- •Основы общей и химической экологии
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел 1. Основы общей экологии
- •Глава 1. Предмет и задачи экологии
- •Взаимосвязь экологии с другими науками
- •1.2.Классификация подразделений экологии
- •1.3. Системность экологии
- •1.4.Оновные проблемы экологии
- •1.5. Важнейшие практические вопросы экологии
- •1.6. Экология и охрана окружающей среды
- •1.7. О современной трактовке термина «экология»
- •Глава 2. Учение о биосфере
- •2.1. Состав и строение биосферы
- •2.2. Свойства живого вещества
- •2.3. Особенности и свойства биосферы
- •2.4.Учение в.И. Вернадского о биосфере и ноосфере
- •2.5. Термодинамический аспект жизни
- •Глава 3. Экологические факторы и их действие
- •3.1. Классификация экологических факторов
- •3.2. Закономерности действия экологических факторов
- •3.3. Законы минимума и толерантности. Лимитирующие факторы
- •3.4. Абиотические факторы
- •3.4.1. Климатические факторы
- •3.5. Биотические факторы
- •3. 5.1. Гомотипические взаимодействия
- •3.5.2. Гетеротипические взаимодействия
- •3.5.3. Биотические факторы почвы
- •3.6. Адаптация живых организмов к экологическим факторам
- •3.6.1. Морфологические адаптации
- •3.6.2. Физиологические адаптации
- •3.6.3. Поведенческие адаптации
- •Глава 4. Экология популяций
- •4.1. Статические показатели популяций
- •4.2.Структура популяции и ее виды
- •4.3. Динамика популяций
- •4.4. Колебания численности популяций
- •Глава 5. Экологические системы
- •5.1. Экосистема и биогеоценоз
- •5.2. Синтез первичного органического вещества
- •5.2.1.Фотосинтез
- •5.2.2 Хемосинтез
- •5.3. Трофические цепи и уровни
- •5.4. Энергетика и продуктивность экосистем
- •5.4.1 Экологические пирамиды
- •5.5. Динамика экосистем
- •Раздел 2. Основы химической экологии
- •Глава 6. Круговорот веществ в биосфере
- •6.1. Круговорот углерода
- •6.2. Круговорот азота
- •6.3. Круговорот фосфора
- •6.4. Круговорот кислорода
- •6.5. Круговорот серы
- •6.6. Круговорот воды
- •6.7. Круговорот биогенных катионов, второстепенных элементов и пестицидов
- •6.8. Ресурсный цикл как антропогенный круговорот вещества
- •Глава 7. Химическое загрязнение биосферы
- •7.1 Классификация загрязнений
- •7.2. Классификация загрязняющих химических веществ в основу классификации материальных загрязнений положено их агрегатное состояние, токсичность и воздействие на живые организмы.
- •7.3. Воздействие химических соединений на человека
- •Глава 8. Антропогенные воздействия на атмосферу
- •8.1. Свойства атмосферы
- •8.2. Структура и состав атмосферы
- •8.3. Источники загрязнения атмосферы
- •8.3.1. Загрязнение воздуха автомобилями
- •8.4. Перенос загрязнений в атмосфере
- •8.5 Химические превращения веществ в атмосфере
- •8.6.Химико-экологические последствия загрязнения атмосферы
- •8.6.1. Парниковый эффект
- •8.6.4 Фотохимический смог
- •8.6.6. Курение и его последствия
- •8.7 Состояние атмосферы Украины
- •Глава 9. Антропогенные воздействия на гидросферу
- •9.1. Запасы воды
- •9.2. Потребление воды
- •9.3. Загрязнение водных систем
- •9.4. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •9.4.1. Проблема чистой питьевой воды
- •9.5. Состояние водных систем Украины
- •9.5.1. Экологические проблемы Азовского моря
- •9.5.2. Черное море и его проблемы
- •Глава 10. Химико-экологические проблемы литосферы
- •10.1. Земельные ресурсы и их использование
- •10.1.1. Эрозия почв и пути ее снижения
- •10.2. Состояние лесных ресурсов
- •10.3. Добыча полезных ископаемых
- •10.4. Загрязнение почвы тяжелыми металлами
- •10.5. Минеральные удобрения и пестициды
- •10.6. Проблемы твердых отходов
- •10.6.1. Радиоактивные отходы
- •10.6.2. Твердые бытовые отходы
- •10.7. Состояние земельных ресурсов Украины
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
10.6.1. Радиоактивные отходы
К наиболее опасным видам отходов относятся радиоактивные отходы (РАО), поставщиками которых являются АЭС, радиохимические заводы, ледокольный и подводный флот, предприятия неядерного цикла (НИИ, промышленные предприятия, медицинские учреждения).
