Экологические проблемы эксплуатации АЭС


Экологические проблемы эксплуатации АЭС

Как любая крупномасштабная техногенная деятельность человека и как любой другой энергетический объект, атомные электростанции влияют на состояние экосистемы. Радиационный фактор является барьером в общественном сознании для атомной энергетики при выборе вида энергоисточника, поскольку сформировалось неадекватное восприятие техногенных рисков различной природы. Существует опасность принятия потенциально опасных решений, связанных фактически с большим суммарным риском, чем АЭС.

Радиация – один из многих естественных факторов воздействия окружающей среды. Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Уровни естественного излучения варьируют в довольно широких пределах, и наш организм не только подготовлен к заметному радиационному воздействию, но и в значительной степени им сформирован: разделение полов, иммунные и репарационные генетические механизмы являются инструментом эволюции в борьбе, прежде всего, с радиационным фоном.

Техногенное радиоактивное загрязнение происходит от радионуклидов, период полураспада которых более нескольких минут. Такие вещества называются биологически значимыми радионуклидами.

В России основные проблемы радиоактивного загрязнения окружающей среды связаны с прошлой деятельностью предприятий атомной промышленности.

Экологические проблемы энергетики

Сегодня общепризнано, что не существует способов получения электроэнергии, не сопряженных с риском возможного вреда.

Вопрос «какая электростанция характеризуется большим удельным выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду – атомная или угольная?» звучит риторически, однако, как ни парадоксально, больший удельный выброс (на единицу произведенной электроэнергии) дает угольная станция. В угле всегда содержатся природные радиоактивные вещества – торий, два долгоживущих изотопа урана, продукты их распада (радий, радон и полоний), а также долгоживущий радиоактивный изотоп калия – калий-40. При сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. При этом удельная активность выбросов ТЭС в 5–10 раз выше, чем для АЭС.

Значительная доля природных радионуклидов, содержащихся в угле, скапливается в шлаковых отвалах ТЭС и попадает в организм людей по пищевым цепочкам при размытии водой. В 1 тонне золы ТЭС содержится до 100 г радиоактивных веществ. На АЭС такой канал их распространения отсутствует вообще, поскольку технологии обращения с удаленным из реактора облученным ядерным топливом (ОЯТ) исключают его контакт с внешней средой. В целом же радиационное воздействие ТЭС на население оказывается примерно в 20 раз выше, чем у АЭС равной мощности (в обоих случаях оно многократно меньше влияния естественного фона).

Выбросы ТЭС содержат, главным образом, элементы, активно участвующие в жизненном цикле. При этом многие специфические вещества, обладающие высокой биологической опасностью, в выбросах ТЭС не нормируются.

При сжигании угля, кроме золы и сажи, образуются двуокись углерода, создающая парниковый эффект; токсичные газы (оксиды углерода, серы, азота и ванадия), вызывающие кислотные дожди и кислотные отравления; сложные полициклические ароматические углеводороды канцерогенного воздействия (бензапирен и формальдегид); пары соляной и плавиковой кислот; токсичные металлы (мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, таллий, хром, натрий, никель, ванадий, бор, медь, железо, марганец, молибден, селен, цинк, сурьма, кобальт, бериллий), которые могут вызывать в 1000 раз больше смертей, чем ядерные отходы. Характеристика канцерогенных выбросов ТЭС приведена в табл.1.

Дальнейшее развитие тепловой энергетики на органическом топливе, основанной на угле, нефти, газе, сланцах, торфе, приведет к глобальным изменениям климата и свойств атмосферы.

Таблица 1

Валовые выбросы ТЭС мощностью 1 ГВт

Необходимо проводить сопоставление не просто электростанций на различных видах топлива, но и их топливных циклов, включающих операции по добыче, транспортировке, подготовке, переработке.

Парогазовые тепловые электростанции комплектуются парогазовыми установками (ПГУ), представляющими комбинацию ГТУ и ПТУ, что позволяет обеспечить высокую экономичность. ПГУ-ТЭС могут выполняться конденсационными (ПГУ-КЭС) и с отпуском тепловой энергии (ПГУ-ТЭЦ). В настоящее время в России работает четыре новых ПГУ-ТЭЦ (Северо-Западная ТЭЦ Санкт-Петербурга, Калининградская, ТЭЦ-27 ОАО "Мосэнерго" и Сочинская), построена также теплофикационная ПГУ на Тюменской ТЭЦ. В 2007 г. введена в эксплуатацию Ивановская ПГУ-КЭС.
Природоохранные технологии на АЭС