Iluminė tarša pagrindinės ekologinės problemos miestų problemos alternatyvūs energijos šaltiniai atliekų problema
5 (100%) 1 vote

Iluminė tarša pagrindinės ekologinės problemos miestų problemos alternatyvūs energijos šaltiniai atliekų problema

VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS

APLINKOS INŽINERIJOS FAKULTETAS

APLINKOS APSAUGOS KATEDRA

Šiluminė tarša. Pagrindinės ekologinės problemos. Miestų problemos. Alternatyvūs energijos šaltiniai. Atliekų problema.

Žmogus ir aplinka disciplinos referatas

Parengė: G. Gylys, gr. S-06/5

D. Jurgutis, gr. S-06/5

A. Kleiza, gr. S-06/5

Priėmė: doc. dr. Rasa Vaiškūnaitė

Vilnius

2007

TURINYS:

1. Šiluminė tarša 3

2. Pagrindinės ekologinės problemos 6

2.1. Oro tarša 7

2.1.1. Smogas 8

2.1.2. Šiltnamio efektas 9

2.1.3. Ozono sluoksnio plonėjimas 10

2.1.4. Rūgštūs lietūs 11

2.2. Vandens tarša 12

2.2.1. Tekinių eutrofikacija 12

2.2.2. Vandens tarša toksinais 13

2.3. Litosferos tarša 13

2.3.1. Antropogeninis poveikis dirvožemiui 14

2.3.2. Antropogeninis poveikis miškasm ir augalijai 15

3. Miestų problemos 16

3.1. Triukšmas 17

3.2. Vibracija 18

4. Alternatyvūs energijos šaltiniai 19

4.1. Saulės energija 20

4.2. Vėjo energija 23

4.3. Žemės geoterminė energija 27

4.4. Hidroenergija. Upių tekėjimo energija 28

5. Atliekų problema 29

5.1. Atliekų perdirbimas 30

6. Literatūra 36

1. Šiluminė tarša

Nagrinėdami energijos srautus gamtoje ir visuomenėje žemos temperatūros šiluma priskiriama energijos atliekoms, kurios nebegali atlikti jokio darbo. Gamtoje skaidant organines medžiagas ir naudojant jų energiją augalų ir gyvūnų gyvybinėms funkcijoms palaikyti į aplinką žemos temperatūros šilumos pavidalu taip pat patenka didelis kiekis energijos atliekų . Tačiau gamtoje yra, o tiksliau sakant buvo nusistovėjusi pusiausvyra ir žemės šilumos balansas ilgą laiką buvo lygus nuliui, tai yra kiek šilumos Žemė gaudavo iš vienintelio išorinio energijos šaltinio – Saulės, tiek ji atgal jos išspinduliuodavo į aplinką av.). Tik įsikišus žmogui ši pusiausvyra buvo suardyta. Didėjant organinio kuro deginimo mastams ir į aplinką patenkant vis daugiau anglies dioksido bei kitų su žmogaus veikla susijusių šiltnamio reiškinį skatinančių dujų, klimatas Žemėje po truputį pradėjo šilti. Tam tikra prasme galima laikyti, kad antrinis šiltnamio reiškinį skatinančių dujų poveikis yra pasaulinio masto šiluminė (terminė) tarša, tačiau pasaulinio klimato atšilimo priežastys ir pasekmės yra jau kitas – atskiras – klausimas. Dažniausiai, kai kalbame apie terminę taršą, omenyje turime vietinio masto terminę taršą.

Šiuo požiūriu naudinga prisiminti energijos srautų visuomenėje supaprastintą schemą (viršuje).Iš šio paveikslo akivaizdžiai matyti, kad gaminant, tiekiant ir naudojant energiją į aplinką sąlyginai žemų temperatūrų pavidalu patenka didžiulis energijos atliekų kiekis, o realiam darbui atlikti yra sunaudojama tik keliolika energijai išgauti naudojamame kure esančios energijos procentų, visa kita energija tampa energijos atliekomis ir lemia šiluminę aplinkos taršą. Be šiluminių ir atominių elektrinių, įrenginių aušinimai yra svarbus kitoms gamybos šakoms: tai metalų lydymas ir apdirbimas, chemijos, stiklo, keramikos, nattos produktų ir kitos pramonės šakos. Tačiau per 80 proc. atvirų vandens telkinių terminės taršos lemia būtent energetiniai objektai.