Во многих странах, особенно в тех из них, на территориях которых имеются АЭС и заводы по переработке ядерного топлива, в настоящее время накопились огромные количества РАО. Так, в США в настоящее время накопилось более 3,7 млн м3 РАО, в России – более 1,6 млн м3, в Великобритании – около 1 млн м3.
В процессе ядерных реакций выгорает лишь около 1,5% ядерного топлива. Почти 98,5% топлива АЭС идет в отходы, представляющие собой радиоактивные продукты расщепления (плутоний, цезий, стронций и др.), которые нельзя уничтожить, а можно лишь вечно хранить на спецскладах (некоторые из радионуклидов могут сохранять смертоносную токсичность в течение 10-100 млн лет). Ядерный реактор мощностью 1000 МВт (аналог 4-го реактора Чернобыльской АЭС) за год работы дает около 60 т РАО.
В 2006 г. в 31 стране функционировали 444 АЭС. В 10 странах строятся еще 23 энергоблока. До 2020 г. намечено ввести в эксплуатацию 38 реакторных блоков. Проблема утилизации отходов сейчас особенно актуальна, так как более 65 реакторов АЭС в разных странах выработали свой ресурс (30 лет) и являются кандидатами на ликвидацию. При их демонтаже потребуется обезвредить более 4 млн м3 низкоактивных отходов и обеспечить захоронение более 100 тыс т высокоактивных.
Существующие в настоящее время методы обращения с РАО безнадежно устарели: высокоактивные отходы концентрируются и изолируются, а средне- и низкоактивные – разбавляются и распыляются, загрязняя окружающую среду. Наиболее приемлемый вариант решения проблемы отходов – это захоронение их на значительную глубину в земную кору. Так, в США захоронение РАО производят в соляных шахтах и скальных породах. В Швеции – в подземных хранилищах в гранитах: один из таких бункеров РАО высотой 69 м и диаметром 60 м расположен в скале под 50-метровом слоем камня и 6-метровой толщиной воды Балтийского моря. Разрабатываемые в США проекты долговременных хранилищ (до 10 тыс лет) предусматривают размещение РАО на глубине 300-1000 м в местах, не подверженных землетрясениям. Стоимость такого проекта оценивается в 27 млрд дол.
На территории России находятся 15 полигонов для захоронения РАО, на которых складируются отходы не только собственных АЭС, но и других стран СНГ, в том числе Украины, которая отправляет РАО своих АЭС на временное хранение до 2010 г. Собственное хранилище отработанного ядерного топлива строится в районе Чернобыльской АЭС.
Многие страны практикуют захоронение РАО в морях и океанах; в основном, это связано с появлением атомного флота. Общее количество РАО сброшенных в Северной Атлантике 12-ю странами (США, Великобритания, Нидерланды, Франция, Германия и др.), составило около 95 тыс т с суммарной активностью более 1 млн кюри. За 30 лет эксплуатации атомного флота вплоть до 1992 г. (в 1993 г. сброс РАО в море был запрещен) Россия отправила в экосистемы северных морей более 100 тыс м3 жидких РАО с активностью 24 тыс кюри, а в восточные моря - 6868 контейнеров с твердыми РАО и 38 судов с суммарной активностью 22,2 тыс кюри.
Подобные загрязнения считают незначительными по сравнению с загрязнением Мирового океана от стока рек и глобальных выпадений, особенно вследствие проведения ядерных взрывов. Так, сибирские реки дают сток в море порядка 10 тыс кюри в год, а естественная радиоактивность Мирового океана составляет более 1 млрд кюри в год.
