CC BY
39УДК 504.5:621.311(985)
Д.Д. Ноговицын1, Н.А. Николаева2, З.М. Шеина3, Л.П. Сергеева4, Д.Д. Пинигин5
1ФБГУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН,
ведущий научный сотрудник
677980 Россия, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1
dnogovicyn@yandex.ru
2 ФБГУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, старший научный сотрудник
677980 Россия, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 nna0848@mail.ru
3 ФБГУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, научный сотрудник
677980 Россия, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 zsheina@yandex.ru
4 ФБГУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, младший научный сотрудник
677980 Россия, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 tosy2004@yandex.ru
5 ФБГУН Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, ведущий инженер
677980 Россия, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1 pinigind@mail.ru
ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО И ПРОГНОЗИРУЕМОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГЕТИКИ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ) НА ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
Аннотация: В статье приведены результаты оценки современного и прогнозируемого воздействия энергетического комплекса Республики Саха (Якутия) на изменение природной среды. Основными оценочными показателями являются выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, сбросы вредных примесей в водные объекты, а также отходы производства и потребления. Показано, что в настоящее время предприятия энергетического комплекса вносят значительный вклад в формирование экологической обстановки, который состоит из 80% от суммарных выбросов в атмосферу, 30-35% от суммарных сбросов в водные объекты и до 60% отходов производства и потребления.
Оценка перспективного состояния экологической обстановки произведена для уме-
ренного и стратегического сценариев развития энергетики Республики. Определено, что к 2030 г. произойдет рост техногенного воздействия объектов энергетики на природную среду. Так, суммарные годовые выбросы отраслей энергетики в Республике составят около 160 % от фактического уровня этого показателя в 2013 г.; увеличение воздействия энергетики на водные ресурсы будет связано с планируемым строительством гидроэлектростанций в Южной Якутии и формированием водохранилищ; рост отходов производства (золошлаков) составит: для умеренного сценария - 1,2 млн. т/год; а для стратегического - 1,5 млн. т/год.
Ключевые слова: топливно-энергетический комплекс, энергорайоны, загрязняющие вещества, выбросы, сбросы, отходы производства и потребления, прогноз, природная среда, воздушная среда, водная среда, Арктика.
D.D. Nogovitsyn1, N.A. Nikolaeva2, Z.M. Sheina3, L.P. Sergeeva4, D.D. Pinigin5
1 The V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RAS, Leading researcher
677980 Russia, Yakutsk, St. Oktyabr'skaya, 1 dnogovicyn@yandex.ru
2 The V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RAS, Senior researcher
677980 Russia, Yakutsk, St. Oktyabr'skaya, 1 nna0848@mail.ru
3 The V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RAS, Researcher
677980 Russia, Yakutsk, St. Oktyabr'skaya, 1 zsheina@yandex.ru
4The V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RAS, Junior researcher
677980 Russia, Yakutsk, St. Oktyabr'skaya, 1 tosy2004@yandex.ru
5The V.P. Larionov Institute of Physical and Technical Problems of the North SB RAS, Lead engineer
677980 Russia, Yakutsk, St. Oktyabr'skaya, 1 pinigind@mail.ru
ASSESSMENT OF MODERN AND PREDICTABLE IMPACT OF ENERGETICS OF THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA) ON THE ENVIRONMENTAL CHANGE
Abstract: The paper represents results of an assessment of modern and predictable impact of the energy complex of the Republic of Sakha (Yakutia) on environmental change. General assessment indicators are atmospheric pollutant emission, waste discharges into water objects, and consumption and production wastes. Energy facilities considerably contribute into the formation of environmental situation, which include 80% of total emission into the atmosphere, 30-35% of total wastes discharges into water objects, and up to 60% of consumption and production wastes.
Assessment of the long-range state of environmental situation is conducted for moderate and strategic scenarios of energy industry development of the Republic. It is defined, that an increase of anthropogenic impact by energy facilities will occur for 2030. Thus, the total annual emission of power industry of the Republic will compound about 160% of actual level of the indicator in 2013; an increase of energy industry impact on water resources will be connected with projected construction of hydropower in the South Yakutia and formation of reservoirs; an increase of construction wastes (coal ash) will make: for the moderate scenario - 1.2 mln. t per year; and for the strategic scenario - 1.5 mln. t per year.
Keywords: fuel-energy complex, energy district, contaminants, emissions, discharges, wastes of construction and construction, forecast, Environment, air, aquatic environment, Arctic.
Интенсификация экономического и социального развития Республики Саха (Якутия) привела к обострению различных экологических проблем, в том числе к загрязнению окружающей среды. Наиболее значительный вклад в этот процесс вносит топливно-энергетический комплекс [5].
В статье приведены результаты оценки современного и прогнозируемого воздействия энергетического комплекса на изменение природной среды. Такая оценка получена с использованием методики прогноза состояния природной среды под воздействием энергетики [4].
Современное изменение природной среды под воздействием энергетики.
Основная масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух поступает от предприятий электроэнергетики, угольной и газовой промышленности.
В 2013 г. количество загрязняющих веществ, поступивших в атмосферу от стационарных источников, составило 165,14 тыс. т., из них 32,65 тыс. т. - от предприятий нефтегазовой отрасли, а 39,48 тыс. т. - от предприятий энергетики, что составило почти 50% всех промышленных выбросов [3].
Наиболее крупным загрязнителем атмосферного воздуха Республики Саха (Якутия) является ОАО АК «Якутскэнерго». За период 2009-2012 гг. на предприятии произошел рост выбросов загрязняющих веществ в атмосферу: диоксида серы -в 2,1 раз, оксидов азота - в 2,1 раз, окиси углерода - в 1,4 раза. С 2012 г. по 2013 г. наоборот, объем выбросов в атмосферу уменьшился на 2%.
Качество поверхностных вод характеризуется показателями сброса сточных вод в водные объекты. В настоящее время общий сброс сточных вод всех отраслей хозяйства Республики Саха (Якутия), по сравнению с 2008 г., увеличился на 8,3% [1]. При этом количество загрязненных вод, составляющих около 40% от общего количества сточных вод, уменьшилось на 21,5%. Лидирующую позицию в загрязнении водных объектов Якутии занимает горнодобывающая промышленность. Вклад топливно-энергетического комплекса в общий сброс составляет порядка 30-35%.
Анализ качества поверхностных вод по бассейнам крупных рек Якутии показывает, что водные объекты испытывают серьезную антропогенную нагрузку. Сброс загрязняющих веществ в водные объекты из года в год увеличивается, что составило в 2009 г. - 594,0 т, в 2011 г. - 639,6 т и в 2013 г. - 1287,2 т [1,2,3].
Причиной этого являются большой износ очистных сооружений, применение устаревших технологий очистки на многих предприятиях энергетики, недостаточные реконструкция и ввод новых мощностей.
Одной из острых проблем является образование и накопление отходов производства и потребления. Доля объектов энергетики в суммарном количестве отходов составляет около 60%, а за последние годы произошло увеличение почти в 1,8 раз, в особенности это отразилось на отходах 5 класса. В связи с отсутствием в пределах Якутии специализированных предприятий по утилизации химических отходов Якутской ТЭЦ, они транспортируются в г. Красноярск на полигон промышленных отходов.
Оценка перспективного изменения природной среды под воздействием энергетики.
Экологическая оценка на перспективу развития ТЭК была произведена для двух сценариев - стратегического и умеренного, причем стратегический принят при благоприятных условиях экономического развития России, а умеренный - при менее благоприятных, вызванных объективными экономическими причинами.
Были произведены расчеты прогнозируемых величин суммарных выбросов в атмосферу до 2030 гг., которые показали их увеличение почти в 1,6 раза для обоих сценариев, что составило 202-203 тыс. т. [5] (рис. 1).
