Сравнительный анализ техногенного воздействия атмосферных примесей электростанций на здоровье населения

Fer(r)=fer ,funi=constant.

4. Концентрация C(r,Q) пропорциональна скорости выведения загрязнителя:

,

где: M(r) - функция истощения. Имеет размерность единицы массы в единицу времени на единицу площади, k(r) - коэффициент пропорциональности (скорость истощения загрязнителя). Измеряется в единицах скорости и показывает, как быстро уменьшается количество загрязнителя в воздухе.

Концентрация загрязнителей в атмосфере может уменьшаться несколькими путями:

- за счет химический превращений;

- за счет сухих и мокрых осадков.

Сухие осадки - это поглощение загрязнителя поверхностью земли в результате взаимодействий воздух-почва, воздух-вода, воздух-растительность. Мокрые осадки - поглощение загрязнителя с последующим выпадением с осадками (дождем, снегом и т.д.)

В результате уравнение выглядит следующим образом:

,

,

где kp - скорость истощения первичных загрязнителей. Химическое превращение первичных загрязнителей во вторичные характеризуется скоростью трансформации .

Запишем окончательный результат для первичных и вторичных загрязнителей.

Первичные загрязнители.



Вторичные загрязнители

Концентрация C - это функция, зависящая от переменных r, и, z, времени t, излучения Q и других параметров атмосферного переноса, включающих скорость и направление ветра, состояние атмосферы (классы устойчивости по Пасквиллу).

Для функции концентрации рассматриваются следующие условия:

1. Стационарное условие C(r, и, z, t, Q(t), другие) = C(r, и, z, Q, другие);

2. Равномерность вертикального перемешивания загрязнителя C(r, и, z, Q, другие) = C(r, и, z, Q, другие);

3. Значение скорости ветра постоянно по всей области воздействия u(r, и, z, t) =u=constant, и C(r, и, Q, другие) = C(r, Q, другие);

4. Высота слоя перемешивания и другие параметры атмосферного переноса постоянны по всей области воздействия:

hmix = constant; k = constant.

Согласно закону сохранения масс, концентрация примесей в атмосфере равна концентрации выброса за вычетом части загрязнителя, которая вымывается из исходной концентрации за счет осаждений (сухих и влажных) и химических превращений (рисунок 6).

Уравнение баланса примесей выглядит следующим образом:



Для первичных загрязнителей:

,

где:

Для вторичных загрязнителей:

,

где:

Рисунок 6 - Баланс концентраций загрязнителей в атмосфере

Решение этого уравнения представляется в виде:

Для первичных загрязнителей:

где:

Для вторичных загрязнителей:

,

где:

.

.

.

Модель RUWM совершенствует Simple версию, включая в анализ локальное распределение рецепторов, метеорологию и эффективную высоту трубы источника (вычисляется как высота трубы плюс высота всплывания облака).

Для источника с постоянной скоростью выброса Q, выражение для оценки влияния загрязнителей на здоровье выглядит следующим образом:

.

Концентрация может быть записана следующим образом:

Выражение для стоимости ущерба для модуля SUWM можно записать следующим образом:

2.3 Описание исходных данных и объектов исследования

Характеристика Смоленской АЭС.

Смоленская АЭС (САЭС) расположена на юге Смоленской области в 35 км от города Рославля.

Местность находится в пределах лесной зоны западной части Русской равнины. Часть территории занята Смоленско-Московской возвышенностью. Высота в пределах области изменяется от 140 до 330 м.

Основной водной артерией, в районе расположения САЭС, является река Десна с притоками, впадающая в реку Днепр, на которой, для промышленного водоснабжения, построено водохранилище с площадью зеркала 42,2 кв.км. Створ плотины расположен в междуречье реки Десны и её притока реки Сельчанка в 7 км от поселка Екимовичи.

Климат района САЭС формируется под влиянием атлантических и континентальных воздушных масс - умеренно-континентальный.

Зима умеренно холодная с устойчивым снежным покровом, со средней температурой от минус 4°С до минус 16°С. Лето тёплое. Самая высокая температура наблюдается в июле. Средняя годовая температура ? 7°С. Период с положительными температурами в среднем продолжается с середины марта до конца ноября. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 180 дней. Средняя продолжительность устойчивых морозов - 100?110 дней.

