62
5/21/2018 EkologievElektroenergetice-slidepdf.com http://slidepdf.com/reader/full/ekologie-v-elektroenergetice 1/62 FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČ  NÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Ekologie v elektroenergetice Garant předmětu: Doc. Ing. Antonín Matoušek, CSc. Autor textu: Doc. Ing. Antonín Matoušek, CSc.

Ekologie v Elektroenergetice

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Skripta FEKT

Citation preview

  • FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANCH TECHNOLOGI VYSOK UEN TECHNICK V BRN

    Ekologie v elektroenergetice

    Garant pedmtu:

    Doc. Ing. Antonn Matouek, CSc.

    Autor textu: Doc. Ing. Antonn Matouek, CSc.

  • Ekologie v elektroenergetice 1

    OBSAH

    1 VOD ................................................................................................................................4

    2 ZKLADY TEORIE IVOTNHO PROSTED....................................................5 2.1 ZKLADN DAJE O ZEMI ............................................................................................6 2.2 GEOSYSTMY ..............................................................................................................6

    Z E M : ...................................................................................................................................7 2.3 DEFINICE A ROZDLEN EKOLOGIE...............................................................................9 2.4 EKOSYSTMY A JEJICH ROZDLEN ............................................................................10

    2.4.1 Fotosyntza.......................................................................................................11 2.5 IVOTN PROSTED ..................................................................................................11

    3 VLIV TECHNIKY NA IVOTN PROSTED....................................................11 3.1 BIOSFRA A ROZVOJ ENERGETIKY .............................................................................12 3.2 ZSKVN ENERGIE ..................................................................................................12

    3.2.1 Rizika energetickch technologi ......................................................................13 3.3 VLIV ENERGETIKY NA IVOTN PROSTED ................................................................15 3.4 VLIV VROBY ELEKTRICK ENERGIE NA IVOTN PROSTED ....................................16

    3.4.1 Zneiujc ltky ..............................................................................................16 3.4.2 Imise .................................................................................................................18 3.4.3 Emise ................................................................................................................18 3.4.4 Vliv zazen pro penos vysokho a velmi vysokho napt na okol...............29

    3.5 HLUK A OCHRANA PED HLUKEM ..............................................................................30 3.5.1 Akustick charakteristiky hluku........................................................................31 3.5.2 Intenzita zvuku ..................................................................................................31 3.5.3 Ruiv vliv hluku na lovka.............................................................................33 3.5.4 Hluk v elektrrnch ..........................................................................................34 3.5.5 Ppustn hodnoty hluku...................................................................................35 3.5.6 en hluku.......................................................................................................36

    3.6 IONIZAN ZEN .....................................................................................................37 3.7 OPATEN PROTI ZNEIOVN OVZDU .................................................................37

    3.7.1 Odluovn poplku ..........................................................................................37 3.7.2 Odsiovn spalin .............................................................................................39 3.7.3 Sniovn oxid dusku .....................................................................................43

    3.8 JADERN ELEKTRRNY A JEJICH VLIV NA IVOTN PROSTED...................................45 3.8.1 Radioaktivn odpad jeho zpracovn a ukldn ..............................................46 3.8.2 Vznik a druhy radioaktivnch odpad...............................................................49 3.8.3 Zpracovn radioaktivnch reaktorovch odpad ............................................51 3.8.4 Skladovn kapalnch a pevnch radioaktivnch odpad ................................51 3.8.5 Konen znekodnn radioaktivnch odpad ..................................................53 3.8.6 Kontaminace zazen a prostor jadern elektrrny.......................................54 3.8.7 Dekontaminace zazen a prostor jadern elektrrny...................................55

  • 2 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Seznam obrzk OBRZEK 2.1: ROZMEZ PIZPSOBIVOSTI ORGANIZMU 6 OBRZEK 3.1: ZVISLOST CELKOVHO RIZIKA NA NKLADECH ZA BEZPENOSTN ZAZEN 14 OBRZEK 3.2: KONCENTRACE PRACHU NA ZEM R 17 OBRZEK 3.3: KONCENTRACE OXIDU SIIITHO V R (STAV 1993) 19 OBRZEK 3.4: VVOJ EMIS A.S. EZ 20 OBRZEK 3.5: ODLUOVKY POPLKU: A) MECHANICK, B) ELEKTROSTATICK 38 OBRZEK 3.6: SCHMA POLOSUCH METODY ODSIOVN 40 OBRZEK 3.7: SCHMA MOKR METODY ODSEN SPALIN 41 OBRZEK 3.8: EZ ROZPRAOVAC KOMOROU 42 OBRZEK 3.9: VZNIK OXID DUSKU PI SPALOVN UHELNHO PRKU 43 OBRZEK 3.10: PRBH NOX A CO V ZVISLOSTI NA PEBYTKU VZDUCHU 44 OBRZEK 3.11: PRINCIP REDUKN METODY S KATALYZTOREM 45 OBRZEK 3.12: ZDROJE JADERNHO ODPADU 46 OBRZEK 3.13: ROZDLEN RADIOAKTIVNCH ODPAD PODLE DRUHU 46 OBRZEK 3.14: KONTEJNER NA PEPRAVU A SKLADOVN VYHOELHO PALIVA 48 OBRZEK 3.15: FINSK MOKR MEZISKLAD 49 OBRZEK 3.16: SCHMA POVRCHOVHO LOIT NZKO A STEDNAKTIVNCH ODPAD 50 OBRZEK 3.17: SUCH MEZISKLAD VYHOELHO PALIVA V JE DUKOVANY 52

  • Ekologie v elektroenergetice 3

    Seznam tabulek TABULKA 2.1: CHEMICK SLOEN ZEM 6 TABULKA 3.1: ODHAD INK VROBY ELEKTINY NA LIDSK ZDRAV (1GWROK) 15 TABULKA 3.2: HODNOTY PRMRN MRN AKTIVITY ELEKTRRENSKHO POPLKU 17 TABULKA 3.3: IMISN LIMITY V R 18 TABULKA 3.4: PRMRN MNOSTV PLYNNCH PRODUKT ZE SPLENHO PALIVA 21 TABULKA 3.5: VELMI VYSOK NAPT A PROVOZN VZDLENOSTI 30 TABULKA 3.6: HLADINY HLUKU V BLZKOSTI STROJNHO ZAZEN V ELEKTRRNCH 34 TABULKA 3.7: ZASTOUPEN RADIONUKLID NA VNITNM POVRCHU ZAZEN JEBO 56 TABULKA 3.8: LIMITN HODNOTY ZAMOEN V AKTIVN STI KONTROLOVANHO PSMA JE 56

  • 4 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Pedmt Ekologie v elektroenergetice pat do skupiny volitelnch pedmt zaazench do zimnho semestru 3. ronku oboru SEE studijnho programu Elektrotechnika, elektronika, komunikan a dc technika. Pedmt si klade za cl seznmit mlad energetiky s vlivem vroby a rozvodu elektrick energie na ivotn prosted lovka. Seznamuje se zklady teorie ekologie a vnuje se problematice vzniku kodlivch ltek v technologickch procesech vroby elektrick energie, jejich zachycovnm a nslednm zpracovnm. Obsah pedmtu tak vhodn dopluje vdomosti zskan pedchozm studiem, tj. znalosti zskan v povinnm pedmtu Vroba elektrick energie.

    1 vod

    Od samho potku souvis rozvoj lidstva zce s jeho schopnost zskvat energii. Podstatou samotnho ivota je pemna rznch forem energie. Rozvoj lidsk spolenosti kladl stle vt poadavky na spotebu energie, zejmna energie ze zdroj nachzejcch se v prod. Prmyslov revoluce zapoat v 19. stolet odstartovala intenzivn vyuvn prodnch zdroj energie, zvlt pak zdroj neobnovitelnch. Stle se zvyujc spoteba uhl, ropy a zemnho plynu, pi jasn viditelnosti konce tchto fosilnch zsob, si koncem 20. stolet vynutila zamylen nad tmto, pro lidstvo ne pli lichotivm, vvojem. Na podzim roku 1987 pedloila na 42.zasedn Valnho shromdn OSN komise Brundtlandov svou zprvu "Nae spolen budoucnost". V textu tto zprvy se poprv objevil vraz trvale udriteln rozvoj. Na svtovch konferencch tak byl vyhlen program trvale udritelnho rozvoje. Co je myleno trvale udritelnm rozvojem? Trvale udriteln rozvoj lidsk spolenosti je takov rozvoj, kter souasnm i budoucm generacm zachovv monost uspokojovn jejich zkladn ivotn poteby a pi tom nesniuje rozmanitost prody a zachovv pirozen funkce ekosystm. Pedstava trvale udritelnho rozvoje ovem zahrnuje urit omezen vychzej ze souasnho stavu energeticky nron techniky, patnho a koistnickho vztahu lidsk spolenosti k prodnm zdrojm a ke schopnostem prody vypodvat se s vlivy lidskch zsah. Pro globln trvale udriteln rozvoj je tedy nezbytn, aby bohat stty pijali ivotn styl, kter odpovd ekologickm monostem vroby a spoteby energie. Pedpokladem pro trvale udriteln rozvoj je tak soulad mezi rstem svtov populace na jedn stran a monostmi, kter m cel ekosystm zem pro jej obivu na stran druh. Trvale udriteln rozvoj je procesem zmn, v nm se vyuvn zdroj, zamen investinho a technickho rozvoje i vvoj spolenosti uvdj v soulad se souasnmi monostmi i budoucmi potebami lid.

    M-li se jako lidstvo dl rozvjet v duchu zsad trvale udritelnho rozvoje a neskonit v pasti ekologick katastrofy je teba vnovat nejvt pozornost tmto hlavnm spolenm kolm:

  • Ekologie v elektroenergetice 5

    hledn ekologitjch a energeticky mn nronch prmyslovch technologi, omezen rstu lidsk populace, zajitn vivy a jejich zdroj, uchovn ivch prodnch zdroj a pe o n, rozvoj spolehlivch, bezpench a ekologickch zdroj energie, rozvoj mst a lidskch sdel.

    Ekologicky nosn energetick strategie m pro trvale udriteln rozvoj klov vznam. Rychlost rstu spoteby energie v posledn dob ve svt kles, ale industrializace, vvoj zemdlstv a rychle rostouc populace v rozvojovch zemch budou vyadovat mnoho energie. Prmrn obyvatel prmyslov vysplho sttu dnes spotebuje mnohokrt vce energie ne obyvatel rozvojov zem. Uvd se, e a osmdestkrt vce ne obyvatel Afriky jin od Sahary. Dal rozvoj svtov energetiky by ml proto zajistit uspokojen vych energetickch poteb zejmna rozvojovm zemm. Pokud by se spoteba energie v rozvojovch zemch mla dostat na rove prmyslovch stt, znamenalo by to nkolikansobn zvit souasnou svtovou vrobu energie. Pokud by zven vychzelo pouze z neobnovitelnch fosilnch paliv (uhl, ropa), pak by pravdpodobn ekosystm na planety takovou zt neunesl.

    Zvry ekologickch konferenc zdrazuj, e lidstvo je schopno rozvjet se trvale udritelnm zpsobem, ovem mus zajiovat sv souasn poteby tak, aby tm neomezilo monosti ptch generac uspokojovat jejich poteby. Nejsou to vak omezen pipomnajc njak zkazy. Spe pipomenut, e po ns pijdou dal generace obyvatel tto planety.

    2 Zklady teorie ivotnho prosted

    K pochopen hloubky ekologickch problm, a z nich plynoucho nebezpe pro ve iv na Zemi, je teba mt na zeteli, e existuj urit zkonitosti mezi ivmi organismy a prostedm, ve kterm ij. Tyto zkladn zkonitosti plat jak pro jednotliv organismy, tak i pro cel soubory rznch organism. Poznan zkonitosti stanovuj objektivn souvislosti, jejich poruovn by se lidstvu nemuselo vyplatit. Zkony prody je teba v zjmu cel na planety tvoiv a odpovdn respektovat. Podmnkou zachovn ivota na Zemi je primrn biologick produkce. V prod je vytvoen rovnovn cyklus, kter je dn produkc biomasy a po jej nsledn rozklad na vchoz komponenty. Pro udren rovnovnho stavu je teba dodret alespo tyto dva zkladn zkony: [ rozman ] Liebigv zkon minima: Organismus me v dan situaci existovat a t tehdy, pokud m k dispozici ltky nezbytn pro vvoj a rozvoj. V rovnovnm stavu je meznm i limitujcm faktorem pro vskyt a ivot organismu ta nezbytn ltka, kter je dostupn v kriticky nejmenm mnostv. Shalfordv zkon tolerance: Vskyt a spn existence organismu zvis na souboru podmnek. Kvalita a kvantita tchto initel uruje hranici, kterou organismus me jet tolerovat.

    Ekologie nen, jak by se na prvn pohled zdlo, novou vdn disciplnou. Jej koeny sahaj do potk boulivho prmyslovho rozvoje konce minulho a zatku tohoto stolet. Termn ekologie se poprv objevil ji na potku druh poloviny 19.stolet.

