Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Экологические проблемы токсичных и радиоактивных отходов

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 24.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию РФ
Волжский  Политехнический Институт (филиал) ВолГТУ 

Кафедра «Химическая технология полимеров и промышленная экология» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по экологии
на  тему:
«Экологические  проблемы токсичных  и радиоактивных  отходов»  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Волжский 2009г.
Содержание: 

Введение…………………………………………………………………….….....3
    Твёрдые токсичные отходы промышленности...............................................5
      Классификация твёрдых отходов……………………………..…...5
      Объёмы образования отходов в промышленности………….…....7
      Утилизация промышленных токсичных отходов………………...8
      Торговля токсичными отходами…………………………….....…10
    Радиоактивные отходы………………………………………………….…....13
      Происхождение и классификация радиоактивных отходов…….13
      Распространение загрязнения радиоактивными отходами…......18
      Переработка и нейтрализация радиоактивных отходов……........22
      Возможные последствия применения ядерного оружия            массового поражения…………………………………………..….25
Заключение…………………………………………………………………....…27
Список литературы…………………………………………………………..….28
 


Введение
     Технический прогресс, развитие промышленности и  сельского хозяйства породили новые виды отходов, объемы которых растут с каждым годом. Газы, жидкости, твердые отходы, бытовой мусор и сточные воды пагубно влияют на состояние окружающей среды - ее загрязнение кое-где достигает опасных уровней.
     Содержащиеся  в сточных водах вредные организмы  плодятся в моллюсках и вызывают у человека многочисленные болезни.
     В питьевой воде все чаще встречаются  сложные химические соединения, которые пагубно влияют на гормоны, отвечающие в нашем организме за скорость обмена веществ и половые функции.
     Увеличение  числа случаев астмы и болезней бронхов свидетельствует о пагубных последствиях загрязнения воздуха.
     Помимо  угрозы здоровью людей загрязнение  воздуха наносит огромный вред окружающей среде.
     Усиливается загрязнение природной среды  твердыми промышленно-бытовыми отходами. Это вышедшие из употребления упаковочные  матери, бытовые и промышленные приборы, машины, бумага, консервные банки, бутылки, остатки пищи, строительный мусор и т. д. По данным ООН, в кодах такие отходы составляют ежегодно 500—600 кг на душу населения, свалки вокруг заводов отнимают земли, портят ландшафты, содержат токсичные вещества и патогенную микрофлору.
     Засилье отходов нарушает естественный баланс среды, что в будущем может  иметь катастрофические последствия  для мира животных, растений и климатических  условий Земли. Объектами разных видов загрязнения становятся почва, реки и моря, а также воздушная среда. К загрязнениям относится и шум, уровень которого необходимо ограничить.
       Радиоактивное загрязнение биосферы  это превышение естественного уровня содержания в  окружающей среде радиоактивных  веществ. Оно может быть вызвано  ядерными взрывами и утечкой радиоактивных  компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При авариях на АЭС особенно резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее врёмя, по данным Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ), число  действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17%  мирового производства электроэнергии).
      Ядерная энергетика, при условии строжайшего  выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище по сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое наращивание мощностей АЭС позволило в последние годы значительно уменьшить выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе энергетики соответственно на 71 и 60% .  В Японии  для стабилизации энергообеспечения страны намечается в ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения строительства новых АЭС.       
       Использование атомной энергии в широких  масштабах приводит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.
 


    Твёрдые токсичные отходы промышленности.

1.1. Классификация твёрдых отходов.

     Существующие  классификации твердых отходов  весьма многообразны и односторонни.
     Различные подходы к классификации отходов  базируются на следующих классификационных признаках: место образования отходов (отрасль промышленности); стадия производственного цикла; вид отхода; степень ущерба окружающей среде и здоровью человека; направление использования; эффективность использования; величина запаса и объемы образования; степень изученности и разработанности технологий утилизации.
     Согласно  отечественному стандарту «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", все промышленные отходы делятся на четыре класса опасности: первый - чрезвычайно опасные, второй - высоко опасные, третий - умеренно опасные, четвертый - малоопасные.
     Наличие в отходах ртути, хромовокислого калия, треххлористой сурьмы, оксида мышьяка и других высокотоксичных веществ требует отнесения их к первому классу опасности.
     Наличие в отходах хлористой меди, хлористого никеля, трехокисной сурьмы, азотнокислого  свинца и др. относит их ко второму  классу опасности.
     Наличие в отходах сернокислой меди, оксида свинца, щавелевокислой меди, четыреххлористого  углерода относит их к третьему классу опасности.
     Классификация промышленных отходов по видам представлена на рис.1.
     Классификация позволяет определить пути дальнейшего  движения отходов (утилизация на местах образования, передача другим предприятиям, вывоз на свалку, сброс в канализацию, сжигание и т.п.). На основе этой классификации разрабатываются схемы централизованного сбора, вывоза и переработки промышленных отходов для использования в качестве вторичного сырья и для предотвращения их отрицательного воздействия на окружающую среду.

