Гигиеническая характеристика источников загрязнения окружающей среды

Сегодня рассмотрим материал на тему: "Гигиеническая характеристика источников загрязнения окружающей среды", собранный из ведущих авторитетных источников. На все вопросы вам готов ответить дежурный юрист.

Гигиеническая характеристика источников загрязнения окружающей среды

Название работы: Гигиеническая характеристика основных источников загрязнения атмосферного воздуха. Степень опасности промышленных выбросов для окружающей среды и состояния здоровья населения. Основные природоохранительные мероприятия и их гигиеническая эффективность

Предметная область: Безопасность труда и охрана жизнедеятельности

Описание: Наибольшее практическое значение имеют пылевые загрязнения выбрасываемые в воздух энергетическими системами поскольку количество последних постоянно возрастает. Автомобильный транспорт широко распространенный в современных городах является основным источником загрязнения воздуха окисью углерода.

Дата добавления: 2015-08-31

Размер файла: 38.07 KB

Работу скачали: 4 чел.

Гигиеническая характеристика основных источников загрязнения атмосферного воздуха. Степень опасности промышленных выбросов для окружающей среды и состояния здоровья населения. Основные природоохранительные мероприятия и их гигиеническая эффективность.

В состав воздушной среды постоянно входят разнообразные посторонние включения, попадающие в него из различных источников. С течением времени в результате деятельности человека, направленной на развитие технического прогресса, количество таких посторонних примесей к воздушной среде увеличивается.

Все загрязнения воздушной среды можно разделить на три вида:

  1. Твердые (пыль).2. Жидкие (пары).3. Газообразные.

Наибольшее практическое значение имеют пылевые загрязнения , выбрасываемые в воздух энергетическими системами, поскольку количество последних постоянно возрастает. Особенно много твердых загрязнений поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля). При этом в воздух выбрасываются: 1) зола(негорючие примеси к углю);2) недожог(несгоревшие частицы угля);3) сажа (продукт неполного сгорания угля.Она является наиболее патогенным компонентом из твердых выбросов, так как содержит смолистые вещества, среди которых имеют место и канцерогенные).

Атмосферную пыль разделяют на следующие категории:

а) собственно пыль (оседает с ускорением, величина частиц 100-10 микрон);

б) облака или туманы (оседает с постоянной скоростью, величина частиц 10-0,1 микрон);

в) дым (не оседает, а находится постоянно в состоянии броуновского движения, величина частиц менее 0,1 микрона).

Степень дисперсности пылевых частиц имеет также значение с точки зрения проникновения их в дыхательные пути. Самая крупная пыль (величина частиц более 10 микрон) в основном задерживается в верхних дыхательных путях и выводится с секретом слизистых оболочек. Более глубоко проникает пыль с величиной частиц от 5 до 10 микрон. Наиболее опасной считается пыль с величиной частиц менее 5 микрон, которая проникает в альвеолы.

Источниками газообразных загрязнений воздуха являются в основном промышленные предприятия и отопительные системы, в которых сгорает уголь, также транспорт, использующий двигатели внутреннего сгорания. Уголь содержит в себе в качестве постоянной примеси серу, которая при сгорании угля окисляется до сернистого газа. Автомобильный транспорт, широко распространенный в современных городах, является основным источником загрязнения воздуха окисью углерода. Кроме этого, транспорт выбрасывает в воздух разнообразные окислы азота,двуокись углерода, недосгоревшие углеводороды, озон и др. газы. Число автомобильного транспорта постоянно растет, и в настоящее время количество автомобилей в мире сопоставимо с количеством населения.В результате этого в воздухе крупных городов с интенсивным автомобильным движением концентрация окиси углерода значительно превышает предельно допустимые нормы. Жидкие загрязнения образуются в воздухе за счет взаимодействия газообразных загрязнений с атмосферной влагой. В результате, например, из сернистого газа, образуются кислоты, содержащие серу, которые затем выпадают из атмосферы в виде кислотных дождей. Высокие степени загрязнения атмосферы принято называть сейчас токсическими туманами или смогами.

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ АТМОСФЕРЫ

1. Экономический ущерб. При выбросах загрязнений в атмосферу происходит значительная потеря топлива, продукции и других ценных компонентов (недожога, продуктов неполного сгорания, цемента, сернистого газа, окиси углерода и т.д.). Выбрасываемые продукты часто являются агрессивными и способствуют более быстрому разрушению строительных конструкций. При этом происходит повреждение растительности.

2. Влияние на микроклимат населенных мест. Так как пылевые частицы в воздухе являются ядрами конденсации влаги, при увеличении количества выбрасываемых загрязнений увеличивается число туманов, снижается интенсивность солнечной радиации.В результате снижается биологическое влияние солнечной радиации, общая резистентность организма, а также степень освещенности.

3. Влияние на санитарно-гигиеническое состояние населения. Загрязнения атмосферы увеличивают загрязнение окон, квартир, одежды, белья, что в конечном счете также сказывается на состоянии здоровья людей.

4. Самое важное — это непосредственное влияние на состояние здоровья человека . Увеличивается число кожных заболеваний, заболеваний слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, злокачественных новообразований в легких, резко обостряются различные хронические заболевания, снижается общая резистентность организма.

