Билет 11

1) Радиоактивное загрязнение местности и находящихся на ней объектов происходит:

• при ядерном взрыве в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.

• при техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер заражения местности зависит от типа аварии.

• Радиационное загряз­нение природной среды.

Если исключить взрывы атомных устройств и аварийные ситуации, то основным источником радиационного воздействия на биосферу являются предприятия ядерного топливно-энергетического цикла (ЯТЦ) в штатном режиме. Известны следующие виды воздействия ЯТЦ на окружающую среду: 1. Расход природных ресурсов (земельные угодья, вода, сырье для ос-новных фондов ЯТЦ и т.д.).При добыче и переработке урановой руды отчуждаются значительные земельные плошади для размещения пустой породы. На каждый Гвт (эл.) энергии, получаемой на атомной станции, образуется несколько миллионов тонн пустой породы. Большая часть земельных угодий, расходуемых при переработке ру-ды, прихо-дится на пруды - хвостохранилитца, куда поступает около 10 т на 1 ГВт (эл.) в год хвостовых растворов. Расход воды предприятий ЯТЦ обусловлен необходимостью охлаж-дения техноло-гического оборудования и применения в технологиях. Макси-мальное водопотребление на единицу электроэнергии приходится на охлаж-дение оборудования АЭС и пред-приятия по обогащению изотопов урана (10 м3 на 1 ГВт (эл.) и 5x10 на ГВт (эл.) соответственно). 2. Тепловое загрязнение окружающей среды. Тепловые сбросы имеют место на всех стадиях ЯТЦ, достигая макси-мальных значений на АЭС, где мощность тепловых сбросов достигает 2 ГВт на каждый ГВт электрической мощности при 33% КПД. Тепловые сбросы АЭС вносят вклад в антропогенное поступление тепла в биосферу и в при-ближение к предельно допусти-мому уровню антропогенных сбросов тепло-вой энергии, равному в среднем 2 Вт/м2. Этот предел рассчитан из принципа недопущения изменения среднегодовой темпера-туры на 1°С. 3. Выброс загрязняющих веществ химической природы в окружаю-щую среду. Он имеет место на всех стадиях цикла, достигая максимальных размеров на предприятиях по переработке руды со сбросами хвостовых рас-творов и при сжигании органического топлива на предприятиях цикла и ТЭЦ, обеспечивающих его энергией. 4. Радиоактивное загрязнение окружающей среды.Важнейшей особенностью ЯТЦ является то, что в процессах произ-водства энергии на АЭС и переработки отработанного топлива образуется большое количество опасных искусственных радионуклидов. Основная часть радиоактивных отходов ЯТЦ имеет высокую удельную активность. Некоторые из радионуклидов имеют значительные (от сотен до миллионов и более лет) периоды полураспада. Это предопределяет необходимость надежной изоляции высокоактивных отходов ЯТЦ от биосферы. Наиболее значимый вклад в загрязнение биосферы дают долгоживущие радио-нуклиды 14С, 85Кr, 3Т, 129I. Это обусловлено высокой миграционной способностью, приводящей к их рассеиванию на большие расстояния за время, меньше периодов полураспада. Из всего количества четырех радио-нуклидов, поступающих в биосферу с отходами ЯТЦ до 70-80% 14С приходится на стадию переработки облученного топлива на радиохимическом заводе, остальная часть - на АЭС. 99% 85Кr, 3Т, 129I выбрасывается при пере-работке топлива и около 1% - с АЭС. К основным проблемам радиационной безопасности для окружающей среды при работе ЯТЦ в штатном режиме можно отнести следующие: 1. Возможное увеличение отрицательных последствий за счет стохастических эффектов, особенно в зонах влияния действующих АЭС. 2. Влияние инертных газов на биоту. Известно, что радиоактивный йод концентрируется в щитовидной железе, другие изотопы, еще недавно считавшиеся без-вредными, накапливаются в клеточных структурах - хлоропластах, митохондриях, клеточных мембранах. Их влияние на метаболизм еще не до конца изучено. 3. Нерегулируемый выброс радионуклиды криптона-85 в атмосферу от АЭС и предприятий по переработке отработанных ТВЭЛ. Уже сейчас ясна его роль в изменении электропроводности атмосферы и формировании парникового эффекта. Уже сейчас его содержание в миллионы раз превышает содержание в доядерную эпоху и прибывает 5% ежегодно. 4. Накопление в пищевых цепях радиоактивность-излучения Н. Он связывается протоплазмой клеток и тысячекратно накапливается в пищевых цепях. При распаде он превращается в гелий и испускает сильное в-излучение, вызывая генетические нарушения. Содержание трития в хвое деревьев в районе дислокации АЭС (США) в десятки раз выше, чем в удалении от них. 5. Накопление углерода-14 в биосфере. Предполагается, что оно ведет к резкому замедлению роста деревьев. Такое замедление роста фиксируется на Земле повсеместно и может быть связано с 25% увеличением содержания С в атмосфере по сравнению с доядерной эпохой. 6. Образование трансурановых элементов. Особенно опасным является 239Рu.