     Рис. 1. Классификация  промышленных отходов  по видам 

     Все твердые промышленные отходы можно  разделить на два вида: нетоксичные и токсичные. В своей основной массе твердые отходы нетоксичны.
      Для определения классов опасности  токсичных отходов и их перечня  используются следующие нормативные  акты:
    Временный классификатор токсичных отходов;
    Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания  и захоронения  токсичных  промышленных  отходов  (санитарные правила);
    Предельные количества токсичных промышленных  отходов, допускаемые  для  складирования в накопителях (на полигонах) твердых бытовых отходов (нормативный документ).
     Токсичные отходы можно разбить на несколько групп, некоторые из которых представлены ниже:
      мышьяксодержащие неорганические твердые отходы и шламы; ртутьсодержащие отходы; циансодержащие сточные воды и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их составления;
      отходы, содержащие металлоорганические токсичные соединения олова, галогенорганические и кремний органические соединения; отходы щелочных металлов, фосфорорганических соединений; шламы производства тетраэтилсвинца; использованные органические растворители (в соответствии с номенклатурой продукции, закрепленной за министерством); пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению;
      фосфорсодержащие и фторсодержащие отходы и шламы; пестициды, пришедшие в негодность и запрещенные к применению;
      отходы гальванических производств;
      отходы нефтепереработки, нефтехимии и сланцехимической переработки; использованные органические растворители;
      хромсодержащие отходы; шламы и сточные воды; отходы карбонилов железа и никеля.

1.2. Объёмы образования отходов в промышленности.

     Последовательность  образования и возможные пути утилизации отходов в промышленности можно проследить по схеме, приведенной на рис.2.
      Рис. 2. Принципиальная схема  образования и  утилизации отходов. 

     К примеру, в хозяйственном цикле "добыча – обработка – потребление - утилизация" восполнение потерь из него в основном осуществляется за счет взятых у природы первичных материальных ресурсов, т. е. добытых вновь. В настоящее время при производстве стали вторичные материальные ресурсы составляют 30 %, а при производстве бумаги - 25%, цветных металлов - 20 %. В то же время капитальные вложения, необходимые для переработки вторичного сырья, примерно в 4 раза меньше, чем для получения первичного сырья.

1.3. Утилизация промышленных токсичных отходов.

Плазменный  способ утилизации промышленных отходов.

     Плазмохимическую  технологию используют для переработки  высокотоксичных жидких и газообразных отходов. При этом происходит не только обезвреживание опасных отходов, но и производство ценных товарных продуктов. Процесс осуществляется в плазмотроне за счет энергии электрической дуги при температуре выше 4000 °С. При такой температуре кислород и любые отходы расщепляются до электронов, ионов и радикалов. Степень разложения токсичных отходов достигает 99,9998 %, а в отдельных случаях 99,99995%.
     Высокие затраты энергии и сложность  проблем, связанных с плазмохимической технологией, предопределяют ее применение для ликвидации только тех отходов, огневое обезвреживание которых не удовлетворяет экологическим требованиям.

Сжигание  отходов.

     Огневой способ обезвреживания и переработки  отходов является наиболее универсальным, надежным и эффективным по сравнению с другими. Во многих случаях он является единственно возможным способом обезвреживания промышленных и бытовых отходов. Способ применяется для утилизации отходов в любом физическом состоянии: жидких, твердых, газообразных и пастообразных. Наряду с сжиганием горючих отходов огневую обработку используют и для утилизации негорючих отходов. В этом случае отходы подвергают воздействию высокотемпературных (более 1000 °С) продуктов сгорания топлива.
     Сжиганием называется контролируемый процесс окисления твердых, жидких или газообразных горючих отходов. При горении образуются диоксид углерода, вода и зола. Сера и азот, содержащиеся в отходах, образуют при сжигании различные оксиды, а хлор восстанавливается до HCl. Помимо упомянутых газообразных продуктов при сжигании отходов образуются и твердые частицы - металлы, стекло, шлаки и др., которые требуют дальнейшей утилизации или захоронения.

Полигоны  для захоронения  отходов.

     Централизованный  сбор, транспортировка, обезвреживание   и   захоронение  не утилизируемых токсичных  промышленных  отходов обеспечивают эффективную санитарную очистку городов. Количество и разнообразие токсичных промышленных отходов в настоящее время так велико, что обезвреживание этих отходов на самих предприятиях экономически   нецелесообразно.  Все  эти  отходы из-за химических и физических свойств не могут быть обезврежены  и уничтожены с соблюдением мер   безопасности и охраны окружающей  среды совместно с бытовыми отходами методом сжигания или складирования на полигонах, поэтому появилась необходимость создания региональных полигонов по обезвреживанию и захоронению не утилизируемых   токсичных   промышленных  отходов
     Полигоны  для захоронения отходов являются природоохранными сооружениями, предназначенными для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и хранения не утилизируемых отходов. Количество и мощность полигонов для каждого региона обосновывается технико-экономическими расчетами. 
 

      Торговля  токсичными отходами.
     С каждым годом мировая индустрия  выпускает все более эффективные, но потенциальные опасные химикаты, в результате утилизации которых некоторые страны исподволь превращаются в огромные свалки ядовитых отходов.
     Проблема  токсичных отходов во весь голос  заявила о себе в начале мусоросжигательный завод в Элсмир-Порт на северо-западе Англии 1970-х гг., когда в американском городке Лав-Канал близ Ниагара-Фолс по неведомой причине участились случаи раковых заболеваний и врожденных пороков развития.
     Виновник  беды вскоре был найден. Как оказалось, жилые дома и школа стояли на месте  старой свалки, где в 1940-х гг. компания "Хукер Кемиклз" захоронила стальные бочки с различными химикатами, в  том числе с диоксином и другими опасными пестицидами.
     В 1953г. место складирования засыпали землей, сверху уложили слой глины  и начали строить жилые дома. Однако к началу 1970-х бочки проржавели, а их ядовитое содержимое просочилось в почву и подземные воды, загрязняя землю и воздух. Резкий рост заболеваемости не заставил себя долго ждать.
     В 1978г. весь район объявили зоной бедствия, а его жителей - около 1000 семей - отселили в другие места. После этой и ряда аналогичных экологических катастроф во многих странах были созданы государственные организации, контролирующие производство, использование и утилизацию токсичных материалов.
     Утилизацией отходов в США занимаются свыше 30 тысяч полигонов и перерабатывающих предприятий. Некоторые из них принадлежат  производителям ядовитых веществ, но большую часть эксплуатируют специальные компании, которым производители платят за утилизацию отходов.
     Как же поступают с отходами компании-утилизаторы  и за что им платят такие большие деньги?
     Один  из способов - складирование герметичных  контейнеров в особых хранилищах, обнесенных стенами, залитых бетоном, засыпанных слоем глины, изолированных пластиком или другими материалами.
     Предполагается, что с течением времени ядовитые компоненты подвергнутся естественному разложению либо люди изобретут новые технологии их обезвреживания. И все же многие могильники остаются, по сути, химическими бомбами с часовым механизмом.
     Разлагаясь  и разъедая стенки контейнеров, токсичные  отходы смешиваются с почвой, подземными и дождевыми водами. Операторы некоторых полигонов откачивают эту жуткую химическую жижу и очищают стоки от ядов. Не меньшую проблему представляют образующиеся при разложении органики горючие газы, например метан, скопления которых взрывоопасны. Для их отвода и последующей утилизации в толщу отходов закладывают специальные трубопроводы.
     Некоторые компании-утилизаторы с немалой  выгодой используют эти газы как  топливо для выработки дешевой  электроэнергии.
     Еще один вариант - сброс отходов в  море - сопряжен с большим риском, поскольку попавшая в воду отрава вскоре проникает в пищевые цепочки и уничтожает все живое. Однако положить конец нелегальному сбросу отходов крайне трудно. Власти многих стран не могут держать под неусыпным надзором все суда или хотя бы проверять, что каждый смертоносный груз прибыл в порт назначения, а не "потерялся" в море.
     Отдельные категории токсичных отходов  сжигают, хотя опасные химические соединения могут попасть в атмосферу с дымом или оставаться в золе. Применяется также химическая переработка с целью разложения или нейтрализации токсинов путем их соединения с другими субстанциями. Это стоит больших денег и зачастую приводит к образованию столь же опасных побочных продуктов.
     Торговля  токсичными отходами имеет ряд преимуществ. Вместо того, чтобы накапливать ядовитый мусор или избавляться от него небезопасными и незаконными путями, производители и пользователи передают их лицензированным специалистам, которые предположительно сделают все как надо. Профессиональные утилизаторы проводят собственные научные разработки новых методов обезвреживания отходов. В конечном счете люди, живая природа и окружающая среда гораздо меньше страдают от загрязнений.
     Но  есть и обратная сторона медали. Отходы приходится перевозить к месту  утилизации, причем иногда за тридевять  земель. Многие выступают против таких  перевозок по соседству со своим  жильем, небезосновательно опасаясь аварий.
     То  и дело вспыхивают громкие скандалы. В свое время швейцарский город  Цюрих отправлял золу из своих  мусоросжигателей (с ядовитыми компонентами) в бывшую ГДР, где ее хоронили в старых шахтах.
     Признанными лидерами в области переработки  и складирования токсичных отходов являются британские компании.
    Радиоактивные отходы.

2.1. Происхождение и классификация радиоактивных отходов.

     Происхождение радиоактивных отходов.

     К радиоактивным отходам относятся  не подлежащие дальнейшему использованию материалы, растворы, газообразные среды, изделия, аппаратура, биологические объекты, грунт и т.п., в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные нормативными актами. В категорию «РАО» может быть включено также отработавшее ядерное топливо (ОЯТ), если оно не подлежит последующей переработке с целью извлечения из него компонентов и после соответствующей выдержки направляется на захоронение. РАО подразделяются на высокоактивные отходы (ВАО), среднеактивные (САО) и низкоактивные (НАО). Деление отходов по категориям устанавливается нормативными актами.
     Радиоактивные отходы представляют собой смесь  стабильных химических элементов и радиоактивных осколочных и трансурановых радионуклидов. Осколочные элементы с номерами 35-47; 55-65 являются продуктами деления ядерного топлива. За 1 год работы большого энергетического реактора (при загрузке 100 т ядерного топлива c 5% урана-235) вырабатывается 10% (0.5 т) делящегося вещества и производится примерно 0.5 т осколочных элементов. В масштабах страны ежегодно только на энергетических реакторах АЭС вырабатывается 100 т осколочных элементов.
     Основными и наиболее опасными для биосферы элементами радиоактивных отходов являются Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Ru, Rh, Pd, I, Cs, Ba, La....Dy и трансурановые элементы: Np, Pu, Am и Cm. Растворы радиоактивных отходов высокой удельной активности по составу представляют собой смеси азотнокислых солей с концентрацией азотной кислоты до 2,8 моль/литр, в них присутствуют добавки HF (до 0,06 моль/литр) и H2SO4 (до 0.1 моль/литр). Общее содержание солей конструкционных элементов и радионуклидов в растворах составляет приблизительно 10 мас%. Трансурановые элементы образуются в результате реакции нейтронного захвата. В ядерных реакторах топливо (обогащенный природный уран) в виде таблеток UO2 помещается в трубки из циркониевой стали (тепловыделяющий элемент - ТВЭЛ). Эти трубки располагаются в активной зоне реактора, между ними помещаются блоки замедлителя (графита), регулирующие стрежни (кадмиевые) и трубки охлаждения, по которым циркулирует теплоноситель - чаще всего, вода. Одна загрузка ТВЭЛов работает примерно 1-2 года.
     Радиоактивные отходы образуются: 
       • при эксплуатации и снятии  с эксплуатации предприятий ядерного  топливного цикла (добыча и  переработка радиоактивных руд,  изготовление тепловыделяющих элементов,  производство электроэнергии на  АЭС, переработка отработавшего ядерного топлива); 
       • в процессе реализации военных  программ по созданию ядерного  оружия, консервации и ликвидации  оборонных объектов и реабилитации  территорий, загрязненных в результате  деятельности предприятий по  производству ядерных материалов; 
       • при эксплуатации и снятии  с эксплуатации кораблей военно-морского  и гражданского флотов с ядерными  энергетическими установками и  баз их обслуживания; 
       • при использовании изотопной  продукции в народном хозяйстве  и медицинских учреждениях; 
       • в результате проведения  ядерных взрывов в интересах  народного хозяйства, при добыче полезных ископаемых, при выполнении космических программ, а также при авариях на атомных объектах.
     При использовании радиоактивных материалов в медицинских и других научно-исследовательских учреждениях образуется значительно меньшее количество РАО, чем в атомной отрасли промышленности и военно-промышленном комплексе - это несколько десятков кубических метров отходов в год. Однако применение радиоактивных материалов расширяется, а вместе с ним возрастает объем отходов.

