Влияние промышленности и транспорта на экологию. Радиационная обстановка в России

1. Влияние промышленности и транспорта на окружающую среду

1.1 Энергетические ресурсы и экология

1.2 Загрязнение атмосферы

1.3 Загрязнение воды

1.4 Рекомендации по улучшению экологической обстановки

2. Радиационная обстановка в России

2.1 Радиоактивность окружающей среды

2.2 Угольно-энергетические технологии, разрабатываемые в СО РАН

2.3 Меры по защите от облучения

Заключение

Список литературы

Введение

Со второй половины прошлого века экология начала приобретать значение мировоззрения. Такая необходимость появилась оттого, что человек постепенно вмешивается в природную среду. Началось осознание того, что для дальнейшего прогресса человечества необходимо сохранить биосферу. Вопрос сохранения биосферы особенно актуален сегодня. А все мы нуждаемся в приобщении к экологической этике и экологической культуре. Сегодня абсолютно необходим паритет экологии с иными науками. В первую очередь, паритет экологии и экономики. Он существенен в связи с необходимостью минимизации какой бы то ни было экологической опасности – сущность того, что в обиходе подразумевается под «экологической безопасностью».

Любая страна несет экологическую опасность, потому что не существует воздушных границ и границ подземной гидросферы. То, что выбрасывают иностранные предприятия, идет в Россию. Например, Скандинавия может загрязнять нашу территорию в значительной степени.

На границе тысячелетия человечество пришло к необходимости формулирования понятия «безопасность жизнедеятельности» как «защита человека в техносфере от негативных воздействий различного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности». Безопасность жизнедеятельности определяется состоянием среды обитания. Это окружающая среда, обусловленная в данный момент времени совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных и т.п.), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Игнорирование научных подходов при осуществлении хозяйственной деятельности грозит потерей управляемости. Без поддержки и использования результатов научной и инновационной деятельности не возможно решать сложные и комплексные проблемы предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на федеральном и региональном уровнях. В настоящее время практически полностью определился круг теоретических и прикладных научных направлений, объединяемых в одной проблемной области под общим названием техногенная безопасность.

Цель данной работы понять, как влияет промышленность и транспорт на окружающую среду, а так же рассмотреть вопрос о радиационном состоянии в России.

Для это необходимо решить следующие задачи:

1. Определить состояние промышленности и транспорта в настоящее время.

2. Проанализировать радиационную обстановку в России.

3. Сделать выводы и рекомендации по улучшению экологии страны.

1.Влияние промышленности и транспорта на окружающую среду.

1.1 Энергетические ресурсы и экология

Устойчивость работы объекта экономики и промышленности зависит от сохранности его инженерно-технического комплекса, то есть зданий, сооружений, оборудования, коммунально-энергетических сетей. Однако прекращение или резкое сокращение выпуска продукции во время стихийных бедствий может произойти по ряду других причин: поражение производственного персонала, нарушение снабжения и поставок по кооперации, нарушение надежности управления производством.

Производственная авария - это внезапная остановка работы или нарушение процесса производства на промышленном предприятии, транспорте и других объектах народного хозяйства, что может привести к повреждению или уничтожению материальных ценностей, поражению или гибели людей.

В ряде случаев, особенно на предприятиях нефтяной, химической и газовой промышленности, аварии вызывают загазованность атмосферы, разлив нефтепродуктов, агрессивных жидкостей и сильнодействующих ядовитых веществ. (1)

Производство электроэнергии с помощью любых форм исходного топлива всегда оказывает влияние на окружающую среду. Объективная оценка ядерной энергетики в этом ключе требует сравнения ее влияния на окружающую среду с главной альтернативой - угольной энергетикой.

В уранодобывающей промышленности существующие технологии обычно гарантируют, что не происходит никакого существенного загрязнения водных и воздушных бассейнов. Влияние угледобывающей промышленности на окружающую среду сегодня также мало, за исключением того, что большие ресурсы необходимы для реабилитации территорий и создания противокислотных дренажных систем.

Малые количества радиоактивности выбрасывают в атмосферу как угольные, так и атомные электростанции. При сгорании угля наличие в нем малых количеств урана, радия и тория приводят к тому, что уровень радиоактивности зольной пыли значительно повышается. Атомные электростанции и заводы по переработке ядерного топлива выделяют малые количества радиоактивных газов (например, криптон-85 и ксенон-133) и изотопы иода-131, которые могут быть обнаружены в окружающей среде с помощью специального аналитического оборудования. Сегодня предпринимаются всесторонние меры по уменьшению выбросов зольной пыли от угольных электростанций и радионуклидов от атомных электростанций. В настоящее время эти факторы уже не представляют существенную проблему для охраны окружающей среды.

Накопленные твердые высокоуровневые отходы атомных электростанций хранятся уже в течение 40-50 лет, а их радиоактивность уменьшилась всего менее чем на один процент от ее первоначального уровня. Поэтому их надлежит надежно хранить, изолируя от биосферы. Отходы промежуточного уровня помещают в подземные хранилища. Отходы низкого уровня вообще хранятся более традиционно. Радиоактивная зольная пыль от угольных электростанций в прошлом оказывала намного большее воздействие на окружающую среду, потому что это воздействие не воспринималось как угроза природе и соответствующие действия не предпринимались. Места, где сегодня такие отходы хранятся, должны находиться под постоянным контролем.

Тепловое воздействие на окружающую среду связано с неизбежными потерями при производстве электроэнергии и, примерно, одинаково как для угольных, так и атомных электростанций. Тепловой к.п.д. угольных электростанций колеблется от 20 до 40 %. Более новые электростанции имеют к.п.д., обычно, не ниже 32 %. Для атомных электростанций, использующих легко водные реакторы, к.п.д. колеблется от 29 до 38 % и для большинства электростанций сегодня равен, приблизительно, 34 %. Поэтому при существующем уровне запросов на электроэнергию не имеется никаких причин для предпочтения одного топлива другому (уран или уголь) по критерию эффективности использования тепла. Это касается как электростанций, охлаждаемых проточной водой, так и использующих атмосферные градирни. В любом случае теряемое тепло не должно быть "ненужным". В более холодных климатических зонах его используют для централизованного теплоснабжения и для сельскохозяйственных нужд. Это уменьшает выпадение локальных туманов, вызываемых температурными перепадами в окружающей среде.

1.2 Загрязнение атмосферы

Главную проблему для охраны окружающей среды, связанную с производством электроэнергии на угольных электростанциях, создают выбросы углекислого газа (СО2) и двуокиси серы (SO2). Выбросы СО2 также происходят при сгорании и других видов органического топлива (нефти или газа).

Двуокись серы, выброшенная в атмосферу в больших количествах, может стать причиной "кислотных дождей" в подветренных областях. В северном полушарии десятки миллионов тонн SO2 выбрасывается ежегодно в атмосферу при производстве электроэнергии, хотя такое загрязнение постепенно уменьшается. Кислотные дожди (т.е. при которых дождевая вода имеет pH = 4 и меньше) причиняют значительный экологический и экономический ущерб.

В Великобритании и США впервые начали минимизировать эти выбросы путем увеличения использования нефти с меньшим содержанием серы, или природного газа. Однако, такая стратегия порождает новые проблемы, связанные с необходимостью транспортировки больших количеств нефти и газа до потребителей.

В принципе, существует техническая возможность значительного сокращения содержания SO2 в угольных дымовых газах, но стоимость таких технологий сегодня достаточно высока.

Оксиды азота (NOx), выбрасываемые электростанциями, работающими на органическом топливе, также представляют опасность для окружающей среды. Если в атмосфере присутствуют высокие уровни углеводородов, то окислы азота вступают с ними в реакцию и образуют, так называемый фотохимический смог (дым с примесью тумана). Оксиды азота также оказывают неблагоприятное воздействие на озоновый слой земли, что способствует значительному увеличению количества ультрафиолетовых лучей, достигающих ее поверхности.

Накопление "парниковых газов", особенно СО2 , в земной атмосфере приводит к потеплению климата во многих частях мира. Если этот процесс не остановить, то его продолжение может, в конечном счете, привести к глобальным климатическим изменениям на всей земле. Ученые с обеспокоенностью фиксируют постепенное увеличение содержания СО2 в атмосфере. Это обусловлено, в частности, сжиганием углеродосодержащего органического топлива, в процессе которого углерод быстро преобразуется в атмосферный СО2. Такие процессы происходят на транспорте, например, в автомобильных двигателях внутреннего сгорания, различных индустриальных печах, и при производстве электроэнергии. Постоянная вырубка лесов также вносит вклад в парниковый эффект, поскольку уменьшает поглощение атмосферного СО2 в процессе фотосинтеза.

1.3 Загрязнение воды

Вода является одним и важнейших минеральных ресурсов нашей планеты. Она играет большую роль в жизни человеческого общества, в развитии его производительных сил как природный фактор, использование которого постоянно возрастает в связи с ограниченными возможностями ее замены в ряде технологий. Особенностью горных предприятий является то обстоятельство, что они не только потребляют воду для нужд производства, но и попутно выдают на поверхность значительное количество шахтной воды.

Выдаваемая на поверхность шахтная вода кроме мелкодисперсной углепородной смеси (взвешенные вещества) загрязнена в значительной мере минеральными солями.

1.4 Рекомендации по улучшению экологической обстановки

Предотвратить экологическую опасность невозможно, ее можно лишь минимизировать. Причем следующими способами:

- совершенствованием технологий производств;

- создание рукотворных локальных систем экологической защиты.

Сегодня целесообразно вкладывать деньги в совершенствование технологий, которые существуют в разных странах; сокращение распространения химических и физических вредностей в отраслях, где они имеют место.

Существует проблема, которая становится все более серьезной – необходимость предотвращения экологической несовместимости производств и технологий друг с другом и с окружающей средой. Выбросы какого-либо одного предприятия, например, могут быть не столь опасны. Когда же в воздушном бассейне или водной среде они объединяются с выбросами другого предприятия, которые сами по себе тоже не так опасны, — синтезируется нечто новое и, зачастую, чрезвычайно опасное. А если объединяются разные физические поля и сочетаются в пространстве одновременно с химическими загрязнителями это чревато. как для человека, так и для окружающей его природной среды и производимой им продукции.

2. Радиационная обстановка в России

2.1 Радиоактивность окружающей среды

Земная поверхность радиоактивна, и уровень ее радиоактивности постепенно снижается, поскольку распадаются долгоживущие изотопы. Этот радиоактивный распад и приводит к появлению ионизирующего излучения. Наряду с этим мы подвергаемся воздействию космического излучения. Вклад космического излучения тем больше, чем на большей высоте от уровня моря мы находимся.

Отметим, что для оценки рисков и влияния на здоровье населения необходимо сопоставить ядерную энергетику с главным альтернативным источником энергии - угольной электроэнергетикой.

Основная причина неблагоприятных данных для угольной энергетики состоит в том, что для обеспечения работы даже одной электростанции необходимо добыть, обработать и транспортировать огромное количество угля. Горнодобывающая промышленность и обработка такого большого количества сырья значительно увеличивает степень опасности производства, что и отражено в статистике.

Существенное качественное различие между атмосферным воздействием угольной электроэнергетики и облучением, связанным с эксплуатацией атомных электростанций состоит в том, что человек, живущий рядом с атомной электростанцией, получает в течение года меньшее количество облучения, чем от нескольких часов полета на самолете, а угольные электростанции настолько ухудшают качество атмосферы, что это может оказать существенное влияние на здоровье населения. Кроме того, поскольку уголь содержит некоторое количества радия и торий, то угольные электростанции выбрасывают в атмосферу вместе с золой гораздо большее количество радиоактивности, чем любая атомная электростанция.

Деятельность предприятий ядерного топливного цикла, в первую очередь, связывают со специфическим видом воздействия на природную среду - радиационным, хотя оно характерно и для многих других видов антропогенной деятельности. Официальные данные государственных органов, уполномоченных в области охраны окружающей среды, санитарно-эпидемиологического и радиационного надзора, показывают, что достигнутый уровень ядерных технологий России обеспечивает радиационную безопасность населения и охрану окружающей природной среды, регламентируемые соответствующими нормативно-правовыми актами.

Cовременная деятельность предприятий атомной энергетики не выходит за границы строго регламентированных норм воздействия. Радиоактивные выбросы и сбросы предприятий ЯТЦ существенно ниже допустимых. В последние годы на всех АЭС выбросы по инертным радиоактивным газам и долгоживущим радионуклидам не превысили 3%, а сбросы радионуклидов составляли 40-50% от допустимой величины. Концентрации радионуклидов в воздухе в районах расположения РОО по данным радиационного контроля на 5-6 порядков ниже допустимых, что исключает даже теоретическую возможность их вредного воздействия на человека и живую природу.

Общая площадь земель, выведенных из хозяйственного оборота вследствие высокого уровня радиоактивного загрязнения от тяжелых радиационных аварий - Кыштымской и Чернобыльской, составляет 400-450 тыс. га. При этом в России насчитывается более 100 млн га земель, где проблемы землепользования достигли уровня "экологического кризиса" по причине химического загрязнения, захламления, нарушения земель и различных форм деградации почв. Площадь земель, "пострадавших" от радиоактивного загрязнения, не превышает 0,3-0,4% от общей площади земель в стране, находящихся в состоянии "экологического кризиса".

Гибель лесов вследствие сильного облучения за всю историю с начала атомной эры (около 50 лет) отмечалась на следах радиоактивных выпадений от Кыштымской и Чернобыльской радиационных аварий и происходила от воздействия высоких уровней облучения в первые 1-2 года после аварии. В общей сложности площадь полностью погибших лесонасаждений составила не более 10 км². Доля лесов, погибших от радиационного поражения за всю историю атомной промышленности, составляет 0,3-0,4% от масштабов ежегодной гибели лесов в стране (2-3 тыс. км²).

Ключевым звеном мониторинга радиоактивности окружающей среды является слежение за изменениями радиоактивности атмосферного воздуха. Атмосфера служит средой переноса источников загрязнения к почве и воде. Далее из почвы и воды радиоактивные элементы вовлекаются в биогеохимический круговорот. Облучение человека так же зависит от содержания радиоактивных элементов в атмосфере.

В связи с этим ГУ “Московский ЦГМС-Р” определяет одни из важнейших показателей при мониторинге радиоактивности окружающей среды:

- содержание радиоактивных аэрозолей в воздухе;

- радиоактивные выпадения из атмосферного воздуха с твердыми и жидкими осадками;

- мощность экспозиционной дозы, как комплексная характеристика радиационной обстановки.

Согласно ежегоднику Росгидромета “Радиационная обстановка на территории России и сопредельных стран”, например, в Московской области за все годы после аварии на ЧАЭС не выявлено населенных пунктов с плотностью радиоактивного загрязнения почв цезием-137 выше указанной величины; по данным аэро-гамма-съемок на территории области были зафиксированы только уровни, соизмеримые с глобальным фоном – 60–100мКи/км.кв. Законодательно установлен порог социальной значимости послечернобыльского радиоактивного загрязнения территории, он составляет 1 Ки/км.кв. для цезия-137. Радиационная обстановка в России в последние годы остается стабильной. Наиболее высокие уровни загрязнения цезием-137 сохраняются после чернобыльской аварии в Брянской области.

Следует особо отметить, что впервые в мировой практике в Российской Федерации на государственном уровне с 1998 г. ежегодно проводится оценка состояния радиационной безопасности населения.

Эта оценка показала, что во всех субъектах РФ ведущими факторами облучения населения являются природные источники (прежде всего радон в воздухе помещений) и медицинские рентгенодиагностические процедуры. Они дают в сумме более 99% коллективной дозы облучения населения, хотя на загрязненных в результате аварии на ЧАЭС юго-западных районах Брянской области этот вклад уменьшается до 50– 60%. (2)

Данные Росгидромета являются усредненными характеристиками радиационной обстановки в масштабах крупных территорий (субъект Федерации); они не исключают возможности локального неравномерного выпадения радионуклидов. В случае обнаружения очаговых загрязнений территории их медико-гигиеническая оценка требует корректных дополнительных исследований каждого зарегистрированного очага.

Радиоактивное загрязнение и наличие радиационно опасных объектов - лишь одно из последствий промышленной деятельности человечества в XX веке. Нельзя забывать об утрате для хозяйственного использования десятков тысяч квадратных километров земель в результате гидростроительства и добычи полезных ископаемых; о потере плодородия и загрязнении миллионов гектаров почв сельхозугодий тяжелыми металлами и пестицидами; о возникновении "техногенных пустынь" вокруг крупных предприятий цветной металлургии; о глобальных эффектах загрязнения атмосферы парниковыми газами; о наличии потенциально опасных технических объектов, связанных как с оборонной деятельностью, так и с гражданскими отраслями хозяйства: химической, нефтехимической, фармацевтической, микробиологической и другими отраслями промышленности.

В этих условиях актуальными задачами являются:

· формирование адекватного восприятия обществом и государством техногенных рисков различной природы и уровня;

· гармонизация нормативно-правовой базы в области охраны окружающей природной среды и здоровья населения на базе методологии комплексной анализа риска. (3)

2.2 Угольно-энергетические технологии, разрабатываемые в СО РАН

Прогнозируемый рост выработки электроэнергии на ТЭС к 2020 г. в 1,3 раза предполагается обеспечить главным образом за счет увеличения использования угля: объем потребления угля возрастает в 1,72, газа – в 1,05 и мазута – в 1,17. Основным топливом для энергетики сибирского региона останутся угли сибирских месторождений.

К числу некапиталоемких, энергоэффективных, экологически чистых угольных технологий можно отнести ряд угольно-энергетических технологий, разрабатываемых в СО РАН. Проведенная оценка технико-экономической эффективности технологий позволяет оценивать их как инвестиционно привлекательные. Проекты: “Применение системы плазменной растопки и подсветки и ультратонкого помола угля на котлах угольной ТЭС”, “Уголь ультратонкого помола на мазутных котельных”, “Автоматизированный стационарный пост контроля вредных выбросов”, “Мокрая очистка промышленных газовых выбросов вихревыми скрубберами”

2.3 Меры по защите от облучения

Меры по защите от облучения основаны на понимании того, что малое увеличение экспозиции по сравнению с естественным уровнем вряд ли нанесет вред здоровью, но, тем не менее, должно сводиться к минимуму. Международная Комиссия по радиологической защите (ICRP) установила стандарты, основанные на трех основных правилах:

· Компенсация. Никакая технология, связанная с радиацией, не должна приниматься к использованию, если она не приводит к преимуществам для персонала или населения.

· Оптимизация. Дозы облучения и риски должны быть настолько низкими, насколько это достижимо с учетом экономических и социальных факторов.

· Ограничение. Индивидуальные дозы облучения должны иметь ограничения, выше которых радиационный риск считается недопустимым.(4)

Заключение

В условиях, когда нет возможности закрыть или переоснастить даже особо опасные производства, наука призвана разрабатывать надежные методы диагностики, продления ресурса безаварийной эксплуатации действующих производств, определить перспективы создания будущих технических систем, найти решения защиты человека, территорий и объектов от чрезвычайных ситуаций и ликвидации их возможных последствий. Таким образом, важнейшая задача фундаментальной науки состоит в определении основных принципов безопасности сложных технических систем, построении классификации аварий и катастроф, предупреждения и смягчении их последствий с учетом реально существующих процессов общественного социально- экономического развития.

Фундаментальные исследования в области безопасности человека, общества и государства позволяют:

- научно обосновать принципы, методы и системы защиты от

аварий и катастроф;

- сформировать российскую систему сил и действий при возникновении чрезвычайных ситуаций (РСЧС), если аварии и катастрофы не удалось предотвратить, и угрозы из потенциальных перешли в реальные и реализованные.(5)

Российская Федерация - крупнейшая страна мира с территорией более 17 млн. кв. км, что составляет около 13% всей суши Земли. Более 10 млн. кв. км. территории России представляют собой массивы ненарушенных экосистем. Это настраивает на оптимистический лад, но коварство экологических проблем хорошо известно. Уже 10-15 процентов территории РФ не соответствует экологическим требованиям.

По оптимистичным оценкам, РФ расходует на охрану окружающей среды около 2 процентов ВВП, включая расходы на управление, что крайне мало на общемировом фоне. Реально эти расходы включают средства федерального, региональных и местных бюджетов, экологических фондов и предприятий.

На решение экологических проблем тратится менее одного процента федерального бюджета. Эти деньги идут на решение проблем

- Загрязнения водоемов;

- Загрязнения атмосферы;

- Переработки отходов;

и делятся в пропорции 6 : 3 : 1. Даже на этом фоне средства, выделяемые на предупреждение ЧС, практически равны нулю, и едва ли стоит ожидать изменения ситуации в ближайшем будущем. Поэтому экономические методы управления уровнем региональной безопасности, естественные для рыночной организации экономики вообще, для России особенно актуальны.(6)

И несколько слов по поводу технологий. Они – не только достояние той страны, в которой созданы. Хорошие технологии должны служить всему человечеству. Каждое государство препятствует их распространению, считая залогом своей устойчивости. Но есть вещи, которые должны быть общими. Проблема совершенствования технологий, от которых зависит судьба человечества – это глобальная проблема.

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности: Материалы к изучению курса/ Калининградский. ун-т; Сост. М.Г. Романцов. - Калининград, 2002г. - стр. 15

2. Ян Гор-Лесси, «Ядерное электричество», Перевод на русский язык В.С. Малышевского, Ростовский информационно-аналитический центр РоАЭС, 2004г

3. Л.А. Большов, Р.В. Арутюнян, И.И. Линге, Л.М. Воробьёва, С.В. Казаков, «Ядерные технологии и экологические проблемы России в XXI веке », Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, http://www.ibrae.ac.ru/russian/site_eco/nuc_tech_2001.html .

4. Бурков В.Н., Щепкин А.В. Экологическая безопасность. М.: ИПУ РАН, 2003, стр.91

5.. Г.С. Перминова, А.А. Горский «Радиационная безопасность населения без сенсаций или радиационно-гигиеническая паспортизация в России», «Врачебная газета», №1 (52) январь 2004 г.