- •Экосистемы их строение и условия существования. Трофические цепи и сети экосистем.
- •1.1.Уровни биологической организации и экология
- •1.2. Популяция как форма существования вида, обеспечивающая приспособляемость его к конкретным условиям среды
- •1.3. Сообщество (биоценоз)
- •1.4. Группы организмов и их взаимосвязи в биогеоценозах
- •1.5. Трофические цепи и сети экосистем
- •1.6. Концепция экосистемы
- •1.7. Продуцирование и разложения вещества в природе
- •Учение о биосфере
- •2.2. Состав и границы биосферы
- •2.3.3. Биохимические циклы наиболее важных биогенных элементов
- •1. Формирование техносферы
- •Антропогенное загрязнение окружающей среды (ос) и здоровье человека
- •2.1.Понятие загрязнения
- •2.2. Разрушение литосферы
- •3. Радиоактивные отходы и радиоактивное загрязнение
- •3.1. Опасность накопления радиоактивных отходов
- •3.3. Радиоактивное загрязнение вследствие аварий
- •4. Загрязнение гидросферы
- •4.1. Моря
- •4.2. Континентальные водоемы
- •4.3.Подземные волы
- •Урбанизация
- •2. Проблемы городского транспорта
- •2.1. Влияние на городскую среду
- •4.3. Пути экологизации
- •5. Проблемы чистой воды и бытовых стоков
- •6. Твердые бытовые отходы
- •6.1. Количество и состав
- •6.2. Обращение с твердыми бытовыми отхолами
- •7. Строительный техногенез
- •9. Озеленение
- •10. Города будущего
- •Обеспечение энергией
- •1.1. Характеристика современной энергетики
- •1.2. Прогноз энергетики будущего
- •Часть III. Основные проблемы перехода...
- •1.3.1. Гелиоэнергетика: физический вариант
- •1.3.2. Гелиоэнергетика: биологический вариант
- •1.3.3. Геотермальная энергетика
- •1.3.4. Приливно-агливная энергетика
- •1.3.5. Микрогидроэнергетика
- •1.4. Атомная энергетика
- •1.4.1. География
- •1.4.2. Плюсы и минусы
- •1.4.3. Перспективы
- •1.5. Энергосбережение
- •2. Обеспечение промышленности ресурсами
- •2.1. Масштабы потребления
- •2.2. Опасность исчерпания
- •2.3. Экономия минеральных ресурсов: новые подходы
- •2.4. Потенциал ресурсосбережения
- •2.5. Ограничения материальной революции
- •3. Ресурсы воды
- •3.1. Водопотребление
- •3.2. Последствия превышения норм водозабора
- •3.3. Водосбережение
- •4. Ресурсы древесины
- •4.1.Потребление
- •4.2. Экономия
- •4.3. Лесные ресурсы России
- •1. От Мальтуса к неомальтузианству
- •2. Демографические реалии прошлого и настоящего
- •3. Возможности управления демографическим процессом
- •8.4. Прогноз демографической ситуации в мире
- •5. Демографическая ситуация в России
- •1) Сциентистский - возможность решения любых проблем будущего за счет развития науки;
- •2) Алармистский - неизбежность гибели человечества вследствие экологического коллапса;
- •3) Консервационистский - восстановление естественной природы при резком снижении численности народонаселения;
- •Заключение
- •1.1.Исторический аспект правовых отношений в области экологии и природопользования
- •15.1. Платное природопользование
- •15.2. Экологически ориентированные государственные инвестиции
- •15.3. Экологические налоги
- •15.4. Экологический менеджмент
- •15.5. Экологическая реструктуризация экономики
- •15.6. Экологическое право
- •2. Развитие международного сотрудничества в деле охраны окружающей среды
- •16.1. Контроль за перемещением особо опасных веществ
- •16.2. Охрана атмосферы
- •16.2.1. Киотский протокол
- •16.2.2. Монреальский протокол
- •16.3. Охрана мирового океана
- •16.4. Охрана биологического разнообразия
- •16.4.1. Ситес
- •16.4.2. Конвенция о биологическом разнообразии
- •16.4.3. Другие важные соглашения
- •16.4.4. Участие России
- •16.5. Правительственные и неправительственные природоохранные организации
- •Вопросы к экзамену
3. Радиоактивные отходы и радиоактивное загрязнение
Особую опасность для биосферы представляет загрязнение радиоактивными отходами, которые являются неизбежным спутником бурно развивающейся атомной энергетики. К ним относятся все радиоактивные и зараженные материалы, образующиеся в процессе использования радиоактивности человеком и не находящие дальнейшего применения. Кроме текущего загрязнения радиоактивными отходами причиной сильного радиоактивного загрязнения могут быть аварии на предприятиях атомной энергетики.
