Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ (на примере ТЭЦ-1 г. Северодвинска)
Анализ строения Интинского месторождения в связи с устойчивостью состава угля. Определение возможных изменений его радиоактивности по мере выработки месторождения. Составление единой схемы радиационного воздействия угольно-топливного цикла на природу.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.10.2018 |
Размер файла | 5,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат диссертации
на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ (на примере ТЭЦ-1 г. Северодвинска)
Специальность 25.00.36 - Геоэкология
Мауричева Татьяна Станиславовна
Москва-2007
Работа выполнена в Институте экологических проблем Севера, Уральского отделения Российской Академии наук (г. Архангельск)
Научный руководитель: Доктор геолого-минералогических наук Г.П. Киселев
Официальные оппоненты: Доктор геолого-минералогических наук В.И. Макаров
Кандидат геолого-минералогических наук В.А. Габлин
Ведущая организация: Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе (РГГРУ)
Защита диссертации состоится 17 мая 2007г. в 14 часов 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д 002.048.01 при Институте геоэкологии РАН по адресу: Москва, ул. Николоямская, д.51
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геоэкологии РАН по адресу: 101000, Москва, Уланский переулок, 13 Институт геоэкологии РАН.
Автореферат диссертации разослан « 10 » апреля 2007г.
Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 101000, Москва, Уланский переулок, 13 Институт геоэкологии РАН. Ученому секретарю диссертационного Совета Д002.048.01 доктору геолого-минералогических наук С.М. Семенову.
Ученый секретарь Диссертационного совета
Доктор геолого-минералогических наук С.М. Семенов
Уголь является наиболее распространённым минеральным видом топлива, мировые ресурсы которого значительно превосходят запасы нефти, газа, радиоактивного сырья. Самым крупным потребителем угля является теплоэнергетика. Внедрение современных технологий позволит снизить отрицательные последствия процесса сжигания угля, что будет способствовать еще более интенсивному развитию мировой угольной теплоэнергетики.
Актуальность проблемы. Каменный уголь содержит смесь рассеянных радиоактивных изотопов урана, тория и калия. В процессе сжигания угля происходит обогащение радионуклидами золы и шлака. За счет углеуноса, дымовых выбросов, миграций с золоотвалов радионуклиды поступают в окружающую среду и создают дополнительную радиационную нагрузку. В настоящее время не существует единой методики количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля, что затрудняет проведение радиоэкологических изысканий для территорий расположения станций.
Для интенсивного промышленного развития Северных территорий Европейской части России потребуются новые энергетические источники, которые могут быть как угольными, что может быть обеспечено за счет больших запасов и близкого местоположения Печорского угольного бассейна, так и атомными (например, за счет создания малых плавучих АЭС на базе судостроительных предприятий г. Северодвинска - Центра Атомного судостроения).
С целью принятия оптимального решения по выбору типа нового энергетического источника необходимо сделать оценку радиационной нагрузки на среду уже существующих энергетических объектов данных территорий, которые в основном являются угольными теплоэлектростанциями.
Таким образом, разработка методики количественной оценки радиационного воздействия угольных ТЭЦ на природные и антропогенные ландшафты является актуальной проблемой.
Цель работы. Провести количественную оценку радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе угольной теплоэлектростанции, на примере ТЭЦ-1 г. Северодвинска Архангельской области, мощностью 188,5 МВт, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна.
Задачи исследования. 1. Сопоставить значения радиоактивности углей мира и России. 2. Провести анализ строения Интинского месторождения Печорского угольного бассейна в связи с устойчивостью состава угля. 3. Определить возможное изменение радиоактивности Интинского угля по мере выработки месторождения. 4. Составить единую схему радиационного воздействия угольно-топливного цикла на окружающую среду. 5. Разработать основные положения методики количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ. 6. Провести количественную оценку радионуклидов, поступающих в окружающую среду при сжигании угля на исследуемой ТЭЦ-1 г. Северодвинска. 7. Показать для ТЭЦ-1 г. Северодвинска основные пути поступления радионуклидов в окружающую среду.
Научная новизна. Показано, что угли с Интинского месторождения, используемые на ТЭЦ-1 г. Северодвинска, имеют радиоактивность значительно меньшую, чем угли мира. Установлено, что при пылевидном сжигании угля Интинского месторождения в камерных топках ТЭЦ-1, коэффициенты обогащения 40К, 226Ra, 232Th для золы составили: 2,8; 2,6; 2,1; для шлака соответственно 2,6; 2,9; 2,6. Показано, что при существующем технологическом режиме ТЭЦ-1 основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду являются: золоотвал и углеунос. Предложенные положения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска могут быть использованы и для других угольных теплоэлектростанций.
Положения, выносимые на защиту.
1. Угли Интинского месторождения и продукты его сжигания имеют радиоактивность значительно ниже среднемировых значений.
2. Пласты и состав угля Интинского месторождения являются выдержанными в пространстве, что определяет их устойчивую радиоактивность в процессе добычи.
3. Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ включает в себя: расчет максимальных приземных концентраций радионуклидов за счет выбросов золы-уноса; определение расстояние от источника выброса, на котором они будут обнаружены; расчет годовых выпадений радионуклидов на поверхность земли; определение количества радионуклидов поступающих в окружающую среду с углеуносом и на золоотвал.
4. Показано, что по значимости основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска являются: золоотвал, углеунос и дымовые газы.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на заседании Ученого Совета Института экологических проблем Севера АНЦ УрО РАН в г. Архангельске (2003 г.), на Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» в г. Москве (2004 г.), на II Всероссийской научно - практической конференции «Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем» в г. Пенза (2004г.), на Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека» в г. Томске (2004 г.), на XI Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный» в г. Екатеринбурге (2005г.), на заседании Ученого Совета Института экологических проблем Севера АНЦ УрО РАН в г. Архангельске (21 ноября 2005 г.), на Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» в г. Москве (2006 г.), на Всероссийской конференции с международным участием «Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России» в г. Архангельске (2006 г.).
Практическая значимость. Результаты исследований показали, что интенсивными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду являются золоотвал и углеунос. Необходимо проводить мероприятия по предотвращению миграционных процессов и пыления золоотвала, применять технические решения, максимально препятствующие уносу частиц угля с открытых складов его хранения.
В связи с местоположением изучаемой станции (г. Северодвинск - Центр атомного судостроения), при оценке радиационного воздействия на среду предприятий атомного судостроения следует учитывать вклад ТЭЦ-1 в радиационное загрязнение почв их санитарно защитных зон.
Для комплексной количественной оценки радиационного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду следует учитывать не только количество радионуклидов, поступающее при сжигании топлива на станциях, но и оценивать их поступление в среду в процессе добычи на месторождениях, при транспортировке и хранении угля.
Публикации. Основные положения работы опубликованы в 9 научных работах (8 - в материалах Всероссийских и международных конференций, 1 - статья в ж. Вестник Поморского университета - журнал ВАКа).
Фактический материал. При написании работы использованы результаты исследований проб угля Интинского месторождения, его золы и шлака на содержание в них радионуклидов: 40К, 226Ra, 232Th. Все пробы были отобраны работниками исследуемой ТЭЦ-1 и лично автором. Измерения активности радионуклидов выполнены в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН автором. Для расчетов также были использованы метеорологические характеристики района расположения исследуемой ТЭЦ и технические характеристики самой станции. Схема расчетов применительно к ТЭЦ-1 и балансовое уравнение распределения радиоактивности в продуктах сжигания угля разработаны автором. угольной радиоактивность месторождение
Диссертация общим объемом 147 страниц состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (из 136 наименований), содержит 35 таблиц, 17 рисунков.
Диссертационная работа выполнялась в рамках плановых тем лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН: «Комплексное изучение естественных и техногенных гамма-активных изотопов в геосфере Севера с целью установления скоростей антропогенного воздействия на экосистему», номер госрегистрации 01.99.00 11331 и «Комплексные альфа- и гамма-спектральные исследования фракционирования радиоактивных изотопов в природных средах Севера», регистрационный номер 01.200.115371.
Автор выражает глубокую признательность Председателю Архангельского Научного Центра РАН, член-корр. РАН Ф.Н.Юдахину и руководителю работы дг-мн Г.П.Киселеву, которые оказали активную поддержку предложенному направлению исследований. Автор благодарит всех работников ТЭЦ-1 г. Северодвинска за большую помощь в отборе проб угля, золы и шлака.
Содержание работы. Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы, приведены результаты апробации диссертационного исследования.
В первой главе сделан обзор литературы по основным теоретическим вопросам темы: характеристика углей, их радиоактивность; геохимия естественных радионуклидов в углях, пути поступления радионуклидов в окружающую среду при добыче и использование угля; радиационное воздействие угольных ТЭЦ на окружающую среду и здоровье человека. Естественная радиоактивность углей на 70-90% обуславливается радиоактивными рядами урана и тория и на 10-30% - калием. Величина гамма - активности углей составляет 20-30% активности вмещающих пород.
Согласно данным UNSCEAR (2000) среднемировые концентрации радионуклидов в углях находятся в диапазонах Бк/кг: 140-850 для 40К; 17-60 для 226Ra; 11-64 для 232Th. В России наибольшей удельной радиоактивностью обладают угли шахт Подмосковного, Донецкого, Львовско-Волынского бассейнов, Березовского, Азейского, Харанорского месторождений (Крылов, 1995).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 1. Радиационное воздействие УТЦ на окружающую среду
При добыче и использовании угля в окружающую среду поступают естественные радионуклиды, которые способны аккумулироваться, мигрировать и создавать дополнительную радиационную нагрузку на среду. Автором были проанализированы основные пути поступления радионуклидов и разработана комплексная схема радиационного воздействия угольно-топливного цикла (УТЦ) на окружающую среду (рис. 1).
Для обеспечения энергетических потребностей Северного и Северо-Западного экономических регионов России, большое значение имеет Печорский угольный бассейн. В границах Печорского бассейна в настоящее время известно более десятка угольных месторождений, которые резко различаются по составу и качеству добываемых углей, что объясняется сложным геологическим строением бассейна.
Во второй главе приводится краткая характеристика Печорского угольного бассейна: геотектонические этапы развития, литолого-стратиграфическая характеристика отложений, строение угольных пластов, качественные показатели углей основных месторождений бассейна.
Вся территория Печорского угольного бассейна покрыта четвертичными отложениями, мощность которых достигает в отдельных районах 200 м. Угленосная формация бассейна представлена как морскими, так и континентальными осадками и содержит большое количество органических остатков. Региональная литолого-стратиграфическая схема позволяет выделить и охарактеризовать отложения перми Печорского угольного бассейна в сериях: юньягинская, воркутская, печорская. В составе большинства углей Печорского бассейна преобладают микрокомпоненты группы витринита. Среди минеральных примесей преобладают глинистое вещество и кварц. В границах Печорского бассейна условно выделены четыре угленосных района: Воркутинский, Интинский, Хальмерюсский и район гряды Чернышева. В этих районах известно 18 угольных месторождений. Пласты и состав угля Интинского месторождения являются выдержанными в пространстве, что определяет их устойчивую радиоактивность в процессе добычи. В течение многих десятилетий Интинское месторождение является основным источником энергетического угля для ТЭЦ-1 г. Северодвинска Архангельской области.
В третьей главе представлена программа работ, объект, методики, объем и результаты проведенных исследований.
Объект изучения - угольная ТЭЦ мощностью 188,5 МВт, работающая с 1941 года и по настоящее время. Основным топливом для работы исследуемой ТЭЦ является каменный уголь марки Д Интинского месторождения Печорского угольного бассейна. Дымовые газы очищаются в золоуловителях, с коэффициентом полезного действия 94 - 96 процентов и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высотой 200 м. На станции работает система гидрозолоудаления.
В течение 7 месяцев с декабря 2002 года по июнь 2003 года на изучаемой теплоэлектростанции были проведены отборы проб угля, а также продуктов его сжигания, золы и шлака.
Всего за изучаемый период было отобрано 93 проб угля, из них: Интинского месторождения - 82 пробы. А также 20 проб золы и 6 проб шлака. Все пробы были исследованы на определение гамма-излучающих радионуклидов: 40К, 226Ra, 232Th в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН. Методика определения активности гамма-излучающих радионуклидов в счетных образцах основана на регистрации спектров гамма излучения, испускаемого веществом счетного образца, с последующей обработкой на ПЭВМ. Программа обработки спектрограмм базируется на методиках измерений, разработанных и утвержденных в ЦМИИ ГМЦ «ВНИИФТРИ» Госстандарта РФ (Антропов и др., 1996).
Альфа-спектрометрическим методом с радиохимическим выделением в нескольких репрезентативно выбранных пробах угля были выполнены определения объемной и удельной активности изотопов урана 234 и 238. Методики определения разработаны Всероссийским научно-исследовательским институтом минерального сырья им. Н.М. Федоровского, лабораторией изотопных методов анализа и утверждены научным советом по аналитическим методам (НСАМ). Измеренный альфа-спектр обрабатывался в автоматическом режиме с помощью стандартного программного обеспечения спектрометра «Прогресс-альфа».
Результаты измерений показали:
1. За изучаемый период концентрация радионуклидов в угле, поступающем для работы ТЭЦ с четырех месторождений, не превышала их среднемировых значений (рис. 2).
Рис. 2. Средние значения содержания радионуклидов 40К, 226Ra, 232Th в углях различных месторождений
2. На исследуемой ТЭЦ от всего объема поступающего топлива 92% составляет уголь Интинского месторождения. В изучаемый период доля угля этого месторождения в общем объеме составила 87%. Поэтому, с высокой долей вероятности, отобранные для исследования пробы золы и шлака являются продуктами сжигания именно Интинского угля. Таким образом, можно сделать вывод, что при пылевидном сжигании угля происходит обогащение радионуклидами продуктов сжигания топлива: золы и шлака. Коэффициенты обогащения для золы составили: 40К - 2,8; 226Ra - 2,6; 232Th - 2,1; для шлака соответственно 2,6; 2,9; 2,6 (рис. 3).
Рис. 3. Средние значения концентраций 40К, 226Rа, 232Th в угле Интинского месторождения и продуктах его сжигания
3. За изучаемый период для угля Интинского месторождения активность альфа-активных изотопов составила: для 238U - 0,4089 Бк, для 235U - 0,0191 Бк, для 234U - 0,4745 Бк; масса 238U составила 0,66 г/т (диапазон: 0,38 - 0,89 г/т), данная концентрация не превышает средне-кларковых значений этого элемента (1 - 2 гр/т) для углей, не относящихся к группе ураноносных.
В четвертой главе определены пути поступления и разработаны основные положения количественной оценки радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ. Согласно разработанным положениям произведена оценка количества радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска.
Для проведения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ необходимо:
1. Определить технические характеристики станции (масса топлива, потребляемого в 1с, т; высота дымовой трубы, м , диаметр устья, м; скорость выхода газовоздушной смеси, м/с; объем выбрасываемых газов, м3/с; температура отходящих газов, 0С; годовой выход золы и шлака, т/год).
2. Дать метеорологическую характеристику района расположения ТЭЦ.
3. Определить удельные активности радионуклидов: 40K; 226Ra; 232Th и других, для угля, золы-основания, шлака. При длительном использовании угля одного месторождения с приблизительно равной зольностью, пробы не отбирать, а определять удельную активность золы-основания и шлака по формулам:
(1)
где и - коэффициенты обогащения радионуклида r, для золы-основания и шлака; - удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг.
4. Определить удельную эффективную активность золы-основания, шлака, или золошлаковых отходов по формуле:
(2)
Сделать вывод о возможностях использования продуктов сжигания угля, согласно СН. 2.6.1. 758-99 и ГОСТу 30108-94 Межгосударственные стандарты. Материалы и изделия строительные (табл. 1).
Таблица 1. Возможности использования продуктов сжигания угля, согласно СН. 2.6.1. 758-99
Удельная эффективная активность, Бк/кг |
Возможность использования |
|
до 370 |
Все виды строительства |
|
370 - 740 |
Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных сооружений |
|
740 - 1350 |
Дорожное строительство вне населенных пунктов |
|
выше 1350 |
Вопрос об использовании решается по согласованию с Санэпидемнадзором |
|
более 7000 |
Считать радиоактивными отходами и направлять на захоронение |
5. Произвести, согласно ОНД - 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», расчет приземных концентраций радионуклидов за счет выбросов золы-уноса исследуемой ТЭЦ:
(3)
Для этого рассчитать массу радионуклида r, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени - Мr (г/с), по формуле:
(4)
где k - концентрация элемента в топливе, г/т; В - масса топлива, сжигаемого в единицу времени, т/с; з - выход радионуклида r в газовую фазу:
6. Согласно ОНД - 86: определить расстояние Хм (м) от исследуемой угольной ТЭЦ, на котором приземная концентрация радионуклидов при неблагоприятных метеорологических условиях достигнет максимального значения См,; рассчитать значение опасной скорости ветра - им (м/с), при которой достигаются наибольшие значения приземных концентраций радионуклидов - См, на расстоянии Хм (м) от исследуемой ТЭЦ; определить максимальное значение приземной концентрации радионуклидов Сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра иМ (м/с); рассчитать расстояние от источника выброса Хми (м), на котором при разных скоростях ветра приземная концентрация радионуклидов будет максимальной Сми (мг/м3).
7. Согласно ДВ-98 (Руководство по установлению допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферу. Том 1, ДВ - 98 Госкомэкология России. Минатом России - М., 1999) рассчитать годовые выпадения радионуклида r на поверхность земли на расстоянии X м от источника выброса в направлении n-го румба СS,r,n (x), Бк/ м2 год, по формуле:
(5)
8. Оценить количество радионуклида r, попадающего в окружающую среду с углеуносом, Бк/год:
(6)
9. Рассчитать количество радионуклида r, поступающего на золоотвал с золой и шлаком в течение года, Бк/год:
(7)
Расчет многих предложенных величин может быть реализован с помощью программы расчета загрязнения атмосферного воздуха на ПЭВМ, которая позволяет в полном объеме просчитать неблагоприятные метеорологические состояния атмосферы, ухудшающие условия рассеивания.
Используя разработанные положения, была проведена количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду от ТЭЦ-1 г.Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна (табл. 2).
В ходе исследований было определено, что для изучаемого района расположения ТЭЦ-1 северо-восточное и юго-восточное направления ветра будут являться наиболее опасными. Так как именно при этих направлениях ветра факел выбросов будет направлен в сторону жилого сектора, что обеспечит максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха на территории жилого комплекса города и создаст дополнительную радиационную нагрузку в зоне дыхания людей.
ТЭЦ-1 г. Северодвинска работает на угле Интинского месторождения более 60 лет. Проведенные исследования образцов почв районов непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций радионуклидов. Которые обязательно должны были бы существовать за счет накопления радионуклидов в верхнем слое почв при длительном периоде работы станции, если бы выбросы радионуклидов с дымовыми газами были больше рассчитанных величин.
