Радиационные отходы

     В процессе своей хозяйственной деятельности человек производит различные вещества. Все производимые вещества с использованием как возобновимых, так и невозобновимых ресурсов можно разделить на четыре типа: исходные вещества (сырье);     промежуточные вещества (возникающие или используемые в процессе производства); конечный продукт; побочный продукт (отход). Отходы возникают на всех стадиях получения конечного продукта, а любой конечный продукт после потребления или использования становится отходам, поэтому конечный продукт можно назвать отложенным отходом. Все отходы попадают в окружающую среду и включаются в биогеохимический круговорот веществ в биосфере. Многие химические продукты включаются человеком в биогеохимический круговорот в масштабах на много превышающих естественный круговорот. Некоторые вещества, направляемые человеком в окружающую среду, раньше отсутствовали в биосфере (например, хлорфторуглероды, плутоний, пластмассы и др.

     Следствием  является огромный вред наносимый организмам. а) Строительство, сельское и лесное хозяйство, военный, рельсовый и водный транспорт, воздушные сообщения. б) Включая армейские службы. в) Промышленность: остальные области переработки, предприятия и горное дело, процессы (только промышленные). г) Нефтеперегонные заводы, коксовые батареи, брикетирование. д) Для промышленных электростанций только производство энергии.   Энергетические объекты - источники самых больших объемов химического загрязнения. Самое большое количество отходов связанно с производством энергии, на потреблении которой основана вся хозяйственная деятельность. Вследствие сжигания ископаемого топлива в целях получения энергии в атмосферу  сейчас идет мощный поток восстановительных газов. Загрязнения и отходы энергетических объектов разделяются на два потока: один вызывает глобальные изменения, а другой - региональные и локальные.

     Глобальные  загрязнители поступают в атмосферу, и за счет и в том числе парниковых газов. Последствия накопления глобальных загрязнителей в атмосфере это: парниковый эффект; разрушение озонового слоя; кислотные осадки.   Транспорт как источник химического загрязнения Второе место по загрязнению окружающей среды занимает транспорт, особенно автомобильный. В 1992 г. Автомобильный парк мира составлял 600 миллионов единиц и при сохранении тенденции роста к 2015 г.

     Может достигнуть 1,5 млрд. единиц ([2] стр. 41). Сжигание автотранспортом ископаемого топлива  повышает концентрации CO, NOx, CO2, углеводородов, тяжелых металлов и твердых частиц в атмосфере, он же дает твердые отходы (покрышки и сам автомобиль после выхода из строя) и жидкие (отработанные масла, мойка и т. д.

     На  долю автомобилей приходится 25 % сжигаемого топлива. За время эксплуатации, равное 6 годам, один усредненный автомобиль выбрасывает в атмосферу: 9 т CO2, 0,9 т CO, 0,25 т NOx и 80 кг углеводородов.   Химическая промышленность  как источник загрязнения Конечно, по сравнению с энергетикой и транспортом глобальное загрязнение посредством химической промышленности невелико, но это тоже достаточно ощутимое локальное воздействие. Большинство органических полупродуктов и конечная продукция, применяемая или производимая в отраслях химической промышленности, изготавливается из ограниченного числа основных продуктов нефтехимии.

     При переработке сырой нефти или  природного газа на различных стадиях процесса, например, перегонке, каталитическом крекинге, удалении серы и алкилировании, возникают как газообразные, так и растворенные в воде и сбрасываемые в канализацию отходы. К ним относятся остатки и отходы технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке. Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид углерода, оксиды азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов алкилирования образуется фтороводород, поступающий в атмосферу.

     Также имеют место неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками, недостатками в обслуживании оборудования, нарушениями  технологического процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из технологической системы  водоснабжения и из сточных вод.   Из всех видов химических производств наибольшее загрязнение дают те, где изготавливаются или используются лаки и краски. Это связано с тем, что лаки и краски часто изготавливают на основе алкидных и иных полимерных материалов, а также нитролаков, обычно они содержат большой процент растворителя. Выбросы антропогенных органических веществ в производствах, связанных с применением лаков и красок составляет 350 тыс. т в год, остальные производства химической промышленности в целом выделяют 170 тыс. т год.   Меры, которые проводятся для минимизации риска использования химических продуктов Для минимизации риска использования химических продуктов в соответствии с уровнем наших знаний этой проблемы в странах ЕС в 1982 г. Был введен в действие так называемый “Закон о химических продуктах”. В процессе проверки его исполнения в течение нескольких лет проводились мероприятия по оптимизации технологий, биологических и физико-химических испытаний, а также по уточнению терминологии, стандартных веществ и методов отбора проб. Химический закон устанавливает правила допуска на рынок всех новых химических продуктов.