Energetiniai objektai (daugiausia šiluminės ir atominės elektrinės, kitos elektros energiją bei šilumą tiekiančios ir naudojančios įmonės) į aplinką išskiria daug šilumos. Paprastai elektrinių agregatams vėsinti naudojamas natūralių gamtinių telkinių vanduo, nes vanduo geba sugerti ypač didelį šilumos kiekį. O panaudotas vadnuo vėliau grąžinamas į telkinius. Deja, į tuos telkinius (jie vadinami aušintuvais) išleidžiamas šiltas vanduo, ir jis, ypač jei jame esti biogeninių, toksinių ir kitų medžiagų, trikdo ekosistemų biologinę pusiausvyrą: prisiveisia patogeninių, pavojingų infekcijų sukėlėjų, nepageidaujamų organizmų, trukdančių normaliai eksploatuoti jėgaines. Pakyla aušintuvo vandens temperatūra, daugiau jo išgaruoja, vasarą nusenka vandens lygis, kinta jo hidrocheminės savybės, aplinkos mikroklimatas, paspartėja dėl biogeninių medžiagų gausėjimo eutrofikacija, prastėja sanitarinė vandens būklė.

Kurį laiką buvo manoma, kad terminė tarša, kurios metu į aplinką nepatenka jokių kenksmingų medžiagų, nedaro jokio neigiamo poveikio gyvajai gamtai. Tačiau gana greitai išaiškėjo, kad didėjant aušinančio vandens telkinio temperatūrai prasideda reikšmingi vandens ekosistemų pokyčiai . Tad šią terminę vandens telkinių taršą ir jos poveikį vandens ekosistemoms daugiausia ir kalbama. Galima sakyti, kad tik avariniais atvejais susidaro tokia situacija, kai gyvi organizmai nukenčia nuo tiesioginio terminio šoko, tačiau pasikeitus, nors ir palyginti nedaug, vandens temperatūrai pranašumą įgauna šilumą mėgstačios rūšys, kurios pamažu išstumia prie šaltesnės aplinkos geriau prisitaikiusias rūšis Biologinės įvairovės kaita yra viena iš svarbiausių terminės taršos pasekmių.

Ypač jautrūs šilumos pokyčiams yra šaltakraujai gyvūnai. Kadangi dauguma brangių žuvų rūšių ir visų pirma lašišinės žuvys yra prisitaikiusios gyventi vėsiame vandenyje, jos dėl terminės vandens taršos išnyksta pirmiausia, o jų vietą užima
karpinės žuvys, ešeriai ir kitos labiau šilumą mėgstančios, dažniausiai menkavertės, žuvų rūšys.

Kylant vandens telkinio temperatūrai vyksta ne tik gyvūnų, bet ir augalų rūšių kaita ir mažėja jų rūšių įvairovė. Be to aukštesnėje temperatūroje gerokai padidėja šilumą mėgstančių augalų produktyvumas. Sparčiau vykstant metabolitiniams procesams, vandens augalai sunaudoja daugiau deguonies ir jo kiekis vandenyje pradeda mažėti. Prie spartesnio deguonies kiekio vandenyje mažėjimo prisideda ir tai, kad užaugusiai didesnei augalų biomasei suskaidyti taip pat sunaudojama daugiau deguonies. Taip terminė tarša netiesiogiai paspartina ir vandens telkinių eutrofizaciją, o vandenyje mažėjantis deguonies kiekis dar labiau paspartina vėsų ir gerai deguonimi prisotintą vandenį mėgstančių gyvūnų ir augalų nykimą. Nustatyta, kad šiltame vandenyje sparčiau plinta augalų ir gyvūnų parazitai bei ligos.

