Вплив атомних електростанцій (АЕС) на навколишнє середовище

 

 

 

 

 

Вплив атомних електростанцій (АЕС) на навколишнє середовище

 

 

 

 

 

 

Виконала студентка  ІІ курсу групи ОД-111

Кривіцька Діана  Вадимівна

 

 

 

 

 

Вінниця 2012

 

ЗМІСТ

Вступ

Необхідність захисту  навколишнього середовища

Вплив атомних станцій  на навколишнє середовище

Переміщення радіоактивності  в навколишньому середовищі

Вплив радіації на організм людини

Види радіоактивного випромінювання

Шляхи проникнення радіації в організм людини

Обмеження небезпечних  впливів АС на екосистеми

Знищення небезпечних  відходів

Про нормування рівня забруднення навколишнього середовища

 

 

Література

 

Необхідність  захисту навколишнього середовища від небезпечних техногенних  впливів промисловості на екосистеми

Екологічний стан багатьох районів нашої країни викликає законну  тривогу громадськості. У численних  публікаціях показано, що в багатьох регіонах нашої країни спостерігається  стійка тенденція до багаторазового, у десятки і більш раз перевищенню санітарно-гігієнічних норм по вмісту в атмосфері окислів вуглецю, азоту, пилу, токсичних з'єднань металів, амінів і інших шкідливих речовин. Маються серйозні проблеми з меліорацією земель, безконтрольним застосуванням у сільському господарстві мінеральних добрив, надмірним використанням пестицидів, гербіцидів. Відбувається забруднення стічними водами промислових і комунальних підприємств великих і малих рік, озер, прибережних морських вод. Через постійне забруднення атмосферного повітря, поверхневих і підземних вод, ґрунтів, рослинності відбувається деградація екосистем, скорочення продуктивних можливостей біосфери.

Забруднення середовища проживання шкідливо відбивається на здоров'ї людей, приносить значні збитки народному господарству. Останнім часом обстановка погіршилася настільки, що багато районів оголошені районами екологічного нещастя. Загальні викиди двоокису азоту оцінюються в 6,5х108 т/рік, викиди сірки складають 2,4х108 т/рік, промисловість викидає 5,2х107 т/рік усіляких відходів. Викиди вуглекислого газу, сірчистих з'єднань в атмосферу в результаті промислової діяльності, функціонування енергетичних, металургійних підприємств ведуть до виникнення парникового ефекту і зв'язаного з ним потепління клімату. По оцінках учених глобальне потепління без уживання заходів по скороченню викидів парникових газів складе від 2-х до 5 градусів протягом наступного сторіччя, що з'явиться безпрецедентним явищем за останні десть тисяч років. Потепління клімату, збільшення рівня океану на 60-80 см до кінця наступного сторіччя приведуть до екологічної катастрофи небаченого масштабу, що загрожує деградацією людському співтовариству.

Інша небезпека зв'язана  з дефіцитом чистої прісної води. Відомо, що промисловість споживає 3000 куб. км прісної води в рік, з яких приблизно 40% повертається в цикл, але з рідкими відходами, що містять продукти корозії, частки золи, смол, технологічні відходи, у тому числі шкідливі компоненти типу важких металів і радіоактивних речовин. Ці рідини розтікаються по водяних системах, причому шкідливі речовини депонуються у фітоценозах, донних відкладеннях, рибах, поширюються по харчових ланцюгах, попадають на стіл людини. Витрата прісної води на сільськогосподарські нестатки - зрошення, іригацію став у деяких районах настільки великий, що викликав великі необоротні зрушення в екологічній рівновазі цілих регіонів. Серед інших екологічних проблем, зв'язаних з антропогенним впливом на біосферу, варто згадати ризик порушення озонового шару, забруднення Світового океану, деградацію ґрунтів і спустошення зернових районів, окислення природних середовищ, зміна електричних властивостей атмосфери.

Характерні антропогенні радіаційні впливи на навколишнє середовище:

забруднення атмосфери і  територій продуктами ядерних вибухів при іспитах ядерної зброї

отруєння повітряного  басейну викидами пилу, забруднення  територій шлаками, що містять радіоактивні речовини при спалюванні викопних палив  у казанах електростанцій,

забруднення територій при  аваріях на атомних станціях і  підприємствах.

Більш локальні, але не менш неприємні наслідки - загибель озер, рік через неочищені радіоактивні скидання промислових підприємств.

Значну небезпеку для  живих істот, для популяцій організмів у екосистемах представляють  аварії на підприємствах хімічної, атомної промисловості, при транспортуванні небезпечних і шкідливих речовин. Відомі аварії на хімічному заводі в Бхопале (Індія), на Чорнобильської АЕС, на ПО «Маяк», аварії з нафтоналивними судами. Говорять про те, що необхідний радикальний перегляд наших відносин із природою, посилення заходів впливу нормативних важелів на господарську практику. Зовсім неприпустимо, щоб установлені нормативами граничні концентрації шкідливих речовин у повітрі, воді реально перевищувалися в сотні разів. Потрібно зробити невигідною чи навіть руйнівною зневагу до охорони навколишнього середовища. Право людей на чисте повітря, чисті ріки й озера повинне не тільки декларуватися, але і реально забезпечуватися всіма доступними для держави засобами.

