Экологические проблемы развития промышленного производства (на примере Пинского ТЭЦ филиал РУП «Брестэнерго»)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ БАНК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра экономики предприятий

                                                                                                                       Допущена к защите

                                                                                                    Заведующий кафедрой

                                                                                                    _________О.В. Володько

                                                                                                   «__»___________2007 г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

на тему: Экологические проблемы развития промышленного производства (на примере Пинского ТЭЦ филиал РУП «Брестэнерго»)

Студент-дипломник

ЭУП, 4 курс,360234ч                                                                         Микша С.Н.                                                         

Руководитель                                                                                     Трухан

ПИНСК 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………5

1.Актуальность экологических проблем развития промышленного производства в Республике Беларусь и мире……………………………………………………...7

1.1.Общая характеристика структуры промышленного техногенеза ………….7

1.2.Экологические проблемы некоторых отраслей промышленности………..11

1.2.1.Предприятия энергетики…………………………………………………...11

1.2.2.Химическое производство…………………………………………………18

1.3.Основные проблемы охраны окружающей среды Республики Беларусь..24

2.Анализ воздействия Пинской ТЭЦ на окружающую среду…………………...31

2.1.Организационно-экономическая характеристика предприятия…………...31

2.2.Экологические проблемы Пинской ТЭЦ……………………………………34

2.2.1.Характеристика влияния выбросов ТЭЦ на растения……………………35

2.2.2.Оценка воздействия Пинской ТЭЦ на животный мир…………………...44

2.2.3.Методы оценки воздействия выбросов Пинской ТЭЦ и их влияние на состояние здоровья населения…………………………………………………….45

3.Пути снижения уровня загрязнения окружающей среды Пинской ТЭЦ….….52

3.1 Способы снижения загрязняющих выбросов от Пинской ТЭЦ…………...52

3.2.Методы снижения образования окислов азота в топках котлов…………..53

Заключение……………………………………………………………………….…60

Список использованных источников………………………….…………………..62

Приложения…………………………………………………………………………64

ВВЕДЕНИЕ

В последнее десятилетие все большее признание получало существование взаимного влияния здоровой окружающей среды и устойчивого экономического развития. В это же время в мире происходили крупные политические, социальные и экономические изменения, по мере того, как многие страны начинали осуществление программ радикальной структурной перестройки своей экономики. Таким образом, изучение влияния на окружающую среду общеэкономических мероприятий стало проблемой, имеющей серьезное значение и требующей скорейшего решения.

Объектом исследования является промышленное предприятие Пинские ТЭЦ филиал РУП «Брестэнерго».

Предметом  исследования являются экологические проблемы на Пинской ТЭЦ.

Цель дипломной работы: Рассмотреть основные экологические проблемы промышленных предприятий. Изучить анализ воздействия Пинской ТЭЦ на окружающую среду. Предложить возможные пути снижения вредных выбросов от Пинской ТЭЦ в окружающую среду.

Для реализации данной цели в рамках исследования поставлены следующие задачи:

      рассмотреть основные экологические проблемы промышленных предприятий;

      изучить экологическую ситуацию в Республике Беларусь;

      провести анализ уровня загрязнения окружающей среды Пинской ТЭЦ;

      предложить основные пути снижения выбросов вредных веществ.

В первой главе дипломной работы представлен теоретический материал, характеризующий экологические проблемы некоторых отраслей промышленности, проблемы окружающей среды в Республике Беларусь.

Во второй главе проведена организационно-экономическая характеристика Пинской ТЭЦ филиала РУП «Брестэнерго», изучены ее экологические проблемы.

В третьей главе работы рассмотрены основные мероприятия по снижению вредных выбросов от Пинской ТЭЦ.

В ходе написания работы использован теоретический материал учебников и учебных пособий отечественных и зарубежных авторов, материалы периодической печати, отчетные данные  РУП «Брестэнерго».

