Реферат - Экологические принципы обращения с радиоактивными отходами - файл n1.doc

Реферат - Экологические принципы обращения с радиоактивными отходами
скачать (166.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc167kb.23.11.2012 20:49скачать

n1.doc

Введение.
Экология (от греческого oikos - жилище, местопребывания и logos - наука), биологическая наука, изучающая организацию и функционирование надорганизменных систем различных уровней: популяций, видов, биоценозов (сообществ), экосистем, биогеоценозов и биосферы. Часто экологию определяют также как науку о взаимоотношениях организмов между собой и с окружающей средой. Современная экология интенсивно изучает также проблемы взаимодействия человека и биосферы. [1]

Экология - это наука, которая должна выявлять основные природные взаимосвязи и законы которой должны быть фундаментальной основой природоохранной деятельности. Но, к сожалению, она пока такой не является из-за поверхностного отношения и явного пренебрежениям её законами. Наука экология учит необходимости для всех видов живого вписываться в среду обитания и сочетать свои потребности с её возможностями.

Таким образом, наука экология, появившись примерно полтора века назад как наука биологическая, за последние 20-30 лет развития, продолжая изучение природных взаимосвязей различных живых организмов, значительно продвинулась в понимании совокупности природных и социальных взаимосвязей человеческого общества. Она выявила основные противоречия в системе "человечество-биосфера". Понятие о биосфере является коренным в экологии - это мать всего живого, и его колыбель, и дом для всего живого, и законодатель, и жизнесозидающая, всеобъединяющая сущность. Предмет изучения экологии - анализ совокупности природных и социальных явлений и предметов, определяющих существование видов и популяций.

Экология как наука за период своего развития накопила большое количество наблюдений, обобщенных в виде законов, правил, теорем. [2]


Признаки и причины глобального экологического кризиса.
Глобальный экологический кризис - это современное состояние устойчивого нарушения равновесия между человеческим обществом и Природой, проявляющееся в деградации окружающей природной среды.

Научно-техническая революция связана с непрерывной интенсификацией и расширением масштабов хозяйственной деятельности общества. Это обостряет внимание к экологическим проблемам, в частности к прямому и побочному влиянию производственной деятельности на состав и свойства атмосферы, тепловой режим планеты, фон радиоактивности, к загрязнению Мирового океана, водоёмов суши и уменьшению запасов пресной воды, уменьшению запасов невозобновимых сырьевых и энергетических ресурсов, выделению в биосферу неперерабатываемых биохимических и токсичных отходов, экологическому воздействию антропогенных, особенно урбанизированных ландшафтов, влиянию экологических факторов на физическое и психическое здоровье человека и на генофонд человеческих популяций и т.п. [1]

Человеческие связи: ресурсные, промышленные, торговые, политические, экономические, религиозные, культурные превратили Землю в настоящее время в единую социальную систему. Поэтому и экологический кризис характеризуется масштабом всей планеты. Выделим несколько характерных для глобального кризиса признаков.

1. Наиболее известный глобальный эффект технологической деятельности человеческой цивилизации - изменение климата и общее потепление на планете. Принято считать, что парниковый эффект вызван накоплением в атмосфере Земли парниковых газов, а также паров воды. Инфракрасное излучение нагретой Солнцем поверхности Земли не уходит в космическое пространство, а поглощается молекулами этих и других газов, и тепловая энергия остаётся в атмосфере Земли.

Парниковый эффект - современный процесс нарушения теплового баланса планеты с постепенным, ускоряющимся ростом температуры на Земле. Ускоряющийся характер процесса соответствует концепции, предложенной некоторыми учёными, о "взрывном парниковом эффекте".

2. Ещё один глобальный эффект - разрушение озонового слоя Земли. Основной причиной снижения концентрации озона (озоновые дыры) считаются выбросы в атмосферу хлор- и фторсодержащих соединений. Однако существуют и другие гипотезы, например, об определяющей роли изменения магнитного поля Земли, обусловленного мощным развитием радиосвязи, телекоммуникационных и навигационных систем, дальних электропередач.

3. В последнее время по мере усиления технической мощи человечества заметно активизировались планетарные геологические силы. Участились мощные землетрясения. Во второй половине прошлого века по сравнению с первой половиной число наиболее крупных извержений вулканов возросло с 5 до 9, а катастрофических наводнений - с 13 до 46. Увеличение числа и разрушительности природных явлений статистически очевидно, оно хорошо коррелирует с нарастанием антропогенной деятельности и потому должно рассматриваться как вынужденная реакция биосферы на такое вмешательство.

4. Интенсификация человеческой деятельности ведёт к изменению ландшафтов на всей территории планеты. Нарушение экосистем биосферы характеризуется тем, что на планете осталось только около 28% площади, не затронутой хозяйственной деятельностью.

На планете идут многие другие процессы изменения биосферы:

- опустынивание;

- обезвоживание рек и морей;

- отравление почвы;

- эрозия почв.