В умеренном сценарии наблюдается постепенный рост выбросов ТЭС, тогда как в стратегическом отмечается их резкое увеличение с 2020 г., что объясняется более интенсивным потреблением угля на вновь вводимых Эльгинской ТЭЦ и Эльгинской ГРЭС, а также расширением Нерюнгринской ГРЭС.
Динамика выбросов котельными в обоих сценариях характеризуется спадом за счет модернизации котельного оборудования и газификации ряда котельных, прилежащих к магистральным газопроводам. Выброс дизельными электростанциями в рассматриваемый период будет снижаться за счет уменьшения объемов потребления дизельного топлива.
Расчет динамики выбросов загрязняющих веществ от предприятий энергетики в 2008-2030 гг. по энергорайонам Республики показал, что наибольший рост будет отмечаться в Южно-Якутском энергорайоне - в 2,4 раза, в Северном - в 1,2 раза.
Прогноз суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на территории РС(Я), тыс. тонн
-умеренный прогноз -стратегический прогноз -фактический
1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 год
Рис. 1. Прогноз суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на
территории РС (Я)
Выброс останется практически неизменным в Центральном и снизится в 1,3 раза - в Западном [5].
Особенностью энергетики Республики является планируемое широкомасштабное развитие гидроэнергетики. В связи с этим воздействие на окружающую среду будут оказывать регулирование стока и формирование водохранилищ ГЭС.
Одним из важных экологических показателей развития топливно-энергетического комплекса республики является образование золошлаковых отходов. По укрупненным оценкам, к концу рассматриваемого периода (2030 г.) количество золошлаков составит: для умеренного сценария - 1,2 млн. т/год, для стратегического - 1,5 млн. т/год [5].
Для снижения антропогенного воздействия объектов энергетики на природную среду Республики Саха (Якутия) необходимо усилить деятельность предприятий по обеспечению следующих природоохранных мероприятий: улучшению структуры сжигаемого топлива путем уменьшения доли использования угля и мазута и увеличения сжигания природного газа; внедрению современных устройств очистки выбросов и сбросов на всех крупных энергетических предприятиях; внедрению системы переработки и утилизации золошлаковых отходов на крупных энергетических предприятиях.
Таким образом, экологическая оценка развития топливно-энергетического комплекса на перспективу показала, что наиболее экологически опасными объектами останутся угольные электростанции, предприятия по добыче топлива и мелкие котельные.
Литература
1. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) за 2009 г./ Правительство РС (Я), Министерство охраны природы РС (Я). - Якутск, 2009. - 205 с..
2. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды РС(Я) за 2010 г. -Якутск, 2011. - 225 с.
3. Государственный доклад об экологической ситуации в Республике Саха (Якутия) в 2013 г. - Якутск, 2014. - 44 с.
4. Методика определения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании топлива в котлах производительностью менее 30 тонн пара в час или менее 20 Гкал в час. - М.: Госкомитет РФ по охране окружающей среды, 1999. - 49 с.
5. Энергетическая стратегия республики Саха (Якутия) на период до 2030 года / Под ред. Алексеева Г.Ф. и Петрова Н.А. - Якутск-Иркутск, 2010. - 327 с.
References
1. National Report on the state and environmental protection of the Republic of Sakha (Yakutia) for 2009 year/ Government of the Republic of Sakha (Yakutia), the Ministry of Nature Protection of the RS(Y). - Yakutsk, 2009. - 205 p.
2. National Report on the state and environmental protection of the Republic of Sakha (Yakutia) for 2010 year. -Yakutsk, 2011. - 225 p.
3. State report on the environmental situation in the Republic of Sakha (Yakutia) in 2013. - Yakutsk, 2014. - 44 p.
4. Method of determining the emissions of air pollutants from fuel combustion in boilers with capacities of less than 30 tons of steam per hour, or less than 20 Gcal per hour. Moscow: the State Committee for Environmental Protection, 1999. - 49 p.
5. Energy strategy of the Republic of Sakha (Yakutia) for the period up to 2030 / Edited by G. F. Alekseev and N. A. Petrov. - Yakutsk-Irkutsk, 2010. - 327 p.
