Влияние на окружающую среду работы атомных электростанций. Преимущества по сравнению с другими отраслями

При нормальной работе атомных электростанций радиоактивное загрязнение окружающей среды маловероятно, однако, определенные факторы могут нести потенциальную опасность.

Какие экологические проблемы может нести работа АЭС

При обычных условиях эксплуатации количество радиоактивных веществ, поступающих в окружающую среду в виде газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов, невелико. Доза облучения организма человека в зоне вокруг электростанций и за ее пределами намного ниже установленных норм. Российские спецкомбинаты снабжены четырьмя защитными барьерами безопасности, минимизирующими выход радионуклидов вовне.

Радиационное воздействие АЭС в 20 раз ниже, чем у ТЭС. За год человек получает дозу облучения, сравнимую с рентгеновским снимком зубов, что в 10 раз меньше дозы для телезрителя и в 20 раз меньше среднего естественного фона поверхности земли.

Низкое облучение электростанциями контролируется санитарно-гигиеническим законодательством — нормами радиационной безопасности и санитарными правилами проектирования и эксплуатации атомных станций. Дозовая квота АЭС — 5% продуктов деления (ПД) — 0,25 м3в/год, что равно 1/4-1/5 естественного фона.

На российских АЭС существует автоматическая система контроля радиационной обстановки (АСКРО). Она оснащена датчиками, которые фиксируют уровень радиации возле опасных объектов в режиме реального времени.

Твердые радиоактивные отходы

В результате работы электростанций образуются опасные твердые радиоактивные отходы. Их объем мал и компактен. При правильном хранении и при отсутствии утечки продуктов деления риск загрязнения окружающей среды исключается.

Захоронению подлежит только часть отходов, другая транспортируется в места их переработки. Перевозка не должна осуществляться через населённые пункты.

Электростанции, подлежащие демонтажу, т. е. отслужившие свой срок, так же рассматриваются в качестве ядерных отходов. При выводе их из эксплуатации должны соблюдаться правила демонтажа и дезактивации.

Тепловое воздействие

Большое количество тепла отводится во внешнюю среду от конденсаторов паровых турбин, как и на ТЭЦ. Это неизбежное следствие второго закона термодинамики. Но на АЭС это тепло приблизительно в 1,2-1,3 раза больше, чем на ТЭЦ, из-за более низкого коэффициента полезного действия (КПД), который составляет 33-35%, остальные 65-67% тепла выделяется в атмосферу.

АЭС вызывают тепловое загрязнение поверхностных вод. Сбрасываемые воды, используемые для охлаждения внешних контуров реакторов, относятся к условно чистым, но у них повышенная температура. Это приводит к гибели живых организмов, уменьшению концентрации кислорода, увеличению органического вещества.

В теплую погоду над водоемами-охладителями образуются туманы. В холодную туманы усиливают гололедицу. Такие изменения микроклимата незначительны и экологически допустимы (в радиусе 10 км).

На многих АЭС существуют обособленные водохранилища, не имеющие выхода к водоемам общего пользования.

Загрязнение атмосферы

В случае безаварийной работы АЭС не происходит практически никакого загрязнения атмосферы, т. к. электростанции снабжены системами фильтрации, не пропускающими попадание вредных веществ в воздух.

Газоаэрозольные выбросы очищаются до 99%, а затем выбрасываются в атмосферу через вентиляционную трубу. Большая часть этого 1% является короткоживущими радионуклидами, безвредными для экологии, распадающимися за несколько часов или дней. Другая часть — это радионуклиды в количестве ниже допустимой концентрации в воздухе (тритий, радиоуглерод).

Более того, использование атомной энергетики способствует сокращению выбросов парниковых газов, т. к. не производится углекислый газ. АЭС не выбрасывают в атмосферу дымовых газов, не производят ни золы, ни сажи, ни токсичных газов, вызывающих кислотные дожди и отравления, ни других вредных веществ по сравнению с ТЭЦ.

Химические выбросы в воду и на территорию

В работе станций используется очень большое количество пресной воды для расхолаживания атомных реакторов. Прошедшие систему охлаждения воды содержат в себе жидкие сбросы — это вредные примеси в виде растворов или мелкодисперсных смесей. Они проходят практически полную очистку (от 98,7 до 99%) и сбрасываются в водоемы.

Максимальные приземные концентрации вредных химических веществ — диоксида серы, аммиака, бензола, ксилола и т. д. — в пределах санитарно-защитной зоны составляют от 0,1 до 0,3 предельно допустимой концентрации, а за пределами — до 0,5.

Потребление природных ресурсов

АЭС положительно решают эту проблему, не потребляя ценного природного сырья. Добыча топлива для АЭС является рациональным природопользованием. Переход на атомные электростанции, работающих на уране, сохранит на будущее запасы угля, нефти и газа. Уран широко распространен в природе и в достаточном количестве находится на территории России.

Экологические последствия аварий

Атомная энергетика имеет явные экологические и экономические преимущества по сравнению с тепловой и другими отраслями. Однако при нештатных ситуациях и авариях они оказывают очень большой урон в плане радиационного воздействия на людей и всю экосистему. При этом могут происходить:

• выбросы радиоактивных веществ;
• перенос радиоактивности в окружающей среде.

К трагедии может привести человеческий фактор, невнимательность, отказ оборудования, стихийные бедствия или роковое стечение обстоятельств. Несмотря на внедрение технологий и автоматических систем мониторинга, угроза возникновения потенциально опасной ситуации остается.

За все время атомной эры в мире произошло более 150 инцидентов и аварий, связанных с атомной энергетикой. Чтобы своевременно принять меры и предотвратить последствия, Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) была разработана Международная шкала ядерных событий. Все события оцениваются по 7-балльной шкале.

Наиболее опасными считаются последствия 7-балльной аварии, что известно как «значительная авария»:

• выброс во внешнюю среду большого количества радиоактивных продуктов, накопленных в активной зоне, в результате которого будут повышены дозовые пределы для запроектных аварий;
• возможность острых лучевых поражений;
• последующее влияние на здоровье населения, проживающего на большой территории, включающей более, чем одну страну;
• длительное воздействие на окружающую среду.

Яркий факт — авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

К опасным последствиям также могут относиться инциденты, связанные с нарушением норм перевозок отходов АЭС и их захоронений.