5. Эффект глобального масштаба - загрязнение Мирового океана. Мировой океан - важнейший регулятор процессов в биосфере и источник биоресурсов. Наибольшее подавляющее действие на биосистемы океана оказывают нефтепродукты.

6. Происходит ускоряющееся исчезновение видов животных и растений. За исчезновением вида в экосистеме всегда тянется цепочка перестроек во всей системе.

Таким образом, в настоящее время в биосфере реально выявлены и измерены существенные изменения её стационарного состояния, свидетельствующие о нарушении экосистемных связей.
Научно-технические причины глобального экологического кризиса.
Основная причина деградации биосферы - чрезмерное изъятие живых и минеральных ресурсов планеты и её отравление техногенными отходами человеческой деятельности.

Научно-техническая революция многократно увеличила производительность труда, но одновременно стало причиной непропорционального роста отходов и заметного истощения ресурсов. Так научно-технический процесс сам стал причиной глобального экологического кризиса. Среди научно-технических причин общего кризиса и его составляющих существуют:

1. Ресурсный кризис. Жизненно необходимые человеку ресурсы - это вода и продовольствие. Одна из причин и составляющих биосферного кризиса состоит в значительном превышении потребления человечеством продукции биосферы допустимого для поддержания стабильного состояния уровня биосистем.

Таким образом, одна из причин и составляющих биосферного кризиса состоит в значительном превышении (примерно десятикратное) допустимого для поддержания стабильного состояния биосистем уровня потребления человечеством продукции биосферы.

Ресурсный кризис распространяется также и на минеральные ресурсы. Их переэксплуатация приведёт к их недостатку и, следовательно, к разрушению каких-то отраслей промышленности и внутрисистемных взаимосвязей.

«Все ресурсы Земли конечны» - один из законов экологии, подтверждающий неотвратимость их исчерпания.

«Эксплуатация природных ресурсов и преобразование природных систем не должны выводить экосистемы за пределы, при которых невозможна нормальная жизнедеятельность биологических видов».

Таким образом, сохранить истощаемые ресурсы Земли невозможно, а почти одновременное их исчерпание в 20 веке делает ресурсный кризис системным.

2. Кризис перепроизводства промышленных отходов. Рост добычи ископаемых ресурсов и промышленности по их переработке сопровождался многократным увеличением количества отходов. В результате накопления отходов нарушаются огромные участки поверхности суши, вытесняются из своих экологических ниш виды растений и животных, нарастает загрязнение среды их обитания.

Никакого другого источника, кроме биосферы и её ресурсов, для поддержания жизни не существует.

В первую десятку по массовой доле в отходах (классификация ЮНЕСКО) входят: углекислый газ, оксид углерода, сернистый ангидрид, оксиды азота, фосфаты, ртуть, свинец, нефтепродукты. К особому виду отходов человеческой деятельности следует отнести электромагнитные и акустические поля (ионизирующие излучения, широкий диапазон радиоволн, шум, инфра- и ультразвук).

Другая сторона проблемы – отходы органического происхождения. Эти продукты биосферы оказываются похороненными на свалках или перемещаются с места образования в другую область пространства. Все отходы производственной деятельности подчиняются общему правилу неустранимости отходов: они могут быть лишь переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве.

Таким образом, непрерывно увеличивая добычу природных ресурсов, человечество десятикратно увеличивает производство отходов, отравляющих его среду обитания.

3. Энерго-экологический кризис. Рост благосостояния населения во многих странах потребовал значительного расширения ресурсной базы человечества и роста энергетических мощностей. Человечество уже в настоящее время превысило допустимый для биосферы порог выработки энергии. Дальнейший прирост энергетических мощностей в планетарном масштабе недопустим. Превышение любой биологической системой порогового значения изъятия продукта из системы более высокого уровня или выброса в неё такого же количества отходов своей жизнедеятельности выводит систему за границы возможности стабилизации среды, и она вступает в стадию разрушения.

Человеческий вид для сохранения своей экологической ниши должен был уже давно пересмотреть свою технократическую энергетическую политику.
Биолого-психологические причины кризиса.
Эти причины являются более глубинными по сравнению с техногенными. Именно биологические особенности человеческой природы обуславливают неотвратимость углубления экологического кризиса.

- рост народонаселения на планете. Человечество расширило свою экологическую нишу за счёт вытеснения других видов. Непрерывный рост населения планеты требует для обеспечения его жизненных потребностей пропорционального увеличения добычи ресурсов. Один из социальных факторов - национальные особенности в скорости роста населения разных стран. Этот факт потенциально ведет к конфликтам и войнам. Другой назревающий социальный конфликт - рост населения в бедных и развивающихся странах, который также может привести к попыткам перераспределения богатств.

- неограниченный рост потребностей у людей. Непрерывный рост психологических, биологически не обусловленных потребностей диктовал необходимость беспредельного развития отраслей промышленности и сферы услуг. Продолжая окружать себя всё более комфортной средой, человек всё более блокирует механизм естественного отбора.