Особливо актуальними  стають питання регулювання відповідальності за збиток, у тому числі за екологічний  збиток при створенні в нашій  країні основ правової держави, при  переході до ринкових відносин в економіці. Тут важливо знайти розумні економічні важелі, правильно співвідносити вигоди і втрати, доходи і витрати на компенсацію збитку. Важливою задачею є розробка питань нормативного розмежування припустимих і неприпустимих впливів, оцінювання вартості екологічного збитку.

Основними напрямками в обмеженні  шкідливих техногенних впливів на біосферу є ресурсозбереження і розробка екологічно чистих чи безвідхідних технологій. Чистоту вод можна поліпшити методами біотехнології. Радикальний шлях оздоровлення екологічної обстановки - скорочення шкідливих викидів, збільшення безаварійності і безпеки небезпечних виробництв, перехід на безвідхідні технології, концентрація і надійне поховання шкідливих відходів, розумне співробітництво і міжнародна взаємодопомога при екологічних катастрофах.

У роботі з оздоровлення навколишнього середовища, обмеженню  впливів шкідливих речовин на біосферу важливу роль грають служби контролю стану природи, середовища проживання людей, локального і регіонального моніторингу навколишнього середовища. Ці служби, озброєні сучасною вимірювальною технікою і приладами контролю повинні оперативно оповіщати населення про усі випадки наближення параметрів навколишнього середовища до небезпечного рівня. Важливу роль у захисті середовища проживання людини від забруднення повинна зіграти глобальна система моніторингу стану навколишнього середовища, що охоплює Світовий океан і всі континенти, заснований на національних системах, але знаходиться під егідою ООН. У скороченні викидів вуглекислого газу усе більш істотну роль грає заміщення традиційної енергетики на енергетику атомну. В даний час загальновизнано, що атомні електростанції можуть бути створені з високими показниками надійності і безпеки, що забезпечують виконання самих строгих вимог наглядових органів, у тому числі по охороні біосфери від забруднення радіоактивними й іншими шкідливими речовинами. Однак варто почати додаткові зусилля для того, щоб знизити ризик аварій на АЕС. Зокрема рішення цієї задачі бачиться на шляху розробки нового покоління реакторів із внутрішньо властивою безпекою, тобто реакторів з могутніми внутрішніми зворотними зв'язками самозахисту і самокомпенсації.

Вплив атомних  станцій на навколишнє середовище

Техногенні впливи на навколишнє середовище при будівництві й  експлуатації атомних електростанцій різноманітні. Звичайно говорять, що маються фізичні, хімічні, радіаційні й інші фактори техногенного впливу експлуатації АЕС на об'єкти навколишнього середовища.

Найбільш істотні фактори -

локальний механічний вплив  на рельєф - при будівництві,

стік поверхневих і ґрунтових вод, що містять хімічні і радіоактивні компоненти,

зміна характеру землекористування й обмінних процесів у безпосередній близькості від АЕС,

зміна мікрокліматичних характеристик  прилеглих районів.

Виникнення могутніх джерел тепла у виді градирень, водойм - охолоджувачів при експлуатації АЕС звичайно помітним образом змінює мікрокліматичні характеристики прилеглих  районів. Рух води в системі зовнішнього  тепловідводу, скидання технологічних  вод, що містять різноманітні хімічні компоненти впливають на популяції, флору і фауну екосистем.

Особливе значення має  поширення радіоактивних речовин  у навколишнім просторі. У комплексі  складних питань по захисту навколишнього  середовища велику суспільну значимість мають проблеми безпеки атомних  станцій (АС), що йдуть на зміну тепловим станціям на органічному викопному  паливі. Загальновизнано, що АС при  їхній нормальній експлуатації набагато - не менш чим у 5-10 разів "чистіше" в екологічному відношенні теплових електростанцій (ТЕС) на куті. Однак при аваріях АС можуть робити істотний радіаційний вплив на людей, екосистеми. Тому забезпечення безпеки екосфери і захисту навколишнього середовища від шкідливих впливів АС - велика наукова і технологічна задача ядерної енергетики, що забезпечує її майбутнє.

Відзначимо важливість не тільки радіаційних факторів можливих шкідливих впливів АС на екосистеми, але і теплове і хімічне  забруднення навколишнього середовища, механічний вплив на мешканців водойм-охолоджувачів, зміни гідрологічних характеристик  прилеглих до АС районів, тобто весь комплекс техногенних впливів, що впливають  на екологічне благополуччя навколишнього середовища.

