31,32. Классификация систем безопасности. Воздействие аэс на окружающую среду. Воздействие аэс на окружающую среду

6. 4. Другие ошибки.

1. "По реке Дунай движется около 13 нефтяных пятен, которые скоро достигнут болгарской АЭС Козлодуй, после чего реакторы нужно будет вывести из строя за полчаса или произойдет катастрофа", - заявил 29 апреля антивоенный комитет Социально-экологического союза.

В случае крупной аварии на АЭС Козлодуй в зоне поражения окажутся около 5 миллионов человек. Такая авария высоко вероятна в том случае, если в трубопровод охладительной системы АЭС попадет загрязненная нефтью вода. Трубопровод имеет протяженность около 6 км. По нему станция получает воду из Дуная для охлаждения 6 своих реакторов. Станция Козлодуи находится в 100 км от сербской границы, а наиболее крупное нефтяное пятно растягивается на 24 км.[10]

2. Авария на АЭС является возможной при развитии опасных экзогенных геологических процессов, проявляющихся в регионах с повышенной сейсмоактивностью (Камчатка).[1]

Схема № 2

Блок-схема взаимодействия "управляющего сообщества" с блоком АЭС (штрих-пунктирной линией выделена блок-схема взаимодействия "человек-машина").

7. Воздействие аэс на окружающую среду и человека

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. Наиболее существенные факторы: - локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве, - повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации, - сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты, - изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС, - изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов. Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем. Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз "чище" в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее. Необходимо отметить важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды.[7]

7. 1. Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации АЭС Перенос радиоактивности в окружающей среде Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивности и токсических веществ из систем АС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде

растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и

промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду. Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека. На рисунке показаны воздушные, поверхностные и подземные пути миграции вредных веществ в окружающей среде. Вторичные, менее значимые для нас пути, такие как ветровой перенос пыли и испарений, как и конечные потребители вредных веществ на рисунке не показаны. 7. 2. Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека: пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, депонирование, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин "входные ворота радиации", обозначающий пути попадания радиоактивных веществ и излучений изотопов в организм. Различные радиоактивные вещества по - разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента.

Виды радиоактивного излучения Альфа-частицы представляют собой атомы гелия без электронов, т.е. два протона и два нейтрона. Эти частицы относительно большие и тяжелые, и поэтому легко тормозят. Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких сантиметров. В момент остановки они выбрасывают большое количество энергии на единицу площади, и поэтому могут принести большие разрушения.

Из-за ограниченного пробега для получения дозы необходимо поместить источник внутрь организма. Изотопами, испускающими альфа- частицы, являются, например, уран (235U и 238U) и плутоний (239Pu). Бета-частицы - это отрицательно или положительно заряженные электроны (положительно заряженные электроны называются позитроны). Их пробег в воздухе составляет порядка нескольких метров. Тонкая одежда способна остановить поток радиации, и, чтобы получить дозу облучения, источник радиации необходимо поместить внутрь организма, изотопы, испускающие бета-частицы - это тритий (3H) и стронций (90Sr). Гамма-радиация - это разновидность электромагнитного излучения, в точности похожая на видимый свет. Однако энергия гамма-частиц гораздо больше энергии фотонов. Эти частицы обладают большой проникающей способностью, и гамма-радиация является единственным из трех типов радиации, способной облучить организм снаружи. Два изотопа, излучающих гамма-радиацию, - это цезий (137Сs) и кобальт (60Со).

studfiles.net

31,32. Классификация систем безопасности. Воздействие аэс на окружающую среду.

Обеспечение радиационной безопасности является и главным требованием при проектировании и эксплуатации АЭС. Подход к решению этой проблемы лучше всего отражает формула – минимум риска, максимум безопасности.

В отечественных регламентирующих документах на АЭС различают термины ядерная, техническая и радиационная безопасность.

Ядерная безопасность - качество атомной станции, исключающее возникновение ядерной аварии, связанной с работой реактора.
Техническая безопасность - качество атомной станции, характеризуемое прочностью оборудования и трубопроводов, повреждения которых могут привести к нарушению отвода тепла от активной зоны реактора.
Радиационная безопасность – характеризуется способностью удержать в герметичной зоне станции выделившиеся РВ. Таким наиболее опасным источником радиации на АЭС является ядерный реактор, где скапливается отработанное ядерное топливо. Поэтому реактор окружают биологической защитой из бетона, воды, песка. Оборудование реакторного контура должно быть полностью герметичным.

