- •Тема 1.1. Основные положения и понятия в природопользовании
- •1.1. Основные положения и понятия в природопользовании
- •1.2. Природная среда
- •1.2.1. Образование биосферы и её строение
- •1.2.2. Круговорот веществ и энергии в природе
- •1.2.3. Роль и место человека в биосфере
- •1.3. Вода как составная часть биосферы
- •1.3.1. Основные качества воды в литосфере
- •1.3.2. Загрязнение воды и его последствия
- •1.4. Атмосфера земли
- •1.4.1. Значение и свойства атмосферы
- •1.4.2. Строение и состав атмосферы
- •1.4.3. Загрязнение атмосферы и его нормирование
- •1.5. Почвы
- •1.5.1. Значение почв, их состав и свойства
- •1.5.2. Разрушение и загрязнение почв
- •2.6. Качество окружающей среды и его нормирование
- •2.6.1. Оценка качества окружающей среды
- •2.6.2. Нормирование качества окружающей среды
- •2.6.3. Нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия
- •2.6.4. Нормативы предельно допустимых уровней шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных воздействий
- •2.6.5. Комплексные нормативы качества окружающей среды в природопользовании
- •2.7. Мониторинг загрязнения и методы контроля качества окружающей среды
- •2.7.1. Мониторинг загрязнения окружающей среды
- •2.7.2. Методы мониторинга окружающей среды
- •2.7.3. Методы почвенного мониторинга
- •2.7.4. Методы контроля за уровнем загрязнения вод
- •2.7.5. Методы контроля степени загрязнения атмосферы
- •3.8. Основные виды природопользования и их сущность
- •3.8.1. Виды и формы природопользования
- •3.8.2. Лицензирование права деятельности в природопользовании
- •3. 8.3. Лимитирование природопользования
- •3.9. Основы рационального природопользования
- •9.1. Природные ресурсы и их классификация
- •3.9.2. Планирование, управление и прогнозирование использования природных ресурсов
- •3.10. Природозащитные мероприятия
- •3.10.1. Классификация и основные направления природозащитных мероприятий
- •3.10.2. Биотехнологии охраны окружающей среды
- •3.10.3. Использование возобновляемых источников энергии в области защиты окружающей среды
- •3.10.4. Основные направления развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий
- •3.11. Глобальные природные и техногенные катастрофы на рубеже хх-хм вв.
- •3.11.1. Чернобыльская катастрофа
- •3.11.2. Катаклизм на Саяно-Шушенской гэс
- •3.11.3. Техногенная катастрофа в Мексиканском заливе
- •3.11.4. Природный катаклизм в Исландия
- •3.12. Международное сотрудничество в области природопользования
- •3.12.1. Национальные и международные природные ресурсы
- •3.12.2. Глобальные экологические проблемы
3.11. Глобальные природные и техногенные катастрофы на рубеже хх-хм вв.
В этой теме изложена история четырёх глобальных природных и техногенных катастроф, потрясших мировое сообщество. Такими катастрофами на рубеже XX—XXI вв. стали чернобыльская и Саяно-Шушенская, мексиканская и исландская катастрофы. Урок от этих катастроф человечество должно учесть в будущей природопользовательской деятельности.
3.11.1. Чернобыльская катастрофа
Примером глобального техногенного воздействия на природу в советское время явилась чернобыльская авария, случившаяся 26 апреля 1986 г.
Произошёл взрыв на четвёртом энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украины. Произошло полное разрушение реактора энергоблока и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Это была крупнейшая в своём роде за всю историю ядерной энергетики техногенная катастрофа как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. На момент аварии Чернобыльская АЭС была самой мощной в СССР. Число погибших в течение первых 3 месяцев составило 31 человек; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек.
Основным поражающим фактором стало радиоактивное заражение, в 400 раз превышающее загрязнение территорий в результате бомбардировки японских Хиросимы и Нагасаки. Радиоактивное облако прошло над европейской частью России, Восточной Европой и Скандинавией. Примерно 60% радиоактивных осадков выпало на территории Белоруссии. Около 200 тыс. человек были эвакуированы из зон, подвергшихся загрязнению.
Рис. 7. Четвёртый блок Чернобыльской АЭС после взрыва
Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для СССР, и это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин. Интерпретация фактов и обстоятельств аварии менялась с течением времени, и единого мнения нет о ней до сих пор. Однако расследование причин аварии и накопленный опыт позволили в дальнейшем учесть ошибки проектирования, строительства и эксплуатации АЭС в мировой практике.
В результате аварии произошёл выброс в окружающую среду радиоактивных веществ, в том числе изотопов урана, плутония, йода-131 (период полураспада 8 дней), цезия-134 (период полураспада 2 года), цезия-137 (период полураспада 33 года), стронция-90 (период полураспада 28 лет).
Суммарная активность веществ, выброшенных в окружающую среду, по различным оценкам, может достигать 14 • 1018 Бк (14ЭБк).
Загрязнению подверглось более 200 тыс. км2, из них примерно 70% — на территориях Белоруссии, России и Украины. Карта радиоактивного загрязнения территории этих стран приведена на рис. 8.
Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхности земли. Благородные газы рассеялись в атмосфере и не вносили вклад в загрязнение прилегающих к АЭС регионов. Загрязнение было очень неравномерным по территориям, оно зависело от направления ветра в первые дни после аварии. Наиболее сильно пострадали области, в которых в это время прошёл дождь. Большая часть стронция и плутония выпала в радиусе 100 км от станции, так как они содер-126 жались в основном в более крупных частицах аэрозолей. Йод и цезий распространились на более обширную территорию.
С точки зрения воздействия на население в первые недели после аварии наибольшую опасность представлял радиоактивный йод, имеющий сравнительно малый период полураспада (8 дней), и теллур. В ближайшие десятилетия после катастрофы опасность представляют изотопы стронция и цезия с периодом полураспада около 30 лет. Наибольшие концентрации цезия-137 обнаружены в поверхностном слое почвы, откуда он попадает в растения, в том числе в грибы. Загрязнению также подверглись насекомые и животные, которые ими питаются. Радиоактивные изотопы плутония и америция сохраняются в почве в течение сотен, а возможно и тысяч, лет, однако их количество невелико. Проблемы, связанные с загрязнением трансурановыми элементами, требуют дополнительного изучения. В результате бета-распада Ри-241 на радиоактивно загрязнённых территориях происходит образование америция-241. К 2010 г. вклад Ат-241 в общую альфа-активность составляет 50%. Рост радиоактивности почв, загрязнённых трансурановыми изотопами, за счёт Ат-241 будет продолжаться до 2060 г.
В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн. га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены сотни малых поселений.
Доза облучения населения разных категорий приведена в табл. 2.
Таблица 2
Доза облучения населения за 1986—2005 гг.
Категория |
Период, годы |
Количество, тыс. чел. |
Доза, мЗв |
Ликвидаторы последствий аварий
|
1986-1989 |
600 |
100 |
Эвакуированные
|
1986 |
116 |
33 |
Жители зон постоянного контроля
|
1986-2005 |
270 |
Более 50 |
Жители других загрязнённых зон
|
1986-2005 |
5000 |
От 10 до 20 |
Как указала INSAG [30], катастрофа стала возможной вследствие низкого уровня безопасности всех организаций СССР, задействованных в атомной энергетике, в том числе эксплуатирующей, надзорной, организаций, участвовавших в проектировании реактора и АЭС, а также организаций, осуществлявших поддержку эксплуатации АЭС.
Вокруг четвёртого блока был построен бетонный саркофаг, так называемый объект «Укрытие». Так как было принято решение о запуске 1, 2 и 3-го блоков станции, радиоактивные обломки, разбросанные по территории АЭС и крыше машинного зала, в ходе восстановительных работ были убраны внутрь саркофага или забетонированы. В помещениях первых трёх энергоблоков проводилась дезактивация. Строительство саркофага было завершено в ноябре 1986 г., а в 2000 г. решением правительства Украины работа последнего из работавших энергоблоков была остановлена, и АЭС перестала существовать. Однако её влияние на экосистему будет негативно проявляться ещё долгое время.
Саркофаг, возведённый над четвёртым энергоблоком, постепенно разрушается. Опасность в случае его обрушения определяется количеством радиоактивных веществ, которые находятся под саркофагом. По официальным данным, эта цифра достигает 95% от того количества, которое было на момент аварии. Если эта оценка верна, то разрушение укрытия может привести к очень большим выбросам.
В марте 2004 г. Европейский банк реконструкции и развития объявил тендер на проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию нового саркофага на Чернобыльской АЭС. Победителем тендера в августе 2007 г. была признана компания NOVARKA - совместное предприятие французских компаний Vinci Construction Grands Projets и BOUYGUES.
В результате чернобыльской аварии по мировой атомной энергетике был нанесён серьёзный удар. С 1986 по 2002 г. в странах Северной Америки и Западной Европы не было построено ни одной новой АЭС, что связано как с давлением общественного мнения, так и с тем, что значительно возросли страховые взносы и уменьшилась рентабельность ядерной энергетики.
В 1988 г. на территории, подвергшейся загрязнению, был создан радиационно-экологический заповедник.
В СССР было законсервировано или прекращено строительство и проектирование 10 новых АЭС, заморожено строительство десятков новых энергоблоков на действующих АЭС.
Однако во многих странах мира, в том числе и в России, с начала XXI в. стал возрождаться процесс строительства современных, более надежных АЭС.