XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Воздействие Первомайской ТЭЦ на окружающую среду и здоровье жителей поселка Первомайский

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Козлов П.Н. 1

---

1"Читинский техникум отраслевых технологий и бизнеса"

Колупаева А.В. 1

---

1Муниципальное общеобразовательное учреждение Первомайская средняя общеобразовательная СОШ №5

Работа в формате PDF

1.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время всё чаще поднимается вопрос об экологии окружающей среды и факторах, негативно влияющих на здоровье человека. В повседневной жизни мы просто не замечаем или не хотим замечать, где и как мы живем, чем дышим, правильно ли питаемся?

Я живу в поселке городского типа Первомайский в Забайкальском крае, который находится в восточной зоне Забайкалья и является частью Сибирского федерального округа. Историческими и природными памятниками славится Забайкальский край, достопримечательности в этом месте на каждом шагу. Площадь этой территории составляет 2,52% от площади Российской Федерации. Все здесь покоряет своими масштабами и уникальностью. Куда ни глянь, везде много лесов, полей и рек. Чем не самый экологически чистый край? Но по итогам «Экологического рейтинга субъектов Российской Федерации» 2016 года, Забайкалье заняло 68–е место среди 85-ти регионов, и в результате возникает вопрос: в чем же тогда причина? Я решил «разобраться» в данном вопросе, и сделаю это на примере своего поселка Первомайский. Заглянув в Википедию, вот что я узнал:

Первома́йский — посёлок городского типа в Шилкинском районе Забайкальского края, административный центр городского поселения «Первомайское» с населением 11 334 чел.

Посёлок расположен на юго-западе района, в 50 км к юго-западу от районного центра, города Шилки, в 10 км от железнодорожной станции Солнцевая Забайкальской железной дороги, на северо-востоке Могойтуйского хребта, недалеко от слияния рек Ингода и Онон.

Основан в 1937 году как рудник Слюдянка с началом выработки Завитинского редкометалльного месторождения Забайкальским ГОКом.

Современное название получил в 1951 году с присвоением статуса посёлка городского типа.

В 1960—1988 годах велась строительство благоустроенного жилья, объектов соцкультбыта, школы, детских садов, лечебных учреждений, торговых центров. Были введены в эксплуатацию МУП ЖКХ (1959), предприятие строительных материалов (1961), Первомайская ТЭЦ (1962), 1-я очередь пищекомбината (1974), цех электроники (1990). Посёлок был связан авиалинией местного значения с Читой. Благодаря принадлежности к министерству среднего машиностроения СССР, посёлок снабжался гораздо лучше окружающих населённых пунктов.

В начале 1990-х годов произошло резкое снижение производства продукции и ухудшение финансово-экономического положения Забайкальского ГОКа, что привело к сокращению численности рабочих на комбинате и населения посёлка. Рост производства в конце 1990-х связан с реализацией государственной программы ЛИБТОН.

В посёлке действуют: ООО «Коммунальник» - Первомайская ТЭЦ, ОАО "Предприятие строительных материалов", ООО "ЗАБГОК-связь", ООО "Золото Дельмачик", ООО «Ремонтно механический цех», ООО «Оникс» и др.

В посёлке имеются: 4 средние школы, Профессиональное училище №15, учебно-производственный комбинат, Детская Школа Искусств, Дом Детского Творчества, 3 ДОУ, Детский дом, Дом культуры, кинотеатр Россия, краеведческий музей, спортивный комплекс с бассейном, Краевая Больница-3.

Проанализировав все работающие предприятия поселка, я пришел к выводу – самым загрязняющим предприятием поселка является Первомайская ТЭЦ.

В результате чего я решил выбрать тему для исследовательской работы: «Воздействие Первомайской ТЭЦ на окружающую среду и здоровье жителей поселка Первомайский».

Цель моей исследовательской работы:оценить воздействие Первомайской ТЭЦ на окружающую среду и здоровье жителей поселка.

Поставленные задачи исследования:

Дать характеристику Первомайской ТЭЦ как источника загрязнения атмосферного воздуха.

