Отын жјне тїтiн газдар ќўрамындаєы улы заттар

Энергетика жјне ќоршаєан орта

Жылу электр станциясы, јлемде ґндiрiлетiн отынныѕ 1/3 бґлігі биосфера мен ќоршаєан ортаєа їлкен јсерін тигізеді.

ЖЭС-тіѕ ќоршаєан ортаєа јсері їш баєытта жїреді:

1) тїтiн газдарын тїтiн шыєару ќўбыры арќылы атмосфераєа жіберу;

2) отынныѕ їлкен мґлшерін жаєудыѕ нјтижесiнде ќоршаєан ортаєа жылу шыєару. Ол «жылулыќ ластану» деп аталады;
3) кїл шыєару жјне химсудаярлау ќондырєыларынан кґп мґлшерде минерализацияланєан сонымен ќоса мазутталєан суды тастау.

Улаєыш (зиянды) заттар дегеніміз улаєыштыќ адамныѕ денсаулыєы мен жануарларєа кері јсерін тигізетін химиялыќ ќосылыстарды атайды. Отынды жаєу кезінде атмосфераєа кґміртек пен сутектіѕ тотыќтарымен ќоса шала жанєан отынныѕ бґлшекткрімен ўшпа кїл,кїкірт жјне кїкіртті ангидридтер, азот тотыќтары, ванади ќосылыстары, фтор ќосылыстарыныѕ біраз мґлшері, аммиак, цианды ќоспалар, банзепирен, сынап, ќышќылдар, сонымен ќатар шала жанєан отынныѕ газ тјріздес ґнімдері ўшады. Бўл элементтердiѕ кґпшiлiгі улы заттарєа жатады жјне салыстырмалы тїрде аз мґлшерде табиєат пен адамєа жаман јсерін тигізеді.

Жўмыс массасына ќатты отынныѕ элементарлыќ ќўрамы:

Оныѕ ішінде кґміртегі С, сутегі Н жјне кїкірт S жанєыш элементтер ретінде; ал оттегі О мен азот N тотыќтырєыштар болып келеді. Отынныѕ жанбайтын (минералды) бґлігі ылєал W жјне кїлден А тўрады. Отынныѕ минералды ќўрайтын негiзгi бґлiгi жаєу процесі кезінде тїтiндік газбен јкетiлетiн ўшпа кїлге ґзгереді. От жаєудыѕ ќўрылымына жјне отынныѕ минералдыќ ќўрамыныѕ физикалыќ ерекшеліктеріне байланысты басќа бґлiгі ќождануы мїмкiн.

Отынныѕ тїтiн газдармен толыќ жануы кезінде атмосфераєа келесілер бґлінеді: кїл, СО2, SO2, SO3, Н2О↑, NO, NO2, O2, N2.

Шала жану кезінде (отынныѕ химиялыќ кем жануы): СО, Н₂S, Н₂, кґмірсутектер С_nH_m (жиі кездесетіні СН₄ - метан, С₂₀H₁₆ бенз(а)пирен). Шала жану ґнімдері зиянды болєанмен, ќазіргі техникалыќ жаєу кезінде олардыѕ пайда болуын жоюєа немесе минимумєа јкелуге болады.

Кїл кремний, алюминий, титан, калий, натри, темiр, кальций, магний оксидтерiнен тўрады. Кїлде кальций еркiн оксидтiѕ тїрiнде ќатысады, сонымен бiрге силикаттар, сульфаттар жјне таєы басќа ќосындылардыѕ ќўрамында кездеседі. Ќатты отындардыѕ минералды бґлiктiѕ толыќ талдауы, кїлде таєы басќа элементтер болатынын кґрсетедi. Мысалы, германий, бор, мышьяк, ванадий, марганец, мырыш, уран, кїміс, сынап, фтор, хлор. Аталєан элементтердiѕ микроќоспалары ўшпа кїл фракцияларыныѕ бґлшектерi ґлшемдері бойынша јр тїрлi болатын шаќталарда јрќалай їлестiредi, жјне јдетте олардыѕ ќўрамы (кїл бґлшектерiнiѕ ґлшемдерi 1-2-ден 60 мкм дейін жјне одан да кґп аралыєында), бўл бґлшектердiѕ ґлшемдерiн кiшiрейтумен артады.

Отыныныѕ тїрi оны жаќќан кезде пайда болатын зиянды заттардыѕ ќўрамына јсер етедi. Электр станцияларында ќатты, сўйыќ жјне газ тектес отын пайдаланылады. Кїкiрттi шыєарулардыѕ атмосфераєа кеткен мґлшері бастапќы отын ќўрамындаєы кїкiрт мґлшерiнен тјуелді болады.