Безопасность АЭС достигается следующими мерами:

Выбор соответствующей площадки расположения АЭС и удаление её от крупных населённых пунктов. Обязательное условие размещения площадки АЭС – непотопляемость территории при любом уровне паводковых вод. Уровень паводковых вод должен быть не менее чем 1,5м ниже дна ёмкости реактора (радиоактивных отходов). Площадка АЭС должна быть расположена в сейсмобезопасной зоне.
Установление необходимой санитарно-защитной зоны вокруг АЭС.
Оснащение АЭС системой безопасности.
Высоким качеством проектов систем и элементов, важных для безопасности АЭС в целом.
Высоким качеством изготовления, монтажа, ремонта оборудования и трубопроводов.
Высоким качеством строительно-монтажных работ в соответствии с проектной документацией.
Поддержанием в надёжном состоянии важных для безопасности систем путём проведения профилактических мер и замены износившегося оборудования.
Эксплуатация АЭС в соответствии с действующей нормативно-технической документацией и инструкциями по эксплуатации.
Высокой квалификацией персонала.

Под системами безопасности (СБ) АЭС понимают системы, предназначенные для предупреждения аварий и ограничения их последствий.

Классификация СБ:

Защитные - предназначены для предотвращения или ограничения повреждений ядерного реактора, оболочек тепловыделяющих элементов 1 контура и аварий, вызванных нарушением контроля и управления цепной ядерной реакцией деления в активной зоне реактора, а также нарушений теплоотвода от тепловыделяющих элементов (системы аварийной защиты и системы аварийного охлаждения).
Локализующие – предназначены для предотвращения или ограничения распространения внутри АЭС и выхода в окружающую среду выделившихся при авариях РВ. Первый контур должен размещаться в герметичных помещениях, либо так, чтобы в случае проектных аварий обеспечивалась локализация выделяющихся РВ в границах герметичных помещений.
Обеспечивающие – служат для снабжения систем безопасности энергией, рабочей средой и создания условий их функционирования. Важнейшими обеспечивающими системами являются дизельные генераторы, которые запускаются при обесточивании АЭС в условиях аварийных ситуаций.
Управляющая система безопасности – система, предназначенная для автоматического включения систем безопасности, контроля и управления ими в процессе выполнения заданной функции.

АЭС оказывают на окружающую среду тепловое, радиационное, химическое и механическое воздействие.

Факторы воздействия атомных станций на окружающую среду:

Локальное механическое воздействие на рельеф – при строительстве.
Повреждение особей в технологических системах – при эксплуатации.
Сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты.
Изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС.
Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоёмов – охладителей изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Сбросы технологических вод, содержащих химические компоненты, оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем. Распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. АЭС при нормальной эксплуатации в 5-10 раз «чище» в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АЭС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы.

studfiles.net

1 Характеристика деятельности атомных электростанций и их влияния на окружающую среду

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(РГГМУ)

Допущен(а) к защите

Зав. Кафедрой, к. ф. н., доцент:

А. А. Алимов

Кафедра

социально-гуманитарных

наук

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

БАКАЛАВРА

Сравнительный анализ влияния деятельности атомных электростанций на окружающую среду (на примере Калининской АЭС и Ленинградской АЭС)

Выполнила: С. И. Арсеньева

гр. Э-478

Руководитель: доцент, к.ф.н.

А. А. Алимов

Санкт-Петербург 2015

Оглавление

Стр

Введение

Современная эпоха - это эпоха бурного развития науки и техники, гигантского увеличения ее активной творческой деятельности, демографического взрыва - неконтролируемого роста населения Земли, количество которого превысило критическую черту, поэтому чрезвычайно обострились многие проблемы, а среди них одна из главных - проблема взаимосвязи общества и природы, человека и окружающей среды.

Растущее с каждым годом антропогенное воздействие на окружающую среду, ее загрязнение различными отходами производства, наряду с чрезмерным использованием природных ресурсов, стали предметом широкого обсуждения и всестороннего изучения. Это проблема пристального внимания таких международных организаций, как ООН, ЮНЕСКО, Всемирной организации по охране окружающей среды (ЮНЕП), Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Самое существенное антропогенное воздействие на окружающую среду в современную эпоху оказывает промышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Основой развития человеческой цивилизации является энергетика. От ее состояния зависят темпы научно-технического прогресса и производства и жизненного уровня населения. Но, как свидетельствуют статистические данные, примерно 80% всех видов загрязнения воздуха - следствие энергетических процессов (добыча, переработка и использование энергоресурсов).

Рывок в развитии науки и технологий, вызванный созданием ядерного оружия, позволил существенно расширить сферы энергетического применения. Были созданы атомные электростанции, ядерно-энергетические установки для подводных и надводных кораблей, космоса.

Всего за сто лет атомная энергетика прошла путь от первых лабораторных экспериментов и установок (1890–1940 гг.) до строительства и эксплуатации крупных атомных электростанций (АЭС) различных типов и мощностей (с 1954 г. до настоящего времени).