Викиди шкідливих  речовин при експлуатації АС. Переміщення  радіоактивності в навколишнім  середовищі

Вихідними подіями, що розвиваючись у часі, у кінцевому рахунку  можуть привести до шкідливих впливів  на людину і навколишнє середовище, є викиди радіоактивності і токсичних  речовин із систем АС. Ці викиди поділяють на газові й аерозольні, що викидаються в атмосферу, у яких шкідливі домішки присутні у виді розчинів чи мілкодисперсних сумішей, що попадають у водойми. Можливі і проміжні ситуації, як при деяких аваріях, коли гаряча вода викидається в атмосферу і розділяється на пару і воду.

Викиди можуть бути як постійними, що знаходяться під контролем експлуатаційного персоналу, так і аварійними, залповими. Включаючи в різноманітні рухи атмосфери, поверхневих і підземних потоків, радіоактивні і токсичні речовини поширюються в навколишнім середовищі, попадають у рослини, в організми тварин і людини. На малюнку показані повітряні, поверхневі і підземні шляхи міграції шкідливих речовин у навколишнім середовищі. Вторинні, менш значимі для нас шляхи, такі як вітрове переміщення пилу і випарів, як і кінцеві споживачі шкідливих речовин на малюнку не показані.

Вплив радіоактивних  викидів на організм людини

Розглянемо механізм впливу радіації на організм людини: шляхи  впливу різних радіоактивних речовин  на організм, їхнє поширення в організмі, депонування, вплив на різні органи і системи організму і наслідки цього впливу. Існує термін «вхідні  ворота радіації», що позначає шляхи  влучення радіоактивних речовин  і випромінювань ізотопів в організм.

Різні радіоактивні речовини по - різному проникають в організм людини. Це залежить від хімічних властивостей радіоактивного елемента.

Види радіоактивного випромінювання

 

Альфа-частинки являють  собою атоми гелію без електронів, тобто два протони і два нейтрони. Ці частки відносно великі і важкі, і тому легко гальмують. Їхній пробіг у повітрі складає порядку декількох сантиметрів. У момент зупинки вони викидають велику кількість енергії на одиницю площі, і тому можуть принести великі руйнування. Через обмежений пробіг для одержання дози необхідно помістити джерело усередину організму. Ізотопами, що випускають альфа-частинки, є, наприклад, уран (235U і 238U) і плутоній (239Pu).

Бета-частинки - це негативно чи позитивно заряджені  електрони (позитивно заряджені  електрони називаються позитрони). Їхній пробіг у повітрі складає порядку декількох метрів. Тонкий одяг здатний зупинити потік радіації, і, щоб одержати дозу опромінення, джерело радіації необхідно помістити усередину організму, ізотопи, що випускають бета-частинки - це тритій (3H) і стронцій (90Sr).

Гамма-радіація - це різновид електромагнітного випромінювання, у точності схожа на видиме світло. Однак енергія гамма-часток набагато більше енергії фотонів. Ці частки володіють великою проникаючою здатністю, і гамма-радіація є єдиним із трьох типів радіації, здатної опромінити організм зовні. Два ізотопи, що випромінюють гамма-радіацію, - це цезій (137Сs) і кобальт (60З).

 

Шляхи проникнення  радіації в організм людини

Радіоактивні ізотопи  Радіоактивні частки з Ізотопи, що знаходяться  в землі

можуть проникати в  організм повітря під час чи подиху на її поверхні, випуска-

разом з їжею чи водою. можуть потрапити в легені. Але ючи гамма-випромінювання, здатні

Через органи травлення вони опромінюють не тільки опромінити організм зовні. Ці

вони поширюються по легені, а також розпо- ізотопи також переносяться атмо-

всьому організму. всюджуються  по організму. сферними опадами.

 

Органи, що піддаються опроміненню

Обмеження небезпечних впливів АС на екосистеми

АС і інші промислові підприємства регіону роблять різноманітні впливи на сукупність природних екосистем, що складають екосферний регіон АС. Під впливом цих постійно діючих чи аварійних впливів АС, інших техногенних навантажень відбувається еволюція екосистем у часі, накопичуються і закріплюються зміни станів динамічної рівноваги. Людям зовсім небайдуже в яку сторону спрямовані ці зміни в екосистемах, наскільки вони оборотні, які запаси стійкості до значимих збурювань. Нормування антропогенних навантажень на екосистеми і призначено для того, щоб запобігати всі несприятливі зміни в них, а в кращому варіанті направляти ці зміни в сприятливу сторону. Щоб розумно регулювати відносини АС з навколишнім середовищем потрібно звичайно знати реакції біоценозів на впливи, що обумовлюються АС. Підхід до нормування антропогенних впливів може бути заснований на еколого-токсикогенній концепції, тобто необхідності запобігти "отруєння" екосистем шкідливими речовинами і деградацію через надмірні навантаження. Іншими словами не можна не тільки труїти екосистеми, але і позбавляти їхньої можливості вільно розвиватися, навантажуючи шумом, пилом, покидьками, обмежуючи їхні ареали і харчові ресурси.