Определить степень влияния Первомайской ТЭЦ на окружающую среду и здоровье жителей поселка.

Рассмотреть возможные мероприятия по контролю и защите окружающей среды и здоровья человека от воздействия Первомайской ТЭЦ.

Актуальность данной темы в том, что Первомайская ТЭЦ оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Хотя большая часть загрязняющих веществ ТЭЦ вырабатывается на ограниченной площади, главным образом, в промышленном районе, вследствие особенностей циркуляции атмосферы значительная часть некоторых, относительно долго живущих загрязняющих веществ рассеивается на больших пространствах, приводя к загрязнению.

Для реализации поставленных целей и задач исследовательской работы я использовал следующие методы:

– Теоретический(изучение материалов, данных о Первомайской ТЭЦ, которые были предоставлены специалистами предприятия, а также методической документации, литературных и интернет-источников).

– Естественный экспериментальный (постановка опыта, проведение опыта со снегом в разных участках поселка и в окрестностях Первомайской ТЭЦ).

– Эмпирический (наблюдение, описание и объяснение результатов исследований).

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРВОМАЙСКОЙ ТЭЦ

Первомайская ТЭЦ расположена в промышленном районе п. Первомайский (см. Приложение №1).

Причинами, обусловившими принятие решения по строительству станции, явилось:

бурное развитие предприятия (в дальнейшем Забайкальский ГОК), которое предполагало резкое увеличение энергопотребления.

решение проблем действующей и увеличивающейся инфраструктуры.

обеспечение надёжности энергоснабжения и выработки электроэнергии на тепловом потреблении.

В период начала строительства ТЭЦ предприятие входило в состав Первого Главного управления Министерства среднего машиностроения.

Основная целью работы предприятия является обеспечение тепловой энергией, хозпитьевым, техническим водоснабжением потребителей на территории поселка.

На Первомайской ТЭЦ установлено пять мощных котлов, которые работают на угле Харанорского месторождения с годовым расходом 104 000 тонн, также для растопки котлов используются мазут в количестве 60 тонн в год.

Теплоэнергия с Первомайской ТЭЦ отпускается в виде отопления по системе тепловых сетей в виде горячей воды.

Первомайская ТЭЦ является основным источником тепла в пгт. Первомайский.

ВРЕДНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЯ НА ПЕРВОМАЙСКОЙ ТЭЦ.

Укрупненный список вредных веществ состоит более чем из 30 компонентов, но их можно объединить в три группы.

Выбросы:

аэрозоли, содержащие твёрдые летучие частицы (дым);

твёрдые отходы (зола);

газы.

Аэрозоли поступают в атмосферу в количестве 65 тонн в год. Они представляют собой несгоревшие частицы угля, а также капли воды на поверхности которых находится целый спектр вредных веществ, самыми опасными из которых являются тяжёлые металлы.

Попадая при вдыхании в организм человека, они приводят к нарушению обмена веществ, и постепенно накапливаясь, - к возникновению онкологических заболеваний.

Для очищения дымовых выбросов на предприятии используются циклоны (см. Приложение № 2). Эффективность такой очистки очень низкая и является давно устаревшей – 82 %. На современных ТЭЦ уже давно применяются электростатические фильтры, которые обеспечивают почти 100 % очищение воздуха от частиц дыма.

Дымовые газы, проходя через систему золоуловителей, очищаются от золы и уносятся в атмосферу. Зола из золоуловителей поступает ГЗУ, далее в виде гидропульпы перекачивается по пульпопроводам на золохранилище отстойного типа.

Газы:

Оксид азота выделяется в количестве 26 тонн в год.

Оксид серы выделяется в количестве 29 тонн в год.

Оксид углерода выделяется в количестве 32 тонн в год.

Это газы, попадая при дыхании в организм человека, приводят к воспалению слизистых оболочек, связыванию гемоглобина, появлению хронических лёгочных заболеваний, также способствует выпадению кислотных осадков и эффекту глобального потепления. Никаких мер по улавливанию вредных газов на ТЭЦ не предпринимается.