     Технические мероприятия, используемые для предотвращения опасности промышленных выбросов. Для сокращения и уменьшения выбросов химических веществ на промышленных предприятиях необходимо проводить следующие меры: Необходимо проектировать любое производство так, чтобы выбросы были заведомо минимальны. Необходимо строго соблюдать технологические режимы производства. Необходима обязательная герметизация оборудования на производствах, где присутствуют и получаются химические соединения (это касается не только химической промышленности). Необходимо внедрение непрерывных технологических процессов и замкнутого круга производства, оборотного водопотребления. Необходимо проводить меры по предотвращению аварий (например, планово-профилактический ремонт оборудования).

     Борьба  с потерями при транспортировке (предотвращение аварий газо- и нефтепроводов). Борьба с эмиссией (выделением) промышленных газов в атмосферу. Необходимо применение систем очистки сточных вод и борьбы с загрязнением. Обязательная переработка и утилизация отходов, вторичное использование отходов. Рассмотрим более подробно два последних пункта.

     Борьба  с загрязнением воды Понимание необходимости  регулируемого водоснабжения и обезвреживания сточных вод возникло очень давно. Еще в Древнем Риме строили акведуки для снабжения свежей водой и “Cloaca maxima” - канализационную сеть, бассейна отстойника и тем самым предотвращение засорения канализации и образования продуктов гниения (“дортмундские колодцы” и “ эмские колодцы”).

     Другим методом обезвреживания сточных вод была их очистка с помощью полей орошения, т. е. спуск сточных вод на специально подготовленные поля. Однако лишь в середине прошлого столетия начались разработка методов очистки сточных вод и систематическое строительство канализационных сетей в городах. Сначала были созданы установки механической очистки.

     Сущность  этой очистки заключалась в осаждении  находящихся в сточных водах  твердых частиц на дно просачивании через песчаный грунт сточные воды отфильтровывались и осветлялись. И только после открытия в 1914 г. Биологического (живого) ила появилась возможность разработки современных технологий очистки сточных вод, включающих в себя возврат (рецикл) биологического ила в новую порцию сточных вод и одновременную аэрацию суспензии. Все методы очистки сточных вод, разработанные в последующие годы и до настоящего времени, не содержат никаких существенно новых решений, а лишь оптимизируют разработанный ранее метод, ограничиваясь различными комбинациями известных стадий технологического процесса. Исключение составляют физико-химические методы очистки, в которых используются физические методы и химические реакции, специально подобранные для удаления веществ, содержащихся в сточных водах.

     Сточные воды предприятий (например, нефтеперерабатывающих) вначале подвергаются физико-химической очистке, а затем биологической. Содержание вредных веществ в  сточных водах, поступающих на биологическую  очистку не должно превышать определенных значений.     Утилизация отходов. При разработке совместимой с окружающей средой системы переработки отходов ставятся следующие (по порядку важности) главные задачи:  Снижение количества отходов уже в процессе производства продукции. Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.

     Широкое вторичное использование материалов, полученных из отходов.  Удаление остающихся после переработки отходов с  минимально возможным риском для  окружающей среды и здоровья человека. Виды утилизации отходов: складирование; сжигание; компостирование (неприменим для отходов, содержащих токсичные вещества);   пиролиз. Наиболее распространено сейчас складирование отходов. Примерно 2 / 3 всех отходов бытового и производственного происхождения и 90 % инертных отходов складируют в хранилищах - свалках.

     Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками шума, пыли и  газов, образующихся в результате химических и анаэробных биологических реакций  в толще, а также источниками  загрязнения грунтовых вод в  результате образования на открытых свалка просачивающихся вод . Отсюда следует, что складирование отходов не может являться удовлетворительным методом их утилизации, и необходимо использовать другие методы. Человек в процессе своей деятельности производит огромное количество химических веществ, которые негативно воздействуют на окружающую среду. Но в данный момент он не имеет такой технологии, которая бы делала бы деятельность человека абсолютно безотходной.   3. Чрезвычайные ситуации военного времени.   К современным средствам поражения (ССП) относят оружие массового поражения (ОМП) (ядерное, химическое, биологическое) и современные обычные виды оружия, приближающиеся по своим поражающим факторам к ОМП.

