экологическая экспертиза дьяконов (практики). Дьяконов К. П., Дончева Л. В
 Скачать 34.78 Mb.
|
|
Специфика ОВОС проектов ТЭС Анализ проектов создания ТЭС позволяет говорить об основных положениях документа и типичных его недостатках. 1. Технико-экономическая аргументация потребностей в тепло- и электроэнергии в ближней и дальней перспективе в аспекте социально-экономического развития регионов потребления. Недостатки: отсутствие обоснования границ региона энергопотребления и недоучет потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния. 2. Отсутствие (нежелание) глубокого рассмотрения альтернативных вариантов. 3. Обоснование выбора площадки под строительство с учетом сейсмичности и тектонического строения территории. Недостатки: выбор площадки строительства плохо увязывается с размещением селитебных и рекреационных зон, с экологическим каркасом территории 4. Характеристика топлива и особенности его сжигания. Расчет дымовых выбросов с учетом розы ветров. Ошибки: недоучет числа дней со штилями и инверсиями в зимний период; существующих в регионе антропогенных выбросов в атмосферу, в том числе тяжелых металлов. Нередко — игнорирование возможных экстремальных аварийных разовых выбросов в атмосферу и расчет дальнего и ближнею их переноса в атмосфере и последующей аккумуляции в ландшафте. 5. Водоснабжение, водопотребление и водоотведение. Недостатки: отсутствие глубокого анализа состояния водных объектов, качества забираемых на охлаждение вод. Отсутствие расчета изменения глубины залегания и режима грунтовых вод после осуществления проекта. 6. Техническое обоснование систем очистки сбросных вод. Расчет зоны теплового загрязнения водоема в случае сброса теплых технических вод в естественный водоем. Недостатки: низкое качество прогноза реакции грунтов в чаше водоема-охладителя и трансформации донных аквальных комплексов. 7. Характеристика современного состояния и прогноз изменения НТК в сфере влияния ТЭС. Недостатки: схематизм прогноза, без учета внутриландшафтной дифференциации территории. Недостаточное внимание к последствиям загрязнения почв и сельскохозяйственной продукции выбросами как ТЭС, так и транспорта и другими стационарными источниками. 8. Отсутствие списка краснокнижных видов растений и животных 9. Слабое обоснование или полное отсутствие рассмотрения компенсационных мероприятий. 10. Отсутствие материалов общественных обсуждений проектов. 11.3. Специфика технологии ядерного топливного цикла На рубеже веков доля атомной энергетики в мировом производстве энергии составляла 17%; для России этот показатель равнялся 13%, причем территориальное распределение атомных электростанций (АЭС) было крайне неравномерным (рис. 24). В центре Европейской части вклад АЭС в производство энергии равнялся 25%, в Сибири и на Дальнем Востоке — менее 1%. Общепринято рассмотрение экологических вопросов влияния АЭС на окружающую природную среду вкупе со всей технологической схемой ядерного топливного цикла* (рис. 25).   ЯТЦ включает в себя взаимосвязанные производства:
Безусловно, каждое звено ЯТЦ имеет определенное воздействие на окружающую среду. Добыча урановой руды становится рентабельной, если она содержит несколько килограммов урана на тонну. Урановые руды добываются открытым и подземным способами. Полученная руда подвергается предварительной обработке, измельчению, выщелачиванию. Иногда уран извлекается попутно с другими металлами — золотом, медью, свинцом. Обработка руд осуществляется на гидрометаллургических заводах. Их мощность от 500 до 50 000 уранового концентрата в год. Для силикатных и алюмосиликатных руд основным является метод выщелачивания раствором серной кислоты с окислителями. Карбонатные руды выщелачивают раствором карбоната или бикарбоната натрия с окислителями. Для упорных руд применяют кислотное автоклавное выщелачивание при повышенных температурах. Полученный концентрат «желтый кекс» поступает на дальнейшую переработку Возможные негативные экологические последствия этой стадии ЯТЦ связаны с поступлением в природную среду жидких, твердых и газообразных радиоактивных отходов (РАО), содержащих естественные радиоактивные вещества — уран и дочерние продукты его распада. Основными являются твердые отходы — отвалы пустых пород, хвостохранилища гидрометаллургических заводов, склады забалансовых руд. На каждые 200 т извлеченного урана (это годовая потребность АЭС мощностью 1 Гвт) образуется 100 тыс. т РАО, накапливающихся в хвостохранилищах. Они представлены радием-226 и торием-230 с периодами полураспада в десятки тысяч лет, долгоживущими изотопами урана с периодом полураспада в сотни миллионов лет. Из рудников вместе с вентиляционным воздухом в атмосферу выбрасывается радон-222 и радиоактивная пыль с радиоактивными аэрозолями. Жидкие РАО поступают с откачиваемыми подземными водами прачечных и душевых, жидкой фазой хвостов рудничной пульпы. Доля расщепляющегося U-235 в чистом уране всего 0,7%. Поэтому для использования его на АЭС необходимо доведение содержания U-235 до 3%. Уран с помощью фтора превращают в газообразный гексафторид урана (UF6). Затем изотопы разделяют с помощью нескольких способов — разделения на фильтрах, каскадной диффузии, центрифугирования газов. Из обогащенного UF6 получают диоксид урана, формуют его в брикеты— «таблетки». Сырые отпрессованные «таблетки» нагревают до 1700 0С для достижения необходимой прочности и плотности и заряжают в оболочку топливного стержня из сплавов циркония и алюминия или графита высокой плотности. Топливный стержень (ТВЭЛ) — это трубка с сердечником, представляющим собой брикеты из обогащенного урана (UO2). ТВЭЛы собирают в специальные пакеты, кассеты и блоки («сборки») с регулирующими стержнями и размещают затем в активной зоне реактора. На АЭС энергию для превращения воды в пар получают путем расщепления ядер урана, плутония, тория в ядерном реакторе. В нем проводят управляемую цепную реакцию, при которой допускается расщепление ровно такого количества ядер, которое требуется для выработки электроэнергии. Котел кипящего реактора служит также для нагревания воды. При распаде каждого уранового ядра испускается от двух до трех нейтронов. Для предотвращения распада излишнего числа ядер и выделения слишком большого количества энергии, обеспечения равномерности выработки электроэнергии применяются специальные вещества (кадмий, бор), которые поглощают нейтроны в нужном количестве. В настоящее время в мире существуют пять основных типов энергетических реакторов: водо-водяные с водой под давлением; водоводяные кипящие реакторы, разработанные в США и наиболее распространенные в настоящее время; реакторы с газовым охлаждением разработанные и применяющиеся в Великобритании и Франции; реакторы с тяжелой водой, принятые в Канаде; водографитовые канальные реакторы, которые использовались только в СССР. В России освоен двухконтурный реактор водо-водяной энергетический (ВВЭР). В качестве теплоносителя и замедлителя используется обессоленная вода. Циркуляционными насосами она прокачивается через активную зону реактора под давлением 125 атм., отводит тепло от ТВЭЛов и переносит его в парогенератор, где образуется пар, направляемый на турбину (рис. 26). Системы первого контура включают в себя реактор, циркуляционные насосы и трубопроводы, по которым вода поступает из реактора и парогенератор. К системе второго контура относится паропроводящая часть парогенератора, турбогенераторы и трубопроводы, по которым из парогенератора пар поступает в машинное отделение к турбинам. Второй тип реактора — РБМК — реактор большой мощности канальный, где замедлителем является графит, а теплоносителем — вода.  Перспективным типом реактора является высокотемпературный, где в качестве ядерного топлива, наряду с ураном, используется торий-232 Для обеспечения радиационной безопасности на АЭС существует система защиты, не позволяющая радиоактивным продуктам распада попасть в окружающую среду. Она предусматривает:
Газообразные отходы АЭС складываются из выбросов летучих веществ (трития, радиоактивных изотопов ксенона, криптона, йода) и аэрозолей. Остальные радионуклиды — осколки деления ядер, продукты активации и др. присутствуют в газовых выбросах в виде аэрозолей. Газовые выбросы в атмосферу предварительно очищаются от радионуклидов Объемы жидких отходов, образующихся на АЭС, могут достигать 100 тыс. м3/год на энергоблоке с реактором РБМК-1000 и 40 тыс. м3/гол на энергоблоке с реактором ВВЭР-440 и ВВЭР-1000. Объем твердых отходов ежегодно достигает на АЭС 2000—3000 м3. В основном это отработанное топливо. Ежегодно заменяют примерно 1/3, действующих ТВЭЛов новыми. Наличие радиоактивных отходов при работе АЭС требует учета при их проектировании определенных санитарно-гигиенических и экологических стандартов. Годовая эквивалентная доза для сотрудников АЭС составляет 4,4 мЗв. Для местного населения она равна примерно 0,02 мЗв/год. Для сравнения: фоновое излучение составляет 2 мЗв/год. Для каждой АЭС регламентируются предельно допустимые выбросы в зависимости от размера санитарно-защитной зоны, высоты вентиляционной трубы и усредненных метеорологических условий в районе работы АЭС. Тепловое загрязнение проявляется в воздействии АЭС на поверхностные воды. В активной зоне ядерного реактора выделяется огромное количество тепловой энергии. Эту зону необходимо охлаждать во всех режимах эксплуатации, включая остановку АЭС. Расход воды на АЭС и 1,5 раза выше, чем на ТЭС. Хотя сбрасываемые воды условно чис-1ые, однако за счет своей термальности они подогревают воды водоема-приемника, что вызывает рост его биологической продуктивности. Уровень экологической опасности для водоемов наиболее высок для северных широт и в южной части умеренного пояса (68° с.ш. — оз. Имандра, 48° с.ш. — Каховское водохранилище). Наименьшая уязвимость — 56—60° с.ш. Воздействие АЭС на водные источники существенно возрастает с наращиванием мощности станции. Функционирование станции мощностью 4—6 ГВт приводит к сбросу в водоем подогретых вод объемом от 5 до 7,3 км3/год. Тепловое давление на водные экосистемы настолько велико, что необходимо либо разбавление (охлаждение) сбрасываемых вод, либо расширение площади и объема акватории сброса. При этом площадь водного зеркала должна быть 120-180 км2, что возможно только на крупных реках типа Волги. В связи с этим встает задача проектирования специальных водоемов-охладителей, или градирен. В этом случае площади изымаемых земель возрастают в 6 раз, до 3 тыс. га на АЭС мощностью 6 ГВт. Переработка отработанного топлива. Примерно 10% использованного на АЭС ядерного топлива направляется на переработку для извлечения урана и плутония с целью повторного использования. Технология регенерации топлива заключается в выделении радиоактивных отходов и пригодного для повторного использования топлива. Свыше 99% продуктов деления попадает в высокоактивные отходы; поэтому радиохимические заводы относятся к наиболее опасным стадиям ЯТЦ. Хранение, отработка и захоронение отходов. Отходы подразделяются на три группы: слабоактивные, среднеактивные и высокоактивные. К первой относятся лабораторные отходы, растворы, отходы от уборки, загрязненные фильтры, одежда. Среднеактивные — измельченная оболочка топливных стержней. Их также цементируют в специальных сосудах. Высокоактивные отходы — растворенные в азот: кислоте продукты распада, дающие 99% мощности радиоактивного излучения всех ядерных отходов. В проектах создания АЭС для хранения высокоактивных отходов предусмотрен метод остекловывания растворы концентрируют, подвергают химической обработке, плавят при температуре 1150 °С со стеклянным порошком и затем сливают в толстостенные емкости из нержавеющей стали. Демонтаж АЭС. АЭС рассчитаны на 30 лет работы. Технологиядемонтажа предусматривает полную очистку территории, до ее при вода в состояние «зеленой площадки». 11.4. Влияние АЭС на окружающую среду и специфика ОВОС Экологическими проблемами атомных электростанций занимались видные экологи В. И. Булатов, Ю. А. Егоров, Д. А. Криволуцкий, А. А. Кошелев, В. Г. Линник, А. Ш. Резниковский, Л. Н. Шапиро и др. С. М. Говорушко (1999) представил общую схему влияния атомной энергетики на природную среду, которая представлена в табл. 7. Таблица 7 Схема влияния атомной энергетики на природную среду
По радиационному воздействию на человека и окружающую природную среду нормально работающую АЭС можно считать безотходным производством. Однако это упрощенный подход, так как существует чисто техническая проблема безопасности реакторов. При проектировании АЭС подразумевается максимально возможное соблюдение технологии производств и мер экологической безопасности объекта. Тщательное геологическое и гидрогеологическое обоснование должен пройти выбор места создания АЭС. АЭС являетси землеемким предприятием. Изъятие земель связано со строительством прудов-охладителей, поселков, санитарно-защитных зон, специальной дорожно-транспортной сети и т.д. В первую очередь надлежит обратить внимание на тектоническое строение территории (наличие разломов земной коры, сейсмичность), наличие карстующихся пород и карста, оползневых процессов и других эндо- и экзодинамических геоморфологических процессов. Принцип «легче предупредить, чем лечить» в случае проектирования атомных станций должен соблюдаться абсолютно. Расчет водохозяйственного баланса и прогноз теплового загрязнения водоемов — также важнейшее звено в ОВОСе АЭС. Влияние водоемов-охладителей на окружающую территорию особенно сильно и зимний сезон года, когда температурный контраст двух подстилающих поверхностей — снега и воды может достигать 20-30 "С. Микро климатический эффект проявляется в увеличении влажности воздуха образовании туманов. Вблизи водоема увеличивается выпадение конденсационных осадков; наблюдается обмерзание линий высоковольтных электропередач. Что касается всего ядерно-топливного цикла, то спектр экологических проблем здесь достаточно широк, он включает:
Это относительно самостоятельная проблема. Необходимо оценить следующие факторы природной среды: частоту и интенсивность землетрясений и современных движений земной коры; гидрогеологические и гидрохимические условия, мощность слоя активного водообмена, связь подземных и поверхностных вод; предусмотреть меры по ликвидации потенциальных экологических аварий и катастроф, с просчетом стоимости их ликвидации. Кроме того, сам могильник должен иметь несколько защитных оболочек вокруг радиоактивных продуктов. Захоронение твердых средне- и низкоактивных отходов возможно в приповерхностных хранилищах. В проекте должно быть предусмотрено основных требование при их размещении — минимизация утечки радионуклидом Серьезную опасность для приповерхностных хранилищ может представлять периодическое подтопление при сезонном колебании уровня грунтовых вод. Этот процесс на локальном, внутриландшафтном уровне проявляется индивидуально в зависимости от мезо- и микрорельефа, крутизны склона, почвообразующих пород. В,этом заключается сложность составления прогноза (ОВОСа). Изучение физико-географических и экологических последствий аварии на Чернобыльской АЭС показало, что ответная реакция ландшафтов на воздействие радио нуклидов по своей интенсивности неоднозначна и во многом определяется внутриландшафтными условиями. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||