ПДК (предельно допустимые концентрации)— это концентрации, которые не оказывают на человека ни прямого, ни косвенного вредного и неприятного действия, не снижают его трудоспособности, не влияют отрицательно на его самочувствие и настроение. Существуют две категории ПДК: максимально разовые и среднесуточные. САМООЧИЩЕНИЕ ВОЗДУХА за счет следующих факторов:

1 ) разбавление (прямо пропорционально квадрату расстояния);

2) седиментация (крупные частицы оседают ближе, мелкие — дальше от

3) извлечение атмосферными осадками;

4) извлечение зелеными насаждениями;

5) химические процессы нейтрализации.

Меры по охране чистоты атмосферного воздуха:

Планировочные мероприятия включают в себя борьбу с почвенной пылью (благоустройство дорог, озеленение, обводнение), правильную планировку городов (с учетом «розы ветров»), соблюдение санитарно-защитных

В качестве технологических мероприятий следует назвать:

1) усовершенствование сгорания топлива;

2) обогащение углей;

3) замена одного вида топлива другим (газификация, электрификация);

4) увеличение эффективности разбавления (высокие трубы).

Наиболее эффективными следует считать замену одного вида топлива на другой, а также изменение энергетических установок. В частности, наиболее эффективными, с экологической точки зрения, являются электрические двигатели. Усовершенствования сгорания топлива можно добиться более интенсивной аэрацией энергетических установок, а также большей степенью дисперсности топлива.

К санитарно-техническим устройствам относят устройство различных пыле-, золо-, газоулавливателей(циклоны, мультициклоны, мокрые скрубберы, тканевые фильтры,электрические фильтры).Благодаря благоустройству дорог повысится скорость движения автомобилей и уменьшится необходимость их остановки. Что приведет к уменьшению количества выхлопных газов. Кроме того, в настоящее время созданы и интенсивно внедряются в практику каталитические нейтрализаторы токсических компонентов в автомобильных выбросах(они производят досжигание окиси углерода в выхлопных газах до менее токсичной двуокиси углерода).Наибольший экологический эффект будет получен при переводе автомобилей на электрические двигатели — создание электромобилей.

Читайте так же:  После рассмотрения дела об административном правонарушении

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЕГО ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, ВОДЫ И ПОЧВЫ

Основными источниками загрязнения почвы являются про­мышленные предприятия, коммунально-бытовые объекты, сель­скохозяйственное производство и транспорт, сбрасывающие свои отходы с загрязнителями на поверхность земли. К наиболее распространенным загрязнителям химической природы относятся пестициды, удобрения, тяжелые металлы, нефть, углеводороды, кислоты, щелочи, биологической — пато­генные бактерии, вирусы, цисты простейших, яйца гельминтов, физической — пыль, радионуклиды. Патогенные микроорганизмы поступают в почву с физиологи­ческими выделениями человека и животных, сточными водами, трупами. Пыль попадает на почву из воздуха, а радионуклиды — при испытаниях ядерного оружия, авариях на атомных электростанциях.

Загрязнение почвы приводит к изменению ее состава и свойств и образованию искусственных биогеохимических про­винций, содержащих пестициды, удобрения, тяжелые металлы и другие токсические вещества. К основным источникам загрязнения воды относятся про­мышленные предприятия, коммунально-бытовые и сельскохо­зяйственные объекты, сбрасывающие сточные воды с загрязни­телями в водоемы.

Наиболее распространенными загрязнителями химической природы являются бензол, поверхностно-активные вещества, углеводороды, нитрозоамины, мышьяк, ртуть, пестициды, физи­ческой — радионуклиды, песок, плавающие примеси, биологиче­ской — бактерии, вирусы, простейшие, грибы, гельминты.

Бытовые сточные воды содержат большое количество микроорга­низмов, втом числе патогенных.

Промышленные сточные воды имекл в своем составе нефть и нефтепродукты, радиоактивные вещества, углеводороды, кисло­ты, канцерогены.

Сельскохозяйственные сточные воды включают ядохимикаты, удобрения, органические соединения.

Водоемы способны избавляться от загрязнителей естествен­ным путем, т. е. самоочищаться.

Употребление человеком воды, загрязненной вредными хи­мическими веществами может вызывать отравления. Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, сельскохо­зяйственное производство и коммунально-бытовые объекты, осуществляющие выбросы загрязнителей в атмосферу. К наиболее распространенным загрязнителям химической природы относят углерода, азота, серы оксиды, физической — электромагнитное и ионизирующее излучение, шум, пыль, био­логической — патогенные микроорганизмы (бактерии туберкуле­за, дифтерии, вирусы кори, гриппа и др.).Котельные и теплоэлектроцентрали при сжигании каменного угля, нефти, газа загрязняют атмосферный воздух углерода и серы оксидами, автомобильный транспорт — углерода оксидами, углеводородами.

Атмосферный воздух способен избавляться от загрязнителей путем самоочищения, однако при сильном загрязнении процессы самоочищения в воздухе замедляются. Вдыхание углерода оксида (II) вызывает головные боли, го­ловокружение, слабость в конечностях, сердцебиение, рас стройство сна. В тяжелых случаях отравление заканчивается смертью.