Ветровой режим района водохранилища в годовом разрезе характеризуется равномерным распределением ветров по всем румбам. В летний период наблюдается некоторое преобладание ветров северо-западной четверти, в зимний - южных ветров.

На САЭС эксплуатируется три энергоблока с реакторами РБМК-1000 одноконтурного типа, суммарной мощностью 3000 МВт. Первый блок был запущен в 1982 году, второй - 1985 г., третий - 1990 г. Замедлителем нейтронов в реакторах этого типа служит графит, в качестве теплоносителя используется вода. Контроль выбросов радиоактивных веществ в атмосферу САЭС осуществляется непрерывно с помощью системы РКС-2-03.

Размер зоны наблюдения для САЭС I и II очередей определён площадью радиусом 30 км с центром по оси вентиляционной трубы главного корпуса I очереди. В состав территории зоны наблюдения входят земли Рославльского, Починковского и Ельнинского районов Смоленской области, Куйбышевского района Калужской области и Рогнединского района Брянской области.

Санитарно-защитная зона САЭС определена площадью радиусом 3 км.

В 3 км от САЭС расположен город Десногорск, построенный для обслуживающего персонала станции. Население города около 32 тыс. чел.

Характеристика Рязанской ГРЭС.

Рязанская ГРЭС - одно из крупнейших предприятий энергетики в России, расположена в Пронском районе Рязанской области, на правом берегу реки Прони, в 60 км к югу от города Рязань.

На Рязанской ГРЭС работают четыре энергоблока мощностью по 300 МВт (первая очередь) и два энергоблока по 800 МВт (вторая очередь). Суммарная энергетическая мощность 2800 МВт. Рязанская ГРЭС работает уже около 30 лет.

Рязанская ГРЭС использует для выработки электроэнергии три основный вида топлива: уголь, мазут и природный газ. При сжигании угля и мазута основными загрязнителями окружающей среды являются: угольная зола, сернистый ангидрид, оксиды азота и мазутная зола.

Входные данные для расчета.

Опишем некоторые допущения, сделанные в рамках дипломной работы.

1) Район САЭС можно отнести к району с постоянным, мало изменчивым климатом, резкие и непредвиденные колебания погодных условий не наблюдаются. Поэтому, расчеты в данной дипломной работе будут проводиться в предположении, что такие характеристики атмосферы, как скорость ветра (среднегодовая) и категория устойчивости погоды будут постоянными величинами на протяжении рассматриваемого периода (1983-2002 включительно).

2) Размер локальной зоны равен 50 км. Население Десногорска за рассматриваемый период изменилось с 24,2 тыс. чел.(1983) по 36,5 тыс. чел.(2002), т.е. на одну треть. Это довольно большое приращение, но расчёты являются оценкой со своей долей неопределённости (в этом случае получаются верхние оценки, т. е. выше них значений рисков уже быть не может). Тем более в 80-е годы в сельской местности 50-ти километровой зоны проживало большее количество человек, чем в 90-е (когда и шёл прирост населения в Десногорске, во многом, благодаря миграции из сельской местности в город). Таким образом, само число людей, проживающее в 50-ти километровой зоне, изменилось не существенно. Поэтому плотность локального населения, рассчитанная как отношение населения 50-км зоны на 2002 год (280000 тыс. чел.) к площади этой зоны, можно принять постоянной для рассматриваемого периода времени, и считать равной 28 чел/км2.

3) Как показывает сравнение переписей населения 1989 и 2002 годов, не произошло значительного изменения плотности населения в Смоленской области.

1989 год - 23чел/км2;

2002 год - 21 чел/км2.

Поэтому плотность регионального населения, проживающего в зоне до 1000 км от АЭС, можно принять постоянной и считать равной 22 чел/км2.

4) Для такого фактора, как потребление продуктов (кг на чел. в год), не удалось найти динамики изменения по годам с 1983 по 2002. Поэтому приведённая информация по потреблению пищи во многом носит приблизительный, оценочный характер, данные значения взяты из Интернета, как среднее потребление продуктов в Европейской полосе России.

5) Значения высот труб, средний объём вдыхаемого воздуха, коэффициенты рисков по своей природе неизменны.

Приведем наборы исходных данных, необходимых для расчетов в модулях программного комплекса BardCom.