- технократический образ мышления. Неограниченные желания в области экспериментов и технологий вторгаются в область морали и ведут к дальнейшему противопоставлению человеческого вида его собственной природе.

Таким образом, биолого-психологические причины экологического кризиса являются глубинными природными основами человеческого вида и потому могут быть устранены воспитанием или юридическими законами.
Социально-политические причины кризиса:
- социальный фактор;

- масштабный фактор;

- международная глобальная политика;

Таким образом, развитие мира в настоящее время определяет социальная межгосударственная политика, основанная на противоречиях между стремлениями и возможностями стран, а международная экополитика пока только зарождается; она не способна замедлить развитие экологического кризиса.

[1] [3]
Макроэкология - мировоззренческая наука.
Макроэкология - это системный анализ структурных взаимосвязей и природных законов развития сверхсложных систем, какими являются биологические виды и их сообщества. Макроэкология предлагает познание законов сложных систем и их приложение для оценок поведения более сложных систем.

Экология и системная наука более высокого уровня - макроэкология - способны дать более глубокий анализ, как мироустройства, так и перспектив развития вида Homo sapiens. Такой анализ может быть выполнен на основе законов логики.

Специфика современной экологии состоит в превращении её из биологической науки в науку обобщающую философскую - "мегаэкологию" или макроэкологию. Так как мегаэкология означает "миллионная экология", то следует принять название "макроэкология".

Макроэкология - это междисциплинная область знаний об устройстве и функционировании многоуровневых систем в природе и обществе, в их взаимосвязи. (Ю.Одум)

Макроэкология может реально объяснить структуру мироустройства и законы его функционирования. Во-первых, потому, что экология разделилась на множество ветвей - отдельных наук и сейчас выступает время их синтеза. Современная макроэкология включает в себя свыше 50 направлений и разделов, которые можно объединить в следующие группы:

- общая (теоретическая, математическая, моделирование систем...);

- биоэкология (групп организмов, популяционная, биоценозов...);

- геоэкология (природных зон, регионов, биомов...);

- прикладная (промышленная, строительная, коммунальная...);

- воздействий (физическая, химическая, радиационная...);

- человека (эволюционная, личности, культуры, "духа"...);

- социальная (народонаселения, человечества...).

Во-вторых, экология способна вторгнуться в анализ сложных систем.

В-третьих, именно методическая особенность науки, заключающаяся в выявлении и системном анализе существующих взаимосвязей внутри системы и её связей с системами более высокого уровня, позволяет экологии претендовать на звание системной, а затем и философской науки.

Таким образом, макроэкология может развить системный анализ от экологического уровня - взаимосвязей живых объектов с окружающей средой до более общего анализа - взаимосвязей социальных систем с единым МИРОМ. Предлагаемое расширение научного поля позволяет рассматривать макроэкологию как науку о едином "доме" всего сущего. Это пока недостижимая цель науки. [1] [2] [3]

Экология и геология учат обращению с радиоактивными отходами.
1. Проблема техногенных отходов. Проблема обращения с радиоактивными отходами (РАО) имеет огромную значимость для развития ядерной энергетики, так как определяет её приемлемость в сознании людей. Наличие РАО психологически воспринимается как фактор вечной опасности. Решение проблемы обеспечения безопасности при обращении с РАО возможно при смене технократического мышления на экологическое и при использовании результатов геологических исследований.

Отходы появляются при производстве любого продукта - это аксиома технократического мышления, которая противоречит экологическим принципам. В природных биоценозах происходит полный круговорот веществ – почти безотходное производство. Человек, являясь частью Природы, отошёл от неё, стал сам производить необходимые товары и продукты, но при этом оставил без внимания утилизацию отходов. Такой подход допустим на ранних стадиях промышленного производства. В.И. Вернадский писал, что «человечество превращается в основную геологообразующую силу планеты». Отвалы, терриконы, свалки вытесняют всё живое вокруг городов и посёлков, а поступление ядовитых веществ в атмосферу и реки отравляет растительность, животных и людей. Максимальное использование ресурсов и утилизация отходов – главная задача всех производств. Различная переработка отходов не решает проблемы, так как ксенобиотики остаются в Природе, о чём свидетельствует экологическое правило: «Отходы любого производства неустранимы: они могут быть лишь переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве».

Трудно разрешимая задача включения производственных отходов в техногенные циклы может стать реальной в области ядерных технологий и кардинально уменьшить объёмы РАО.

2. Особенности проблемы обращения с РАО. Совершенствование технологий обеспечивает снижение их объёмов и принципиально возможно обеспечить их складирование за весь срок эксплуатации АЭС и долговременное хранение в здании объёмом около 30000 м3.

В соответствии с экологическими правилами, понятия «захоронение» и «могильники» РАО должны быть исключены из нормативных документов. Задача изоляции РАО внутри биосферы на миллионы лет противоречит тенденциям расширения сферы деятельности человека, ускорения развития общества и технологий, не учитывает возможность военных конфликтов, космических, геологических, социальных и климатических изменений. Таким образом, концепция обращения с РАО, предполагающая их «окончательное» захоронение, не соответствует экологическим требованиям защиты биосферы.

