Содержание 
 

1. Введение
2. Экологические проблемы тепловой энергетики
3. Экологические проблемы гидроэнергетики
4. Экологические проблемы ядерной энергетики
5. Альтернативные источники получения энергии
6. Заключение

                       Введение 

      Экологическая ситуация на территории Беларуси в последние годы оставалась относительно благополучной. Высокие темпы экономического роста не сопровождались усилением воздействия на окружающую среду.

      В структуре земельного фонда продолжились благоприятные в экологическом отношении изменения, связанные со снижением доли пахотных и увеличением доли лесных земель. Общая площадь, занятая природными экосистемами (лесными, луговыми, болотными и водными), в два раза превысила таковую, занятую угодьями, преобразованными хозяйственной деятельностью (пашней, застроенными и нарушенными землями). Данное соотношение естественных и измененных хозяйственной деятельностью природных комплексов способствует сохранению экологического равновесия, а также ландшафтного и биологического разнообразия.

      Вместе  с тем в рассматриваемом году продолжали действовать факторы, вызывающие проблемные ситуации, связанные с  загрязнением окружающей среды и  деградацией природно-ресурсного потенциала. Они обусловлены, во-первых, функционированием национальной экономики и, в первую очередь, производственного комплекса, во-вторых, трансграничным переносом загрязняющих веществ, в-третьих, наличием на территории страны унаследованных проблем, не решенных в прошлом.

      Приоритетные  экологические проблемы страны включают в себя радиоактивное загрязнение территории, загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение и деградацию почв, образование и накопление отходов. При их характеристике использовались данные Национальной системы мониторинга окружающей среды Республики Беларусь. 

Экологические проблемы тепловой энергетики.

         Сжигание топлива не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода(в основном в виде СО2), около 50% двуокиси серы, 35-40%-окислов азота и около 35% пыли. Имеются данные ,что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности. Проблема радиоактивного загрязнения территории Республики Беларусь является наиболее масштабной по занимаемой площади. По данным радиационного мониторинга РЦРКМ Департамента по гидрометеорологии, на начало 2008 г. площадь загрязнения цезием-137 составила 41,1 тыс.км² или 19,8% территории страны. Радиоактивному загрязнению подвержено 20,8% земель Государственного лесного фонда и 13,5% сельскохозяйственных угодий.

       В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния-1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем.

       Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.

      Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, которого Беларусь использует 18,4 млрд.куб.м в год  , далее следует нефть (мазут),которую Беларусь использует Беларусь потребляет 21 миллион тонн в год, каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.

       Хотя в настоящее время значительная доля электроэнергии  производится за счёт относительно чистых видов топлива ( газ, нефть), однако закономерной является тенденция уменьшения их доли. По имеющимся прогнозам , эти энергоносители потеряют своё  ведущее значение уже в первой четверти 21 столетия .Беларусь к 2020 году  рассчитывает сократить ежегодное потребление природного газа до 16,9 млрд.куб.м .

         Здесь уместно вспомнить высказывание Д.И.Менделеева о недопустимости использования нефти как топлива: «нефть не топливо - топить можно и ассигнациями».

       Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС- золой и шлаками .

       Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензо(а)пирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз, которым раньше болели шахтеры.

       Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.

Экологические проблемы гидроэнергетики.

          Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением 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. В воде основных рек Беларуси, по данным, полученным на сети мониторинга поверхностных вод Департамента по гидрометеорологии, превышение загрязняющие веществ особенно часто фиксировались по железу общему (85–100% от общего количества определений), марганцу (76–98%) и меди (55–91%). По цинку они составили 8–100%, азоту нитритному – 10–75, азоту аммонийному – 13–68, БПК₅ – 4–62, нефтепродуктам – 2–22%.

Экологические проблемы атомной энергетики.

