ОЦЕНКА ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ ШТАТНЫХ ВЫБРОСОВ ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Деятельность предприятия любой отрасли промышленности оказывает техногенное воздействие на окружающую среду. Не существует полностью замкнутых технологических циклов. Каждое производство осуществляет сбросы и выбросы различных загрязняющих веществ. Это относится и к электростанциям. После аварии на Чернобыльской АЭС сформировалось устойчивое общественное мнение об абсолютной опасности ядерной энергетики. При этом часто атомная промышленность рассматривается как единственный источник радиоактивного загрязнения. В свою очередь, использование органического топлива для получения электроэнергии приводит к выбросам большого количества золы, содержащей техногенно сконцентрированные изотопы естественных радиоактивных цепочек. Количество радионуклидов , выносимых в атмосферу, в результате переработки органического топлива, зависит от концентрации их в угле, метода сжигания и эффективности улавливания летучей золы. Измерения выбросов радиоактивности в атмосферу были начаты в 50-х годах XX столетия. Они показывают, что средняя активность в летучей золе при эффективности очистки 40% составляет: - 265 Бк/кг; - 200 Бк/кг; - 240 Бк/кг; - 930 Бк/кг; - 1700 Бк/кг; - 110 Бк/кг; - 70 Бк/кг. Оценки показывают, что интегральная активность аэрозольных выбросов ТЭС составляет порядка 1011 Бк/год, что сравнимо со штатными выбросами АЭС с реактором ВВЭР-1000. Необходимо отметить, что теплоэлектростанции, в отличие от предприятий ЯТЦ не имеют санитарно-защитных зон и расположены на территории населенных пунктов.
Нами рассматривались особенности загрязнения окружающей среды продуктами сгорания каменного угля, выбрасываемыми ТЭС городов Сибири. Такой выбор обусловлен большой протяженностью зимнего периода на этой территории. В холодное время года над обширными районами Сибири располагается малоподвижный антициклон, который обуславливает сильное выхолаживание нижних слоев атмосферы и высокую повторяемость штилей и слабых ветров в сочетании с приземными и приподнятыми инверсиями температуры.
Для расчета выбросов ТЭС применялась интегральная модель, основанная на теории турбулентной диффузии и позволяющая рассчитывать все параметры струи с учетом скорости и температуры в атмосфере. В качестве входной метеорологической информации использовались среднемecячные распределения температуры, скорости и направления ветра по результатам аэрологического зондирования на местной метеостанции, а повторяемости направления и градаций скорости ветра взяты из данных о климатических особенностей Сибирского региона.
В условиях низких температур зимнего периода водяной пар в газо-аэрозольной струе может конденсироваться и выпадать в виде ледяной крупы вблизи источника, вымывая при этом часть загрязняющих веществ. Анализ возможных механизмов захвата золы дает основание предположить, что в условиях низких отрицательных температур водяной пар в дымовой струе переходит в лед путем лавинной сублимации. Образующиеся тяжелые крупинки льда, падая через струю, вымывают более мелкие частицы золы, захватывая их в процессе гравитационной коагуляции и изменяя тем самым ее дисперсный состав, прострaнcтвенные распределения концентрации в воздухе и осадок на подстилающую поверхность.
По нашим оценкам, с помощью этого механизма вымывается до 50% выбрасываемых ТЭЦ крупных фpaкций золы, а ее остаток рассеивается в атмосфере по законам турбулентной диффузии. Таким образом, осадок золы на подстилающую поверхность состоит из золы, выпадающей со льдом, и золы, оседающей под действием сил тяжести и турбулентной диффузии.
Согласно проведенным нами оценкам, через дымовые трубы ТЭС с диаметром устья 4,5 и 305 м и высотой соответственно 100 и 120 м в атмосферу выбрасывается около 5700 кг/ч золы и примерно в 4 раза больше водяного пара со средневзвешенной скоростью 7-8 м/с в устье труб и перегревом дымовых газов на выходе около 70оС. Хаpaктеристики выбросов приведены в таблице.
В ходе исследований нами проводились расчеты для холодного времени года (октябрь-февраль) с учетом и без учета вымывания золы льдом, дисперсности золы и льда. Полученные результаты показывают, что концентрация золы от ТЭС максимальна вблизи нее, затем убывает до минимума на расстоянии примерно 3 км, а затем снова возрастает с удалением от источника, и на расстояние 5-8 км западнее ТЭС достигает максимума. Далее концентрация убывает по закону q~ , хаpaктерному для турбулентной диффузии.
