Кислотные дожди. 
Связь между экологической ситуацией и здоровьем населения

Одной из важнейших (глобальных) проблем является дальний перенос в атмосфере различных загрязняющих веществ. Впервые проблема дальнего переноса возникла в связи с распространением на большие расстояния радиоактивных веществ.

В настоящее время наблюдается перенос в атмосфере на большие расстояния многих загрязняющих веществ и продуктов их превращения.

Первоочередное внимание должно быть уделено распространению на большие расстояния веществ, обладающих высокой токсичностью, таких как двуокись серы и продукты ее превращений, окислы азота и продукты их превращений, а также тяжелые металлы (и в особенности ртуть), пестициды и радиоактивные вещества. Вымывание двуокиси серы и окислов азота ведет к образованию серной и азотной кислот и выпадению кислотных дождей. Это уже привело к общему закислению природной среды на огромных территориях и существенным экологическим изменениям. Образующиеся кислоты и продукты их превращений содержатся в осадках, поверхностных водах, почве и отрицательно влияют на экосистемы. Кроме того, разрушающему воздействию кислот подвергаются различные конструкции, здания, уникальные памятники старины. И самое главное — эти вещества влияют на здоровье людей.

Мировые антропогенные выбросы двуокиси серы в настоящее время превышают 150 млн тонн в год. Все более широкое использование угля для получения энергии с учетом высокой стоимости улавливания двуокиси серы из отходящих дымовых газов или предварительной десульфуризации топлива приводит к росту выбросов серы. В некоторых районах земного шара, особенно в Европе и Северной Америке, выпадение антропогенной серы достигло весьма значительных размеров. Выпадая на земную поверхность, кислота и сульфаты влияют на состав почвы (ведут к ее закислению), поражают растительность; попадая в водоемы, кислота и сульфаты существенно увеличивают кислотность поверхностных вод.

Первые нежелательные реакции в организме человека возникают при концентрации в воздухе сульфатов — 6−10 мкг/м³, сернистого газа — 50 мкг/м³. Очень чувствительна к этим соединениям растительность — некоторые типы лишайников погибают при концентрации серной кислоты в 10—30 мкг/м³, хвойные породы — при концентрации, большей всего в три-четыре раза; при показателе кислотности pH < 5,5 (а фоновые значения для природных вод близки к 5,6) в воде пресных водоемов репродуктивность рыб падает, и при pH = 4,5 практически прекращается.

С западными воздушными потоками на территорию нашей страны приносится ежегодно до 5−10 млн тонн двуокиси серы, от нас за границу переносится до 1,5−2 млн тонн. Ущерб от закисления почв в результате выпадения кислотных дождей в северозападной части Европейской территории СНГ достигает 100 млн руб. в год.

Таким образом, актуальность возникших проблем оптимального природопользования объясняется и опасностью нарушения экологического равновесия в природе, уменьшением запасов природных ресурсов. Ведь проблема защиты окружающей среды — это проблема сохранения среды обитания человека. Такова суть экономической и экологической зависимости общества от уровня развития энергетики, ее ресурсов и технологии энергопроизводства. Отсюда и сложность вопроса о взаимоотношении задач развития энергетики и сохранения природной среды. Теплоэнергетику справедливо называют основой основ технического прогресса, главной движущей силой ускорения темпов развития народного хозяйства и с неменьшим основанием эту отрасль ставят на первое место по масштабам воздействия на окружающую среду. Около пятисот мощных тепловых электростанций и теплоэлектроцентралей сжигают миллионы тонн органического топлива. На их долю приходится примерно четвертая часть всех вредных выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий. Помимо выбросов, с продуктами сгорания топлива от тепловых электростанций поступают загрязненные сточные воды.

Существенно меняется экологическое воздействие ТЭС на окружающую среду в зависимости от используемого топлива. В топках ТЭС три группы органических ресурсов — твердое (угли и горючие сланцы), жидкое (мазут, дизельное и газотурбинное топливо) и газообразное топливо.

При сжигании твердого топлива на ТЭС в атмосферу поступают летучая зола с частицами недогоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты неполного сгорания топлива.

При сжигании жидких видов топлива с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают сернистый и серный ангидриды, окиси азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия, солей натрия, а также отложения, удаляемые с поверхности котлов при чистке.

При сжигании природного газа единственным существенным загрязнителем атмосферы являются окислы азота. Однако выброс окислов азота при сжигании на ТЭС природного газа в среднем на 20% ниже, чем при сжигании угля. Это объясняется не свойствами самого топлива, а особенностями процессов их сжигания. Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля ниже, чем при сжигании природного газа.

Природный газ является наиболее экологически чистым видом энергетического топлива'.

С целью уменьшения загрязнения окружающей среды постоянно совершенствуется парк оборудования: котлов, агрегатов, газоочистных установок, происходит их своевременная модернизация с целью уменьшения вредных выбросов, разрабатываются и внедряются безотходные и малоотходные процессы производства электроэнергии.

Защита атмосферы от сернистого ангидрида осуществляется прежде всего путем его рассеивания в более высоких слоях воздушного бассейна. Это осуществляется с помощью сооружения на ТЭЦ дымовых труб высотой 180, 250 и даже 370 метров, последнее характерно для станций значительной мощности. Более радикальным средством сокращения выбросов сернистого ангидрида является выделение серы из топлива до его сжигания на ТЭЦ. В основном рассматриваются два способа предварительной обработки топлива для снижения содержания серы, которые могут быть рекомендованы к промышленному использованию.

Казалось бы, с увеличением числа электростанций должно расти их воздействие на окружающую среду. Но действительно ли неизбежна такая закономерность? Вовсе нет. Практика показывает, что на тех предприятиях, где к этому вопросу относятся с должной ответственностью, вредное влияние на природу можно снизить до допустимых пределов.

В качестве примера можно привести Запорожскую ГРЭС.- Из семи ее котлов четыре работают на твердом топливе — основном загрязнителе атмосферы. Котлы оснащены высокоэффективными золоуловителями, за которыми установлен круглосуточный контроль. Здесь впервые в стране создана автоматизированная система контроля загрязнения атмосферного воздуха.

Прямое сжигание пылевидного сланца в котлоагрегатах ГРЭС ведет к загрязнению окружающей среды золой. При сжигании топлива в так называемом факильнокипящем слое почти вся зола оседает в топке, снижаются расходы на эксплуатацию и ремонт котлоагрегатов. Чтобы снизить все показатели обмена «электростанция — окружающая среда», необходимо прежде всего повышать эффективность использования топлива. Один из путей к этому — расширение комбинированной выработки тепла и электроэнергии на теплоэлектростанциях. В связи с этим важно осуществлять централизованное теплоснабжение городов от крупных ТЭЦ. Это позволит ликвидировать множество Мелких отопительных котельных.

Более 800 городов страны имеют централизованное теплоснабжение. Около 60% тепла, необходимого городам, выработано на теплоэлектростанциях.

Чтобы уложиться в жесткие требования по предельно допустимым выбросам вредных веществ в атмосферу, в энергетике разработана и осуществляется комплексная программа. В рамках ее идет оснащение вновь вводимых котлов высокоэффективными золоулавливающими установками, модернизация и реконструкция устаревших золоуловителей.