Источники загрязнения окружающей среды

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ  ИНСТИТУТ

 

 

 

 

 

Кафедра Высшей Математики

и Математической Физики

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На  тему: «Источники загрязнения окружающей среды».

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           Выполнил:

                                                                                    студент гр. 0В10

                                                                            Кинева М.О. 

  

                                                                                         Проверил:

                                                                                           Ассистент

                                                                                           Анищенко Ю.В.

 

 

 

 

 

Томск, 2012

Введение:

 

Человек в течение всей своей жизни находится под  постоянным воздействием целого спектра  факторов окружающей среды – от экологических до социальных. Помимо индивидуальных биологических особенностей все они непосредственно влияют на его жизнедеятельность, здоровье и, в конечном итоге, на продолжительность жизни.

 

Радиоактивное загрязнение  биосферы  это превышение естественного  уровня

содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно  может быть вызвано

ядерными взрывами и утечкой  радиоактивных компонентов в  результате аварий на

АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд  и т.п. При

авариях на АЭС особённо резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами

(стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее

врёмя, по данным Международного агентства по атомной энергетике. (МАГАТЭ),

число  действующих в  мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической

мощности около 320 ГВт (17%  мирового производства электроэнергии).

 

Ядерная энергетика, при условии  строжайшего выполнения необходимых

требований, более или  менее экологически чище по сравнению с

теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола,

диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое

наращивание мощностей АЭС  позволило в последние годы значительно уменьшить

выбросы диоксида серы и оксидов  азота в секторе энергетики соответственно на

71 и 60% .  В Японии  для стабилизации энергообеспечения  страны намечается в

ближайшие два десятилетия  построить около 40 новых АЭС, что  удовлетворит 43%

энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения

строительства новых АЭС.

 

Использование атомной энергии  в широких масштабах приводит к накоплению

радиоактивных отходов. Возникает  проблема их захоронения.

 

 

Описание предприятия:

 

Белоярская АЭС — первая в СССР «гражданская» атомная электростанция промышленного уровня мощности, впервые в мире осуществившая перегрев пара непосредственно в реакторе, единственная в России АЭС с разными типами реакторов на одной площадке. Расположена она в городе Заречный, Свердловской области. Является второй, после Сибирской, промышленной атомной станцией в стране и входит в концерн «Росэнергоатом».

На станции были сооружены три  энергоблока: два с реакторами на тепловых нейтронах и один с реактором на быстрых нейтронах. В настоящее время единственным действующим энергоблоком является 3-й энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт, пущенный в эксплуатацию 8 апреля 1980 — первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах. Он также является крупнейшим в мире энергоблоком с реактором на быстрых нейтронах.

Первые два энергоблока с  водографитовыми канальными реакторами АМБ-100 и АМБ-200 функционировали в 1964—1981 и1967—1989 годах и были остановлены в связи с выработкой ресурса. Топливо из реакторов выгружено и находится на длительном хранении в специальных бассейнах выдержки, расположенных в одном здании с реакторами. Все технологические системы, работа которых не требуется по условиям безопасности, остановлены. В работе находятся только вентиляционные системы для поддержания температурного режима в помещениях и система радиационного контроля, работа которых круглосуточно обеспечивается квалифицированным персоналом.

Новый 4-й энергоблок с реактором  БН-800 мощностью 880 МВт находится  в стадии строительства. Энергоблок призван существенно расширить топливную базу атомной энергетики и минимизировать радиоактивные отходы за счёт организации замкнутого ядерно-топливного цикла^[2]. Согласно Федеральной целевой программе развития атомной энергетики, ввод энергоблока в эксплуатацию запланирован на 2013 г. Сметная стоимость блока — $1,2 млрд.

А 25 ноября 2011 г. на территории города началась вырубка леса под строительство нового жилого микрорайона для персонала БН-800.

Третий энергоблок с реактором на быстрых нейтронах - БН-600, мощностью 600 МВт введён в работу 08 апреля 1980г и находится в режиме текущей эксплуатации. Это единственный в мире успешно работающий быстрый реактор промышленного уровня мощности. По физическим параметрам реактор БН-600 обладает свойством «естественной» безопасности. Кроме того, БН-600 входит в число лучших ядерных реакторов мира.

