Номер 1, страница 283 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Подготовьте коллективный доклад-дискуссию на тему «Экологические последствия использования тепловых, атомных и гидроэлектростанций». При подготовке докладов допустимо взять за основу соответствующий материал, имеющийся в учебнике, дополнив его материалами, самостоятельно найденными содокладчиками.

Современная цивилизация немыслима без электроэнергии. Для ее производства человечество использует различные типы электростанций. Однако каждый из них оказывает существенное влияние на окружающую среду. Рассмотрим экологические последствия использования трех основных типов станций: тепловых, атомных и гидроэлектростанций.

Экологические последствия использования тепловых электростанций (ТЭС)

Тепловые электростанции производят энергию за счет сжигания органического топлива, такого как уголь, мазут или природный газ. Это наиболее распространенный тип электростанций в мире, и их воздействие на экологию многогранно.

• Выбросы в атмосферу: При сжигании топлива в атмосферу попадает огромное количество вредных веществ. Главным из них является углекислый газ ($CO_2$) — основной парниковый газ, способствующий глобальному изменению климата. Кроме того, ТЭС выбрасывают оксиды серы ($SO_2$) и азота ($NO_x$), которые вызывают кислотные дожди, наносящие вред лесам, водоемам и постройкам. Также в воздух попадают твердые частицы (сажа, зола), которые могут вызывать респираторные заболевания у людей и животных.
• Тепловое загрязнение: Для охлаждения турбин ТЭС используют большие объемы воды из рек или озер. После использования подогретая вода сбрасывается обратно в водоем. Это приводит к повышению его температуры, что снижает содержание растворенного кислорода и губительно сказывается на водных организмах, нарушая сложившиеся экосистемы.
• Образование отходов: Особенно при использовании угля образуется большое количество шлака и золы. Эти отходы требуют огромных площадей для хранения (золоотвалы) и часто содержат токсичные тяжелые металлы (например, ртуть, мышьяк, свинец), которые могут проникать в почву и грунтовые воды, отравляя их.
• Воздействие на ландшафт: Добыча топлива (особенно угля открытым способом) приводит к разрушению природных ландшафтов, уничтожению почвенного покрова и деградации земель.

Ответ: Основные экологические последствия работы ТЭС включают загрязнение атмосферы парниковыми газами и веществами, вызывающими кислотные дожди; тепловое загрязнение водоемов; образование токсичных отходов (золы и шлака); а также разрушение экосистем в местах добычи топлива.

Экологические последствия использования атомных электростанций (АЭС)

Атомные электростанции используют энергию, выделяющуюся при цепной реакции деления ядер тяжелых элементов, как правило, урана-235. В ходе штатной работы АЭС считаются одними из самых «чистых» с точки зрения выбросов в атмосферу.

• Проблема радиоактивных отходов: Это главная и до сих пор не решенная проблема атомной энергетики. Отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) является высокорадиоактивным и остается смертельно опасным на протяжении десятков тысяч лет. Требуются сложные и дорогостоящие технологии для его безопасного хранения и захоронения, но гарантировать полную изоляцию на такой длительный срок крайне сложно.
• Риск аварий: Хотя современные АЭС имеют многоуровневые системы безопасности, риск аварий полностью исключить нельзя. Катастрофы, подобные чернобыльской или фукусимской, приводят к выбросу огромного количества радиоактивных веществ, заражению обширных территорий на сотни и тысячи лет, массовой эвакуации населения и тяжелейшим последствиям для здоровья людей и всей биосферы.
• Тепловое загрязнение: Как и ТЭС, атомные станции производят большое количество избыточного тепла, которое сбрасывается в водоемы-охладители, вызывая их тепловое загрязнение и негативно влияя на водные экосистемы.
• Радиоактивное загрязнение при добыче сырья: Процесс добычи и обогащения урановой руды также сопряжен с радиационным риском и загрязнением окружающей среды.

Ответ: Ключевыми экологическими последствиями использования АЭС являются проблема обращения с высокорадиоактивными отходами, требующими тысячелетней изоляции; катастрофический потенциал аварий с радиоактивным заражением огромных территорий; и тепловое загрязнение водных объектов. Преимуществом является отсутствие выбросов парниковых газов при штатной работе.

Экологические последствия использования гидроэлектростанций (ГЭС)

Гидроэлектростанции преобразуют потенциальную энергию воды, накопленной в водохранилище, в электрическую. Этот вид генерации часто преподносится как экологически чистый, но он имеет свои серьезные негативные последствия.

• Затопление территорий и изменение ландшафта: Строительство плотины приводит к созданию огромного водохранилища. Под водой оказываются большие площади ценных земель: леса, луга, пашни, а также населенные пункты. Это приводит к полному уничтожению наземных экосистем на затопленной территории и вынужденному переселению людей.
• Нарушение гидрологического режима рек: Плотина кардинально меняет естественный режим реки. Она задерживает речные наносы (ил, песок), что приводит к размыванию русла и берегов ниже по течению и «истощению» поймы, лишенной питательных веществ. Меняется скорость течения, температура и химический состав воды.
• Воздействие на биоразнообразие: Плотины являются непреодолимым препятствием для мигрирующих видов рыб (например, осетровых, лососевых), что ведет к резкому сокращению или полному исчезновению их популяций. Изменение экосистемы реки и создание водохранилища также губительно для многих других видов водных и околоводных организмов.
• Выбросы парниковых газов: Вопреки распространенному мнению, ГЭС не являются полностью «углеродно-нейтральными». В водохранилищах происходит гниение затопленной растительности и органики, в результате чего в атмосферу выделяется метан ($CH_4$) — парниковый газ, который в десятки раз активнее $CO_2$.
• Риск прорыва плотины: Катастрофический прорыв плотины может привести к образованию мощной волны, способной смыть населенные пункты ниже по течению, что повлечет за собой колоссальные разрушения и человеческие жертвы.

Ответ: Экологические последствия работы ГЭС включают затопление и уничтожение больших территорий наземных экосистем, коренное нарушение гидрологического режима рек и путей миграции рыб, изменение качества воды, а также выбросы метана из водохранилищ. Существует также риск катастрофических прорывов плотин.