     Эти виды оружия продолжают совершенствоваться – нейтронное, инфразвуковое, лазерное оружие, бинарные химические боеприпасы объемного взрыва, боеприпасы, заглубляющиеся в грунт на 7–50 м; бетонобойные боеприпасы (для разрушения мостов, тоннелей, гидростанций, напалмовые бомбы, боеприпасы зажигательного действия, малогабаритные кассетные боеприпасы. В стадии разработки находятся: генетическое оружие – разновидность биологических средств, основу которых составляют возбудители различных заболеваний с искусственно изменяющимися наследственными признаками; этническое оружие – химические и биологические вещества и микроорганизмы, действие которых имеет избирательное воздействие на отдельные виды людей, животных и вызывает их гибель; метеорологическое оружие основано на применении химических веществ, трансформирующих процессы в нижних слоях атмосферы, стимулирующих задержку или излишки осадков; климатическое оружие оказывает воздействие на солнечную радиацию и тепловое излучение земли, движение воздушных масс, облачность, морские течения в нужный момент; озоновое оружие разрушает озоновый слой, в результате земля подвергается жесткому радиационному облучению; радиологическое оружие, применение которого опасно для человека воздействием проникающей радиации. Ядерное оружие – оружие массового поражения, взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных ядерных реакциях деления тяжелых ядер изотопов урана (92U233, 92U235) и плутония (Pu299) или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер – изотопов водорода (дейтерия и трития). На основе реакции деления созданы так называемые атомные бомбы, а на основе реакции синтеза – термоядерные и водородные бомбы и нейтронные боеприпасы. Ядерное оружие является главным и наиболее мощным средством массового поражения с присущими только ему поражающими факторами, оно включает различные ядерные боеприпасы, средства доставки их к цели (носители) и средства управления.

     К основным поражающим факторам ядерного оружия относятся: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное  заражение местности, электромагнитный импульс. Характер, степень и продолжительность воздействия поражающих факторов ядерного взрыва зависит от мощности ядерного боеприпаса, вида взрыва, расстояния от центра (эпицентра), метеорологических условий, характера местности. Как следствие действия первичных поражающих факторов возникают вторичные поражающие факторы ядерного взрыва. К ним относят: пожары, взрывы, разлет частей разрушающихся объектов, сильную загазованность воздуха, воздействие разлившихся СДЯВ, катастрофическое затопление и др. Различают космические, высотные, воздушные, наземные, надводные, подводные и подземные ядерные взрывы.

     Ударная волна взрыва – область резкого  сжатия среды, распространяющаяся во все  стороны от места взрыва со сверхзвуковой  скоростью. Ударная волна сопровождается резким скачком давления на передней ее границе (во фронте ударной волны), характеризующимся величиной избыточного давления, т.е. давлением, превышающим атмосферное, обозначающимся знаком D РФ и измеряющимся в паскалях (1 Па = 1,02 · 10-5 кгс/см2; 1 кгс/см2 = 100000 Па). Ударная волна создает на своем пути сложный комплекс нагрузок, достигающих значительных величин, вызывающих разрушение зданий, сооружений и поражение людей.

     Различают четыре степени разрушения зданий и  сооружений: полное, сильное, среднее и слабое.

     При воздействии ударной волны на незащищенного человека наблюдается  прямое (непосредственное) и косвенное  воздействие. Прямое действие оказывает  избыточное давление во фронте ударной  волны. В результате мгновенного повышения давления и сжатия человека со всех сторон организм человека испытывает резкий удар. Прямым действием обладает также скоростной напор, способный отбросить человека и причинить травмы. Косвенное поражающее действие вызывают летящие обломки разрушенных зданий и различных предметов, осколки стекол и т.п. По тяжести травмы подразделяют на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Световое излучение – это электромагнитные излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях спектра. Его источником является светящаяся область (огненный шар), состоящая из смеси раскаленных продуктов взрыва с воздухом. В зоне взрыва выделяется огромное количество энергии в незначительном объеме за очень короткий промежуток времени, при огромном давлении, что приводит к резкому возрастанию температуры в эпицентре.