2.1 Радиоактивное загрязнение воздушной среды.

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при их добыче, и

эксплуатации атомных установок и двигателей, могут представлять опасность.

Однако при современном уровне защитной техники этот Источник

радиоактивности незначителен.

Наибольшее загрязнение атмосферы радиоактивными веществами

происходит в результате взрывов атомных и водородных бомб. Каждый такой

взрыв сопровождается образованием грандиозного облака радиоактивной пыли.

Взрывная волна огромной силы распространяет ее частицы во всех

направлениях, поднимая их более чем на 30 км. В первые часы после взрыва

осаждаются наиболее крупные частицы, несколько меньшего размера — влечение

5 суток, а мелкодисперсная пыль потоками воздуха переносится на тысячи

километров и оседает на поверхности земного шара в течение многих лет.

2.2 Радиоактивное загрязнение водной среды.

2.3 Радиоактивное загрязнение почвы.

В связи с широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных

веществ появилась опасность загрязнения почв радионуклидами. Источники

радиации — ядерные установки, испытание ядерного оружия, отходы урановых

шахт. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать

аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также

в США, Англии).

В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий,

откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон

обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени,

питающиеся ими, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу

оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у , других северных

народов.

2.4 Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира.

Биологическое накопление свойственно и зеленым растениям, которые,

аккумулируя определенные химические элементы, изменяют окраску хвои,

листьев, цветков и плодов. Это иногда служит, индикаторным, признаком, при

поисках полезных ископаемых. Например, береза и осина в Восточной Сибири

накапливает в своей древесине значительные, содержания стронция-90, что

приводит к появлению необычной окраски - неестественно зелёного цвета. Сон-

трава на южном Урале аккумулирует никель поэтому ее около-цветник вместо

фиолетового цвета становится белым, что указывает на высокие концентрации

никеля в почве. В ареале рассеяния урановых месторождений лепестки иван-чая

вместо розовых становятся белыми и ярко-пурпуровыми, у голубики плоды

вместо темно-синих становятся белыми и т,д. (Артамонов, 1989).

Радионуклиды, попадая ,в окружающую среду, часто рассеиваются и

разбавляются в водах, но они могут различными способами накапливаться в

живых организмах при движении по пищевым цепям ("биологическое накопление.

На рис. 2.1 показан процесс накопления стронция-90 по пищевым цепям в

небольшом канадском озере Перч-Лейк, принимающим низкоактивные отходы

2) Гидросфе́ра (от др.-греч. Yδωρ — вода и σφαῖρα — шар) — это водная оболочка Земли.

Она образует прерывистую водную оболочку. Средняя глубина океана составляет 3800 м, максимальная (Марианская впадина Тихого океана) — 11 022 метра. Около 97 % массы гидросферы составляют соленые океанические воды, 2,2 % — воды ледников, остальная часть приходится на подземные, озерные и речные пресные воды. Общий объём воды на планете около 1 532 000 000 кубических километров. Масса гидросферы примерно 1,46*10²¹ кг. Это в 275 раз больше массы атмосферы, но лишь 1/4000 от массы всей планеты. Гидросферу на 94% составляют воды Мирового океана, в которых растворены соли (в среднем 3,5%), а также ряд газов. Верхний слой океана содержит 140 трлн тонн углекислого газа, а растворенного кислорода — 8 трлн тонн. Область биосферы в гидросфере представлена во всей ее толще, однако наибольшая плотность живого вещества приходится на поверхностные прогреваемые и освещаемые лучами солнца слои, а также прибрежные зоны.

В общем виде принято деление гидросферы на Мировой океан, континентальные воды и подземные воды. Большая часть воды сосредоточена вокеане, значительно меньше — в континентальной речной сети и подземных водах. Также большие запасы воды имеются в атмосфере, в видеоблаков и водяного пара. Свыше 96 % объёма гидросферы составляют моря и океаны, около 2 % — подземные воды, около 2 % — льды и снега, около 0,02 % — поверхностные воды суши. Часть воды находится в твёрдом состоянии в виде ледников, снежного покрова и в вечной мерзлоте, представляя собой криосферу.

