ТЭЦ производят электрическую и тепловую энергию. Большая часть топлива превращается в отходы, уходящие в ОПС в виде газообразных и твердых частиц. Основное воздействие ТЭЦ, работающих на каменном угле, на ОПС является образование в процессе горения таких вредных веществ:
- Серный и сернистый ангидрид (SO₃, SO₂)
- Окись азота NOx
- Зола
- Шлак
Серный и сернистый ангидрид
Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива.
Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Серный ангидрид образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.
Выпадение SO2 отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида
С попаданием в атмосферу соединений серы, азота непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Триокись серы в воздухе соединяется с парами воды, образуя разбавленную серную кислоту. Мельчайшие капельки кислот диаметром 0,1-1,0 мкм в виде тумана довольно устойчивы и не осаждаются, но они могут служить центром конденсации влаги, сливаться друг с другом и выпадать на землю в виде дождя. Кислотность растворов выражают спомощью водородного показателя — рН. Вода кислотных дождей имеет рН <5,0
Кислотные дожди вызывают тяжелые последствия. Уже при рН менее 5,5 пресноводные рыбы чувствуют себя угнетенно, медленнее растут, а при рН ниже 4,5 не размножаются. Дальнейшее уменьшение рН приводит к гибели рыб, затем земноводных, а в конце концов — насекомых и растений
Кислотные дожди воздействуют и на почву, вызывая закисление. Закисление отрицательно влияет на структуру, агрегатное состояние почвы, угнетает почвенную микрофлору и растения, вызывает их гибель.
Признаки отравления сернистым ангидридом замечают по характерному привкусу и запаху. В концентрации 6-20 см3/м он вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла, глаз, раздражаются увлажненные участки кожи.
Окись азота
Среди загрязняющих веществ, поступающих с антропогенными выбросами диоксид азота (NO2) относится к основным загрязнителям атмосферного воздуха. Он вызывает как локальные, так и глобальные изменения в окружающей среде, негативно влияя на растительный мир и здоровье людей
Воздействие оксидов азота на человека приводит к нарушения функций легких и бронхов. При контакте диоксида азота с влажной поверхностью (слизистые оболочки глаз, носа, бронхов) образуются азотная и азотистая кислоты, раздражающие слизистые оболочки и поражающие альвеолярную ткань легких. При высоких концентрациях оксидов азота (0,004 — 0,008 %) возникают астматические проявления и отек легких.
Вдыхая воздух, содержащий оксиды азота в высоких концентрациях, человек не имеет неприятных ощущений и не предполагает отрицательных последствий. При длительном воздействии оксидов азота в концентрациях, превышающих норму, люди заболевают хроническим бронхитом, воспалением слизистой желудочно-кишечного тракта, страдают сердечной слабостью, а также нервными расстройствами.
Оксиды азота ответственны за возникновение смога и кислотных дождей. Смог вызывает затруднение дыхания, кашель у детей и способствует развитию болезней органов дыхания. Особенно страдают от смога астматики и дети. Вторичная реакция на воздействие оксидов азота проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метагемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности.
Ощущение запаха и незначительного раздражения во рту отмечается при концентрации NO2 порядка 0,0002 мг/л.
Содержание в атмосферном воздухе оксидов азота свыше 0,28 мг/м3 приводит к повреждению некоторых видов растений, оказывая отрицательное воздействие на растительность, образуя на листовых пластинах растворы азотной и азотистой кислот. Этим же свойством обусловлено влияние оксидов азота на строительные материалы и металлические конструкции
Зола и шлак
Диаметр большинства твердых частиц золы, выбрасываемых в атмосферу, лежит в интервале от 0,01 до 150 мкм, при этом на долю частиц диаметром до 5 мкм приходится почти 42%. Частицы такого размера проникают в растения, организмы животных и человека, распределяются по органам и тканям, растворяются в биожидкостях, достигая мишеней биологического действия.
Установлено, что длительное воздействие наночастиц магния и цинка, наносимых на раны экспериментальных животных в виде водной суспензии, увеличивает время их заживления. Золошлакоотвалы ТЭЦ являются серьезными источниками загрязнения окружающей среды, в первую очередь – атмосферного воздуха.
В сухие периоды года атмосферный воздух подвергается загрязнению в результате ветровой эрозии поверхности золошлакоотвала. Вследствие увеличения числа взвешенных частиц из-за уноса золы и золошлакоотвалов в воде, изменения pH концентрация кислорода снижается, возникает угроза жизнедеятельности представителей водной фауны.
Высвобождение из пылевых частиц потенциально опасных элементов: As, В, Мо, Se, Sr, V в воду и почву приводит к накоплению их в сельскохозяйственных растениях, и они могут попасть в организм животных и человека. Анализ заболеваемости органов дыхания у населения, проживающего в зоне влияния выбросов ТЭС, позволил сделать вывод, что удельный вес заболеваний выше у тех, кто проживает на расстоянии от 1000 до 2000 м от ТЭС.
Среди острых заболеваний на первом месте — заболевания верхних дыхательных путей, бронхит, бронхиальная астма и др. Среди возрастных групп населения чаще болеют дети и лица старше 40 лет, по сравнению с населением, живущим в благоприятной экологической обстановке
