The consequences for an environment of construction on the same industrial site NPP and HPP of an identical potency are compared. It is shown, that NPP has advantages.

Анотація наукової статті з наук про Землю і суміжних екологічних наук, автор наукової роботи - грудак А. А., Єгоров Ю. А., Куклін В. Є., Лепихов В. В., Нігматулін Б. І.


Область наук:
  • Науки про Землю та суміжні екологічні науки
  • Рік видавництва: тисяча дев'ятсот дев'яносто дев'ять
    Журнал: Известия Південного федерального університету. Технічні науки
    Наукова стаття на тему 'АЕС, тес і навколишнє середовище'

    Текст наукової роботи на тему «АЕС, тес і навколишнє середовище»

    ?АЕС, ТЕС І ДОВКІЛЛЯ

    А. А. Купа ков, Ю.А. Єгоров, B.F. Куклін, В.В. Лепихов,

    Б.І. Нігіатулін, A.JI. Суздалева (МПФ Атоменергопроект, м.Москва)

    The consequences for ап environment of construction on the same industrial site NPP and HPP of an identical potency are compared. It is shown, that NPP has advantages.

    ГЕС і АЕС - великі енергетичні об'єкти. Спорудження, експлуатація таких об'єктів великомасштабне вплив на природне оточення, якість умов життя людей. В умовах, коли сьогодні стан навколишнього нас природного середовища доводиться оцінювати як катастрофічне, коли необхідно терміново докладати зусиль до відновлення навколишнього середовища, до відновлення якості умов життя населення хоча б до стану, близького до «допромишлейному», допустима реалізація тільки екологічно безпечної діяльності.

    Екологічно безпечна діяльність [1] - це діяльність не загрозлива негативними наслідками своєї реалізації ні природного оточення, ні якістю середовища життя населення. Сьогодні є, якщо не всі, то майже всі можливості будь-який вид людської діяльності зробити екологічно безпечним. При реалізації одних видів діяльності це досягається досить просто, інших - це досягається за працею або вимагає спеціальних розробок. Тому люди, вибираючи між ТЕС і АЕС, повинні, перш за все, представляти і розуміти, які фактори впливу на природне оточення, на умови їх життя супроводжують будівництво і експлуатацію ТЕС і АЕС, чи є способи знизити ці дії, нівелювати їх негативні наслідки, довести впливу до рівнів, які б нас (людей) не турбували.

    Під будівництво ТЕС або АЕС відводяться землі, вирубуються ліси, вилучаються з сільськогосподарського виробництва орні землі, луки, змінюються русла річок, споруджуються штучні водойми, природні водойми змінюють свій статус. Все це серйозні впливу на природне середовище, що змінюють структуру ландшафту, а й для ТЕС і для АЕС вони однакові. ТЕС (крім працюючих на вугіллі) і АЕС вимагають для себе приблизно однакових територій і, порівнюючи їх між собою, можна сказати, що в плані використання земель, перетворення територій вони не відрізняються. ТЕС і АЕС - об'єкти водоспоживання та водовідведення. Потреба в технічній воді (-50 м3 / с на 1 ГВт (ел)) потужності, що для працюючої ТЕС, що для працюючої АЕС, приблизно, однакова. Тобто ТЕС і АЕС як об'єкти водоспоживання та водовідведення практично не відрізняються.

    Робота ТЕС супроводжується тепловим, хімічним і радіаційним впливами на навколишнє природне середовище. Такі ж види впливу на навколишнє середовище супроводжують роботу АЕС. На природне окру-

    28

    ються ТЕС і АЕС багатодітній родині і впливу, викликані урбанізацією їх регіонів.

    Тепловий вплив ТЕС і АЕС на навколишнє природне середовище це відведення надлишків виробленого на електростанції тепла в атмосферу або за допомогою водойми-охолоджувача, або за допомогою градирень, або за допомогою того й іншого. Оскільки ККД ТЕС і АЕС розрізняються мало, то і кількість відведеного тепла практично однаково. Наслідки відводу тепла, наприклад, у водойму-охолоджувач з ТЕС або АЕС досить добре вивчені - водойма, перетворюваний у водойму-охолоджувач, змінює свій екологічний статус - рівень трофности його підвищується. Практично всі водойми - охолоджувачі ТЕС і АЕС у середній Європейської Росії мезотрофние водойми, іноді мезотрофние зі слідами евтрофіі (2].

    Радіаційні впливу АЕС обумовлені викидом і скиданням з АЕС радіонуклідів, як газоаерозольних відходів виробничого циклу і як присутніх (з тієї ж причини) в рідких стоках. Радіаційні впливу АЕС нормуються. Допустимі радіаційні впливи встановлюються для осіб з населення, виходячи з принципу: людина найменш Радіорезистентність ланка біосфери, якщо він захищений, захищені і ін. Об'єкти природи (хоча вплив на них по «розміром» може бути і більше, ніж на людину). СП АЕС встановлюють як допустимий вплив дозу за рік, що дорівнює 25x10'5 Зв. За значенням допустиме радіаційний вплив працюючої АЕС незначимо. Такий буде дозове навантаження, якщо АЕС буде працювати весь рік з потужністю викиду, що дорівнює гранично допустимої (ПДВ), і допустимим скиданням радіонуклідів (ДС) у водойму-охолоджувач (або ін. Водойму). Значення ПДВ для АЕС у середній Росії (в середньому) складають, Бк / добу:

    РБГ- ~ 3,3х10,}

    ,,11- ~ 5x109

    ДЖН- 5x109,

    а ДС різних нуклідів, розрахований, природно, з урахуванням їх накопичення в екосистемі водойми, змінюється від - 10® до декількох одиниць 10й Бк / рік. Реальна потужності викиду і активність скиду такі, що дозове навантаження на осіб з населення Е1е більше]% від допустимої, тобто як би двічі незначна. Радіаційні впливу радіонуклідів, що накопичуються в екосистемі водойми - охолоджувача АЕС помітно менше 1%, тобто багаторазово незначущі (якщо допустимо таке поняття) [3].

    Радіаційні впливу ТЕС обумовлені викидом в атмосферу природних радіонуклідів (40К, 326Яа, 232ТЬ і продукти їх розпаду) з твердими частинками і продуктами згоряння. Такі надходження в атмосферу можливі, якщо ТЕС працює на твердому паливі (кам'яне вугілля, буре вугілля, сланці, іноді торф) і в деяких випадках - на мазуті (правда, в значно менипіх кількостях). Радіаційні впливу ТЕС не нормуються; формована дозове навантаження викидами ТЕС може бути трохи більше, ніж викидами АЕС, але ніяк не перевищує незначного значення: в середньому це до 3% допустимої для АЕС, тобто залишається також два-

    29

    Жди незначною. (Дозовая навантаження вище при спалюванні вугілля Донбасу, Кузбасу, Карагандинського басейну і менше при спалюванні, наприклад, Підмосковних вугілля). При роботі ТЕС на мазуті дозове навантаження не більше

    0,1% допустимої для АЕС.

    Таким чином, за радіаційного впливу ТЕС і АЕС не поступаються Один одному: їх радіаційні впливи малі і незначущі. Населення, яке проживає поблизу ТЕС або АЕС, абсолютно захищене від радіаційних впливів.

    При роботі АЕС в навколишнє середовище, природно надходять хімічні речовини-забруднювачі. Однак кількості цих речовин такі, що зазвичай АЕС не розглядають як джерело хімічних впливів на навколишнє середовище і умови життя людей. У всякому разі, в регіонах діючих АЕС не встановлено сукцесій або ін. Негараздів в природному оточенні і умови життя людей, ініційованих хімічними .загрязнітелямі.

    ТЕС на органічному паливі - основні постачальники хімічного забруднювача в навколишнє середовище: на частку ТЕС в кінці минулого століття припадало понад 30% забруднюючих атмосферу речовин [4]. Органічне паливо - це; в основному, кам'яне і буре вугілля, мазут, газ, а також сланці і торф. Склад горючої маси цих палив різний, але при спалюванні палива згоряють С, Н, О, К, 8, причому, в таких кількостях,%: С - до 90, Н - до 10, О - до 30, N - до 2, 5 і сірка до 15% в сланцях і до 3% - в мазуті. В результаті згоряння утворюються: СО, СО ;, БО ^ N0 * Мінеральна складова твердих палив ~ 70% маси, мазуту - до 7 г / кг. Так що при спалюванні 1 т вугілля, наприклад, отримують до 700 кг золи! Якщо оксиди вуглецю, азоту і сірки надходять з ТЕС в атмосферу, то зола в відвали. Що таке зольні відвали на ТЕС можна було зовсім недавно бачити, наприклад, на Прибалтійських ГРЕС в Естонії!

    Хімічні надходження ТЕС потужністю 1 ГВт (ел), а така ТЕС це 1/4, наприклад, Курської або Балаковської АЕС, характеризують дані табл. 1, Треба мати на увазі, що в список хімічних надходжень з ТЕС в атмосферу не увійшли такі небезпечні речовини-канцерогени як бенз (а) пірен, діоксин. У205, а також інші, але це не означає, що їх у викидах ТЕС немає.