Серы оксид (IV) обладает выраженным раздражающим дей­ствием, вызывает заболевания верхних дыхательных путей. В высоких концентрациях он приводит к развитию бронхита, эмфиземы легких и смерти. Серы оксид является одним из ком­понентов токсического смога.

Для азота оксидов характерно раздражающее действие на ор­ганы дыхания. Большие концентрации их могут привести к нар­котическому эффекту и отеку легких. Азота оксиды участвуют в образовании фотохимического смога.

ПЛАНИРОВКА НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ. УРБАНИЗАЦИЯ И ЕЕ ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ

Урбанизация — глобальный процесс, обусловленный развитием производительных сил и форм социального общения, который вызывает глубокие преобразования городов и селений на основе роста индустрии, увеличения количества транспорта, ускорения жилищного строительства и повсеместного распространения городского образа жизни.

Урбанизация приводит к высокой плотности жителей и недостаточной обеспеченности жильем, а также к повышению химической, физической, психологической и информационной нагрузки на человека. Крупный город изменяет почти все компоненты природной среды и загрязняет окружающую среду. Особенно подвержена загрязнению воздушная среда. Основными источниками загрязнения воздуха в городах являются промышленные предприятия, транспорт, теплоэлектростанции, котельные и др. Среди загрязнителей воздуха важная роль принадлежит серы, азота и углерода оксидам, углеводородам, тяжелым металлам.

Загрязнение воздуха приводит к снижению прозрачности атмосферы, уменьшению естественной освещенности, образованию «токсичных туманов». В городе на 10% больше дождя, града и снега, на 10% больше облачных дней, на 30% больше туманов летом и на 100% — зимой, на 30% меньше ультрафиолетовых лучей в зимнее время. Среднегодовая температура в городе примерно на 1,5 °С выше, относительная влажность — на 5% ниже, а скорость ветра — в 2 раза ниже, чем в окрестностях.

Интенсивное загрязнение водоемов происходит под влиянием сточных вод хозяйственно-бытовой канализации. Эти стоки несут большое количество неорганических, органических и биоло-гических загрязнителей. Производственные сточные воды со-держат нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы, пестициды, минеральные и органические взвеси. Дополнительное загрязнение воды осуществляется ливневыми стоками.

В современном городе изменяется рельеф, снижается прочность пород и происходит загрязнение почвы. Большое значение имеют твердые бытовые отбросы жилых зданий, включающие в себя пищевые отходы, упаковочные материалы, отходы от уборки квартир, а также мусор больниц, школ, магазинов и других общественных зданий. В разлагающихся отбросах в теплое время года происходит массовое размножение мух, являющихся переносчиками ряда заболеваний.

Гигиеническая характеристика источников загрязнения окружающей среды

ЛЕКЦИЯ № 6. Атмосферные загрязнения, их гигиеническая характеристика

Атмосферные загрязнения и их классификация. Источники атмосферных загрязнений. Влияние атмосферных загрязнений на здоровое население

Загрязнение окружающей среды, и в особенности воздуха, выбросами промышленных предприятий, автомобильного транспорта вызывает в последние годы все большее беспокойство во многих странах. В атмосферный воздух ежегодно выбрасывается миллионы тонн загрязнений: 300 млн т – СО; 150 млн т – SO2, 100 млн т – взвешенных веществ. По оценкам экспертов ООН, в атмосферу Европы, США, Канады ежегодно выбрасывается около 100 млн т одних только соединений серы. Значительная часть этих выбросов, соединяясь в атмосфере с водяными парами, выпадает затем на землю в виде так называемых кислотных дождей. Причем эти вредные и для человека, и для природы выбросы могут перемещаться в воздушных потоках на громадные расстояния. Так, например, установлено, что выбросы промышленных предприятий Германии, Англии переносятся на расстояния более 1000 км и выпадают на территории скандинавских стран.

Под атмосферными загрязнениями мы условно понимаем те примеси к атмосферному воздуху, которые образуются не в результате стихийных процессов природы, а в результате деятельности человека. В процессе своей производственной деятельности человеческое общество подвергает естественные природные тела специальной обработке – механической, физической, химической, биологической, в результате чего в атмосферный воздух поступает большое количество разнообразных веществ, находящихся в состоянии газов, паров или гетерогенных дисперсных систем – пыли, дыма, тумана и т. п. Атмосферные загрязнения разделяются на 2 группы:

Читайте так же:  Административные наказания применяемые к физическим лицам

Земные делятся на естественные и искусственные. Естественные загрязнения представлены континентальными и морскими. Морские – это морская пыль и другие выделения Мирового океана. Континентальные загрязнения делятся на вещества органической и неорганической природы. Неорганические представлены продуктами вулканической деятельности и образующимися в процессе коррозии почвы. Органические загрязнения могут быть животного и растительного происхождения. Органическими загрязнениями растительного происхождения являются пыльца, продукты измельчения растений.

Однако искусственные загрязнения антропогенного происхождения в настоящее время приобрели приоритетный характер. Они делятся на радиоактивные и нерадиоактивные. Радиоактивные могут поступать в атмосферный воздух при их добыче, транспортировке и переработке. Ядерные взрывы также являются источником загрязнений. Аварии на атомных электростанциях, как мы знаем, могут привести к катастрофе. Но эти вопросы рассматривает радиационная гигиена.