Атомная энергетика, как и любая другая современная сложная технология, воплощенная в технику, используемую человеком, связана с определенным риском для отдельной личности, общества и окружающей среды. На ряде объектов ядерной энергетики и ядерно-топливного цикла, произошли тяжелые аварии, которые явились следствием переоценки «зрелости» технологии на этапе ее ускоренного развития.

В 1990–2000 гг. в результате Чернобыльской катастрофы, а также трагических событий на японской станции Фукусимы в мире резко сокращается строительство новых блоков АЭС, а в большинстве стран вообще был объявлен мораторий на их строительство. Однако предпринятые серьезные усилия по обеспечению безопасности эксплуатируемых АЭС позволили в начале XXI в. в значительной мере восстановить доверие общества к атомной энергетике. В частности, по заявлению правительства ФРГ эта страна не только не будет строить новые АЭС, но, возможно и выведет и рабочего цикла те, которые на данный момент производят электроэнергию.

Тем не менее, следует подчеркнуть, что кроме двух выше названных катастроф имели место и другие, однако значительно меньшего масштаба. Согласно данным, приведенным В.И. Измалковым и А.В. Измалковым, за последнюю четверть ХХ века произошло восемь серьезных аварий, в том числе с расплавлением активной зоны и повреждением защитной оболочки ядерной установки, а также возникло более 30 пожаров. Общее же число опасных происшествий за этот период, по данным Международной информационной системы базы данных по инцидентам АЭС, составило 247 [1].

Топливно-энергетический цикл АЭС предусматривает добычу урановой руды и извлечения из нее урана, переработку этого сырья на ядерное топливо (обогащение руды), использование топлива в ядерных реакторах, химическую регенерацию отработанного топлива, обработку и захоронение радиоактивных отходов. Все составляющие этого цикла сопровождаются чрезвычайно опасным загрязнением природной среды.

Загрязнение начинается на стадии добычи сырья, то есть на урановых рудниках. После извлечения урана из руд остаются огромные отвалы слабо- радиоактивных пустых пород - до 90% добытой из недр пор руды. Эти отвалы загрязняют атмосферу радиоактивным газом радоном, очень опасным, который вызывает рак легких.

АЭС - это предприятие, которое наряду с электроэнергией вырабатывает большое количество чрезвычайно опасных веществ. Радиация имеет такую особенность: все, что соприкасается с радиоактивным материалом, само становится радиоактивным.

Тем не менее, ядерная физика смогла продемонстрировать свою жизнеспособность, экологическую привлекательность и возможность безопасного и конкурентоспособного обеспечения энергопотребностей общества. Поэтому дальнейшее её развитие возможно лишь при условии создания высоко безопасных, экологически чистых и высокоэкономичных атомных электростанций.

В целом, по сравнению с тепловыми и гидроэлектростанциями АЭС обладают рядом преимуществ:

- АЭС можно строить в любом районе, независимо от его энергетических ресурсов, но с учетом геолого-географических особенностей соответствующего региона;

- атомное топливо отличается большим содержанием энергии (в 1 кг основного ядерного топлива – урана, содержится энергии столько же, сколько в 2500 т угля).

- в условиях безаварийной работы (в отличие от ТЭС), АЭС не дают выбросов в атмосферу и не поглощают кислород.

Но работа АЭС имеет и негативные последствия:

- существуют трудности в захоронении радиоактивных отходов, которое более правильно называть «отработанной ядерное топливо». Для их вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле на больших глубинах в геологически стабильных пластах;

- катастрофические последствия аварий на наших АЭС как следствие несовершенной системы защиты, или нарушения техники безопасности;

- тепловое загрязнение водоемов, используемых АЭС.

Вместе с тем необходимо констатировать, что в практике эксплуатации энергетических и промышленных объектов не существует технических систем со стопроцентной надежностью и у каждой из них есть своя доля риска. Анализ риска в виде возможных отрицательных последствий требует учета и соизмеримости с ним пользы, которую приносит тот или иной процесс хозяйственной деятельности. Все познается в сравнении, поэтому мы можем оценить лишь сравнительную безопасность какой-либо деятельности по отношению к другим видам, принятым обществом.

На современном этапе развития общества уже практически всем стало очевидно, что «экологически чистых» или «абсолютно безопасных» энергетических технологий быть не может. Использование каждой из них для выработки электроэнергии неизбежно сопровождается тем или иным видом отрицательных воздействий.

Поэтому, как любой крупный энергетический или промышленный комплекс, АЭС и другие объекты инфраструктуры ядерно-топливного цикла (ЯТЦ) при их эксплуатации выступают источниками определенного техногенного влияния на природную среду и системы жизнедеятельности человека. Этим и определяется актуальность данной проблемы.