3.1. Опасность накопления радиоактивных отходов
Радиоактивные отходы образуются в процессе работы атомных электростанций (АЭС) и при любом варианте обращения с ними накапливаются, что является главным аргументом противников ядерной энергетики.
Типы радиоактивных отходов. В их состав входят отработанные тепловыделяющие элементы АЭС (ТВЭЛы), конструкции АЭС при их демонтаже и ремонте, обладающие радиоактивностью части медицинских приборов, рабочая одежда сотрудников АЭС и другие. Радиоактивные отходы должны храниться или захораниваться таким образом, чтобы была исключена возможность их попадания в окружающую среду. Различают три типа таких отходов: низкоактивные - активноть менее 0,1 Ки/м3; среднеактивные - от 0,1 до 100 Ки/м1; высокоактивные - свыше 100 Ки/м3. Низкоактивные отходы образуются в процессе добычи и обогащения урановой руды. Их количество сегодня превышает 500 млрд т [77].
Основным иcточником средне- и высокоактивных отходов являются АЭС (переработка 1 т ТВЭЛов дает 0,9 м3 высокоактивных и 150 м3 среднеактивных отходов), которые могут работать по схеме открытого (захоронение радиоактивных отходов) или закрытого (переработка радиоактивных отходов) топливного цикла.
Захоронение радиоактивных отходов в литосфере. При открытом топливном цикле для обезвреживания указанных отходов используется так называемая многобарьерная технология. Сначала их выдерживают на территории АЭС во временных хранилищах под водой в течение 2-10 лет. За это время примерно в 1000 раз снижается выделение тепла и в 100 раз понижается радиоактивность. Далее, после упаковки (остекловывание, смешивание с битумом, бетоном) отходы в течение 30-50 лет находятся под наблюдением во временных хранилищах на глубине 5—10 м. После этого возможно их окончательное захоронение в прочные геологические формации (предпочтительнее пласты каменной соли). В местах сохранения и захоронения радиоактивных отходов проводится постоянный дозиметрический контроль радиационной обстановки, который координируется Международным агентством мо атомной энергии (МАГАТЭ). Используется автоматизированная система контроля радиационной обстановки (АСКРО).
В Российской Федерации имеется 227 хранилищ радиоактивных отходов, из которых 81 уже законсервировано. По состоянию на 1991 год только на 9 действующих АЭС накоплено 90 тыс. м3 упаренных жидких и более 60 тыс. т твердых радиоактивных отходов. В Московской области имеется 20 временных хранилищ таких отходов, каждое емкостью около 9 тыс. м3.
Значительные сложности представляет захоронение демонтируемых блоков АЭС, срок службы которых составляет 40-60 лет. Возможны как демонтаж блоков и их подземное захоронение, так и создание надземных могильников (подобных чернобыльскому саркофагу). В настоящее время демонтаж и захоронение отработавших ядерных блоков в России отстает от потребности в этом экологически необходимом этапе топливного цикла. В итоге старые атомные блоки в неутилизированном состоянии хранятся под Екатеринбургом и Воронежем. Ждут своей очереди утилизации и 150 атомных подводных лодок, которые стоят у причалов Баренцева и Белого морей и на Камчатке.
Захоронение радиоактивных отходов в морях до 1984 г. практиковалось захоронение этих отходов в морях (США, Великобритания, Россия, Япония). Только США сбросили в море к этому времени больше 90 тыс. контейнеров с высоко и среднеактивными отходами. СССР в этот период сбрасывал в моря все отходы атомного военного и морского флота, что составило в год 18-20 тыс. м3 жидких и 6-7 тыс. м3 твердых отходов (часть их запаковывалась в стальные контейнеры с толщиной стенки не менее 3 мм, часть сбрасывалась в неупакованном виде). С 1967 по 1976 гг. в океане захоронено 46 тыс. т радиоактивных отходов, основная часть которых сбрасывалась на глубину около 4500 м примерно в 1000 км от побережья Европы. За 40 лет (до 1992 г.) СССР затопил в водах Северного Ледовитого океана 15 реакторов, отслуживших свой срок на атомных подводных лодках, топливные элементы с атомохода «Ленин» и 13 аварийных реакторов с подводных лодок (при этом шесть затопленных реакторов были с невыгруженным ядерным топливом).
Море приняло в свои глубины упавшие атомные бомбы, самолеты и подводные лодки с ядерным оружием. 21 января 1968 года атомный бомбардировщик США упал в океан недалеко от поселка Туле (Гренландия). Повышенная концентрация плутония была зарегистрирована в радиусе 15 км от места падения самолета. В Баренцевом море в 300 км от Норвегии на глубине 1680 м покоится затонувшая атомная подводная лодка «Комсомолец» с ядерным реактором и двумя торпедами с ядерными боеголовками. Общее число затонувших подводных лодок с ядерными реакторами составляет 5.
В настоящее время захоронение радиоактивных отходов в океане запрещено международной конвенцией, так как при длительном нахождении под водой возможно разрушение контейнеров и выход в окружающую среду плутония и его изотопов, обладающих высокой радиоактивностью и длительным физическим периодом полураспада.
3.2.Возможности переработки радиоактивных отходов.
Переработка указанных отходов распространена в Великобритании и Франции, где АЭС работают по закрытому топливному циклу. В России имеются крупные предприятия по переработке радиоактивных отходов: «Маяк» в Челябинской области и комбинат в Красноярске. На «Маяке» создана самая крупная в мире электропечь для остекловывания этих отходов.
Однако мощностей предприятий по переработке радиоактивных отходов в мире, очевидно, недостаточно. При переводе всех АЭС Европы на замкнутый цикл количество данных отходов значительно превысит возможности их переработки. К 2000 г. в Европе уже накопилось около 6 тыс. т высокоактивных отходов, а в США - не менее 20 тыс. т.
Проблема плутония. По существу, отходом является и плутоний - радиоактивный элемент, который не встречается в природе. Он образуется в реакторах АЭС. Физический период его полураспада - 24 110 лет. Плутоний - высокоактивный элемент, 1 г плутония, попавший в окружающую среду, может вызвать от 4000 до 1 млн случаев заболевания человека раком. Плутоний - основа создания ядерных бомб. В настоящее время общее количество «мирного» (т.е. накопленного в результате переработки радиоактивных отходов и хранящегося на территории АЭС) и военного (получаемого в результате демонтажа ядерных боеголовок) плутония в мире превышает 200 т. Это вызывает тревогу во многих странах и является объектом постоянного внимания МАГАТЭ. В Японии и России разрабатываются новые схемы ядерных реакторов, в которых можно «сжечь» плутоний. Видимо, это самый эффективный вариант решения проблемы.
Особой формой радиоактивного загрязнения является нелегальная торговля ядерными и радиоактивными материалами. По данным МАГАТЭ, с 1993 по 2003 гг. в мире было зафиксировано 540 попыток этой торговли, причем в 182 случаях были похищены материалы, пригодные для изготовления ядерного оружия. К счастью, похищенного количества недостаточно для создания атомной бомбы.