Зола:

Образуется в количестве 4334 тонн в год. Содержит тяжёлые металлы, а также радиоактивные вещества, распад которых происходит в течение сотен лет. Зола на Первомайской ТЭЦ удаляется через нижнюю точку топки – шлаковый комод, перемалывается и сбрасывается в систему гидрозолоудаления (см. Приложение № 3).Золохранилище является неотъемлемой частью технологического процесса производства, оно создано для организованного удаления и складирования отходов, образующихся при сжигании топлива - угля в котлах ТЭЦ.

Основными задачами участка «Золохранилище» являются:

организованное и экономичное складирование хвостов;

обеспечение таких кондиций осветления воды, при которых она может быть использована повторно в технологических процессах ТЭЦ или же сброшена в гидрографическую сеть без угрозы её загрязнения;

исключение вредного влияния сооружений Золохранилища на окружающую среду;

обеспечение надежности и безопасности эксплуатации гидротехнических сооружений.

Наиболее «чистое» топливо для тепловых электростанций – газ, как
природный, так и получаемый при переработке нефти. Наиболее «грязное» топливо – горючие сланцы, торф, бурый уголь. При их сжигании образуется больше всего пылевых частиц и оксидов серы.

В результате работы Первомайской ТЭЦ в окружающую среду попадает огромное количество загрязняющих веществ, что наносит большой вред здоровью людей и нарушает экологическое равновесие окружающей среды.

ЭКСПЕРИМЕНТ - СНЕГ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Снег накапливает в своем составе практически все вещества, поступающие в атмосферу. В связи с этим снег можно рассматривать как своеобразный индикатор загрязнения окружающей среды. В снежном покрове могут накапливаться различные вредные вещества, которые с талыми водами поступают в открытые и подземные водоемы, почву, загрязняя их.

В своей работе я поставил следующую цель: изучить и исследовать снежный покров в разных участках нашего поселка и оценить степень загрязнения воздушного бассейна, степень загрязнения талых вод.

Объект исследования: исследование снежного покрова.

Предмет исследования: снег в разных районах поселка.

Гипотеза: предполагаем, что наиболее загрязнённый снег в районе Первомайской ТЭЦ.

Исходя из цели и гипотезы исследования, я сформулировал следующие задачи:

Провести исследование снега.

Проанализировать отрицательное воздействия загрязнения на организм человека.

Снег можно исследовать так же, как и воду. Для этого пробу снега растапливают, а затем проводят исследование. Исследуя пробы снега, собранного в разных местах, можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения территории, выявить причины и источники загрязнения.

В качестве метода исследования я выбрал эксперимент, в котором взял пробы снега в трёх местах, которые наглядно покажут нам уровень загрязнения в разных районах поселка – Первомайская ТЭЦ, м-н Восточный, за поселком в поле (см. Приложение № 4).

На площадке № 1, в микрорайоне Восточном снег светло-серый, крупнозернистый, довольно плотный и твёрдый (проникает карандаш). На поверхности покрова встречается пыль. На площадке № 2, в районе Первомайской ТЭЦ снег тёмный.

Сразу было заметно, что данный снег сильно отличается от изученного ранее. Цвет снега серый, местами бледно-жёлто-сероватый. Сверху плотная ледяная корка, а под ней крупнозернистый снег. Снежки не лепятся, но твёрдость хорошая. Цвет снега, скорее всего, обусловлен выбросами от ТЭЦ, когда в воздух попадает много различных веществ, а затем они оседают на поверхности снега. Соответственно, при таянии такого снега в почву могут попасть загрязняющие вещества.

На площадке № 3, в поле, за поселком, снег белый, без оттенка.

Самый чистый снег в поле, он был пушистым, мелкозернистым, рыхлым и рассыпчатым. По твёрдости снег был мягким.

Таблица № 3.1.

Таким образом, самая темная окраска снега отмечена на Первомайской ТЭЦ. Изменение окраски снега является одним из показателей возможного антропогенного загрязнения окружающей среды. На пробной площадке Первомайской ТЭЦ на поверхности снега обнаружен пылевидный налет химического происхождения. Причину налета можно объяснить выпадением частиц из выхлопных газов. Мощность снега на пробных площадках колеблется от 10 см до 15 см. Наибольшая мощность снегового покрова отмечена в поле за поселком.

Качественный анализ талой воды.

С каждого участка взял пробы снега, принёс домой и дал снегу полностью растаять. Полученную талую воду использовал для анализов. Качественный анализ талой воды проводился в школьном кабинете химии. После того, как температура воды в пробах сравнялась с комнатной температурой, определялись следующие показатели воды: запах, цвет, прозрачность, осадок.

Определение запаха талой воды.

Для определения запаха талой воды взял 250 мл при комнатной температуре, налил в колбу с широким горлом, накрыл стеклом и встряхивал вращательными движениями. Открыв стекло, быстро определил запах.

В пробе талой воды, взятых на площадках № 1, 3, ощущался землистый запах, а в пробе, взятой на площадке № 2 Первомайская ТЭЦ, - слабый химический запах. Таким образом, можно судить о том, что в снеговом покрове на площадке 2 присутствуют вещества химического происхождения, источниками которых, скорее всего, является ТЭЦ.

Для определения интенсивности запаха, колбу накрыл стеклом, нагрел на водяной бане до температуры 60 градусов и определил интенсивность запаха.

Таблица 3.2.

Определение прозрачности воды с помощью цилиндра.

Мерой прозрачности может служить высота столба воды, при которой можно различить на белой бумаге стандартный шрифт с высотой букв 3,5 мм. Воду хорошо перемешал и налил в высокий цилиндр с внутренним диаметром 2,5 см. и дном из плоско отшлифованного стекла. Цилиндр установил неподвижно над стандартным шрифтом на высоте 4 см. Просмотрел шрифт сверху через столб воды и, сливая или доливая воду в цилиндр, нашёл высоту столба воды, еще позволяющую читать шрифт.

Таблица 3.3.

Наличие осадка.

Для определения осадка воду отстоял в течение суток, определил, образуется ли осадок после отстаивания воды. Если осадок образуется, то его интенсивность, чем обусловлен осадок, цвет осадка.

Таблица 3.4.

Исследование химического состава проб талого снега.

Исследование хим. состава проб снега я провел совместно с сотрудниками лаборатории ТЭЦ. Результаты исследования приведены в таблице 5.5.

Таблица 3.5.

Окончание табл. 3.5.

Благодаря своей высокой сорбционной способности, снег является своеобразным индикатором загрязнения окружающей среды. Поэтому изучение снегового покрова позволило оценить экологическое состояние на исследуемой территории поселка Первомайский.

Результаты, полученные в ходе работы, представлены в виде диаграмм:

Рис. 3.1.

Специалистами ТЭЦ были представлены мне нормативы выбросов в атмосферный воздух ТЭЦ – тонн в год, которые я свел в диаграмму:

Рис. 3.2.

Мой эксперимент наглядно демонстрирует загрязнение окружающей среды и воздействие на человека. Это влияет на поля и растущие на них растения, которые человек употребляет в пищу, на воздух, который мы вдыхаем. Травы, которые скашиваются и идут на корм животным, в конечном счёте тоже попадают человеку на стол.

Люди страдают от болезней, вызванных загрязнением окружающей среды. Выбросы ТЭЦ содержат сажу, диоксид серы, оксиды азота, углерода, соединения тяжёлых металлов, бензапирен и прочие.

Оксид углерода, является наиболее распространенной причиной отравлений, как в промышленных, так и в домашних условиях. Тысячи людей ежегодно умирают в результате отравлений оксидом углерода. Предполагается, что число жертв нелетального отравления, страдающих от расстройств нервной системы, намного выше.

