Влияние гэс на окружающую среду кратко

Обновлено: 05.07.2024

Энергетика делится на традиционную и нетрадиционную. Традиционная энергетика базируется на использовании ископаемого горючего или ядерного топлива и энергии воды крупных рек. Она подразделяется на теплоэнергетику, электроэнергетику, ядерную энергетику и гидроэнергетику.
Многие тысячелетия верно служит человеку энергия, заключенная в текущей воде. Запасы ее на Земле колоссальны. Недаром некоторые ученые считают, что нашу планету правильнее было бы называть не Земля, а Вода - ведь около трех четвертей поверхности планеты покрыты водой. Огромным аккумулятором энергии служит Мировой океан, поглощающий большую ее часть, поступающую от Солнца.

Содержание

Введение
3
Гидроэлектростанция
4
Технологический цикл ГЭС
8
3. Воздействие ГЭС на окружающую среду
12
4.
Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
15
5.
Принципы действия и особенности влияния на окружающую среду
18
Заключение
22
Список литературы

Прикрепленные файлы: 1 файл

Domashnee_zadanie_po_PE.docx

У гидроэлектростанций есть еще недостаток, оказывающее непосредственное влияние на гидросферу и биосферу. Это нерегулируемые спуски воды из водохранилища ГЭС на несколько дней (обычно на 10-20 дней). В результате этих нерегулируемых, бесконтрольных спусков воды в реку в пойме реки и окружающем районе могут произойти неблагоприятные экологические изменения. Неблагоприятные изменения, вызванные эксплуатацией гидроэлектростанции, могут касаться и гидросферы, и биосферы, и литосферы (почвы).

Во-первых, может произойти загрязнение всего русла реки. Загрязнение русла произойдет, так как вода в водохранилищах может оказаться достаточно грязной, застойной. И эта грязная, застойная вода в результате спуска в русло смешивается с речной водой и загрязняет ее.

Во-вторых, из –за спуска воды из водохранилищ может произойти изменение или сокращение пишевой цепи в реке и пойме. В результате изменения пищевой цепи могут пострадать отдельные виды животных, рыб, птиц. И, как следствие, может сократиться численность и отдельных видов рыб, и отдельных видов птиц, насекомых, ракообразных. Кроме того, может сильно увеличиться численность некоторых видов гнуса (мошек), может измениться их поведение.

Нерегулируемый спуск воды в реку может сильно ударить по птицам – ведь в результате затопления огромных территорий могут изчезнуть места гнездования некоторых видов перелетных птиц. Кроме того, может значительно уменьшиться фитомасса реки и поймы.
Еще одно неблагоприятное изменение – из-за неконтролируемого спуска реки увлажнение почв в пойме может происходить нерегулярно и недостаточно, циклами[9].

Гидроэлектростанция – одна из самых чистых типов электростанций в плане экологии, влияния на окружающей среду. Гидроэлектростанция не загрязняет атмосферу, не выбрасывает в воздух, как ТЭС, огромное количество вредных газообразных выбросов. Воздух вокруг ГЭС всегда чистый. Также гидроэлектростанции не выделяют радиации, как ТЭС и АЭС. ГЭС не вырабатывает тепла, и не происходит тепловое загрязнение гидросферы и атмосферы. Также ГЭС не сбрасывает сточные воды в водоемы. Все эти преимущества делают ГЭС самый экологически чистой электростанцией из всех крупных видов электростанций.

Рисунок 4 – Гидроэлектростанция.

Однако и у ГЭС есть свои недостатки, есть свое неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Самое главный недостаток ГЭС – это затопление пахотных земель. Все дело в том, что для полноценной работы ГЭС требуется создать водохранилище. А водохранилище должно находится прямо возле ГЭС, и занимать немалую территорию. При сооружении плотины воды выходит из русла реки и затапливает обширные пойменные территории. Так создается водохранилище. Если река небольшая, то площадь затопленных земель будет небольшой, и эта проблема будет стоять не так остро. Но если же река достаточно крупная, многоводная, то водохранилище получится большим по размеру. И много пойменных земель в результате окажется под водой. А пойменные земли – это всегда плодородные, пахотные земли. Они нужны сельскому хозяйству, но затапливаются водой из за гидроэлектростанции[10].

Рисунок 5 – Вид гидроэлектростанции.

У гидроэлектростанций есть как преимущества, так и недостатки. К основным достоинствам использования ГЭС относятся: дешевая электрическая энергия, использование вместо топлива возобновляемой бесплатной энергии (энергии воды), экологическая чистота использования ГЭС.

Пожалуй, главным достоинством использования ГЭС является то, что гидроэлектростанция может работать только на возобновляемом природном ресурсе – воде. А вода, мало того, что является возобновляемым источником энергии, так еще и практически неисчерпаемым. Запасы воды на Земле огромны. Нефть, уголь, природный газ, другие виды дорогого углеводородного топлива абсолютно не нужны для работы ГЭС.
Так как ГЭС для своей работы использует только бесплатную и неисчерпаемую энергию воды, то получаемая электроэнергия очень дешевая. Электроэнергия от ГЭС намного дешевле электроэнергии от АЭС и ТЭС.
Еще одним важным преимуществом является очень быстрый выход гидроэлектростанции на пик предельной мощности после ее запуска. Это позволяет быстро удовлетворить запросы потребителей в электрической энергии[11].

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Себестоимость электроэнергии на российских ГЭС более чем в два раза ниже, чем на тепловых электростанциях.
Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до максимальной мощности и позволяют быстро изменять мощность при необходимости, выступая в качестве регулятора выработки электроэнергии.
Сток реки является возобновляемым источником энергии
Значительно меньшее воздействие на воздушную среду, чем другими видами электростанций
Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое, чем тепловых станций.
Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей
Водохранилища часто занимают значительные территории, но примерно с 1963 г. начали использоваться защитные сооружения (Киевская ГЭС), которые ограничивали площадь водохранилища, и, как следствие, ограничивали площадь затопляемой поверхности (поля, луга, поселки).
Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.
Водохранилища ГЭС, с одной стороны, улучшают судоходство, но с другой — требуют применения шлюзов для перевода судов с одного бьефа на другой.

Россия располагает большим гидроэнергетическим потенциалом, что определяет широкие возможности развития гидроэнергетики. На ее территории сосредоточено около 9% мировых запасов гидроресурсов. По обеспеченности гидроэнергетическими ресурсами Россия занимает второе, после КНР, место в мире, опережая США, Бразилию, Канаду.

Общий валовой (теоретический) гидроэнергопотенциал России определен в 2900 млрд кВт-ч годовой выработки электроэнергии или 170 тыс. кВт-ч на 1 кв. км территории.

Технически достижимый уровень использования гидроэнергоресурсов составляет около 70% от валового (теоретического) гидроэнергопотенциала, то есть общий технический гидроэнергопотенциал России составляет 1670 млрд кВт-ч годовой выработки. Преобладающая его часть размещена в восточных районах страны, где сосредоточены огромнейшие запасы гидроресурсов Ангары, Енисея, Оби, Иртыша, Лены, Витима и других рек, природные условия которых позволяют сооружать мощные ГЭС.

Общий вклад гидроэнергетики в производстве электроэнергии достаточно скромен – в мировых масштабах он составляет около 6%. В то же время во многих странах этот показатель достаточно высок: Норвегия с помощью ГЭС полностью удовлетворяет свои потребности, Бразилия, Канада и Швеция – на 50 %, а Россия – на 20%. Большие надежды на потенциал своих рек возлагает правительство Китая, так как страна просто задыхается от смога, главным источником которого являются тепловые электростанции, работающие на каменном угле.

Самая главная проблема развития этой отрасли – это отчуждение значительных территорий (в том числе и плодородных земель) под водохранилища. Например, в той же России, в процессе строительства ГЭС под водой оказалась площадь не менее 6 млн. гектаров. Понятно, что местная экосистема при этом была полностью разрушена.

Необходимо также отметить, что и окружающие водохранилища земли подвергаются периодическому затоплению из-за повышения уровня грунтовых вод. Их, как правило, переводят в разряд заболоченных, при этом их доля может составлять до 10% от всех подвергшихся затоплению.

Еще одна проблема – абразия, которая подразумевает разрушение в результате воздействия воды береговой линии. Такие процессы, как правило, могут длиться целыми десятилетиями, и их следствием становится переработка больших объемов грунта. Это приводит к таким негативным процессам, как загрязнение воды и резкое увеличение заиления самих водохранилищ.

Такие последствия позволяют делать вывод о том, что строительство ГЭС с соответствующей организацией водохранилищ резко меняет гидрологический режим задействованных рек и приводит к серьезным изменениям имеющихся экосистем.

Нельзя не отметить и постоянно снижение качества воды в водохранилищах. В них происходит аккумуляция попавшей под воду разлагающейся органики (деревья, гумус почвы, другие остатки растительного происхождения) из-за слабых водообменных процессов.

Также в водохранилищах наблюдается существенное прогревание воды в теплый период, что приводит к снижению в ней кислорода и развитию других негативных процессов, связанных с так называемым тепловым загрязнением. В результате последнего, а также благодаря накоплению биогенных составляющих из-за слабого обновления водных масс, происходит интенсивное зарастание искусственных водоемов водорослями, в том числе и ядовитыми (например, цианями).

Это приводит к гибели многих видов местных экосистем, возрастает заболеваемость рыб при снижении их вкусовых качеств. При этом разрушаются традиционные пути миграции различных видов рыб во время нереста, разрушаются их кормовые угодья. Так, Волга уже давно утратила свое предназначение, как путь для нереста осетровых с Каспийского моря после того, как она стала практически целой чередой ГЭС и водохранилищ.

Перекрыв реки, гидроэлектростанции фактически становятся аккумуляторами не только биогенных веществ, но также тяжелых металлов, радиоактивных элементов и ядовитых химикатов.

Следуют обратить также внимание и на следующую проблему. Большие площади водной поверхности предполагают и соответствующее увеличение испарение воды. Это приводит к изменению микроклимата, с соответствующим воздействием на местную экосистему (при этом не всегда положительным). Так, в некоторых южных регионах, находящихся в районе водохранилищ, пришлось пересмотреть основные пути развития сельского хозяйства.

В то же время все эти негативные последствия резко снижаются при строительстве таких гидросооружений в горных местностях, так как площадь водохранилищ (при том же объеме) здесь значительно меньше. Здесь существуют свои проблемы – в сейсмоопасных районах возможны землетрясения и оползни, которые чреваты серьезными катастрофами в результате разрушения плотины и резкого сброса огромных водяных масс.

1. Ради строительства ГЭС приходится переселять огромное количество людей

2. Крупные ГЭС разрушают экосистемы, что может приводить к обострению нехватки пресной воды

Два миллиарда человек живут в странах с высоким уровнем нагрузки на водные ресурсы, в том числе из-за ГЭС. Это приводит к неравномерному распределению водных ресурсов: некоторые реки и ручьи осушают, огромные территории затапливают. Строительство крупных ГЭС нарушает установившийся баланс экосистем. Так, Иркутская ГЭС, сооруженная на Ангаре в 65 км от ее истока, спровоцировала повышение уровня воды озера Байкал в среднем на один метр. Это привело к разрушению берегов, оползням и обвалам. Под воду ушло 600 кв. км земель, было затоплено 127 населенных пунктов и переселено 17 тыс. человек.

К 2030 году из-за острой нехватки воды до 700 млн человек могут вынужденно покинуть свои жилища. Сегодня использование пресной воды значительно опережает возможности естественного восстановления ее запасов. Дефицит ценнейшего для жизни ресурса увеличивается из-за неудержимого роста потребления по всему миру.

3. Авария на крупной ГЭС создаст угрозу для жизни и здоровья миллионов людей

Кариба — одно из трех крупнейших водохранилищ Африки — заполнено лишь на 16%. Образующая его ГЭС поставляет большую часть электроэнергии Замбии и Зимбабве. Существует высокая вероятность того, что если водохранилище, созданное в 1950-е годы, заполнится снова, плотина обрушится. В случае аварии большинство из трех миллионов человек, живущих неподалеку от водохранилища, погибнет или лишится имущества и урожая. Катастрофа выведет из строя около 40% генерирующих мощностей в 12 странах, расположенных на юге Африки.

4. Крупные ГЭС не способствуют уменьшению бедности

Крупные ГЭС — затратные, медленно строятся, зависимы от крупных источников спроса — производств и городов — и не могут решать задачи мобильного обеспечения электричеством бедных регионов и труднодоступных поселений.

Несмотря на десятки тысяч ГЭС по всему миру, почти миллиард человек не имеет доступа к электричеству. В России, по данным за 2013 год, его были лишены 1,5 млн домохозяйств. Без электроэнергии бедные регионы и малообеспеченные слои населения не получат доступа к качественному здравоохранению, образованию, рабочим местам. Объекты солнечной и ветряной генерации (а также малые ГЭС) могут находиться вблизи от предприятия или небольшого поселения. Они способны обеспечить электричеством удаленные сельские районы, особенно — в развивающихся странах.

5. ГЭС наносят ущерб биоразнообразию

При строительстве плотин и наполнении водохранилищ происходит разрушение среды обитания растений и животных, вызванное обезвоживанием или пересыханием притоков рек и ручьев. Происходит и разрушение русла, связанное с избыточной подачей воды в период регулирования стока. Гидроэлектростанции наносят огромный урон популяциям рыб.

6. Проекты строительства ГЭС не учитывают климатических изменений, поскольку их трудно предсказать

Климатические катаклизмы разрушают противопаводковые дамбы. Самые разрушительные паводковые наводнения последнего времени в России: Крымск — 2012 год; бассейн реки Амур — 2013-й; Амурская область, Еврейская АО, Хабаровский край — 2019 год.

7. С водохранилищами ГЭС связаны огромные выбросы парниковых газов

Гидроэлектростанции вносят вклад в изменения климата. Водохранилища задерживают органику, приносимую водными потоками. При ее разложении выделяются значительные объемы парниковых газов. Источниками выбросов также выступают затапливаемые растения и почва.

8. Гидроэнергетика обходится все дороже

9. ГЭС могут погубить многие объекты Всемирного природного наследия и ООПТ

По состоянию на июнь 2019 года, ГЭС угрожали 42 из 250 объектов Всемирного природного наследия.

10. Строительство ГЭС противоречит позиции экспертов

ГЭС сегодня

71% возобновляемой электроэнергии во всем мире вырабатывается ГЭС. В развивающихся странах в процессе строительства сейчас находятся около 3700 крупных и средних гидроэлектростанций.

Гидроэнергетика, по сути, является крупнейшим возобновляемым источником энергии в мире. Она почти равна по мощности всем солнечным и ветровым электростанциям вместе взятым. Однако у нее есть и “темная сторона”.

По состоянию на 2019 год общая мощность возобновляемых источников энергии в мире составляла 2 351 ГВт, из которых около половины (или 1172 ГВт) составляли гидроэнергетические мощности. Однако последние довольно негативно влияют на окружающую среду.

Исследователь Джефф Опперман недавно рассказал изданию Forbes, что две трети крупных рек мира перекрыты плотинами ГЭС. Приблизительно 70% водно-болотных угодий планеты понесли из-за этого серьезный ущерб.

В частности, количество видов, обитающих в этих пресноводных экосистемах, сократилось на ошеломляющие 83% в период с 1970 по 2014 год. Данная статистика приводится в последнем докладе Всемирного фонда дикой природы.

Это крупнейшие потери биоразнообразия на планете, хотя, как отмечает Опперман, внимание средств массовой информации больше привлекают тропические леса и кораллы. Утрата такого количества видов сама по себе является трагедией, но кроме того, она негативно влияет на человечество. Исчезновение многих видов пресноводных рыб, например, означает потерю средств к существованию для сообществ, полагающихся на рыбный промысел.

ГЭС наносят вред природе тремя способами

Негативное влияние гидроэнергетики на окружающую среду имеет три аспекта. Первый – затопление пахотных земель или лесов. Второй – блокирование потока осадков и питательных веществ, которые необходимы для пресноводных экосистем.

И третий – блокирование путей миграции рыбы, сокращение и исчезновение таких популяций. Правда, в случае, если развитие гидроэнергетики правильно планировать, ее вредное влияние на окружающую среду может быть смягчено.

В принципе, в Европе и Северной Америке данная проблема стоит менее остро. Ведь многие плотины там построены еще в 1950-х годах, и срок их службы подходит к концу. В конечном итоге, они будут демонтированы, и экосистема рано или поздно придет в норму.

Однако в Азии строительство новых крупных ГЭС продолжается. Это означает вырубку лесов, затопление земель, а также изменение структуры рек. Если азиатские страны учтут ошибки европейских и американских строителей гидроэлектростанций, то, возможно, новые ГЭС не будут наносить серьезного ущерба окружающей среде.

Читайте также: