Радиоактивные отходы и экологические проблемы
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………
1. Загрязнение атмосферы………………………
2.Отходы и их переработка……………
3. Радиоактивные отходы и экологические проблемы
атомной энергетики………………………………
4 Зелёный покров Земли………………………… ………………………….
Литература……………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Современное человечество живет на грани тысячелетий, и уже одно это заставляет людей уделять больше влияния своему будущему и разумному осмыслению прошлого. Чем ближе начало нового тысячелетия, тем многочисленнее публикации, посвященные анализу современных проблем. Одной из важнейших глобальных проблем, волнующих человечество, стала проблема взаимодействия общества и природы. Становится всё очевиднее, что дальнейшее развитие научно-технического прогресса должно сопровождаться коренными преобразованиями социального характера, без которых противоречие между обществом и природой перерастает в антагонизм, угрожающий самой жизни на нашей планете.
Достижения науки и техники создали у большинства людей представление об абсолютном превосходстве человека над природой. Космическая техника, развитие наземного транспорта, продолжающееся ускорение эффективности производства, успехи науки, позволившие получать новые вещества, не существовавшие до этого в природе, - всё это усилило антропоцентризм в отношении к природе.
Люди как бы стали забывать, что они сами – часть природы, биологический вид, жизнь которого наряду с социальными факторами определяется и амплитудой природных условий, и что всё их могущество основано на использовании законов природы, вне которых развитие человеческой цивилизации невозможно. «Планета и цивилизация в опасности!» - вот один из неожиданных итогов бурного развития научно-технической революции.
Интенсивная эксплуатация
природы обуславливает
Влияя на природные компоненты, человек в процессе своей деятельности часто нарушает естественные взаимосвязи, причем не только преобразовывая их позитивно, но и оказывая на них негативные воздействия. Можно было бы впасть в пессимизм от той трагической судьбы, которая ожидает человечество при накоплении и суммировании, а в ряде случаев и наложении одних отрицательных последствий на другие во всех земных сферах, подвергающихся влиянию человека. Но именно потому, что природа взаимодействует с обществом своими отдельными компонентами, создаётся объективная возможность «снятия» нежелательных последствий при нарушении экологического равновесия.
В настоящее время накопилось много фактов, требующих самого пристального внимания с точки зрения непосредственной защиты природной среды. Эта комплексная проблема исключительно сложна и связана, безусловно, со всеми областями человеческой деятельности, часто приводящей к нарушениям равновесия в природных системах, особенно в условиях городских и сельских поселений, при строительстве магистралей, увеличении отходов производственного характера и т.д., что наносит огромный ущерб биосфере.
То, что создано природой за миллионы лет эволюции, - лесные массивы, биологически чистая вода и воздух – начинает частично или полностью деградировать, особенно в густонаселённых районах Земли.
Загрязнение природы превратилось в глобальную проблему, имеющую губительные последствия, особенно в высокоразвитых странах. Уже ощущается недостаток чистой воды в Западной Европе, Японии, в некоторых регионах США. Воздух многих городов отравлен свинцовыми отходами, многие реки и озёра биологически мертвы, а крупные города буквально переполнены мусором, от которого трудно избавиться. В биосферу проникают промышленные отходы, пестициды, излишки удобрений, радиоактивные вещества, тёплые воды действующих электростанций, шум и вибрация, различного рода излучения, воздействие которых на человека ещё полностью не изучены.
С лица Земли за последние 100 лет исчезли сотни видов животных, и на грани исчезновения находятся ещё около 1000 видов. Биосфера постепенно начинает терять способность к самовосстановлению и больше не может справляться с тем «грузом», которым наделил её человек.
В нашем столетии решить
указанные проблемы уже невозможно
в рамках только одной страны, они
приобрели планетарное
- технико-экономический (связан с использованием природных ресурсов земного шара);
- экологический (неотделим от процессов загрязнения природной среды и нарушений природного равновесия);
- социально-политический (решается общими усилиями всех стран).
Задача заключается в том, чтобы найти такие условия биологического равновесия в природе, которые могли бы соответствовать требованиям человеческой цивилизации. Это одна из главных целей, которая стоит перед экологией – наукой, изучающей эволюционно возникающие процессы равновесия в природе.
1 ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
Первостепенную важность для жизни
человека имеет сохранение кислородного
равновесия, особенно в районах, где
наблюдаются серьезные
Потребление кислорода при современном уровне техники достигло 1/10 от его общего количества, образующегося в процессе фотосинтеза. Кислород сгорает в фабричных печах, в двигателях ракет, кораблей и автомобилей. При перелёте через Атлантику одним самолётом потребляется 70-150т кислорода. Как показывают проведенные исследования, французско-британский «Кон-корд» проглатывает каждую секунду 700кг воздуха, а 320 миллионов автомобилей потребляют больше кислорода, чем всё население Земли.
В атмосфере постоянно происходит накопление углекислого газа, который также может стать причиной перегрева. При сгорании топлива в атмосферу каждый год поступает не менее 1010т углекислого газа. Но в составе воздуха имеется и природный углекислый газ, образующийся при вулканических извержениях, при дыхании людей и животных и т.д.
Углекислый газ постоянно
Концентрация углекислого газа приводит к изменению способности атмосферы пропускать лучи только определённой части солнечного спектра. Учёные Австралии пришли к заключению, что озон, охраняющий жизнь на Земле от губительного действия ультрафиолетового излучения, постепенно исчезает в верхних слоях атмосферы. По их расчётам, в течение 10 лет концентрация озона ниже 30км – высший уровень загрязнения атмосферы веществами с поверхности Земли.
Огромные количества озона скапливается
в крупных городах с
Исследования в Англии и США показывают, что из-за загрязнённости большие города получают на 15% меньше солнечных лучей, на 10% больше осадков в виде дождя, града и снега. Загрязнённость пагубно влияет и на хозяйство. По данным английских ученых, ущерб, нанесенный хозяйству Великобритании вследствие загрязнённости атмосферы, составляет около 300 млрд. фунтов стерлингов. По оценкам Американского общества по защите окружающей среды, экономический ущерб от смертельных случаев и болезней в США составляет свыше 6 млрд. долларов в год. Ущерб, наносимый хозяйству этой страны в результате коррозии и разрушения материалов, гибели растений и снижения урожаев, оценивается в 5 млрд. долларов.
Дополнительные ассигнования на ремонт зданий и обновление металлических конструкций из-за загрязнённости воздуха достигают только в Чикаго свыше 50 млн. долларов в год. В Питсбурге ущерб равен приблизительно 10 млн., а в Кливленде - около 6 млн. долларов. Также, в США тратят около 550 – 600 млн. долларов на производство антикоррозионных средств.
В целом загрязнение атмосферы приносит ежегодный ущерб в18 млрд. долларов, т.е. около 90$ на жителя, тогда как 10 лет назад сумма ущерба оценивалась в 11 млрд. долларов. Эти цифры говорят об ухудшении качества воздушных масс, как в США, так и во всём мире.
Конечно, необходимы значительные средства для предотвращения экологической катастрофы. По оценкам американских учёных, строительство и создание оборудования для очистных сооружений на всех промышленных предприятиях США стоило бы 200 млрд. долларов. Между тем, для приведения в «экологически чистое» состояние всей промышленности США, по оценкам эколога Б.Коммонера, потребуется свыше 600 млрд. долларов. Как видим, предотвратить экологический кризис дешевле, чем его ликвидировать
В некоторых промышленных отраслях США стоимость производства возросла бы на 2% только за счёт ввода в действие очистных сооружений, а из 12 тыс. промышленных предприятий к 1996 году около 300 могли быть полностью закрыты, как не отвечающие санитарным требованиям. Это в целом привело бы ликвидации около 100 тысяч рабочих мест, что составило бы около 3% от общего числа занятых в данных промышленных отраслях, или 0,5% от общего числа работающих в США. Тем самым был бы нанесен «смертельный» удар по 100 населённым пунктам, где размещены эти предприятия. Резонно ли организациям, призванным бороться с загрязнением природной среды, ждать каких-либо, действий от предприятия которое является источником этого загрязнения?
Из вышеизложенного можно сделать заключение [3]: не природные особенности человека, не рост материального производства, а частная собственность на средства производства, использование природных ресурсов с целью получения прибыли – основная причина деградации природы.
2 ОТХОДЫ И ИХ ПЕРЕРАБОТКА
В каждом городе ежедневно скапливаются десятки тонн твёрдых и жидких отходов. Их количество зависит от величины города, его отопительной системы, от уровня развития общественного питания и коммунальных служб, от климатических условий, объёма и характера промышленного производства и других факторов. На каждого горожанина в развитых странах приходится более 200 отходов.
