Экологические проблемы эксплуатации АЭС


Отходы, содержащие свинец, кадмий, ртуть

Россия

Кадмий

На территории Российской Федерации предприятия по производству никель-кадмиевых аккумуляторов расположены в Курске, Подольске, Пскове, Санкт-Петербурге, Саратове, Свирске, Тюмени, Хабаровске. Сейчас основной источник загрязнения окружающей среды России кадмием - места захоронения никель-кадмиевых аккумуляторов.

На российских железных дорогах щелочные (никель-кадмиевые) аккумуляторы пассажирских вагонов используются очень широко. В результате этого на объектах РЖД ежегодно накапливается огромное количество неутилизированных батарей. В каждом вагоне по данным ОАО «РЖД» в установленных на нем аккумуляторах может присутствовать до 94 кг чистого кадмия.

Положение усугубляется тем, что в настоящее время в России отсутствуют эффективные технологии утилизации кадмийсодержащих щелочных аккумуляторов. Рекомендуется замена используемых на железнодорожном транспорте щелочных (никель-кадмиевых) аккумуляторов свинцово-кислотными, а в дальнейшем - необслуживаемыми кислотно-свинцовыми аккумуляторами, в соответствии с требованием Директивы ЕС 2006/66/ЕС от 6 сентября 2006 г., запрещающей распространение на рынке аккумуляторов, содержащих более 0,002 % кадмия.

Свинец

По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца в отработанных  аккумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно.

К собственно бытовым источникам поступления свинца в ТБО в России следует отнести отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированную керамику, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые  изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, т. е. достигает 0,16-1,6% весовых. Биогаз В нетрадиционной энергетике особое место занимает переработка биомассы (органических сельскохозяйственных и бытовых отходов) метановым брожением с получением биогаза, содержащего около 70% метана, и обеззараженных органических удобрений. Чрезвычайно важна утилизация биомассы в сельском хозяйстве, где на различные технологические нужды расходуется большое количество топлива и непрерывно растет потребность в высококачественных удобрениях. Всего в мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60-ти разновидностей биогазовых технологий.

Ртуть

В последние годы обострились проблемы, связанные с накоплением ртутьсодержащих отходов на территории России, а также и связанные с этим проблемы снабжения действующей промышленности товарной ртутью.

По Поручению Комитета экологии Государственной думы от 02.04.98 г. и Поручению Правительства РФ от 27.05.98 г. БН-П1-1482 НИЦ ПУРО Минэкономики РФ выполнило НИР по теме: “Анализ состояния ртутного загрязнения окружающей среды в Российской Федерации”, где систематизированы данные об образовании, накоплении ртутьсодержащих отходов и существующее состояние проблемы утилизации ртутьсодержащих отходов (РСО). Согласно этим данным [37] , к концу 1990-х годов, общая масса РСО оценивалась в 1,1 млн.т., причем 58% всей массы отходов характеризуется содержаниями ртути в 10 - 30 мг/кг, около 12% - содержат ртуть от 100 до 5000 мг/кг, и 30% содержат ртуть более 5000 мг/кг., т.е. общее количество ртути в отходах составляло около 2100 т. При современном потреблении ртути в России, оценивающемся в 200 - 250 т/год, этого количества ртути хватит на 10 лет работы промышленности России. Необходимо также учитывать тот факт, что ежегодно в России производится и размещается в местах временного хранения еще примерно 11 тысяч тонн.

Актуальна проблема масштабного техногенного загрязнения окружающей среды ртутью в золотодобывающих районах России. Несмотря на запрет использования ртути при добыче золота, имеются факты применения метода амальгамирования в золотодобывающих регионах [38]. За истекшие годы ничего не предпринято для ликвидации или локализации ртутного загрязнения региона.

Эта проблема коснулась не только РФ, но и стран СНГ. Серьезную опасность для поймы реки Иртыш представляет техногенная ртутная аномалия в районе г. Павлодара (Казахстан) на месте ликвидированного комбината “Химпром” [39]. За годы работы ртутного цеха - с 1975 по 1993 - в грунте скопилось свыше тысячи тонн ртути. Это ртутное пятно, достигнув глубины от 4 до 21 метра, двигается в сторону Иртыша со скоростью 50 метров в год. В 1999 году, ввиду резкого повышения опасности ртутного загрязнения, на территории завода была объявлена чрезвычайная ситуация. В рамках ее ликвидации был полностью демонтирован цех ртутного электролиза, с полов цеха и демонтированного оборудования было собрано 17 тонн ртути и 130 тонн ртутьсодержащего шлама. Тогда же была построена так называемая первая карта могильника для ртутьсодержащих отходов. И были начаты работы по строительству противофильтрационной глиняной диафрагмы методом "стена в грунте". Из запланированных 700 метров построено 130 метров стены.

Не менее опасным являются накопления ртути и ртутьсодержащих приборов в различных учебных заведениях, научных учреждениях, опытных заводах и у населения крупных городов. В 1997 г. в рамках выполнения муниципальной программы по инвентаризации источников ртути в г. Санкт-Петербурге было определено, что количество ртути в термометрах и тонометрах, находящихся у населения города, составляет не менее 3 тонн. На промышленных предприятиях, в НИИ, в медицинских, школьных и дошкольных учреждениях хранится 10 – 12 тонн ртути, и именно эти источники определяют аварийные ситуации, связанные с розливом металлической ртути и загрязнением ртутью территорий (более 250 официально зарегистрированных случаев в год) [40]. В России в 1998 - 2002 г. ежегодно использовалось (разбивалось, выходило из строя и т.д.) до 9 млн. ртутных термометров, содержащих порядка 18 т. металлической ртути [41].

Важная статья РСО – это отходы потребления - люминесцентные лампы, термометры, тонометры, и, наконец, металлическая ртуть, которая поступает к населению разными путями и приобретается, в основном, для перепродажи. На территории России в настоящее время функционирует 44 предприятия, специализирующихся, в основном, на переработке люминесцентных ламп. Мощности этих предприятий способны переработать практически весь объем отработанных люминесцентных ламп, образующихся на территории России [42].

На некоторых предприятиях России организована переработка собственных высококонцентрированных ртутьсодержащих отходов (ПО “Каустик” (Башкирия), “Усольехимпром” (Иркутская обл.), ПО “Каустик” (г. Волгоград), “Белвитамины” (г. Белгород) с целью регенерации ртути. Однако в результате переработки образуются отходы с меньшим содержанием ртути (0,2 – 0,4%), остающиеся отходами 1-го класса опасности и требующие специальных мероприятий для их хранения.

Ртуть, полученная в результате утилизации РСО, служит сырьем для производства товарной ртути и ее соединений. Сбор отработанной ртути организован через штабы МЧС, которые осуществляют сбор и складирование вторичной ртути, ртутьсодержащих приборов, материалов, отходов демеркуризации отдельных промышленных и бытовых помещений [43].

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