Оценка влияния деятельности энергокомпаний региона на окружающую среду

Во второй половине 20-го столетия влияние электроэнергии на окружающую природную среду приобрело глобальный характер. Эксплуатация энергетических объектов требует большого количества природных ресурсов. Добыча топливно-энергетических ресурсов и производство электроэнергии являются уникальным процессом по масштабу обмена веществ с окружающей средой, при котором поступающие в нее отходы составляют огромную массу.

Увеличение мощности и выработки электроэнергии, необходимое для обеспечения прироста потребительского спроса на нее, создает предпосылки для усиления отрицательного воздействия электроэнергетики на окружающую среду. Производство электроэнергии сопровождается загрязнением окружающей среды, масштабы которого могут стать угрожающими. Дополнительные воздействия могут выражаться в изъятии земельных и водных ресурсов, загрязнении земель, вод и атмосферного воздуха.

Производство электрической и тепловой энергии сопровождается постоянным негативным воздействием на окружающую среду. К основным видам антропогенного воздействия энергетических объектов на окружающую среду на всех этапах их жизненного цикла относятся главным образом: выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух; забор природных вод; сбросы загрязняющих веществ в водные объекты; образование и размещение отходов производства и потребления.

Выбросы загрязняющих веществ электростанциями отрасли составляют 16% общероссийского объема выбросов от стационарных источников. Забор природных вод электростанциями отрасли достигает 35% общего использования водных ресурсов в России. Сбросы ЗВ веществ в водные объекты составляют 3% от общего объемов сброса загрязненных сточных вод в стране. Объем образования отходов объектами электроэнергетики достигает примерно 2% от общероссийского показателя. Выбросы парниковых газов электростанциями отрасли достигают 21% от общероссийских объемов.

Наиболее значимыми видами выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании на электростанциях органического топлива являются диоксид серы, оксиды азота, оксид углерода, диоксид углерода и твердые частицы (зола). Другие загрязняющие вещества, — тяжелые металлы, фтороводород, галоидные соединения, несгоревшие частицы углеводородов, неметановые летучие органические соединения и диоксины, выбрасываются в воздух в незначительных количествах и не оказывают значительного влияния на здоровье населения и состояние окружающей среды.

На производство и распределение электроэнергии, газа и пара в Курской области приходится 153,73 млн. м3/год (72,7%) забранной воды и 142,65 млн. м3/год (70,5%) использованной воды. К этому виду экономической деятельности относятся предприятия атомной (Курская АЭС) и тепловой (филиал «Квадра-Южная генерация») энергетики, а также предприятия жилищно-коммунального хозяйства.

Наиболее крупными из них являются (в скобках объём забора воды и её использования): Филиал концерна «Росэнергоатом» «Курская атомная станция» (60,86 и 65,72 млн. м3/год); Филиал ПАО «Квадра-Курская генерация» (33,85 и 40,71 млн. м3/год); МУП «Курскводоканал» (35,30 и 19,79 млн. м3/год); МУП «Горводоканал» г. Железногорск (8,14 и 6,94 млн. м3/год); МУП «Городские тепловые сети» МО «Город Курчатов» (бывший МУП «Водоканал») (7,31 и 1, 61 млн. м3/год).

Для предприятий электроэнергетики наиболее значимыми видами удельных объемов выбросов загрязняющих веществ в атмосферу являются удельные объемы выбросов диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц (зола).

На энергопредприятиях региона осуществляется выброс химических веществ в атмосферу из более 203 источников выбросов. В процессе производства электроэнергии выбрасывается 55 различных химических веществ.

К примеру, Курской АЭС осуществляется выброс из 167 источников, в том числе 127 организованных, 2 из которых оснащены газопылеулавливающими установками. В процессе производства в атмосферу выбрасывается 47 различных химических веществ. Основными стационарными источниками выбросов химических веществ являются: пуско-резервная котельная и котельная с/п «Орбита», очистные сооружения промплощадки и с/п «Орбита», сварочные посты, баки хранения мазута.

В 2016 году выбросы в атмосферу от стационарных источников составили 87,312 т. Аварийные и залповые выбросы химических веществ в отчетном году отсутствовали, оборудование, осуществляющее выделение химических веществ, и газоочистные установки работали в плановом режиме.

Основными выбрасываемыми в атмосферный воздух веществами являются: сернистый ангидрид (3 класс опасности) – 36,9%, углерода оксид (4 ласс опасности) – 9,6% и углеводороды(4 класс опасности) – 0,4%.

Воздействие предприятий отрасли на водные объекты осуществляется по двум основным направлениям: использование водных ресурсов (забор воды из различных источников); прямое воздействие на качественное состояние водных объектов путем сброса в них сточных вод с повышенными по сравнению с природной водой концентрациями загрязняющих веществ.

В условиях ограниченности свободных водных ресурсов и ухудшения качественного состояния водных объектов, при ужесточении требований контролирующих органов к качеству воды резко возрастают экологические риски для предприятий электроэнергетики, связанные с попаданием в грунтовые и поверхностные воды загрязняющих веществ. Сточные воды электростанций состоят из стоков двух категорий. Это сточные воды, не требующие очистки, или нормативно чистые, и сточные воды, подлежащие очистке. К стокам первой категории относятся сточные воды системы охлаждения, ко второй – стоки остальных технологических систем электростанций.

Основными компонентами загрязнений сточных вод от предприятий электроэнергетики являются минеральные соли, преимущественно хлориды и сульфаты, поступающие в водные объекты практически из всех технологических систем электростанций, использующих воду.

Специфика загрязнения водных объектов растворимыми солями заключается в том, что в отличие от других загрязняющих веществ соли не подвергаются воздействию окружающей среды (разложению, осаждению, необратимому усвоению живыми организмами и т. д.). Очистка и отведение минерализованных сточных вод – наиболее сложная задача для предприятий отрасли.

Благодаря тому, что предприятия электроэнергетики Курской области постоянно проводят комплекс мероприятий по снижению негативного воздействия на водные объекты, объемы сброса загрязненных и недостаточно очищенных вод постоянно уменьшаются. Для электростанций и котельных характерны выбросы парниковых газов (ПГ), образующихся при сжигании топлива: диоксид углерода (CO₂), закись азота (N₂O), метан (CH 4 ), элегаз (SF 6 ). Более 99% всех выбросов приходится на CO 2 .

Электроэнергетика является крупным источником выбросов CO 2 . Совокупные объемы выбросов CO₂ в электроэнергетике составляют более 500 млн т в год в течение достаточно долгого промежутка времени. Объемы выбросов CO₂ от легкового автотранспорта также значительны, но они намного меньше.

Рисунок – Факторы воздействия предприятий электроэнергетики на окружающую среду

Объекты электроэнергетики Курской области являются источниками следующих факторов, оказывающих воздействие на окружающую среду (рисунок): выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух; сбросы загрязняющих веществ в водные объекты; размещение отходов производства и потребления; электромагнитное излучение; шум.

В процессе своей деятельности энергокомпании Курской области оказывают на недра и почву следующие виды воздействия: обращение с отходами производства и потребления, эксплуатация артезианских скважин подземных источников для бытовых и производственных нужд.

Образование отходов происходит в результате следующих видов деятельности: новое строительство (реконструкция), техническое обслуживание, наладка и ремонт объектов электросетевого хозяйства; эксплуатация, обслуживание, мелкий ремонт автотранспорта и спецтехники; эксплуатация и содержание помещений и территории энергокомпаний; функционирование складского хозяйства; жизнедеятельность персонала.

При функционировании энергокомпаний загрязнение воздуха путем выбросов загрязняющих веществ возможно при следующих производственных процессах:

• 1.    Из передвижных источников: движение автотранспорта, спецтехники, кроме маневрирования по стоянке (выхлопные газы).

• 2.    Из стационарных источников - работа вентиляционных систем зданий и сооружений, в том числе административных корпусов (комплекс выбросов в зависимости от назначения здания), разогрев двигателя, маневрирование по гаражному боксу или стоянке, движение по внутренним проездам автотранспорта и спецтехники (выхлопные газы), работа передвижной спецтехники, работа стационарных механизмов, в том числе аварийных дизельных энергогенераторов (выхлопные газы), обслуживание – прежде всего заправка и смазка гсм – машин и механизмов гсм (летучие фракции гсм), зарядка аккумуляторов и их заправка электролитом (пары кислот, щелочей), хранение и использование трансформаторного масла (возможно выделение летучих фракций в результате нарушения герметичности), транспортировка, погрузочно-разгрузочные работы, перемещение сыпучих материалов (возможно пыление мелкодисперсных фракций), покраска оборудования (летучие фракции лакокрасочных материалов, растворителей, твердые частицы от зачистки), сварка, резка, обработка металла (окалина, твердые частицы, сварочные аэрозоли, их окисные и другие соединения, а также газообразные токсические вещества), работа котельных (выбросы от неполного сгорания топлива), обработка дерева (древесная пыль) .

В подразделениях предприятий электроэнергетики региона существуют следующие варианты получения воды для хозбытовых и производственных нужд: поставка воды от сторонних организаций – взаимоотношения сторон регулируются гражданско-правовым законодательством и требованиями в области обеспечения санитарно- эпидемиологического благополучия населения, забор воды из подземных водных источников.

В подразделениях энергокомпаний образовываются следующие основные категории сточных вод: хозяйственно-бытовые стоки; ливневые (дождевые, талые и поливочные) поверхностные стоки с производственных территорий.

Хозяйственно-бытовые стоки содержат загрязняющие вещества, привнесенные в воды в результате хозяйственной деятельности сотрудников, осуществления производственной деятельности. При наличии котельной также формируется дополнительный комплекс загрязняющих веществ, характерный для конкретного оборудования котельной.

Ливневые стоки с территорий производственных площадок Общества могут содержать загрязняющие вещества исходя из наличия на территории передвижных и стационарных источников поступления в дождевые, талые и поливочные воды загрязняющих веществ.

При строительстве новых электроподстанций характер воздействия на окружающую среду меняется.

В период эксплуатации процесс передачи электроэнергии вредными воздействиями на земельные угодья не сопровождается, мероприятия по предупреждению вредного воздействия на земельные ресурсы не разрабатываются.

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу возникают в период строительства при проведении следующих работ - завоз железобетонных и металлических конструкций автотранспортом.

При производстве строительных работ образуется, как правило, один неорганизованный источник выброса загрязняющих веществ в атмосферу -строительная площадка (линия движения автотранспорта и сварочные работы, земляные работы).

Выбросы на строительной площадке подразделяются на следующие: выбросы при работе автотранспорта во время завоза строительных материалов, выбросы при бурении скважин под опоры, земляные работы, сварочные работы, лакокрасочные работы.

В результате проведения вышеперечисленных работ в атмосферу выбрасываются: азота диоксид, сажа, ангидрид сернистый, углерода оксид, углеводороды, железа оксид, марганец и его соединения, фториды газообразные, ксилол, уайт-спирит, пыль неорганическая.

Предприятия электроэнергетики региона оказывают влияние на окружающую среду не только во время функционирования, но и в период строительства новых объектов. Например, количество вредных веществ выделенных при строительстве ВЛ 35/10кВ определяется расчетным путем в соответствии с отраслевыми нормами технологического проектирования, отраслевыми методическими указаниями, рекомендациями по определению выбросов вредных веществ в атмосферу с учетом требований ГОСТ 17.2.3.02-78, ОНД-86.

Максимально разовый выброс рассчитывается по формуле:

m= (g i * B 1х * 10⁶)/3600, г/сек,                      (1)

где g - удельный выброс i-го загрязняющего вещества, m тонны топлива;

B1х - часовой расход топлива, кг/час [1].

Валовый выброс рассчитывается по формуле:

M = B 1 *Т, т/год,                           (2)

где Т - фонд рабочего времени за период строительства, час [2].

Размер выбросов, в период строительства нового энергообъекта, рассчитанные по формулам 1 и 2 представлены в таблице 3.

Таблица – Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу [3]

Код	Наименование вещества	Использ. критерий	Значение критерия, мг/м3	Класс опасности	Выброс вещества, г/с	Выброс вещества, т/год
1	2	3	4	5	6	7
123	Железа оксид	ПДК с/с	0,0400000	3	0,0013000	0,0065600
143	Марганец    и    его соединения	ПДК м/р	0,0100000	2	0,0000600	0,0000310
301	Азот (IV) оксид (Азота диоксид)	ПДК м/р	0,2000000	2	0,0005800	0,0001000
304	Азот (II) оксид (Азота оксид)	ПДК м/р	0,4000000	3	0,0015600	0,0015500
328	Углерод черный (Сажа)	ПДК м/р	0,1500000	3	0,0002000	0,0009800
330	Сера диоксид	ПДК м/р	0,5000000	3	0,0036000	0,0013040
337	Углерод оксид	ПДК м/р	5,0000000	4	0,0204000	0,0034020
342	Фториды газообразные	ПДК м/р	0,0200000	2	0,0003000	0,0065600
405	Углеводороды пред С1-С5	ПДК м/р	50,0000000	0	0,0061200	0,0019780
2908	Пыль  неорганическая: 70-20% SiO2	ПДК м/р	0,3000000	3	0,0015000	0,0017090
Всего веществ: 12					0,0425212	0,2545860
В том числе твердых: 2					0,0004210	0,1120500
Жидких/газообразных: 10					0,0421002	0,1425360

Итак, каждое электроэнергетическое предприятие оказывают воздействие на окружающую среду, на биосферу, на жизнь и здоровье человека. Характер этого воздействия меняется в зависимости от функционирования энергокомпании и, как правило, не значительно превышает установленные нормативы.