МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ.

МЕТОДИ ЗАХИСТУ ДОВКІЛЛЯ ВІД ЕНЕРГЕТИЧНОГО ЗАБРУДНЕННЯ (ШУМ, ВІБРАЦІЯ, ЕМП, ІОНІЗУЮЧЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ).

ЕКОЛОГІЧНА ЕКСПЕРТИЗА

Експертиза – слово латинського походження і означає вивчення, перевірку, аналітичне дослідження, кількісну чи якісну оцінку висококваліфікованим фахівцем, установою, організацією певного питання, явища, процесу, предмета тощо, які вимагають спеціальних знань у відповідній сфері суспільної діяльності. Річ у тому, що для прийняття управлінських рішень зі складних і важливих питань (наприклад, щодо реалізації тієї чи іншої екологічно небезпечної діяльності) необхідно провести ґрунтовні дослідження усіх чинників, які можуть вплинути на розв’язання цих питань, за результатами яких отримати висновок експертів – фахівців у певній галузі знань. Цей висновок враховується для прийняття відповідного обґрунтованого рішення.

Експертиза, таким чином, виступає не самоціллю управлінської діяльності, а є лише засобом обґрунтування того чи іншого управлінського рішення. У тих випадках, коли висновки експертизи носять обов’язковий характер, вона виконує ще одну функцію – локального нормування, тобто встановлення правових вимог до конкретного об’єкту. У будь-якому разі, експертиза носить вторинний, обслуговуючий характер щодо управлінського рішення, на обґрунтування якого вона проводиться, і позбавлена самостійного значення у відриві від такого рішення. Зазначене є справедливим для будь-яких експертиз: як державних (включаючи судову експертизу), так і громадських (для обґрунтування прийняття управлінських рішень і лобіювання інтересів відповідних громадських організацій). Ось чому в законодавстві України експертиза часто розглядається як допоміжна функція управління у складі більш широкої управлінської функції: так, судова експертиза входить до більш широкої управлінської функції судочинства, санітарно-епідеміологічна експертиза – до функції санітарно-епідеміологічного нагляду тощо.

Екологічна експертиза в Україні — вид науково-практичної діяльності спеціально уповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об’єднань громадян, що ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі та оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об’єктів, реалізація та дія яких може негативно впливати або впливає на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей, спрямована на підготування висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, гарантування екологічної безпеки.

Метою екологічної експертизи є запобігання негативному впливові антропогенної діяльності на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей, а також оцінка ступеня екологічної безпеки господарської діяльності й екологічної ситуації на окремих територіях та об’єктах.

 

Згідно із Законом України «Про екологічну експертизу» основними завданнями екологічної експертизи є:

1) визначення ступеня екологічного ризику та безпеки запланованої чи здійснюваної діяльності;

2) організація комплексної, науково вмотивованої оцінки об’єктів екологічної експертизи; 3) встановлення відповідності об’єктів експертизи вимогам екологічного законодавства, санітарних норм, будівельних норм і правил;

4) оцінка впливу діяльності об’єктів екологічної експертизи на стан навколишнього природного середовища, здоров’я людей та якість природних ресурсів;

5) оцінка ефективності, повноти, обґрунтованості й достатності заходів щодо охорони навколишнього природного середовища і здоров’я людей;

6) готування об’єктивних, всебічно обґрунтованих висновків екологічної експертизи.

Основними принципами екологічної експертизи є:

1) гарантування безпечного для життя і здоров’я людей навколишнього природного середовища;

2) збалансованість екологічних, економічних, медико-біологічних і соціальних інтересів та врахування громадської думки;

3) наукова обґрунтованість, незалежність, об’єктивність, комплексність, варіантність, превентивність, гласність;

4) екологічна безпека, територіально-галузева та економічна доцільність реалізації об’єктів екологічної експертизи, запланованої чи здійснюваної діяльності;

5) державне регулювання;

6) законність

Ст. 1 Закону України «Про екологічну експертизу» від 9 лютого 1995 року визначає екологічну експертизу як науково-практичну діяльність спеціально уповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об’єднань громадян, що ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі та оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об’єктів, реалізація і дія яких може негативно впливати або впливає на стан навколишнього природного середовища, і спрямована на підготовку висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки.

Об’єктами екологічної експертизи є проекти законодавчих та інших нормативно-правових актів, передпроектні, проектні матеріали, документація з упровадження нової техніки, технологій, матеріалів, речовин, продукції, реалізація яких може призвести до порушення екологічних нормативів, негативного впливу на стан навколишнього середовища, створення загрози здоров’ю людей.

Екологічній експертизі можуть підлягати екологічні ситуації, що склалися в окремих населених пунктах і регіонах, а також діючі об’єкти і комплекси, що чинять значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей.

Екологічну експертизу проводять:

1) Міністерство охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України, його органи на місцях, створювані ними спеціалізовані установи, організації та еколого-експертні підрозділи чи комісії;

2) органи та установи Міністерства охорони здоров’я України — в частині, що стосується експертизи об’єктів, які можуть негативно впливати чи впливають на здоров’я людей;

3) інші державні органи, місцеві ради народних депутатів та органи виконавчої влади на місцях відповідно до законодавства;

4) громадські організації екологічного спрямування чи створювані ними спеціалізовані формування;

5) інші установи, організації та підприємства, в тому числі іноземні юридичні та фізичні особи, що залучаються до проведення екологічної експертизи;

6) окремі громадяни в порядку, передбаченому Законом України «Про екологічну експертизу» та іншими законодавчими актами.

В Україні здійснюється державна, громадська та інші екологічні експертизи. Висновки державної екологічної експертизи є обов’язко­вими для виконання. В ухваленні рішення щодо подальшої реалізації об’єктів екологічної експертизи висновки державної екологічної експертизи враховуються нарівні з іншими видами державних експертиз.

Висновки громадської та іншої екологічної експертизи мають рекомендаційний характер і можуть бути враховані під час проведення державної екологічної експертизи, а також у рішеннях щодо подальшої реалізації об’єкта екологічної експертизи.

Державна екологічна експертиза організується і проводиться еколого-експертними підрозділами, спеціалізованими установами, організаціями або спеціально створюваними комісіями Міністер­ства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України, Міністерства охорони здоров’я України, їх органів на місцях із залученням інших органів державної виконавчої влади.

До проведення державної екологічної експертизи можуть у встановленому порядку залучатися фахівці інших установ, організацій і підприємств, а також експерти міжнародних організацій.

Здійснення державної екологічної експертизи є обов’язковим для видів діяльності та об’єктів, що становлять підвищену екологічну небезпеку.

Державній екологічній експертизі підлягають:

1) державні інвестиційні програми, проекти схем розвитку і розміщення продуктивних сил, розвитку окремих галузей народного господарства;

2) проекти генеральних планів населених пунктів, схем районного планування, схем генеральних планів промислових вузлів, схем розміщення підприємств у промислових вузлах і районах, схем упорядкування промислової забудови, інша передпланова і передпроектна документація;

3) інвестиційні проекти, техніко-економічні обґрунтування й розрахунки, проекти й робочі проекти на будівництво нових та розширення, реконструкцію, технічне переозброєння діючих підприємств; документація з перепрофілювання, консервації та ліквідації діючих підприємств, окремих цехів, виробництв та інших промислових і господарських об’єктів, які можуть негативно впливати на стан навколишнього природного середовища, в тому числі військового та оборонного призначення;

4) проекти законодавчих та інших нормативно-правових актів, що регулюють відносини в царині гарантування екологічної (в тому числі радіаційної) безпеки, охорони навколишнього природного середовища і використання природних ресурсів, діяльності, що може негативно впливати на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей;

5) документація з упровадження нової техніки, технологій, матеріалів і речовин (у тому числі тих, що закуповуються за кордоном), які можуть створити потенційну загрозу навколишньому природному середовищу та здоров’ю людей.

Відповідно до рішень Кабінету Міністрів України, Уряду Автономної Республіки Крим, місцевих рад народних депутатів чи їхніх виконавчих комітетів державній екологічній експертизі можуть підлягати екологічні ситуації, що склалися в окремих населених пунктах і регіонах, а також діючі об’єкти та комплекси, в тому числі військового та оборонного призначення, які чинять значний негативний вплив на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей.

Громадська екологічна експертиза може здійснюватись у будь-якій сфері діяльності, що потребує екологічного обґрунтування, за ініціативою громадських організацій чи інших громадських формувань.

Громадська екологічна експертиза може здійснюватись одночасно з державною екологічною експертизою через створення на добровільних засадах тимчасових або постійних еколого-експертних колективів громадських організацій чи інших громадських формувань.

Граничні строки проведення державної екологічної експертизи об’єктів:

1.      групами спеціалістів еколого-експертних підрозділів, установ чи організацій Мінприроди України — до 45 календарних днів із продовженням у разі потреби до 60 днів, а у виняткових випадках, залежно від складності проблеми — до 120 днів;

2.      спеціально створеними міжгалузевими еколого-експертними комісіями чи іншими спеціалізованими організаціями — до 90 календарних днів;

3.      за доопрацьованими матеріалами відповідно до висновків попередньої екологічної експертизи — до 30 календарних днів.

Початком державної екологічної експертизи вважається день подання еколого-експертному органові комплекту необхідних матеріалів і документів, а в разі необхідності — додаткової науково-дослідної інформації з тих питань, що виникли під час проведення експертизи.

 

Таблиця

МІНІМАЛЬНИЙ РОЗМІР ПРОЕКТІВ, ДЛЯ ЯКИХ ПЕРЕДБАЧЕНО 
ЕКОЛОГІЧНУ ЕКСПЕРТИЗУ, В ЯПОНІЇ

 

В лютому 1995 року Верховною Радою України затверджено Закон України «Про екологічну експертизу». Даний Закон разом із Законом України «Про охорону навколишнього природного середовища» та іншими актами законодавства України регулює відносини в галузі екологічної експертизи. 