Нерадиоактивные, или прочие, загрязнения – тема сегодняшней лекции. Они представляют в настоящее время экологическую проблему. Выхлопные газы автотранспорта, составляющие около половины атмосферных загрязнений антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя и картера автомашины, продуктов износа механических частей, покрышек и дорожного покрытия. Мировой автопарк насчитывает многие сотни миллионов машин, сжигающих огромное количество топлива – ценных нефтепродуктов и одновременно наносящих ощутимый вред окружающей среде.

В состав выхлопных газов, помимо азота, кислорода, углекислого газа и воды, входят такие вредные компоненты: окись углерода, углеводороды, окислы азота и серы, а также твердые частицы. Состав отработанных газов зависит от рода применяемого топлива, присадок и масел, режимов работы двигателя, его технического состояния, условий движения автомобиля и др. Токсичность отработанных газов карбюраторных двигателей обуславливается главным образом содержанием окиси углерода и окислов азота, а дизельных двигателей – окислами азота и сажей. К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, ряд которых обладает канцерогенными свойствами.

Закономерности распространения в окружающей среде твердых выбросов отличаются от закономерностей распространения газообразных продуктов. Крупные фракции (> 1 мм), оседая поблизости от центра эмиссии на поверхности почвы и растений, накапливаются в верхнем слое почвы, мелкие частицы (

Источники загрязнения почвы, их гигиеническая характеристика

Загрязнителями почвы, согласно определению экспертов ВОЗ, называют химические вещества, биологические организмы (бактерии, вирусы, простейшие, гельминты) и продукты их жизнедеятельности, которые встречаются в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве. Под загрязнением почвы следует понимать лишь то содержание химических и биологических загрязнителей в ней, которое становится опасным для здоровья при прямом контакте человека с загрязненной почвой или через контактирующие с почвой среды, по экологическим цепочкам: почва — вода — человек; почва — атмосферный воздух — человек; почва — растение — человек; почва — растение — животное — человек и др.

Почва может загрязняться в результате:

1) внесения минеральных и органических удобрений;

2) использования пестицидов;

3) поступления промышленных и бытовых отходов различных видов, которые применяют в качестве удобрений и с целью увлажнения, в том числе и внесения в почву отходов животноводческих комплексов (ферм) и индивидуальных хозяйств;

4) попадания на ее поверхность химических веществ с атмосферными выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, а также радионуклидов вследствие аварий на ядерных реакторах;

5) захоронения бытовых и промышленных отходов.

Все загрязнители почвы можно разделить на биологические (вирусы, бактерии, яйца гельминтов, простейшие) и химические. Химические загрязнители почвы делятся на две большие группы. К первой группе относятся химические вещества, которые вносятся в почву целенаправленно, чаще всего — в сельском и лесном хозяйствах: пестициды, минеральные удобрения, структурообразователи почвы, стимуляторы роста растений и др. Этот процесс является управляемым. При несоблюдении агрохимических и гигиенических регламентов применения (внесении в почву избытка) ЭХВ они становятся загрязнителями почвы и могут представлять опасность для здоровья людей.

Ко второй группе химических загрязнителей относятся химические вещества, поступающие в почву случайно с техногенными (антропогенными) жидкими, твердыми и газообразными отходами. Это вещества, поступающие в почву вместе с бытовыми и промышленными сточными водами и твердыми отходами, атмосферными выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автотранспорта и др.

Степень загрязнения почвы ЭХВ зависит от:

1) уровня их поступления в почву;

2) физико-химических свойств (структуры, растворимости в воде, летучести и др.);

3) местных почвенно-климатических условий;

4) интенсивности процессов миграции ЭХВ из почвы в атмосферный воздух, открытые водоемы, подземные воды, растения;

5)возможности трансформации и деградации ЭХВ в результате физико-химических процессов (гидролиз, фотолиз) или действия биологических агентов (микроорганизмы, в меньшей степени водоросли) и их ферментативных систем, способных расщепить молекулы многих токсических веществ до безопасных метаболитов.

Опасность загрязнения почвы химическими веществами связана, во-первых, с их токсическими свойствами (острым и хроническим общетоксическим действием, наличием аллергенного, мутагенного, канцерогенного, эмбриотоксического, тератогенного действия, репродуктивной токсичностью и др.), а во-вторых, с особенностями их поведения в окружающей среде (стабильностью в почве и воде водоемов, миграционной способностью). Все ЭХВ по степени опасности для здоровья населения делят на три класса:

2 — й — умеренно опасные;

Класс опасности ЭХВ устанавливают по показателям.

К 1-му классу относятся мышьяк, кадмий, ртуть, свинец, бенз(а)пирен, стойкие хлорорганические пестициды: ДДТ, гексахлорциклогексан (ГХЦГ), полихлоркамфен (ПХК), полихлорпинен (ПХП) и др.

Ко 2-му — бор, кобальт, никель, молибден, хром, гербициды группы 2,4-Д и др.

К 3-му — барий, ванадий, вольфрам, марганец, нерадиоактивный стронций и др.