Поверхностные воды, занимая сравнительно малую долю в общей массе гидросферы, тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Взаимодействие этих вод и взаимные переходы из одних видов вод в другие составляют сложный круговорот воды на земном шаре. В гидросфере впервые зародилась жизнь на Земле. Лишь в начале палеозойской эры началось постепенное переселение животных и растительных организмов на сушу. Океаническую кору слагают осадочный слой и гранитный слой.

Билет 12)

Техногенная катастрофа (англ. Industrial disaster) — крупная авария на техногенном объекте, влекущая за собой массовую гибель людей и даже экологическую катастрофу.

Одной из особенностей техногенной катастрофы является её случайность (тем самым она отличается от терактов^[1]). Обычно противопоставляется природным катастрофам^[2]. Однако подобно природным техногенные катастрофы могут вызвать панику, транспортный коллапс, а также привести к подъему или потере авторитета власти^[3]

Юридически классифицируют как чрезвычайную ситуацию.

В английском языке термин «техногенная катастрофа» практически отсутствует. Американские и английские авторы в таких случаях обычно говорят о «технологических катастрофах» (technological catastrophes^[4]) и «технологических бедствиях» (technological disasters). В английской википедии^{[неавторитетный источник?]} термин техногенная катастрофа разделяется на промышленные бедствия (англ. Industrial disasters), транспортные происшествия (англ. Transportation disasters), прорывы трубопроводов, и все это вместе с войнами и терактами объединяется в рукотворные бедствия (англ. Man-made disasters).

Крупнейшей (по числу жертв) техногенной катастрофой в истории человечества стала Бхопальская катастрофа (Индия, 1984)^{[источник не указан 578 дней]}

Виды техногенных катастроф

Техногенные катастрофы подразделяются на следующие виды^{[источник не указан 578 дней]}:

По субъективному отношению^{[источник не указан 578 дней]}:

• вызванные халатностью обслуживающего персонала;

• вызванные внешними факторами (кораблекрушение);

• вызванные непредвиденными и нежелательными последствиями штатного функционирования технологических систем.

По объекту^{[источник не указан 578 дней]}:

• «индустриальные» (взрывы и утечки токсичных веществ на заводах химической или пищевой промышленности^[5][6][7], прорыв трубопроводах или аварии на АЭС^[8]),

• «транспортные» (Авиакатастрофа, крушение поезда^[9], кораблекрушение^[10] ДТП и пр.)

По месту возникновения^{[источник не указан 578 дней]}

• аварии на АЭС с разрушением производственных сооружений и радиоактивным заражением территории (авария на Чернобыльской АЭС,авария на АЭС в Фукусиме (Япония));

• аварии на ядерных установках инженерно-исследовательских центров с радиоактивным загрязнением территории;

• аварии на химически опасных объектах с выбросом (выливом, утечкой) в ОС СДЯВ,

• аварии в научно-исследовательских учреждениях (на производственных предприятиях) осуществляющих разработку, изготовление, переработку, хранение и транспортировку бактериальных средств и препаратов или иных биологических веществ с выбросом в ОС;

• авиационные катастрофы, повлекшие за собой значительное количество человеческих жертв и требующие проведения поисково-спасательных работ;

• столкновение или сход с рельсов железнодорожных составов (поездов в метрополитенах), повлекшие за собой групповое поражение людей, значительное разрушение железнодорожных путей или разрушение сооружений в населенных пунктах.

• аварии на водных коммуникациях, вызвавшие значительное число человеческих жертв, загрязнение ядовитыми веществами акваторий портов, прибрежных территорий, внутренних водоемов;

• аварии на трубопроводах, вызвавшие массовый выброс транспортируемых веществ и загрязнение ОС в непосредственной близости от населенных пунктов;

• аварии в энергосистемах;

• аварии на очистных сооружениях;

• гидродинамические аварии;

• прорыв плотин, дамб; (Авария на Саяно-Шушенской ГЭС)

• пожары, возникающие в результате взрывов на пожароопасных объектах.

2)

Цветная металлургия — отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец, цинк, олово, никель) и лёгкие (алюминий, титан, магний). На основании этого деления различают металлургию лёгких металлов и металлургию тяжёлых металлов.

'Химическое загрязнение' — увеличение количества химических компонентов определённой среды, а также проникновение (введение) в неё химических веществ в концентрациях, превышающих норму или не свойственных ей. Наиболее опасно для природных экосистем и человека именно химическое загрязнение, поставляющее в окружающую среду различныетоксиканты - аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества и др.