         Атомная энергетика в Беларуси не развивалась. Однако, в январе 2008 года Президент Республики Беларусь подписал постановление Совета Безопасности № 1 «О развитии атомной энергетики в Республике Беларусь». Решение о строительстве атомной электростанции зависит от многих факторов. Определяющими среди них являются экономическая целесообразность и технические возможности развития атомной энергетики в стране. О необходимости возведения в Беларуси собственной АЭС специалисты заговорили еще в начале 1997 года. С тех пор исследования на эту тему практически не прекращались. Для Беларуси – страны, имеющей динамичную экономику и в то же время испытывающей острую нехватку собственных топливно-энергетических ресурсов, развитие атомной энергетики имеет стратегическое значение в обеспечении энергетической безопасности и экономической независимости. 
        В Республике Беларусь доля импортируемых энергоресурсов составляет сегодня около 85%.

       Но развитие атомной энергетики влечёт за собой ряд проблем. До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации. Имеются данные, что стоимость таких ликвидационных работ составляет от 1/6 до 1/3 от стоимости самих АЭС.

         В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0,5-1,5% ядерного топлива. Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за год работы дает около 60 т радиоактивных отходов. Часть их подвергается переработке, а основная масса требует захоронения. Технология захоронения довольно сложна и дорогостояща. Отработанное топливо обычно перегружается в бассейны выдержки, где за несколько лет существенно снижается радиоактивность и тепловыделение. Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 5000-6000 м в шурфах. Последние располагаются друг от друга на таком расстоянии, чтобы исключалась возможность атомных реакций.

       Неизбежный результат работы АЭС - тепловое загрязнение вод. На единицу получаемой энергии здесь оно в 2-2,5 раза больше, чем на ТЭС, где значительно больше тепла отводится в атмосферу. Выработка 1 млн. кВт электроэнергии на ТЭС дает 1,5 км³ подогретых вод, на АЭС такой же мощности объем подогретых вод достигает 3-3,5 км³.

       В целом можно назвать следующие  воздействия АЭС на среду:

• разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т.п.) в местах добычи руд;
• изъятие земель под строительство самих АЭС;
• изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;
• не исключено радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складирования и переработке отходов, их захоронениях.

Альтернативные  источники получения  энергии.

       В качестве возобновляемых и нетрадиционных источников энергии с учётом природных, географических и метеорологических условий республики Беларуси рассматриваются дрова и древесные отходы , гидроресурсы ,ветроэнергетический потенциал, биогаз из отходов животноводства ,солнечная энергия, фитомасса , твердые бытовые отходы , отходы растениеводства , геотермальные ресурсы. Их динамическое широкое применение в республике очень важно по нескольким причинам. Во-первых , работы по их использованию будут способствовать развитию собственных технологий и оборудования , которые впоследствии могут стать предметом экспорта ; во-вторых , эти источники ,как правило, являются экологически чистыми ; в-третьих , развитие таких источников  повышает энергетическую безопасность государства.  

      Для обеспечения быстрой окупаемости затрат на нетрадиционную энергетику во всех случаях предпочтение следует отдать техническим решениям с использованием оборудования , выпускаемого на предприятиях республики и с максимальным использованием местных материалов.

Дрова и древесные отходы

              Централизованная заготовка дров и отходов деревообработки осуществляется предприятиями Министерства лесного хозяйства и концерна «Беллесбумпром»

   Наряду с использованием отходов деревообработки для получения тепла целесообразно предусмотреть экономически обоснованное вовлечение лигнина в топливный баланс республики.

             В целом по республике годовой объём использования дров и отходов лесопиления составлял около 1,0 – 1,1 млн. т у.т. Часть дров поступает населению за счёт самозаготовок, объём которых оценивается на уровне 0,3-0,4 млн. т у.т.

            Предельные возможности республики по использованию дров в качестве топлива можно определить, исходя из естественного годового прироста древесины , который приближено оценивается в 25 млн.тыс.куб.м или 5,3 тыс.т у.т.

           Исходя из планируемого к 2015 г. Роста заготовок древесины в 2 раза, а также с учётом увеличения объёмов использования отходов деревообработки , лесопиления и переработки древесины прогнозируемый годовой объём древесного топлива к 2005 г. Может возрасти до 1,6 млн.т у.т.

Гидроэнергетические ресурсы

            Установленная мощность ГЭС на 01.01.2000 г. Составила 6,8 тыс. кВт.

Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси составляет 850 МВт , в том числе технически доступный – 520 Мвт , а экономически целесообразным – 250 МВт. За счёт гидроресурсов к 2005 г. Возможна выработка 115 млн.кВтч и соответственно вытеснение 40 тыс. у.т.

Биогаз  из отходов  животноводства

         Результат испытаний биогазовых установок для производства биогаза из отходов животноводческих комплексов  подтвердили требование комплексной оценки их эффективности, т.к их использование только для получения биогаза экономически не конкурентно способно с другими видами топлива. Основная составляющая эффекта состоит в том ,ч то без дополнительных энергетических затрат можно получить экологически чистое высококачественное удобрение и  в следствии этого  пропорционально сократить энергоёмкое производство минеральных удобрений . Применение биогазовых установок позволит существенно улучшить экологическую обстановку вблизи крупных  ферм и животноводческих комплексов , а также  на посевных площадях , куда в настоящее время сбрасывают отходы животноводства. Потенциально возможное получение товарного биогаза от животноводческих комплексов составляет 160 тыс.т у.т. в год , а к 2005 г. – не более 15 тыс. т у.т.

Солнечная энергия

            По метеорологическим данным в Республике Беларусь в среднем 250 дней в году пасмурных , 185 с переменной облачностью и 30 ясных ,а среднегодовое поступление солнечной энергии на земную поверхность с учётом  ночей и облачности составляет  243 кал на 1 за сутки , что эквивалентно 2,8 кВтч* , а с учётом КПД преобразования  12% - 0,3 кВтч/сут* .

          Для удовлетворения потребности республики в электроэнергии в объёме 45 млрд.кВтч потребуется 450 гелиостатов , что при их стоимости 450 долларов США/кв, м соответствует стоимости 202,5 млрд. долларов США без учёта затрат на эксплуатацию выпрямителей , строительно -монтажные работы ,конструкции и т.п . Учёт  перечисленных  составляющих удвоит названную сумму.

          С учётом опыта создания солнечной электростанции в Крыму , а также зарубежного опыта удельные капвложения и себестоимость получаемой электроэнергии десятикратно  превышают её производство на других источниках. Технический прогресс в этой  области естественно будет способствовать снижению затрат , однако, для условий Беларуси , в  прогнозируемом периоде составляющая производства электроэнергии с помощью солнечной энергии будет практически  не ощутима.

          Основными направлениями  использования энергии  солнца будут гелиоводоподогреватели  (ГВН и различные  гелиоустановки  для интенсификации  процессов сушки и подогрева воды в сельскохозяйственном производстве.

 За счёт  использования солнечной энергии   возможно замещение 25 тыс. т  у.т. в год органического топлива.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО)

         Содержание органического вещества в бытовых отходах составляет 40-75% , углерода – 35-40% , зольность – 40-70% , горючие компоненты в бытовых отходах составляют  50-88% , теплотворная способность ТБО – 800-2000 ккал/кг.

         В мировой практике получения энергии из ТБО осуществляется  несколькими способами : сжиганием, активной и пассивной газификацией. Наиболее  перспективна  газификация , т.к в случае прямого сжигания возникают экологические проблемы , для решения которых требуются инвестиции , двукратно превышающие стоимость самих сжигающих установок.

         В Республике Беларусь ежегодно накапливается около 2,4 млн.т твёрдых бытовых отходов , которые направляются на свалки и два мусороперерабатывающих завода (Минский и Могилёвский) , на которые  ежегодно вывозится , тыс.т год : бумаги – 648,6 ; пищевых отходов – 548,6 ; стекла – 117,9 ; металла – 82,5 ; текстиля – 70,8 ; дерева – 54,2 ; кожи и резины – 47,2 ; пластмассы – 70,8.