3. Экологическая концепция обращения с РАО. Кардинальное сокращение объёмов РАО и исключение их захоронения возможно благодаря их свойствам: малой массе, составу, обогащённому редкими химическими элементами и радиоактивности, являющейся ценным потребительским качеством. Предполагается фракционное разделение и последующее контролируемое хранение «отходов» разных технологических циклов. Разложенные по ячейкам в хранилищах, обеспеченные необходимыми системами безопасности, эти бывшие отходы, паспортизованные по радиохимическому составу, представляют техногенное месторождение. Такое направление - создание «техногенных месторождений» вместо «техногенных помоек» предлагается для любых промышленных отходов. Его реализация требует знания законов природы и ведущую роль в решении задач должны играть экология и геология.

4. Геология о безопасности обращения с РАО. Геология способна решить экологическую задачу обеспечения защиты биосферы от излишнего антропогенного вмешательства и обеспечить безопасное хранение отходов. Геология накопила огромное количество фактов, которые подтверждают безопасность долговременной изоляции техногенных отходов в геологических формациях. Даже подземные ядерные взрывы, не приводят к опасному распространению радионуклидов.

Физические исследования подтверждают, что подземные потоки воды только в слабой степени способны выщелачивать и переносить химические элементы, благодаря высоким сорбционным характеристикам песчаных и глинистых пород.

Опыт свыше 40 лет закачки РАО в подземные пласты-коллекторы подтверждает безопасность этой технологии. Результаты исследований подтвердили локализацию и изоляцию отходов в пределах проектных границ горных отводов, а расчёты подтверждают будущую безопасность эксплуатации. Итак, исследования доказывают надёжность изоляции от биосферы РАО в глубоких геологических формациях.

5. Экология и геология о снятии с эксплуатации АЭС. В настоящее время не разработана общегосударственная программа и нет опыта по выводу из эксплуатации энергоблоков АЭС. Огромные экономические затраты (300-400 млн. долларов) на «разборку» АЭС будут направлены на мероприятия по ухудшению состояния (повышению энтропии) окружающей среды.

Зачем нужна полная разборка АЭС и дезактивация? Природа подсказывает надёжный способ безопасной изоляции радионуклидов от биосферы на сотни миллионов лет. Исследования пятнадцати естественных ядерных реакторов в Африке, показали, что продукты деления из реактора мигрировали на расстояния не более 2 м от активной зоны. Эти объекты фактически не проявляются на поверхности, несмотря на то, что их глубина залегания сегодня составляет 10-12 м от дневной поверхности. Природа смогла надёжно изолировать опасный радиационный объект и тем самым показала человечеству, что существует принципиальный подход к решению проблемы обращения с РАО. И это направление, связанное с созданием специфических геохимических барьеров, может стать в изоляции РАО одним из основных.

Таким образом, экологическое решение проблемы РАО, отработанного ядерного топлива, снимаемых с эксплуатации АЭС и ядерных реакторов возможно на базе концепции формирования техногенных месторождений.

[6]
Экологическая безопасность глубинной изоляции жидких радиоактивных отходов.
Накопление в биосфере тысячи видов и огромных масс промышленных отходов (в России накоплено более 2 млрд. т токсических отходов) приводит к деградации окружающей среды, болеют люди, беднеет растительный и животный мир. Проблема минимизации производственных отходов и их удаления из области влияния на биосферные процессы является актуальнейшей. Минимизация объёмов РАО в биосфере – принципиально разрешимая задача, но современные технологии способствуют расширению объёма окружающей среды под воздействием радиации. При обращении с жидкими радиоактивными отходами (ЖРО) международные и российские нормативные требования предполагают выпаривание, битумирование, остекловывание, цементирование и т.п. Их кондиционирование проводится в сложных технологических комплексах с разбавлением в растворах и загрязнением оборудования. При очень высокой стоимости подобных технологий, они не гарантируют изоляцию радионуклидов от биосферы свыше 500 лет.

Экологическое определение промышленных отходов: «разнообразные по физико-химическим свойствам остатки, обладающие потенциальной потребительской ценностью, т.е. вторичные ресурсы» позволяет рассматривать РАО как перспективный Сырьевой Материал Атомного Комплекса – СМАК. Их безопасная изоляция за весь срок эксплуатации можно обеспечить в одном здании-хранилище. Следует не захоранивать РАО, а безопасно сохранять СМАК!

Геология способна решить экологическую задачу обеспечения защиты биосферы от излишнего антропогенного вмешательства и обеспечить безопасное хранение отходов. Накоплено огромное количество фактов, подтверждающих безопасность долговременной изоляции техногенных отходов в геологических формациях. Месторождения полезных ископаемых и солевые рассолы глубинных вод находятся на своих местах без заметного распространения в прилегающих породах миллионы лет.