Исследованию проблемы воздействия деятельности атомных электростанций на окружающую среду и человека в последнее время посвящено много публикаций, выпущено достаточно научного материала – книг, статей и пр., которые составили теоретическую основу для нашей работы:

- в области атомной энергетики: В.В. Бадева, Ю.А. Егорова, С.В. Казакова, А.М. Букринского, В.А. Сидоренко, Н.А. Штейнберга, В.А. Чуяновой [6, 7, 10];

- в области радиоэкологии: В.С. Савенко, Р.М. Алексахина, И.И. Крышева, С.В. Фесенко, Н.И. Санжаровой, В.К. Сахарова [3, 8];

- в области экологической безопасности и управления риском: В. И. Измалкова, А. В. Измалкова [1].

Целью работы является выявление степени воздействия деятельности атомных электростанций на состояние окружающей среды и человека на примере Калининской АЭС и Ленинградской АЭС.

Наша цель может быть достигнута решением следующих задач:

а) дать понятие энергетики как отрасли промышленности;

б) представить общую характеристику деятельности атомных электростанций;

в) выявить проблемы воздействия атомной энергетики на окружающую среду и человека;

г) оценить степень воздействия КАЭС И ЛАЭС на окружающую среду и человека;

д) осуществить сравнительный анализ влияния деятельности двух электростанций на окружающую среду и человека;

е) оценить степень природоохранной деятельности на станциях и состояние территорий расположения КАЭС и ЛАЭС.

Объектом исследования в данной работе является состояние окружающей среды и система жизнедеятельности человека с учетом определенного влияния АЭС на окружающую среду и человека.

Предмет исследования – механизм управления деятельности атомных электростанций, в частности, Калининской АЭС и Ленинградской АЭС.

Для решения поставленных задач в работе применялись такие общенаучные методы, как системный анализ и сравнительный метод, что дало возможность выявить обратные связи в рамках деятельности АЭС на соответствующих территориях.

Новизна исследования заключается в том, что мы обратились к документам, ранее не входившим в научные работы в комплексном подходе, поскольку сама проблема зависит от действий различных факторов (климатических, химических, физических, биотических).

Работа состоит двух глав, введения и заключения. В тексте представлено достаточно таблиц и диаграмм, характеризующих воздействие исследуемых атомных электростанций на окружающую среду.

Глава 1. Посвящена общей характеристике деятельности атомных электростанций и их влиянию на окружающую среду. Более подробно рассмотрено понятие электроэнергетики, устройство атомных электростанций, потенциальное воздействие АЭС на окружающую среду (сбросы и выбросы загрязняющих веществ, отходы).

Глава 2. Посвящена сравнительному анализу влияния деятельности КАЭС и ЛАЭС на окружающую среду и человека по следующим аспектам: характеристика станций, обеспечение экологической безопасности на объектах, забор воды из водных источников, сбросы в открытую гидрографическую сеть, выбросы в атмосферный воздух, отходы, реализация экологической политики, состояние территории расположения станций и состояние здоровья населения.

Понятие атомной электроэнергетики

Энергия - это основа основ. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека требуют расхода энергии. И чем дальше, тем больше.

Электроэнергетика — это подсистема энергетики, охватывающая производство электроэнергии на электростанциях и её доставку потребителям по линии электропередачи. Центральными её элементами являются электростанции, которые принято классифицировать по виду используемой первичной энергии и виду применяемых для этого преобразователей. Необходимо отметить, что преобладание того или иного вида электростанций в определённом государстве зависит в первую очередь от наличия соответствующих ресурсов. Электроэнергетику принято делить на традиционную и нетрадиционную. [2]

К числу традиционных видов энергетики относятся:

а) Тепловая электроэнергетика. В данном случае в электрическую энергию преобразуется тепловая энергия сгорания органических топлив.

б) Гидроэнергетика. К ней относятся гидроэлектростанции (ГЭС). В гидроэнергетике в электрическую энергию преобразуется кинетическая энергия течения воды. Для этого при помощи плотин на реках искусственно создаётся перепад уровней водяной поверхности.

в) Ядерная энергетика. К ней относятся атомные электростанции (АЭС). На практике ядерную энергетику часто считают подвидом тепловой электроэнергетики, так как, в целом, принцип выработки электроэнергии на АЭС тот же, что и на ТЭС. Только в данном случае тепловая энергия выделяется не при сжигании топлива, а при делении атомных ядер в ядерном реакторе [3].

К числу нетрадиционных видов энергетики относятся:

а) ветроэнергетическая установка;

б) приливная энергетика;

в) гелиоэнергетика (энергия Солнца),

г) геотермальная энергетика;

д) биологическое топливо;

е) водородная энергетика.

На сегодняшний день энергия атома широко используется во многих отраслях экономики. Строятся мощные подводные лодки и надводные корабли с ядерными энергетическими установками. С помощью мирного атома осуществляется поиск полезных ископаемых. Массовое применение в биологии, сельском хозяйстве, медицине, в освоении космоса нашли радиоактивные изотопы.

В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и практически все они расположены в густонаселенной европейской части страны.

Положительное значение атомных электростанций в энергобалансе очевидно. Гидроэнергетика для своей работы требует создание крупных водохранилищ, под которыми затапливаются большие площади плодородных земель по берегам рек. Вода в них застаивается и теряет свое качество, что в свою очередь обостряет проблемы водоснабжения, рыбного хозяйства и индустрии досуга.

Теплоэнергетические станции в наибольшей степени способствуют разрушению биосферы и природной среды Земли. Они уже использовали многие десятки тонн органического топлива, в том числе и невозобновляемых природных ресурсов. Для его добычи из сельского хозяйства и других сфер изымаются огромные земельные площади. А повышенное содержание золы в топливе является основной причиной выброса в воздух десятков миллионов тонн.

Атомные электростанции – третий “кит” в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением научно-технического прогресса. В случае безаварийной работы атомные электростанции не производят практически никакого загрязнения окружающей среды, кроме теплового.

Правда в результате работы АЭС (и предприятий атомного топливного цикла) образуются радиоактивные отходы или отработанное ядерное топливо, представляющие потенциальную опасность. Однако объем радиоактивных отходов очень мал, они весьма компактны, и их можно хранить в условиях, гарантирующих отсутствие утечки наружу.

АЭС экономичнее обычных тепловых станций, а, самое главное, при правильной их эксплуатации – это чистые источники энергии.

Вместе с тем, развивая ядерную энергетику в интересах экономики, нельзя забывать о безопасности и здоровье людей, так как ошибки могут привести к катастрофическим последствиям.

Всего с момента начала эксплуатации атомных станций как мы отмечали, во Введении в 14 странах мира произошло более 300 инцидентов и аварий различной степени сложности. Наиболее характерные из них: в 1957 г. – в Уиндскейле (Англия), в 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США), в 1961 г. – в Айдахо-Фолсе (США), в 1979 г. – на АЭС Три-Майл-Айленд (США), и особенно в 1986 г. – на Чернобыльской АЭС (СССР) а также крупная авария на японской станции Фукусима, которая, пожалуй, с точки зрения неблагоприятного воздействия на окружающую среду, включая прибрежные морские воды [1].

studfiles.net

Как АЭС влияет на окружающую среду?

aes

АЭС (атомная электростанция) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом). В этой статье мы рассмотрим влияние и воздействие АЭС на окружающую среду.

Любая работающая АЭС оказывает влияние на окружающую среду по трём направлениям:

— газообразные (в том числе радиоактивные) выбросы в атмосферу;— выбросы большого количества тепла;— распространение вокруг АЭС жидких радиоактивных отходов.

Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131). Нужно отметить, что состав радиоактивных отходов и их активность зависят от типа и конструкции реактора, от вида ядерного горючего и теплоносителя. Так, в выбросах водоохлаждаемых реакторов превалируют радиоизотопы криптона и ксенона, в графитогазовых реакторах – радиоизотопы криптона, ксенона, йода и цезия, в натриевых быстрых реакторах – инертные газы, йод и цезий.

Выбросы могут быть как постоянными, что находятся под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включая в разнообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсичные вещества распространяются в окружающим среде, попадают в растения, в организмы животных и человека.

Радиоактивные отходы являются не только продуктом деятельности АЭС, но и отходами применения радионуклидов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и науке. Сбор, сохранение, удаление и захоронение отходов, которые содержат радиоактивные вещества, регламентируются специальными документами и должны быть специальным образом обезврежены и захоронены.

kak1000.ru

Статья - Влияние атомных электростанций АЭС на окружающую среду

Влияние атомных электростанций (АЭС) на окружающую среду

Экология |

Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных влияний промышленности на экосистемы

Экологическое состояние многих районов нашей страны вызывает законную тревогу общественности. В многочисленных публикациях показано, что во многих регионах нашей страны наблюдается стойкая тенденция к многократному, в десятки и более раз превышению санитарно-гигиенических норм по содержанию в атмосфере окислов углерода, азота, пыли, токсичных соединений металлов, аминов и других вредных веществ. Имеются серьезные проблемы с мелиорацией земель, бесконтрольным применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений, избыточным использованием пестицидов, гербицидов. Происходит загрязнение стоковыми водами промышленных и коммунальных предприятий больших и малых год, озер, прибрежных морских вод.

Через постоянное загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод ґрунтів, растительности происходит деградация экосистем, сокращения производительных возможностей биосферы.

Загрязнение среды проживания вредно отражается на здоровье людей, приносит значительные убытки народному хозяйству. В последнее время обстановка ухудшилась настолько, что много районов объявлены районами экологического несчастья. Общие выбросы двуокиси азота оцениваются в 6,5х108 т/рік, выбросы серы составляют 2,4х108 т/рік, промышленность выбрасывающая 5,2х107 т/рік всяческих отходов. Выбросы углекислого газа, серистых соединений в атмосферу в результате промышленной деятельности, функционирования энергетических, металлургических предприятий ведут к возникновению парникового эффекта и связанному с ним потеплению климата.

По оценкам ученых глобальное потепление без принятия мер по сокращению выбросов парниковых газов составит от 2-х до 5 градусов на протяжении следующего столетия, которое появится беспрецедентным явлением за последние десть тысяч лет. Потепления климата, увеличения уровня океана на 60-80 см до конца следующего столетия приведут к экологической катастрофе невиданного масштаба, который угрожает деградацией человеческому содружеству.

Другая опасность связана с дефицитом чистой пресной воды. Известно, что промышленность потребляет 3000 куб. км. пресной воды в год, с каких приблизительно 40% возвращается в цикл, но с жидкими отходами, которые содержат продукты коррозии, частицы золы, смол, технологические отходы, в том числе вредные компоненты типа тяжелых металлов и радиоактивных веществ. Эти жидкости растекаются по водяным системам, причем вредные вещества депонируются в фитоценозах, донных отложениях, рыбах, распространяются по пищевым цепям, попадают на стол человека.

Затрата пресной воды на сельскохозяйственные лишения — орошение, ирригацию стал в некоторых районах настолько большой, что вызывал большие необратимые сдвиги в экологическом равновесии целых регионов. Среди других экологических проблем, связанных с антропогенным влиянием на биосферу, стоит вспомнить риск нарушения озонового слоя, загрязнения Мирового океана, деградацию ґрунтів и опустошение зерновых районов, окисления естественных сред, изменение электрических свойств атмосферы.

Характерные антропогенные радиационные влияния на окружающую среду:

загрязнение атмосферы и территорий продуктами ядерных взрывов при экзаменах ядерного оружия

отравление воздушного бассейна выбросами пыли, загрязнения территорий шлаками, которые содержат радиоактивные вещества при сжигании ископаемых топлив в казанах электростанций

Более локальные, но не менее неприятные последствия — гибель озер, год через неочищенные радиоактивные сбросы промышленных предприятий.

Значительную опасность для живых существ, для популяций организмов в экосистемах представляют аварии на предприятиях химической, атомной промышленности, при транспортировке опасных и вредных веществ. Известны аварии на химическом заводе в Бхопале (Индия), на Чернобыльской АЭС, на ПО «Маяк», аварии с нефтеналивными судами. Говорят о том, что необходим радикальный пересмотр наших отношений с природой, усиление мероприятий влияния нормативных рычагов на хозяйственную практику. Совсем недопустимо, чтобы установлены нормативами предельные концентрации вредных веществ в воздухе, воде реально превышались в сотне раз.

Нужно сделать невыгодной или даже разрушительной пренебрежение к охране окружающей среды. Право людей на чистый воздух, чистые реки и озера должно не только декларироваться, но и реально обеспечиваться всеми доступными для государства средствами.

Особенно актуальными становятся вопросы регуляции ответственности за убыток, в том числе за экологический убыток при создании в нашей стране основ правового государства, при переходе к рыночным отношениям в экономике. Здесь важно найти умные экономические рычаги, правильно соотносить выгоды и потери, доходы и расходы на компенсацию убытка. Важной задачей является разработка вопросов нормативного разграничения допустимых и недопустимых влияний, оценивания стоимости экологического убытка.

Основными направлениями в ограничении вредных техногенных влияний на биосферу является ресурсозбереження и разработка экологически чистых или безвидхидних технологий. Чистоту вод можно улучшить методами биотехнологии. Радикальный путь оздоровления экологической обстановки — сокращение вредных выбросов, увеличения безаварийности и безопасности опасных производств, переход на безвидхидни технологии, концентрация и надежное захоронение вредных отходов, умное сотрудничество и международная взаимопомощь при экологических катастрофах.

В работе из оздоровления окружающей среды, ограничению влияний вредных веществ на биосферу важную роль играют службы контроля состояния природы, среды проживания людей, локального и регионального мониторинга окружающей среды.