Lietuvoje didžiausią terminę taršą patiria Ignalinos AE aušintuvas – Drūkšių ežeras. Energetiniams blokams aušinti naudojama apie 150 m3/s vandens. Elektrinės kondensatoriuose vandens temperatūra pakyla 10 – 12°C ir bendra ežero šiluminė apkrova veikiant abiem reaktoriams yra apie 120 W/m2, o vidutinė ežero temperatūra dėl elektrinės veiklos pakilo 2-3° C. Kaip parodė įvairių Lietuvos mokslinių institucijų tyrimai atliekami pagal Valstybinę mokslo programą „Atominė energetika ir aplinka“, tokia stipri ežero terminė tarša stipriai pakeitė jo hidroterminį režimą ir padarė didelį poveikį vandens ekosistemoms.

Ilgamečiai tyrimai parodė, kad pašildytame ežero vandenyje labai sumažėjo zooplanktono rūšių įvairovė, o pagal organinių medžiagų pasisavinimogreitį Drūkšių ežeras prilygsta eutrofizuotiems vandeni telkiams Vyksta gana spartūs ir vandens augmenijos pokyčiai. Prognozuojama, kad netolimoje ateityje Drūkšių ežere išnyks maurabragiai ir smulkus pavandeniniai augalai, o ežero priekrantėje ir seklumose toliau sparčai plis makrofilai.

Tyrimais įrodyta, kad jau dabr Drūkščių ežere pakito planktoninių organizmų įvairovė: per labai trumpą laiką beliko vos 19% anksčiau aptinkamų fitoplanktono rūšių, jo biomasė sumažėjo 5-10 kartų, 2,5 karto sumažėjo zooplanktono kiekis ir biomasė, pastebimai pradėjo nykti šaltamėgių organizmų rūšys.

Ežero temperatūrai neretai pakylant daugiau nei leidžia normatyvai ir mažėjant šaltų vandens masių tūriui bei keičiantis terminiam ir cheminiam ežero režimui, vyksta žuvų rūšių kaita, kai kurių rūšių žuvys nyksta, AE eksploatacijos laikotarpiu jau pasikeitė kelios žuvų kartos. Kai kurios rūšys (saliavas, aukšlė) prisitaikė prie šioms rūšims nebūdingų sąlygų, o kitos (stinta) beveik išnyko, Nors saliavas, kaip šaltamėgė žuvis, sugebėjo prisitaikyti, prognoziujama, kad jos pupuliacija Drūkšių ežere ateityje vis tiek mažės ir gali net visiškai išnykti.

Pagal Lietuvos įsipareigojimus Ignalinos AE pirmasis blokas uždarytas 2005, o antrasis turėtū būti uždarytas 2009 metais. Kartu iš pradžių sumažės, o veliau bus iš viso nutraukta ir ežero terminė tarša. Pagal mokslininkų vertimus iš pusiausvyros išjudinta ežero ekosistema, net ir sugrįžus prie normalaus hidroterminio režimo, atgautų pusiausvyrą tik per gana ilgą laikotarpį, pasikeitus daugeliui augalų ir gyvūnų kartų, tačiau prie pirminio trofinio lygio ežeras matyt niekada nebegrįžtų.

Šiluminė tarša mažinama įvairias būdais. Paprastai vengiama telkti vienoje vietoje, prie to paties vandens telkinio pramonės ir energetikos įmones, išleidžiančias daug pašildyto vandens. Pačiose įmonėse rekomenduojama hermetizuoti šilumą skleidžiančius agregatus, šilumos ir garo tiekimo linijas, statyti vandens aušinimo saugyklas ir kartotinio naudojimo sistemas, patariama vandenį aušinti oru. Atliekamą šilumą stengiamasi panaudoti patalpoms bei specifinės paskirties (pvz.: šiltnamiams) objektams šildyti.

2. Pagrindinės ekologinės problemos

Ekologinių problemų yra labai daug. Tam didžiausią įtaką daro besiplėtojantys miestai, besivystanti sunkioji pramonė ir daugelis kitų priežasčių. Dažnai žmogus norintis gerovės sau nesusimasto apie ateities kartoms paliekama pasaulį. Beatodairiškai ir neracionaliai naudodami išteklius, visais įmanomais būdais plėsdami idustrializaciją, žmonės pamiršo gamtą, ir būtent tai įtakojo visų ekologinių problemų atsiradimą. Tai ne tik oro ir vandens tarša, bet ir dirvožemių erozija, miškų mažėjimas, buitinių atliekų kiekių didėjimas bei kitos su šiais reišikiniais susijusios problemos. Ir svarbiausia, kad žmogus teršdamas gamtą, kenkia ir pats sau,nes užteršia plinką, kurioje pas ir gyvena.