    Таблиця 1

    Викид в атмосферу хімічних речовин ТЕС на органічному топ -__________ ливе потужністю 1 ГВт (ел), 10 ° кг / рік [4] ________________

    Викид Газ Мазут Вугілля

    Кількість палива, що спалюється 1,9х10ч м3 / рік 1,6х106 т / рік 2,3x106 т / рік

    50, 0,012 ~ 50 140

    N0, 12,0 22 20

    СО незначне 0,1 0,2

    Тверді частинки 0,5 0,75 5,5

    Мінерали незначне 0 * 7 0,5

    30

    Серед основних викидаються ТЕС оксидів найбільш токсичний діоксид сірки ЕСЬ. Йог в чистому повітрі може існувати 15-20 діб, так що має можливість досить рівномірно розподілятися в приземної атмосфері Землі. У присутності кисню доокісляется до бою і з водою утворює сірчану кислоту. Остання випадає в кислотних (кислих) дощах, закисляет грунт з усіма наслідками, що випливають звідси наслідками. (Жовтіюча в регіонах АЕС бадилля огірків, наприклад, в регіоні Калінінської АЕС наслідки таких дощів, обумовлених роботою в Тверській обл. ТЕС, наприклад, Конаковской.)

    Діоксид сірки - один з тих хімічних забруднювачів атмосфери, гранично допустима концентрація якого в приземної атмосфері для рослин значно нижче, ніж для людини [5]. Тому забезпечення в регіоні ТЕС ГДК 502 в атмосферному повітрі по санітарно-гігієнічному нормативам не забезпечує захист від ураження, наприклад, деревних рослин.

    Оксиди азоту також речовини більш небезпечні для рослинних організмів, ніж для людини. Сказане про 50 ^ значною мірою відноситься до оксидів азоту. Обидві ці групи хімічних сполук ($ Ох, N0,) відносяться до тих не так вже численним хімічних сполук, очищення промислових викидів від яких до теперішнього часу не має задовільного рішення. І це тоді, коли фахівцям ясно, що саме ці речовини повинні бути видалені з викидів ТЕС і ін. Виробництв.

    Санітарно-гігієнічний ГДК 50з в атмосфері (середньодобовий) становить 0,05 мг / м3. Вимірювання приземної концентрації діоксиду сірки в регіонах малих ТЕС, що спалюють 200 - 600 т / год палива з вмістом сірки від 0,5 до 2,5% (викид Еот становить 2-12 т / год) з трубами висотою 100 - 150 м, показали , що разова концентрація ЗОЗ регулярно перевищує допустиму. Такий же результат отримано в регіоні великої Г РЕМ: разова приземному концентрація перевищує допустиму на відстані до - 10 км. Мабуть, це характерно для всіх ТЕС, тому що перевищення разових приземних концентрацій 502 встановлені в регіонах Каширської, Черепецкой, Південно-Уральської, Південно-кузбасівській, Молдавської та ін. ГРЕС. В регіоні Молдавської ГРЕС з мокрою очищенням димових газів приземному концентрація Бог (разова) перевищує допустиму в переважній більшості випадків спостережень практично при будь-якій швидкості вітру на відстані до 8 - 9 км (висота труби 180 м). Перевищення санітарно-гігієнічних ГДК 50> в атмосфері на зазначених територіях можливо в 2-4 рази, а ГДК для деревних рослин - в 5-10 і більше разів. Однак середньорічні ГДК як санітарно-гігієнічні, так і для деревних рослин, мабуть, чи не перевищуються. По крайней мере, результати розрахунку приземних концентрацій (середньорічних) 502 показують, що це так. Ініційованих викидами 50] сукцесій в наземних екосистемах, наприклад, в регіоні Рязанської ГРЕС, не виявлено [6].

    У 1998-1999 р.р. в регіоні Смоленської АЕС проведені дослідження, які дозволили зробити висновок, що стан регіону після ~ 15 років роботи

    31

    АЕС цілком сприятливий і АЕС можна визнати екологічно безпечним об'єктом. Радіаційні впливу цієї АЕС на населення м Десно-Горський не більше 0,6-0,7% допустимого, не виявлено ніяких наслідків радіаційних впливів АЕС на природне оточення. Теплове забруднення штучного водоймища-охолоджувача змінило стан його екосистеми, але той стан, в якому екосистема перебуває зараз, можна визнати благополучним. Впливу малого хімічного забруднення не виявлено. Детальна інформація про стан регіону зараз і очікуваний (прогнозований) в 2010-2015 р.р. дозволила рекомендувати споруду в декількох кілометрах від діючої АЕС Смоленську АЕС-2.