Эти службы, вооруженные современной измерительной техникой и приборами контроля должны оперативно оповещать население обо всех случаях приближения параметров окружающей среды к опасному уровню. Важную роль в защите среды проживания человека от загрязнения должна сыграть глобальная система мониторинга состояния окружающей среды, которая охватывает Мировой океан и все континенты, основанный на национальных системах, но находится под эгидой ООН. В сокращении выбросов углекислого газа все более существенную роль играет замещение традиционной энергетики на энергетику атомную. В настоящее время общепризнанно, что атомные электростанции могут быть созданы с высокими показателями надежности и безопасности, что обеспечивают выполнение самих строгих требований наблюдательных органов, в том числе по охране биосферы от загрязнения радиоактивными и другими вредными веществами.

Однако стоит начать дополнительные усилия для того, чтобы снизить риск аварий на АЭС. В частности решение этой задачи видится на пути разработки нового поколения реакторов с внутренне свойственной безопасностью, то есть реакторов с могучими внутренними обратными связками самозащиты и самокомпенсации.

Влияние атомных станций на окружающую среду

Техногенные влияния на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций разнообразные. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного влияния эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.

Наиболее существенные факторы -

локальное механическое влияние на рельеф — при строительстве

стек поверхностных и ґрунтових вод, которые содержат химические и радиоактивные компоненты

изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС

изменение микроклиматических характеристик прилегающих районов.

Возникновение могучих источников тепла в виде градирень, водоемов — охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилегающих районов. Рух воды в системе внешнего тепловидводу, сброс технологических вод, которые содержат разнообразные химические компоненты

влияют на популяции, флору и фауну экосистем.

Особенное значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающим пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), которые идут на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе.

Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного — не менее чем в 5-10 раз «чище» в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЕС) на кутье. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное влияние на людей, экосистемы. Потому обеспечения безопасности екосфери и защиты окружающей среды от вредных влияний АС — большая научная и технологическая задача ядерной энергетики, которая обеспечивает ее будущее.

Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных влияний АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое влияние на жителей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилегающих к АС районов, то есть весь комплекс техногенных влияний, которые влияют на экологическое благополучие окружающей среды.

Исходными событиями, что развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным влияниям на человека и окружающую среду, есть выбросы радиоактивности и токсичных веществ из систем АС. Эти выбросы разделяют на газовых и аэрозольных, что выбрасывающие в атмосферу, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или милкодисперсних смесей, которые попадают в водоемы. Возможные и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывающая в атмосферу и разделяющаяся на пару и воду.

На рисунке показаны воздушные, поверхностные и подземные пути миграции вредных веществ в окружающим среде. Вторичные, менее значимые для нас пути, такие как ветровое перемещение пыли и испарений, как и конечные потребители вредных веществ на рисунке не показаны.

Влияние радиоактивных выбросов на организм человека

Рассмотрим механизм влияния радиации на организм человека: пути влияния разных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, депонирование, влияние на разные органы и системы организма и последствия этого влияния. Существует срок «входные ворота радиации», которая помечает пути попадания радиоактивных веществ и излучений изотопов в организм.

АС и другие промышленные предприятия региона оказывают разнообразные влияния на совокупность естественных экосистем, которые составляют екосферний регион АС. Под воздействием этих постоянно действующих или аварийных влияний АС, других техногенных нагрузок происходит эволюция экосистем во времени, накапливаются и закрепляются изменения состояний динамического равновесия. Людям совсем небезразлично в какую сторону направлены эти изменения в экосистемах, насколько они оборотны, какие запасы стойкости к значимым возмущениям. Нормирование антропогенных нагрузок на экосистемы и назначенно для того, чтобы предотвращать все неблагоприятные изменения в них, а в лучшем варианте направлять эти изменения в благоприятную сторону. Чтобы разумно регулировать отношения АС с окружающей средой нужно обычно знать реакции биоценозив на влияния, которые обусловливаются АС.

Подход к нормированию антропогенных влияний может быть основан на еколого-токсикогенний концепции, то есть необходимость предотвратить «отравление» экосистем вредными веществами и деградацию через избыточные нагрузки. Другими словами нельзя не только отравлять экосистемы, но и лишать их возможности свободно развиваться, нагружая шумом, пылью, отбросами, ограничивая их ареалы и пищевые ресурсы.

Во избежание травмирования экосистем должны быть определенные и нормативно зафиксированы некоторые предельные поступления вредных веществ в организмы, другие границы влияний, которые могли бы вызывать неприемлемые последствия на уровне популяций. Другими словами должны быть известны экологические емкости экосистем, величины которых не должны превышаться при техногенных влияниях. Экологические емкости экосистем для разных вредных веществ стоит определять по интенсивности поступление этих веществ, при которых хотя бы в одном из компонентов биоценозу возникнет критическая ситуация, то есть когда нагромождение этих веществ приблизится к опасной границе.