По мнению большинства ученых, ухудшение здоровья населения, наблюдающееся за последние десятилетия, связано с негативным влиянием химических факторов окружающей среды. Анализ причинно-следственных связей свидетельствует о значительной роли химического загрязнения почвы в ухудшении здоровья населения. Это объясняется тем, что почва занимает центральное место в круговороте веществ в биосфере. Кроме того, она является основным депо, где накапливаются стойкие химические вещества в природной среде, а также выступает начальным звеном в их миграции от источника загрязнения до организма человека по коротким и длинным трофическим цепочкам/

Глава 10 гигиеническая характеристика потенциальных источников загрязнения окружающей среды

По потенциальной опасности возможного поступления радиоактивных загрязнений в биосферу все источники могут быть условно разделены на следующие группы:

Читайте так же:  Несанкционированные свалки тбо
Видео (кликните для воспроизведения).

• испытания ядерного оружия;

• предприятия по добыче, переработке и получению расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов;

• учреждения, предприятия и лаборатории, использующие радионуклиды в производственном процессе.

Испытания ядерного оружия

Прямым следствием подписанного по инициативе СССР в 1963 г. Договора о прекращении испытаний ядерного оружия в трех средах явилось снижение количества радиоактивных осадков, выпадающих повсеместно на нашей планете. В результате этого уменьшалось и радиоактивное загрязнение растительности, включая сельскохозяйственные культуры. Однако радиоизотопы с длительным периодом полураспада продолжают накапливаться в почве и поступать в растительный мир. Следует учитывать, что отдельные страны, не подписавшие договор (Франция, КНР, Индия, Пакистан, Северная Корея), продолжали испытания ядерного оружия. Радиоактивное загрязнение среды обусловлено в основном испытаниями ядерного оружия, которые интенсивно проводились в 1945-1980 гг. В последнее время стала доступна информация о количестве и мощности таких взрывов. В отчете НКДАР при ООН приведены данные о числе ядерных испытаний: СССР — 219,

США — 197, Франция — 45, Китай — 22, Великобритания — 21. Их суммарная мощность в мегатоннах составляла: СССР — 247,3, США — 153,8, Китай — 20,7, Франция — 10,2, Великобритания — 8,05, причем в тропосфере было произведено 16 взрывов, в стратосфере — 145. В настоящее время дополнительное внутреннее облучение населения планеты происходит по существу только за счет искусственных радионуклидов, появившихся в результате испытаний ядерного оружия, поэтому необходимо рассмотреть первую группу источников загрязнения окружающей среды.

При атомных взрывах образуются продукты деления ядерного горючего, которые часто называют осколками деления, а также наведенная активность; в окружающую среду поступает и некоторое количество самих расщепляющихся материалов. При взрыве термоядерных устройств дополнительно возникает радиоактивный 14 С. Осколки деления — сложная смесь радионуклидов, образующихся при делении атомных ядер. Ядра атомов 235 U или 239 Ри расщепляются с образованием 80 различных осколков. Последние начинают немедленно распадаться. В результате появляется сложная смесь продуктов деления из 200 различных изотопов 36 химических элементов (рис. 9, 10), периоды полураспада которых находятся в пределах от нескольких секунд ( 106 Rh) до 1,57?10 7 лет ( 129 I).

В табл. 42 приведены изотопы, которые имеют наибольший вклад по β-излучению в зависимости от времени, прошедшего по- сле деления 235 U под действием медленных нейтронов.

Таблица 42. Изотопы, образующиеся в результате ядерных испытаний, в зависимости от времени, прошедшего после деления 235 U под действием медленных нейтронов

Рис. 9. Зависимость образования осколков деления 235 U и 239 Pu

Рис. 10. Зависимость образования продуктов деления 235 U от массового числа: 1 — на медленных нейтронах; 2 — на нейтронах с энергией 14 МэВ

По характеру излучения почти все радионуклиды деления относятся к β- или γ-излучателям.

Ход кривой распада для смеси продуктов деления с возрастом от нескольких дней до одного года отражает уравнение Вей-Вигнера:

где А — активность смеси через время после деления; А1 — активность смеси осколков деления при t = 1 день; γ — показатель степени порядка 1,15-1,2.

Наиболее потенциально опасными осколками, ввиду их активного включения в биологический цикл и большого периода полу- распада, считают 90 Sr и 137 Cs. Подсчитано, что в результате взрыва термоядерной бомбы на 1 Мт (по тротиловому эквиваленту) воз- никает около 40 ЭБк 90 Sr и 60 ЭБк 137 Cs.

Наведенная активность появляется при захвате нейтронов деления и медленных нейтронов ядрами атомов элементов, входящих в состав конструкции взрываемого устройства, воздуха, почвы или воды. При этом образуются такие радиоактивные изотопы, как 24 Na, 27 Mg, 31 Si, 32 P и др., имеющие короткий период полураспада (от нескольких минут до нескольких дней).

При атомном взрыве в цепной реакции деления участвует не все вещество заряда, а лишь некоторая его часть. Непрореагиро- вавшие остатки плутония и урана испаряются и рассеиваются в атомном облаке. Активность этих α-излучателей по сравнению с активностью продуктов деления, возникающих при взрыве, меньшая. Наряду с продуктами распада ядерного горючего при термоядерных взрывах образуются 14 С и 3 Н. Из многочисленной группы образующихся радиоактивных изотопов при ядерных взрывах ведущее место в дополнительном к естественному радиационному фону облучении человека занимают радионуклиды, представленные в табл. 43.