  • 6 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    V

    Imaximum

    I - intenzita ekologickchfaktor

    C - podmnky neumoujcexistenci organismu

    A - homeostze - pznivvkyvy podmnek

    B - stresov situace

    O - optimum

    E - rozmez ekologickpizsobivosti

    V - pzniv vliv ekologckchfaktor

    O

    CC

    E

    A BB

    Obrzek 2.1: Rozmez pizpsobivosti organizmu

    2.1 Zkladn daje o Zemi

    Zem je pravdpodobn jedinou z planet slunen soustavy na n je ivot. Zem je soust galaxie Mln drhy. Je to koule na plech zplotl, o prmru tm 13 000 km, otejc se okolo vlastn osy a souasn obhajc okolo Slunce po tm kruhov drze se stednm polomrem 149.106 km. Vzdlenost Zem od Slunce se bhem roku mn od 147.106 do 152.106 km.

    Zem je sloena z jdra, plt a kry. Jdro je pravdpodobn sloeno z eleza a niklu v tekutm stavu. Pl obsahuje horniny bohat na silikty hoku a eleza. Zemsk kra je bohat na kemk a hok a hlink. Smrem k jdru stoup teplota Zem. Na rozhran zemsk kry a plt je teplota cca 375C. Pravdpodobn teplota jdra se udv okolo 3000C. Tabulka 2.1: Chemick sloen Zem

    Chemick

    prvek:

    Obsah % hm.

    Chemick prvek:

    Obsah % hm.

    Chemick prvek:

    Obsah % hm.

    elezo 34,63 sra 1,93 mangan 0,22 kyslk 29,53 vpnk 1,13 kobalt 0,13 kemk 15,20 hlink 1,09 fosfor 0,10 hok 12,70 sodk 0,57 draslk 0,07 nikl 2,39 chrom 0,26 titan 0,05

    2.2 Geosystmy

    Systmy ivotnho prosted na Zemi, kter lze zkoumat geografickmi metodami oznaujeme jako geosystmy, protoe jednm z jejich znak je vazba na zemsk povrch. Jsou to systmy komplexn, smen, nebo jejich prvky podlhaj rznm druhm kauzality, se znanou diferenciac v prostoru i ase.

    Zjednoduen si meme uspodn geosystm znzornit podle nsledujcho schmatu:

  • Ekologie v elektroenergetice 7

    Z E M :

    GEOSFRA: BIOSFRA: ANTROPOSFRA:

    litosfra: fytosfra lidsk spolenost

    -pedosfra zoosfra artefakty

    -hydrosfra mikroorganosfra

    atmosfra

    GEOSFRA je tvoena zemskou krou - litosfrou, kter se dle len na pevniny -

    pedosfru a souhrn veho vodstva na povrchu Zem (i v ovzdu a zemsk ke ) - hydrosfru, plynn obal Zem tvo atmosfra.

    Litosfra: celkov povrch Zem m 510 mil. km2.

    Z toho: svtov oceny - 362 mil. km2, tj. 71% pevniny - 148 mil. km2, tj. 29%. Plocha pevnin obsahuje piblin: 30% les, 20% pol, luk, pastvin a step, 18% horskch masiv, 32% pout, pustin a oblast stlho ledu a snhu.

    Vertikln lenn - mocnost zemsk kry: pod pevninami v prmru 35 km, pod oceny 5 a 7 km.

    Zemsk kra se skld ze 3 druh hornin: vyvel, pemnn, usazen. Chemick sloen litosfry: - je zastoupeno 102 prvk, rozhodujcch je 12 prvk, kter tvo 99,4% hmotnosti. Vce ne 1% hmotnosti maj prvky: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg (Tabulka 2.1).

    Pedosfra jako systm vznikla a vznik pdotvornmi procesy v nejsvrchnj sti litosfry. Na pdotvornch procesech se podl litosfra zvtrvnm (fyzikln, chemick, biologick) rznch hornin, atmosfra a hydrosfra spolenm psobenm formou klimatu a dle biosfra vlivem ivch i neivch organism. Nkdy se uplatuje i vliv lovka. Komplexnmi pdotvornmi procesy vznikaj rzn diferencovan genetick pdn typy, u nich je patrn velk zvislost na horizontln dislokaci (od rovnku k plm) i vertiklnm lenn (nadmosk vka) zemskho povrchu.

    Hydrosfrou se chpe veker voda na Zemi, kter nen chemicky vzna. Voda je obsaena v litosfe, na povrchu zemsk kry, v atmosfe i v biosfe. Hlavn st hydrosfry je svtov ocen, v nm je soustedno asi 94% vody. V hydrosfe se uplatuje

  • 8 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    sloit systm obhu vody, v nm hraje rozhodujc lohu slunen energie ovlivujc vpar z ocen i ze sou. Hmota hydrosfry se odhaduje na 1,4.10 18 tun.

    Atmosfra tvo plynn obal Zem. Celkov hmotnost atmosfry in 5,3.1015

    t. Hlavnmi prvky, kter tvo atmosfru, jsou: dusk (75,3% hm), kyslk (23,3% hm), argon (l,28% hm), oxid uhliit (0,03% hm). Kyslk (O) je zkladem oxidanch proces, dchn a hoen, dusk (A) je nezbytnm doplkem pi dchn vych rostlin, ivoich i lovka. Oxid uhliit (CO2) je zdrojem asimilace rostlin a uplatuje se v tepeln bilanci; zadruje asi 18% tepelnho vyzaovn Zem. Krom uvedench prvk jsou obsahuje atmosfra (vzduch) jet vodn pru (H2O), stopov prvky (He, Kr, Xe, Ne, H) a rzn plyny pochzejc z prodn i lidsk innosti. Atmosfra jako celek se vznamn podl na utven ivotnch podmnek na Zemi, chrn Zemi ped dopadajcmi meteority, vznamn omezuje ultrafialov zen, psob na litosfru, uplatuje se v tepeln bilanci i v kolobhu vody.

    Atmosfru lze rozdlit na nkolik vrstev s odlinmi vlastnostmi: troposfra (8 a 16 km), stratosfra (11 a 40 km, stl teplota -56oC), mezosfra (40 a 80 km, teplota promnliv), termosfra (80 a 800 km, velmi kolsav teplota od -107oC a do + 2 750oC

    ve dne,v noci pokles na +1500oC).

    Uvnit termosfry - ve vce 120 a 400 km se vytv ionizovan elektricky vodiv ionosfra. Pi horn hranici stratosfry (ve vce 20 a 40 km) je vrstva zvan ozonosfra, kter je pro ivot na zemi vznamn tm, e zadruje ultrafilov paprsky. Negativn vlivy civilizace zasahuj a do tchto vrstev, nap. pouvnm freon. Troposfra zahrnuje 90% hmotnosti atmosfry. Zbytek hmotnosti pipad na zbvajc vrstvy atmosfry.

    BIOSFROU rozumme souhrn vech organism na Zemi. Vznamn se uplatuje v petven slunen energie a v obhu hmoty. Zahrnuje ve iv na Zemi, tj. rostliny, ivoichy a mikroorganismy. Biosfra je oiven st Zem v pedosfe, hydrosfe a atmosfe, v nich jsou podmnky pro rzn formy ivota. Biosfra je nadazen kategorie pro jednotliv ekosystmy v celosvtovm mtku. Hmotnost biosfry se odhaduje na 36.10

    10tun,

    z toho na autotrofn rostliny (tj. takov, kter maj schopnost petvet anorganick ltky na organick) pipad vce ne 99% hmotnosti. Asi 92% biomasy pevnin je obsaeno v lesch. V chemickm sloen organism dominuj kyslk, uhlk a vodk, tyto prvky pedstavuj asi 95 % iv hmoty.

    Zdroje biosfry (prodn zdroje) definujeme jako sousti nebo sloky prody, kter lidstvo vyuv k uspokojavn svch ivotnch poteb. Z hlediska etiky ivotnho prosted lovka je proda zdrojem nejen toho, co lovk potebuje pro svj hol ivot, ale i toho, co lovk d po strnce psychick, emocionln, intelektuln. Proto se klade takov draz na kvalitu ivotnho prosted lovka. Fytosfra je tvoena rostlinnmi spoleenstvy - fytocenzou. Spoleenstvo znamen soubor organism ijcch ve spolenm prostoru ovlivujc se navzjem, zde globln chpeme na cel Zemi. Zoosfra je tvoena ivoinmi spoleenstvy - zoocenzou. Je pmo i nepmo zvisl na fytosfe. Mikroorganosfra je tvoena mikroorganismy a jim podobnmi soubory (bakterie, viry apod.). V ekosystmu se uplatuj vznamn ve funkci reducent prv mikroorganismy.

  • Ekologie v elektroenergetice 9

    ANTROPOSFRA pedstavuje lidskou spolenost dohromady s jeho vtvory - artefakty, co jsou vlastn pedevm objekty vytvoen v krajin lovkem (na rozdl od prodnch vtvor existujcch bez vlivu lidsk spolenosti). Lidsk spolenost ve sv civilizovan podob k zajitn sv stle nronj existence vyuv a mn produ. Svou innost zasahuje do vech geosystm, zejmna vak ovlivuje vechny sti geosfry a nsledn i biosfru. Intenzita vlivu lovka je pmo zvisl pedevm na stupni poznn a spoleenskho vvoje, na stupni poznn souvislosti jev. Psoben lovka na ostatn sfry mono zahrnout do pojmu antropogenn faktor. Zsahy jsou vtinou uvdoml a zen, ale i nhodn. Artefakty - lidsk dla (pvodn jen umleck dla) jsou vsledkem innost: umn, urbanismu, industrializace, meliorac, hydrotechniky, balneotechniky apod.

    2.3 Definice a rozdlen ekologie

    Klasick definice pojmu ekologie k : Ekologie je nauka o vzjemnch vztazch organism k tomuto prosted. Ekologie je tedy vda, kter se zabv zkoumnm vzjemnch vztah mezi organismy a prostedm. Vyhb se zk specializaci ostatnch vdnch obor. Ekologick zkoumn vychz z poznatk rznch biologickch vdnch obor a z poznatk nkterch dalch vdnch obor. Maj tedy zpravidla mnohooborov, resp. mezioborov charakter. Podle zamen zkoumn hovome nap. o oboru ekologie krajiny, ekologie rostlin, ekologie lovka, ekologie globln ap. Nkte autoi oznauj ekologii jako biologii prosted. Ekologie je disciplnou, jej zsadn hlediska mus platit pro vechny oblasti lidsk innosti. Ekologie lovka, zkoumajc vzjemn vztahy mezi lovkem a prostedm, vychz nejen z poznatk prodnch a technickch vd, ale i z poznatk vd lkaskch a spoleenskch. Respektovn ekologickch zkonitost je zsadnm pedpokladem pro udriteln rozvoj lidsk spolenosti.

    Ekologii dlme na : autoekologii synekologii

    Autoekologie studuje jednotliv organismy nebo druhy. Pi studiu klade draz na zpsob ivota a chovn organism nebo druh v uritch podmnkch v danm ivotnm prosted. Synekologie se zabv studiem skupin organism, jejich vzjemnmi vztahy a vztahy mezi nimi a jejich ivotnm prostedm. Sloky, kter vytvej prosted, v nm jednotliv organismy doasn nebo trvale ij, oznaujeme jako ekologick faktory.

    Ekologick faktory jsou : klimatick (teplota, vlhkost vzduchu, vtry ) fyziografick (charakter zemskho povrchu) edafick (vliv pdy a jej charakter) biotick (iv organismy)

    Pozn.: edafon - iv st pdn hmoty sestvajc z mikro a makro organism rostlinnch a ivoinch.

    Prosted tradin dlme na : biotick (iv proda) - biosfra abiotick (neiv proda) - geosfra antropogenn (ovlivnn lovkem) - anproposfra

  • 10 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    2.4 Ekosystmy a jejich rozdlen

    Termnem ekosystm rozumme prostorov a asov uspodn, ve kterm jsou integrovna ivotn spoleenstva. Je tvoen ivmi organismy a neivm pirozenm prostedm . Ekosystm je ekologick celek, kter je tvoen spoleenstvem druh organism (biocenza) spolu s pslunou zemn jednotkou se stejnmi pdnmi, klimatickmi a tvarovmi znaky (ekotopem). Take meme ct, e ekosystm je ekologick celek sloen z ivch organism a neivho prosted. Podle vnitnho chovn ekosytmu dlme ekosystmy na: autotrofn heterotrofn V autotrofnm systmu jsou petveny jednoduch anorganick ltky ve sloit ltky organick pomoc fotosyntzy (systm se iv sm - pedstaviteli jsou rostliny ) Pozn.: Autotrofie - schopnost rostlin petvet anorganick ltky v organick. Pro heterotrofn ekosystm je charakteristick, e organismy se iv organickmi ltkami. Tyto organismy nejsou schopny absorbovat z vnjku svtlo pro syntzu ivin i jako zdroj energie, take jejich viva mus bt zajitna organickmi ltkami (systm se iv jinmi organismy - pedstaviteli tohoto ekosystmu jsou ivoichov).

    Ekosystm (jak ji bylo eeno) je tvoena abiotickou a biotickou st. Abiotick st oznaovna pojmem biotop ( v nkter literatue je oznaovna jako ekotop) je tvoena :

    klimatopem (atmosfra, slunen zen, srky ap.), hydrotopem (voda v ekch, jezerech, moch), edafotopem (pdou, jej ivou st a vlastnostmi), technotopem (vsledky lidskho inn).