В значениях предельных концентраций токсикогенив, в том числе радионуклидов, конечно, повинные учитываться и перекрестные эффекты. Однако этого, очевидно, недостаточно. Для эффективной защиты окружающей среды необходимо законодательно ввести принцип ограничения вредных техногенных влияний, в частности выбросов опасных веществ. По аналогии с принципами радиационной защиты человека, упомянутыми выше, можно сказать, что принципы защиты окружающей среды заключаются в том, что

должны быть исключены необґрунтовані техногенные влияния

нагромождение вредных веществ в биоценозах, техногенные нагрузки на элементы экосистем не должны превышать опасные границы

поступление вредных веществ в элементы экосистем, техногенные нагрузки должны быть настолько низкими, насколько это возможно с учетом экономических и социальных факторов.

АС делают на окружающую среду — тепловое, радиационное, химическое и механический влияние. Для обеспечения безопасности биосферы нужны необходимые и достаточные защитные средства. Под необходимой защитой окружающей среды будем понимать систему мер, направленных на компенсацию возможного превышения допустимых значений температур сред, механических и дозовых нагрузок, концентраций токсикогенних веществ в екосфери. Достаточность защиты достигается в том случае, когда температуры в средах, дозовые и механические нагрузки сред, концентрации вредных веществ в средах не превосходят предельных, критических значений.

Следовательно, санитарные нормативы предельно — допустимых концентраций, допустимые температуры, дозовые и механические нагрузки должны быть критерием необходимости проведения мероприятий по защите окружающей среды. Система детализированных нормативов по границам внешнего облучения, границам содержания радиоизотопов и токсичных веществ в компонентах экосистем, механическим нагрузкам могла бы нормативно закрепить границю предельных, критических влияний на элементы экосистем для них защите от деградации. Другими словами должны быть известны экологические емкости для всех экосистем в рассмотренном регионе по всем типам влияний.

Разнообразные техногенные влияния на окружающую среду характеризуются их частотой повторения и интенсивностью. Например, выбросы вредных веществ имеют некоторую постоянную составляющую, соответствующей нормальной эксплуатации, и случайную составляющую, зависимую от вероятностей аварий, то есть от уровня безопасности рассмотренного объекта. Ясно, что чем более тяжелая, более опасная авария, тем вероятность ее возникновения ниже. Нам известно сейчас по горьком опыте Чернобыля, что сосновые леса имеют радиочувствительность похожую на то, что характерно для человека, а смешаны леса и кустарники — в 5 раз более малую. Меры предупреждения опасных влияний, их предотвращения при эксплуатации, создания возможностей для их компенсации и управления вредными влияниями должны приниматься на стадии проектирования объектов.

Это допускает разработку и создание систем экологического мониторинга регионов, разработку методов расчетного прогнозирования экологического убытка, признанных методов оценивания экологических емкостей экосистем, методов сравнения разнотипных убытков. Эти меры должны создать базу для активного управления состоянием окружающей среды.

Уничтожение опасных отходов

Особенное внимание стоит уделять таком мероприятии, как нагромождение, сохранение, перевозка и захоронение токсичных и радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы являются не только продуктом деятельности АС но и отходами применения радионуклидов в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и науке. Сбор, сохранение, удаление и захоронение отходов, которые содержат радиоактивные вещества, регламентируются следующими документами:

СПЗРВ-85 Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами. Москва: Министерство здравоохранения СССР, 1986;

Правила и нормы по радиационной безопасности в атомной энергетике. Том 1. Москва: Министерство здравоохранения СССР (290 страниц), 1989;

ОСП 72/87 Основные санитарные правила.

Для обезвреживания и захоронения радиоактивных отходов была разработана система «Радон», который состоит из шестнадцати полигонов захоронения радиоактивных отходов. Руководствуясь Постановлением Правительства №1149-г от 5.11.91р., Министерство атомной промышленности в сотрудничестве с несколькими заинтересованными министерствами и учреждениями разработало проект государственной программы по обращению с радиоактивными отходами с целью создания региональных автоматизированных систем учета радиоактивных отходов, модернизации действующих средств сохранения отходов и проектирования новых полигонов захоронения радиоактивных отходов.

Выбор земельных участков для сохранения, захоронения или уничтожения отходов осуществляется органами местного самоуправления по согласованию с территориальными органами Минприроды.

Вид тары для сохранения отходов зависит от их класса опасности: от герметических стальных баллонов для сохранения особенно опасных отходов к бумажным мешкам для сохранения менее опасных отходов. Для каждого типа накоплений промышленных отходов (ставки-отстойники, накопители-выпарщики.) определены требования по защите от загрязнения ґрунту, подземных и поверхностных вод, по снижению концентрации вредных веществ в воздухе и содержания опасных веществ в накоплениях. Строительство новых накоплений промышленных отходов допускается только в том случае, когда представлены доказательства того, которое не представляется возможным перейти на использование мало отходных или безвидхидних или технологий использовать отходы для каких-либо других целей.