Экологические проблемы эксплуатации АЭС


Свинец

В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания, а также с водой и пылевыми аэрозолями [14]. Основными источниками загрязнения окружающей среды свинцом являются автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин, и стационарные источники предприятий цветной металлургии. Максимальные нагрузки выпадений свинца, ведущие к деградации экосистем, наблюдаются в Московской, Владимирской, Новгородской, Рязанской, Тульской, Ростовской и Санкт-Петербургской областях.

Наиболее опасным является попадание свинца в организм с пылью от загрязненных почв, так как увеличение содержания свинца в почве на каждые 100 мкг/кг вызывает увеличение концентрации токсиканта в крови на 0,5-1,6 мкг/дл.

С продуктами питания в организм человека поступает до 70% всего суточного количества свинца. В отечественных продуктах наиболее высокие уровни содержания свинца определяются в консервах в жестяной таре, свежей и мороженой рыбе, пшеничных отрубях, желатине. Повышено его содержание и в корнеплодах, выращенных на землях вблизи автомагистралей. В городах с низким и среднем уровнем загрязнения потребление свинца с продуктами питания колеблется от 14 до 68 мкг/сут, тогда как в районах с промышленными источниками этот показатель составляет 48-163 мкг/сут.

Для профессионально незанятого населения имеет значение также и возможность поступления свинца с кусочками краски и домашней пылью.

При оценке воздействия свинца на здоровье человека широко используются методы биомониторинга, позволяющие оценить накопление свинца в биосредах - крови, волосах или зубах - и сопоставить полученные данные с рекомендуемыми, биологически допустимыми уровнями. Поверхности нагрева паровых котлов Тепловосприятие поверхностей нагрева Парообразующие поверхности паровых котлов различных систем заметно отличаются друг от друга, но всегда они располагаются в основном в топочной камере и воспринимают тепло радиацией. В зависимости от вида сжигаемого топлива топочные экраны воспринимают 40–50 % полного количества теплоты, отдаваемой рабочей среде в котле в целом. В поверхностях нагрева горизонтального газохода это тепловосприятие составляет 20–25 %, а на поверхности конвективной шахты приходится 30–40 % теплоты.

Основным показателем влияния свинца на состояние здоровья является уровень его содержания в крови. Комитет экспертов ВОЗ посчитал возможным использование в качестве нормы величину 10 мкг/дл, при этом критерием являются изменения состояния высших психических функций.

СОДЕРЖАНИЕ СВИНЦА В КРОВИ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП НАСЕЛЕНИЯ

Город, группа населения

Содержание свинца, мкг/дл

Взрослые

Дети

 Санкт-Петербург

 дети радиомонтажниц

-

16,5 - 19,5

 вблизи аккумуляторного завода

11,4 - 15,3

17,4 - 20,9

 вблизи транспортных магистралей

8,7 - 11,9

2,6 - 15,3

 Пермь

 работники ГИББД

16,0 - 68,0

-

 профессионально незанятое население

18,8

13,5

Исследования связей между содержанием свинца в волосах и функциональным состоянием нервной системы показали, что при концентрации токсиканта 24,0± 14, 2 мкг/г регистрируется повышенная частота заболеваний ЦНС.

Cодержание свинца в зубах отражает процесс длительного накопления в костной системе, в которой хранится 95% всего запаса этого металла. Содержание свинца в норме (в постоянных зубах) составляет 13,1 ± 1,1 мкг/г; для сравнения, содержание его в зубах профессионально незанятого населения некоторых регионов России составляет 20-35 мкг/г, вблизи аккумуляторного завода в Санкт-Петербурге - 29,7 ± 1,3 мкг/г. Сходные данные получены и в Германии, а вот в Дании среднее содержание свинца в зубах у детей составило 10,7 мкг/г.

Средние концентрации свинца в воздухе крупных городов составляют 0,5 - 1 мкг/м3 при ПДК 0,3 мкг/м3. В таких условиях в организм взрослого человека поступает до 8 мкг в сутки, а в организм ребенка - до 2 мкг (по заключению экспертов ВОЗ, поступление свинца с воздухом не должно превышать 2,4 мкг/сут для взрослого и 0,6 мкг/сут для ребенка).

В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом проводится контроль за содержанием свинца, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/мз. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан [15]. Около 10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м3.

Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма, Гусь - Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград,  Красноуральск, Курск, Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов превышают ПДК в несколько раз.

В московской питьевой воде содержание свинца варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.

Наиболее высокие концентрации  свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке  свинца, производству свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ, Дальнегорск, Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).

По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, установлено, что расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет 65,25 мг или 1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут.

Среднее  прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному нормативу (10мкг/дл). В городах  с высоким содержанием свинца в окружающей среде этот норматив может быть превышен почти вдвое.

Свинец и здоровье детей

Основным показателем воздействия  cвинца на здоровье детей является уровень его содержания в крови, причем происходит  постоянный пересмотр рекомендуемого нормативного содержания cвинца в крови. Результаты  ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).

Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г. Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах населения проводятся в различных городах России с 1980 г.. В частности, результаты исследования свинца в волосах и моче детей и взрослых, проживающих в промышленных районах России, были опубликованы в 1994 году [16]. Рассматривался коммуляционный эффект воздействия свинца от промышленных источников и автотранспорта. Наибольшая концентрация свинца наблюдалась у детей, проживающих вблизи медеплавильных заводов - 18.2мг/г, свинцово-кадмиевых заводов- 31.1 мг/г и хранилищ предприятий по производству аккумуляторов – 48.3 мг/г. У взрослого населения, проживающего на загрязненной территории, содержание свинца было ниже, однако превышало показатели по контрольной группе в пять раз. Концентрация свинца в волосах детей коррелировала с уровнем содержания свинца в воздухе и почве.

Среди детского населения, подвергающегося воздействию повышенных концентраций cвинца, наиболее высокие уровни его накопления отмечаются на территориях вблизи металлургических и аккумуляторных производств в городах Владикавказ, Курск, Карабаш, Красноуральск, Кыштым, Саратов, Челябинск, а также в зоне влияния Чернобыльской катастрофы.

Установлено значительное накопление cвинца в зубах детей, проживающих в уральских городах Карабаш, Кировград, Красноуральск, Верх-Нейвинск и Верхняя Пышма. Содержание cвинца в зубах этих детей значительно выше, чем в США и других странах мира.

Эффекты воздействия cвинца на здоровье детского населения рассмотрены по

отдельным системам организма, на состояние которых этот металл оказывает

наиболее выраженное влияние.

Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей, проживающих вблизи аккумуляторных заводов в городах С.- Петербурге и Саратове и металлургических заводов в городах Белово и Красноуральск. В г. Белово Кемеровской области (среднее содержание свинца в крови детей 9,9 ± 0,5 мкг/дл) показатель тревожности детей встречается чаще, чем в других городах; болезни нервной системы у детей первого года жизни в этом городе представлены преимущественно энцефалопатиями и судорожным синдромом, а у детей старшего возраста (неврозами, энурезами, эписиндромом. В г. Красноуральске (среднее содержание свинца в крови детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл) у 76% детей отмечается задержка психического развития.

Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой системе. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий, в частности с  ингибированием поглощения ионов кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца  в крови (более 20 мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге, выявлены функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.

В Чапаевске было проведено исследование, продемонстрировавшее связь невысоких уровней свинца с более поздним наступлением первых половых признаков у мальчиков. В исследовании участвовали 489 мальчиков в возрасте от 5 до 9 лет [17]. Относительно низкие уровни свинца в крови связаны со снижением роста и различием в наступлении полового созревания у мальчиков. В дальнейшем исследоваия будут проводиться с этой когортой детей, в котором предполагается рассмотреть зависимость полового созревания и уровня содержания в крови свинца и еще 20 загрязняющих веществ.

Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние здоровья новорожденных. Новорожденные  в городах Белово Кемеровской области и Карабаш Челябинской области имеют более  низкие показатели физического развития, чем в контрольном районе. В другом городе с металлургическим производством, Владикавказе, у женщин увеличено число случаев бесплодия, самопроизвольных абортов, токсикозов, мертворождаемости и рождения  детей с уродствами: дефектами развития костно-суставной системы, врожденными пороками  сердца и др. Частота врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых  работают на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.

Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку для детей, проживающих в городах  России, показали преобладающую роль загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в организм. Почти у 44% детей в городах России могут  возникать проблемы в поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца;  около 9% нуждаются в лечении; здоровье 0,2% детей находится в опасности и примерно 0,01% детей (500 из анализируемого контингента) нуждается в неотложном медицинском вмешательстве.

По такой схеме строятся КЭС без промежуточного перегрева и почти все ТЭЦ на докритические начальные параметры пара. По уровню начального давления различают ТЭС докритического давления, сверхкритического давления (СКД) и суперсверхкритических параметров (ССКП).
Природоохранные технологии на АЭС