Екологічна експертиза  – це вид науково-практичної діяльності спеціально уповноважених державних органів, еколого-експертних формувань та об’єднань громадян, що ґрунтується на міжгалузевому екологічному дослідженні, аналізі та оцінці передпроектних, проектних та інших матеріалів чи об’єктів, реалізація і дія яких може негативно впливати або впливає на стан навколишнього природного середовища та здоров’я людей, і спрямована на підготовку висновків про відповідність запланованої чи здійснюваної діяльності нормам і вимогам законодавства про охорону навколишнього природного середовища, раціонального використання та відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ЕКСПЕРТИЗИ

Методика проведення екологічної експертизи складається з трьох стадій: підготовчої, основної та завершальної.

На підготовчій стадії проводиться перевірка наявності та повноти необхідних матеріалів і реквізитів на об’єкти екологічної експертизи та створення еколого-експертних комісій (груп) відповідно до вимог законодавства.

На основній стадії проводиться аналітичне опрацювання матеріалів екологічної експертизи, в разі необхідності – натурні обстеження і проведення на їх основі порівняльного аналізу і часткових оцінок ступеня екологічної безпеки, достатності та ефективності екологічних обґрунтувань діяльності об’єктів екологічної експертизи.

На завершальній стадії узагальнюються окремі експертні дослідження одержаної інформації та наслідків діяльності об’єктів експертизи, проводиться підготовка висновку екологічної експертизи та подання його зацікавленим органам і особам.

Державна екологічна експертиза видів діяльності та об’єктів, що становлять підвищену екологічну небезпеку, проводиться після оголошення замовником через засоби масової інформації Заяви про екологічні наслідки діяльностіі подання еколого-експертним органам комплекту документів з обґрунтуванням оцінки впливу на навколишнє природне середовище.

Граничні терміни проведення державної екологічної експертизи   до 45 календарних днів з продовженням, у разі потреби, до 60 днів, а у виняткових випадках – до 120 днів.

Висновок екологічної експертизи складається із вступної (протокольної), констатуючої (описової) та заключної (оціночно-узагальнюючої) частин.

У вступній частині наводяться дані про орган, що проводив екологічну експертизу, склад експертів, час проведення, найменування об’єкта екологічної експертизи, його кількісні та якісні показники, відомості про виконавців і замовників екологічної експертизи та про орган, який приймає рішення щодо реалізації об’єкта екологічної експертизи.

У констатуючій частині подається коротка характеристика видів запланованої чи здійснюваної діяльності, її впливу на стан навколишнього природного середовища, здоров’я людей, ступеня екологічного риску відповідних заходів, спрямованих на нейтралізацію і запобігання цьому впливові, забезпечення вимог екологічної безпеки, охорону навколишнього природного середовища, раціональне використання і відтворення природних ресурсів.

У заключній частині наводяться узагальнена оцінка об’єкта екологічної експертизи, зауваження і пропозиції щодо вдосконалення обґрунтування його екологічного впливу, висновки щодо схвалення, повернення на доопрацювання чи відхилення його від подальшого еколого-експертного розгляду з посиланням на відповідні нормативні документи та щодо можливості прийняття рішення про подальшу реалізацію об’єкта екологічної експертизи.

Позитивні висновки державної екологічної експертизи після затвердження їх Міністерством охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України чи його органами на місцях є підставою для відкриття фінансування проектів та програм чи діяльності. Позитивний висновок є дійсним протягом трьох років з дня його видачі. Якщо за цей час не розпочато реалізацію рішення щодо об’єкта державної екологічної експертизи, то він підлягає новій державній екологічній експертизі.

У випадку негативної оцінки об’єктів державної екологічної експертизи замовник зобов’язаний забезпечити їх доопрацювання відповідно до вимог еколого-експертного висновку і своєчасну передачу матеріалів на додатковудержавну екологічну експертизу.

Виробництво лікарських засобів на хіміко-фармацевтичному підприємстві (згідно МВ 64У–1–97) повинно проходити всебічну екологічну експертизу. Підприємство зобов’язане представити для цього всі необхідні відомості і документи, а також вносити в установленому порядку зміни в документацію і в технологічний процес у відповідності із зауваженнями, викладеними в експертному висновку.

Екологічна експертиза при виробництві лікарських засобів повинна здійснюватись у відповідності із Законом України «Про екологічну експертизу» і вимогами відповідних галузевих нормативних документів в обов’язковому порядку.

Об’єктами державної екологічної експертизи при виробництві лікарських засобів є: проектна документація; технологічна нормативна документація; виробничий процес; відходи виробництва, викиди в атмосферу і стічні води; навколишнє природне середовище.

Наказом по Держкоммедбіопрому від 19.11.1996 р. № 117 в Україні було визнано дію правил належної виробничої практики – Good manufacturing practices (GMP), що відповідають вимогам ВООЗ та країн ЄС.

Розроблені та затверджені наказом Держкоммедбіопрому від 25.04.1997 р. № 51 і введені в дію методичні вказівки МВ 64У–1–97 «Виробництво лікарських засобів. Належні правила та контроль якості» [18], в яких  викладені принципи і правила GMP відповідно до вимог ВООЗ та країн ЄС.

Сукупність документів, що стосуються розробки та виробництва того чи іншого лікарського засобу,  визначається необхідністю створення комплекту документації підприємства, що входить до  реєстраційного досьє на лікарський засіб. Необхідними підрозділами цього досьє є  нормативно-технічні документи (специфікації якості,  технологічні та технічні  регламенти  виробництва); медико-біологічні документи (результати доклінічного вивчення специфічної дії та безпечності); звіти про клінічне вивчення; дозвільні документи.

Регламенти виробництва розробляються на основі галузевого нормативного документу ГНД 09–001–98 «Продукція медичної та мікробіологічної промисловості. Регламенти виробництва лікарських засобів.  Зміст, порядок розробки, узгодження та затвердження» [4].

Цей нормативний галузевий документ стосується вимог до регламентів виробництва, що забезпечують необхідний для  виготовлення лікарського засобу рівень технології  відповідно до положень аналітичної нормативної документації (АНД).

Вимоги щодо технології виробництва входять до 2-х регламентів – технологічного та технічного.

Технологічний регламент – нормативний документ, у якому викладені технологічні методи, технічні засоби, норми і нормативи виготовлення лікарського засобу (продукції ) –  стаття 3  Закону України «Про лікарські засоби»

Технічний регламент – нормативний документ, у якому для конкретного  комплексу технологічного обладнання викладені  умови, що забезпечують випуск напівпродуктів або лікарських засобів певної лікарської форми та заданої якості,  умови ефективної і безпечної експлуатації обладнання та вимоги щодо охорони навколишнього середовища.

Виготовлення продукції з метою реалізації чи проведення клінічних випробувань повинно здійснюватися лише на основі затвердженого технологічного регламенту і  при наявності на виробництві затвердженого технічного регламенту. 

Вимоги чинних регламентів (технологічного та технічного) є обов’язковими як такі, що гарантують якість виготовленої продукції, раціональне безпечне проведення технологічних процесів, збереження обладнання, виключення можливості виникнення аварій і забруднення навколишнього середовища.

У технологічному регламенті будь-якої  категорії посилання на технічний регламент обов’язкове.

У технічному регламенті необхідно відображати заходи, які забезпечують надійність охорони навколишнього середовища як в період виробництва так і у випадках аварійних ситуацій і зупинок його на ремонт.

 Позначається наявність систем очистки технологічних та вентиляційних викидів від забруднюючих речовин і ефективність очистки (пилу, газу, аерозолів тощо), аварійних та дренажних ємностей, піддонів, факелів, абсорбентів тощо, попереджувальних засобів для уникнення залпових викидів у довкілля. За можливості переробки аварійних та дренажних стоків зазначається, куди вони спрямовуються (очищення, утилізація, складування). Залповим викидом у повітря вважається викид забруднюючих речовин, тривалість якого не перевищує 20 хвилин протягом робочої зміни, а концентрація забруднюючих речовин більш, ніж у 2 рази перевищує звичайну, регламентовану концентрацію у заданій точці контролю.

У технічному регламенті для окремих типів  технологічного та іншого обладнання встановлюються граничні обсяги утворення забруднюючих речовин, які організовано виводяться до джерела викиду в атмосферне повітря при експлуатації технологічного обладнання. Показник встановлює граничні значення концентрації забруднюючих речовин у мг/м³. Вони розраховуються як середні значення часових вимірів у трубопроводі перед газопиловловлювачами і після них або безпосередньо у джерелі викиду. Перелік такого обладнання визначається галузевими нормативними документами. 

Регламентовані норми викидів забруднюючих речовин на одиницю продукції подають у інформаційних матеріалах до технічного регламенту відповідно до номенклатури  виготовлення продукції і наводяться у вигляді табл. 1.

 

Таблиця 1

Регламентні норми викидів забруднюючих речовин (вказується найменування та кількість продукції, на яку складається норма)

 

Примітки:

1. Щорічні планові норми викидів, затверджені керівництвом підприємства, додаються до інформаційних матеріалів регламенту і не розглядаються як зміни до нього.

2. Термін «сховище» означає сукупність матеріалів, що вивозяться для знищення або переробки за межі виробництва, на яке створюється регламент.

Характеристика стоків подається у табл. 2. До неї вносять усі технологічні стоки, стоки від промивання обладнання та змивання підлоги.

Таблиця 2

Характеристика стічних вод

 

У випадку необхідності відведення виробничих стічних вод спільно з побутовими стічними водами населеного пункту, скидання виробничих стічних вод у міську каналізацію дозволяється  за виконання певних умов. Зокрема, вони не повинні:

порушувати роботу мережі і споруд;

містити понад 500 мг/дм³ завислих речовин та речовин, що спливають;

містити речовини, які забруднюють або руйнують каналізаційну мережу;

містити шкідливі речовини в концентраціях, які перешкоджають біологічній очистці стічних вод;

мати температуру понад 40 ⁰С;

містити речовини, для яких не встановлено ГДК у воді водойм відповідного виду водокористування;

містити тільки мінеральні забруднення;

містити небезпечні бактеріальні забруднення;

містити нерозчинні масла, а також смоли та мазут;

містити біологічно жорсткі поверхнево-активні речовини.

