Экологические аспекты и обезвреживание отходов урановой промышленности
ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫПРИ РАБОТЕ ТЕПЛОВЫХ И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Одним из главных источников загрязнения биосферы наряду автомобильным транспортом и жидкими сбросами химической и некоторых других отраслей промышленности являются выбросы в атмосферу продуктов сгорания ископаемого углеродистого топлива в виде газов, дыма и копоти, сопровождающие производство тепловой и электрической энергии. Как было отмечено на четвертой Международной конференции по мирному использованию атомной энергии (Женева, 1971 г.), удовлетворение потребностей человечества в энергетике за счет сжигания традиционных видов топлива (уголь, нефть, газ, сланцы, торф) привело бы человечество к 2000 г. к экологической катастрофе на всем земном шаре: образованию опасной концентрации двуокиси углерода в атмосфере, недопустимому изменению рН атмосферных осадков, образованию вредных концентраций аэрозолей, отравлению атмосферы и водоемов сернистыми соединениями, загрязнению водных поверхностей нефтью и т. п. Выбросы двуокиси серы, одного из самых токсичных веществ среди продуктов сгорания при сжигании на ТЭС, в настоящее время достигают почти 100 млн. т в год, что соответствует примерно 60% всех выбросов этого газа. Ожидается, что к 2000 г. выбросы двуокиси серы составят не менее 450 млн. т в год.
Другой вредный компонент продуктов сгорания ископаемого топлива — ртуть. Угли различных сортов содержат в каждой тонне от 50 до 600 мг ртути. Современная электростанция на угле мощностью 1 млн. кВт (по нынешним масштабам средняя электростанция) сжигает за сутки 10000 т угля, что соответствует ежесуточному выбросу в атмосферу до 1 кг ртути. Продуктами сгорания являются также шлак и зола, складирование и захоронение которых требуют больших затрат. Создаются определенные трудности предотвращения их распыления и распространения в окружающую биосферу. За 1 сутки на электростанции указанной мощности образуется свыше 1000 т шлака и золы, и под отвал высотой 8 м требуется площадь около 1 га в год.
Имеются и другие нежелательные последствия работы ТЭС на ископаемом угольном топливе, в частности немалая опасность загрязнения биосферы и радиоактивными веществами!
При сгорании угля в золе остаются радионуклиды уран-радиевого и ториевого рядов, содержащиеся в исходном угле. Они не разбавлены массой углерода, т. е. находятся в концентрированном, следовательно, наиболее опасном виде. В составе дыма частички золы выносятся в окружающую среду. В качестве примера укажем, что исследования в районе угольной ТЭС в Уидеус-Крик, США, показали, что в воздухе на расстояниях до 8 км в подветренную сторону обнаруживаются все долгоживущие члены этих двух радиоактивных рядов.
Количественная оценка радиационной опасности ТЭС и АЭС показала, что доза радиационного воздействия на живые организмы при работе ТЭС в 600 раз больше, чем при эксплуатации АЭС.
При работе энергетических установок на жидком топливе образуется большое количество жидких отходов и загрязнений окружающей среды в результате протечек, аварий, несовершенства контейнеров, копоти и гари. При производстве жидкого топлива и его транспортировке наблюдаются большие потери, справиться с которыми, как показал опыт, практически невозможно. Особенно опасно загрязнение нефтью водной среды.
В связи с вредным для внешней среды воздействием энергетики, основанной на сгорании ископаемого топлива, может очень остро встать вопрос о дальнейшем существовании жизни на Земле вообще.
Переход человечества к мирному использованию атомной энергии в результате развития атомной энергетики позволит резко улучшить экологическую картину на земном шаре. Экологические преимущества АЭС перед ТЭС чрезвычайно ярко выявляются при сопоставлении газовых и аэрозольных выбросов АЭС и ТЭС и их опасности для окружающей среды. Эксплуатация АЭС, в отличие от ТЭС не связанная со сгоранием топлива, не приводит к уменьшению содержания кислорода в атмосфере и увеличению концентрации двуокиси углерода и серы. Эксплуатация АЭС не изменяет химического состава атмосферы, гидросферы или почвы. Оценка газообразных выбросов ТЭС в сравнении с выбросами АЭС той же электрической мощности показывает, что они загрязняют в сотни и тысячи раз большие объемы воздуха. Относительная опасность газообразных отходов ТЭС и АЭС для организма человека путем сопоставления мощности выбросов с предельно допустимыми нагрузками (ПДН) вредных веществ для организма человека показана в табл.58.
Таблица 58