ГЛАВА 1

АКТУАЛЬНОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ РАЗВИТИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ И МИРЕ

1.1 Общая характеристика структуры промышленного техногенеза

Проблема защиты окружающей среды — одна из важнейших задач со­временности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промыш­ленных центрах, уровни загрязнений существенно превышают допустимые санитарные нормы [10, с. 92].

Главную опасность представляет собой загрязнение атмосферы. На ве­личину концентраций вредных примесей в атмосфере влияют метеорологи­ческие условия, определяющие перенос и рассеивание примесей в воздухе, — смена направления и скорости ветра и др. Нежелательной с точки зрения загрязнений приземного слоя атмосферы является инверсия температуры в атмосфере. Суть этого процесса состоит в том, что происходит повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного для нижних слоев атмо­сферы убывания температуры на 0,5—0,6 °С на каждые 100 м высоты. Ин­версия температуры препятствует развитию вертикальных движений воздуха и может способствовать образованию зон с повышенным содержанием при­месей в приземном слое атмосферы.

Вредные выбросы промышленных предприятий и других источников за­грязнения оказывают отрицательное воздействие не только на окружающую среду, но и в ряде случаев значительно влияют на процесс эксплуатации тех­нических средств. Так, например, оборудование электростанций, расположенное вне помещений, и воздушные линии электропередачи в значительной мере под­вержены воздействию выбросов продуктов сгорания органического топлива.

Частицы пыли оседают на поверхности изоляторов. Количество нако­пившихся загрязнений достигает несколько десятков миллиграммов на 1 см2 поверхности, что приводит к образованию на поверхности изоляторов элек­тропроводного слоя. В результате разрядные напряжения загрязненной изо­ляции при увлажнении могут снижаться в несколько раз.

При рассмотрении комплекса вопросов, связанных с защитой окружаю­щей среды, часто забывают о неблагоприятном влиянии шума, инфразвука и вибрации на жизнедеятельность человека. В городах промышленные и транспортные шумы, бытовые приборы и т. д. создают сильную звуковую атаку на организм человека. «Шумовые загрязнения» окружающей среды являются серьезной проблемой. Уровни городских шумов возрастают в среднем за каждые 5—10 лет на 5—10 дБ. Большую опасность представляют ультразвук и инфразвук. Даже при относительно низких уровнях энергии инфразвука он может привести к довольно серьезным заболеваниям. Многие нервные болезни городских жителей вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

В отдельных случаях возможно «загрязнение» окружающей среды теп­ловыми выбросами, электромагнитными полями, ультрафиолетовыми, ин­фракрасными, световыми и ионизирующими излучениями.

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что все возрастающее разрушительное воз­действие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла про­блема загрязнения незаменимых природных ресурсов — воздуха, воды и почвы — отходами промышленности и транспорта.

В связи с этим в современном обществе резко возрастают роль и зада­чи инженерной (технической) экологии, призванной на основе оценки степе­ни вреда, приносимого природе индустриализацией производства, разраба­тывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых и без­отходных технологических циклов и производств.

Проблема охраны окружающей среды имеет глобальный характер и по­этому должна решаться не только применительно к конкретному предпри­ятию или производственному циклу, но и в масштабах отдельных городов и промышленных центров, регионов, всей территории страны, группы стран, отдельных континентов и всего земного шара.

Проблема охраны окружающей среды — комплексная проблема. Ком­плексный характер проблемы охраны окружающей среды определяется сложностью системы, состоящей из природы, общества и производства. Оп­тимальное развитие этой системы невозможно без комплексного учета соци­альных, экологических, технических, экономических, правовых и междуна­родных аспектов проблемы.

Продолжающиеся загрязнения природной среды газообразными, жид­кими и твердыми отходами производства, вызывающие деградацию среды обитания и наносящие ущерб здоровью населения, в последнее время оста­ются острой экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение.

Принято считать, что наибольшее отрицательное воздействие на природу оказывает химическая промышленность. Однако основное загрязнение атмосферы создают следующие пять отраслей промышленности: теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, нефтедобыча и нефтехимия, производство стройматериалов [19, с. 48].