        Потенциальная энергия , заключенная в твёрдых  бытовых отходах , образующихся на  территории Беларуси , равноценна 470 тыс. т у.т. При их биопереработке с целью  получения газа эффективность составит не более 20-25% , что  эквивалентно 100-200 тыс. т у.т. Кроме  того, необходимо учитывать многолетние запасы ТБО ,которые имеются во всех крупных городах и создают проблемы их складирования. Только по областным городам  переработка ежегодных ТБО в газ позволила бы получить  биогаза около 50 тыс. т у.т., а по г. Минску до 30 тыс. т у.т. Эффективность данного направления следует оценивать не только  по выходу биогаза, но и по экологической составляющей, которая в данной проблеме будет основной. Конкретные показатели эффективности могут быть получены на основании детальных проектных проработок, создания и эксплуатации опытно-промышленного полигона.

Фитомасса

         В качестве  сырья для получения жидкого  и газообразного топлива можно  применять периодически возобновляемый источник энергии – фитомассу быстрорастущих растений и деревьев. В климатических  условиях республики с 1 га энергетических  плантаций собирается масса растений в количестве до 100 т сухого вещества, что эквивалентно  примерно 5 т у.т. При дополнительных агроприёмах  продуктивность гектара  может быть повышена а 2 раза. Из этого количества фитомассы можно получить  5-7 т  жидких продуктов эквивалентных нефти. Наиболее  целесообразно использовать для получения сырья площади выработанных  торфяных месторождений , на которых отсутствуют условия для произрастания сельскохозяйственных культур. Площадь таких месторождений в республике составляет около 180 тыс.га , которая может стать стабильным , экологически чистым источником энергетического сырья в объёме до 1,3  млн.т т у.т. в год. Отсутствие опыта массового использования фитомассы для энергетических целей не позволяет сделать оценку затрат и будущих цен на топливо, т. к для этой цели потребуется разработка специальной техники, дорожной инфраструктуры, перерабатывающих предприятий и т.д . Однако по укрупнённым расчётам цена  составит  около 35$/т у.т.

Отходы  растениеводства 

         Использование отходов растениеводства в качестве топлива является принципиально новым направлением энергосбережения. Практический опыт их применения в качестве энергоносителя накоплён в Бельгии и Скандинавских Странах, а в нашей республике опыт  массового применения отсутствует. Общий потенциал отходов растениеводства оценивается до  1,46 млн. т у.т. в год. Целесообразные объёмы их сжигания для топливных целей следует решать в сопоставлении с конкретными нуждами хозяйств в индустриальном порядке, а к концу прогнозируемого периода эта величина не превысит 20 тыс. т у.т.

Заключение. 

       В заключении можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают снование для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые). С этих позиций современные методы получения энергии можно рассматривать как своего рода переходные. Вопрос заключается в том, какова продолжительность этого переходного периода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. Акимова  Т.А. Экология. Человек- Экономика-  Биота- Среда: Уч. для вузов – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 565 с.

2. Арустамова  Э.А. Природопользование: Уч. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский  Дом « Дашков и Кº», 2000 –  284 с.

3.Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Уч. для студентов высших учебных заведений. Пособие для учителей.- М.:Агар, 1999. -424 с.

4. Гирусов  Э.В. Экология и экономика природопользования: Уч. для вузов -2-е изд., перераб.  и доп. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, Единство, 2003 – 519 с.

5. Николайкин  Н.И. Экология: Уч. для вузов - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Дрофа, 2003 – 624 с.

6. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Уч. пособие для вузов - 2-е изд., испр. и доп. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2003 – 560 с.

7. Петров  К.М. Общая экология: взаимодействие  общества и природы: Уч. пособие для вузов.СПб: Химия, 1997 – 352 с.

8. Шилов  И.А. Экология Уч. пособие для  вузов – М.: Высшая школа, 1998 –  512 с.

9.Доклад 
«Перспективы развития энергетики в Республике Беларусь до 2020 г; Потенциал энергосбережения в Республике Беларусь; Перспективы использования местных видов ресурсов и нетрадиционных источников в Республике Беларусь; Энергетическая эффективность и будущее энергопотребления; Опыт Европейских стран в развитии устойчивых источников энергии»