Ќатты отын (бурыл, тас кґмiрлер, антрациттiк їгiндi, жанєыш таќтас жјне торф) ќўрамында кїкіртті келесі пішіндерде ўстай алады: колчедан Fe2S жјне пирит FeS2 тїрiнде, отынныѕ органикалыќ бґлiгiндегі молекулалардыѕ ќўрамында жјне минералды бґлiктегі сульфат тїрінде.

Жанудыѕ нјтижесiнде кїкiрттiѕ ќосылыстары кїкiрт оксидтеріне тїрленедi, жјне де 99% шамасында SO2 кїкiрттiѕ ќос тотыєын ќўрайды.

Шыєатын жерiне байланысты кґмiрлердiѕ кїкiрттiлiгi 0,3-6 %, жанатын таќтатастыѕ кїкірттілігі 1,4-1,7 %, торфтыѕ кїкірттілігі 0,1 % ќўрайды.

Ќазанда сынаптыѕ, фтордыѕ жјне хлордыѕ ќосылулары, газ тјрiздi кїйде болады. Ќатты отындарды кїл ќўрамында калий, уран, барийдыѕ радиоактивтi изотоптары ќатыса алады. Бўл шыєарулар ЖЭС ауданында радиациялыќ жаєдайларєа iс жїзiнде јсер етпейдi, бiр жаєынан олардыѕ жалпы саны, ќуаттылыєы бірдей АЭС-ке радиоактивтi ауа тозаѕыныѕ шыєаруларынан артуы мїмкiн.

Сўйыќ отыннан жылуэнергетикада мазут, таќтатас майы, дизельдi жјне жанєыш отын ќолданылады.

Мазут кїлiніѕ ќўрамына ванадий пентаоксидi V2O5, сонымен бiрге Ni2O3, Al2O3, Fe2O3, SiO2, MgO жјне т.б. кiредi. Мазуттыѕ кїлдiлiгi 0,3 % аспайды.

Сўйыќ отында пиритті кїкiрт болмайды. Мазутта кїкiрт кґбінесе органикалыќ байланыстар элементарлы кїкiрт жјне кїкiртсутек тїрінде кездеседі (оныѕ ќўрамы алынєан мўнайдыѕ кїкірттілігінен тјуелді болады).

Оттыќ мазуттар оныѕ ќўрамындаєы кїкірт мґлшеріне байланысты аз кїкiрттi, кїкiрттi, кґп кїкiрттiге жіктеледі. Дизельді отынныѕ кїкiрттiлiгi - 0,5 %ке дейiн. Жанєыш отында кїкiрт 1,1 %-ке дейiн. Таќтатас майында кїкiрт 1 %-дан аспайды.

Еѕ «таза» органикалыќ отын ретінде газ тјріздес отын жатады, ґйткенi оныѕ толыќ жануы кезінде азот тотыќтары NO пайда болады.

Ќатты отынды жаєу кезінде ластану 1 деп ќабылданады, бўл кезде газды жаєу кезінде 0,2, ал мазуттан – 0,6 деп ќабылданады.

Жылулыќ шыєарулар электр станциясыныѕ ґзінен отынды тўтыну кезінде, сонымен ќоса электр жјне жылу энергиясыныѕ тўтынушысынан пайда болады.

КЭС їшін жылулыќ энергияныѕ 2/3 бґлігі циркуляциялыќ сумен ќоршаєан ортаєа кетеді, ал 1/3 бґлігі жылулыќ жјне электр энергиясын тўтынушысына бґлінеді. ЖЭО їшiн жылулыќ шыєарулардыѕ 1/3 бґлігін станция ќўрайды, ал жылулыќ энегрияныѕ 2/3 бґлігі жылулыќ жјне электр энергиясын тўтынушысына беріледі.

Есептеулер кґрсеткендей, жылубґлінулер электрстанциясында жанатын отын есебінен сияќты, отынды басќа да тўтынушылардан сияќты жылу мґлшеріне ќатысты планетаныѕ кїн радиациясынан алынатын јлі аз болып келеді. Кїн энергиясынан алынатын жылушыєарулар 0,02 % ќўрайды, ал барлыќ кґздерден атмосфераныѕ температурасын 0,01 ^оС жоєарылауын бередi. Ќорыта келгенде, планетаныѕ ќызу ќаупі кґмiрќышќылыныѕ ќостотыєы СО2 атмосфераєа тїскенде, жылулыќ шыєаруларєа ќараєанда едјуір жоєары болады, дегенмен бўл екі фактор бір баєытта јрекет етеді.

Ќалалардыѕ басќа факторлармен жылумен ќамтамасыз етуі облыспен салыстырєанда ќаладаєы температураны 1-2 ^оС жоєарылатады, біраќ оныѕ ќаупі жоќ.