Забороняється допускати у міську каналізаційну мережу промислові стоки, в яких ХПК перевищує БПК_повн. більш ніж у 1,5 раза.

Характеристику відходів виробництва, які передаються для переробки або знешкодження на інші установки (цехи, підприємства) наводять у табл. 3. До неї вносять всі види відходів (тверді, газоподібні та рідкі). У регламенті повинні бути посилання на дозволи, які видані на прийом відходів.

 

Таблиця 3

Перелік і характеристика відходів

 

У колонці 1 вказуються тільки ті відходи, що не переробляються у даному виробництві і не потрапляють до стічних вод (абгази, кубові залишки, шрот тощо).

У колонці 2 називаються групи обладнання, виробничі дільниці та цехи, де утворюються відходи.

У колонці 5 позначають, куди передаються відходи (установка термічного знешкодження, інші підприємства, полігон токсичних відходів, звалище твердих побутових відходів тощо).

 У колонці 7   слід вказувати питому вагу, питомий об’єм та інші додаткові дані щодо характеристики відходів.

У колонці 8 подають перелік речовин, які необхідно знешкодити або регенерувати та їх   вміст у відходах ( у відсотках).

Нормою скиду для всіх виробництв, що запускаються вперше, є проектна кількість викидів. 

Для діючих виробництв норма встановлюється на підставі досягнутих результатів виробництва за останній рік перед складанням регламенту з урахуванням нормативних вимог.

Науково-технічна експертиза регламентів усіх категорій, і стандартів підприємства (СТП), що пов’язані з процесами виготовлення лікарських засобів,   охороною праці та навколишнього середовища, на які посилаються у регламентах виробництва, здійснюється за напрямками організаціями з стандартизації і метрології, уповноваженими на це Держкоммедбіопромом. 

  До проекту технологічного регламенту, який направляється на науково-технічну експертизу, додається   затверджена аналітична нормативна документація (ТФС, ФС, ТУ тощо) на продукцію, інструкція по клінічному її вивченню або використанню (в залежності від призначення регламенту). При необхідності експертам може бути представлена аналітична нормативна документація на основну та допоміжну сировину, напівпродукти та матеріали, а також зразки продукції (5 серій по 5 зразків). Останні можуть бути направлені експертною організацією на експертизу в лабораторію фармакопейного аналізу Фармакопейного Комітету чи іншу уповноважену лабораторію.

 До проекту технічного регламенту, що направляється на науково-технічну експертизу, додаються стандарти підприємства, на які є посилання у регламенті, та, за вимогою експертів, – проектна документація.

 Експертна організація розглядає регламенти усіх категорій у термін, який не перевищує 30 календарних днів, і направляє експертні висновки виробникові.

  Виробник усуває недоліки і посилає проекти регламентів на повторну експертизу, яку експертна організація проводить у термін не більше 14 днів і повертає виробнику регламенти разом з листом погодження.

Тимчасовий технологічний регламент затверджується не більше, як на 3 роки. Термін дії промислового технологічного  регламенту становить 5 років. Термін дії технічного  регламенту – 7 років. Продовження дії технологічного та технічного регламентів здійснюється Технологічною комісією Держкоммедбіопрому з затвердженням його  виробником продукції. Протокол підшивається до оригіналу регламенту.

  Відповідальність за зміст, техніко-економічну обґрунтованість та дотримання  регламентів усіх категорій, відповідність їх до вимог діючих норм і правил техніки безпеки, охорони праці та навколишнього середовища, своєчасне внесення змін і доповнень у регламенти і своєчасний перегляд регламентів несуть керівники організацій-виробників продукції.

 

ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ЯК КАТАСТРОФІЧНЕ ЯВИЩЕ

Найбільш небезпечні для нашої планети катастрофи й забруднення навколишнього середовища пов’язані з діяльністю людини. Людство у своїй історії вперше підійшло до справжньої світової кризи, яка охвачує всі живі істоти, усю систему проживання. Воно зіткнулось зі зростаючою втратою рівноваги між природними системами підтримки життя та індустріальними, технологічними й демографічними потребами.

Ознаками екологічної кризи є проблема їжі, «демографічний вибух», вичерпність природних ресурсів (джерел сировини та енергії) і забруднення навколишнього середовища. Ступінь забрудненості довкілля встановлюють, виходячи з даних про стан забруднення атмосфери, ґрунтів і природних вод, стан здоров’я людей, здатність екосистем до самовідтворення, особливості біопродукції.

Кризові екологічні ситуації – ситуації, які виникають в екологічних системах (біогеоценозах) тих чи інших районів і регіонів земної кулі в результаті порушення рівноваги під дією стихійних природних явищ (наприклад, землетрусів, виверження вулканів, повеней, буревіїв, засухи, лісових пожеж тощо.) чи в результаті антропогенних факторів.

Екологічним системам (біоценозам), які розвиваються за природними законами, властива здатність до саморегуляції, тобто відновлення при відповідних умовах структури, внутрішніх зв’язків і властивостей, порушених зовнішніми силами. Ця здатність постійно приводить до відновлення порушеної рівноваги, відновлення нормального функціонування тої чи іншої системи. Проте, інколи порушення бувають такі великі в просторі і значні за глибиною, що екосистема (біогеоценоз) видозмінюється або гине.

Розрізняють кілька видів екологічних ситуацій [4]: критичні, складні, перехідні, прості (початково-негативні).

Прикладом критичних екологічних ситуацій можуть бути 30-кілометрова зона ЧАЕС, райони Аральського та Азовського морів, міста  Дніпродзержинськ, Донецьк, Лисичанськ, Луганськ.

Складні екологічні ситуації мають міста Київ, Кривий Ріг, Чернівці, Нікополь, Одеса, Ялта, Львів та більшість обласних центрів України.

Для районів критичних і складних екологічних ситуацій характерні дуже високий рівень індустріалізації, велика щільність населення, найбільша інтенсивність транспортних засобів порівняно з іншими зонами, найвищий ступінь забрудненості природного середовища – 70 %, що межує з смертельними для біосфери й є загрозливим для здоров’я людини.

Перехідні екологічні ситуації характерні для районів з меншим ступенем забруднення довкілля (50–60 %), але з виснаженими, вичерпаними природними ресурсами (Придніпров’я, Приаралля, Прибайкалля, Кіровоградщина, Харківщина). Райони мають стан, близький до загрозливого.

Прості екологічні ситуації мають райони з напіввиснаженими природними ресурсами й частково (20–40 %) забрудненим природним середовищем (Полісся, Карпати).

Зонами екологічної катастрофи, згідно із Законом України «Про охорону навколишнього природного середовища», оголошуються території, де внаслідок діяльності людини або руйнівного впливу стихійних сил природи виникли стійкі та необоротні зміни в навколишньому природному середовищі, що привели до неможливості проживання на них населення та ведення господарської діяльності (наприклад, 30-кілометрова зона навколо Чорнобильської АЕС).

Зонами підвищеної небезпеки оголошуються території, де внаслідок діяльності людини або руйнівного впливу стихійних сил природи виникли негативні зміни в навколишньому природному середовищі, що ставлять під загрозу здоров’я людини, збереження природних об’єктів і обмежують ведення господарської діяльності (території України, забруднені радіонуклідами та іншими шкідливими речовинами).

Забруднення атмосфери. Відомі катастрофічні явища зв’язані із забрудненням атмосфери.

 

Особливо згубно діє на людину забруднення атмосфери в тих випадках, коли метеорологічні умови сприяють застоюванню повітря над містом. Туман і дрібнодисперсні частинки твердих речовин утворюють смог (smoke – дим і foq – туман). У зв’язку з цим у літературі часто згадуються катастрофічні випадки отруєння людей у долині Маас (Бельгія) в 1930 році, в місті Донорі (США) в 1948 році, в Лондоні в 1952, 1956, 1957 і 1962 рр., в Лос–Анджелесі, Пітсбурзі та ряді інших міст Західної Європи і США,  Японії.

Найбільш велика катастрофа, яка викликана токсичним туманом, була в Лондоні в   1952 р. У зв’язку з низькою температурою й повною відсутністю вітру Лондон п’ять днів був окутий майже непроникним туманом (рис. ).

 

За цей час померли близько 4 тис. чоловік, до 10 тис. чоловік важко захворіли.

У 1987 році американський концерн «Юніон Карбайд» виплатив більше 200 млн доларів жертвам страшної екологічної катастрофи, яка виникла в індійському місті Бхопалі (ця сума склала тільки 9 % від того, що законно вимагав індійський уряд). Катастрофа в Бхопалі (1984 р.) була найбільшою за всю історію хімічної промисловості: більше 3 тис. загиблих тільки в перші години після вибуху, 20 тис. осліплих, 200 тис. постраждалих… Отруйна хмара висіла над густонаселеним районом площею 65 км², отруюючи все живе.

Забруднення гідросфери. Частими протягом останніх десятиліть стали катастрофічні явища у Світовому океані, зв’язані з попаданням у воду нафти внаслідок аварій танкерів та трубопроводів, прокладених на дні морів. Підчас катастрофи танкера «Torrey Canon» в 1967 р. в море вилилось біля 100 тис. т нафти, яка зробила непридатними пляжі на англійському узбережжі та в Нормандії, спричинила загибель риби та птахів (1 л сирої нафти в стані зробити непридатними для пиття       1 млн л води).

За рік із моря добувається й перевозиться по ньому більше 2 млрд т нафти. За оцінками Національної академії наук США, із цієї кількості в море попадає 1,6 млн т, яка складає тільки     26 % тієї нафти, що поступає в море з інших джерел (суден, підприємств, населених пунктів тощо.

До найбільш небезпечних отрут відносять отруту Севесо – тетрахлордибензодіоксин (ТХДД), який став сумно знаменитим після катастрофи в італійському містечку Севесо і який є небезпечним при  найменших концентраціях. Цю наднебезпечну отруту, а також 80 тис. т різних хлорованих вуглеводнів спалюють щорічно на спеціальних суднах, що виходять в море. Навіть дим цих речовин занадто небезпечний, щоб спалювати їх на суші, але навряд чи він безпечний і для моря [59].

У Японії один хімічний завод регулярно скидав у море стічні води з домішками ртуті в такій кількості, що це спричинило масове захворювання жителів, які споживали забруднену рибу. Це важке захворювання одержало назву«хвороба Мінамата». Наслідком стала загибель більше 100 людей, а ще більша кількість хворих були доставлені в лікарні у дуже важкому стані.

В іншому випадку в тій же Японії спостерігалось масове отруєння кадмієм жителів, які проживали на берегах ріки Йінтсу: біля 200 чоловік захворіли, половина з них померли. Багато жителів м. Тояма скаржились на болі в попереку, які нагадували люмбаго. Захворювання спричиняло розм’якшення кісток і множинні патологічні переломи кісток. Болі були нестерпними, тому самі хворі назвали це захворювання «ітай-ітай» (що в перекладі означає «ой-ой»). У тканинах хворих, а також у ґрунті й рослинах були виявлені кадмій, цинк та свинець у великих концентраціях. Причиною отруєння стали стічні води з рудника, в якому добувались важкі метали, в тому числі й кадмій. Ці стічні води використовувались для зрошення рисових полів, а споживання отруєного таким чином рису привело до масових захворювань.

Забруднення літосфери. Ґрунт, який створювався протягом тисячоліть, знаходиться в стані виснаження та вичерпання. Його урожайність катастрофічно знижується, він перенасичений шкідливими хімічними речовинами. Навіть без обліку катастроф, спостерігається процес отруєння «третього світу» експортом пестицидів та гербіцидів. За даними ВООЗ, щорічно ними отруюються близько 500 тис.  людей, 5 тис. чол. умирають у результаті отруєння.Кількість жертв у «третьому світі» у 13 разів вища, ніж у США [59].

Невстановленими на даний час залишаються причини трагедії, яка виникла у м. Чернівцях у 1988 р. «Чернівецька хімічна хвороба», за визначенням Д. Д. Зербіно, А. М. Сердюка [24], – нове захворювання, яке входить до великої групи екологічних хвороб, що викликані діяльністю людини. Постраждали в основному діти, у яких виявлялись ураження слизових, ураження волосся (алопеція), респіраторні симптоми, гематологічні симптоми, токсична енцефалопатія, шкірно–трофічні та інші порушення.

При цьому хімічний стимул (сполуки талію), мабуть, у поєднанні зі сполуками інших елементів (бор, алюміній) поступав в організм аерогенним шляхом. Це було гостре захворювання, яке закінчилося в усіх дітей одужанням. Залишилося нерозкритим джерело хімічних речовин, причини  появи захворювання в 1989–1995 рр. (адже епідемія закінчилась в кінці 1988 р.), причини захворювання тільки окремих дітей у сім’ях та організованих колективах та ін. Проблему не закрито.

Внаслідок людської  діяльності  на  планеті  зникло близько 150 видів ссавців

  Якщо 20 років тому на Землі зникав один  вид  тварин,  то нині, за даними Всесвітнього фонду охорони живої природи, один вид на годину. До 1990 року на Землі зникло близько 1 тис.  видів рослин i тварин, а майже 20 тис. видів знаходиться під загрозою  знищення. Людство винищило  ліси на величезній площі,  скоротивши її більше, ніж удвічі.

Викликає серйозну стурбованість підвищення у природному середовищі іонізуючої радіації, яка накопичується у результаті виробництва ядерної електроенергії, випробовування ядерної зброї, використання в різних галузях господарства радіоізотопів. За 30 років існування АЕС сталися три великі ядерні катастрофи. В 1957 р. в Уїндскейлі (Великобританія) мала місце аварія реактора з викидом радіоактивних продуктів поділу. В 1979 р. на АЕС «Трі майл айленд» у США стався вибух і витекла велика кількість радіоактивної води. І, нарешті, в 1986 р. прогриміла на весь світ катастрофа на Чорнобильській АЕС. Це трагедія глобального масштабу. У результаті катастрофи уже загинуло багато тисяч людей (10 тис. із 100 тис., які брали участь у ліквідації аварії) [4]. Зростає загальна захворюваність населення забруднених зон та захворюваність онкологічними захворюваннями. «Саркофаг» на четвертому блоці із роками стає дедалі радіоактивнішим, конструкції його осідають, деформуються.

Зважаючи на всі об’єктивні причини та, враховуючи побажання світової громадськості, 15 грудня 2000 р. експлуатацію Чорнобильської АЕС припинено.

ЗМІНИ КЛІМАТУ ТА ПАРНИКОВИЙ ЕФЕКТ

Характерна особливість температурного режиму останнього століття – помітне потепління повітря у глобальному масштабі. Зміни клімату в основному зв’язували з дією природних факторів, і тільки локальні ефекти, такі, як клімат міста, визначали як результат господарської діяльності людини. Сьогодні активно вивчається антропогенний вплив на глобальний клімат, досліджується явище «парникового ефекту».

Основне значення надається наслідкам забруднення атмосфери, зв’язаного перш за все із збільшенням у ній вмісту вуглекислого газу (СО₂)  та аерозолів. Припускається, що в силу властивостей «парникового ефекту» при очікуваних темпах збільшення вмісту в атмосфері СО₂ у найближчий час температура тропосфери може підвищитися в середньому на   0,5 ⁰С, а стратосфери на 1 ⁰С. Подвоєння вмісту СО₂ в атмосфері до 2040 року призведе до підвищення температур.

«Парниковий ефект» атмосфери – явище, подібне тому, яке спостерігається в парниках для вирощування рослин. Воно полягає в тому, що безхмарна атмосфера подібно до скла в парниках досить слабо затримує сонячну радіацію і в значній мірі поглинає довгохвильові випромінювання Землі, які цим сприяють  збереженню тепла в атмосфері.

КИСЛОТНI ДОЩI ТА СНІГИ

 Поява кислотних дощів та кислотних снігів визначається наявністю хімічних домішок в атмосфері, які поступають від різних індустріальних джерел, та їх транскордонними перенесеннями на великі відстані [25].

Приблизно з 60-х років ХХ ст. в багатьох водоймах Скандинавії, а пізніше Канади почали визначати досить низькі значення показника рН (до 4–5), які вказують на кислотний характер води.

Причиною є оксиди  сірки  й   азоту, які, сполучаючись з атмосферною вологою, утворюють   дрібні   крапельки   сірчаної   та   азотної  кислот і переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на  землю кислотними  дощами. Це привело  до загибелі значної частини рослин і тварин.

Ще більш шкідливим є кислотний сніг, оскільки райони,  де він випадає, одержують одразу чотирьох-п’ятимісячну дозу  забруднення,  а  під  час його   танення  навесні  відбувається  процес  концентрації  шкідливих речовин, тому тала вода інколи містить вдесятеро більше  кислот,  ніж сніг, який англійський учений Девіс називає «екологічною бомбою сповільненої дії».

ОЗОНОВІ ДІРКИ

Озоновий шар в атмосфері – шар підвищеної концентрації  озону в атмосфері  на  висоті 20–30 км.

 Цей шар затримує значну частину ультрафіолетової радіації Сонця,  відіграє помітну роль  у тепловому режимі атмосфери (зокрема, оберігає людей від прямих опіків шкіри тощо).  У зв’язку з цим його інколи називаютьозоновим екраном (щитом).

 

Рекордний мінімум площі озонової діри за останні 20 років був зафіксований у вересні 2002 року, коли це значення склало 18 млн кв. км.

У вересні фахівці Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП) опублікували доповідь, згідно якій вміст озону в стратосфері перестав знижуватися з 1998 року, і, за прогнозами вчених, до 2050-2075 років може повернутися до рівнів, фіксованих до 1980 року.

 

В останній період увага до нього привернута у зв’язку з антропогенними діями, які підвищують небезпеку його руйнування, а отже, із зміною інтенсивності сонячної радіації, створенням сприятливих умов для фотохімічних реакцій. В такі реакції з участю озону можуть вступати,  зокрема,  окисли азоту, які утворюються внаслідок високих температур згоряння  палива  у  двигунах  літаків (вони складають майже 4 % маси палива, яке спалюється).

Виникає питання і про вплив фреонів,  які широко  використовуються в агрономії і побутовій хімії (у аерозольних балончиках, холодильниках тощо) і 95 %  продукції яких викидається в атмосферу. Світова продукція  найбільш розповсюджених із них фреону-11 (CFCl₃) і фреону-12 (CF₂Cl₂) зростає щорічно в  середньому більше, ніж на   20 %. Всього ж у світі щорічно виробляється кілька мільйонів тонн фреонів.  Вони дуже стійкі до будь-яких змін біля поверхні Землі (час життя їх близько 10 років).  Під   впливом   УФ-випромінювання   Сонця  їх  молекули  розпадаються, вивільняючи атоми хлору.  Ця речовина діє як дуже сильний каталізатор, розкладаючи  атоми  озону до кисню.  Один атом хлору здатний розкласти 100 тис. атомів озону.

 За однією з оцінок спеціалістів,  на кінець  ХХ ст. зменшення вмісту озону в стратосфері складає 5–10 %, а за іншою – 20–30 %. При цьому  може порушитися циркуляція повітряних мас; можливі також небажані впливи на біосферу: зменшення сільськогосподарських врожаїв, захворювання тварин і людей,  збільшення шкідливих  мутацій  тощо,  а  якщо  озон  зникне зовсім, буде знищено все життя на нашій планеті.

За даними Г. О. Білявського та співавт. [4], в 70-х  роках  американськими  військовими,  які  розробляли озонову   зброю, були проведені досліди з утворення озонової діри. Над  одним  із ненаселених  тихоокеанських   атолів запустили   ракету,   яка розпорошила в озоновому шарі спеціальний реагент,  що повністю зв’язав озон,  утворивши  над  цим  острівцем  діру,   яка   існувала   кілька годин. Кілька   годин   поверхня   острова  опромінювалася смертельною УФ-радіацією.  В результаті на острові  загинуло  все  живе:  рослини, тварин,  бактерії тощо.  Залишилося кілька черепах, тіло яких захищене товстим панциром, проте їх очі було випалено ультрафіолетом.