Таблица 43. Характеристика наиболее значимых для человека радионуклидов глобальных выпадений

Примечание. ЖКТ — желудочно-кишечный тракт.

3. Гигиеническая характеристика потенциальных источников загрязнения окружающей среды

По потенциальной опасности возможного поступления р/а загрязнений в биосферу все источники м.б. разделены на несколько групп:

— испытания ядерного оружия;

— предприятия по добыче, переработке и получению расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов;

— учреждения, предприятия и лаборатории, использующие р/н в технологии производственного процесса.

Глобальные выпадения радионуклидов – это радионуклиды, образовавшиеся в результате проведения с 1945 по 1980 года 450 атомных и термоядерных взрывов в атмосфере. 90% мощности было проведено за 10 лет – с 1952 по 1962 гг.

В результате ядерного взрыва и последующего распада образуется смесь продуктов деления из 200 изотопов 36 химических элементов. Эти радионуклиды вошли в биологические цепочки.

Считается, что сейчас средняя эффективная эквивалентная доза за год, обусловленная проведенными испытаниями в атмосфере, составляет 0.02 – 0.025 мЗв. Наиболее потенциально опасными осколками ввиду включения в биологический цикл и большого периода полураспада являются цезий-137 и стронций-90.

К второй группе потенциальных источников загрязнения ОС относятся предприятия атомной промышленности: урановые рудники и гидрометаллургические заводы по получению обогащенного урана, заводы по очистке урановых концентратов и изготовлению твэлов, экспериментальные и энергетические реакторы, заводы по производству ядерного оружия. излучение уран ядерный радионуклид

К третьей группе относятся радиоизотопные лаборатории и радиологические отделения медицинских учреждений, применяющие открытые радионуклиды для целей терапии, лаборатории НИИ, где производят работы с открытыми р/а источниками и т.д.

В зависимости от характера технологического процесса эти лаборатории м.б. источниками газообразных, жидких и твердых отходов с высоким содержанием разнообразных радиоактивных отходов. Следует отметить, что объем и удельная активность отходов данной группы сравнительно невелики, по сравнению с отходами предприятий, относящихся ко второй группе потенциальных источников загрязнений ОС.

Читайте так же:  Срок давности при длящемся административном правонарушении

4. Предприятия по добыче, переработке и получению расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов

К этой группе потенциальных источников загрязнения окружающей среды радионуклидами относятся предприятия атомной промышленности: урановые рудники и гидрометаллургические заводы по получению обогащенного урана (уранового концентрата), заводы по очистке урановых концентратов и изготовлению тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), экспериментальные и энергетические реакторы, заводы по производству ядерного горючего.

Отходами, возникающими при добыче урановой руды, являются шахтные, рудные отвалы и рудничный воздух. Химический состав шахтных вод может колебаться в широких пределах и зависит от разнообразия состава урановых руд. Содержание урана в этих водах достигает 0,3-10 мг/л, радия — 0,2-3,7 мг/л. Объем откачиваемых шахтных вод может достигать 2000 м 3 в сутки и более, поэтому в течение суток в окружающую среду возможно поступление более 1 кг урана и до 0,2 мкг радия.

Рудные отвалы в виде хвостов грохочения и сортировки, а также отвальные породы от подготовительных работ по химическому составу представляют собой в основном исходную руду. В этих отвалах содержатся сотые доли процента урана, радия — от 5*10 -11 до 1*10 -10 г/г. Вследствие вымывания и ветровой эрозии отвалов они могут становиться источниками загрязнения окружающей территории. Рудничный воздух, поступающий в атмосферу при вентилировании шахт, может содержать повышенное количество радона и его дочерних продуктов.

Основные отходы гидрометаллургических заводов — рудные пульпы, состоящие из песковой и шламовой фракций. Твердая часть этой пульпы по химическому составу близка к исходной руде, из которой выщелочено основное количество урана и небольшое количество минеральных солей.

Другие радиоактивные элементы, сопутствующие урану, почти полностью остаются в твердой части пульпы. В сбрасываемых песках и шламах содержание урана 0,02-0,028%, радия в песках 2-3?10 -10 г/г. Примерно 99,8% содержания радия в руде концентрируется в твердой фазе.

При переработке руды с содержанием 0,2% U3O8 на каждый килограмм извлеченного урана в виде химического концентрата приходится 0,8-0,9 т твердых и 3,1-3,9 т жидких отходов.

Для завода, перерабатывающего около 5000 т руды в сутки, количество сбрасываемой твердой части пульпы составляет примерно 500 т, а жидкой части — около 2000 м 3 . С этим количеством отходов могут поступать в окружающую среду около 100 кг урана, 110 ГБк дочерних радиоактивных элементов и до 74 МБк радия в сутки. Приведенные данные о радиохимическом составе рудных пульп ориентировочные: они могут меняться в зависимости от состава исходных руд и методов их переработки.

К жидким радиоактивным отходам гидрометаллургических заводов относятся воды прачечных и душевых, в которых содержание урана варьирует от 0,5 до 15 мг/л, радия — до 52 Бк/л, а также условно чистые воды (воды, получаемые от охлаждения машин, холодильников, вакуумнасосов и др.), где содержание урана достигает 1 мг/л.