В России накоплен солидный опыт по изоляции от биосферы радионуклидов и промстоков предприятий способом их закачки в глубинные пласты-коллекторы (18 полигонов, из них 3 – для РАО). Подтверждается безопасность этой технологии, локализация и изоляция отходов в пределах проектных границ горных отводов. Расчёты подтверждают будущую безопасность. Глубокое хранилище ЖРО исключает их из биосферных, а также и социальных процессов. Оно не может быть разрушено при террористических актах и боевых действиях. Современные технологии перевода ЖРО в твёрдые отходы и последующее их хранение в специальных сооружениях потенциально опасны при катастрофах.

Исследования по изоляции радионуклидов в геологических формациях проводятся в десятках стран, и этот способ признаётся как технология длительного и безопасного хранения. Однако требования МАГАТЭ по отверждению, кондиционированию и длительной эксплуатации хранилищ потребуют миллиардных затрат и потому не реальны. Выход из тупика в использовании глубинной изоляции ЖРО. Технология изоляции ЖРО в глубоких пластах-коллекторах имеет несомненные экологические и экономические преимущества. Технология подземной изоляции ЖРО полностью соответствует технологическим критериям Государственной концепции обращения с радиоактивными отходами в РФ:

- критерий безопасности – «предпочтение должно быть отдано технологиям, обеспечивающим наименьший риск вредного воздействия на персонал, население и окружающую среду с учётом долговременных гигиенических, социальных, экономических, экологических и психологических последствий»;

- критерий экономичности – «наименьшие затраты для достижения цели»;

- критерий доступности - «наиболее доступные, испытанные и готовые к промышленному применению технологии»;

- критерий завершённости – «обеспечить удаление, наряду с радионуклидами, химических и биологических токсикантов, а также достичь в одном цикле концентрирования и локализации радионуклидов».

Таким образом, накопленный опыт исследований и эксплуатации свидетельствует, что закачка ЖРО в глубинные горизонты для их долговременной изоляции от биосферных процессов является перспективной, соответствующей экологическим требованиям, экономичной, инновационной технологией, альтернативной принятой в мире стратегии отверждения ЖРО и последующего захоронения.

[7]
Экологические принципы обращения с радиоактивными отходами.
Радиоактивные отходы (РАО) — твердые, жидкие или га­зообразные продукты ядерной энергетики, военных произ­водств, других отраслей промышленности и систем здравоохра­нения, содержащие радиоактивные изотопы в концентрации, превышающей утвержденные нормы.

Радиоактивные элементы, например стронций-90, передви­гаясь по пищевым (трофическим) цепям, вызывают стойкие нарушения жизненных функций, вплоть до гибели клеток и всего организма. Некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10—100 млн лет. По удель­ной активности их подразделяют на низкоактивные (менее 0,1 Ku/м3), среднеактивные (0,1—100 Ku/м3) и высокоактивные (свыше 1000 Ku/м3).

Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются атомные электростанции (АЭС) и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Только на территории России сум­марная активность незахороненных отходов составляет 1,5 млрд Ku, что равняется 30 Чернобылям.

Подавляющее большинство радиоактивных отходов, хра­нящихся на АЭС,- это низко- и среднеактивные отходы. В нашей стране, по данным на 1995 г., уровень заполнения емкостей и складов для РАО на АЭС составил более 60%.

На ряде предприятий Минатома (ПО «Маяк», «Сибирский химический комбинат» и др.) жидкие низко- и среднеактивные РАО хранятся в открытых водоемах, что может привести к ра­диоактивному заражению обширных территорий в случае вне­запных стихийных бедствий (землетрясений, наводнений и др.), а также проникновения радиоактивных веществ в подземные воды.

Огромное количество небольших захоронений радиоактив­ных отходов (иногда забытых) рассеяно по всему миру.

Очевидно, что проблема радиоактивных отходов со вре­менем будет еще более острой и актуальной.

Актуальны и проблемы, связанные со списанием кораблей ВМФ с ядерными силовыми установками. Накопление радиоактивных отходов на россий­ских флотах неуклонно повышается, особенно после запреще­ния в 1993 г. сброса РАО в море.

Помимо жидких и твёрдых радиоактивных отходов, на АЭС и объектах Минатома возможны и газообразные выбросы, содержащие радиоактивные аэрозоли, летучие соединения радиоактивных изотопов или сами радиоактивные изотопы.

Количество и объемы средне- и низкоактивных РАО чрезвычайно велики.

Почти 98,5% ядерного топлива АЭС идет в отходы, представляю­щие собой радиоактивные продукты расщепления (плутоний, цезий, стронций и т.д.), которые нельзя уничтожить, а можно лишь вечно хранить на спецскладах. Если учесть, что загрузка только реактора мощностью 1000 МВт (это аналог злополучного 4-го реактора Черно­быльской АЭС) составляет около 180 т, чего хватает на 3 года, то за указанное время на территории АЭС с 4 реакторами скапливается до 700 т отработанного топлива. В случае аварии это может привести к глобальной экологической катастрофе.

Образующиеся в активной зоне ядерных реакторов тритий, углерод-14, криптон-15 и йод-129 практически полностью выделяются в биосферу. Так выброс трития атомной энергетикой СССР только за 1985 г. в 3,5 раза превзошел, по подсчетам специалистов, равновес­ное содержание его в атмосфере и более чем в 2 раза — содержание во всех реках континентов. Криптон-85, содержащийся в атмосфере, имеет в основном искусственное происхождение. Только за 1985 г. его «выработка» на всех АЭС (а следовательно, и выброс) в 500 тыс. раз превзошел равновесное содержание в атмосфере криптона-85 ес­тественного происхождения.

Еще более опасные последствия имеют место в случаях катастроф и аварий на атомных объектах и предприятиях.

Согласно источникам, за последние 40 лет произошло не менее 130 серьезных аварий только американских бомбардировщиков и ракет, при которых была вероятность ядерного или даже термоядерного взрыва. Не миновала чаша сия и нашу страну. В результате аварий и катастроф на советских и российских АПЛ с 1968 по 2000 г. в Мировом океане оказалось 7 энергетических ядерных уста­новок. Всего же, по данным американского журнала «Таймс», на дне Мирового океана находится 7 затонувших АПЛ различной национальной принадлежности, 10 атомных реакторов и 50 ядерных (атомных и водородных) боеприпасов. Несомненно, что это представляет собой огромную потенциальную опасность.

Согласно японским исследованиям, в результате коррозии в морской воде уже «потекла» водородная бомба, которую американцы потеряли в Тихом океане. Выявлена повышенная радиоактивность и в районе, где лежат на дне погибшие АПЛ США «Трешер» и «Скорпион».

В системе МО РФ очень острой стала проблема нейтрализации РАО, которые образуются в процессе эксплуатации и ремонта, а так­же вследствие вывода из боевого состава атомных подводных лодок (АПЛ) 1 и 2-го поколений. Уже сейчас на Северном флоте, напри­мер, скопилось около 90 АЛЛ с выслужившими свой срок реактора­ми. Всего же в пяти ядерных флотах мира (США, Россия, Китай, Англия и Франция) в 1990—1995 гг. предполагалось списать 190 реак­торов. При плановом сроке отстоя активных зон реакторов до 5—6 лет некоторые установки находятся в этом режиме от 7 до 14 лет. При этом специалисты отмечают, что ВМФ не хватает хранилищ для РАО, а имеющиеся находятся далеко не в лучшем состоянии.

По сводным данным (В.В. Догуша, 1995 г.), в период с 1964 по 1991 г. в северных морях затоплено 4900 контейнеров с твердыми РАО низкой и средней степени активности. У восточных берегов России, в Японском и Охотском морях за 1986—1991 гг. было захоронено 6868 контейнеров со средне- и низкоактивными твердыми РАО, а также 38 судов и более 100 крупногабаритных объектов. Их суммарная активность оценивается спе­циалистами в 22,2 тыс. кюри. За 30 лет эксплуатации атомного флота в экосистемы северных морей поступило около 100 тыс. м3 жидких РАО с активностью более 24 тыс. кюри.

Работы по организации морского радиоэкологического мониторинга в указанных районах начаты спецподразделениями ВМФ России толь­ко в 1992 г. До этого времени эпизодические исследования радиаци­онной обстановки проводились на акваториях в 50—100 км от мест захоронения РАО. Непосредственно в районах затопления контроль не проводился в течение более 20 лет. Специалисты отмечают, что в сложившейся ситуации невозможно определить действительное состо­яние защитных оболочек захороненных РАО и дать объективный про­гноз относительно сроков, скорости и масштабов выхода радионукли­дов в морскую среду.

Общее количество РАО, сброшенных в море США только в 1946— 1970 гг. составило более 86 тыс. контейнеров с суммарной радиоак­тивностью около 95 тыс. кюри. В 1971—1983 гг. РАО предприятий военной и мирной атомной промышленности регулярно сбрасывали в море Бельгия, Англия, Нидерланды и Швейцария, эпизодически - Франция, Италия, ФРГ, Швеция, Япония, Южная Корея. Подсчи­тано, что всего за 1967—1992 гг. в Атлантическом океане оказалось 94603 т РАО, размещенных в 188188 контейнерах, общей активнос­тью более 1 млн кюри.

Наиболее разработанными методами утилизации муници­пальных радиоактивных отходов, т. е. отходов, не связанных с деятельностью АЭС и военно-промышленного комплекса, являются цементирование, остекловывание, битуминирование, сжигание в керамических камерах и последующее перемеще­ние продуктов переработки в специальные хранилища («мо­гильники»).

На специальных комбинатах и пунктах захоронения радио­активные отходы сжигают до минимальных размеров в прес­совочной камере. Полученные брикеты помещают в пластико­вые бочки, заливают цементным раствором и отправляют в хра­нилища («могильники»), врытые в землю на 5—10 м. По дру­гой технологии — их сжигают, превращают в пепел (золу), упа­ковывают в бочки, цементируют и отправляют в хранилища.

