Реферат: Химия и экология

Цианидное окисление. При цианидном окислении участ­ки, пораженные органическими цианидами, обрабатыва­ются соответствующими химическими веществами. При этом происходят химические реакции, и органические циани­ды окисляются до менее опасных соединений. Далее, если необходимо, участок обрабатывается другими методами.

Дехлорирование. При дехлорировании происходит уда­ление или перемещение опасных соединений, содержа­щих атомы хлора.

Промывка на участке. При использовании процесса про­мывки в почву, отходы или грунтовые воды вводятся боль­шие объемы воды (иногда с химическими соединениями для обработки). Опасные загрязнения вымываются с участка. Однако выводимая вода должна быть эффективно изоли­рована в пределах водоносного пласта и обязательно вос­становлена.

Остекловывание на участке. Большую опасность для жизни растений, животных и людей представляют остав­шиеся в почве тяжелые металлы. Процесс остекловывания решает проблему удаления тяжелых металлов и даже их утилизации весьма оригинальным способом. При остекло-вывании на участке загрязненная почва нагревается до температуры около 1600°С. При этом тяжелые металлы инкапсулируются в стекловидные структуры соединений силиката и становятся практически безвредными, так как, во-первых, они находятся в соединениях, а, во-вторых, заключаются в стекловидную оболочку. Органические ве­щества при этом сжигаются.

Восстановление металлов высокотемпературной плаз­мой. Это — термический процесс, который извлекает за­грязнения из твердых веществ и почвы в виде металли­ческих и органических газов. Органические газы можно сжигать как топливо, а металлические могут быть восста­новлены и рециклированы. Этот и предыдущий процессы, разумеется, очень дороги, и вопрос об их применении каж­дый раз должен решаться в конкретных обстоятельствах, связанных либо с ценой на восстанавливаемый участок, либо со стоимостью извлекаемых и рециклируемых ме­таллов.

Фитообработка. Значительно более дешев и легок в применении процесс культивации специальных растений, способных забирать корнями или листвой специфические загрязнения и снижать их концентрацию в почве. Сами растения необходимо периодически скашивать и убирать с участка.

Почвенная паровая экстракция. Летучие органические составляющие удаляются из почвы на участке почвенной паровой экстракции с помощью паровых экстракционных скважин. Иногда процесс осуществляется в комбинации со скважинами для инжекции в почву воздуха, с целью от­гонки и смьюа загрязнений воздушным потоком. После чего производится дальнейшая обработка.

Экстракция растворителями. Иногда для рекультива­ции почвы, загрязненной однородными по составу веще­ствами, бывает достаточно правильно подобрать раство­ритель. При этом органические загрязнения растворяются избирательно и затем удаляются из отходов. Растворители меняют в зависимости от обрабатываемых отходов.

Термическая десорбция. Отходы нагревают в контроли­руемой обстановке до рабочей температуры, обычно ме­нее 550°С. При таком нагреве органические соединения улетучиваются из почвы. Летучие загрязнения необходи­мо собирать и подвергать дальнейшей обработке.

РАДИАЦИОННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

В 1896 г. Антуан Беккерель обнаружил, что фотоплас­тинка, лежащая рядом с кусочком соединения урана, оказа­лась засвеченной. Так была открыта радиоактивность. Со временем заметили, что люди, экспериментировавшие с ра­диоактивными элементами, рано умирают от рака, лейке­мии и других болезней. Радиация разрушает живые клетки, вызывает необратимые изменения в организмах, порождая мутации— генетические уродства.

Тем не менее сегодня невозможно представить какую-либо отрасль человеческой деятельности без применения радиоактивных материалов. В промышленности — атом­ная энергетика, в медицине — лечение и диагностирова­ние, в геологии и биологии — радиоуглеродный анализ. Возникает проблема ликвидации радиоактивных отходов.

Некоторые же предприятия не заботятся даже об эле­ментарной изоляции смертоносных отходов. Например, сла­борадиоактивные отходы перерабатывающего завода в Селлафилде (Великобритания) сливаются через трубу прямо в Ирландское море, которое за короткий срок поставило пе­чальный рекорд по степени радиоактивного загрязнения сре­ди водных бассейнов мира. Высокий процент больных раком среди жителей побережья, по мнению специалистов, обус­ловлен плутонием, который осаждается в окрестностях на поверхность земли. Власти Ирландии требуют закрытия за­вода, но он дает астрономические доходы.

ПРИРОДНЫЙ И ТЕХНОГЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН

На территории Свердловской области радиационный фон обусловлен геологическими особенностями региона и определяется содержанием естественных радионуклидов (238U, 232Th и 40К) в почвах и горных породах. На территории об­ласти сосредоточено более 1000 локальных скоплений ура­новой, ториевой и уран-ториевой минерализации, 350 во­доисточников с повышенной концентрацией естественных радионуклидов.