     Классификация радиоактивных отходов.

     РАО классифицируют по различным признакам (рис. 3): по агрегатному состоянию, по составу (виду) излучения, по времени жизни (периоду полураспада Т1/2), по удельной активности (интенсивности излучения). Однако, у используемой в России классификации РАО по удельной (объемной) активности есть свои недостатки и положительные стороны. К недостаткам можно отнести то, что в ней не учитывается период полураспада, радионуклидный и физико-химический состав отходов, а также наличие в них плутония и трансурановых элементов, хранение которых требует специальных жестких мер. Положительной стороной является то, что на всех этапах обращения с РАО включая хранение и захоронение главной задачей является предотвращение загрязнения окружающей среды и переоблучения населения, и разделение РАО в зависимости от уровня удельной (объемной) активности именно и определяется степенью их воздействия на окружающую среду и человека. На меру радиационной опасности влияет вид и энергия излучения (альфа-, бета-, гамма – излучатели), а также наличие химически токсичных соединений в отходах. Продолжительность изоляции от окружающей среды среднеактивных отходов составляет 100-300 лет, высокоактивных – 1000 и более лет, для плутония – десятки тысяч лет. Важно отметить, что РАО делятся в зависимости от периода полураспада радиоактивных элементов: на короткоживущие период полураспада меньше года; среднеживущие от года до ста лет и долгоживущие более ста лет. 
 
 
 
 
 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рис.3. Классификация радиоактивных отходов.
     Среди РАО наиболее распространенными  по агрегатному состоянию считаются  жидкие и твердые. Для классификации жидких  РАО был использован параметр удельной (объемной) активности таблица 1. Жидкими РАО считаются жидкости, в которых допустимая концентрация радионуклидов превышает концентрацию установленную для воды открытых водоемов.  Ежегодно на АЭС образуется большое количество жидких радиоактивных отходов (ЖРО). В основном большинство ЖРО просто сливается в открытые водоемы, так как их радиоактивность считается безопасной для окружающей среды. Жидкие РАО образуются также на радиохимических предприятиях и исследовательских центрах.  

     Таблица 1. Классификация  жидких радиоактивных  отходов.
     Категории РАО      Удельная  активность, Ки/л (Бк/кг)
     Низкоактивные      ниже 10-5 (ниже 3,7*105)
     Среднеактивные      10-5 – 1 (3,7*105 - 3,7*1010)
     Высокоактивные      выше 1 (выше 3,7*1010)
 
     Из  всех видов РАО жидкие наиболее распространены, так как в растворы переводят как вещество конструкционных материалов (нержавеющих сталей, циркониевых оболочек ТВЭЛов и т.п.), так и технологические элементы (соли щелочных металлов и др.). Большая часть жидких РАО образуется за счет атомной энергетики. Отработавшие свой ресурс ТВЭЛы, объединенные в единые конструкции - тепловыделяющие сборки, аккуратно извлекают и выдерживают в воде в специальных бассейнах-отстойниках для снижения активности за счет распада короткоживущих изотопов. За три года активность снижается примерно в тысячу раз. Затем ТВЭЛы отправляют на радиохимические заводы, где их измельчают механическими ножницами и растворяют в горячей 6-нормальной азотной кислоте. Образуется 10% раствор жидких высокоактивных отходов. Таких отходов производится порядка 1000 т в год по всей России (20 цистерн по 50 т.).
     Для твердых РАО был использован вид доминирующего излучения и мощности экспозиционной дозы непосредственно на поверхности отходов таблица 2. 

     Таблица 2. Классификация  твердых радиоактивных  отходов.
Категории РАО Мощность  экспозиционной дозы, Р/ч Вид доминирующего  излучения
альфа-излучатели, Ки/кг бета-излучатели, Ки/кг Мощность дозы гамма-излучения (0,1м от поверхности), Гр/ч
Низкоактивные ниже 0,2 2*10-7 – 10-5 2*10-6 – 10-4 3*10-7 – 3*10-4
Среднеактивные 0,2 – 2 10-5 – 10-2
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.