Таблица 2. Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска
Расчетные параметры для ТЭЦ-1 |
40К |
226Rа |
232Th |
|
Количество радионуклида, поступающее в среду с углеуносом, Бк/год |
12,18Ч105 |
1,19Ч105 |
1,41Ч105 |
|
Количество радионуклида, поступающее на золоотвал, Бк/год |
24,64Ч1010 |
2,48Ч1010 |
2,51Ч1010 |
|
Удельная эффективная активность золошлакоотходов, Бк/кг |
259,64 |
|||
Годовой выброс радионуклида с дымовыми газами, Бк/год |
31,45Ч103 |
3,45Ч103 |
4,28Ч103 |
|
Максимальные приземные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха, образующиеся за счет дымовых газов ТЭЦ-1, при среднегодовой скорости ветра - 4,6 м/с, которые могут быть обнаружены на расстоянии 5401 м от станции, Бк /м 3 |
1,50Ч10-7 |
0,02Ч10-8 |
2,04Ч10-8 |
|
Годовые выпадения на поверхность земли радионуклида, при средней скорости ветра, на расстоянии 5401 м от ТЭЦ-1, Бк/ м2 год |
при северо-восточном ветре |
|||
0,54Ч10-5 |
0,06Ч10-5 |
0,07Ч10-5 |
||
при юго-восточном ветре |
||||
0,41Ч10-5 |
0,04Ч10-5 |
0,06Ч10-5 |
Полученные данные подтверждают состоятельность расчетных величин выбросов в окружающую среду радионуклидов 40K, 226Ra, 232Th с дымовыми газами ТЭЦ-1. Что позволяет сделать вывод о достоверности предлагаемой количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 на угле Интинского месторождения и возможности ее использования для количественной оценки радиационного воздействия на среду любых других угольных теплоэлектростанций.
Балансовое уравнение распределения радионуклида r в продуктах сжигания угля будет иметь вид:
(8)
где: Qr угля - удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг; Qr шлака - удельная активность радионуклида r в шлаке, образующегося при сжигании этого угля, Бк/кг; Qr золы - удельная активность радионуклида r в золе, образующейся при сжигании этого угля, Бк/кг; Ad - зольность используемого угля (в долях единиц); h - коэффициент шлакообразования (в долях единиц).
Заключение. В течение 7 месяцев, по мере поступления топлива на ТЭЦ-1 города Северодвинска, были отобраны и проанализированы пробы угля Печорского угольного бассейна Интинского месторождения, а также продукты его сжигания: зола и шлак. Результаты исследований показали:
Средние концентрации радионуклидов в исследуемом угле Интинского месторождения не превышают их среднемировых значений и составляют, Бк/кг: для 40К - 151,73 ± 33,9; для 226Ra - 14,93 ± 3,18; для 232Th - 17,53 ± 3,60.
Анализ геологии и полученные диапазоны изменения концентраций данных радионуклидов в угле позволяют охарактеризовать пласты и состав угля Интинского месторождения выдержанными в пространстве, что может определять их устойчивую радиоактивность в процессе добычи.
Концентрация урана в исследуемом угле составила 0,5 - 0,7 г/т, что не превышает его кларкового содержания, и данный уголь не относится к группе ураноносных углей.
При сжигании угля на ТЭЦ-1 коэффициенты обогащения для золы составили: 40К - 2,8; 226Ra - 2,6; 232Th - 2,1; для шлака соответственно: 2,6; 2,9; 2,6.
Согласно разработанным положениям количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду от угольной ТЭЦ, для ТЭЦ-1 г. Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна, было определено:
1. За счет золы-уноса, образующейся при пылевидном сжигании угля Интинского месторождения, в приземном слое воздуха максимальные концентрации радионуклидов составят (мг/м3): 40К - 6,45 Ч10-10; 226Ra - 0,05Ч10-16; 232Th - 55,32Ч10-10.
2. При неблагоприятных метеорологических условиях и среднегодовой скорости ветра, максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха могут быть обнаружены на расстоянии 4 - 5 км от исследуемой ТЭЦ. Годовые выпадения на поверхность земли для данной территории в черте города составят: при северо-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,54Ч10-5; 226Ra - 0,06Ч10-5; 232Th - 0,07Ч10-5; при юго-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,41Ч10-5; 226Ra - 0,04Ч10-5; 232Th - 0,06Ч10-5. Исследование образцов почв района расположения и непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций данных радионуклидов, что подтверждает состоятельность полученных низких значений расчетных величин возможных годовых выпадений.
3. Суммарная удельная эффективная активность золы и шлака исследуемого угля составила 259,64 Бк/кг, что не превышает установленных нормативных значений ограничивающих использование золошлакоотходов. Однако, с учетом длительности и интенсивности работы станции, приобретает значение накопление радионуклидов в черте золоотвала.