Спостереження метеорологів в Антарктиді, свідчать, що озоновий шар над цим материком почав зменшуватися (рис. 22). 

В  ньому  виникла  пульсуюча  діра, вміст   озону  в  якій  менший  від  звичайного  на  40–50 %.  Ця  діра з’являється антарктичною весною (із серпня по жовтень), а протягом антарктичного літа зменшує свою площу. 

Проте, існує тенденція до збільшення її площі з року в рік.  Нині вона не затягується влітку,  а її  площі перевищує площу материка Антарктиди.  В північній  півкулі виявлено озонову діру над Шпіцбергеном,  але менших розмірів, ніж над  Антарктидою. 

СМОГИ

         Хімічні реакції, які відбуваються в центрі, призводять до виникнення димних туманів – смогів. Смоги виникають за таких умов: по-перше, великої кількості пилу і газів, які міста викидають у повітря, по-друге, довгого існування антициклонів, коли забруднювачі нагромаджуються в приземному шарі атмосфери. Смоги бувають декількох типів. Найбільш вивчений вологий смог. Він характерний для країн з морським кліматом, де дуже часто спостерігаються тумани і висока вологість повітря. Сухий, або лос-анджелеського типу, смог відрізняється від вологого смогу своїми властивостями. Клімат в Лос-Анджелесі (США) сухий, тому смог тут утворює не туман, а синювату імлу. За чотири дні Лондонського смогу в 1952 році загинуло понад 4 тис. чоловік.

         Третій вид смогу – льодяний смог, або смог аляскинського типу. Він виникає в Арктиці й Субарктиці при низьких температурах в антициклоні. Смоги характерні дл таких міст, які розташовані в гірських  котловинах, де застоюється повітря, наприклад, в Лос_Анджелесі, Нью-Йорку, Чикаго, Токіо, Мілані.

ВІЙНИ

  Одним із «трагічних синдромів» людства, який супроводжує його протягом усього розвитку, є війни. Питання війни й миру особливо загострились сьогодні, коли під загрозу поставлене саме існування людства. На планеті з часу появи на ній людини відбулося більше 15 тис. воєн. Тільки у XX ст. одна за іншою виникнули дві світові війни, у яких загинули десятки мільйонів людей.

За даними К. М. Ситника та співавт. [54], після закінчення другої світової війни ні один день на нашій планеті не був мирним у повному значенні цього слова. Тільки за 40 років після другої світової війни у всьому світі в локальних війнах різного масштабу загинуло біля 15 млн чол.

Загальна сума воєнних витрат у світі в 2,5 рази перевищує витрати на охорону здоров’я, в 1,5 рази – на освіту. У цілому воєнні витрати у світі складають понад 800 млрд доларів у рік.

В останній період розвитку людства війни на планеті набули небезпечної тенденції ставати світовими. Проте,  розвиток ракетно–ядерної техніки робить світову війну абсолютно недопустимою, оскільки вона може привести до повного знищення біосфери Землі, тобто до глобальної антропогенної катастрофи.

Значний екологічний вплив відмічається при застосуванні хімічної зброї. Зокрема, у В’єтнамі, внаслідок застосування збройними силами США хімічної зброї (отруйної речовини «ейджент оранж», яка містить діоксан) постраждало більше 2 млн чол. При цьому відмічались не тільки смертельні випадки, а й незворотні пошкодження органів і тканин у потерпілих, а також   збільшилась кількість соматичних та генетичних аномалій у новонароджених. Внаслідок розпилення понад        22 млн л цього надзвичайно токсичного дефоліанту й арбоцирида, тропічні ліси на території, яка за площею дорівнює площі Швейцарії, були перетворені в  неживі пустині з голими стовбурами рослин та мертвими тваринами.

Відомі факти застосування й інших видів екологічної зброї, яка направлена на модифікацію погодних умов. Американці з допомогою літаків Б–52 в Південно-Східній Азії розпиляли в повітрі хімічні реагенти (йодисті сполуки срібла, свинцю та ін.) для примусового ініціювання сильних дощів, які подовжували мусонний період, спричиняли підйом рівня води на ріках, прорив дамб, затоплення і руйнування населених пунктів тощо.

Крім цього, на сучасному етапі нові види екологічної зброї спроможні ініціювати руйнівні урагани та бурі із траєкторією певного напряму; порушення верхніх шарів атмосфери та іоносфери з ліквідацією озонового шару і відповідним нищівним впливом сонячного випромінювання на певні території; виникнення цунамі, землетрусів; стимуляцію вулканічної діяльності; зміни природних умов. Застосування такої екологічної зброї може спричинити екологічну катастрофу не тільки регіонального, але і глобального масштабу.

До непередбачуваних наслідків може привести також використання бактеріологічної зброї.

Проте, найбільші глобальні катастрофічні наслідки для біосфери Землі може спричинити застосування ядерної та термоядерної зброї. 

Навіть локальний  ядерний конфлікт із використанням 1000 Мт ядерної вибухівки  неминуче спричинить катастрофу глобального масштабу. Люди, що  вціліють  під   час   ядерних   вибухів,   поринуть   в апокаліптичний жах ядерної ночі й ядерної зими. Загибель рослинності й тварин,  радіоактивне забруднення,  вихід із ладу енергетичних систем і зв’язку,   ніч   і   лютий   мороз,  ураганні  вітри  викличуть  такий психологічний шок,  який  людство  не зможе  пережити.  Ядерний  конфлікт спричинить глобальну загибель людства,   а, імовірно, й усієї біосфери. Отже, єдиною умовою вирішення такої глобальної проблеми, як ядерна війна, є роззброєння. І першою країною у світі, що відмовилась від ядерної зброї у кінці ХХ ст., стала Україна.

Вирішення проблеми захисту середовища проживання людини як глобальної проблеми вимагає відповіді на багато питань, головним із яких є таке: яким повинно бути відношення суспільства до середовища, особливо природного. Порушення екологічної рівноваги у природному середовищі виникає в основному внаслідок невідповідностей між природними багатствами та потребами людей.

Стан природного середовища такий, що сучасна людина не може робити з природою те, що їй заманеться, і не зважати на наслідки своєї поведінки. Розвиток виробництва, ріст техніки з часом на перший погляд робили людину менш залежною від природи. Сп’яніле такою ілюзорною могутністю, людство почало вважати себе повним господарем природи, якому дозволено все, що він забажає. Не тільки у бюрократів, але й у масовій свідомості виникли й закріпились примарні ідеї підкорення природи, можливості перетворення її за своєю примхою (хоча вони і мали у своїй основі деякі реальні потреби). Ці ідеї знаходили своє логічне завершення в проектах розтоплення полярного льоду, перегороджування греблею Гольфстріму, повороту на південь північних рік тощо [11].

Поступаючи безвідповідально по відношенню до природи, людина (яка є складовою частиною тієї ж природи) сама собі стає ворогом. Експерти ООН  підрахували,  що  сьогодні  лише на послаблення найгостріших екологічних проблем світу потрібно близько 600 млрд  доларів.

 

ШУМОВЕ ЗАБРУДНЕННЯ

 

Шум — одна з форм фізичного (хвильового) забруднення навколишнього середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їхню сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати інформаційні звукові сигнали, відпочивати. Він виникає внаслідок стиснення і розрідження повітряних мас, тобто коливних змін тиску повітря. Розрізняють шум постійний, непостійний, коливний, переривчастий, імпульсний. Загалом шум — це хаотичне нагромадження звуків різної частоти, сили, висоти, тривалості, які виходять за межі звукового комфорту. Нині добре відомо, що шуми шкідливо впливають на здоров´я людей, знижують їхню працездатність, викликають захворювання органів слуху (глухоту), ендокринної, нервової, серцево-судинної систем (гіпертонія). Фізіолого-біологічна адаптація людини до шуму практично неможлива, тому регулювання і обмеження шумового забруднення довкілля — важливий і обов´язковий захід.

Відповідний звуковий ландшафт існував на Землі завжди, і людина завжди використовувала властивості середовища як провідника, носія звуків. Життя людини в абсолютній тиші неможливе.

Одиницею вимірювання шуму є Бел — відношення діючого значення звукового тиску до мінімального значення, котре сприймається вухом людини. На практиці використовується десята частина цієї фізичної одиниці — децибел (дБ).

Рівень шуму навколишнього природного середовища складає ЗО—60 дБА. До цього природного фону за сучасних умов додаються виробничі й транспортні шуми, рівень яких нерідко перевищує 100 дБА. / Джерелами шумів є всі види транспорту, промислові об´єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори, радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей і окремі особи (табл. 4).

Здавна відомий благодійний вплив на організм людини шумів природного середовища (шум листя, дощу, річки та ін.). Статистика свідчить, що люди, які працюють у лісі, поблизу річки, на морі, рідше, ніж мешканці міст, хворіють нервовими і серцево-судинними хворобами. Доведено, що шелест листя, спів птахів, дзюрчання струмка, звуки дощу оздоровче впливають на нервову систему. Під впливом звукових хвиль водоспаду посилюється робота м´язів.

 

Таблиця 4 Інтенсивність шуму різних джерел

 

Позитивний вплив гармонійної спокійної музики був відомий з давніх-давен. Це й поширені в усьому світі колисанки — тихі, ніжні монотонні наспіви, і зцілювання нервових хвороб заспокійливим дзюркотінням струмкової води, лагідним шумом морських хвиль або пташиним співом. Давно відома також негативна дія звуку. Одним з середньовічних покарань було жорстоке вбивство жертви звуками від ударів могутнього дзвона, коли приречений помирає у страшних муках від нестерпного болю у вухах.

Сто років тому рівень шуму на центральних магістралях великих міст не перевищував 60 дБА. Нині у великих містах є райони, де він перевищує 70 дБА (санітарна норма для нічного часу — 40 дБА). 60—80 % міського шуму генерує автотранспорт.

На пристосування до сильного шуму організм людини витрачає велику кількість енергії, перенапружується нервова система, виникають втома, нервовий і психічний розлади.

Особливо важко переносяться раптові різкі високочастотні звуки. При рівні шуму понад 80 дБА послаблюється слух, виникають нервово-психічні захворювання, виразка шлунку, гіпертонія, підвищується агресивність. Дуже сильний шум (понад 110 дБА) призводить до так званого шумового сп´яніння, а потім — до руйнування тканин тіла, перш за все — слухового апарату. Жінки більш чутливі до дії сильного шуму, і у них за умов звукового дискомфорту виникають ознаки неврастенії.

Шум шкідливий не лише для людини. Встановлено, що рослини під впливом шуму повільніше ростуть, у них спостерігається надмірне (навіть повне, що призводить до загибелі) виділення вологи через листя, можливі порушення клітин. Гинуть листя і квіти рослин, що розміщені біля гучномовця.

Аналогічно діє шум на тварин. Від шуму реактивного літака гинуть личинки бджіл, самі вони втрачають здатність орієнтуватися, в пташиних гніздах дає тріщини шкаралупа яєць. Від шуму знижуються надої, приріст у вазі свиней, несучість курей. Хворобливо переносять шум риби, особливо у період нересту.

За сучасних умов боротьба з шумом є технічно складною, комплексною, дорогою. Важливо знижувати шум у джерелі його виникнення, створювати безшумні або малошумні машини і технологічні процеси, транспортне і промислове устаткування, починаючи ще зі стадії проектування.

При цьому розраховується очікувана величина шуму, розробляються заходи щодо зниження шуму до допустимого рівня.

Гігієністи вважають верхньою межею шуму для лікарень і санаторіїв 35 дБА, для квартир і навчальних приміщень — 40 дБА, стадіонів і вокзалів — 60 дБА.

Розрізняють два види нормування виробничого шуму: санітарно-гігієнічне і технічне. Перше регулює рівень шуму з огляду його дії на організм людини. Норматив житлово-побутового шуму — 40 дБА вдень, ЗО дБА — вночі. Технічне нормування стандартизує існуючі або очікувані шумові характеристики устаткування об´єкта. Друге повинне забезпечити вимоги першого. Вухо людини звукові хвилі частотою нижче 16 Гц сприймає не як звук, а як вібрацію. 

Зазвичай вібрація розповсюджується від її джерела на відстань до 100 м. Найпотужніше джерело вібрації – залізничний транспорт. Коливання ґрунту поблизу залізниці перевищує землетрус силою 6–7 балів. У метро інтенсивна вібрація розповсюджується на 50–70 м. Тривалий вплив вібрації викликає фахове захворювання – вібраційну хворобу. Розрізняють загальну і локальну вібрації. Локальна вібрація зумовлена коливаннями інструмента й устаткування, що передаються до окремих частин тіла. При загальній вібрації коливання передаються всьому тілу від механізмів через підлогу, сидіння або робочий майданчик. Найнебезпечніша частота загальної вібрації 6-9 Гц, оскільки вона збігається з власною частотою коливань внутрішніх органів людини. В результаті цього може виникнути резонанс, це призводить до переміщень і механічних ушкоджень внутрішніх органів. Резонансна частота серця, живота і грудної клітки – 5 Гц, голови – 20 Гц, центральної нервової системи – 25- Гц. Частоти сидячих людей становлять від 3 до 8 Гц[4, c. 139-140]. Результати акустичних вимірів та соціологічні дослідження свідчать, що головним джерелом акустичного забруднення в містах є автотранспорт. Приблизно кожний другий міський житель страждає від створюваного ним шуму. Шкідливий вплив не тільки на населення, а й на споруди спричиняє вібрація уздовж ліній метрополітену.

Значним джерелом порушення акустичного режиму на забудованих територіях населених пунктів є авіаційний транспорт. Особливе значення проблема захисту від шуму має в курортних та рекреаційних зонах міст, де до створення комфортних акустичних умов висуваються більш високі вимоги.

Акустичне навантаження на міське населення значною мірою посилюється за рахунок внутрішніх джерел. Доза звукової енергії значно перевищує допустиму санітарними нормами СН 3077–84 для житлових приміщень і може становити приблизно 60% регламенту для промислових умов.

На сьогодні спостерігається тенденція до розширення площ акустичного дискомфорту на забудованих територіях. Недосконалість законодавчо-нормативної бази, відсутність економічних важелів регулювання допустимих рівнів звуку є причиною зростання акустичного забруднення міст.

Значна кількість обладнання, устаткування, приладдя на підприємствах за віброакустичними параметрами не відповідає встановленим нормативам.

Рівні акустичного забруднення у містах можуть справляти негативний вплив на здоров’я і самопочуття населення, у тому числі збільшувати кількість серцево-судинних захворювань.

Значна кількість обладнання, устаткування, приладдя на підприємствах за віброакустичними параметрами не відповідає встановленим нормативам.

Існуючі стандарти щодо акустичного забруднення не мають достатнього сучасного технічного, правового та соціально-економічного обґрунтування. Назріла суттєва необхідність переходу до більш виваженого нормування акустичного навантаження, його гармонізації із світовим законодавством.

В акустиці для вимірювання інтенсивності звуків або шуму застосовують спеціальну систему, яка враховує логарифмічну залежність між подразненням і слуховим сприйняттям, – шкалу бел і децибел. Вона відповідає фізіологічному сприйняттю і уможливлює різке скорочення діапазону значень вимірюваних величин. За цією шкалою кожен наступний ступінь звукової енергії перевищує попередній у 10 разів. Логарифмічна одиниця, яка відбиває десятиразовий ступінь збільшення інтенсивності звуку називається белом (Б), тобто є десятковим логарифмом відношення інтенсивностей звуків.Отже при вимірювані інтенсивності звуків використовують не абсолютні величини звукової енергії або тиску, а відносні, які виражають відношення енергії або тиску звуку до порогових для слуху значень енергії або тиску. Діапазон енергії, який сприймається слухом, як звук, становить 13 – 14 Б. Для зручності використовують не бел, а одиницю, що в 10 разів менша – децибел (дБ). Децибел приблизно відповідає мінімальному приросту інтенсивності звуку, який розрізняє вухо. Вимірювані в такий спосіб величини називаються рівнями інтенсивності звуку, або рівнями звукового тиску.

Основні пріоритети в зниженні рівня акустичного забруднення:

удосконалення гігієнічних нормативів, оцінки і розрахунку акустичних показників для різних джерел звуку;

розроблення поточних та перспективних карт акустичного забруднення міст;

зниження акустичного навантаження на населення і працівників транспортних засобів;

зменшення втрат, пов’язаних із зниженням працездатності і захворюваністю в умовах акустичного забруднення;

розроблення та впровадження економічних важелів регулювання акустичного навантаження.

План дій

1. Гармонізація нормативно-правових актів і методики оцінки акустичного впливу на здоров’я населення з вимогами директив ЄС.

2. Проведення моніторингу акустичного забруднення населених пунктів.

3. Розроблення нових конструктивних рішень щодо використання матеріалів із звукоізоляційними і звукопоглинальними властивостями під час проектування обладнання, устаткування, виробничо-побутових приладів, інструментів, транспортних засобів, внутрішніх джерел звуку у будинках.

4. Розроблення раціональних способів планування будинків і територій забудови, забезпечення дотримання розмірів зон обмеження забудови в умовах несприятливого впливу шуму.

5. Розроблення заходів (методичних та інструментальних) боротьби з акустичним перевантаженням та включення цих заходів до регіональних і місцевих планів дій з гігієни довкілля.

Ефективним заходом боротьби з шумом у містах є озеленення. Дерева, які посаджені близько одне від одного, оточені густими кущами, значно знижують рівень техногенного шуму і покращують міське середовище.

Деякі поради щодо зменшення шуму в квартирі міського будинку:

– відрегулюйте у найсприятливішому для вас режимі гучність дзвоника вхідних дверей та телефону;

– для звукоізоляції стін використовуйте гіпсокартонні плити (їх закріплюють під шпалерами) або спеціальні прокладки з натуральної пробки під лінолеум, килимове покриття або паркет;

– щоб двері не скрипіли, змажте їх машинним маслом, щоб не стукали, прибийте до косяка смужку тонкої гуми;

– замініть двері у ванну кімнату на пластикову або дерев’яну, яка герметично закривається;

– коли на кухні відкритий кран або працює витяжка, не вмикайте там телевізор;

– привчайте домочадців щільніше прикривати двері в свої кімнати, не вмикати телевізор і магнітофон на повну гучність.

Нехай у вашому будинку стане хоч трохи тихіше.

Техногенний шум прийшов до нас із цивілізацією як важка хвороба. Однак не потрібно забувати про те, що на людину завжди впливав і природний шум, натуральне звукове середовище. Пташиний спів, дзюркотіння струмкової води, шум листя, лагідний шум морських хвиль – усі ці звуки чули наші далекі пращури, і свого роду схильність до них успадкувала наша психіка як звичайне й потрібне для нас явище. І тому такі звуки не впливають на нас негативно, а іноді навіть лікують. Уже накопичений медичний досвід щодо лікування душевних розладів пташиним співом. Пташині голоси радують і підбадьорюють, піднімають працездатність і настрій. Записи пташиних голосів беруть з собою космонавти в польоти.

Шумове забруднення навколишнього середовища увесь час зростає. Особливо це стосується великих міст. Опитування жителів міст довело, що шум турбує більше 50% опитаних. Причому, в останні десятиліття рівень шуму зріс у 10-15 разів.

Зменшення рівня шуму поліпшує самопочуття людини і підвищує продуктивність праці. З шумом необхідно боротися як на виробництві так і в побуті. Уміння дотримуватися тиші – показник культури людини і її доброзичливого ставлення до навколишніх. Тиша потрібна людям так само, як сонце і свіже повітря.

2% всіх смертей викликано захворюваннями, пов’язаними з надмірним шумом. До такого висновку прийшли експерти Всесвітньої організації охорони здоров’я. Підвищений рівень шуму створює у людей стан тривоги, а звідси — інфаркти і інсульти. Щорічно тисячі людей вмирають від нестачі тиші і спокою лише в одній Великобританії.