    Biotick st ekosystmu, kter je oznaovna jako biocenza, je tvoena soubory organism vytvejcch urit ivotn spoleenstva. Dlme ji na fytocenzu, tj. rostlinn st, a zoocenzu, co je st ivoin.

    Kad ekosystm se d specifickmi zkonitostmi, je mu zajiuj existenci a ivotaschopnost. V asov podmnn rovnovze je ekosystm udrovn autoregulan schopnost. Zkonitosti, kter udruj ekosystm v rovnovze, tzv. homeostzi, jsou sloit vztahy metabolismu (ltkov vmny) a troficity (viva podmnn tokem energie). Jsou-li tyto zkonitosti zven narueny, me dojt k naruen rovnovhy ekosystmu s dlouhodobmi nebo trvalmi dsledky, v extrmnm ppad i k ohroen existence ekosystmu, tj. k ekologick krizi.

    Bioenergetick pemny, k nim v ekosystmech dochz, jsou uskuteovny biotickou st ekosystmu pomoc potravnch etzc. V souvislosti s nimi rozliujeme: producenty (rostlinstvo) konzumenty (ivoistvo) destruenty (bakterie, mikroby, houby ap.)

    Ekosystm nen uzaven. Je to dynamick, oteven soustava, kter vyaduje pjem energie. Zkladnm zdrojem energie pro ekosystm je slunen zen spolu s prvotnmi surovinami (H2O, CO2) a minerlnmi ltkami z pdy.

  • Ekologie v elektroenergetice 11

    2.4.1 Fotosyntza

    Nejdleitj chemickou reakc na zemi je transformace slunenho zen v chemickou energii tzv. fotosyntza. Dopadajc slunen zen se vak mn i na energii tepelnou. Tato pemna je zkladem hydrologickho cyklu, pi nm se obnovuj zdroje vody, kter spolu s minerlnmi ltkami, oxidem uhliitm obsaenm ve vzduchu a fotosyntzou je zkladem ivota.

    Pi fotosyntze, tj. asimilaci CO2, vyuvaj zelen rostliny slunen energii pohlcenou chlorofylem (zelenm barvivem) k syntze oxidu uhliitho a vody v organick ltky.

    Zkladn rovnici fotosyntzy lze vyjdit:

    261266

    22 610.82,266 OOHCJOHCO +++ Fotosyntzou jsou vytveny energeticky bohat uhlohydrty. Ty pak jsou dalmi

    syntzami pemovny na sloit organick sloueniny iv hmoty vech stup. Vznikl iv hmot kme biomasa. Prv produkce biomasy je zkladn funkc ekosystmu.

    Soubor vech ekosystm na Zemi vytv biosfru.

    2.5 ivotn prosted

    Pi vysloven pojmu ivotn prosted si vtinou pedstavme ivotn prosted lovka. Ve skutenosti je vak pojem ivotn prosted chpat obecnji. ivotn prosted lovka je jednou ze soust ivotnho prosted. Definic ivotnho prosted najdeme v literatue celou adu. Jednou z nich je: ivotn prosted je st prostoru, ve kterm se realizuje psoben vech vnitnch a

    vnjch initel tak, e je umonno organismm v tomto prostoru t, vyvjet se a rozmnoovat.

    ivotn prosted lovka nen z hlediska obsahu teoreticky dosud pesn formulovno. Jak uvd nkte autoi (nap.ha) existuje ada definic od nejstrunjch a po znan obshl. Vysvtlen OSN z r.1972 vystihuje nejir prostorov vznam: ivotn prosted lovka je totln fyzikln, chemick a biologick prosted, kter je

    teba chrnit, aby se uchovalo zdrav globln prosted pro ptomn i budouc generace.

    Vznamnou soust ivotnho prosted lovka je pracovn sfra, je zahrnuje vekerou innost lovka, kterou je lovk nucen vykonvat za elem uspokojen poteb nutnch pro svoji existenci. Poteby lovka se v prbhu vvoje spolenosti mnily - pedevm narstaly, a to co do mnostv, tak i rozmanitosti.

    3 Vliv techniky na ivotn prosted

    Byl to pedevm rozvoj techniky a prmyslu, kter zpsobil intenzivn vyuvn primrnch zdroj energie a s tm souvisejc zsahy do geosfry, kter se nsledn negativn projevily v biosfe a tm i v ivotnm prosted lovka.

  • 12 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    3.1 Biosfra a rozvoj energetiky

    Vvoj lidstva a technick rozvoj zformoval energetiku do souboru velkch systm - uhelnch, ropnch, plynovch, tepelnch, elektroenergetickch a dalch. Analza vazeb ivotnho prosted a energetiky mus vychzet ze sloitosti a velikosti energetickch systm. Rozbor vzjemnho psoben energetiky a ivotnho prosted mus respektovat celou adu skutenost. Tak napklad nen mon, aby pi vyuvn energetickch zdroj v prod nenastaly zmny i v samotn prod. Je vak teba tyto zmny kontrolovat a aktivn regulovat, aby se pedelo vzniku a rozvoji negativnch proces, je mohou bt mnohdy nevratn. Naruit vazby v ivotnm prosted je mnohdy velmi jednoduch, avak jejich obnoven me mt charakter dlouhodobho procesu, asto s vnmi dopady na biosfru. I kdy v souasn dob m naruen prody vce i mn lokln charakter, nemus vak tomu bt i do budoucnosti. Z minulosti vme, e rozvoj energetiky vedl k vnm zsahm do ivotnho prosted a postupn nabval globln charakter. Podl energetiky na celkov devastaci ivotnho prosted se me potenciln stle zvyovat, pokud by se neinila pimen opaten na jeho ochranu.

    Z pohledu systmovho lze vysledovat, e vazby energetiky a ivotnho prosted se projevuj prostednictvm vstup a vstup energetickch systm. Mezi nejzvaznj vstupy, kter mohou naruit ivotn prosted pat:

    a) vyuvn primrnch energetickch zdroj, b) zbor pdy v souvislosti s tbou paliv a vstavbou novch zdroj v elektrizan

    soustav, c) spoteba vody pro technologick ely, d) spoteba vzduchu pro spalovac procesy.

    3.2 Zskvn energie

    V zskvn energie z prody pro svoji bezprostedn potebu m lovk dlouholet zkuenosti. Pedevm ekonomick a populan aspekty nut lidstvo hledat pi vyuvn tradinch zdroj energie nov netradin zdroje energie a obnovovat vyuit opomnanch zdroj (nap. vtr apod.). Mezi tradin zdroje se obvykle ad:

    tuh fosiln paliva (ern a hnd uhl, lignit a raelina, palivov devo), kapaln fosiln paliva (ropa a ropn kondenzty, ivin bidlice, ivin psky, plynn fosiln paliva (zemn plyn ropn a karbonsk), vodn energie. K tradinm zdrojm dnes nkte autoi piazuj jet jadern paliva pro tpnou reakci, geotermln energii a energii slapovou (plivovou). Do skupiny netradinch energetickch zdroj se zaazuj: energie slunen, tepeln energie prosted, vtrn energie, energie vlnn moe, jadern energie fzn reakce, druhotn zdroje energie.

    Zdroje energie mohou bt neobnoviteln a obnoviteln. Neobnoviteln zdroje jsou vechna, paliva fosiln i netradin, ivin bidlice a psky a tpn i fzn materily pro jadern elektrrny. Obnovujc se energetick zdroje jsou vechny ostatn: energie vodn, solrn, energie vtru,energie geotermln, slapov a dal.

    Vzhledem ke zpsobu zskvn a vlivu na ivotn prosted dlme energetick zdroje na zdroje zneiujc prosted a tzv. ist zdroje energie. Mezi ist zdroje zaazujeme zejmna energii vodn, slunen, slapovou, geotermln, tepelnou energii prosted.

    Vvoj spoteby jednotlivch druh primrn energie se v poslednch desetiletch znan mn. Pibv podlu kapalnch a hlavn plynnch paliv.

  • Ekologie v elektroenergetice 13

    Hodnotme-li dosavadn zpsoby zskvn energie v ekologickch souvislostech je teba povimnout si nkolika skutenost:

    a) Prakticky vekerou tepelnou a elektrickou energii lovk dosud zskval a zskv spalovnm fosilnch zsob paliv. Tato praxe bude pokraovat i v dalm obdob a povede v pomrn blzk budoucnosti k plnmu vyerpn tchto zdroj energie (podle dnench znalost zsob). Je zde otzka, zda se lidsk spolenost dostaten rychle a spn dovede peorientovat na zskvn energie z jinch zdroj.

    b) Zskvn energie spalovnm paliv je pomrn jednoduch, avak obvykle si neuvdomujeme pomrn malou innost pi vyuvn energie tmto zpsobem. Podl energie dodan ke spotebiteli z celkov energie zskan z loiska fosilnho paliva je men ne 15%. Pi vlastnm vyuvn energie nastvaj dal ztrty, take celkov efekt zskan plenm organickch uloenin miliny let starch, je nepatrn. Na druh stran vak uvolnn a vlastn vypltvan energie se pemuje na teplo, kter odchz do okolnho prosted a poslze je vyzeno do vesmrnho prostoru.

    c) Na povrchu Zem nm z tto innosti zstvaj nespaliteln zbytky ve form kvry, popela a poplku, dle plynn produkty jako oxid siiit, oxidy dusku, kter postupn zamouj celou pzemn vrstvu atmosfry a znan mnostv oxidu uhliitho, jeho koncentrace v atmosfe se tak postupn zvtuje, a zatm nedokeme s jistotou pedvdat jakmi nsledky ns vedle sklenkovho efektu jet pekvap.

    d) Vlastn tba energetickch surovin, pedevm uhl zanechv na relifu krajiny vrazn stopy a zpsobuje naruen ivotnho prosted i ve svm znan rozlehlm okol. Bilance, hodnotc zsoby a kapacity zdroj energie na stran jedn a rychlost a

    zpsoby jejich vyuvn na stran druh, stav lovku na zatku 21. stolet ped oi neradostnou perspektivu dalho vvoje lidsk spolenosti. Bez energie je dal vvoj a dokonce existence lovka nepedstaviteln. Pozornost je obrcena jednak na zskvn energie z tzv. netradinch zdroj, jednak na intenzivnj vyuvn obnovitelnch zdroj energie, avak i na elnj vyuvn energie, kter je k dispozici.

    Rozvoj jadern energetiky, kter mla po roce 2000 pevzt rozhodujc lohu v energetick bilanci vysplch zem ji nkolik let stagnuje i pes to, e zsoby jadernho paliva jsou podstatn rozshlej ne zsoby fosilnch paliv. Konaj se ppravn prce k rozenmu vyuvn energie geotermln a energie slapov, u nich se na zklad dlouhodobch vzkum a provoznch zkouek ukazuje lep monost vyuit ne u energie slunen. Vyuvn slunen energie se ukazuje jako efektivn v subtropickm a tropickm psmu, kdeto v mrnm klimatickm psmu se jej vyuit v irokm mtku nepedpokld. Vt pozornost se sousteuje opt na vyuvn energie tekoucch vod a to i v zemch, kde energetick vkon vodnch tok nen pli velk. Jako efektivn se ukazuj i men vodn dla a peerpvac vodn elektrrny, kter v energetick soustav pln lohu akumultor elektrick energie.

    V lepm vyuit existujcch zdroj energie jsou k dispozici vznamn rezervy. pravou chladcch proces je mon st vydan energie na chlazen zskat zpt ve form tepla. Velk pozornost se v souasn dob vnuje zskvn energie z biomasy, a to jak v mench provozech u rozptlench zdroj, tak i formou velkch projekt, pedevm v zemch s naprostm nedostatkem tradinch zdroj energie.

    3.2.1 Rizika energetickch technologi

    Soust vliv prmyslov innosti jsou i zdravotn rizika plynouc z tto innosti. Zdravotn rizika plynouc z provozu energetickch zzen, zvlt jadernch elektrren,

  • 14 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    vystoupila do poped zjmu irok veejnosti zejmna po posledn havrii v ernobylu. Nen to vak pouze jadern energetika, kter sebou pi provozu pin jist zdravotn rizika. Je teba se zamyslet nad technologiemi ovlivujcmi tvorbu sklenkovch plyn nad pouvnm plyn podporujcch rst oznov dry v hornch vrstvch atmosfry, nad kyselmi deti i nad havriemi obch ropnch tanker. Za vemi havriemi stoj zpravidla lidsk selhn. ada udlost demonstruje jedinenou schopnost lovka niit svoje vlastn ivotn prosted.

    Hodnocen vlivu rznch energetickch systm na ivotn prosted je mon z krtkodobho hlediska (vliv na fyzikln stav biosfry a atmosfry, nemocnost, mrtnost apod.) nebo z hlediska dlouhodobho. Nejdle pokroily metody vyhodnocen rizika ohroen zdrav zamstnanc i veejnosti. Pod pojmem riziko rozumme poet pokozen zdrav nebo mrt za urit asov omezen obdob (obvykle 1 rok) vztaen k celkovmu potu osob, kter se zastnily statistickho eten. Protoe vlastn kad lidsk innost je provzena jistm rizikem (i kdy odpovme nebo tak zvan nedlme nic), nememe poadovat po prmyslovm zazen nulov riziko nebo absolutn bezpenost. lovk adu vysokch rizik podstupuje dobrovoln, zejmna u tzv. zjmovch innost (automobilismus, rzn sporty apod.). Rizika z prmyslov innosti tzv. vnucen rizika vak akceptuje podstatn men. V prmyslov innosti, do n potme i energetiku, akceptuje spolenost riziko mrt du 10-7, tj. mrt jedn osoby z 10 milion osob za rok. To je podstatn mn ne poet mrt v dsledku prodnch katastrof.

    Obrzek 3.1: Zvislost celkovho rizika na nkladech za bezpenostn zazen

    Jednou z monost sniovn rizika jakhokoliv druhu pod douc rove je zavdn doplkovch bezpenostnch zazen. U kterkoliv technologie lze zvit bezpenost, otzka je, jak prostedky na zven bezpenosti je eln vynakldat. Prostedky vynakldan na zven bezpenosti njakho zazen, i na ochranu ivotnho prosted, by mly bt mrn oekvanmu efektu. Zd se, e uritm kritriem by mohlo bt prv riziko ve vi 10-7 na osobu a rok. Men rizika lze akceptovat a finann prostedky by mly bt vynakldny pedevm do tch prmyslovch odvtv, kter takto nzk riziko nedosahuj.

    V tto souvislosti je uiten znovu zdraznit, e riziko lze sniovat, ale nelze jej z prmyslov innost zcela vylouit. Vdaje na bezpenostn zazen sniujc riziko se obecn d znmm zkonem exponencilnho poklesu. Relativn vysok riziko meme podstatn snit s pomrn malmi nklady. m je vak riziko ni, tm vce stoupaj nklady na jeho snen. Pi podrobnjm rozboru vztahu mezi nklady a rizikem je vak teba vzt v vahu tak riziko, kter pin zvyovn nklad na bezpenost zazen. Jestlie pedpokldme, e riziko plynouc z vroby bezpenostnho zazen je pmo mrn nkladm na toto zazen (vyjden pmkou 2) , pak celkov riziko bude dno soutem

  • Ekologie v elektroenergetice 15

    obou kivek podle obrzku (Obrzek 3.1) a vsledn kivka bude vykazovat urit minimum. Dal zvyovn nklad na bezpenostn zazen za toto minimum ve skutenosti znamen zvyovn celkovho rizika.

    Tabulka 3.1: Odhad ink vroby elektiny na lidsk zdrav (1Gwrok)

    Typ elektrrny Poet ztracench pracovn dn razem mrt

    uheln 1500 - 1800 6 27

    na kapaln paliva 2 - 3 1 7

    plynov 2 0,17

    jadern 6 0,06

    slunen 75 - 90 0,6

    Zhodnotit rozdly mezi jednotlivmi energetickmi technologiemi a to jak z hlediska jejch rizika, tak i z hlediska jejich pnos je velmi obtn. Lid maj nejrznj mtka ovlivovan psychologickmi aspekty, ale i sociln politickmi faktory. V posuzovn pijatelnosti energetick technologie je prvnm krokem kvantitativn vyjden rizika. Kvantitativn vyjden rizika je teba hodnotit a porovnvat. Je teba uvit i dal dleit aspekty energetickch systm, jako jsou investin a provozn nklady, nebo spolehlivost dodvky energie. Byla vypracovna ada metod umoujcch objektivizovat jednotliv individuln hodnocen jako podklad pro optimln rozhodovn v oblasti energetiky. Soust celho procesu je i kontrola rizika.

    Metody odhadu jednotlivch rizik se neustle zdokonaluj a souasn narst potebn bze statistickch dat, take odhady rizik jsou stle pesnj. Odhady rizik tak umouj orientovat se v otzkch rizik jednotlivch primrnch zdroj energie a ukazuj, kter st palivovho cyklu pedstavuje nejvt ohroen.

    3.3 Vliv energetiky na ivotn prosted

    Provedeme-li analzu vstup z technologickch proces v energetice, dojdeme k nsledujcm vlivm tohoto odvtv na ivotn prosted. K zkladnm pat vlivy:

    a) fyzikln a chemick b) biologick c) ekonomick d) estetick aj.

    ad a) Fyzikln a chemick vlivy maj svj pvod v rozptylu pevnch, plynnch, pp. i kapalnch, emis v ovzdu, ve vod i v pd, v psoben rznch pol (elektromagnetick, elektrostatick,tepeln aj.). Nejvce je ivotn prosted zatovno vyuvnm spalovacch proces pro energetick vyuit. Spalovn fosilnch paliv zatuje atmosfru poplkem, oxidy spalovanch prvk (sra, dusk, uhlk,..) a karcinogennmi ltkami, hydrosfru zneitnmi odpadnmi vodami se zbytky chemikli a ropnch produkt, litosfru pedevm skldkami tuhho odpadu (kvra, poplek) apod. ad b) Biologick vlivy jsou pmmi nsledky vliv fyziklnch a chemickch a projevuj se pedevm ve zhorenm zdravotnm stavu ivch organism. Biologick vlivy naruuj normln biologickou rovnovhu pp. reprodukci, a mnohdy vedou ke zkracovn prmrnho ivota ivch organism.

  • 16 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    ad c) Ekonomick vlivy se projev zmnou struktury nklad na vyrbnou energii vlivem dodaten vyvolanch ekologickch investic, dle potebou nklad na provoz a drbu ekologickch zazen,nklady na rekultivaci po tb paliva a ploch loi kvry a poplku, pp. dalch odpadk. U jadernch elektrren vystupuj do poped nklady na ukldn radioaktivnch odpad, pp. jejich pepracovn, a likvidaci jadernch elektrren po jejich doit. ad d) Estetick vlivy se tkaj pedevm petven krajiny v souvislosti s tbou surovin a nslednm ukldnm odpadu a s vstavbou vroben elektrick energie.

    3.4 Vliv vroby elektrick energie na ivotn prosted

    Elektroenergetika je pouze soust celho komplexu lidskch innost ovlivujcch ivotn prosted, take k nepznivm vlivm na ivotn prosted je teba jet pist vlivy z ostatn lidsk innosti a prodn zdroje zneiovn jako sopen prach, kou z lesnch por, prach a tuh zbytky, kosmick zen, zbytky rostlinnho a mikrobiologickho ivota apod. I pes tuto skutenost se vak energetika podl na celkovm zneiovn biosfry nejvt mrou.

    Rozsah negativnch vliv na ivotn prosted se stanovuje porovnnm skutench hodnot s pirozenm hodnotami prodnho pozad.

    3.4.1 Zneiujc ltky

    Pi vrob elektrick energie s pouitm technologie spalovn tuhch paliv vznikaj odpadn ltky vech t skupenstv. Do ovzdu pitom odchz ze spalovacho procesu ltky tuh a plynn. Z procesu chlazen pry odchz do ovzdu pes chladc ve jet znan mnostv odpadnho tepla (a 60% z tepla dodanho palivem) a chladc vody ve form pry.

    Hoenm uhl vznik nejen oxid uhliit (CO2) a vodn pra, kter do jist mry ivotnmu prosted nevad, ale vznikaj i dal oxidy, pedevm oxid siiit (SO2) a oxidy dusku (NOx). Ve spalinch se nachz i st chloru a fluoru obsaenho v uhl, ppadn rtu a dal kodliv ltky. Plynn emise obsahuj rovn sloueniny, kter vznikly nedokonalm splenm a tepelnm rozkladem holaviny. Jde pedevm o oxid uhelnat (CO), uhlovodky, aldehydy, ketony apod.

    kodliv ltky, kter pily do ovzdu, podlhaj v atmosfe fyziklnm zmnm a psobenm sloek vzduchu, slunenho zen a vzjemnch interakc mohou nastat i chemick zmny. Tak nap. oxid SO2 siiit oxiduje fotolzou z sti na oxid srov SO3 podle schmatu

    324

    422

    SOSOSOSOhOSO

    2 +++

    ( 3.1 )

    Oba oxidy potom ve styku s vodou vytv kyseliny (siiitou a srovou). V atmosfe probh i fotolza oxidu dusiitho NO2

    ONOhNO ++ 2 ( 3.2 ) Nsledn dalmi reakcemi vznik z NO a O ozn O3. Oxid dusiit me oxidovat tak

    dlouho, dokud nezreaguje na kyselinu dusinou. I nzk koncentrace NO2 mohou, za uritch podmnek, bt pinou vzniku znanho mnostv oznu. Hovome o tzv. oxidanm smogu. Uveden oxidy spolu s oznem, sloueninami fluoru a dalch halogenid maj nepzniv

  • Ekologie v elektroenergetice 17

    vliv na sliznice a horn cesty dchac. Jsou rovn prokzny jejich kodliv inky na floru a faunu. Tabulka 3.2: Hodnoty prmrn mrn aktivity elektrrenskho poplku

    Radionukld 40K 238U 226Ra 210Pb 210Po 232Th 228Ra 228Th Mrn aktivita [Bq/kg]

    500 200 200 600 600 200 200 200

    Tuh emise jsou reprezentovny jemnm poplkem a ltkami, kter bhem spalovn

    pely do formy par a po ochlazen vytvo kondenzan aerosol. Jde ppadn o prvky: arsen, kadmium, olovo, selen a dal. Za hlavn kodliviny jsou vak povaovny zejmna oxid siiit, oxidy dusku a tuh stice (poplek, prach). Jejich koncentrace v ovzdu jsou trvale sledovny.

    Ptomnost zneiujcch ltek me vst k poruen rovnovhy prodnch proces. Naruen rovnovhy me bt podle povahy a mnostv imis, bu krtkodob nebo dlouhodob. Krtkodob poruchy jsou v podstat vratn zmny v procesu samoregulace prody. Mohou trvat od nkolika destek hodin a po desetilet. Dlouhodob poruchy vlivem imis zneiujcch ltek jsou takov, kdy nastvaj nevratn zmny poruenm samoregulanch schopnost prody. Tyto nevratn zmny nen mon mnohdy odstranit ani dodatenm zsahem lovka.

    Obrzek 3.2: Koncentrace prachu na zem R

    V souvislosti s imisemi hovome obvykle o ltkov, tepeln a radian kapacit biosfry, co z hlediska nasycen biosfry kodlivmi ltkami znamen hranici, za kterou vznikaj jen nevratn zmny. Stanovuj se proto limity zneitn ivotnho prosted.

    Tyto limity dlme na: emisn imisn jin (spadov, teplotn, radioaktivn apod.)

  • 18 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Nejastjm vyjdenm limitu zneitn ivotnho prosted je nejvy ppustn koncentrace urit zneiujc ltky, vyjden hmotnost tto ltky v jednotce objemu danho prosted (obvykle v mg/m3 nebo g/m3

    ).

    V ppad ltek, kter jsou emitovny ze zdroje, jde o nejvy ppustnou emisi, vyjdenou hmotnost ze zdroje emitovan zneiujc ltky za jednotku asu (obvykle g/s).

    3.4.2 Imise

    S ohledem na vliv zneiujcch ltek v prosted na zdrav lovka jsou v R stanoveny imisn limity kodlivch ltek. Pro zneiujc ltky v ovzdu je pro kadou kodlivou ltku stanovena hodnota imisnho limitu, a to (krom dalch): nejvt ppustn krtkodob koncentrace Kmax, tj. prmrn plhodinov koncentrace

    (stedn hodnota koncentrace zjitn ve vzorcch odebranch na stanovenm mst bhem 30 minut)

    nejvt ppustn prmrn denn koncentrace Kd, tj. stedn hodnota koncentrace zjitn na stanovenm mst v asovm seku 24 hodin.

    Ppustn koncentrace jsou obsaeny ve smrnicch hygienik. Tabulka 3.3 udv hodnoty nejvych ppustnch koncentrac (NPK) nkterch kodlivch ltek v ovzdu podle hygienickch pedpis, plohy 4.

    Tabulka 3.3: Imisn limity v R

    Imisn limity [g/m3] Zneiujc ltka:

    Kk Kd

    Oxid siiit SO2 500 150

    Oxidy dusku NOx 200 100

    Oxid uhelnat CO 5 000 10 000

    Poletav prach 500 150

    V souvislosti s ptomnost zneiujcch ltek v biosfe hovome nejastji o

    emisch. Pojem emise znamen dodvn zneiujcch ltek ze zdroje zneitn do ivotnho prosted. Imise pak znamen ptomnost zneiujcch ltek ve sledovanm prosted. Vztah mezi emisemi a imisemi je sloit. Je ovlivovn celou adou faktor. Nap. fyziklnmi a chemickmi zmnami jednotlivch zneiujcch ltek v prosted, meteorologickmi podmnkami, tvarem ternu apod.

    Vztah mezi emisnmi a imisnmi hodnotami v prostoru a ase zvis na rozptylu kodlivch ltek v ovzdu. Lze jej urovat pomoc matematickch model. Matematick modely vak obvykle nemohou zahrnout vechny vlivy, a proto je nutn pro pesn vyjden provdt pm men emis a imis a zskan hodnoty srovnat s vypotenmi.