По данным американской печати, в США ежегодно накапливается по 5 млрд. твёрдых отходов, из которых 700 млн. т. составляют отходы производства и коммунальные отходы, 2 млрд.т. – сельскохозяйственные отходы и 1,8 млрд.т. – выбросы и отвалы при горных разработках. Само складирование такого количества отходов уже представляет проблему. На складирование твёрдых отходов в США ежегодно тратится около 5 млрд. долларов, так как, например, размеры коммунальных отходов составляют в среднем по 700кг на человека в год, т.е. в 3,5 раза больше среднемирового уровня.
Сейчас большая часть материалов, изъятых у природы, остаётся неиспользованной, вследствие чего около промышленных центров растут настоящие горы частично использованной руды. Несмотря на наши достижения в технологии производства, в отходы идёт почти 98% полезных веществ.
Научно-техническая революция породила ряд парадоксов. Один из них и заключается в том, что, чем выше уровень жизни, тем больше образуется отходов. Автомобили, телевизоры и другие предметы домашнего обихода со временем устаревают, заменяются более новыми, а старые, естественно, выбрасываются. Параллельно этому растёт количество упаковочного материала.
Сто лет назад города не были так загрязнены, как сейчас. И загрязнители были другими по сравнению с теми, которая создаёт современная технология: дым, гарь, органические отходы и огромное количество различных микробов. Твёрдые органические отходы были природного происхождения – дерево, бумага, хлопок, шерсть, зерно… Когда они попадали в воду или оставались на поверхности Земли, микробы быстро уничтожали их естественным путём.
Современные загрязнители имеют совершенно другое происхождение. Если даже природа и выглядит «чистой», она может быть опасной для человека. Человек не имеет в своём организме органа, способного предупредить его об опасности радиации, наличия ДДТ или частиц асбеста. В процессе эволюции мы не выработали способов борьбы с такого рода загрязнителями.
Микробы не «приспособились» к новым производственным технологиям: они не могут уничтожать пластические материалы, синтетическую резину, алюминиевые упаковки и множество других твёрдых отходов современной цивилизации. Поэтому отходы накапливаются и их уничтожение - одна из важнейших проблем, решение которой может привести к изменениям в межотраслевых связях промышленности.
В настоящее время, как и в древние времена, существует два основных способа уничтожения твёрдых отходов – сжигание и вывоз за пределы населённого пункта. В США, Западной Европе и Японии около 90% твёрдых отходов вывозится за черту города, 10% сжигается. Несмотря на современные средства, этот метод тоже имеет свои недостатки: при уничтожении отходов происходит значительное загрязнение воздуха.
Специалисты пришли к выводу, что понятие природных источников несёт в себе известную долю условности. Так, в составе морской воды содержится 96,5% воды (остальная часть – это соли и различные минералы), и всё-таки во многих районах земного шара морскую воду считают потенциальным источником питьевой воды. Её уже используют как питьевую воду в некоторых районах Аравийского полуострова, в США, Африке, Австралии, на восточном берегу Каспийского моря. В тоже время канализационная вода городов содержит до 99,8% чистой воды, но считается самой загрязнённой и непригодной для питья, однако такую воду можно повторно использовать. Следовательно, человек должен внимательно изучать саму природу, где действует целый ряд биологических систем, восстанавливающих природные циклы, например круговорот воды.
В последнее время для отходов начали строить трубопроводы, по которым отходы поступают на специальные фабрики и там перерабатываются.
Твёрдые отходы перерабатывают несколькими методами: биотермическим путём утилизации их в сельском хозяйстве и механической обработкой.
Коммунальные отходы можно подразделить на бытовые, канцелярские, ремёсел и промышленности [4]. Их состав:
- бумага (упаковочная, канцелярская) 40-50% (из них 2% -картон)
- газеты и журналы
15-20% - пищевые отходы
8-20% - стекло и бутылки
10-12% - металлы
4-8% - пластик
4-8% - текстиль, кожа, резина
2-6% - прочие материалы
1-2%
Из приведенных данных можно сделать вывод: что 2/3 отходов бытового назначения можно использовать в качестве вторичного сырья. Считая, что 80% всех отходов можно переработать или превратить в энергию. При этом значительную часть несгораемых материалов, таких, как сталь, алюминий, медь, стекло, можно повторно использовать. Но чтобы полностью воплотить идею цикличности и безотходного производства, необходимы совместные усилия биологов, инженеров, социологов, экологов.