Практически для всех отраслей характерна низкая обеспеченность очи­стки сточных вод, сбрасываемых в водоемы.

Оборудование и технологии, применяемые для улавливания и обезвре­живания выбросов вредных веществ в атмосферу, совершенствуются крайне медленно, в связи с чем продолжает оставаться низким уровень утилизации уловленных вредных веществ (лишь половина из них используется в произ­водстве повторно), а основная доля улова приходится на менее опасные для здоровья населения твердые вещества, в то время как газообразные и жидкие улавливаются лишь на 25%.

Многие виды современных производств характеризуются образованием токсичных жидких отходов, для которых отсутствуют удовлетворительные технологии очистки или обезвреживания и, следовательно, требуется весьма длительная изоляция отходов от биосферы. Обеспечить такую изоляцию на поверхности земли практически невозможно, особенно для больших объемов отходов, измеряемых миллионами кубометров и размещаемых в различного рода прудах-накопителях, испарителях и других подобных сооружениях. Та­кие сооружения неизбежно становятся источниками постоянного или эпизо­дического поступления отходов в подземные и поверхностные воды приле­гающих участков.

Значительно более безопасным в экологическом отношении способом обращения с жидкими отходами является их подземное захоронение в глубо­кие водоносные горизонты платформенных артезианских бассейнов. Такие горизонты содержат, как правило, высокоминерализованные и не представ­ляющие практической ценности подземные воды и имеют надежную при­родную изоляцию от поверхности земли, поверхностных вод и пресных под­земных вод верхней части земной коры, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Этот способ обращения с жидкими отходами на­дежно обеспечивает длительную (прогнозируемую на многие тысячи лет) изоляцию отходов, что и определяет его экологическую безопасность.

Серьезную проблему представляет специфика многих отраслей про­мышленности, и, как следствие, требуются индивидуальные подходы к ре­шению природоохранных задач. Это характерно, например, для предприятий оборонного комплекса, которые оказывают специфические воздействия на окружающую среду — загрязнение почв остатками компонентов использо­ванного ракетного топлива, накопление токсичных ракетных топлив старых систем и запасов химического оружия, опасность воздействия на население и окружающую среду радиохимических и химических производств, а также предприятий, выпускающих взрывчатые вещества.

Таким образом, несмотря на продолжавшийся в последние годы спад производств, снижение объемов загрязнений, образующихся на промышлен­ных предприятиях и соответственно поступающих в воздух, водные объек­ты и почвы, не вызвало адекватного уменьшения техногенной нагрузки на окружающую среду.

1.2 Экологические проблемы некоторых отраслей промышленности

1.2.1 Предприятия энергетики

Одним из положений экологического аспекта стра­тегии устойчивого развития, принятой в Рио-де-Жа­нейро в 1992 г., является «...постепенный переход от энергетики, основанной на сжигании органического топлива, к альтернативной энергетике, использующей возобновляемые источники энергии (солнце, воду, ве­тер, энергию биомассы, подземное тепло и т. д.) [10, с.137].

Анализ перспектив развития мировой энергетики свидетельствует о заметном смещении приоритетных проблем в сторону всесторонней оценки возможных последствий влияния основных отраслей энергетики на окружающую среду, жизнь и здоровье населения.

Объекты энергетики, как и многие предприятия других отраслей промышленности, представляют собой источники неизбежного, потенциального, до настоящего времени практически количественно не учитываемого риска для населения и окружающей среды.

Энергетические объекты (топливно-энергетический комплекс вообще и объекты энергетики в частности) по степени влияния на окружающую среду принадле­жат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу.

Отрицательные последствия воздействия энергети­ки на окружающую среду следует ограничивать не­которым минимальным уровнем, например социально-приемлемым допустимым уровнем. Должны рабо­тать экономические механизмы, реализующие комп­ромисс между качеством среды обитания и социаль­но-экономическими условиями жизни населения.