Набор входных параметров, необходимых для расчета по модулю NukPacts

Таблица 4 - Описание источника и области воздействия

Параметры объекта и области воздействия	Значение
Локальная плотность населения (чел/км2)	28
Региональная плотность населения (чел/км2)	22
Городское распределение (%)	70,8
Сельское распределение (%)	29,2
Среднегодовая скорость ветра (м/с)	2,6
Фактическая высота выброса (м)	320
Средняя скорость влажных и сухих осаждений (м/с)	0,005
Скорость осаждения (м/с)	0,005
Среднегодовая норма объема вдыхаемого воздуха (м3/год)	7500

Таблица 5 - Эмиссии

Радионуклид	Мощность излучения, Бк/с
H-3	1,17E-01
C-14	1,27E-02
Co-58	3,81E-01
Co-60	6,25E+00
Kr-85	7,48E+05
I-131	4,95E+01
I-133	3,00E+01
Xe-133	2,33E+06
Cs-134	3,33E-01
Cs-137	1,23E+00

Таблица 6 - Метеорология

Классы устойчивости по Пасквиллу	Значение
А - очень неустойчивый	0
B - умеренно неустойчивый	9
C - слегка неустойчивый	26
D - промежуточный	34
E - устойчивый	18
F - очень устойчивый	13
сумма	100%

Таблица 7 - Нормы потребления продуктов питания

Продукты	Средняя норма потребления (кг на чел в год)	Съедобная доля, %
Говядина	18	80
Свинина	10	80
Курятина	20	80
Баранина	0	0
Зерновые	80	100
Зелень, овощи	40	70
Корнеплоды	70	70
Свежее молоко	90	100
Другое молоко	13	100

Таблица 8 - Факторы риска возникновения неблагоприятных эффектов

Факторы риска для основных стохастических эффектов (случаев на каждый чел..Зв)
Смертельный рак	0,05
Не смертельный рак	0,01
Тяжелый наследственный эффект	0,013

Таблица 9 - Средняя цена ущерба возникновения неблагоприятных эффектов

Задание средней цены ущерба (руб. на 2004 год)
Страна	Российская Федерация
Смертельный рак (VOSL)	6,00E+05
Смертельный рак (VLYL)	3,00E+05
Не смертельный рак	1,70E+05
Тяжелый наследственный эффект	6,00E+05

Набор входных параметров, необходимых для расчета по модулю AirPacts

Таблица 10 - Набор ФЭО, необходимых для расчета по модулю AirPacts

Параметры воздействия на здоровья человека
Функция экспозиция - ответ (ФЭО) в [число лет (случаев)/(чел - год мкг/м3)]
Функция Экспозиция - Ответ	Загрязнитель	Наклон	Тип воздействия
Потерянные годы жизни (смертность)	PM10	2,60E-04	Смертность
Число случаев хронического бронхита	PM10	3,96E-05	Заболеваемость
Дни ограниченной активности	PM10	4,00E-02	Заболеваемость
Потерянные годы жизни (смертность)	Нитраты	2,60E-04	Смертность
Число случаев хронического бронхита	Нитраты	3,96E-05	Заболеваемость
Дни ограниченной активности	Нитраты	4,00E-02	Заболеваемость
Потерянные годы жизни (смертность)	Сульфаты	4,34E-04	Смертность
Число случаев хронического бронхита	Сульфаты	6,61E-05	Заболеваемость
Дни ограниченной активности	Сульфаты	6,68E-02	Заболеваемость
Госпитализация по поводу респираторных заболеваний	SO2	2,84E-08	Заболеваемость

Таблица 11 - Описание источника и области воздействия, эмиссии и метеорология

Параметры местонахождения источника
Долгота источника (от 0 до 360 град)	33,2
Широта источника (от -90 до +90 град)	54,2
Размещение источника (Сельское или Городское)	0
Параметры трубы
Высота трубы (м):	300
Диаметр трубы (м):	12
Скорость потока (м/с):	15
Температура потока (К):	433
Эффективная высота трубы (м):	586,3
Метеостатистика
Высота анемометра (м):	10
Средняя температура воздуха (К):	380
Средняя скорость ветра (м/с):	2,6
Класс Пасквиля A (%):	0
Класс Пасквиля B (%):	9
Класс Пасквиля C (%):	26
Класс Пасквиля D (%):	34
Класс Пасквиля E (%):	18
Класс Пасквиля F (%):	13
Ср. высота слоя перемешивания (м):	-
Файл метеоданных (QUERI)
Данные по населению
Плотность рег. населения (чел/км2):	22
Плотность лок. населения (чел/км2):	28
Размер локальной зоны (км):	50
Файл данных по населению (QUERY)
Перечень загрязнителей
Загрязнитель	Интенсивность выброса	Скорость осаждения
	(т/год)	(см/с)
	7703	0,67
NOx	10728	1,47
SO2	20825	0,73
Нитраты	нет	1,47
Сульфаты	нет	0,73