Toliau trumpai apžvelgsime pagrindines ekologines problemas:

2.1. Oro tarša

Tai viena pagrindinių problemų miestuose ir industriniuose rajonuose. Pastaruoju metu pasaulis labai supramonėjo. Dabar į orą išleidžiama daugybė cheminių medžiagų ir kitų teršalų. Žmonės keičia Žemės atmosferą, taigi ir klimatą.

Orą daugiausia teršia žmogus. Miestų ir pramonės rajonų užterštame ore kur kas daugiau retesnių dujų, kurių švariame ore esama tik pėdsakų arba visai nėra. Kai priemaišų daug, atmosfera darosi drumsta, patamsėja, blogiau permatoma. Užterštu oru nemalonu
neretai jis būna netgi kenksmingas bet kokiai gyvybei. Žmogaus sveikatai kenkia užteršta aplinka; yra ir netiesioginė žala – mažėja augalų derlingumas, genda įvairūs daiktai.

Svarbiausias oro teršimo šaltinis – iškastinio kuro degimas. Akmens anglys, kūrenamos namų židiniuose, pramonės įmonių ir garvežių pakurose, gulė suodžių sluoksniu ant Europos ir Šiaurės Amerikos miestų XVIII a., XIX a., ir XX a. pradžioje, o dabar miestų orą daugiausia teršia naftos produktų, ypač benzino ir dyzelinio kuro dūmai.

Deginamas kuras, ypač netvarkinguose varikliuose ir pakurose, išmeta daugybę teršalų, nevienodai veikiančių aplinką. Tarp jų ypač daug yra sieros dioksido. Iš šių aitrių, vandenyje lengvai tirpstančių dujų susidaro sieros rūgštis, nuo kurios žūva augalai, genda pastatai. Variklių cilindruose ir pakurose, kai būna labai karšta, susidaro azoto oksidų. Šios troškios dujos irgi virsta rūgštimis. Saulės spindulių veikiami, azoto oksidai sudaro smogą.

Šį tarša turi neigiamą poveikį augalams.,gyvūnams, bei žmogaus sveikatai. Pagrindinės su oro tarša susijusios problemos yra šios: ozono sluoksnio plonėjimas, šiltnamio efektas, rūgštieji krituliai, smogas ir kiti reiškiniai.

2.1.1. Smogas

Su rūku susimaišę dūmai sudaro pavojingąjį smogą. Labai tirštas smogas kartais būdavo Londone; dėl to jis buvo net vadinamas Londono rūku. Panašus smogas būdavo Diuseldorfe ir Berlyne. Šių trijų miestų problemą buvo imtasi spręsti. Bet pastaruoju metu smogas ėmė susidaryti daugelyje kitų miestų: Meksike, Los Andžele, Bankoke, Kaire.

Klimatas kinta ir tada, kai kertami medžiai medienai arba plečiami žemdirbystės ir statybos plotai. Medžiai sugeria anglies dioksidą, kurį iškvepia žmonės ir gyvūnai, ir gamina deguonį, kurį žmonės ir gyvūnai įkvepia. Naikinant miškus, sutrinka deguonies ir anglies dioksido pusiausvyra atmosferoje.

Kadaise miškais buvo apaugę 60% sausumos. Nūnai jų nebėra nė pusės to. Dabar kas minutę iškertama ne vienas hektaras atogrąžų drėgnųjų miškų.