Оксид углерода может стать причиной инфаркта миокарда и вызвать отек легких, он легко проникает через плаценту и воздействует на зародыш, который чувствителен к любой нехватке кислорода, это воздействие может быть настолько серьезным, что может подвергнуть опасности нормальное развитие плода.

Среди всех окислов группы NOx самым опасным для окружающей среды и здоровья человека является диоксид азота. Класс опасности – второй. Вещество высокотоксично. Диоксид азота в воздухе, даже в небольших концентрациях, способен приводить к существенным изменениям в организме человека. Является острым раздражителем. Снижает иммунитет. Помимо бензапирена, риск развития онкологии повышают и мелкодисперсные взвешенные вещества, содержащиеся в выбросах ТЭЦ.

Исходя из результатов исследования, я могу сделать следующие выводы:

1. Степень загрязнения окружающей среды на примере загрязнения снега зависит от удалённости от Первомайской ТЭЦ.

2. В районе Первомайской ТЭЦ содержание вредных веществ является наиболее высоким.

3. В м-не Восточном загрязнение на среднем уровне, но выбросы ТЭЦ всё-таки там присутствуют в небольшом количестве.

4. За чертой поселка загрязнение окружающей среды на самом низком уровне.

5. Загрязнение окружающей среды влияет на человека.

Выполнив исследовательскую работу, я узнал много нового и интересного о защите окружающей среды. Выдвинутая мною гипотеза, что самым загрязняющим предприятием поселка является Первомайская ТЭЦ, доказана, что подтверждается проведенным опытом со снегом.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО КОНТРОЛЮ И ЗАЩИТЕ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПЕРВОМАЙСКОЙ ТЭЦ.

После проведенного опыта и изучения материалов, касающихся Первомайской ТЭЦ, я предлагаю следующие мероприятия:

Создание экологически чистого оборудования – замена старых котлов на новые, оснащенные пыле газоочистным оборудованием, обеспечивающие гарантийные показатели содержания золы, оксидов серы и азота в дымовых газах электростанции, либо модернизация или замена существующих очистных сооружений на более современные, т.к. КПД современных батарейных циклонов составляет до 99 %.

Переход на использование в качестве топлива газ (получаемый при переработке нефти);

Увеличение площади зелёных насаждений в посёлке.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследовательской работы я научился смотреть на окружающий мир не с точки зрения потребителя, а с точки зрения её защитника. Я буду стараться жить так, чтобы не было стыдно перед природой за себя и свои поступки.

Хочется надеяться, что проводимая исследовательская работа поможет сделать наш «дом» (поселок) удивительно живописной территорией экологического благополучия.

Я родился и живу в поселке Первомайском, здесь живут родные и близкие мне люди - моя мама, бабушка, дедушка, друзья, и я бы хотел, чтобы мы жили в экологически чистом и безопасном месте.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Большая иллюстрированная энциклопедия школьника. Москва, Махаон 2008г

Собственные фотографии

Федорова М.З., Кучменко В.С., Воронина Г.А. Экология человека: культура здоровья. – М.: Вентана-Граф, 2007 г

Фотографии из архива Первомайской ТЭЦ

http://www.ecology-portal.ru

http://ru.wikipedia.org

Приложение № 1

Я на экскурсии в Первомайской ТЭЦ

А рхивная фотография 1990 г. Первомайская ТЭЦ

Приложение № 2

Батарейный циклон, внешний вид

П риложение № 3

Золопровод – золоотвал ГЗУ, декабрь 2017 г.

Дамба - золоотвал ГЗУ, декабрь 2017 г.

Золопровод - золоотвал ГЗУ, июнь 2017 г.

Приложение № 4

Эксперимент - Снег как показатель загрязнения окружающей среды

(Отбор проб снега декабрь 2017 г.)

Район Первомайской ТЭЦ м-н Восточный

За чертой поселка

В районе Первомайской ТЭЦ содержание вредных веществ является наиболее высоким

В м-не Восточном загрязнение на среднем уровне, но выбросы ТЭЦ все таки там присутствую в небольшом количестве

За чертой поселка загрязнение окружающей среды на самом низком уровне.