Модель SUWM используется тогда, когда нужно узнать порядок расчётных величин рисков и ущербов, для неё требуется самый минимальный объем данных. Это дает возможность в рамках 50% погрешности приемлемо оценить результаты.

Степень достижения точности довольно хорошая, учитывая упрощенную функциональную зависимость для концентрации и допущения, принятые в этой модели.

Вычисленные риски для здоровья по модели SUWM следует считать лишь первичной оценкой в отличие от более подробного алгоритма расчета RUWM и QUERI. В этих методиках используются детальные данные погодных условий (создается метеофайл, внешний вид, которого изображен в приложении Г), неоднородность распределения населения, описываются параметры источника (скорость истечения газов из трубы, её геометрические размеры).

Различия в результатах между упрощенным и детальным анализом велики при расчете для первичных загрязнителей, когда они распространяются вблизи крупных населенных пунктов. В этих условиях SUWM недооценивает негативный эффект влияния на здоровье этих примесей хотя бы потому, что в этой модели, по умолчанию, высота трубы принимается равной 100 м.

3. Оценки риска здоровью и ущерба от техногенного воздействия электростанций

Приведем результаты расчетов по оценке влияния годовых атмосферных выбросов САЭС и РГРЭС на здоровье населения, проживающего в месте расположения Смоленской атомной электростанции.

Расчеты выполнены с использованием модулей NukPacts и AirPacts, входящих в состав программного комплекса BardCom.

3.1 Характеристики воздействия атмосферных выбросов АЭС

В таблицах 12-14 приведены результаты расчётов суммарных коллективных доз по различным путям облучения и по пероральному пути поступления в зависимости от пищевого рациона. В таблице 15 содержатся эффекты на здоровье населения.

Таблица 12 - Суммарные коллективные дозы, чел-Зв в год.

Путь поступления	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
Ингаляционный	5,17E-05	1,75E-03	1,81E-03
Внешнее облачное воздействие	3,77E-04	2,88E-03	3,26E-03
Внешнее излучение от накопленной активности	3,47E-05	1,17E-03	1,21E-03

Таблица 13 - Характеристики приема пищи - Сельскохозяйственные продукции

Продукт	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
Говядина	1,18E-05	4,01E-04	4,12E-04
Свинина	6,56E-06	2,23E-04	2,29E-04
Курятина	1,31E-05	4,45E-04	4,58E-04
Баранина	0,00E+00	0,00E+00	0,00E+00
Зерновые	1,41E-06	4,74E-05	4,88E-05
Зелень, овощи	2,39E-05	8,11E-04	8,35E-04
Корнеплоды	8,23E-06	2,79E-04	2,88E-04
Свежее молоко	1,25E-04	4,25E-03	4,37E-03
Другое молоко	5,75E-07	1,95E-05	2,01E-05
Подсумма	1,91E-04	6,47E-03	6,66E-03

Таблица 14 - Характеристики попадания примесей внутрь: Частные случаи

Примесь	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
H-3	2,18E-16	7,33E-15	7,55E-15
C-14	5,28E-10	1,78E-08	1,83E-08

Таблица 15 - Характеристики рисков для здоровья населения (число случ. в год)

Характеристика риска	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
Смертельный рак	3,27E-05	6,14E-04	6,47E-04
Не смертельный рак	7,85E-05	1,47E-03	1,55E-03
Тяжелый наследственный эффект	6,55E-06	1,23E-04	1,29E-04

Коллективные дозы и риски возникновения стохастических эффектов анализируются для локальной зоны (R = 56 км), т.к. внутри неё проживает основная часть населения, подвергающегося воздействию газоаэрозольных выбросов.

Итак, исходя из приведённых оценок, можно сформулировать следующие выводы.