Apskritai Lietuvoje oro užterštumas vidutinis, teršalų koncentracijos retai viršija leistinas normas ir tai tik didmiesčiuose. Aplinkos oro apkrova per paskutinius kelerius metus nežymiai sumažėjo, kadangi mūsų šalyje pakito energijos išteklių naudojimas bei transporto priemonių naudojimo efektyvumas. Aplinkos ministerijos leidinio „Aplinkos būklė 2001“ duomenimis, bendras transporto sektoriuje sunaudojamų degalų kiekis sumažėjo, todėl teršalų patenkančių į aplinkos orą patenka mažiau nei prieš penketą metų. Oro tarša iš stacionarių šaltinių taip pat yra mažesnė nei ankstesniais metais, kadangi šiuo metu Lietuvoje naftos produktų ir akmens anglies naudojimas sumažėjo.

2.1.2. Šiltnamio efektas

Daug tūkstančių metų vidutinė planetos temperatūra buvo +15°. Dabar pastebimas planetos atšilimas, kuris aiškinamas taip vadinamu šiltnamio efektu. Kadangi šiltas oras intensyviau srūva į šalto vietą, tai įvairiose Žemės platumose atšiltų netolygiai. Ties pusiauju temperatūrai pakilus 3-4° C, vidutinėse (mūsų) platumose atšiltų 10-15° C, o arktinėse -15-20° C (11 priedas). Tada pradėtų intensyviai tirpti ties poliais esantys ledynai, per kelis dešimtmečius pasaulinio vandenyno lygis pakiltų 3-4 metrais, o visiškai ištirpus ledynams -68-70 metrų.

Didžiausią įtaką šiltnamio efektui turi anglies dioksidas (CO2). Jo koncentracija atmosferoje yra apie 0.033 proc. (pagal tūrį). Per paskutiniuosius 100 metų CO2 kiekis atmosferoje padidėjo 50 proc., iš jų 25 proc. tik per pastaruosius 20 metų. CO2 susidaro deginant iškasamąjį kurą – akmens anglis, naftą, gamtines dujas, degant miškams, veikiančiuose vulkanuose, pūvant organinėms medžiagoms, kvėpuojant gyvūnams ir žmonėms.

Svarbiausia priežastis, dėl ko nuolat didėja CO2 emisija į atmosferą – gyventojų prieauglis: šiuo metu pasaulyje gyvena 6 mlrd. žmonių, o po 30 metų prognozuojama net 12 mlrd. žmonių, tada ir energijos išteklių reikės sunaudoti dvigubai daugiau, tuo pačiu du kartus padidės CO2 emisija į atmosferą.

Katastrofiškai CO2 kiekis atmosferoje nedidėja dėl to, kad

• didelį CO2 kiekį sunaudoja sausumos augalai, planktonas ir vandenynų dumbliai fotosintezės metu,

• jis palyginti gerai tirpsta vandenyje (lietaus vandenyje taip pat), todėl didžiausia dalis CO2 ištirpsta paviršinio vandens telkiniuose ir juose CO2 yra 50 kartų daugiau negu atmosferoje.

Nežiūrint to, CO2 kiekis atmosferoje nuolat didėja. Viena iš priežasčių miškų, visų pirma, atogrąžų, intensyvus kirtimas. 1955-1987 m. iškirsta beveik 50 proc. atogrąžų miškų. Kasmet iškertamų šių miškų plotas prilygsta Baltijos respublikų plotui. Planetos miškai nesugeba sugerti viso susidarančio ir išmetamo j atmosferą CO2 t.y. mažėja anglies dioksido sunaudojimas fotosintezėje:

šviesa

CO2+ H2O → cukrus (angliavandeniai) + O2

chlorofilas

Šiuo metu atmosferoje yra 0.033 proc. CO2, jei atmosferoje nebūtų CO2, jos vidutinė metinė temperatūra būtų minus 18° C. Šiltnamio efektą sukelia ne tik CO2, bet ir kitos medžiagos, tarp jų metanas, freonai.

2.1.3. Ozono sluoksnio plonėjimas

Stratosferos ozono (O3) sluoksnis yra susiformavęs maždaug 25 km (15-40 km) aukštyje virš žemės paviršiaus.
saugo Žemę nuo biologiškai labai aktyvių 200-400 mm bangos ilgio saulės alfa ir beta ultravioletinės spinduliuotės . Ši spinduliuotė yra žymiai pavojingesnė už gama spinduliuotę (vertinant sugertos energijos vienetui).

Ozono sluoksnį ardo (plonina) freonai (daugiausia F-11, F-12) – chloro, fluoro, bromo angliavandeniliai, t.y. iš freonų išsiskiriantys aktyvūs chloro, fluoro, bromo atomai ozono molekules paverčia deguonies (O2) molekulėmis. Kuo freonai ir jų garai stabilesni atmosferoje, tuo jie pasižymi didesne ozono sluoksnio ardomąja galia.

Pastarųjų metų tyrimo rezultatai parodė, kad lėktuvų, skrendančių didesniame kaip 10 km aukštyje, išmetamas anglies viendeginis (CO) irgi skaldo (plonina) stratosferos ozono sluoksnį: ozonas (O3) oksidina anglies viendeginį (CO) iki anglies dvideginio (CO2) virsdamas deguonimi (O2), kuris nesulaiko saulės ultravioletinių spindulių.

CO+O3→CO2+O2

Apie stratosferos ozono sluoksnio nykimą, kaip apie vieną iš svarbiausių pastarojo laikotarpio ekologinių problemų pradėta kalbėti prieš 15-20 metų. Pvz., 1985 metais buvo konstatuotas ozono sluoksnio nykimas virš Antarkties (nuo 1979 iki 1985 metų ten ozono sumažėjo 40 proc.). Gana ilgą laiką buvo manoma, kad ozono sluoksnio plonėjimas būdingas tik Antarkties regionui, tačiau 1991 metais ozono „skylės“ buvo pastebėtos ir Šiaurės pusrutulyje, virš Vakarų Europos ir šiaurinėje Norvegijoje. 1993 metais ozono sluoksnio stebėjimai virš Lietuvos parodė, kad sausio-kovo mėn. ozono sluoksnis virš Vilniaus svyravo apie 300-330 D.v. (1 D.v. – 1/1000 cm storio ozono sluoksnis normaliomis sąlygomis – Dobsono vienetas), ir buvo apie 20-30 proc. mažesnis nei daugiametis vidurkis, būdingas šiam laikotarpiui. 1993 metais maksimalus stebėtas virš Vilniaus ozono sluoksnio storis buvo 380 D.v., minimalus -220 D.v.

1996-1997 metais virš Lietuvos pavasarį ir vasarą buvo užfiksuotas irgi žymus ozono sluoksnio suplonėjimas. Šie tyrimai visi rodo, kad laikas rimtai susimąstyti mums visiems ir imtis priemonių, nes didžiausi ozono sluoksnio teršėjai žmonės. Dabar pamąstykime apie oro teršimą ir jo mažinimo priemones, ką gali paprastas pilietis padaryti, kad neterštų taip stipriai mums gyvybiškai reikalingo oro.

Miestuose ir gyvenvietėse nuolat į orą patenka automobilių išmetamos dujos, gamyklų, elektrinių, buitinės atliekos ir t.t. Azoto mažinimas vyksta, pakeičiant pakaitalus į kitas ekologiškai švaresnes medžiagas, bet kol tai nėra įgyvendinama svarbiausia laikytis kenksmingų medžiagų išmetimo normų, mažinti išmetamų dujų koncentracija, t.y. taikyti dujų neutralizatorius, gerinti automobilių srauto judėjimą, sodinti želdinius. Nors iš šalies tai atrodo mažas niekutis, tačiau jei tie milijardai žmonių apie tai susimąstytų, manau, kad pasijaustų oro taršos kiekio mažėjimas. Nors jau didelė žala yra padaryta gamtai ir jau pastebimas klimato globalinis atšilimas, kuris artina mūsų pasaulį link katastrofos.

2.1.4. Rūgštūs lietūs

Dar viena labai svarbi ir didžiulę įtaka daranti gamtos tarša yra rūgštūs lietūs. Vienas iš sieros junginių šaltinių – sierą turinčio kuro deginimas. Deginant kurą, jame esanti siera reaguoja su ore esančiu deguonimi (20.9 proc.) ir susidaro sieros dioksidas (SO2):

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 2877 žodžiai iš 9456 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.