Такое распределение концентрации объясняется одновременным действием вблизи ТЭС двух механизмов: вымывания золы льдом и турбулентной диффузией, а вдали от ТЭС - действием диффузии в условиях преобладания слабых ветров и устойчивой стратификации атмосферы. Из-за слабого турбулентного перемешивания по вертикали зола уносится ветром и достигает подстилающей поверхности вдали от источника, формируя здесь максимум концентрации.
Таблица 4.2. Хаpaктеристики выбросов ТЭС золы и ледяной крупы
Размер фpaкции, мкм |
Содержание, % |
, см/с |
Вымывание, % |
Зола |
|||
2,0 |
1,7 |
0,03 |
0 |
4,0 |
5,1 |
0,08 |
0 |
6,5 |
12,4 |
0,30 |
0,3 |
8,0 |
13,3 |
0,40 |
1,0 |
12,5 |
14,3 |
0,90 |
6,7 |
17,5 |
17,5 |
1,5 |
10,0 |
22,5 |
12,4 |
2,5 |
9,5 |
27,5 |
8,5 |
4,0 |
7,5 |
40,0 |
15,5 |
6,2 |
14,6 |
Ледяная крупа |
|||
100 |
0,56 |
26 |
- |
150 |
0,35 |
45 |
- |
200 |
0,09 |
76 |
- |
01 05 2024 4:50:31
Статья в формате PDF 122 KB...
30 04 2024 2:10:35
29 04 2024 16:13:15
Статья в формате PDF 213 KB...
27 04 2024 14:22:18
Статья в формате PDF 220 KB...
26 04 2024 3:46:11
Статья в формате PDF 228 KB...
25 04 2024 2:28:58
Статья в формате PDF 143 KB...
24 04 2024 18:29:24
Статья в формате PDF 107 KB...
23 04 2024 2:14:42
Статья в формате PDF 110 KB...
21 04 2024 8:25:14
Статья в формате PDF 112 KB...
19 04 2024 5:33:27
Рассматриваются особенности изменения растительности и почв на протяжении пяти историко-экологических этапов трaнcформации восточноевропейских степей во второй половине голоцена. Получены оценки поступающей в почву фитомассы, величина изымаемой продукции (в массовом выражении и через энергетические эквиваленты), а также величины энергии, формируемой в процессе гумусообразования. Установлено, что за 5000 лет отношение энергии расхода-прихода растительного вещества изменилось от 1:28 до 1:0,4, а ежегодное поступление гумуса в почвы снизилось с 5,4 до 1,6 МДж/кв. м. ...
17 04 2024 16:11:49
Статья в формате PDF 120 KB...
16 04 2024 19:33:15
Статья в формате PDF 351 KB...
14 04 2024 2:15:56
Статья в формате PDF 116 KB...
13 04 2024 6:58:45
Статья в формате PDF 111 KB...
12 04 2024 21:23:55
Статья в формате PDF 101 KB...
10 04 2024 22:40:29
Статья в формате PDF 130 KB...
09 04 2024 4:15:44
Статья в формате PDF 112 KB...
08 04 2024 0:13:57
Статья в формате PDF 247 KB...
07 04 2024 23:40:55
Статья в формате PDF 121 KB...
06 04 2024 11:38:59
Статья в формате PDF 102 KB...
05 04 2024 23:52:23
Статья в формате PDF 178 KB...
04 04 2024 17:40:16
Статья в формате PDF 136 KB...
03 04 2024 21:12:10
Статья в формате PDF 191 KB...
02 04 2024 10:31:41
Статья в формате PDF 290 KB...
31 03 2024 0:20:11
Статья в формате PDF 141 KB...
30 03 2024 15:56:26
Статья в формате PDF 292 KB...
29 03 2024 17:31:41
Статья в формате PDF 257 KB...
28 03 2024 8:56:14
Статья в формате PDF 150 KB...
27 03 2024 23:32:37
Статья в формате PDF 329 KB...
26 03 2024 11:51:55
Статья в формате PDF 109 KB...
25 03 2024 3:29:48
Статья в формате PDF 204 KB...
24 03 2024 12:20:17
Статья в формате PDF 243 KB...
23 03 2024 17:31:33
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::