Оценка экологических последствий аварий атомных электростанций на примере Чернобыльской АЭС и Фукусима-1

Целью дипломной работы является оценка влияния радиоактивных изотопов, попавших в окружающую среду в результате Чернобыльской катастрофы и катастрофы на АЭС «Фукусима-1» на человека и живую природу, позволяющее определить необходимые мероприятия для экологической и социальной реабилитации населения, особенно детей с целью уменьшения отрицательных последствий этого влияния.

Актуальность проблемы заключается в следующем. Взрыв четвертого реактора Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года стал самой трагической в истории человечества техногенной катастрофой, вызвавшей многочисленные жертвы, приведшей к тяжелым экологическим, социальным и экономическим последствиям во многих регионах Европы, не говоря уже о близлежащих областях Беларуси, России, Украины, для которых последствия оказались наиболее разрушительными.

Загрязнению долгоживущими изотопами подверглось более 43 тыс. км2 территории Республики Беларусь, пострадал от радиации каждый пятый житель (около 2 млн. , из них 700 тыс. детей. Из 160 тыс. белорусских ликвидаторов 5 тыс. умерли, 25 тыс. стали инвалидами [6], [7].

Чернобыльская катастрофа вызвала значительные загрязнения Гомельской и Могилевской областей Беларуси, Киевской и Житомирской областей Украины, Брянской области России. Эти регионы составляют зону жесткого радиоактивного контроля. К ней отнесено 786 населенных пунктов, Гомельской, Могилевской, Житомирской, Киевской, Брянской областей с населением 272,8 тыс. человек, из них 164 тыс. человек - жители Беларуси.

О масштабности радиоактивной загрязненности республики Беларусь свидетельствует тот факт, что 70 % всех веществ выпало на ее территории.

Отмечено, что ни экстренная эвакуация населения из пораженных районов, ни последующее затянувшееся на долгие годы обязательное и свободное переселение жителей из радиоактивных опасных зон в экологически чистые не смогли предотвратить огромного ущерба здоровью населения Беларуси, причиненного Чернобыльской катастрофой. Мощная доза облучения, которую в первые дни после аварии на ЧАЭС получило практически все население Беларуси, а особенно высокую дозу - 20 % её населения, а также продолжающееся до сих пор воздействие радиации на проживающих в загрязненных районах, привели к росту заболеваемости и смертности населения.

При таком развитии событий нетрудно предугадать грозящие последствия. В ближайшие десятилетия будет сохраняться радиоактивное загрязнение продуктов питания. К тому же радионуклиды из почвы поступают в воду, воздух, включаются в биологические циклы миграции, создавая тем самым множество путей внешнего и внутреннего облучения населения.

В результате катастрофы обострилось экологическое воздействие на воздушный и водный бассейн, леса, недра, усиливается деградация растительного мира, уменьшаются популяции диких животных, происходит интенсивная минерализация почвы и грунтовых вод.

В период после аварии нарастает неудовлетворенность населения, проживающего в зоне радиоактивного воздействия, практическими всеми сторонами жизни и быта. Население не доверяет органам власти, не верит в их способность решать проблемы минимизации последствий катастрофы. Положение усугубляется еще и тем, что нет оснований надеяться на ослабление воздействия радиации с течением времени, так как период полураспада ряда нуклидов огромен, например, период полураспада плутония составляет 239-240 тыс. лет.

Перед мировой экономикой стоит непростая задача - перейти на совершенно новую модель производства потреблении энергии. Прежде всего, это связано с климатическими последствиями сжигания углеводородов: около 60% глобальных парниковых выбросов антропогенного происхождения приходится на энергетику. В России эта доля достигает 85 %. В табл.1 дана сравнительная характеристика различных способов получения энергии.

Таблица 1. Сравнительная характеристика различных способов получения энергии

Тип электростанции

Удельный объем энергии с единицы площади земли (Вт/м)

Удельные капиталовложения (отн.ед)

Ветровая

0,4

4,5

Солнечная

30

3

Геотермальная

4

3

Атомная

1300

1

Таблица2. Энергопотребление и качество жизни в различных странах.

Страна

XVI K

Пдушное энергопотьребление (ранг)

Доля по отношению к энергопотреблению в Швеции

Швеция

1

10

100

Финляндия

2

6

112

Норвегия

3

81

104

Австрия

5

26

61

Япония

24

19

70

США

27

4

140

Россия

65

17

71

За 50 лет значительных радиационных аварий и локальных инцидентов, три тяжелых аварии (на р. Теча, комбинат «Маяк», Чернобыльская катастрофа) и облучение населения в результате первого ядерного испытания в России. Число серьезно пострадавших от радиационных аварий составило 568 человек, из которых 344 был поставлен диагноз острой лучевой болезни. Общее количество людей, умерших от радиационно-обусловленных болезней за эти годы составило 71.

Экономические оценки ущерба от аварий, конечно, содержат значительную неопределенность. Потери после аварии на ТМI-2 оценивалась суммой 13-16 млрд. долл., а потери аварии на Чернобыльской АЭС - около 100 млрд. долл [2*].

Таблица 3. Возможные дозы внешнего излучения на следе радиоактивного загрязнения после ядерного испытания 29.08.1949 г.

Населенный пункт

Расстояние от эпицентра, км

Мощность дозы, р/ч

Время измерения, ч

Доза на местности, сГз

Доза облучения населения, сГр

Черемушка

76

1,8

24

220

190

Мостик

90

1*10-2

173

2,1

1,5

Долонь (ось следа)

118

1*10-1

173

224

Долонь (ось следа)

118

0

185

134 (150)*

Белокаменка

122

3,6*10-3

173

0,06

0,05

Локоть

240

1,6*10-2

220

31

28 (27)

Веселоярское

250

15,6

20

Саввушка

320

6,5

4,6

Курья

340

3,6*10-3

227

9

5 (6)

Петропавловка

480

2,9*10-4

255

0,6

0,5 (0,6)

Бийск

560

0,4

0,3

Солтон

653

1,1*10-4

390

0,3

0,2

Согласно данным МАГАТЭ в мире в январе 2001 года работало 438 атомных электростанций с суммарной установленной мощностью 351 тыс. МВт(э) и 31 блок находится в стадии строительства. На АЭС производится почти 17% электроэнергии мира, в четырех странах мира (Франция, Литва, Бельгия, Словакия) выработанное на АЭС электричество превосходит 50% общей энерговыработки. Однако развитие ядерной энергетики сдерживается не столько значительными капитальными вложениями, сколько все еще не преодоленным страхом перед радиацией и опасностями радиационных аварий.

Таблица 4. Максимально возможные дозы внутреннего излучения организма человека в некоторых населенных пунктах на следах загрязнения после ЯИ [ 1*]

Населенный пункт

Поглощенные дозы излучения, сГр

Щитовидная железа

Костная ткань

Нисходящий отдел толстого кишечника (НТК)

Взрослые

Дети

Долонь

14 -17

200-220

104

4

Черемушка

8 - 17

140-220

Канонерка

5

70

Топольное

25

340

Наумовка

1 - 25

4-340

Веселоярск

8 - 13

120-170

Кайнар

20

300

1

Акбулак

230

3400

Саржал

112

38

Усть-Каменогорк

4

55

Сарапан

10

53

Таблица 5. Глобальные ресурсы энергии [ 4* ].

Невозобновляемые ресурсы (ТВтг)

Обычные нефть и природный газ

1,000

Нестандартные нефть и газ, за исключением кластеров метана

2,000

Кластеры метана

20,000

Сланцы

30,000

Геотермальные источники

Пар и горячая вода

4,0000

Горячие сухие горные породы

1,000,000

Уран

в реакторе с легкой водой

3,000

в бридерных реакторых

3,000,000

Термоядерная энергия

дейтерий - тритий, органиченные литием

140,000,000

дейтерий - дейтерий

250,000,000,000

Возобновляемые ресурсы (ТВтг)

Гидроэнергетика

15

Использование биомассы

100

Энергия ветра

Солнечная энергия

на поверхности суши

26,000

на поверхности всей Земли

88,000

Процесс перехода к новой энергетической политике будет непростым. Постепенный отказ от АЭС неизбежно приведет к большей нагрузке на тепловые электростанции и увеличит потребности Японии в топливе для них, в то время как эта страна уже является одним из крупнейших топливных импортеров мира и, в частности больше всех закупает сжиженный природный газ (СПГ). Дополнительной сложностью является ожидаемое сопротивление деловых кругов, которые формируют в Японии своего рода ядерное лобби [6]. Вероятнее всего, формирование новой национальной энергетики станет одной из главных задач сразу нескольких будущих правительства страны.

К наиболее тяжелым социальным последствиям катастроф можно отнести:

· большие масштабы вынужденного переселения жителей (внутренняя и внешняя экологическая миграция) из зоны радиоактивного загрязнения;

· необходимость создания безопасных условий проживания для населения оставшегося на загрязненных территориях;

· рост заболеваемости населения в связи с полученными дозами облучения;

· социально-психологические проблемы адаптации населения к изменившимся условиям жизни на загрязненных территориях, а также переселенцев - в новые места проживания;

· рост безработицы в загрязненных регионах в связи с экономической деградацией последних, а также увеличение негативных социальных явлений, таких как рост преступности [4*].

Особенностями аварий на АЭС являются: радиоактивное загрязнение обширных территорий с большой численностью населения; широкий спектр радионуклидов, неоднородный в различных направлениях и меняющийся в зависимости от расстояния до источника выброса; сложная, пятнистая структура загрязнения территории по отдельным радионуклидам.

    Другие статьи

    Воздействие промышленности на животных и окружающую среду
    Человек издавна оказывал влияние на природу, воздействуя как на отдельные виды животных, так и на сообщества в целом. Но лишь в текущем столетии рост населения, а главным образом качественный скачок в ...

    Законы, принципы, правила экологии. Планирование природоплозования
    Как и всякая отрасль науки экология имеет свои законы, которые характеризуют взаимоотношение, различных элементов экосистемы и, в конечном итоге, все процессы в биосфере. К сожалению, по сей ...

    Воздействие топливно-энергетического комплекса на окружающую среду
    При оценке экологических следствий жизнедеятельности городского населения ученые вывели так называемый экологический эквивалент современного человека. Это территория с частично или полностью ...