Аналогичный круг вопросов следует рассматривать при формулировании концепции экологической безо­пасности объектов теплоэнергетики: учет теплового и химического воздействия на окружающую среду, вли­яние водоемов-охладителей и т. п. Кроме того, для крупных ТЭС на твердом топливе (уголь, сланцы) воз­никают проблемы надежной и безопасной эксплуата­ции золоотвалов — сложных и ответственных грун­товых гидросооружений.

Энергетика — основной движущий фактор разви­тия всех отраслей промышленности, транспорта, ком­мунального и сельского хозяйства, база повышения производительности труда и благосостояния населе­ния. У нее наиболее высокие темпы развития и масш­табы производства. Доля участия энергетических пред­приятий в загрязнении окружающей среды продук­тами сгорания органических видов топлива, содержа­щих вредные примеси, а также отходами низкопотенциальной теплоты весьма значительна [10, с. 138].

От типа энергоустановок зависит их влияние на ок­ружающую среду (рисунок 1.1).

Энергетические              Электроэнергия

ресурсы              Тепловая энергия

                                                                              (в случае комби-                             

                                                                              нированного

                                                                                                        производства

                                                                                                        тепла и электроэнергии)

Факторы воздействия на окружающую среду

Рисунок 1.1 – Признаки влияния энергоустановок на окружающую среду

П р и м е ч а н и е – Источник: [10, с.139]

1. Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топливо.

При сжигании твердого топлива 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. Летучая зола в некоторых случаях содержит помимо нетоксичных составляющих и более вредные примеси.

Уголь – самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. Специалисты считают, что его запасов хватит на 500 лет. Кроме того, уголь распространен по всему миру более равномерно и он более экономичен, чем нефть. Из угля можно получить синтетическое жидкое топливо. Метод получения горючего путем переработки угля известен давно. Однако слишком высокой была себестоимость такой продукции. Процесс происходит при высоком давлении. У этого топлива есть одно неоспоримое преимущество – у него выше октановое число. Это означает, что экологически оно будет более чистым.

При энергетическом использовании торфа имеет место ряд отрицательных последствий для окружающей среды, возникающих в результате добычи торфа в широких масштабах. К ним, в частности, относятся нарушение режима водных систем, изменение ландшафта и почвенного покрова в местах торфодобычи, ухудшение качества местных источников пресной воды и загрязнение воздушного бассейна, резкое ухудшение условий существования животных. Значительные экологические трудности возникают и в связи с необходимостью перевозки и хранения торфа.

При сжигании жидкого топлива (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают: сернистый и серный ангидриды, оксиды азота, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо более «гигиеничное». При этом полностью отпадает проблема золоотвалов, которые занимают значительные территории, исключают их полезное использование и являются источником постоянных загрязнений атмосферы в районе станции из-за уноса части золы с ветрами. В продуктах сгорания жидких видов топлива отсутствует летучая зола.

При сжигании природного газа существенным загрязнителем атмосферы являются оксиды азота. Однако выброс оксидов 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 сжигания. Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля ниже, чем при сжигании природного газа. Таким образом, природный газ является наиболее экологически чистым видом энергетического топлива и по выделению оксидов азота в процессе горения.

В теплоэнергетике источником массированных атмосферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются теплоэлектростанции, предприятия и установки паросилового хозяйства, т. е. любые предприятия, работа которых связана со сжиганием топлива.

Наряду с газообразными выбросами теплоэнергетика производит огромные массы твердых отходов; к ним относятся хвосты углеобогащения, зола и шлаки.

На современном этапе тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу около 20 % от общего количества всех вредных отходов промышленности. Они существенно влияют на окружающую среду района их расположения и на состояние биосферы в целом. Наиболее вредны конденсационные электрические станции, работающие на низкосортных видах топлива.

В результате промышленной деятельности человека в области производства тепловой энергии в окружающей среде наблюдается целый ряд существенных изменений. Вот лишь некоторые из них, особо ощутимые:

1.Наличие частиц, являющихся ядрами конденсации в 10 раз больше.

2.Наличие в воздухе газовых примесей увеличено 5-25 раз.

3.Количество облаков увеличивается на 5-10%.

4.Количество туманов зимой на 100% больше, летом на 30%.

5.Число осадков в различные периоды года на 5-10% больше.

6.Относительная влажность уменьшена летом на 2%, зимой на 8%.

7.Солнечное излучение уменьшено 3-20%.

8.Температура повышается на 1-2 градуса Цельсия.

9.Скорость ветра 5-30% больше.

2. Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные удельные капиталовложения на 1 кВт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придается большое значение, особенно когда это связано с размещением электроемких производств.

По данным исследований многих авторов, одним из важнейших воздействий гидроэнергетики на окружающую среду является отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища.

Значительные площади земель вблизи водохрани­лищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, пере­ходят в категорию заболоченных. В равнинных усло­виях подтопленные земли могут составлять 10% и бо­лее от затопленных. Уничтожение земель и свойствен­ных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании бере­говой линии. Абразионные процессы обычно продолжа­ются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством во­дохранилищ связано резкое нарушение гидрологичес­кого режима рек, свойственных им экосистем и видо­вого состава гидробионтов.

Еще одна экологическая проблема гидроэнергетики связана с оценкой качества водной среды. Имеющее место загрязнение воды вызвано не технологическими процессами производства электроэнергии на ГЭС (объе­мы загрязнений, поступающие со сточными водами ГЭС, составляют ничтожно малую долю в общей массе загрязнений хозяйственного комплекса), а низкое ка­чество санитарно-технических работ при создании во­дохранилищ и сброс неочищенных стоков в водные объекты.

В водохранилищах задерживается большая часть питательных веществ, приносимых реками. В теплую по году водоросли способны массами размножаться в поверхностных слоях обогащенного питательными веще­ствами, или эвтрофного, водохранилища. В ходе фото­синтеза водоросли потребляют питательные вещества из водохранилища и производят большое количество кислорода. Отмершие водоросли придают воде непри­ятный запах и вкус, покрывают толстым слоем дно и препятствуют отдыху людей на берегах водохранилищ. Массовое размножение, «цветение» водорослей в неглу­боких заболоченных водохранилищах стран СНГ дела­ет их воду непригодной ни для промышленного исполь­зования, ни для хозяйственных нужд.

Рассматривая воздействие ГЭС на окружающую сре­ду, следует все же отметить жизнесберегающую фун­кцию ГЭС. Так, выработка каждого млрд кВт*ч элект­роэнергии на ГЭС вместо ТЭС приводит к уменьшению смертности населения на 100-226 чел./год.

3. Ядерная энергетика в настоящее время может рас­сматриваться как наиболее перспективная. Это связа­но как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. До­статочно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива по­зволяет получать столько же энергии, сколько сжи­гание 1000 т каменного угля.

Известно, что процессы, лежащие в основе получе­ния энергии на АЭС — реакции деления атомных ядер — гораздо более опасны, чем, например, процессы горе­ния. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в ис­тории развития промышленности при получении энер­гии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.

Многолетний опыт эксплуатации АЭС во всех стра­нах показывает, что они не оказывают заметного вли­яния на окружающую среду. К 1998 г. среднее время эксплуатации АЭС составило 20 лет. Надежность, бе­зопасность и экономическая эффективность атомных электростанций опирается не только на жесткую рег­ламентацию процесса функционирования АЭС, но и на сведение до абсолютного минимума влияния АЭС на ок­ружающую среду.

Атомная энергетика по всем значимым показателям имеет преимущества по сравнению с энергетикой на органическом топливе. Ряд авторов в своих рабо­тах приводят сравнительную таблицу, в которой в ус­ловных единицах сравниваются показатели воздей­ствия на окружающую среду производителей, исполь­зующих различные виды топлива (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Воздействие электростанций на окружающую среду в зависимости от используемого топлива