    3.4.3 Emise

    Ppustn mra zneitn ovzdu pi spalovn paliv a pi hlavnch technologickch procesech je dna zkonem . 35/67 Sb. a zkony a vyhlkami souvisejcmi. Ty uruj

  • Ekologie v elektroenergetice 19

    ppustn emisn limity (let) pro poplek, oxid siiit (SO2) a dalch dvacet kodlivch ltek v zvislosti na vkonu zdroje i na vce komna. Povolen let dalch kodlivch ltek uruje hygienick sluba R. 3.4.3.1 Zdroje zneitn ovzdu

    Zdroje zneiovn ovzdu jsou v R zachyceny v Registru emis a zdroj zneiovn ovzdu (REZZO). Registr je rozdlen na tyi kategorie podle velikosti zdroje zneiovn :

    REZZO 1 - Stabiln prmyslov zdroje (spalovac zazen o tepelnm vkonu vym ne 5 MW a vyjmenovan technologie)

    REZZO 2 - Stabiln komunln zdroje (spalovac zazen o tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW a vyjmenovan technologie)

    REZZO 3 - Stabiln lokln zdroje ( spalovac zazen o tepelnm vkonu do 0,2 MW a vyjmenovan technologie)

    REZZO 4 - Mobiln zdroje (motorov vozidla silnin, eleznin apod.)

    Ochranu istoty ovzdu lze zajistit dodrenm pedepsanch emisnch, pp. imisnch, limit.

    3.4.3.2 Stanoven velikosti emis

    Emise ze zdroje zneiovn je mon stanovit: pmm menm na zdroji zneitn (trvale nebo periodicky), vpotem z matematick bilance spalovacho procesu.

    Obrzek 3.3: Koncentrace oxidu siiitho v R (stav 1993)

  • 20 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Obecn plat, e rozhodnut, zda emise zjiovat pomoc men nebo vpotem v zvis na tom, co poskytuje vzhledem k povaze a uspodn technologickho procesu sprvnj vsledky.

    Pesnj obraz o emisch zskme pmm menm. Vpotem zskme prmrn hodnoty emis za urit obdob. Vypoten prmrn hodnoty obvykle nezachycuj vkyvy a piky zpsoben rznmi vlivy.

    Emise zjiovan pomoc men prokazuj provozovatel jednorzovm menm nebo kontinulnm menm. Pomoc men jsou zjiovny emise jen tch zneiujcch ltek, pro n m dan zdroj zneiovn ureny emisn limity. Toto neplat pro jmenovit stanoven zdroje zneiovn.

    Odbr vzork nebo men se provd v mst ped vystnm odpadnho plynu do ovzdu nebo na jinm mst, jestlie je v nm sloen odpadnho plynu stejn jako ve vystn nebo je pesn definovno obsahem srovnvac sloky, nejastji kyslku. Vlastn analza se provd zpsobem a postupy uvedenmi v oprvnn k autorizovanmu men emis.Vybudovan mcho msta a jeho udrovn v provozuschopnm stavu zajiuje provozovatel. Jako soust technicko-organizanch opaten mus provozovatel uvst tak zpsob sledovn provozu zdroje a stanoven emis pro ppad vpadku (havrie) kontinulnho men emis. Zazen, kter jsou provozovna pouze v situaci krajn nouze nebo po dobu v hrnu nepekraujc 700 hodin v kalendnm roce a jsou pro takov pouit pedem oznaena a evidovna inspekc, nemusej bt kontinulnm menm vybavena, i kdyby jinak takov povinnosti podlhala.

    Obrzek 3.4: Vvoj emis a.s. EZ

    Jednorzov men Jednorzov men se provd:

    a) u velkch zdroj zneiovan jedenkrt za kalendn rok, pokud nemaj povinnost mit kontinuln,

    b) u stednch zdroj zneiovan po skonen platnosti individuln stanovench emisnch limit nebo po prvnm uveden do provozu a dle vdy po kad zmn paliva nebo suroviny, nebo po kadm vznamnm a trvalm zsahu do konstrukce

  • Ekologie v elektroenergetice 21

    nebo vybaven zdroje, a to do esti msc od vzniku jedn z ve uvedench skutenost.

    Jednorzovm menm se stanovuj emise tch zneiujcch ltek, pro n m dan proces ureny emisn limity. Pouit manuln metody pro meni mus bt schopny zmit koncentraci zneiujcch ltek alespo ve vi 10% emisnho limitu. Pednost pi men maj integrln metody stanoven koncentrac zneiujcch ltek. Je-li nezbytn pout bodovho odbru vzorku, je teba poet odebranch vzork pimen zvit.

    Pi jednorzovm men manulnmi metodami se doporuuje provst nejmn

    a) ti jednotliv men za obvyklho provozu zdroj zneiovn s nemnnmi provoznmi podmnkami a nejmn jedno dal jednotliv men, dolo-li ke zmn provoznch podmnek pokrvajc alespo 6 hodin provozu zdroje zneiovn,

    b) est jednotlivch men u zdroj zneiovn s promnlivmi provoznmi podmnkami pokrvajcch alespo 12 hodin provozu zdroje zneiovn,

    c) ti jednotliv men u zdroj zneiovn s periodickm, peruovanm, arovm zpsobem vroby tak, e kad pokrv asov interval cyklu nebo are, pokud trv maximln 4 hodiny, a potek a konec je zeteln definovn. Trv-li cyklus vce ne 4 hodiny, m se emise prbn po celou dobu trvn jednoho vrobnho cyklu. U zdroj s opakovnm cyklu v intervalu delm ne jeden den se m jeden vrobn cyklus.

    Doba odbru dlch, na sebe navazujcch vzork se pizpsob oekvanm koncentracm. Men se vyhodnot jako ven prmr veliin.

    Pouije-li se k jednorzovmu men pstroj pro kontinuln men nebo kontinuln pracujcch pstroj pro tento el konstruovanch, in minimln doba men:

    a) 6 hodin u zdroj zneiovn s nemnnmi provoznmi podmnkami,

    b) 12 hodin u zdroj zneiovn s promnlivmi provoznmi podmnkami.

    U zdroj zneiovn s periodickm, peruovanm nebo arovm zpsobem vroby se men provd po celou dobu trvn cyklu. Trv-li cyklus nejdle 4 hodiny, mus jednorzov men zahrnovat nejmn ti are, pokud je mono je provst bhem jednoho dne. Trv-li jeden cyklus dle ne 4 hodiny, m se emise prbn po celou dobu trvn jednoho vrobnho cyklu. Tabulka 3.4: Prmrn mnostv plynnch produkt ze splenho paliva

    Plynn produkt Uhl [g/kg] Topn olej

    [g/kg] Zemn plyn

    [g/kg]

    CO2 2 950 3 150 2 750

    CO 0,05 - 22 0,005 - 0,2 0,07

    NOx 3,5 - 9 4 - 12 3 - 7

    SO2 17 18 0,01

    Vsledky jednorzovho men mus bt zpracovny tak, aby je bylo mono porovnat s emisnmi limity. Schopnost zdroje dodrovat emisn limity je prokzna, pokud je stedn hodnota zjitn koncentrace s pipotenm smrodatn odchylky men ne emisn limit. Vyhodnocen jednorzovho men mus t obsahovat emisn faktory a podmnky jejich platnosti odvozen pro jednotliv konkrtn men zazen nebo technologick proces.

  • 22 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Jednorzov men pstroji pro kontinuln men nebo kontinuln pracujcmi pstroji pro tento el konstruovanmi se vyhodnot jako stedn hodnoty za kadch 30 minut men a prmr za cel men.

    Kontinuln men Kontinuln men se provd na velkch zdrojch zneiovn v tch ppadech, kdy

    se emisnho limitu dosahuje pravou technologickho zen vrobnho procesu nebo pouitm zazen k itn odpadnho plynu. Kontinulnm menm se zjiuje dodrovn emisnho limitu pouze t zneiujc ltky, jej ron hmotnostn tok emise pekrauje zkonem stanoven hodnoty.

    Pokud provozovatel povauje za eln nebo hospodrn, me v rmci technicko-organizanch opaten navrhnout nahrazen kontinulnho men jinm kontinulnm zpsobem sledovn innosti zazen k odstraovn zneiujcch ltek. Data zjiovan kontinulnm menm nebo jinm kontinulnm zpsobem ve smyslu pedchzejcho odstavce mus bt uschovna a chrnna proti pozmovn. Kalibrace midel se provd postupem a ve lhtch, kter jsou pedepsny vrobcem, a provd ji ten, kdo kontinuln men provozuje. Sprvnost daj kontinulnho men mus bt jednou za rok ovena. Jinak se ovuje vdy po zsahu do micho systmu nebo technologickho procesu nebo vznamn zmn zpracovvanch surovin.

    Z hodnot namench v intervalech ne kratch ne 1 minuta se podle typu pstroje vypote stedn hodnota koncentrace pslun zneiujc ltky za kadch 30 minut men pi stanovench referennch podmnkch. Za ticetiminutovou stedn hodnotu se povauje aritmetick prmr vsledk zaznamenanch men po dobu nejmn 20 minut sledovanho intervalu. Stedn hodnoty se roztd pomoc potae do nejmn 20 td, na kter je rozdlen interval od nuly do dvojnsobku emisnho limitu, a to ponaje prvnm dnem kalendnho roku nebo prvnm dnem zahjen provozu. Zvl se zaznamen pekroen 1,2nsobku a dvojnsobku emisnho limitu. Ze stednch hodnot se vypote prmrn denn stedn hodnota koncentrace zneiujc ltky a porovn se s hodnotou emisnho limitu; pekroen se zaznamen.

    Hodnoty mus bt kdykoliv pstupn, vstupy z nich se zpracovvaj denn a souhrnn pak posledn den kalendnho roku. Denn vstupy mohou bt vytitny nebo mohou bt ukldny na zlon elektronick nosi. Souhrnn vstup za kalendn rok mus bt vytitn. [ 1 ]

    Pi pouit kontinulnho men emis se emisn limit povauje za dodren, jestlie jsou v prbhu kalendnho roku souasn splnny tyto podmnky:

    a) prmr vech dennch stednch hodnot je ni ne hodnota emisnho limitu,

    b) 95 % vech stednch hodnot je ni ne 120 % emisnho limitu,

    c) vechny stedn hodnoty jsou ni ne dvojnsobek hodnoty emisnho limitu.

    Pi hodnocen dodren emisnho limitu se nepihl k vpadkm kontinulnho men, nepekro-li 5 % celkov provozn doby zdroje zneiovn v kalendnm roce. Do hodnot rozhodnch pro posouzen dodren emisnho limitu se nezahrnuj daje zjitn v dob uvdn zazen zdroje zneiovn do provozu, v dob jeho odstavovn z provozu nebo pi odstraovn jeho poruchy, poppad havrie. Dlka ppustn doby trvn tchto stav se d nvodem k obsluze zpracovanm vrobcem zazen a mus bt uvedena v souboru technicko-organizanch opaten jako zvazn soust mstnho provoznho pedpisu.

  • Ekologie v elektroenergetice 23

    Men v elektrrnch V elektrrnch, teplrnch a vtopnch se menm zjiuj tuh zneiujc ltky, oxid

    siiit, oxidy dusku s pepotem na oxid dusiit, oxid uhelnat a obsah kyslku. U zdroj zneiovn o jmenovitm tepelnm vkonu do 150 MW se zjiuj zneiujc ltky jednorzovm menm, pi jmenovitm tepelnm vkonu vym ne 150 MW kontinulnm menm.

    U zdroj spalujc plynn nebo kapaln palivo, se neprovd men oxidu siiitho, jestlie dodavatel paliva zaruuje stl obsah sry v palivu na takov rovni, aby pi spalovn nebyl pekroen emisn limit. U zdroj spalujcch vlun plynn palivo se neprovd men tuhch zneiujcch ltek.

    V elektrrnch, teplrnch a vtopnch s kotli o jmenovitm tepelnm vkonu 50 MW a vym,kter spaluj tuh nebo kapaln paliva, se ve spalinch zjituj jednorzovm menm emise nkterch tkch kov a perzistentnch organickch ltek (polychlorovan bifenyly, polychlorovan dibenzodioxiny, polychlorovan dibenzofurany, polycyklick aromatick uhlovodky) vdy po prvnm uveden zdroje do provozu a dle vdy po kad zmn paliva nebo po kadm vznamnm a trvalm zsahu do konstrukce nebo vybaven zdroje, a to do esti msc od vzniku jedn z ve uvedench skutenost.

    Krom spalovacch proces ovlivuj ovzdu i dal technologick procesy. Zneiujc ltky, kter tyto procesy produkuj, nen mon bilann urit s dostatenou pesnost, proto je nutn jejich pm men. Men se provd u velkch a vznamnch zdroj zneitn zpravidla jednorzov, opakovan s rznmi asovmi intervaly.

    U velkch elektrren se tedy provd trval registran men emis tuhch ltek, oxid sry a dusku. U zdroj zneitn stedn velikosti se provd jednorzov men s intervalem men podle vznamu zdroje. Emise z malch zdroj zneitn (kotelny stednho topen ap.) se vyhodnocuj bilannm vpotem spalovacho procesu.

