Радиоактивное загрязнение почвы, растительного и животного мира

Сегодня особую опасность представляет загрязнения почв радионуклидами. Источники радиации — ядерные установки, испытание ядерного оружия, отходы урановых шахт. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать также аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также в США, Англии).

Растения индикаторы РЗ. Лишайники северных зон обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени, питающиеся ягелем, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у других северных народов.

 

Зеленые растения, аккумулируя определенные химические элементы, изменяют окраску хвои, листьев, цветков и плодов. Это иногда служит, индикаторным, при поисках полезных ископаемых. Например, береза и осина в Восточной Сибири накапливает в своей древесине значительные, содержания стронция-90, что приводит к появлению необычной окраски - неестественно зелёного цвета. Сон- трава на южном Урале аккумулирует никель поэтому ее околоцветник вместо фиолетового цвета становится белым, что указывает на высокие концентрации никеля. В костях окуня и ондатры, обитающих в загрязненных водах, содержание стронция превышает в 1000 раз по сравнению с концентрацией в воде.

Градостроительные проекты при размещении опасных предприятий мест захоронения р.а. отходов.

Выбор мест для могильников радиоактивных отходов. Необходимо оценить следующие факторы природной среды: частоту и интенсивность землетрясений, движений земной коры; гидрохимические условия, связь подземных и поверхностных вод. Кроме того, могильник должен иметь несколько защитных оболочек вокруг радиоактивных продуктов.

В настоящее время на землях бывших союзных республик имеется 4 млн. км2 площадей, непригодных для проживания из-за повышенного уровня радиации. Топливо, отработавшее в ядерных реакторах и хранящееся в бассейнах, составляет значительные объемы. Особенно это касается России, где хранятся десятки тысяч тонн отработанного топлива. К тому же Россия собирается ввозить на хранение и переработку значительные объемы отработанного ядерного топлива из других стран. Экономически это весьма выгодно, о чем нельзя сказать с экологической точки зрения. Радиоактивные отходы в большом количестве подвергаются захоронению в геологически стабильных районах на суше, в воде и, что такое захоронение не может послужить источником радиоактивного загрязнения среды. Однако последнее не всегда верно. Через трещины в земной коре и контейнерах вещества уже сегодня попадают наружу.

Каждое звено ядерного технологического цикла имеет определенное воздействие на окружающую среду. Добыча урановой руды становится рентабельной, если она содержит несколько килограммов урана на тонну. Урановые руды добываются открытым и подземным способами. Полученная руда подвергается предварительной обработке, измельчению, выщелачиванию.

Обработка руд осуществляется на гидрометаллургических заводах. Их мощность от 500 до 50 000 т уранового концентрата в год. Поэтому возможны негативные экологические последствия.       На каждые 200 т извлеченного урана (это годовая потребность АЭС мощностью 1 Гвт) образуется 100тыс. т РАО, накапливающихся в хвостохранилищах. Они представлены изотопами с периодами полураспада в десятки тысяч и в сотни миллионов лет. Из рудников вместе с вентиляционным воздухом в атмосферу выбрасывается радон-222 и радиоактивная пыль с радиоактивными аэрозолями. Жидкие РАО поступают с откачиваемыми подземными водами, жидкой фазой рудничной пульпы. Из обогащенного урана получают диоксид урана, формуют его в брикеты – «таблетки». Сырые отпрессованные «таблетки» нагревают до температуры 1700º для достижения необходимой прочности и плотности и заряжают в оболочку топливного стержня из сплавов циркония и алюминия или графита высокой плотности. Объемы жидких отходов, образующихся на АЭС, могут достигать 100 тыс.м³/год. Объем твердых отходов ежегодно достигает 2000-3000 м³.

Отходы подразделяются на 3 группы: слабоактивные, среднеактивные и высокоактивные. К первой относятся лабораторные отходы, растворы, отходы от уборки, загрязненные фильтры, одежда. Среднеактивные – измельченная оболочка топливных стержней. Их цементируют в специальных емкостях. Высокоактивные отходы – растворенные в азотной кислоте продукты распада, дающие 99% мощности радиоактивного излучения всех ядерных отходов. По радиационному воздействию на человека и окружающую среду нормально работающую АЭС можно считать безотходным производством. Однако это упрощенный подход, так как существует чисто техническая проблема безопасности реакторов.

Способы утилизации отходов.

 

Мировой опыт насчитывает более 20 способов обезвреживания и утилизации отходов. Основные из них: сожжение, компостирование, складирование, повторное использование.

Сожжение – древнейший, но не лучший способ избавления от мусора. Сжигание твердых отходов в кострах или примитивных печах нельзя считать целесообразным ни с экономической ни, тем более, с экологической точек зрения. газы следует очищать, например с помощью электрических фильтров. Во-первых, далеко не весь мусор горит. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходится вывозить на свалки. Были даже идеи добавлять мусор в доменные печи, что вряд ли улучшило бы качество получаемого чугуна. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений.

 

Компостирование: в мусоре много компонентов, которые легко разлагаются на азот, фосфор, калий, биологически активные элементы. Осложняющий фактор: в компосте много тяжелых металлов, вредных для растений. Нужны особые методики сортировки мусора, сложная технологическая линия его сорбции, отмывания. Отсюда проблемы: дополнительные расходы на электроэнергию и водоснабжение. Но цивилизованные страны идут на это и в конечном итоге в стратегической перспективе результат окупает эти затраты.

 

В настоящее время наиболее рациональный способ утилизации отходов – повторное использование. Вторичное использование отходов - наиболее ресурсосберегающий путь, но не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане. Здесь существует ряд проблем. Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, железяки, битое стекло - должно находиться отдельно. Вторая проблема - доставка мусора к месту переработки. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будут перерабатывать на многочисленных стеклозаводах. Третья проблема заключается в том, что мусор - сырьё принципиально, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырьё для производства высококачественной продукции.

 

Утилизация РО.

 

Остекловывание радиоактивных отходов.

 

Сжигание в основном используется для уменьшения объема горючих отходов низкого уровня активности. Пока она используется согласно строгим нормам, установленным для выбросов в атмосферу. Экологически чистая переработка медицинских отходов. Плазменная печь для уничтожения медицинских отходов установлена и функционирует на территории Первой клинической инфекционной больницы (Москва). Принцип действия этой печи позволяет перерабатывать инфицированные и токсичные отходы -шприцы, иглы, скальпели, перевязочные средства и т.п. - экологически безопасным образом. Отходы перед отправкой в печь не надо сортировать и необходимо лишь упаковывать в одноразовые полиэтиленовые пакеты. Образовавшиеся же при сжигании кислые газы проходит через слой шлака, где нейтрализуются и частично растворяются, и поступают во вторую камеру. Там они затем проходят через волоконную пятиступенчато систему газоочистки. И только потом - уже полностью обезвреженными - выбрасываются в атмосферу.

 

Уплотнение технология уменьшения объема. Диапозон установок для уплотнения может быть достаточно широк: от систем уплотнения с низкой силой давления (~5 тонн или выше) до прессов с силой уплотнения более 1000 тонн, которые называются суперуплотнителями.

 

Цементирование радиоактивных отходов с помощью жидких цементных растворов, приготовленных по специальным рецептам, твердые отходы помещаются в контейнеры. Затем в этот контейнер заливается жидкий цементный раствор, где он и схватывается.

 

Радиоактивные отходы отправят на Солнце в России разработан подобный проект. отходы на Солнце смогут доставлять ракеты типа "Энергия". Одна такая ракета "Энергия" может вывозить с Земли до 20 тонн отходов, то есть в год можно отправлять на уничтожение до 100 тонн радиоактивных материалов.