В Австрии создана так называемая биржа по отходам, куда поступают данные о видах, объёмах, местах складирования и ценах на отходы с каждого отдельного склада, что значительно облегчает для потребителя поиск необходимого вида сырья. Специалисты предложили по аналогии с «австрийской» биржевой системой организовать систему в рамках ООН, чтобы охватить ею практически все страны мира.
Однако существуют определённые
экономические трудности по повторному
использованию дешёвых
Долговечность является ценнейшим свойством каждого материала. Между тем, когда встаёт вопрос о полимерах, которые десятилетиями не разлагаются, уже возникает противоположная проблема – что же, в конце концов, с ними делать? Куда же девать различные виды упаковок, коробки из-под порошков, пакеты молочные и из-под соков, упаковки для пива и т.д.? Целые горы этих предметов загрязняют не только сушу, но и море.
Там где образуются скопления пластических масс, как правило, увеличивается количество бактерий, а в воде повышается концентрация хлорных бифенилов и других веществ, вредных для организма. Всё это угрожает обитателям моря и человеку.
Полимеры не могут уничтожаться микробами, т.к. их молекулы соединены в длинные молекулярные цепочки. Специалисты считают, что решить проблему пластиковых отходов можно, прежде всего с помощью процесса выделения кислорода из воздуха при солнечном свете. В этих условиях высокомолекулярные цепи разрушаются, приводя к разрушению (разложению) полимеров. Но обычно для придания стойкости искусственным материалам в них добавляют различные стабилизаторы. Следовательно, встаёт вопрос, чтобы и по технологии производства стабилизаторы использовать в меньшей мере.
В настоящее время из отходов пластмасс в некоторых странах получают строительные материалы. Эти отходы смешивают с осадком, который скапливается в бассейнах очистки сточных вод, и разливают в специальные ёмкости. Таким способом получают кирпич, который оказывается твёрже бетонных блоков.
Японские специалисты нашли способ переработки полипропилена в жидкое топливо: из 10т. полимера получают 10тыс. литров дешевого топлива.
Некоторые учёные считают, что отходы сами по себе не представляют опасности для человека, т.к. живая природа обладает огромными защитными возможностями. Хорошо известна, например, способность естественных водоёмов к самоочищению. Органические вещества, поступающие в реки (а это могут быть листья с растущих по берегам деревьев, коммунальные отходы, частично промышленные воды), являются отличной питательной средой для бактерий, которые их разлагают и абсорбируют. Но способность реки к саморегуляции не безгранична. Если на всём протяжении реки в неё сливаются отработанные воды многочисленных промышленных предприятий, то никакие бактерии не в состоянии справится с отходами. Важно и то, какие вещества находятся в сточных водах: если в реку сбрасывают кислоты и фенолы, то гибнут даже бактерии, а мёртвая река вообще не в состоянии сама очищаться.
Не следует забывать и о колоссальной способности живой природы к приспосабливанию. Эволюция создала самые различные формы жизни. Существуют бактерии, которые могут жить даже в концентрированных растворах кислот. Вероятно, через несколько тысяч лет появятся и такие микроорганизмы, которые будут буквально процветать в самых отравленных водах, нейтрализуя их.
Практика показала, что
вторичное использование
3 РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОБЛЕМЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Когда человек овладел энергией атомного ядра, он получил в придачу и «пепел» атомных станций.
Радиоактивные отходы в отличие от других промышленных отходов не могут уничтожаться обычными методами. Самая опасная их часть – радиоактивные изотопы не теряют своих свойств ни при сгорании, ни при химической обработке.
Известный способ защиты
от радиоактивных веществ –
Без преувеличения можно сказать, что радиоактивные отходы – одна из важнейших проблем атомной энергетики.
По оценке экспертов ООН, в 2000 году все мировые тепловые электростанции, работающие на угле, мазуте и природном газе, будут выбрасывать в атмосферу миллионы тонн сернистого газа и пепла, что может привести к глобальному загрязнению воздуха. Это в 10 раз превосходит среднедневную допустимую концентрацию сернистого газа. Правда, методы обезвреживания и утилизации отходов постоянно совершенствуются, но на это требуются огромные средства. Расчёт показывает, что если бы к 2000 году все электрические станции работали бы на атомном топливе, то загрязнённость воздуха составила бы только тысячную часть от допустимых норм радиоактивности.