    У 1997 р була розглянута можливість і доцільність спорудження замість Смоленської АЕС-2 Смоленської ТЕС, що працює на Кансько-Ачинського кам'яному вугіллі електричною потужністю 4,2 ГВт (6 енергоблоків), Передбачуваний витрата вугілля 2000 т / год. Вихід золошлаки 230 т / год на 1 ГВт. ТЕС повинна була б мати склад вугілля ємністю 1250 тис. Тонн з роторної перевантажувальної машиною і розвантажувальної естакадою довжиною 120 м. Під склад необхідно було відвести 20 га землі. При складі мало працювати розморожувати пристрій потужністю 2000 т / год, дробильний корпус з продуктивністю 4000 т / год. Димові гази 'ГЕС передбачалося відводити через дві труби висотою 360 м. В ~ 15 км від ТЕС (ближче ніде) потрібно було обладнати золошлакоотвала, здатний щогодини приймати 4720 м3 золошлакопульпи, що перекачується з ТЕС по трубопроводах. Для складування золошлаки протягом 5 років у вигляді штабеля висотою 12 м потрібно площа 100 га. Знадобилося б вирубати на такій території ліс.

    Крім основного виробництва ТЕС повинна була мати якого запального господарство на мазуті з приймально-зливним пристроєм з фронтом 200 м, з мазутонасосних станцією продуктивністю 150 т / год і мазутоскладом (ЗхЗООО м3).

    Далі все той же, що і на Смоленській АЕС: берегові насосні, підвідний та відвідний канали або градирні (як на Смоленській АЕС-2), залізниця, ремонтні цехи і т.д. У порівнянні з ТЕС Смоленська АЕС виглядає малим виробництвом.

    Викиди Смоленської ТЕС склали б:

    50г ~ (4-6) х 10'Ч / рік ИОх - (1 -3) х ЮЧ / рік зола - (1 -3) х 1О ^ т / рік додамо діоксин, бенз (а) пірен, У205 і ряд інших токсикантів, кількість яких оцінити поки не можна (залежить від типу котла, умов горіння і ін.),

    При розі вітрів, близькою до кругової, та висоті викиду (з урахуванням перегріву викиду) 420 м разові допустимі концентрації 50; і ИОх (діють однонаправлено і тому менше названих) будуть систематично перевищувати середньорічні, а для рослинності - практично постійно. Можлива загибель хвойних парцелл, пригнічення широколистяних, і дрібнолистих лісів. Випадання на дзеркало водойми-охолоджувача змінять

    32

    pH води. ТЕС могла стати основним джерелом кислотних дощів в смоленсько-Калузькому регіоні. Визнати таку ТЕС екологічно безпечним об'єктом можна. (Детальних прогнозів і оцінок наслідків будівництва та експлуатації ТЕС не робити, так як прості оцінки показали, що нічого доброго не буде).

    У теплоенергетиці введено поняття «відносної шкідливості» різних видів палива (мінімум 4 - газ, максимум 25 - мазут з 3,5% S). Кансько-Ачинський вугілля - середнє по шкідливості паливо (відносна шкідливість 10-12), якщо припустити, що в першому наближенні справедливо, що наслідки експлуатації ТЕС пропорційні шкідливості палива, то заміна Кансько-Ачинський вугілля газом знизить негативний ефект в 2,5-3 рази. Грубі оцінки говорять, що ТЕС на газі за наслідками наближається до АЕС. Мабуть, ТЕС на газі може бути оцінена як екологічно безпечна. Однак спалювати сьогодні газ на ТЕС (близько Ю10 м3 / рік) - варварство.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Єгоров Ю. О. Забезпечення екологічної безпеки людської діяльності - стратегічний напрям стабільного і безпечного розвитку суспільства. - Регіональна екологія, 1999 г., №3 С. 12.

    2. Протасов А.А., Сергєєва О.А., Кошелева С.І. та ін. Гідробіологія водойм охолоджувачів теплових і атомних електростанцій. - Київ: Наукова думка, 1991 р.

    3. Єгоров Ю.А, Тихомиров Ф.А. Сучасні екологічні концепції ядерної енергетики. / Екологія регіонів атомних станцій. Вип.1 - М .: ЯО СРСР, 1994 г. С. 5.

    4. Сігал І.Я. Захист повітряного басейну при спалюванні палива. JI .: "Надра", 1988 р.

    5. Миколаївський B.C., Миколаївська Т, У. Методика визначення гранично допустимих концентрацій шкідливих газів для рослинності. - М .: ГК СРСР по лісі, 1988 р.

    6. Карабань Р.Т., Гаврилов Є.І., Гітарскій М.Л, Глазов М.В. Дослідження рівнів забруднення та стану наземних екосистем в районі Рязанської ГРЕС. - Изв. Акад. Пром. Екології, 1998 г., №4. С. 23.

    ДОСВІД ВИКЛАДАННЯ МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ В ВНЗ

    С.Б. Нарзулаев, Л.В. Капілевіч, Г.П. Філіппов, М.Ф, Савченков, С.В. Корнієнко (Інститут фізичної культури, Томськ)

    Сьогодні екологічний стан території Росії більшість фахівців оцінюють як критичний. Незважаючи на спад обсягів вироб-

    33


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити