Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
УДК: 620

УДК: 620.92: 504.06

Клименко Л.П., Воскобойников Н.А.

Николаевский государственный гуманитарный университет имени Петра Могилы., Г. Николаев

Клименко Леонид Павлович, доктор технических наук, профессор, ректор НГГУ имени Петра Могилы.

Воскобойникова Наталья Александровна, аспирант кафедры экологии и природопользования НГГУ имени Петра Могилы

ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ РЕГИОНА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ

Статья посвящена актуальному на сегодня вопросу устойчивого развития и повышение уровня экологической безопасности за счет внедрения альтернативных источников энергии. В работе рассматривается система экологических индикаторов экологической безопасности и обосновывается индикатор, по которому можно оценить изменение уровня экологической безопасности региона при использовании возобновляемых источников энергии.

The article is devoted to the actual problem of sustainable development, ecological safety and energy saving with using of renewable energy sources. The research is focuses on the question of evaluation of the level of resource-saving with using of wind- and-helio plants in heating-and-cooling systems of buildings. On the basis of investigations that were made, the indicator to calculate the change of level of ecological safety was chosen.

Наиболее распространенной современной концепции взаимодействия общества и природы, которой сейчас руководствуются передовые страны мира, является концепция устойчивого развития. Целью устойчивого развития является достижение такого состояния общества, при котором суммарное влияние на окружающую среду остается в пределах общей хозяйственной емкости биосферы и в то же время удовлетворяет разумные потребности нынешнего и будущих поколений людей. Поэтому анализ территорий с точки зрения экологической безопасности является необходимой частью анализа устойчивого развития. Глобальный характер энергетических проблем и все большая их политизация выдвигает энергетический фактор в число основных при анализе уровня экологической безопасности регионов.

Анализ последних исследований и публикаций показывает, что проблемы устойчивого развития могут быть решены только на основе разумной организации хозяйственной, экономической деятельности [1]. Проблемы экологической безопасности территорий изучаются в работах [2, 3, 4, 5, 6, 7]. По мнению А. Скринника, экологическая безопасность является определяющим фактором устойчивого развития [6]. Однако, автор не детализировал механизмы создания безопасной окружающей среды, без чего невозможен создание комплекса мер по укреплению экологической безопасности [6]. Понимая неизбежность экономического роста и, как следствие, неизбежность роста потребления энергоресурсов и увеличения производства энергии, международное общество выработало ряд приоритетов новой энергетической политики, ориентируя дальнейшее развитие энергетики в соответствии с принципами устойчивого экологически безопасного развития. В Украине существует достаточный потенциал возобновляемых источников энергии, в частности ветровой и солнечной, которые являются наиболее доступными на территории исследуемого региона (Николаевской области) [8, 9]. Вопрос по упорядочению терминологии в такой области деятельности людей, как обеспечение безопасности населения и природной среды в ходе экономического и социального развития общества считаются одними из важнейших, но обсуждаются они лишь в последнее время [4, 5, 6]. Как следствие этого, предложенный понятийно-категориальный аппарат должен иметь междисциплинарный и общехозяйственный характер, где основными "индикаторами" уровня безопасности должны быть показатели состояния здоровья населения, благосостояние общества, качество природной среды и тому подобное. Юрченко Л.И. в своей работе [5] отмечает, что практические методы для прогнозирования экологической безопасности систем почти не разработаны, и приближаться к ним приходится постепенно, начиная с анализа современной экологической безопасности территории. Вопрос индуцирования изменения уровня экологической безопасности регионов при использовании альтернативных источников энергии являются изученными недостаточно.

Именнопоэтому, целью данного исследования является обоснование выбора индикатора экологической безопасности, по которому можно было бы анализировать изменение уровня экологической безопасности региона при использовании альтернативных источников энергии.

Экологическая безопасность традиционно интерпретируется как охрана и сохранение природной среды [3]. Под экологической безопасностью понимается отсутствие действий, состояний и процессов, которые прямо или косвенно вызывают существенный вред для окружающей природной среды, населения и материальных объектов [2]. Экологическая безопасность, по определению Скринника А.А., - это степень комфортности проживания населения на данной территории в рамках экономико-природного ландшафта и уровень его защищенности от воздействий окружающей среды [6]. Но, в большинстве случаев придерживаются официально принятого МАГАТЭ определения экологической безопасности, как "защиты всех лиц или окружающей среды от чрезмерных неблагоприятных воздействий" [7].

Понятие "экологическая безопасность" можно применить к любой территории, а отсутствие острой экологической ситуации не служит аргументом для отказа от экологического исследования. Экологически безопасные ситуации также подлежат анализу и оценке [5]. Экологический показатель безопасности - это количественная характеристика одного или нескольких ее аспектов, которые отражают влияние естественных или техногенных факторов на окружающую среду [2].

Фундаментальное значение при решении проблемы оценки экологической безопасности природной среды имеет представление о природной среде как организованную совокупность иерархически подчиненных природных территориальных комплексов, или экосистем всех уровней. Речь идет, таким образом, не об абстрактных территории или неопределенные ареалы, а о конкретных природные системы, как об объекты гуманитарно экологического исследования [5].

Для диагностики экологической безопасности систем принципиальное значение имеет учет их ризномасштабности, то есть различных уровней организации. Выделяются три основных уровня:

- глобальный, представленный эпигеосферый или биосферой как общей системой человечества;

- региональный, представленный системой физико-географических регионов разных рангов;

- локальный или местный, охватывающий морфологические подразделения ландшафта [5]. Каждому уровню присущи свои структурные

функциональные и динамические особенности. Наличие иерархического ряда систем позволяет в каждом конкретном случае выбрать индикаторные операционные территориальные единицы того ранга, который наиболее адекватен поставленной задачи [5].

Наряду с пространственными уровнями исследования следует различать и его временные уровне. Всякий состояние системы изменчивый, он характеризуется определенной продолжительностью и занимает определенное место в ряду динамических изменений. Без учета этих обстоятельств оценка экологической безопасности систем вряд ли достоверна. Конечной целью должен быть прогноз [5].

Сложность выбора и обоснования критериев оценки экологической безопасности целого региона заключается в большом количестве различных показателей, которые характеризуют состояние природно-антропогенной среды, а также их разноплановости, которая практически исключает возможность единой количественной меры сравнения и оценки.

Целью исследований в области экологической безопасности на начальном этапе является формирование системы индикаторов, банка данных для их расчета и сравнения уровня величин показателей экологической безопасности со средним уровнем аналогичных показателей в других странах [4].

Сегодня в мире появилось три центра, которые работают по тематике индикаторов и индексов - Нью-Йоркский центр во главе с Всемирным Банком и организациями ООН, Европейский Союз и Союз Азиатских государств. По рекомендациям вышеупомянутых центров, отдельный индикатор (критерий экологической безопасности) должна соответствовать определенным критериям:

1) быть научно обоснованным;

2) обладать заданной чувствительностью;

3) иметь простую интерпретацию;

4) обладать способностью к агрегативности;

5) соответствовать набору национальных приоритетов и концепции устойчивого развития;

6) быть исходным элементом информации, на основе которого могут проводиться количественные оценки;

7) обладать репрезентативностью и быть конструктивным;

8) обладать высокой информационной емкостью и нести новые ценные данные для систем принятия решений [2].

При моделировании экологической безопасности территории Американский и Европейский

центры используют схожие принципы. Избирается участок местности, чаще всего - на урбанизированных территориях, в которой конкретизируется главный компонент окружающей среды, например, атмосферный воздух, и проводится исследование по одному или группе загрязняющих веществ по схеме: "нагрузка - состояние - ответная реакция". Ответная реакция понимается в этом контексте как включение управляющих параметров, к которым относятся технические, технологические и административные меры, регулирующие или положительные, или отрицательные обратные связи, в результате чего нейтрализуется или минимизируется негативное явление, меняет в нужную сторону экологическое состояние об "объекта, который рассматривается [2].

В соответствии с рекомендациями Комиссии по устойчивому развитию при ООН и Комиссии по глобальной экологии, предложен новый подход к проблеме экологической безопасности территорий, основанный на экологической парадигме. Преимущество нового подхода, в отличие от старого, общепринятого, который опирается на "загрязняющих-ресурсную" парадигму, заключается в том, что комплексную оценку уровня экологической безопасности предлагается проводить на основе новой организационной структуры экологического контроля и информационной модели путем привлечения специально сформированных новых показателей состояния окружающей среды - индикаторов и индексов качества. Эти показатели связаны с уровнем экологического риска и позволяют вести количественную оценку уровня экологической безопасности и уровня экологического риска [7].

Индикатор - это и указатель, и символ одновременно, ему придается значение меры величины, степени свойства, меры процесса. Индекс - это величина, характеризуе отклонения от уровня принимаемого за базовый. Дополнительно вводится Индекс качества - мера качества исследуемого 'объекта, выраженная через индикаторы и коррелируется со степенью риска. Математическая суть экологического индикатора: он может быть скаляром, вектором и более сложной величиной, которую можно представить в виде матрицы. Например, концентрация отдельно взятой вещества является индикатором, и обычно это - скаляр [2].

Такой подход отличается от общепринятого еще и тем, что не требует привлечения ПДК в качестве базы для подсчета, которые, как известно, являются санитарно токсикологическим, а не экологическими нормативами. Новая методология базируется на симбиозе таких наук как физика, химия, биология, математика, социология и экономика.

Вопрос энергосбережения являются сегодня особенно актуальны, поэтому при изучении уровня экологической безопасности региона следует анализировать, какими методами можно уменьшить использование традиционных топлив, снизив

таким образом выбросы загрязняющих газов в атмосферу при их сжигании. Одним из наиболее перспективных путей энерго- и ресурсосбережения в данной области является использование нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в частности солнечной и ветровой, которые являются доступными на территории исследуемого региона (Николаевской области). Поэтому выделение индикаторов, которые отражают влияние энергетических объектов на окружающую среду в отдельную группу является актуальным и необходимым.

Анализ энергетики на окружающую среду для всех Каин ЕС - СНГ производится с помощью принятых 12 экологических индикаторов. Их перечень включает:

1. ВВП, млн. Долл. США.

2. Энергоемкость (кВт.ч / долл. США). В странах СНГ есть 2 понятия:

- Энергоемкость т.у.т. (Т.н.е. / долл. США);

- Электроемкость (кВт.ч / долл. США).

3. Производство электроэнергии, млрд. КВт.ч.

4. Установленная мощность электростанций.

5. Расход топлива, млн. Т.у.т. или млн. т.н.е. (1 т.у.п. = 0,7 т.н..).

6. Валовые выбросы загрязняющих веществ, тыс. Т.

7. Валовые выбросы СО2, тыс. Т.

8. Удельные выбросы загрязняющих веществ, т / ГВт.час, т / т.у.п., Т / Т.Н.. (Учитывая специфику производства).

9. Объем образования золошлаковых отходов, тыс. Т.

10. Объем утилизации золошлаковых отходов, тыс. Т.

11. Отходы установок сирокоочисткы, т.

12. Данные о внедрении системы экологического менеджмента (СЭМ) на энергетических предприятиях, МВт, МВт.ч [4].

Для исследования изменения уровня экологической безопасности региона при использовании альтернативных источников энергии в качестве индикаторов экологической безопасности из данного перечня были выбраны пункты 6 и 7, то есть

- Валовые выбросы загрязняющих веществ, тыс. Т.

- Валовые выбросы СО2, тыс. Т. Рассчитав значения данных показателей

можно будет сделать вывод, насколько уменьшатся выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при внедрении витрогелиосистем теплохладоснабжения в исследуемом регионе.

Для вычисления значений выбранных индикаторов экологической безопасности была разработана методика расчета ресурсосберегающего эффекта. Разработанная методика позволяет, используя методы математического моделирования,

рассчитать ресурсосберегающий эффект от внедрения альтернативных систем энергообеспечения, то есть объемы сэкономленных традиционных энергоресурсов в течение определенного периода времени [10]. Зная объемы сэкономленных традиционных энергоресурсов, можно рассчитать значения индикаторов экологической безопасности, то есть объемы загрязнения окружающей среды, которых можно будет избежать, применяя альтернативные источники энергии.

По разработанной методике были проведены практические расчеты ресурсосберегающего эффекта для природно-антропогенных условий Николаевской области. В качестве фактического материала были использованы данные о фактической погоде в Николаевской области, зафиксированы на 5-ти метеостанциях (Николаев, Очаков, Баштанка, Первомайск, Вознесенск) В течение 2005 года, а также данные о количестве и площадь жилых домов в городах и районах области.

Рассчитан возможен ресурсосберегающий эффект в пределах Николаевской области за 2005 год составил

- при сравнении систем энергоснабжения, в которых используется комбинирование альтернативных и традиционных источников с системами энергоснабжения зданий, в которых используются водогрейные котлы, работающие на природном газе - 110 027 м3 природного газа;

- при сравнении систем энергоснабжения, в которых используется комбинирование альтернативных и традиционных источников с системами энергоснабжения зданий, в которых используется тепловая энергия, произведенная на централизованной котельной станции - 122 253 м3 природного газа, если котельная работает на газе, или 301 755 т угля, если котельная работает на угле;

- при сравнении систем энергоснабжения, в которых используется комбинирование альтернативных и традиционных источников с системами энергоснабжения зданий, в которых используются электрические водонагреватели, работающие от общей электросети - 270 085м3 природного газа, если ТЭС работает на газе, или 666 645 т угля , если ТЭС работает на угле.

На основе данных, приведенных в таблицах 1 и 2 было проведено расчеты объемов уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, то есть, рассчитано изменение уровня избранных индикаторов экологической безопасности.

Выводы. В результате проведенных исследований было рассчитано объемы экономии традиционных энергоресурсов и уменьшения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при использовании рассчитанного ресурсосберегающего эффекта от внедрения альтернативных источников энергии на территории Николаевской области.

Проанализировав проведенные расчеты можно увидеть, что при использовании альтернативных источников энергии в нашей области удастся не только сэкономить достаточно большие объемы традиционного топлива, но и уменьшить антропогенную нагрузку на окружающую среду за рахунок уменьшение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, повысив таким образом уровень экологической

безопасности региона. Но, следует иметь в виду, что каждая экосистема обладает специфическим потенциалом и по-своему трансформирует антропогенное воздействие, проявляя к нему ту или иную степень устойчивости. При установке реальных оценок нужна осторожность, особенно в суждениях экологического плана по количественным рекомендациями. Следует помнить, что неверная оценка или вывод гораздо хуже, чем их отсутствие. Поэтому однозначных выводов на данном этапе исследований сделать пока нельзя.

Выявление компонентов устойчивого развития позволит в будущем разработать механизм контроля над процессом управления техногенно экологической безопасностью, минимизировать вероятность возникновения техногенных катастроф.

ЛИТЕРАТУРА

1. Клименко Л.П. Техноэкология. - Николаев: Издательство МФ НаУКМА, 2000. - 300 с.

2. Адам А.М., Мамин Р.Г. Природные ресурсы и экологическая безопасность Западной Сибири // Эко-бюллетень. - 2000. - № 7. - С. 11-15.

3. Донченко В.К. Проблемы эколого-экономического регулирования тепло- энергоресурсов // Экологическая безопасность. - 1999. - № 1 (12). - С. 16-18.

4. Быкова Е.В., Царанов М.Х., Криллова Т.И. Подходы к формированию системы экологических индикаторов как составляющей системы индикаторов енергетической безопасности.

5. Юрченко Л.И. Оценка экологической безопасности: понятие, проблемы // www.nbuv.gov.ua - 20.03.2006.

6. Скрынник А. А. Экологическая безопасность как фактор устойчивого развития // Экологическая безопасность. - 2004. - № 2. - С. 12-17.

7. Ключевые вопросы охраны окружающей среды при объединению электроэнергетических рынков ЕС и СНГ. Union of the electricity Industry "Eurelectric", Электроэнергетический Совет СНГ. Совместная рабочая группа ЭЭС СНГ - ЕВРЭЛЕКТРИК "Рынки". - Ноябрь. - 2005. - 108 с.

8. Атлас энергетического потенциала возобновляемых источников энергии Украины / Институт електродинамикы НАН Украины. Государственный комитет Украины по энергосбережению. - М., 2000. - 26 с.

9. Мешкотно М., Шурчков А.В. Энергетический потенциал нетрадиционных источников энергии Украины / Национальная академия наук Украины. Институт технической теплофизики. - М., 2002. - 211 с.

10. Клименко Л.П., Воскобойникова Н.А. Ресурсосбережения при внедрении витрогелиоустановок в системы теплохладопостачання зданий (на примере Николаевской области) // Научные труды: Научно-методический журнал. - Т. 73. Вып. 60. Техногенная безопасность. - Николаев: Издательство МГГУ им. П. Могилы, 2007. - С. 11-19.

11. Устойчивый Крым. Энергетическая стратегия ХХ века / Ред. Тарасенко В.С., Козлов А.Н. и др. - Симферополь: "Экология и мир", 2001. - 400 с.

Загрузка...