 

 

Основные загрязнители и влияние данных загрязнителей на здоровье человека:

 

По официальной информации, радиационное воздействие БН-600 на окружающую среду находится на уровне 0,01-0,02% от допустимого для АЭС. В основном — за счёт выхода неопасных инертных газов (аргон, криптон, ксенон). Остальные радионуклиды практически отсутствуют. Таким образом, работа БН-600 не оказывает вредного воздействия на окружающую среду и здоровье населения. Этот реактор признан одним из самых экологически чистых на мировом уровне.

Но, несмотря на это, данная станция  всё же вносит отрицательные коррективы в окружающую среду и жизнедеятельность  человека. И действительно ли она  уж так безопасна?

Деятельность Белоярской атомной станции оставила свои «долгосрочные» следы в регионе:

 

1. Накопление радионуклидов и их вынос в окружающую среду:

Даже при безаварийной работе АЭС выбрасывает опасные  изотопы. Поступление радиоактивных веществ от АЭС во внешнюю среду происходит воздушным и водным путями. Идет постоянное загрязнение радионуклидами обширной зоны вокруг БАЭС. По официальной информации, газоаэрозольные выбросы с атомной станции отсутствуют. Однако мониторинг независимых экспертов показывает увеличение содержания цезия-137 в пахотных почвах с подветренной стороны на расстоянии в 50 км от АЭС. Плутоний (не природное вещество) был обнаружен в залесенной части за пределами санитарно-защитной зоны на расстоянии 3 км. Плотность загрязнения плутонием-239 превысила фоновые значения в 5,1 раза (36 Бк/м2), на расстоянии 5 км – в 3,5 раза, в 10 км – в 3,2 раза. Иначе говоря, чем ближе к АЭС, тем больше загрязнение.

Наиболее высокая плотность  загрязнения - вблизи приземления факела выброса, с подветренной стороны. В  пахотных почвах Екатеринбурга концентрация в 1998 году превышала фоновую в 1,5-2 раза. По информации Института геофизики УрО РАН, «неоднократно обнаруживались фоновые загрязнения уральского региона в окрестностях Екатеринбурга радиоактивным изотопом цезием-137. Уровень выпадения цезия-137 местами в 2-2,5 раза выше нормы».

 

Российскими законами запрещен сброс жидких радиоактивных отходов  в отрытую гидрографическую сеть. Несмотря на это, на Белоярской АЭС  этот происходит в течение многих лет. За время эксплуатации трех блоков атомной станции в отложениях Ольховского болота (места сброса дебалансовых вод БАЭС) произошло накопление радионуклидов и их вынос в реку Пышма на 180 км вниз по течению. Фактически, Ольховское болото и река Ольховка превратились в нелегальный могильник радиоактивных отходов и стали вторичным источником загрязнения окружающей среды. В Ольховское болото сброшено более 100 Кu активности долгоживущих радионуклидов. По данным Института геофизики УрО РАН, илистые грунты реки Ольховки по уровню содержания в них радионуклидов приближаются к категории радиоактивных отходов – концентрация радионуклидов в них превышает 30 кБк/кг. Повышение уровня активности привело к необходимости отчуждения территории болота (около 40 га). В ходе независимых исследований, проведенных специалистами Комитета радиационной безопасности, было обнаружено превышение в водоеме многократное содержания содержание цезия-134 и цезия-137.

Кроме того, последствием деятельности двух первых блоков стало появление  тяжелого водорода – трития. В воде Белоярского водохранилища концентрация трития в 2-3 раза выше природного фона. По информации Института геофизики  УрО РАН, «в Елизаветинском подземном водозаборе, из которого берется питьевая вода для Екатеринбурга, обнаружен тритий». При этом существующая система радиоактивного мониторинга не учитывает воздействия трития, радона и углерода-14.

 

2. Накопление радиоактивных отходов.

Сегодняшняя ситуация на БАЭС: хранилища жидких и твердых радиоактивных  отходов заполнены более чем  на 80%. Объем твердых радиоактивных  отходов - более 35 тысяч м3, жидких –  более 5 тыс. м3.

Реакторы после прекращения  их эксплуатации попадают в категорию  радиоактивных отходов (РАО). Белоярская АЭС первой из атомных электростанций России столкнулась на практике с  необходимостью решения задачи вывода из эксплуатации отработавших ресурс реакторов. По существующим нормам, проект ликвидации атомного блока должен быть детально разработан за 5 лет до остановки  блока. С момента остановки блоков прошло около 20 лет, а реакторы до сих  пор не демонтированы. Весь комплекс твердых радиоактивных отходов (металл, железобетон, графит) составляет 33 тыс.м3.

В настоящее время эти  энергоблоки выведены из промышленной эксплуатации. Топливо из реакторов  выгружено и находится в специальных  бассейнах выдержки, расположенных  в одном здании с реакторами, что  само по себе опасно. Все технологические  системы, работа которых не требуется  по условиям безопасности, остановлены.

Отсутствует вывоз отработавшего  ядерного топлива с территории БАЭС. Процесс планируется начать в 2012 году, однако это пока это не сделано, уровень опасности от ненадлежащего  хранения радиоактивных отходов  на станции остается высоким.

Кроме вышеперечисленных  проблем, в ежегодных отчетах  Ростехнадзора неоднократно отмечалось наличие нерешенной проблемы «просыпей отработавшего ядерного топлива из оборудования и коммуникаций энергоблоков».

 

3. Использование плутония:

Несмотря на многочисленные нерешенные проблемы, в настоящее  время на Белоярской АЭС ведется  строительство еще одного реактора-бридера. Новый импульс строительству БН-800 придали планы атомной отрасли по утилизации российского плутония, извлекаемого из ядерного оружия, через сжигание МОКС–топлива в гражданских реакторах. Утилизация плутония в реакторах на быстрых нейтронах может производиться путем «сжигания»» его в активной зоне (необходимо принять во внимание, что это вовсе не означает, что «сжигается» весь плутоний: в отработавшем топливе его содержится лишь немногим меньше, чем в свежем). Вместе с этим, не стоит забывать, что бридер способен как «сжигать» плутоний, так и размножать его.

Впервые в качестве кандидата  на «сжигание» плутония БАЭС была обозначена в 1992 году. По расчетам, на модификацию  БН-600 для плутониевой программы  необходимо 73,6 миллиона долларов. По информации американской стороны (данные STAND, Inc), «Белоярская атомная станция запросила сотрудничества с США в разработке условий безопасности для БН-600 для охлаждающей жидкости (натрия). Между 1997-1999 годами Департамент энергетики США (DOE) выделил 1.780.000 долларов США для совместной программы преобразования реактора и озвучил намерения в помощи при получении необходимых лицензий, даже если намеченный срок действия блока до 2010 года» [59].

Согласно новому плану, подписанному в ноябре 2007 года Министром энергетики США и Руководителем Федерального агентства по атомной энергии  РФ, утвержден следующий порядок: обе страны строят аналогичные заводы по производству МОКСа, а затем Россия использует его на двух бридерных реакторах. В программу энергетического использования высвобождаемого оружейного плутония планируется вовлечь на начальном этапе осуществления реактор БН-600 вплоть до окончания срока его эксплуатации, и реактор БН-800 - после завершения строительства.

Представители Росатома утверждают, что реакторы БН-800 могут полностью работать на МОКС-топливе. При этом концентрация плутония в МОКС-топливе для бридеров существенно выше, чем для реакторов типа ВВЭР. Согласно совместному российско-американскому исследованию, реакторы-бридеры Белоярской АЭС способны утилизировать 50 т плутония в течение 30 лет. Использование оружейного плутония на реакторе БН-600 планировалось начать в 2012 году, на БН-800 - вскоре после этого. Предполагалось после начала этого процесса «сжигать» с помощью двух БНов приблизительно 1,5 тонны плутония в год. Россия объявляла о намерениях реализовать эту программу при американском вкладе размером 400 млн. долларов, который был обещан ранее в рамках межправительственных соглашения между РФ и США. При этом указывалось, что Департамент энергетики США и Росатом будут совместно вести поиск другого донорского финансирования для «снижения российских издержек по утилизации плутония в реакторе БН-800» и своевременного проведения такой утилизации.

По последним данным, «Росатом планирует построить завод по производству «МОКС-топлива» в 2014 году одновременно с пуском энергоблока на быстрых нейтронах БН-800 на Белоярской АЭС».

 

Предприятие и город:

 

В 1955г., благодаря начавшемуся  строительству атомной станции, на карте нашей страны появилось  новое поселение под названием  Лесной, позднее — Заречный. Белоярская АЭС стала градообразующим предприятием.

БАЭС несёт свой груз социальной ответственности перед населением города. Это — открытая финансовая политика предприятия, сознательный отказ от применения схем минимизации налогообложения, спонсирование общегородских мероприятий, содержание объектов социально-культурной сферы, которое было бы не по силам городу, поддержка муниципальных социальных проектов и программ, общественных организаций и ветеранов. Атомная станция со дня своего основания в полной мере несёт социальную ответственность за город-спутник.