Для утилизации жидких радиоактивных отходов использу­ют методы остекловывания, битуминирования и др. При остекловывании при температуре 1250-1600°С образуются гра­нулированные стекла, которые также заковывают в цемент и в бочки, а затем отправляют в хранилища. Однако, по мнению многих специалистов, долговечность бочек-контейнеров сомни­тельна.

Всего в России действуют около 20 спецкомбинатов и пунк­тов захоронения муниципальных отходов. Один из них — НПО «Радон», расположенный в 100 км от Москвы, перерабатывает ежегодно 3000 м3 твердых и 350 м3 жидких радиоактивных от­ходов (Кузнецова, 1995).

В 1993 г. проведена первая в стране инвентаризация мест хранения и захоронения радиоактивных отходов и разработан «Порядок осуществления экологического контроля за охраной окружающей среды при производстве, использовании, захоро­нении радиоактивных материалов».

Тем не менее практически все существующие способы ути­лизации и захоронения радиоактивных отходов не решают про­блему кардинально и, как отмечает А. Я. Яблоков (1995), не видно приемлемых путей их решения. Особенно это касается утилизации и захоронения радиоактивных отходов АЭС и ядер­ных военных производств, и в первую очередь тех из них, кото­рые относят к категории особо опасных (высокоактивных). По некоторым сведениям, их накопилось в, мире более 1200 т и объем их ежегодно увеличивается.

Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) считает предпочтительным захоронение радиоактивных отхо­дов в твердом и отвержденном виде, однако не исключает возможности захоронения и жидких отходов путем перевода их в геологические формации. Разработан метод захоронения особо опасных радиоактивных отходов в подземные емкости различ­ных геологических формаций (массивы каменной соли, скаль­ных грунтов и др.) на глубину не менее 600 м. Однако этот метод не является экологически безопасным и ученые ищут другие, более приемлемые и надежные способы.

Научные коллективы Российского космического агентства и ряд других под руководством Миннауки России сформирова­ли два основных направления локализации высокоактивных ра­диоактивных отходов:

1. Удалить их навечно, без возможного возврата на Зем­лю, в космическое пространство, за пределы Солнечной систе­мы или на околосолнечные орбиты. Такую идею в свое время выдвигали российские и американские ученые.

2. Ликвидировать физические радиоактивные изотопы, про­извести резкое ускорение их превращения, в первую очередь долгоживущих, в стабильные, т. е. провести процесс трансму­тации. К таким изотопам относятся: нептуний-237, йод-129, углерод-14, техниций-99, цезий-135, цирконий-93.

Эти направления, сформулированные Л. Катерняком в ра­боте «Избавит ли конверсия Землю от радиоактивных отходов?» (1995) вызывают неоднозначную оценку. К тому же ст. 50 За­кона Российской Федерации об охране окружающей природной среды запрещает размещение радиоактивных отходов путем от­правки их в космическое пространство или затопления.

Хранение высокоак­тивных жидких отходов (обычно это водные азотнокислые растворы) осуществляется в баках из нержавеющей стали с двойным дном, объ­емом от нескольких десятков до нескольких сотен кубометров. Уста­навливают их в бетонных камерах, а для того, чтобы предотвратить возможный взрыв скапливающегося водорода, резервуар непрерывно продувают воздухом. Отработанный воздух в дальнейшем очищают от радиоактивных аэрозолей в специальных фильтрах.

Содержимое некоторых баков постоянно перемешивают, так как выпадение твердых частиц, например плутония или урана, может привести к накоплению критической массы+ и, следовательно, ини­циировать ядерный взрыв. Выпадение же в осадок радиоактивных солей другой природы может способствовать резкому повышению тем­пературы и также породить взрыв, но уже тепловой, с выходом ра­диоактивности в окружающую среду.

Современное хранилище высокорадиоактивных отходов состоит из вертикальных шахт, горизонтальных штреков (коридоров) и соб­ственно помещений для захоронений, сооружаемых, например, в соляных породах на глубине порядка 600 м. В полу помещения бу­рятся шурфы для хранения канистр с растворами отходов высокой удельной активности (ОВУА). Между шурфами необходимо выдер­живать расстояние от 10 до 50 м. Причиной такого разнесения ка­нистр друг от друга является их сильное тепловыделение; нарушение режима последнего может привести к катастрофе.

На Западе (США, Франция) прорабатывалось несколько проек­тов долговременных хранилищ ОВУА, включая и довольно экзоти­ческие. Один из них связан с запуском тяжелых ракет, загруженных высокоактивными отходами, в сторону Солнца, с последующим их уничтожением. Однако следует помнить, что, согласно статистике, до 2% запусков ракет заканчиваются их авариями в пределах атмосфе­ры. Подобная катастрофа, естественно, обернется тяжелейшими по­следствиями, соизмеримыми с чернобыльской. В США ведутся дли­тельная дискуссия и поиск мест для размещения двух грандиозных хранилищ для РАО на период до 10 тыс. лет. Они будут размещаться на глубине 300 — 1000 м в местах, не подверженных землетрясени­ям. Стоимость - указанного проекта оценивается в 27 млрд дол.