Следует отметить, что в жидких отходах может содержаться значительное количество самых разнообразных химических соединений.

С газовыми выбросами гидрометаллургических предприятий при удалении вентиляционного воздуха с участков измельчения руды, сушки, прокалки и фасовки уранового концентрата и т.д. в атмосферный воздух могут поступать радон, аэрозоли урана, радия и др.

На заводах по очистке урановых концентратов (или обогащения урана) в процессе производства возникает до 5,7 м 3 жидких отходов на 1 т обогащенного урана.

По радиохимическому составу эти отходы аналогичны сбросным водам обогатительных фабрик, однако они содержат меньше 226 Ra. Газообразные выбросы этих заводов могут содержать гексафторид урана, урансодержащие пыли, дымы от химических процессов и механической обработки металлического урана.

Урансодержащие жидкие отходы при изготовлении ТВЭЛ образуются в результате травления металлов, но объем их незначителен. В процессе обогащениях урана и изготовления ТВЭЛ появляются твердые отходы, состоящие из загрязненных вышедших из строя оборудования, шлаков, скрапа, сплавов, бумаги, тряпок и т.п.

При эксплуатации атомных электростанций и экспериментальных реакторов формируются газообразные, жидкие и твердые радиоактивные отходы. Радиоактивные газы и аэрозоли возникают в результате облучения газов и аэрозолей воздуха нейтронами в зоне реактора (например, 41 Ar, 19 O, 59 Fe, 31 Si и др.). Например, активность воздуха, удаляемого из зоны реактора атомной электро-

станции Академии наук РФ (Обнинск), по 41 Аг составляет около 60 ГБк/ч. При однократном использовании воздуха в качестве охладителя активность отработавшего воздуха по 41 Аг может достигать 6?10 5 ГБк/сут (Брукхейвенская национальная лаборатория, США).

Источниками жидких радиоактивных отходов реакторов в качестве теплоносителя могут служить вода или любые растворы. В этом случае наведенная активность, возникающая в теплоносителе первого контура, обусловлена захватом нейтронов атомами элементов, поступающих в теплоноситель в результате коррозии элементов конструкций. Поэтому в теплоносителе обнаруживают 60 Со, 59 Fe и др.

Кроме того, возможна диффузия продуктов деления из ТВЭЛ в теплоноситель. Другим источником жидких отходов являются бассейны выдержки ТВЭЛ, используемые для подводного хранения отработавших ТВЭЛ.

Такое хранение обеспечивает необходимую защиту и отвод тепла от ТВЭЛ. Вода бассейнов может загрязняться продуктами деления при нарушении целостности оболочек ТВЭЛ, примесями, имеющимися на оболочках, и другими материалами, попадающими в воду бассейна при разгрузке реактора. Наконец, жидкие радиоактивные отходы (сточные воды санитарных пропускников и спецпрачечной) образуются после дезактивации оборудования и помещений.

К твердым радиоактивным отходам реакторов могут быть отнесены отдельные элементы их конструкций, подвергавшиеся воздействию потоков нейтронов, спецодежда, обувь и др.

На заводах по производству ядерного горючего, прежде всего, удаляют оболочки ТВЭЛ. Алюминиевые оболочки удаляют едким натром; при этом образуется до 2000 л раствора на 1 т отработанного топлива. Циркониевые оболочки удаляют с помощью фторида аммония; при этом образуется около 20 000 л отходов на 1 т топлива.

Оболочки из нержавеющей стали удаляют серной кислотой; при этом образуется 11 000 л отходов на 1 т топлива. В указанные растворы переходит примерно 0,02% общей радиоактивности ТВЭЛ. После удаления оболочек топливо растворяют и экстрагируют уран и плутоний.

В зависимости от исходного сырья (чистый уран, окись урана, циркониево-урановое топливо) для этих целей используют пурекс-процесс (растворение в горячей азотной кислоте и экстракция трибутилфосфатом), редокс-процесс (растворение в подкисленном гексоне и разделение плутония и урана на 3 экстракционных колонках и отделение их от основной массы продуктов деления при введении в нагретый рабочий раствор бихромата натрия, нитрата алюминия) и др.

Читайте так же:  Предписание и привлечение к административной ответственности

При указанных процессах возникают жидкие радиоактивные отходы в значительном объеме с удельной активностью до 1 Ки/л и более. Процессы получения ядерного горючего сопровождаются образованием газообразных отходов, основная активность которых обусловлена присутствием в них значительного количества радиоактивных изотопов йода.

Для всех заводов по производству ядерного горючего характерны также и другие радиоактивные отходы, отходы центров по дезактивации транспорта и контейнеров, воды санитарных пропускников и спецпрачечных, твердые отходы, по своему характеру напоминающие отходы реактора.

Предприятия по добыче, переработке и получения расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов вносят значительный вклад в формировании радиационного фона.

Учитывая это, необходимо разрабатывать методики очищения окружающей среды от радионуклидов, или же уменьшать добычу расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов и искать альтернативные источники энергии, которые не навредят человеческой жизни.

На данный момент времени существует множество относительно безвредных источников энергии, такие, как солнце и ветер. Учёным необходимо акцентировать большее внимание на эту проблему, иначе последствия радиационного загрязнения могут оказаться плачевными.