Большая часть территории области расположена в пре­делах радоноопасных зон, мощность экспозиционной дозы (МЭД) составляет 6—12 мкР/ч. Для Мурзинско-Камышевской зоны при среднем фоне 12 мкР/ч в пределах Адуевского гранитного массива МЭД достигает значений 18— 20 мкР/ч. Мощность экспозиционной дозы гамма-излуче­ния составляет: в Екатеринбурге — 8—20 мкР/ч, Нижнем Тагиле — 6—9 мкР/ч, Каменск-Уральском — 6—20 мкР/ ч, Первоуральске — 5—7мкР/ч, Ревде — 3—5 мкР/ч.

Спецификой формирования доз облучения населения Свердловской области от естественных источников радиа­ции является высокий вклад 232Rn (торона). Средняя годо­вая эффективная доза облучения от торона (1 мЭв) более чем на порядок превышает среднемировую (0,07 мЭв/год).

Определенную потенциальную радиоэкологическую опас­ность представляют многочисленные техногенные образо­вания урановой и ториевой природы Свердловской облас­ти. Попадая в технологические циклы, они десятилетиями концентрировались. Их переработка может привести к ро­сту дозовых нагрузок населения и выпуску продукции с повышенным содержанием радионуклидов.

Кроме того, существенным источником формирования дозы облучения населения являются медицинские рентге­новские диагностические процедуры и дозовые нагрузки производственного персонала.

В целом доза облучения населения Свердловской обла­сти от природного и техногенного радиационного фона со­ставляет 70% суммарной дозы от всех источников ионизи­рующего облучения (8500 чел.-Зв — коллективная доза, 1,8 мЗв — средняя годовая эффективная доза на одного жителя).

РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ. Помимо естественной геологической среды, радиоэко­логическую обстановку на территории Свердловской об­ласти формируют также последствия аварий 1957 г. на производственном объединении «Маяк» и 1967 г., когда про­изошел ветровой перенос радионуклидов с обнажившихся вследствие засухи берегов оз. Карачай в Челябинской обла­сти. Сброс радиоактивных веществ в р. Теча предприятия­ми поселков Озерный, Костоусово и Двуреченска (переработка минерального сырья с высоким содежанием ЕРН), Красноуфимского филиала комбината «Победа», Белояр-ской АЭС, предприятий г. Лесного и Новоуральска про­должался с 1949—1964 гг. Имели также место аэрозоль­ные выбросы Белоярской АЭС и техногенное загрязне­ние продуктами переработки отходов ядерной индустрии. Кроме того, в области более 1500 объектов используют источники ионизирующего излучения в своей технологии, включая медицинскую. Немаловажный фактор и глобаль­ные атмосферные выпадения, имевшие место на всей территории России.

Радиационная обстановка на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа определяется остаточ­ным радиоактивным загрязнением по. 90Sr. Плотность за­грязнения по 90Sr в 1995 г. составляла 0,2—1,6 Ки/км2. Пятна с аномально высокими плотностями загрязнения обнаружены севернее оз. Тыгиш (5,1—5,2 Ки/км2) и на территории г. Каменск-Уральский (6,9 Ки/км ). Мощность экспозиционной дозы на территории Каменского и Богдановического районов составляет 7,5—8,5 мкР/ч. Сред­негодовая бета-активность атмосферных выпадений со­ставила 1,1 Бк/м2сут, то есть на уровне средней по ре­гиону, а максимальное значение 11,2 Бк/м2сут отме­чено в г. Тавде. Средняя за год плотность выпадений по 137Cs —1,5 Бк/м2мес, по 90Sr —1,1 Бк/м2мес. Дополни­тельная индивидуальная годовая эффективная доза об­лучения жителей на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа за счет остаточного радиоактив­ного загрязнения местности и повышенного содержания 90Sr в продуктах питания не превышала 0,1 мЗв, однако это в 2 раза выше, чем в среднем для области.

Район Белоярской атомной станции (БАЭС) не имеет существенных отличий в радиоактивном загрязнении от Уральского региона. Доля радиационного воздействия БАЭС на все население Свердловской области не превышает 0,03% (3,3 чел.-Зв  против 12120 чел.-Зв). Аналогичная си­туация в гг. Новоуральске и Лесном.

Таким образом, основной вклад в дозовую нагрузку на­селения области вносят:

·     естественные радионуклиды в почвах, стройматериа­лах, радон в воздухе жилых помещений, в воде — около 70% суммарной дозы (8500 чел.-Зв — коллективная доза);

·     облучение от медицинских и рентгеновских процедур — около 30% (3200 чел-Зв).

·     С учетом всех дозообразующих факторов коллектив­ная доза облучения населения области в 1995 г. составила 12120 чел.-Зв, что может в прогнозе жизни двух поколе­ний дать 140 дополнительных смертей от онкологических заболеваний и 56 случаев генетических эффектов. Сред­няя годовая эффективная доза облучения на одного жи­теля области составляет 2,8—3,2 мЗв.

·     Усредненные данные не гарантируют радиационного благополучия отдельных территорий. Кроме того, име­ются и факторы потенциальной опасности радиационно­го загрязнения, выражающиеся в высокой концентра­ции предприятий ядерного топливного цикла, наличии промышленных энергетических и исследовательских ре­акторов, их эксплуатации, имевших место аварийных и чрезвычайных ситуаций, проведении ядерных взрывов в военных и хозяйственных целях. В связи с этим в обла­сти наблюдается:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16