Одна из нерешенных проблем, сопровождающих эксплуатацион­ный цикл АЭС, которые обеспечивают около 12% потребностей России в электроэнергии, состоит именно в необходимости достаточно безопасного захоронения соответствующих РАО. В настоящее время на территории РФ находятся 15 полигонов для захоронения РАО, на которых складируются отходы не только отечественных АЭС, но и других стран СНГ (при наличии соответствующего договора). Кроме того, туда до сих пор завозятся РАО и с территорий других госу­дарств, где в свою бытность Советский Союз сооружал атомные пред­приятия.

[4] [5]
Заключение.
Одной из наиболее острых экологических проблем в настоящее время является загрязнение окружающей природной среды отходами производства и потребления и в первую очередь опасными отходами. Сконцентрированные в отвалах, терриконах, несанкционированных свалках отходы являются источником загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, почв и растительности.

Экологические кризисные ситуации, периодически возни­кающие в различных точках планеты, во многих случаях обу­словлены негативным воздействием так называемых опасных отходов. Под опасными отходами понимают отходы, содер­жащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность, пожароопасность и т. д.) и присутствуют в количестве, опас­ном для здоровья людей и окружающей природной среды.

Опасные отходы стали проблемой века и для борьбы с ни­ми предпринимаются огромные усилия во всем мире. В Рос­сии к опасным отходам относят около 10% от всей массы твер­дых отходов. Среди них металлические и гальванические шламы, отходы стекловолокна, асбестовые отходы и пыль, остат­ки от переработки кислых смол, дегтя и гудронов, отработан­ные радиотехнические изделия и т. д.

Класс токсичности отходов определяют согласно Класси­фикатору токсичных промышленных отходов (1987).

Какой бы совершенной ни была современная боевая техника, какие бы системы контроля и подстраховки не устанавливались, аварии и катастрофы невозможно исключить.

В нашей стране действуют несколько законодательных и нормативно-правовых норм, определяющих использование, хра­нение и захоронение радиоактивных отходов, в частности нор­мы радиационной безопасности (НРБ-76/87). Правовые основы обеспечения радиационной безопасности в России определены в федеральном законе «О радиационной безопасности населе­ния» (1995).

Постановлением Правительства России (1992 г.) утвержден поря­док инвентаризации мест и объектов добычи, транспортировки, пе­реработки, использования, сбора, хранения и захоронения радиоак­тивных веществ и источников ионизирующего излучения на террито­рии страны. Местами и объектами, подлежащими инвентаризации, являются любые предприятия, объединения, учреждения, войсковые части независимо от подчиненности и форм собственности, а также участки территорий (акваторий), на которых осуществляется (или осу­ществлялась ранее) любая деятельность с использованием радиоак­тивных веществ и источников ионизирующего излучения. По итогам проверок инвентаризации создан Государственный регистр мест захо­ронения РАО.

Контроль за хранением и использованием радиоактивных материалов был возложен на Госкомсанэпиднадзор и Госатомнадзор Рос­сии.

Разрешение на хранение и использование радиоактивных матери­алов предприятиями, учреждениями, организациями выдается Гос­атомнадзором. Захоронение отходов использованных радиоактивных материалов производится по разрешению органов Госкомэкологии России и санэпиднадзора России (ныне функции Госкомэкологии переданы Министерству природных ресурсов).

Решение весьма сложной проблемы защиты окружающей природной среды от радиоактивных, диоксинсодержащих и других опасных отходов требует дальнейшей концентрации усилий специалистов разного профиля и огромных капиталовложений.

[4] [5]

Список используемой литературы:


  1. Большая советская энциклопедия.

  2. Современные проблемы экологии и начала макроэкологии: Учебное пособие / В.И.Поляков. – 2-изд., стереотипное. – Димитровград: ДИТУД УлГТУ, 2006. – 135с.

  3. Экзамен на «Homo sapiens»: (от экологии и макроэкологии… к МИРУ). – Саранск: Изд-во Мордовского университета, 2004. – 496с.

  4. Экология. Коробкин В.И., Предельский Л.В. Изд. 5-е, доп. И переработ. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. – 576с. (Серия «Высшее образование».)

  5. Экология: Учебное пособие / Под ред.проф. В.В.Денисова. – 2-е изд., исправленное и дополненное. – Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов-на-Дону, 2004. – 672с. (Серия «Учебный курс»)

  6. Поляков В.И. Экология и геология учат обращению с радиоактивными отходами.- Ж.РАЕ «Современные наукоёмкие технологии» №2. 2005. С.23-27.

  7. Поляков В.И. Экологическая безопасность глубинной изоляции жидких радиоактивных отходов.- Ж.РАЕ «Современные наукоёмкие технологии», №9, 2005, стр. 68-69.








Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации