Экологические проблемы эксплуатации АЭС


Источники загрязнения среды

99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39 предприятий цветной металлургии, в том числе  около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: 

Среднеуральский медеплавильный  завод (291 т/год);

Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год);

Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); 

АО "Дальполиметалл" (28 т/год);

завод "Электроцинк" (16 т/год).

Расчеты, сделанные  на основании официальных статистических данных о потреблении топлива субъектами Российской Федерации в 1993 г., показали, что при сжигании органического топлива (уголь, мазут, природный газ) в атмосферу России поступает примерно 400 т свинца.
Газотурбинные установки (ГТУ) Малая теплоэнергетика

Выбpосы и сбpосы соединений свинца в химическом комплексе  связаны с пpоизводством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных  пpисадок к автомобильным бензинам, полимеpизацией пластмасс и др.

В лакокрасочном  производстве по-прежнему (в последнее время во все меньших количествах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие свинец, входят и в состав антикоррозийных  покрытий, имеющих главным образом защитное, а не декоративное значение.

Выбросы свинца стекольными предприятиями в целом по России оцениваются величиной порядка  100(200 т/год. Производство хрустальной посуды, оптического стекла типа "тяжелый флинт", деталей кинескопов, специальных свинцовых стекол для спайки с металлами  и другими стеклами следует рассматривать как источники загрязнения окружающей  среды, в первую очередь атмосферного воздуха, соединениями свинца. Потери свинца на таких предприятиях составляют 2-8% от массы вовлеченного в технологический процесс элемента. Концентрация свинца в отходящих газах при варке малосвинцового стекла составляет до 600 мг/м3.

Вклад различных отраслей промышленности  в загрязнение атмосферного воздуха свинцом стационарными источниками оценивается,  по данным Госкомстата России, следующим образом:

- цветная металлургия - 86,7%;

- машиностроение и металлообработка - 8,8%;

- черная металлургия - 1,4%;

- химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5%;

- деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность - 0,3%;

- транспортные  предприятия, пищевая промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность - по 0,1%;

- другие отрасли промышленности - около 1,8%.

Ртуть

В современной России полномасштабных федеральных проектов по инвентаризации источников эмиссии ртути в среду обитания и оценке ртутного загрязнения территории страны не выполнялось. В то же время только в результате целенаправленного использования ртути в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, при золотодобыче ее эмиссия в окружающую среду в пределах России составляет, как минимум, десятки тысяч тонн. В Российской Федерации из всех химических элементов только ртуть нормативно определена в различных компонентах окружающей среды как вещество 1-го класса гигиенической опасности, что априори обусловливает необходимость осуществления соответствующего экологического мониторинга и детального изучения интенсивности и масштабов ртутного загрязнения территории страны [18].

В России к 2000-2002 гг. особенно значительно (как правило, не менее чем в несколько раз) уменьшилось использование металлической ртути в химической промышленности, в производстве ртутных и ртутьсодержащих гальванических элементов (на два порядка), контрольно-измерительных приборов, соединений ртути, изотопов лития и др. В настоящее время в стране основная часть ртути, вновь вовлекаемой в производство, используется в химической промышленности (производство хлора и каустической соды, винилхлорида), в производстве ртутных термометров и разрядных (люминесцентных) ламп.

Таблица. Объемы и структура потребления ртути в России в 2001/2002 гг., тонны

Область использования

2001/2002 гг.

Прогноз на 2010 г.

Производство хлора и каустической соды *

103

40 – 45

Производство винилхлорида **

7,5

6 – 7

Производство термометров

26

30 – 35

Производство разрядных (ртутных) ламп

7,5

4 – 6

Производство газоразрядных приборов (игнитроны и т. п.) ***

0,2 – 0,4

0,2 – 0,3

Производство силовых полупроводниковых приборов ***

2,2 – 2,5

1 – 1,5

Производство гальванических элементов

0,9 – 1,2

0,5 – 0,8

Золотодобывающая промышленность ****

4,5

1 – 2

Стоматология

0,7 – 0,9

0,2 – 0,3

Производство соединений ртути *****

1,5 – 2

1 – 1,2

Производство полупроводниковых материалов ******

0,5 – 2

0,3 – 1

Получение сверхчистых материалов (амальгамным способом) ******

5 – 7

1 – 3

Прочее *******

12 – 14

8 – 10

 ИТОГО

~ 172 – 179

~ 93 – 113

* С учетом вторичной ртути, получаемой на предприятиях из отходов собственного производства и возвращаемой в технологический процесс; ее доля не превышает 10% от ежегодного потребления.

** В пересчете на металлическую ртуть (в производстве винилхлорида используется сулема - HgCl2) и с учетом вторичной ртути, получаемой на предприятиях из отходов собственного производства и возвращаемой в технологический процесс; ее доля не превышает 10% от ежегодного потребления ртути на конкретном заводе.

*** Разовое изготовление приборов, снятых с массового производства.

**** Нелегальное использование амальгамации в золотодобывающих районах страны.

***** Без учета сулемы, используемой в производстве винилхлорида.

****** С высокой степенью неопределенности.

******* С высокой степенью неопределенности (производство красителей и гремучей ртути, телерадиотехника, вакуумтехника, лабораторное дело, аналитическая химия, научные исследования, разработка новой техники, использование в быту и пр.).

По предварительной оценке, на российских предприятиях в производственный цикл, связанный с добычей, обогащением и переработкой руд цветных металлов и концентратов, ежегодно вовлекается от 31 до 92 т ртути. Важен тот факт, что атмосферная эмиссия ртути от предприятий, где ртуть целенаправленно используется в технологических процессах, составляет только 13% от общего ее поступления в атмосферу, еще 10% связано с переработкой (утилизацией) отходов, а подавляющая часть - 77% - приходится на источники и процессы, где ртуть входит в качестве примеси (нежелательной) в состав перерабатываемого сырья.

Потребление ртути в России для изготовления зубных амальгамных пломб сократилось за последнее десятилетие с 6 т до 0,8 т (уровень 2001 г.). Сейчас в России на эти цели используется многократно меньше ртути, нежели в других странах.

Использование ртутьсодержащих пестицидов в настоящее время в России запрещено, однако есть случаи их применения. По оценке Минздрава России в 2001 г. было использовано 20-40 т ртутьсодержащих пестицидов (содержащих около 0,6 т ртути). Очевидно, реализуются их старые запасы. Так на территории подконтрольной по наблюдению за содержанием остаточных количеств пестицидов Западно-Сибирскому УГМС Росгидромета зафиксировано использование в 1997 году 250 кг гранозана – наиболее распространенного ртутьсодержащего пестицида, в 1998 – 170 кг, в 2001 – 1575 кг, в 2002 – 2165 кг. Практикуется также захоронение ртутьсодержащих пестицидов (с их транспортировкой на тысячи километров) на полигонах.

При выборочной инвентаризации складов и хранилищ пестицидов, проведенной Минсельхозом России и МПР России, наряду с десятками других устаревших и запрещенных препаратов обнаружены протравители семян на основе этилмеркурхлорида (гранозан М, гранозан, церезан М) в количествах:

- Алтайский край 97952 кг;

- Архангельская область 490 кг;

- Красноярский край 6550 кг;

- Курганская область  2300 кг;

- Магаданская область 150 кг;

- Омская область 33014 кг;

-  Тюменская область 8670 кг.

Данные предварительной инвентаризации на 01.01.2004 г. показывают, что на территории Российской Федерации может храниться более 500 тонн запрещенных к применению ртутьсодержащих пестицидов. Условия хранения этих препаратов не отвечают природоохранным и санитарно-гигиеническим требованиям.

Одна из серьезнейших экологических проблем – скорейшая ликвидация запасов устаревших и запрещенных к применению пестицидов, в том числе ртутьсодержащих.

В целом по стране в эксплуатации (в различных промышленных установках, в ртутных приборах и изделиях и т. д.) единовременно находятся, судя по всему, тысячи тонн металлической ртути. Например, только в эксплуатируемых электролизерах заводов по производству хлора и каустика находится около 800 т ртути. Значительное количество ртути (в том числе в составе приборов и т. д.) находится на складах различных предприятий и организаций, а также на руках у населения (только в термометрах не менее 230 т ртути).

Проблема загрязнения ртутью жилых, общественных и других зданий актуальна для любого промышленного города. Выборочные исследования в Москве, выполненные еще во второй половине 1990-х гг., показали, что в 15% обследованных школ и детских садов наблюдалось интенсивное загрязнение ртутью. Более детальные исследования в Санкт-Петербурге установили, что ртутное загрязнение обнаружено в 50% школ и 30% детских дошкольных учреждений города.

Масштабы и интенсивность загрязнения территорий страны велики. Вот лишь некоторые, наиболее значимые из заводов и предприятий, использующие "ртутные технологии" и наносящие непоправимый ущерб экологии со всеми вытекающими отсюда последствиями: ОАО "Усольехимпром" (г. Усолье-Сибирское Иркутской области); заводы и производства в гг. Новомосковске, Волгограде, Новосибирске, Челябинске, Белгороде, Смоленске, Саранске, Чебоксары, Норильске, Владикавказе, Дзержинске Нижегородской области, Муроме Владимирской области, Болохове Тульской области, в пос. Голынки Руднянского района Смоленской области, пос. Красный Бор Ленинградской области и др. Например, только по приблизительным результатам проведённых специальных исследований выброс паров ртути в атмосферу в г. Усолье-Сибирское (1992 г.) оценивался в 1,5 т в год, т. е. при таких объёмах за 29-летний период деятельности предприятия общая эмиссия ртути только в атмосферу составила более 43 тонн. В середине 1990-х каждый месяц ОАО "Усольехимпром" сбрасывало со стоками 2,5 т, что за всё время его функционирования составляет 870 тонн.

В больших объёмах ртуть прослеживается в донных отложениях реки Ангары и Братского водохранилища. У многих работников ОАО "Усольехимпром" были установлены клинические проявления хронической ртутной интоксикации. Исследования тканей рыб, птиц, грибов, сельскохозяйственной продукции, выращиваемой в этих районах, показали, что уровни этого яда в них в десятки раз превышают ПДК. У большинства жителей посёлков, расположенных на берегу Братского водохранилища (в рационе питания достаточно велика доля местной рыбы), наблюдалось накопление ртути в организме. Содержание металла в волосах детей превышало региональный фон в 8,7 раз; её высокие уровни отмечались в моче жителей.

В Москве существенная часть территории (почти 20%) характеризуется очень высокими её концентрациями, многократно превышающими фоновые уровни. Установленные зоны техногенного загрязнения в значительной мере являются остаточными, поскольку почва, аккумулируя загрязняющие вещества, отражает многолетний эффект воздействия различных источников загрязнения. Почва выступает также как источник вторичного загрязнения воздуха, грунтовых и поверхностных вод. Пыль, обогащенная ртутью, поступает в жилые и общественные здания, чему не в силах препятствовать даже современные стеклопакеты и кондиционеры.

В российской теплоэнергетике начальные параметры стандартизованы: ТЭС и ТЭЦ строятся на докритическое давление 8,8 и 12,8 МПа (90 и 130 ат), и на СКД - 23,5 МПа (240 ат). ТЭС на сверхкритические параметры по техническим причинам вполняется с промежуточным перегревом и по блочной схеме. К суперсверхкритическим параметрам условно относят давление более 24 МПа (вплоть до 35 МПа) и температуру более 5600С (вплоть до 6200С), использование которых требует новых материалов и новых конструкций оборудования. Часто ТЭС или ТЭЦ на разный уровень параметров строят в несколько этапов - очередями, параметры которых повышаются с вводом каждой новой очереди
Природоохранные технологии на АЭС