    Emisn faktor Rychl orientan vsledky pro zjitn emis dv vpoet emis pomoc emisnho

    faktoru. Pesnost tto metody vpotu se udv do 60 %. Emisn faktor (mrn vrobn emise) shrnuje vechny parametry, kter ovlivuj mnostv emis do jedn konstanty. Tato konstanta je shodn pro vechny spalovac nebo vrobn procesy stejnho druhu. Emisn faktory se stanovuj pro jednotliv zneiujc ltky (nap. tuh ltky, oxidy dusku, oxidy sry apod.).

    Emisn faktory mohou krom konstant obsahovat i jednu promnnou, nap. pro emisn faktor tuhch ltek je promnou obsah nespalitelnch ltek v palivu apod. Jednotkou mrn vrobn emise (emisnho faktoru) je kilogram na tunu splenho paliva (kg/t), v ppad spalovn plynu pak kilogram na milion krychlovch metr (kg/10

    6m

    3 ).

    Stanoven nejvy povolen emise pro jednotliv zdroje zneiovn a jednotliv kodliviny umouje pesn uren zodpovdnosti jednotlivch zdroj na zneitn dan oblasti. Pesn stanoven emisnho limitu je mon pouze na zklad kontinulnho men vtho mnostv zdroj te velikostn skupiny nebo te technologie.

    Sniovn emis U energetickch zdroj je teba z hlediska jejich negativnho vlivu na ovzdu brt v

    vahu zemn-technick opaten, z nich nejdleitj je vhodn lokalita energetick vrobny a rozptyl povolench kodlivch emis.

  • 24 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Zabezpeen dostatenho rozptylu vak nee problm sniovn absolutnho mnostv emis. Snen mnostv emitovanch zneiujcch ltek do okol je nutn provst rznmi technickmi a technologickmi opatenmi. Tato opaten je mon rozdlit na :

    1. Opaten zabezpeujc men vznik kodlivin v technologickm procesu: zmnou kvality spalovanho paliva (nap. mal obsah sry apod.), pepracovnm tuhho paliva (zplyovn), optimalizac stvajcho spalovacho procesu, zmnou technologie spalovn (nap. fluidn spalovn), lepm vyuitm vyroben energie (doshne se snen vroby elektrick energie - jak

    prav jeden ekologick slogan: Nejist energie je nevyroben!).

    2. Opaten na zachycen kodlivch ltek vznikajcch pi spalovacm procesu (itn spalin od tuhch ltek a od vzniklch oxid).

    Nejvtho inku se doshne kombinac uvedench opaten. Znalost emisn i imisn situace je nezbytn pro sprvnou orientaci prostedk na

    ochranu ovzdu do nejvce postiench oblast sttu a pro een otzek spojench s dlkovm penosem kodlivch ltek ovzdum pes hranice stt.

    Rozloen emis je v R velmi nerovnomrn a sleduje hlavn prmyslov oblasti a velk mstsk aglomerace (Obrzek 3.2,Obrzek 3.3). V tchto oblastech jsou trvale meny imisn limity oxidu siiitho, oxid dusku a prachu. Pi jejich pekroen jsou nsledn provdna opaten na jejich snen. Ve velkch mstech, se zvlt v zim, podl na pekraovn imisnch limit ve znan me lokln topenit.

    3.4.3.3 Emisn limity

    Emisn limity rozeznvme: obecn, kter jsou platn pro vechny druhy ji existujcch i nov budovanch zdroj

    zneitn ovzdu specifick, je se stanovuj pro jednotliv druhy vrob individuln, stanoven pro urit konkrtn zdroj

    3.4.3.4 Obecn emisn limity energetickch zdroj

    Obecn emisn limity energetickch zdroj jsou dny zkonem. Seznam ltek zneiujcch ovzdu, kategorizace zdroj zneiovn, limity zneiovn, ppustn tmavost koue a technick podmnky provozu zdroj zneiovn je uveden v ploze zkona.

    U technologickch objekt obsahujcch stacionrn zazen ke spalovn paliv pro vrobu elektiny nebo tepla se tmto zkonem stanovuj emisn limity podle druhu spalovanho paliva a jmenovitho tepelnho vkonu zazen tak, e samostatnm zdrojem zneiovn je:

    a) kotel, pokud je jeho jmenovit tepeln vkon 50 MW a vy,

    b) u kotl o jmenovitm tepelnm vkonu nim ne 50 MW : 1. kotel, pokud je jedinm s tmto tepelnm vkonem v koteln, 2. skupina kotl s tmto tepelnm vkonem, pokud spaluj stejn druh paliva a pokud vypoutj nebo by s ohledem na uspodn mohly vypoutt spaliny spolenm komnem,

  • Ekologie v elektroenergetice 25

    3. ze skupiny kotl s tmto tepelnm vkonem kotel, kter spaluje jin druh paliva, ne kter je spalovn v ostatnch kotlch,

    4. kad z kotl s tmto tepelnm vkonem, pokud nejsou spaliny vypoutny nebo by nemohly bt s ohledem na uspodn vypoutny spolenm komnem. Kategorizace vybranch zdroj zneiovn, emisn limity vybranch zdroj

    zneiovn oznaovan jako specifick emisn limity, ppustn tmavost koue a technick podmnky provozu vybranch zdroj zneiovn jsou rovn uvedeny ve ve citovanm zkon. Technick podmnky provozu vybranch zdroj zneiovn, obsahujc poadavky na konstrukci a vybaven zazen a provozovn technologickho procesu, specifick emisn limity dopluj nebo nahrazuj. Pro vybran zdroje zneiovn plat vhradn specifick emisn limity, ppustn tmavost koue a technick podmnky jejich provozu uveden v zkon.

    Pro velk a stedn zdroje zneiovn, kter nejsou uvedeny mezi vybranmi zdroji zneiovn, plat limity a ppustn tmavost koue podle veobecn platnch emisnch limit. Zneiujc ltky, pro kter budou veobecn platn emisn limity uplatnny, dohodne provozovatel s eskou inspekc ivotnho prosted s ohledem na pimenost nklad na jejich sledovn.

    Obecn platn emisn limity pro spalovac a vybran technologie jsou uvedeny v ploze zkona o ovzdu. Ta stanov pro zazen ke spalovn paliv nsledujc emisn limity podle jmenovitho tepelnho vkonu zazen. A. Elektrrny, teplrny a vtopny o vkonu vtm ne 5 MW

    1. Spalovn tuhch paliv Obecn podmnky: Vechny emisn limity uveden v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 6 % obj. Odchyln od tohoto ustanoven pi spalovn devnho odpadu se koncentrace pepotvaj na obsah kyslku ve spalinch ve vi 11% obj. 1.1 Emisn limity pro tuh zneiujc ltky

    a) u zazen na. spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu 50 MW a vym nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujcch ltek v nosnm plynu pekroit

    100 mg/m3, b) u zazen na spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu vym ne 5 MW a do

    50 MW nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujcch ltek pekroit 150 mg/m3.

    1.2. Emisn limity pro oxid siiit a) u zazen na spalovn tuhch paliv o tepelnm vkonu vym ne 300 MW

    nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 500 mg/m3, Nen-li mon tto hodnoty doshnout bez odsen spalin, mus bt koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu omezena tak, e nebude vy ne 15 % hodnoty bez odsen,

    b) u zazen na spalovn:tuhch palivo tepelnm vkonu vym ne 50 MW a do 300 MW vetn nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 1700 mg/m3. Nen-li mon tto hodnoty doshnout bez odsen spalin, mus bt koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu omezena tak, e nebude vy ne 30 % hodnoty bez odsen,

    c) u zazen na spalovn tuhch paliv,o tepelnm vkonu vym ne 5 MW a do 50 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu siitho v nosnm plynu pekroit 2500 mg/m3.

  • 26 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Poznmka: Spalovac zazen me bt provozovno i pi vpadku zazen k omezen emis oxidu siiitho, nepekro-li doba vpadku 96 po sob nsledujcch hodin a bhem kalendnho roku celkem 360 hod. 1.3. Emisn limit pro oxidy dusku

    U zazen na spalovn tuhch paliv o tepelnm vkonu vym ne 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 650 mg/m3, pro vtavn kotle 1100 mg/m3.

    1.4. Emisn limit pro oxid uhelnat U zazen na spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu 5 MW a vym nesm hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho v nosnm plynu pekroit 250 mg/m3.

    1.5. Emisn limit pro organick ltky Pi spalovn kry, deva a devnho odpadu v zazench o tepelnm vkonu vym ne 5 MW nesm emise sumy organickch ltek vyjdench jako C v nosnm plynu pekroit hodnotu 500mg/m3. .

    2. Spalovn kapalnch paliv Obecn podmnky: Vechny emisn limity v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 3 % obj. 2.1. Emisn limity pro tuh zneiujc ltky

    U zazen na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu 50 MW a vym nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujcch ltek v nosnm plynu pekroit 50 mg/m3, u zazen na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu vym ne 5 MW a do 50 MW nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujch ltek v nosnm plynu pekroit 100 mg/m3.

    2.2 Emisn limity pro oxid siiit U zazen na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu vym ne 300MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 500 mg/m3. Nen-li mon tto hodnoty doshnout bez odsen spalin, mus bt koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu omezena tak, e nebude vy ne 15% hodnoty bez odsen, u zazen na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu vym ne 5 MW a do 300 MW vetn nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 1700 mg/m3. Poznmka: Spalovac zazen me bt provozovno i pi vpadku zazen pro omezovn emis oxidu siiitho nepekro-li doba vpadku 96 po sob nsledujcch hodin a bhem kalendnho roku celkem 360 hodin. .

    2.3. Emisn limit pro oxidy dusku U zazen na spalovn kapalnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5MW nesm hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 450 mg/mJ.

    2.4. Emisn limit pro oxid uhelnat U zazen na spalovn kapalnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho pekroit 175 mg/m3.

    3. Spalovn plynnch paliv. Obecn podmnky: Vechny emisn limity v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 3 % obj.

  • Ekologie v elektroenergetice 27

    3.1. Emisn limit pro tuh zneiujc ltky U zazen na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5MW nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujcch ltek v nosnm plynu pekroit 10 mg/ m3.

    3.2. Emisn limit pro oxid siiit U zazen na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 35 mg/ m3.

    3.3. Emisn limit pro oxidy dusku U zazen na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 200 mg/ m3.

    3.4. Emisn limit pro oxid uhelnat U zazen na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu vym ne 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho v nosnm plynu pekroit 100 mg/ m3.

    4. Spalovn vce druh paliv a) pi spalovn vce druh paliv souasn v jednom zazen je emisn limit uren tm

    druhem paliva, jeho podl na tepelnm pkonu je nejvt, b) pi spalovn vce druh paliv v jednom zazen tak, e je spalovn vdy jeden druh

    paliva plat emisn limit pro dan druh paliva. 5. Spalovn fosilnch paliv ve fluidnch kotlch

    Spalovn paliva ve fluidnch kotlch o tepelnm vkonu 5 MW a vym ve stacionrn nebo cirkulujc fluidn vrstvou.

    5.1. Emisn limity pro tuh zneiujc ltky. Hmotnostn koncentrace tuhch ltek v nosnm plynu nesm pekroit 50 mg/ m3.

    5.2. Emisn limity pro oxid siiit Hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu nesm pekroit hodnotu 500 mg/m3. Tam, kde tuto hodnotu nelze doclit, pi nosnm pdavku alkalicky reagujcho aditiva, nesm bt emise oxidu siiitho vy ne 25 % pvodn koncentrace.

    5.3. Emisn limit pro oxidy dusku Hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) nesm pekroit 400 mg/m3.

    Obecn podmnky pro provoz zazen: Vechny emisn limity uveden v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn (po odetu vlhkosti) pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 6 % obj.

    6. Plynov turbny 6.1. Emisn limity pro tuh zneiujc ltky

    Stupe tmavosti dmu podle Bacharachovy stupnice nesm pekroit u plynovch turbin s objemovm tokem spalin a) 60000 m3./h a vym:

    - pi trvalm provozu stupe zernn 2 - pi najdn .stupe provozu 3 . b) nim ne 60 000 m3/h: - pi vech provoznch stavech stupe 4 6.2. Emisn limity pro oxid siiit Pi pouit kapalnch paliv obsahujcch sru nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit hodnotu 1700 mg/ m3.. 6.3. Emisn limit pro oxidy dusku

  • 28 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) nesm pekroit u plynovch turbn s objemovm tokem: . a) 60000 m3/h a vym 300 mg/m3 b) nim ne 60 000 m3/h 350 mg/m3

    6.4. Emisn limit pro oxid uhelnat Hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho v nosnm plynu nesm pekroit 100 mg/m3

    Obecn podmnky pro provoz zazen: Vechny emisn limity uveden v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn (po odetu vlhkosti) pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve vi 15 % obj. 7. Integrace kotle s plynovou turbnou a) V ppad zaazen spalinovho kotle bez pitpn za plynovou turbnu, plat pro

    vystupujc spaliny stejn emisn limity jako pro plynovou turbnu pi shodnch obecnch podmnkch pro provoz zazen.

    c) v ppad zaazen spalinovho kotle s pitpnm za plynovou turbnu, plat pro vystupujc spaliny stejn emisn limity, jako plat pro plynovou turbnu, pokud je pro pitpn pouito stejnho paliva jako pro plynovou turbnu.