И всё-таки в процессе производства атомной энергии может возникнуть чрезмерная радиоактивность окружающей среды, чаще всего наблюдаемая при различных авариях на АЭС. Так, в апреле 1986г. случилась трагедия ХХ века. На Чернобыльской АЭС на 4-ом энергоблоке произошла авария, в результате которой возникла радиация в сотни раз превышающая допустимые нормы.
Народному хозяйству Украины, а на тот момент СССР, был нанесен огромный материальный ущерб. До сих пор ведутся работы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Зона в радиусе 30км. названа «зоной отчуждения», в которой опасно для жизни находится не только человеку, но и всем живым организмам.
И всё-таки мы можем сказать,
что АЭС для жизни людей
более безопасны, чем другие типы
тепловых станций. При их эксплуатации
соблюдаются строгие нормы
4 ЗЕЛЁНЫЙ ПОКРОВ ЗЕМЛИ
За последние 200 лет человек уничтожил значительную часть лесного покрова Земли. Из-за нерациональной организации сельского хозяйства деградировало 2 млрд. гектар земли, т.е. площадь, которая в 2 раза больше территории Европы. В настоящее время в Бразилии ¾ всех земель подвержено эрозии, которая безжалостно уничтожает плодородный верхний слой почвы. Размыв верхнего слоя почвы происходит быстро, а для его восстановления требуются громадные усилия. Чтобы создать слой почвы толщиной 20см, требуется 1500-7400 лет, т.к. в среднем за 100 лет образуется от 0,5 до 2см поверхностного слоя. В то же время эрозия может разрушить такой слой за 10-25 лет, а иногда это могут сделать ливень, наводнение (как недавно в Западной Украине), сильный ветер или землетрясение.
Каждый год водные потоки выносят с полей тысячи тонн земли, содержащей азот, фосфор, калий, кальций, серу и другие вещества, которые вносятся в почву в виде удобрений и пестицидов, поэтому урожаи на землях, «захваченных» эрозией, в 3-4 раза меньше обычного. За последние 100 лет из-за [5] эрозии деградировало около 24% обрабатываемых площадей мира, а вследствие хищнического отношения к лесу около 45% территории США оказалось подвергнуто эрозии.
Эрозией охвачены значительные участки территории Южной Украины, Донбасса и южно-уральских степей, где леса были на значительных площадях уничтожены ещё в XVIII и XIX веках. В Китае эрозия ежегодно уносит 2,5 млн.т. плодородных земель из-за неумелого выпаса скота, уничтожения лесов.
По проекту немецкого инженера Тулии (1817-1874) проводились работы по регулированию верхнего течения Рейна. Были перекрыты участки, где Рейн меандрировал, после чего река потекла по выправленному, но достаточно узкому руслу. Считали, что вмешательство человека принесёт пользу: скорость воды увеличилась, были получены новые плодородные земли, река стала судоходной. Последствия принятых мер сказались значительно позже. Увеличение скорости воды способствовало размыванию русла, уменьшились запасы подземных вод, пересохли источники, стали засыхать деревья. Колючие кустарники повсеместно распространились в долине верхнего Рейна, которая некогда была «цветущим садом».
Человек осушает болота, но непродуманная мелиорация вызывает засуху. Следовательно, осушая болота, следует помнить одновременно о возможном недостатке воды в будущем.
ЛИТЕРАТУРА
1. Б. Китанович – «Планета и цивилизация в опасности», 240с.,
Москва, 1985г.
- Д.П. Никитин – «Научно-технический прогресс, природа и человек», М., 1977г.
- Е.К. Фёдоров – «Экологический кризис и социальный прогресс», М., 1987г.
- Milasin N, Svabic A. – “Sekundarne sirouine is otrada”.,1988, №6.
- Sullien M. – “L’homme et la nature”, Hacbeffe, 1965.

- Радиоактивные превращения
- Радиоактивные элементы
- Радиоактивные элементы
- Радиоактивный анализ
- Радиоактивный каротаж. Нейтронный гамма-каротаж
- Радиоактивті заттар және радиация туралы жалпы түсінік
- Радиоактивті қалдықтар
- Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Активность.
- Радиоактивные вещества
- Радиоактивные вещества
- Радиоактивные металлы
- Радиоактивные отходы
- Радиоактивные отходы
- Радиоактивные отходы в море – прошлое, настоящее и будущее