4. По значимости основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска являются: золоотвал, углеунос и дымовые газы.
Составленное балансовое уравнение распределения радионуклида в продуктах сжигания угля позволяет в зависимости от технологического процесса теплоэлектростанции, зольности угля и исходной концентрации радионуклида в угле определить его возможное содержание в шлаке и золе.
Предложенные положения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска могут быть использованы и для других угольных теплоэлектростанций.
Список опубликованных работ
1. Мауричева Т.С. Возможность радиоактивного загрязнения окружающей среды угольными ТЭЦ. // Экология - 2003. Тезисы молодежной международной конференции (17 - 19 июня). Архангельск, 2003 г. С. 50-51.
2. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Использование каменного угля как источник дополнительной радиационной нагрузки на окружающую природную среду. // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание: сборник материалов IV Всероссийской научно - практической конференции. - Пенза, 2004 г. С. 50 - 52.
3. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Каменный уголь как источник радиационной нагрузки на природную среду. // Инженерная геология и охрана геологической среды. Современной состояние и перспективы развития. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23-24 марта 2004). Выпуск 6. - М.: ГЕОС, 2004 г. С. 285-288.
4. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Оценка радиационного воздействия на среду угольных ТЭЦ // Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем. Сборник материалов II Всероссийской научно - практической конференции. 25 -26 марта 2004. Пенза: РИО ПГСХА, 2004 г. С. 121 - 123.
5. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Источники радиоактивного загрязнения окружающей среды при добыче и использовании каменного угля. // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы II Международной конференции. Томск, 18-22 октября. - Томск: Тандем-Арт, 2004 г. С. 367-370.
6. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Основы мониторинга радиационного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду. // Урал атомный, Урал промышленный. Труды Симпозиума на русском и английских языках. - Екатеринбург: Институт промышленной экологии, 2005 г. С. 79-81.
7. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Методика расчета количества радионуклидов, попадающих в окружающую среду за счет дымовых газов угольных ТЭЦ. // Инженерно экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23 марта 2006).Выпуск 8. - М.: ГЕОС, 2006 г. С. 184-186.
8. Мауричева Т.С. Расчет максимальной приземной концентрации радионуклидов, попадающих в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ. // Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России. Всероссийская конференция с международным участием (19-21 июня), секция «Пространственно-временное взаимодействие эндогенных и экзогенных процессов, глубинного строения и физических полей». Архангельск, 2006 г., электронная версия.
9. Мауричева Т.С. Киселев Г.П. Основные положения количественной оценки радиоактивного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду. // Вестник Поморского университета. Архангельск, №1 (9) 2006 г. С. 110 - 114.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение проектируемого объекта и экологического состояния окружающей природной среды. Анализ возможных непрогнозируемых последствий строительства и эксплуатации объектов месторождения Воргавож. Экологический риск и оценка вероятных аварийных ситуаций.
курсовая работа [72,0 K], добавлен 22.04.2010Определение и анализ источников и объектов воздействия на окружающую природную среду при обустройстве участка правобережной части Приобского месторождения нефти, объемы выбросов. Расчет эколого-экономического ущерба при обустройстве данного участка.
курсовая работа [65,3 K], добавлен 22.04.2010Организационно-правовые основы оценки воздействия на окружающую среду. Изучение состояния и тенденций развития системы экологической экспертизы в России. Порядок организации, стадии и основные этапы проведения оценки воздействия на окружающую среду.
курсовая работа [34,8 K], добавлен 08.02.2016Оценка воздействия на окружающую среду; выявление характера, интенсивности, степени опасности производства карбамида на химическом предприятии г. Дзержинска Нижегородской области; определение неблагоприятных воздействий, анализ экологических последствий.
реферат [29,3 K], добавлен 10.09.2011Оценка воздействия ОАО "РУСАЛ-Красноярск" на окружающую среду. Характеристика выбросов предприятия. Перечень загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу. Расчет капитальных затрат на природоохранные мероприятия (по внедрению полого скруббера).
курсовая работа [252,0 K], добавлен 08.12.2011Основные потенциальные источники воздействия на окружающую среду. Гидродинамическое воздействие на структуру потока подземных вод. Исследования в составе предпроектных геологоразведочных работ. Гидрогеологические условия разработки месторождения.
презентация [12,1 K], добавлен 19.12.2013Проведение противодеформационных работ на железной дороге и оценка воздействия ремонтной техники на окружающую среду. Разработка мероприятий и рекомендаций по снижению негативного воздействия оборудования на геологическую среду и атмосферный воздух.
дипломная работа [7,2 M], добавлен 13.01.2011Оценка окружающей природной среды в районе расположения горнодобывающего предприятия. Характеристика гидросферы, оценка состояния и поверхностных водных объектов. Оценка воздействия объекта на окружающую природную среду при складировании отходов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.09.2011Экологически опасное производство. Основные источники негативного воздействия на окружающую среду. Воздействие на водные объекты. Обращение с отходами на предприятии на примере ОАО "Каустик". Производственный экологический контроль на предприятии.
курсовая работа [609,3 K], добавлен 08.06.2013Определение и область применения теплоизоляционных строительных материалов (стекловаты, пеностекла, стеклопоры, вспученного перлита). Получение теплоизоляционных материалов. Виды воздействия на окружающую среду при их производстве и методы его снижения.
курсовая работа [69,5 K], добавлен 11.06.2014Характеристика существующего состояния объекта исследования, оценка негативного воздействия его деятельности на окружающую среду, поверхностные и подземные воды. Рациональное использование природных ресурсов на период строительства и эксплуатации.
курсовая работа [682,9 K], добавлен 07.12.2014Анализ Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения и его влияния на окружающую среду. Технология очистки природного газа и переработки кислых газов с получением серы. Расчет абсорбционной колонны и объемов выбросов вредных веществ в атмосферу.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 07.09.2010Оценка воздействия предприятия на окружающую среду в отношении планируемой хозяйственной деятельности. Основные виды экологического ущерба, причиняемого переработкой сельскохозяйственной продукции. План мероприятий по уменьшению экологического ущерба.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 04.02.2016Масштабы негативного воздействия человека и промышленности на природную среду. Техногенная ситуация в России. Оценка качества природной среды. Санитарно-гигиенические нормативы качества. Нормативы предельно допустимого уровня радиационного воздействия.
реферат [16,6 K], добавлен 09.11.2010Мониторинг воздействия на окружающую среду предприятия по выпуску макаронных изделий с повышенным содержанием яичных обогатителей. Расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. Меры по снижению негативного влияния производства на природу.
курсовая работа [571,0 K], добавлен 17.05.2011Характеристика окружающей среды в районе проведения работ по строительству производственного здания инсинераторной установки типа ИН-50.4 и ИН-50.2 ФГУП "Росморпорт". Покомпонентная оценка воздействия проектируемого объекта на окружающую среду.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.06.2012Понятие, правовая основа, принципы и методы, этапы проведения, процедура подготовки оценки воздействия на окружающую среду. Нормативы качества окружающей среды и продуктов питания, концентрации вредного вещества в единице объема, массы или поверхности.
контрольная работа [29,6 K], добавлен 31.03.2012Оценка загруженности участка улицы города автотранспортом, расчёт по нормативам ПДК уровня загрязнения атмосферного воздуха. Характеристика металлургического предприятия, анализ его воздействия на окружающую среду, пути снижения негативной нагрузки.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 21.03.2015Цели, задачи, основные принципы и субъекты процедуры оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). Необходимость и характеристика методов проведения ОВОС для мелиоративных систем. ОВОС деятельности дождевальной машины Кубань-Л в Воронежской области.
реферат [723,3 K], добавлен 17.12.2010Экологическая характеристика г. Тюмени. Почвенный покров в городе и пригородах. Расположение промышленных предприятий как фактор воздействия на окружающую среду. Сравнительный анализ влияния Тюменского аккумуляторного завода на окружающую среду.
курсовая работа [45,2 K], добавлен 05.02.2016