    B. Technologick objekty obsahujc stacionrn zazen ke spalovn palivo jmenovitm tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW Pi spalovn jinch druh tuhch a kapalnch paliv ne jsou paliva fosiln a paliva z nich vyroben (ern a hnd uhl, lignit, raelina, koks, brikety, palivov devo, nafta a topn oleje) mus bt dodreny emisn limity pro spalovny odpadu.

    1. Spalovn tuhch paliv 1.1. Emisn limity pro tuh zneiujc ltky

    U kotl na spalovn tuhch paliv o tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace tuhch zneiujcch ltek v nosnm plynu pekroit 250 mg/m3.

    1.2. Emisn limity pro oxid siiit, U kotl na spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 2500 mg/m3.

    1.3. Emisn limity pro oxidy dusku U kotl na spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxid. dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 650 mg/m3.

    1.4. Emisn limity pro oxid uhelnat U kotl na spalovn tuhch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho v nosnm plynu pekroit 250 mg/m3.

    Obecn podmnky pro provoz zazen: . Vechny emisn limity v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 6 % obj. Odchyln od tohoto ustanoven pi spalovn devnho odpadu se koncentrace pepotvaj na obsah kyslku ve spalinch ve vi 11% obj.

    2. Spalovn kapalnch paliv 2.1. Emisn limity pro tuh zneiujc ltky

    U kotl na spalovn kapalnch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn. koncentrace tuhch ltek v nosnm plynu pekroit 100 mg/m3.

  • Ekologie v elektroenergetice 29

    2.2. Emisn limity pro oxid siiit U kotl na spalovn kapalnch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm bt spalovn topn olej s obsahem sry vym ne 1 % hm.

    2.3. Emisn limit pro oxidy dusku U kotl na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 500 mg/m3.

    2.4. Emisn limit pro oxid uhelnat U kotl na spalovn kapalnch paliv o tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace, oxidu uhelnatho pekroit 175 mg/m3.

    Obecn podmnky pro provoz zazen: Vechny emisn limity u.veden v tomto odstavci plat pro koncentrace pepoten na such plyn (po odetu vlhkosti) pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 3 %.obj.

    3. Spalovn plynnch paliv 3.1. Emisn limit pro tuh zneiujc ltky

    U kotl na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace tuhch ltek v nosnm plynu pekroit 10 mg/m3.

    3.2. Emisn limit pro oxid siiit U kotl na spalovn plynnch palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu siiitho v nosnm plynu pekroit 35mg/m3.

    3.3. Emisn limit pro oxidy dusku U kotl na spalovn plynnch 'palivo tepelnm vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxid dusku v nosnm plynu po pepotu na oxid dusiit (NO2) pekroit 200 mg/m3.

    3.4. Emisn limit pro oxid uhelnat U kotl na spalovn plynnch palivo tepelnm. vkonu od 0,2 do 5 MW nesm hmotnostn koncentrace oxidu uhelnatho v nosnm plynu pekroit 100 mg/m3.

    Obecn podmnky pro provoz zazen: Vechny emisn limity uveden v odstavci 3. plat pro koncentrace pepoten na such plyn pi normlnch podmnkch 101,32 kPa a 0C a pro obsah kyslku ve spalinch ve vi 3 % obj.

    3.4.4 Vliv zazen pro penos vysokho a velmi vysokho napt na okol

    V okol zazen pro penos vysokho a velmi vysokho napt se vytv stdav elektrick pole o frekvenci 50 Hz. rove intenzity elektrickho pole zvis na velikosti penosovho napt, na vce fzovch vodi nad zem a na jejich uspodn na zhlav stor. Stejn faktory se uplatuj i ve stanicch vysokho a velmi vysokho napt. Zde pistupuje jet vliv uspodn a propojen jednotlivch pol rozvodny. V prosted, kde se nachz elektrick pole, dochz k elektrick indukci do vodivch a polovodivch objekt, pedmt a osob. Tuto skutenost je teba mt na zeteli pi vykonvn prac v bezprostedn blzkosti veden vysokho a velmi vysokho napt i pi prjezdu nebo prchodu v jejich blzkosti.

  • 30 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Tabulka 3.5: Velmi vysok napt a provozn vzdlenosti Provozn napt

    kV

    ka ochrannho psma

    m

    Bezpen vzdlenost

    cm

    110 8 140

    220 15 240

    400 25 400

    750 40 700

    rove indukovanch proud je zvisl na velikosti intenzity elektrickho pole a na velikosti, tvaru a poloze objekt nebo pedmt v elektrickm poli. Pod vedenm vysokho a velmi vysokho napt se nedovoluje ptomnost trvale obydlench objekt v prostoru ochrannho psma veden. ka ochrannho psma se d naptm veden.(

    Tabulka 3.5) Otzky pmho vlivu elektrickch pol 50 Hz na lidsk organismus se eily v

    souvislosti s plnovanou vstavbou veden 750 kV. Na zklad zjitn rovn intenzity elektrickho pole ve stanicch 400 kV se pistoupilo k modelovm pokusm, pi nich se zkoumal inek elektrickch pol o rznch intenzitch na osoby. Z vsledk sledovn se stanovily zkladn poadavky na ppustn rovn intenzity elektrickho pole. Tyto poadavky jsou zakotveny v normch.

    Ppustn hodnoty intenzity elektrickho pole jsou:

    a) v okol veden velmi vysokho napt 15 kV/m ve vce 1,8 m nad zem,

    b) v prostoru stanic velmi vysokho napt 15 kV/m ve vce 1,8 m nad zem

    c) psmo vlivu elektrickho pole od zazen energetickho penosu je definovno jako prostor, ve kterm je intenzita elektrickho pole ve vi 1,8 m nad zem vy ne 1 kV/m

    d) ppustn hranice proud indukovanch do objekt a pedmt nachzejcch se v elektrickm poli je, v souladu s bezpenostnmi pedpisy, 10 mA.

    V norm jsou stanoveny tak bezpen vzdlenosti od ivch st pod naptm, kter je teba pi vkonu prac v okol veden dodret (sten souvis s jevy elektrick indukce). daje o ppustnch minimlnch vkch fzovch vodi nad zem pro bn i speciln ppady veden vysokho a velmi vysokho napt jsou obsaeny rovn v normch.

    3.5 Hluk a ochrana ped hlukem

    Hluk je jednm z initel, kter znamenaj velkou zatujc poloku na kont ivotnho prosted. Mra hluku narst mrn s rozvjejc se materiln technickou zkladnou a zvyujc se ivotn rovn ve vech sttech. Pedevm v sdlitch, prmyslovch centrech a v okol dopravnch koridor dosahuje asto kritickch hodnot.

  • Ekologie v elektroenergetice 31

    Hluk se atmosfrou, a k pjemci, tj. k lovku pichz z ovzdu, podobn jako zneiujc exhalace. Znehodnocen prosted hlukem znamen kontaminaci ovzdu a v nkterch zemch je v tomto smyslu chpn. Nap. v SRN je zpsobovan hluk povaovn a hodnocen jako jedna z emis a jsou stanoveny imisn hodnoty hluku.

    Hluk vznik ve sfe pracovn (prmyslov), obytn, rekrean a dopravn. Hluk v pracovnm prosted zpsobuje tzv. hlunost pracovnho prosted a je zpsobovn pedevm stroji a pracovnmi mechanismy. Jeho dosah se obvykle omezuje na prostory vrobnch provoz nebo zvod a asto je omezen uzavenmi prostory. Hlunost pracovnho prosted se d zmrnit rznmi technickmi prostedky. Obtnj situace je v otzce hluku ve volnm prosted, atmosfe, zejmna v sdlitch a jejich okol.

    3.5.1 Akustick charakteristiky hluku

    Stanovit mru hluku je kol dosti komplikovan, nebo fyzikln veliiny, ktermi hluk mme, musme korigovat zkonitostmi, ktermi hluk vnm lidsk ucho a cel lidsk organismus. V vahu se mus vzt jednak amplitudov, jednak kmitotov zvislost. Lidsk organismus vnm hluk v zvislosti na jeho intenzit a kmitotovm spektru v podstat temi formami:

    a) jako zvuk prostednictvm sluchovho orgnu, b) jako dotyk i tlak podrdnm hmatovch tlsek v pokoce, je-li hluk znan

    intenzivn, c) jako otes, kter je zpsoben intenzivnm hlukem, jestlie v nm pevauj kmitoty

    pod l6 Hz, lidskm uchem zpravidla neslyiteln. Sluchov orgn lovka je schopen vnmat zvukov vlny ve frekvennm psmu od 20

    Hz do 20 000 Hz. Pod spodn hranic tto oblasti je infrazvuk, nad horn hranic ultrazvuk. Stanoven hranic psma slyen nen jednoznan, zle na individuln dispozici jedinc, na jejich st atd. Infrazvuk i ultrazvuk jsou vdy pro lovka neslyiteln.

    Subjektivn vjem hlasitosti roste piblin podle logaritmickho zkona, proto pouvme k jeho vyjden logaritmickou mru jeho fyzikln jednotky. Fyzikln mme akustick tlak udvan v tlakovch jednotkch (Pa). Pro technick poteby stanovujeme tzv. hladiny hluku. Nejslab zvuky, kter je osoba s prmrnm sluchem schopna vnmat, tj. 0dB, maj akustick tlak asi 2.10-5 Pa pi kmitotu 1000 Hz. Tato hodnota byla stanovena jako vztan hodnota akustickho tlaku a je mezinrodn normovna jako prahov jednotka zvuku. Tto prahov hodnot odpovd srovnvac hodnota pro hladinu intenzity zvuku H (hlasitost), kter byla t mezinrodn stanovena intenzitou 10

    -2 Wm-2

    .

    3.5.2 Intenzita zvuku

    Podle hladin intenzity zvuku hodnotme hlasitost, tj. intenzitu sluchovho vjemu slem, kter je mrn subjektivnmu hodnocen normlnmi osobami. Za konstantn prstek hladiny intenzity dH se povauje konstantn pomr mezi zmnou intenzity dI a intenzitou zkladn I, tedy:

    CkonstI

    dIdH === ( 3.3 ) Protoe rozsah v praxi se vyskytujcch intenzit zvuku je pli znan, pouv se pro

    odstupovn hladin logaritmickho zkona, tzn. e hladiny oznaujeme sly, je jsou logaritmy skutench hodnot (intenzity tlaku)

  • 32 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    0

    1logIICH = [B] ( 3.4 )

    Za jednotkov stupe hladiny intenzity byl zvolen takov vnmav rozdl, kdy intenzita I1 je desetkrt vt ne vztan intenzita I0. V tomto ppad je konstanta C rovna 1. Jednotka hladiny takto definovan se nazv bel (B). Prakticky se uv jednotky desetkrt men, tedy decibel (dB). Pedchzejc vzorec pro intenzitu hluku m potom tvar:

    0

    1log10IIH = [dB] ( 3.5 )

    Hladina akustickho tlaku je definovna obdobn jako intenzita zvuku:

    020

    2

    log20log10pp

    ppLp == ( 3.6 )

    kde p je zmen akustick tlak, po je vztan hodnota akustickho tlaku.

    3.5.2.1 Men hluku Mezi zkladn druhy pstroj pat zvukomry, analyztory pro meni spektra hluku,

    zapisovac pstroje, pstroje pro magnetick zznam zvuku atd. Pro men hladin akustickho tlaku se obvykle pouv zvukomr, v nm se zvuk pevd na elektrick vlnn. Men nerespektuje rznou vnmavost lidskho ucha k rznm kmitotm stejn intenzity nebo amplitudy, a proto pro piblen mench veliin vlastnostem lidskho ucha se do mcho procesu zaazuj tzv. vhov filtry, kter kmitotovou charakteristiku modifikuj podle vybranch kivek stejn hlasitosti. Mezinrodnmi mluvami byly vybrny ti kmitotov charakteristick prbhy a oznaeny psmeny A, B a C. Oznaen pouitho vhovho filtru se pipe ke zjitn hodnot hladiny zvuku do zvorek. Nap. 40dB(A).

    Podle elu se provd vce druh men hluku, a to: - men hluku stroj a technologickch zazen, kter m poskytovat zkaznkm a projektantm daje charakterizujc zdroje hluku. Vsledky se uvdj bu v hladinch akustickho vkonu Lwp, nebo v hladinch zvuku Lp v definovanm mst. Pro tyto metody men existuj normy; - men hluku prosted, tj. men v mstech nebo prostorech, kde lovk pracuje, odpov, cestuje atd. Vsledky se uvdj v hladinch zvuku Lp, pp. v ekvivalentnch hladinch Lpeq' je respektuj hlukovou expozici i tich intervaly bhem danho asovho seku. -men poskytujc technick informace nap. o vydatnosti jednotlivch dlch zdroj a o cestch en zvukovch vln. Tato men se ppad od ppadu li a poskytuj podklady konstruktrm pro navrhovn protihlukovch prav.

    3.5.2.2 Sluchov vjem

    Zvuk lovk vnm jako bu jako pjemn, melodick nebo jako hluk. Hlukem oznaujeme takov zvuky, kter jsou pro nho nedouc a kter ho obtuj svmi nepjemnmi, ruivmi nebo kodlivmi inky. Pro nkoho me bt za urit situace jindy pijateln zvuk hlukem. Zle tedy na okamitm vztahu osoby k vnmanmu zvuku. Zmnu hladiny zvuku o 10 dB (A) vnm lidsk ucho piblin jako zdvojnsoben hluku.

    Subjektivn reakce na nkter charakteristiky zvuku jsou tyto: objektivnm jevm jako jsou amplituda, tlak a intenzita zvuku odpovd subjektivn vjem hlasitost, frekvenci odpovd

  • Ekologie v elektroenergetice 33

    vka zvuku a objektivnmu jevu spektrln distribuce zvukov energie odpovd subjektivn vjem barva zvuku.

    V psmu slyitelnosti je lovk schopen velmi dobe si zapamatovat a rozeznvat spektrln sloen, tj. barvu zvuku uritch zdroj. Krom toho je lidsk ucho obzvlt citliv na tzv. ist tny, jejich spektrln charakteristika je prakticky redukovna na jedinou frekvenci, a dle na kmitoty harmonick. ist tny v prod neexistuj, vechny jsou zabarveny ptomnost dalch kmitot, kter vydvaj zdroje souasn s tny zkladnmi. Ve vtin ppad vznik cel spektrum kmitot, kter v ppad, e nezn harmonicky, oznaujeme jako hluk nebo um. U hlubokch zvuk (nap. u transformtor) pevldaj ve spektru sloky s nzkmi kmitoty. U hluku vysokotnovho charakteru (nap. u pojistnch ventil) vynikaj sloky vych frekvenc.

    V bnm ivot ns obklopuje hluk kombinovan, sloen z hluk vydvanch mnoha zdroji, tzn. komplexn hluk, lovk m schopnost rozliovat rzn prvky komplexnho hluku a vybrat ty zvuky, kter ho zajmaj. Hluky, kter jsou pro lovka dleit, to jsou ty, kter podvaj njakou podstatnou informaci, tzv. signly, mus bt vraznj ne komplexn hluk. Aby byl splnn poadavek srozumitelnosti signlu, mus signl pevyovat hladinu akustickho tlaku komplexnho hluku o 10 dB. V praxi nelze vdy tento poadavek realizovat. Nen mon zvraznit signl nad hladinu hluku, kter je ji velmi vysok. V takovm ppad doshneme srozumitelnosti pouze za cenu pocitu navy a obtovn sluchovch orgn, v krajnm ppad i za cenu jejich pokozen.

    3.5.3 Ruiv vliv hluku na lovka

    Krajn hodnota, kdy pi bnch frekvencch v psmu lidsk ei zan dochzet k pocitu obtovn hlukem, je v praxi udvna piblin 85dB. Je-li lovk del dobu vystaven nadmrnmu hluku nad hodnotu 90 dB, ztrc doasn sluchovou ostrost a ct se ohluen. Pi nslednm pobytu v tichm prosted tento kaz po urit dob miz. Sluchov orgn se regeneruje. Regeneran schopnost sluchovch bunk m vak svoje meze. Dlouhodob psoben nadmrnho hluku vysiluje sluchov orgny a postupn me vyvolat nedoslchavost a hluchotu. V potench fzch dochz k bolestem hlavy a k prbnmu huen v uch pouze nkolik hodin po psoben hluku. Pozdji tyto projevy trvaj dle, a dochz k trvalmu pokozen sluchu. V kadodennm ivot je lovk vystaven hluku o intenzit 80 a 85 dB, hlavn ve mstech. Hluk psob nepzniv i na dal orgny, jako jsou cvn, srden, zavac a endokrinn, a pedevm na centrln nervov systm.

    Stupe drdivosti hluku zvis na jeho fyziklnch vlastnostech. Hluky se slokami o vysokch kmitotech drd vce ne hluky nzkofrekvenn. Obzvlt nepjemn a kodliv jsou hluky, jejich kmitoet a intenzita se neustle mn.

    Hluk m velmi nepzniv vliv na produktivitu prce. lovk toti spotebuje velk mnostv energie na obranu proti hluku, jeho nervov soustava je neustle napjat. Produktivita prce je hluku pmo zvisl ve smyslu kvantitativnm i kvalitativnm. Bylo zjitno, e ve velmi hlunch prmyslovch provozech dochz k poklesu produktivity prce a o 60%. Piblin pi 130 dB se sluchov vjem mn v bolest a hroz okamit pokozen sluchovho orgnu. Hluky o vysokch hladinch (100 dB a vych) nevnm lovk u jenom uchem, ale i leben kost, a proto je zapoteb pi dlouhodobjm psoben takovho hluku chrnit celou hlavu protihlukovmi kuklami.

    kodliv psoben vak nevykazuj pouze hluky o velk intenzit. Tak hluky pomrn mal intenzity, jak si lovk prakticky ani neuvdomuje, unavuj pi dlouhodobm psoben

  • 34 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    nervov systm, vyvolvaj zmny funkce nervovch bunk pijmajcch zvuk a celkov zmny funkce a stavu centrln nervov soustavy.

    Podle lkaskch pozorovn bylo zjitno ruiv psoben hluku o vych hladinch takto:

    do 65 dB (A) prakticky bez kodlivho inku, krom osob se zvlt citlivou dispozic k pijmn hluku, zejmna pi jeho dlouhodobm psoben. V tomto ppad se projev vlivem na vy nervovou innost. Z tchto dvod se poaduje, aby pracovny duevnch a vdeckch pracovnk mly maximln hladinu hluku pod touto hranic.

    nad 65 dB (A) zpsobuje pi dlouhodobm psoben naruovn vy nervov innosti zejmna u frekvenc nad 1500 Hz.

    od 70 dB (A) psob nepzniv pmo na sluchov orgny. Pi delm psoben dochz k omezen vnmn v oblasti vych kmitot.

    nad 90 dB (A) vyvolv pi delm psoben navu mozkov kry a zhoruje jej funkci. Poruuje zkladn zkony fyziologickho odpoinku a rytmus innosti orgn. Vyvolv znan zmny v odolnosti cv a v jejich prunosti, co se projevuje t ve vt nchylnosti k infarktm myokardu

    110 a 120 dB (A) zan zpsobovat hmatov efekt a zvuk zanme vnmat jako tlak,

    okolo 130 dB (A) zpsobuje bolestiv stavy a naruen sluchovho orgnu 140 a 150 dB (A)

    m za nsledek prudk pekrven sluchovho orgnu a ppadn pmo krvcen.

    160 dB (A) pina plnho znien sluchovho orgnu

    3.5.4 Hluk v elektrrnch

    V energetickch provozech se vyskytuje ada zdroj hluku. Z rozboru pin hluku vyplv, e vce ne 90 % zdroj hluku tvo rotan, dopravn a dal technologick zazen. V podstat lze ci, e akustick energie vznik: a) kmitnm st strojnch konstrukc b) v dsledku nestacionrnho proudn plynnho nebo kapalnho mdia.

    V elektrnch jsou to turbny, genertory, budie, turbonapjeky, erpadla kondenztu, olejov hospodstv a ventiltory. Hlukov emise pochzejc z technologickho zazen zle na stavu a st zazen, na provoznch parametrech apod. Hlukov pomry v mstech obsluhy zle na prostoru strojovny, na konstrukci a umstn velnu apod.

    Tabulka 3.6: Hladiny hluku v blzkosti strojnho zazen v elektrrnch Stroj Lp [dB]

    turbny 89 a 97

    genertory 90 a 97

  • Ekologie v elektroenergetice 35

    budie 90 a 95

    kondenztn erpadla 94 a 97

    vvvy 92 a 97

    turbonapjeky 90 a 97

    velny 54 a 62

    Z tabulky je patrn, e jednotliv strojn zazen elektrren se hladinami hluku pli neli. Tm u vech se hladiny hluku pohybuj zhruba v rozmez 90 a 100 dB. Protihlukov pravy v elektrrnch se zpravidla nezamuj na sniovn hlukov emise jednotlivch dlch zdroj hluku, ale pedevm na krytovn turbogenertor a jejich psluenstv a na pemstn obsluhy do zvukov izolovanch prostor - veln. Pi obasnch pochzkch ve strojovn a pi opravch je mon pout sluchtkov chrnie. Zvukoizolan kryty jsou konstrukce s vysokm stupnm neprzvunosti. U velkch jednotek, kde se obsluha stroje obas pohybuje uvnit krytu, je nutn dbt na vyloen vnitku krytu pohltivm materilem. Zvukoizolan kabiny a velny vyaduj rovn speciln protihlukov pravy. Tk se to dve a oken (dvojit a trojit) a vech spojovacch otvor mezi velnem a strojovnou pro pvod kabel, ovldacch mechanism apod. Doporuuje se vnitn vyloen stn pohltivmi obklady.

    Ventiltory mus bt opateny absorpnmi tlumii zvuku na stran sn (ppadn vtlaku), aby jejich hluk neobtoval okol.

    3.5.5 Ppustn hodnoty hluku

    Posuzovn hluku v ivotnm prosted upravuje vyhlka . 13/1977 Sb.: Ochrana zdrav ped nepznivmi inky hluku a vibrac a dle hygienick pedpisy MZd . 41 a 44, svazek 37 z roku 1977. Pedpisy vychzej ze souasnch znalost o kodlivosti hluku a stanovuj nejvy ppustn hodnoty pro rzn prosted a podmnky. Podmnky respektuj druh vykonvan innosti, povahu hluku, jeho trvn a dal okolnosti. 3.5.5.1 Hluk na pracoviti

    Nejvy ppustn ekvivalentn hladina hluku pro osmihodinovou pracovn dobu (vechny druhy hluku) se stanov soutem zkladn hladiny hluku 85 dB (A), a korekce podle vykonvan innosti. Korekce na impulsn hluk (s potem impuls menm ne 20 za sekundu) se provd podle doby trvn od 1 s do 4 hod. V rozsahu + 45 a 0 dB. 3.5.5.2 Hluk v obytnch stavbch

    Nejvy ppustn ekvivalentn hladina hluku uvnit budov, pro hluky pronikajc zven a hluky c se ze zdroj uvnit, se stanov soutem zkladn hladiny 40 dB (A) a korekce pihlejc k vyuit prostoru. 3.5.5.3 Hluk ve venkovnm prostoru

    Nejvy ppustn ekvivalentn hladina hluku ve venkovnm prostoru (s vyjmkou impulsnho hluku) se stanov soutem zkladn hladiny 50 dB (A) a korekce pihlejc k mstnm podmnkm a denn dob v rozsahu - 10 a + 20 dB (od prodnch rezervac a vrobn zny).

    Nejvy ppustn ekvivalentn hladina hluku leteckho provozu se stanov zkladn hladinou 65 dB (A) a korekce, pihlejc k mstnm podmnkm a denn dob, v rozsahu od -20 do +10 dB.

  • 36 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

    Nejvy ppustn maximln hladina hluku vnitnho hluku dopravnch prostedk je stanovena na 80 dB (A), vyjma dlkov hromadn dopravy osob, kde je korekce -5 dB.

    3.5.6 en hluku

    Rychlost en hluku,v podstat rychlost postupu vlnn v v plynnm prosted, je v danm prosted konstantn a je vyjdena vztahem:

    )1(0

    0 tb

    v += ( 3.7 )

    kde - je pomr mrnch tepel za stlho tlaku a stlho objemu cp/cv, kter pro vzduch in =1,405,

    b0 - normln barometrick tlak bo=1013,25 hPa, 0 - hustota plynu za normlnch podmnek, - koeficient tepeln roztanosti pro plyny je =0,003665,

    t - teplota vzduchu ve C.

    en hluku v pzemn vrstv atmosfry zvis na mnoha obecnch a specifickch faktorech prosted. Obecn initel jsou dni vlastnostmi atmosfry, za specifick povaujeme vliv povrchu, tj. psoben budov, zelen, povrchu pdy, konfigurace zem a ostatnch tvar, kter jsou v cest zvukovch vln. V souvislosti se enm hluku do prostoru nastv jeho zeslaben, k nmu jednotliv faktory pispvaj rznm zpsobem. Zajm ns hlavn zmna intenzity hluku v prosted okolo zdroje hluku. 3.5.6.1 Vliv vzdlenosti a drsnosti povrchu

    Ve stejnorod atmosfe se celkov mnostv energie vlnn roziuje do sfrickho prostoru. Intenzita hluku se zmenuje nsledkem distribuce mrn tverci vzdlenosti od zdroje. Pi tom je energie vlnn sten pohlcovna vzduchovou vrstvou.

    Snen hladiny akustickho tlaku vlivem sfrick distribuce v ppad bodovho zdroje je mono vyjdit pomoc dve uvedench vztah pro vhov filtr (A):[ ]

    1

    212 log.25 l

    lLL = [dB] ( 3.8 )

    kde L2 je hladina akustickho tlaku v bod 2 ve vzdlenosti l2 od zdroje hluku, L1 je hladina akustickho tlaku v bod 1 ve vzdlenosti l1 od