Глава 10 гигиеническая характеристика потенциальных источников загрязнения окружающей среды

По потенциальной опасности возможного поступления радиоактивных загрязнений в биосферу все источники могут быть условно разделены на следующие группы:

• испытания ядерного оружия;

• предприятия по добыче, переработке и получению расщепляющихся материалов и искусственных радионуклидов;

• учреждения, предприятия и лаборатории, использующие радионуклиды в производственном процессе.

Испытания ядерного оружия

Прямым следствием подписанного по инициативе СССР в 1963 г. Договора о прекращении испытаний ядерного оружия в трех средах явилось снижение количества радиоактивных осадков, выпадающих повсеместно на нашей планете. В результате этого уменьшалось и радиоактивное загрязнение растительности, включая сельскохозяйственные культуры. Однако радиоизотопы с длительным периодом полураспада продолжают накапливаться в почве и поступать в растительный мир. Следует учитывать, что отдельные страны, не подписавшие договор (Франция, КНР, Индия, Пакистан, Северная Корея), продолжали испытания ядерного оружия. Радиоактивное загрязнение среды обусловлено в основном испытаниями ядерного оружия, которые интенсивно проводились в 1945-1980 гг. В последнее время стала доступна информация о количестве и мощности таких взрывов. В отчете НКДАР при ООН приведены данные о числе ядерных испытаний: СССР — 219,

США — 197, Франция — 45, Китай — 22, Великобритания — 21. Их суммарная мощность в мегатоннах составляла: СССР — 247,3, США — 153,8, Китай — 20,7, Франция — 10,2, Великобритания — 8,05, причем в тропосфере было произведено 16 взрывов, в стратосфере — 145. В настоящее время дополнительное внутреннее облучение населения планеты происходит по существу только за счет искусственных радионуклидов, появившихся в результате испытаний ядерного оружия, поэтому необходимо рассмотреть первую группу источников загрязнения окружающей среды.

При атомных взрывах образуются продукты деления ядерного горючего, которые часто называют осколками деления, а также наведенная активность; в окружающую среду поступает и некоторое количество самих расщепляющихся материалов. При взрыве термоядерных устройств дополнительно возникает радиоактивный 14 С. Осколки деления — сложная смесь радионуклидов, образующихся при делении атомных ядер. Ядра атомов 235 U или 239 Ри расщепляются с образованием 80 различных осколков. Последние начинают немедленно распадаться. В результате появляется сложная смесь продуктов деления из 200 различных изотопов 36 химических элементов (рис. 9, 10), периоды полураспада которых находятся в пределах от нескольких секунд ( 106 Rh) до 1,57?10 7 лет ( 129 I).

В табл. 42 приведены изотопы, которые имеют наибольший вклад по β-излучению в зависимости от времени, прошедшего по- сле деления 235 U под действием медленных нейтронов.

Таблица 42. Изотопы, образующиеся в результате ядерных испытаний, в зависимости от времени, прошедшего после деления 235 U под действием медленных нейтронов

Рис. 9. Зависимость образования осколков деления 235 U и 239 Pu

Рис. 10. Зависимость образования продуктов деления 235 U от массового числа: 1 — на медленных нейтронах; 2 — на нейтронах с энергией 14 МэВ

По характеру излучения почти все радионуклиды деления относятся к β- или γ-излучателям.

Ход кривой распада для смеси продуктов деления с возрастом от нескольких дней до одного года отражает уравнение Вей-Вигнера:

где А — активность смеси через время после деления; А1 — активность смеси осколков деления при t = 1 день; γ — показатель степени порядка 1,15-1,2.

Наиболее потенциально опасными осколками, ввиду их активного включения в биологический цикл и большого периода полу- распада, считают 90 Sr и 137 Cs. Подсчитано, что в результате взрыва термоядерной бомбы на 1 Мт (по тротиловому эквиваленту) воз- никает около 40 ЭБк 90 Sr и 60 ЭБк 137 Cs.

Наведенная активность появляется при захвате нейтронов деления и медленных нейтронов ядрами атомов элементов, входящих в состав конструкции взрываемого устройства, воздуха, почвы или воды. При этом образуются такие радиоактивные изотопы, как 24 Na, 27 Mg, 31 Si, 32 P и др., имеющие короткий период полураспада (от нескольких минут до нескольких дней).

При атомном взрыве в цепной реакции деления участвует не все вещество заряда, а лишь некоторая его часть. Непрореагиро- вавшие остатки плутония и урана испаряются и рассеиваются в атомном облаке. Активность этих α-излучателей по сравнению с активностью продуктов деления, возникающих при взрыве, меньшая. Наряду с продуктами распада ядерного горючего при термоядерных взрывах образуются 14 С и 3 Н. Из многочисленной группы образующихся радиоактивных изотопов при ядерных взрывах ведущее место в дополнительном к естественному радиационному фону облучении человека занимают радионуклиды, представленные в табл. 43.

Таблица 43. Характеристика наиболее значимых для человека радионуклидов глобальных выпадений

Видео (кликните для воспроизведения).

Примечание. ЖКТ — желудочно-кишечный тракт.

Источники

Гигиеническая характеристика источников загрязнения окружающей среды
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here