1) Из данных таблицы 12 видно, что суммарная коллективная доза внешнего и внутреннего облучения людей внутри локальной зоны за счет газоаэрозольных выбросов Смоленской АЭС в 2002 году составила 4,6E-04 Чел.-Зв. С учетом выработанных в этом году 2 ГВт (э)*год электроэнергии, нормализованное на 1 ГВт(э)*год электроэнергии значение коллективной дозы облучения населения локальной зоны составит 0,00023 чел * Зв.

Данная величина существенно ниже (ровно на 3 порядка) приведенной в докладе НКДАР ООН за 2000 г. оценки нормализованных коллективных доз облучения населения за счет выбросов реакторов типа РБМК - 0,23 чел * Зв на 1 ГВт(э)*год произведенной электроэнергии [UNSCEAR, 2000].

Естественным следует считать тот факт, что коллективная доза внешнего облучения от облака на порядок превосходит дозы внешнего облучения от поверхности и от ингаляции радионуклидов, т.к. основная активность годового выброса обусловлена на 95 % инертными радиоактивными газами.

2) Годовые риски возникновения отдаленных эффектов составляют:

- риск смертельного рака = 3,2E-05 случаев в год;

- риск не смертельного рака = 7,9E-05 случаев в год;

- риск проявления тяжелых наследственных эффектов = 6,6E-06 случаев в год.

Значения этих оценок лежат в области приемлемого риска. То есть отсутствует необходимость в проведении каких-либо мероприятий, направленных на снижение облучаемости, обусловленной выбросами САЭС.

Определим количество людей, проживающих в локальной зоне (численность населения в ней составляет 280000), у которых проявились эти 3 вида неблагоприятных эффектов.

Выход числа злокачественных опухолей с летальным исходом в этой группе людей составит 9 случаев.

Число людей, у которых возникли онкологические заболевания (не смертельные раки) = 22 человека.

Ожидаемый ущерб для потомства - образование у них наследуемых отклонений можно оценить 2 случаями.

Если считать, что за год среди 280000 человек умирает 5600 человек (это естественный сегодняшний уровень смертности для Смоленской области - 20 смертей на 1000 человек), из них 20% умирает от рака (1120 человек). То дополнительный прирост онкологической смертности для населения за счёт эксплуатации АЭС в штатном режиме работы составит 1% в дополнении к спонтанному уровню.

Выявление этого сравнительно малого числа дополнительных раков на фоне высокого уровня спонтанных опухолей, годовые колебания которого оцениваются в 5-6%, представляет большие трудности.

Во-первых, это связано со статистическими ограничениями при проведении эпидемиологических наблюдений за облученными и контрольными когортами населения. Во-вторых, из-за отсутствия научных рекомендаций, с помощью которых можно дифференцировать радиогенные и не радиогенные раки. До настоящего времени не обнаружено каких-либо новых форм опухолей, которые имели бы только радиационную этиологию.

3.2 Характеристики воздействия атмосферных выбросов ГРЭС

В таблицах 16-18 приведены результаты расчётов для значений характеристик рисков от выбросов PM10, SO2 и для NOx с использованием комплекса моделей AirPacts.

Таблица 16 - Характеристики воздействия примеси PM10

	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
Модель	Потерянные годы жизни (смертность)
SUWM	нет	2,09E+05	2,09E+05
RUWM	3,06E+03	1,82E+05	1,85E+05
QUERI	2,32E+02	1,82E+05	1,82E+05
	Число случаев хронического бронхита
SUWM	нет	3,18E+04	3,18E+04
RUWM	4,66E+02	2,77E+04	2,82E+04
QUERI	3,53E+01	2,77E+04	2,78E+04
	Дни ограниченной активности
SUWM	нет	3,21E+07	3,21E+07
RUWM	4,70E+05	2,80E+07	2,85E+07
QUERI	3,57E+04	2,80E+07	2,80E+07

Таблица 17 - Характеристики воздействия нитратов

	Потерянные годы жизни (смертность)
SUWM	нет	1,32E+05	1,32E+05
RUWM	нет	1,32E+05	1,32E+05
QUERI	нет	1,32E+05	1,32E+05
	Число случаев хронического бронхита
SUWM	нет	2,02E+04	2,02E+04
RUWM	нет	2,02E+04	2,02E+04
QUERI	нет	2,02E+04	2,02E+04
	Дни ограниченной активности
SUWM	нет	2,04E+07	2,04E+07
RUWM	нет	2,04E+07	2,04E+07
QUERI	нет	2,04E+07	2,04E+07

Таблица 18 - Характеристики воздействия сульфатов

	Потерянные годы жизни (смертность)
SUWM	нет	8,64E+05	8,64E+05
RUWM	нет	8,64E+05	8,64E+05
QUERI	нет	8,64E+05	8,64E+05
	Число случаев хронического бронхита
SUWM	нет	1,32E+05	1,32E+05
RUWM	нет	1,32E+05	1,32E+05
QUERI	нет	1,32E+05	1,32E+05
	Дни ограниченной активности
SUWM	нет	1,33E+08	1,33E+08
RUWM	нет	1,33E+08	1,33E+08
QUERI	нет	1,33E+08	1,33E+08

В пространственном отношении ущерб разбивается также на две компоненты: локальную и региональную.

В локальном масштабе, то есть в радиусе до 50 километров от источника выбросов, аэрозольные воздействия (SO2 и NOx) пренебрежимо малы: не больше нескольких процентов от всех аэрозольных выбросов. По данному диапазону ущерб возрастает только в случае выбросов твердых частиц (PM). Риск для здоровья населения от загрязнителей SO2 и NOx определяется в основном их вторичными загрязнителями: сульфатами и нитратами. При этом значимые количества этих вторичных образуется за пределами локальной зоны (на расстояниях от источника выброса более 50 км).

Суммарный риск здоровью населения от выбросов PM10, SO2 и NOx представлен в таблице 19.

Таблица 19 - Суммарный риск здоровью от химических выбросов

	Локальная зона	Региональная зона	Суммарные значения
Модель	Потерянные годы жизни (смертность), сумма
SUWM	нет	1,20E+06	1,20E+06
RUWM	3,06E+03	1,18E+06	1,18E+06
QUERI	2,32E+02	1,18E+06	1,18E+06
	Число случаев хронического бронхита, сумма
SUWM	нет	9,16E+05	9,16E+05
RUWM	4,66E+02	1,79E+05	1,79E+05
QUERI	3,53E+01	1,79E+05	1,79E+05
	Дни ограниченной активности, сумма
SUWM	нет	1,85E+08	1,85E+08
RUWM	4,70E+05	1,81E+08	1,81E+08
QUERI	3,57E+04	1,81E+08	1,81E+08

Таблица 20 - Ущерб здоровью населения от радиационных выбросов

Цена ущерба в год для локальной, региональной и суммарной популяции населения (в тыс. руб.)
	Локальный	Региональный	Суммарный
Смертельный рак, VOSL (за жизнь)	1,67E+01	3,13E+02	3,30E+02
Смертельный рак, VLYL (за год)	9,82E+00	1,84E+02	1,94E+02
Не смертельный рак	1,34E+01	2,51E+02	2,64E+02
Тяжелый наследственный эффект	3,34E+00	6,26E+01	6,60E+01

Таблица 21 - Ущерб здоровью населения от химических выбросов

ГРЭС	Локальный	Региональный	Суммарный
Модель	Потерянные годы жизни (смертность), сумма
SUWM	нет	1,95E+09	1,95E+09
RUWM	1,99E+07	1,78E+09	1,80E+09
QUERI	1,51E+06	1,78E+09	1,78E+09
	Число случаев хронического бронхита, сумма
SUWM	нет	2,75E+08	2,75E+08
RUWM	6,99E+05	2,69E+08	2,70E+08
QUERI	7,95E+02	4,04E+07	4,04E+07
	Дни ограниченной активности, сумма
SUWM	нет	1,85E+08	1,85E+08
RUWM	4,70E+05	1,81E+08	1,82E+08
QUERI	3,57E+04	1,81E+08	1,81E+08

4. Сравнительный анализ техногенного воздействия атмосферных примесей электростанций на здоровье населения

Сравнительный анализ техногенного воздействия годовых атмосферных выбросов электростанций на здоровье населения будет производиться на основе значений ущерба от смертельных случаев и заболеваний.

В таблице 22 и рисунках 7-8 представлены результаты оценки ущербов от смерти и заболеваний для Смоленской АЭС и Рязанской ГРЭС.

Таблица 22 - Ущерб здоровью населения от атмосферных выбросов САЭС и РГРЭС

	Ущерб от смерти, тыс. руб.	Ущерб от заболеваний, тыс. руб.
	САЭС	РГРЭС	САЭС	РГРЭС
Локальная зона	1,67E+01	1,51E+03	1,34E+01	7,95E+02
Региональная зона	3,13E+02	1,78E+06	2,51E+02	4,04E+04
Суммарное значение	3,30E+02	1,78E+06	2,64E+02	4,04E+04

Рисунок 7 - Диаграмма ущерба здоровью от смерти для САЭС и РГРЭС



Рисунок 8 - Диаграмма ущерба здоровью от заболеваний для САЭС и РГРЭС

Проведем следующие сравнения воздействия годовых атмосферных выбросов САЭС и РГРЭС на здоровье населения в месте расположения электростанции:

· соотношение между локальным и региональным воздействием для каждой станции в отдельности,

· соотношение ущерба от смерти и ущерба от заболевания для САЭС и РГРЭС в отдельности,

· соотношение воздействия на здоровье населения между САЭС и РГРЭС по показателям ущерба от смерти и заболевания.

В таблице 23 и рисунках 9-10 представлены результаты сравнения оцененных выше значений ущербов от смерти и заболеваний для Смоленской АЭС и Рязанской ГРЭС.

Таблица 23 - Соотношения ущербов от смерти и заболеваний для РГРЭС и САЭС

	Соотношение ущербов смерти и заболевания	Соотношение ущербов для РГРЭС и САЭС
	САЭС	РГРЭС	Ущерб смерти	Ущерб заболеваний
Локальная зона	1,25E+00	1,90E+00	9,03E+01	5,93E+01
Региональная зона	1,25E+00	4,41E+01	5,69E+03	1,61E+02
Суммарное значение	1,25E+00	4,41E+01	5,40E+06	1,53E+02

Рисунок 9 - Соотношение ущерба от смерти и ущерба от заболевания для САЭС и РГРЭС

Рисунок 10 - Соотношение воздействия на здоровье населения между САЭС и РГРЭС по показателям ущерба от смерти и заболевания

Рассмотрим полученные соотношения.

По соотношению между локальным и региональным воздействием для каждой станции в отдельности, видно, что их отличие составляет по ущербу смерти 1 и 3 порядка, по ущербу заболевания 1 и 4 порядка для САЭС и РГРЭС соответственно. Такое отличие объясняется тем, что в региональной зоне количество населения преобладает над количеством населения в локальной зоне.

По соотношению ущерба от смерти и ущерба от заболевания для САЭС и РГРЭС в отдельности, видно, что для САЭС число ущерб от смертельных и не смертельных случаев примерно одинаков. Для РГРЭС ущерб от смертельных исходов для локальной зоны превышает региональный ущерб на 2 порядка, и локальный ущерб для САЭС на 3 порядка. Такое отличие объясняется тем, что для РГРЭС в локальной зоне преобладает действие первичных атмосферных примесей, а региональной зоне - вторичных примесей.

По соотношению воздействия на здоровье населения между САЭС и РГРЭС по показателям ущерба от смерти и заболевания наблюдается следующая картина:

· по ущербу от смерти воздействие РГРЭС в локальной и региональной зоне превышает воздействие от САЭС в 4 и 6 порядков соответственно и ущерб смерти от РГРЭС в региональной зоне в 2 порядка больше аналогичного показателя для локальной зоны.

· по ущербу от заболеваний воздействие РГРЭС в локальной и региональной зоне превышает воздействие от САЭС в 1 и 5 порядков соответственно и ущерб от заболеваний от РГРЭС в региональной зоне в 4 порядка больше аналогичного показателя для локальной зоны.

Как следует из этих соотношений, наибольший ущерб здоровью населения в целом причиняют энергопроизводства, работающие на органическом топливе. Вклад атомной электростанции в полный ущерб для населения составляет несколько процентов.

Заключение

В данной работе проведено сравнение воздействия на здоровье населения химических и радиоактивных выбросов в атмосферу, обусловленных эксплуатацией предприятий ядерного и угольного топливных циклов (АЭС и ГРЭС) эквивалентной мощности в штатном режиме работы.

Сравнительный анализ выполнен с применением современного расчетного комплекса ”BardCom”. Это программное средство позволяет оценить риски возникновения неблагоприятных эффектов у населения, проживающего в районе расположения данных энергетических объектов.

Преимуществами данного способа исследования являются:

а) использование программного средства, что позволяет за короткий срок времени (несколько минут) оценить с приемлемой точностью (30%) такую важную для описания экологической обстановки величину, как возможный риск индицирования заболеваний канцерогенной и не канцерогенной природы, а также стоимость причиненного ущерба (в денежных единицах) обществу от их проявления.

б) наличие в комплексе Bard Com нескольких расчётных моделей, которые дают возможность провести вычисления с различной степенью точности в зависимости от набора и информативности исходных данных. Таким образом, можно получить как приблизительные результаты, так и установить более адекватные значения искомых величин (рисков и ущербов).

в) возможность сравнения двух различных энергетических объектов (станции, работающей на ядерном топливе, и электростанции, использующей органическое топливо) по их негативному влиянию на здоровье людей на основе реальных данных по выбросам загрязнителей и нуклидов (и их кинетических характеристик), метеоусловиям района расположения объекта, действительной демографической информации.

В результате можно сделать следующие выводы:

1) с помощью программного комплекса ”BardCom” оценили риски и ущербы возникновения неблагоприятных эффектов для здоровья населения, проживающего в районе расположения Смоленской АЭС от годовых атмосферных выбросов;

2) риск возникновения раковых заболеваний и тяжелых наследственных эффектов от газоаэрозольных выбросов САЭС в локальной зоне составляет 7x10-5 и 6x10-6 соответственно. Ущерб населению от этих эффектов составил 16 тыс. рублей и 13 тыс. рублей соответственно.

3) риск возникновения смертельных и хронических заболеваний от химических выбросов Рязанской ГРЭС составляет 2x102 и 3x101 соответственно. Ущерб населению от этих эффектов составил 150 тыс. рублей и 795 тыс. рублей.

Приведенное в работе аналитическое сравнение даёт основание утверждать, что воздействие на человеческий организм нерадиационных загрязнений (взвешенные частицы, оксиды азота и серы и их производные) от ГРЭС существенно превышает (на 5-6 порядков) риски проявления нежелательных радиационных эффектов, вызванных газоарозольными выбросами САЭС. Таким образом, и по этому критерию использование атомной энергетики в промышленных целях намного более оправдано, чем эксплуатация ГРЭС с экологической точки зрения. Эти оценки могут эффективно использоваться для описания возможных рисков здоровью, обусловленных выбросами обеих станций.

Данное исследование является также убедительным доказательством пренебрежимого влияния на здоровье человека атмосферных выбросов САЭС негативно настроенной к использованию “мирного атома” части населения.

электростанция техногенный радиационный атмосферный

Литература

1. Абышов Г.И., Авдонин Э.К., Демин В.Ф., Методика и процедура сравнения риска и внешней цены для различных видов производства электроэнергии. - НИР, Москва, 2004.

2. Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Авалиани С.Л., Буштуева К.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду / Под редакцией Рахманина Ю.А., Онищенко Г.Г.-М.: НИИ ЭЧ и ГОС, 2002. - 408с.

3. Сынзыныс Б.И., Тянтова Е.Н., Момот О.А., Козьмин Г.В. Техногенный риск и методология его оценки: Учебное пособие по курсу “Техногенные системы и экологический риск”. - Обнинск: ИАТЭ, 2005. - 76с.

4. Демин В.Ф., Голиков В.Я., Иванов Е.В. Показатель ущерба для нормирования и сравнения риска // Медицинская радиология и радиационная безопасность, т. 46, №5, 2001.

5. Новиков С.М., Рахманин Ю.А., Филатов Н.Н. и др. Критерии оценки риска для здоровья населения приоритетных химических веществ, загрязняющих окружающую среду. Методические рекомендации.-М.: НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина РАМН, ММА им. И.М. Сеченова, Центр Госсанэпиднадзора в г. Москве, 2001.

6. Нормы радиационной безопасности (НРБ - 99), Минздрав России, М., 1999.

7. Quantification of the Health Effects of Exposure to Air Pollution, WORLD HEALTH ORGANISATION EUROPEAN CENTRE FOR ENVIRONMENT AND HEALTH, 2000.

8. Leksell I., Rabl A. Air Pollution and Mortality: Quantification and Valuation of Years of Life Lost // Risk Analysis, 2001.

9. Spadaro J.V. Quantifying the Damages of Airborne Pollution: Impact Models, Sensitivity Analyses and Application, France, 2000.

Размещено на Allbest.ru

...