Органи чуття людини сприймають звуки навколо, навіть коли людина спить. Потім баланс гормонів в організмі порушується, що у свою чергу примушує працювати з напругою багато органів.

А коли людина достатньо довго живе в місці з підвищеним рівнем шуму, то це може викликати не тільки психологічні, але і фізіологічні зміни, які є прямою загрозою людському життю.

На сьогоднішній день підвищеному рівню шуму під час сну піддаються 2% жителів Європи. Нормальне людське вухо чує звуки від 25 дБ (децибел), а звичайний побутовий шум в середньому близько 70 дБ ніякої небезпеки для людини не представляє. Без проблем для здоров’я людина може витримати звук 120 дБ.

У країнах ЄС діє закон, що регламентує рівень шуму в межах 85 децибел, протягом 8 годин щодня, але не більше. При цьому громадських установах, медичних установах, школах, дитячих садах, офісах максимальний шумовий рівень не повинен перевищувати 30-35 дБ, рівень шуму в житлових приміщеннях вдень — 40 дБ, а вночі — 30 дБ.

Проте, в багатьох житлових приміщеннях в Європі рівень шуму становить 50-60 децибел — це приблизно рівно звуку працюючої посудомийної машини.

Особливою шумопоглинаючою здатністю наділені рослини. Насадження клена, тополі, липи поглинають від 10 до 20 дБ звукових сигналів. Густа жива загорожа здатна зменшити шум автотраси у 10 разів.

 

Вібрації — це тремтіння або струси всього тіла чи окремих його частив під час різних робіт (бетоноукладання, пневмоєлектроподрібнення порід чи шляхового покриття, роботи в шахтах з відбійним молотком, розпилювання матеріалів тощо). Тривалі вібрації завдають великої шкоди здоров´ю — від сильної втоми й не дуже значних змін багатьох функцій організму до струсу мозку, розриву тканин, порушення серцевої діяльності, нервової системи, деформації м´язів і клітин, порушення чутливості шкіри, кровообігу тощо.

Встановлено гранично допустимі величини вібрації. Вони визначені із розрахунку, що, систематично діючи протягом 8-годинного робочого дня, вібрація не викликає у робітника захворювань або відхилень у стані здоров´я протягом усього періоду його виробничої діяльності.

Соціальний характер проблеми забруднення середовища шумом і визначає те, що боротьба з ним — завдання не тільки технічне, а й суспільне. У проблемі взаємодії людського суспільства і природи важливе місце посідає свідома й активна боротьба з шумовим забрудненням довкілля.

 ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

Електромагнітне забруднення навколишнього середовища входить до числа найбільш актуальних проблем людства. Кожен день ми включаємо мікрохвильову піч, говоримо по мобільному телефону, їздимо в метро, працюємо за комп’ютером, не замислюючись про те, що кожне з цих технічних винаходів чинить на нас свій негативний вплив.

Не в кращій ситуації знаходяться люди, які живуть у мегаполісах, де спостерігається найбільш висока ступінь концентрації електромагнітних полів. Це можуть помітити автомобілісти, у яких в машинах є так звані антирадари, які за своєю суттю є індикаторами надвисоких частот (НВЧ) поля. Деякі моделі антирадарів дають сигнал при відсутності поста ДАІ. Це означає лише те, що зафіксовано підвищений рівень електромагнітних потоків.

Сигнали про підвищений рівень забрудненості електромагнітними хвилями можна також отримати без допомоги спеціальної техніки. Люди, що страждають захворюваннями серцево-судинної системи, краще за інших знають, де забруднення підвищено. Наприклад, у вагоні метро. Учені припускають, що низькочастотні поля, які супроводжують нас у метрополітені, провокують загострення серцево-судинних захворювань. Низькочастотні електромагнітні поля можуть також сприяти розвитку жіночого безпліддя. До такого висновку прийшли італійські вчені, що вивчали вплив низькочастотних полів на мишах. Здоровою залишалася лише одна з трьох піддослідних. Однак достеменно невідомо, чи буде вплив полів таким же і на людину. Досліди на людях поки що не проводяться з етичних міркувань.

Потужним генератором шкідливого випромінювання є комп’ютер, за яким багато людей проводять більшу частину свого дня. Випромінювачами в даному випадку є і процесор, і монітор. Випромінювання останнього значно вищі, особливо його бічні і задні стінки, адже вони не мають спеціального захисного покриття, як у лицьовій частині монітора. Захистити своє здоров’я в цьому випадку нескладно. Досить виходити на прогулянки і робити перерви в роботі з комп’ютером. Дітям не варто проводити за комп’ютером більше 2-3 годин без перерви, адже вони особливо піддаються шкідливому впливу.

Ще один масовий шкідник – мобільний телефон. При дії цього апарата прийнято виділяти два ефекти: термічний (тобто тепловий) і нетермічний. Тепловий ефект виявляється, коли електромагнітна енергія поглинається організмом і перетворюється в тепло. Від цього можна спостерігати нагрівання деяких органів, наприклад вуха, від довгої розмови. Але, з огляду на безпосередню близькість телефону до голови, деякі ділянки мозку також нагріваються. Другий же ефект, нетермічний, виявляється в тому, що низькочастотне випромінювання телефону впливає на власну біоелектричну активність головного мозку, що може призвести до порушення його функцій. Зауважимо, що для людей, які оточують розмовляючого по мобільному телефону, ніякої шкоди від електромагнітних полів немає. А найпростіший спосіб убезпечити себе і своїх дітей від негативного впливу мобільного телефону – використовувати гарнітуру. Також не варто користуватися мобільним телефоном без особливої необхідності і розмовляти безперервно більше 3-4 хвилин.

Відмовлятися від винаходів, що полегшують життя, звичайно ж, не варто. Але, щоб технічний прогрес не став з помічника ворогом, слід лише дотримуватися деяких правил і розумно використовувати технічні нововведення.

 

 

Інтенсивний розвиток електроніки та радіотехніки викликав забруднення природного середовища електромагнітними випромінюваннями (полями). Головними їхніми джерелами є радіо-, телевізійні і радіолокаційні станції, високовольтні лінії електропередач, електротранспорт. Поблизу кожного обласного центру, багатьох районних центрів, великих міст розташовані телевізійні центри або ретранслятори, радіоцентри, засоби радіозв´язку різного призначення.

Рівень електромагнітних випромінювань у таких районах (діапазон радіочастот об´єктів може змінюватися від 50— 100 Гц до 100 ГГц) часто перевищує допустимі гігієнічні норми й дуже шкодить здоров´ю людей, що мешкають поруч.

Мірою забруднення електромагнітними полями є напруженість поля (В/м). Ці поля завдають шкоди перш за все нервовій системі. Так, напруженість поля 1000 В/м спричинює головний біль і сильну втому, більші значення зумовлюють розвиток неврозів, безсоння, важкі захворювання.

Існують розроблені на основі медико-біологічних досліджень санітарні норми та правила щодо радіотехнічних і електротехнічних об´єктів. Вони регламентують умови їхньої експлуатації з метою охорони населення від шкідливого впливу електромагнітних випромінювань.

Зростання енергетичних потужностей становить небезпеку для довкілля — розширюється мережа та зростає напруга повітряних ліній електропередач. Вони негативно впливають на нормальний розвиток тваринного та рослинного світу.

Спеціальні дослідження показали, що технічно найперспективнішими є лінії надвисокої та ультрависокої напруги (760— 1150 кВ), котрі становлять небезпеку. Навколо них утворюються потужні електромагнітні поля, які негативно впливають на людину, порушують природну міграцію тварин, процеси росту рослин тощо.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

ТА ЙОГО ВПЛИВ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Сьогодні електромагнітні поля та опромінення (ЕМП) в 100 мільйонів разів перевищують ті, яким піддавалися наші діди. Якщо цивілізація має за мету прогрес для людства, то цивілізованість це розумне користування тими благами, які дає цивілізація. Сьогоднішній день а, тим більше завтрашній, важко представити без комп’ютерів, телевізорів, та іншої електронної техніки.

Як відомо, основний принцип роботи нервової системи людини — передача електромагнітних імпульсів від однієї клітини до іншої. Адже людина живе у світі, насиченому електромагнітними полями, постійно піддаючись їхньому негативному впливу, які створюють будь-які електричні прилади. Але найбільшу частину шкідливого впливу людина одержує в себе вдома або на своєму робочому місці.

Тим часом програма ВООЗ (Всесвітня організація охорони здоров’я) «ЕМП і здоров’я людини» констатує: «..передбачається, що такі медичні наслідки, як захворювання раком, зміни в поведінці, втрата пам’яті, хвороба Паркінсона, Альцгеймера, СНІД, синдром раптової смерті зовні здорової дитини й багато інших станів, включаючи самогубства, є результатом впливу електромагнітних полів».

У цілому фахівці виділяють чотири системи, які найбільш піддаються дії електромагнітного випромінювання: нервову, імунну, ендокринну й статеву. Звідси діапазон захворювань досить широкий – від функціональних розладів нервової системи до розвитку пухлин і лейкозів. Згідно недавно отриманим даним саме ЕМП є головною причиною, так званого “синдрому хронічної утоми” (СХУ). Уперше подібний діагноз з’явився недавно, наприкінці 80 років XX століття. У даний момент число хворих з таким діагнозом мільйони й буде прогресивно збільшуватися в усьому світі, особливо в розвинених країнах.

«Якби можна було електромагнітні випромінювання зробити видимими й показати, як вони пронизують кожну клітинку організму, то людей охопив би жах…» – ці слова належать професорові біохімії Каліфорнійського університету Россу Рейді.

Сьогодні багато фахівців уважають гранично припустиму величину магнітної індукції рівної 0,2 – 0,3 мкТл. Російські вчені стверджують, що ЕМП призводять до необоротних змін у клітинах, що діляться. У ході досліджень установлений факт виникнення в рослин мутацій, порівнянних з мутаціями в зоні ЧАЕС. Колумбійські вчені довели нові факти: ЕМП знижує рівень сіротоніна, відповідального за самоконтроль людини. Тому-то самогубцями нерідко стають програмісти. До 60% користувачів ПК страждають захворюваннями серцево-судинної системи, 40% – шлунково-кишкового тракту. Установлено, що ракові клітки, піддані опроміненню ЕМП із частотою в 60 герц, починають рости в шість разів швидше звичайного. Джерела електромагнітних полів у житлових приміщеннях поділяються на два типи:

Внутрішні: електропроводка, побутові електроприлади й усе, що ви вмикаєте в розетку; розподільні щити; трансформатори; персональні комп’ютери та ін.

Зовнішні: електротранспорт; лінії електропередач, теле- і радіостанції, супутниковий і стільниковий зв’язок, радари.

Електропроводка невід’ємна частина життєзабезпечення населення вносить найбільший вклад в електромагнітну обстановку житлових приміщень. У приміщеннях суміжних із цими джерелами рівень магнітного поля звичайно підвищений, а рівень електричного поля не високий і не перевищує припустимих значень. Побутові електроприлади , що працюють на електричному струмі, є джерелами електромагнітних полів. Найбільш сильними джерелами ЕМП є мікрохвильові й електричні печі, кухонні витяжки, пилососи й холодильники із системою “no frost”. Реально випромінювані ними електромагнітні поля відрізняється залежно від конкретних моделей, але варто помітити, чим вище потужність приладу, тим і магнітне поле, створюване ним, вище. Значення ж електричного поля набагато менше гранично припустимих значень. Найбільше магнітне поле випромінюють мікрохвильові печі.

Рекомендації щодо захисту від дії електромагнітних полів та випромінювань:

1. Необхідно виключити тривале перебування в місцях підвищеного рівня магнітного поля промислової частоти;

2. Ліжко для нічного відпочинку максимально видаляти від джерел тривалого опромінення, відстань до розподільних шаф, силових електрокабелів повинне бути 2,5 – 3 метри;

3. При необхідності встановити підлоги з електропідігріванням вибирати системи зі зниженим рівнем магнітного поля;

4. При придбанні побутової техніки необхідно обертати увагу на оцінку про відповідність приладу вимогам “Міждержавних санітарних норм припустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів народного споживання у побутових умовах”;

5. Використовувати прилади з меншою потужністю;

6. Розміщувати електричні прилади на деякій відстані один від одного й видалення їх від місця відпочинку.

Але основною мірою захисту є попереджувальна.

РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

 

Вплив радіоактивного випромінювання на організм людини особливо небезпечний. За результатами експериментів на тваринах та вивчення наслідків опромінення людей під час атомних вибухів у Хіросімі та Нагасакі, а пізніше в Чорнобилі, було доведено, що гостра біологічна дія радіації проявляється у вигляді променевої хвороби і здатна призвести до смерті, до локальних уражень шкіри, кришталика ока, кісткового мозку. Нині захист організму людини та живої складової біосфери від радіоактивного опромінення в зв´язку зі зростаючим радіоактивним забрудненням планети став однією з найактуальніших проблем екологічної науки.

Всі види флори та фауни Землі протягом мільйонів років виникали та розвивалися під постійним впливом природного радіоактивного фону й пристосувалися до нього. Але штучно створені радіоактивні речовини, ядерні реактори, устаткування сконцентрували незнані раніше в природі обсяги іонізуючого випромінювання, до чого природа виявилася непристо-сованою.

Зв´язки між життям, здоров´ям людей, станом флори та фауни й сучасним рівнем радіаційного забруднення всієї планети та окремих її регіонів дуже складні. Нині головними джерелами радіоактивних забруднень біосфери є радіоактивні аерозолі, які потрапляють в атмосферу під час випробувань ядерної зброї, аварій на АЕС та радіоактивних виробництвах, а також радіонукліди, що виділяються з радіоактивних відходів, захоронених на суші й на морі, з відпрацьованих атомних реакторів і устаткування. Радіоактивні опади залежно від розміру часток і висоти їх винесення в атмосферу мають різний час осідання та радіус поширення.

Під час аварій атомних реакторів, розгерметизації захоронень радіоактивних відходів радіаційний бруд поширюється на десятки й сотні кілометрів, внаслідок вибухів ядерних бомб — по всій планеті.

За силою та глибиною впливу на організм іонізуюче випромінювання вважається найсильнішим. Різні організми мають неоднакову стійкість до дії радіоактивного опромінення, навіть клітини одного організму мають різну чутливість. Кінцевий результат опромінення (крім віддалених наслідків) залежить не стільки від повної дози, скільки від її потужності, тобто часу, протягом якого вона накопичена, а також від характеру її розподілу. Це пов´язано з тим, що в живих організмах у відповідь на опромінення, як і на інші подразники середовища, включаються захисні механізми системи адаптації чи компенсації, які мають забезпечити стабільність внутрішнього середовища організму і відновити зруйновані функції* Результат залежить від співвідношення кількості ушкоджених тканин і захисно-відновної здатності організму.

Важко переоцінити трагічні наслідки Чорнобильської катастрофи, що стала для України фатальним фактором, який спричинив загрозу генетичному здоров´ю нації.

Радіоактивні продукти — гамма випромінювані — створили високий радіаційний фон і сприяли зовнішньому опроміненню людей. Багато з них потрапили в організм через органи дихання, травлення, шкіру. Після аварії основним радіонуклідом був радіоактивний йод, що нагромаджується у щитовидній залозі, а потім здійснює кругообіг в організмі, відщеплюється в печінці й частково виводиться через нирки. Радіоактивний цезій відкладається переважно в м´язах, проникає в клітини і рівномірно опромінює організм. Плутоній є дуже небезпечним елементом, він переходить в америцій і поглинається організмом, викликаючи дуже важкі захворювання.

Сьогодні необхідно на всіх рівнях і в усіх напрямках проводити активну роботу проти нарощування ядерної зброї, її випробування, виступати за її повне знищення.´ Для цього необхідні міжнародні угоди, закони, домовленості та постійний найсуворіший контроль за їхнім виконанням. Активну участь у цій справі має брати громадськість, молодь, студентство.

До основних джерел радіоактивних забруднень належать:

• ядерні вибухи;

• ядерні реактори різних типів;

• радіонукліди, використовувані на підприємствах;

• підприємства ядерно-паливного циклу;

• місця переробки і поховання радіоактивних відходів.

Найбільшою потенційною небезпекою для навколишнього середовища і загрозою існуванню людської цивілізації є ядерна зброя.

Другим за ступенем небезпеки джерелом радіоактивних забруднень є ядерні реактори. У результаті викиду за межі АЕС тільки 3,5% радіонуклідів із реактора РБМК1500 четвертого енергоблоку Чорнобильської АЕС більше ніж 31 тис. км² території виявилися в зоні радіоактивного зараження з поверхневою активністю по цезію-137 понад 5 Ки/км².

Радіонукліди, використовувані як закриті джерела ІВ у промисловості (наприклад, у дефектоскопії, при автоматизації виробничих процесів тощо), у медицині, сільському господарстві, здатні створювати небезпеку навколишньому середовищу в результаті їх халатного зберігання і накопичення, коли вони можуть з’явитися в зовнішньому середовищі. Найбільше забруднення навколишнього середовища створює мережа радіаційних лабораторій, де використовують радіонукліди.

При нормальній роботі АЕС та інших підприємств ядерного паливного циклу відбуваються невеликі, але регулярні газоаерозольні викиди радіаційних речовин в атмосферу і скидання рідких радіоактивних відходів.

Загальні принципи нормування і захисту навколишнього середовища від радіоактивного забруднення

У зв’язку з неухильним підвищенням радіоактивного фону в глобальному масштабі, що зумовлене антропогенними факторами, виявом синергізму при комбінованому впливі на організми інших шкідливих агентів, стає актуальною розробка екологічного принципу нормування ІВ. Його основне завдання — охорона біологічних ресурсів планети, збереження генофонду живих організмів у біосфері Землі, забезпечення нормального середовища існування людини.

При нормальній практичній експлуатації антропогенних джерел Ш живі організми зазнають впливу малих доз. Проведені дослідження показали стимулюючу дію на рослини і тварин малих доз ІВ. Так, виводимість курчат із яєць, опромінених дозою 0,14-2,9 бер, збільшилася на 3-6%, підвищилася їхня життєстійкість. Доза 5-25 бер підвищує імунітет тварин. Регулярне опромінення пацюків дозами 0,8 бер на добу збільшила тривалість їхнього життя на 31%. Передпосівне опромінення насіння сільськогосподарських культур прискорює їх проростання на 1—2 тижні, скорочує вегетаційний період і підвищує врожайність на 10-20%.

І тільки починаючи з деякого граничного значення дози відзначається поява небажаних ефектів впливу ІВ. У той же час існує експериментально не доведена, але не спростована остаточно “безпорогова” концепція, відповідно до якої ризик Я появи небажаних віддалених наслідків опромінення лінійно зростає з дозою, починаючи з нульового рівня. Це так звані стохастичні канцерогенні та генетичні ефекти, що можуть бути виявлені при тривалому спостереженні за великими групами населення.

Для оцінки можливої шкоди населенню регіону, яке зазнало радіоактивного забруднення, й імовірності виникнення стохастичних ефектів опромінення використовується величина колективної еквівалентної дози:

де N(H)dH – кількість людей, що одержали дозу від Н до Н+dН; f(Н) – статистична щільність розподілу еквівалентної дози серед осіб, що опромінюються; N0 – повна кількість осіб, що опромінюються.

Одиницями вимірювання колективної еквівалентної дози є людино-зиверт (люд.-Зв) у СІ та позасистемна – людино-бер (люд.-бер).

В основі сучасних концепцій нормування ІВ лежить принцип обмеження дози на людину, й оскільки радіочутливість людського організму – одна з найвищих у природі, вважається, що заходи радіаційної безпеки, які застосовуються для захисту персоналу, працівника з джерелами ІВ, та населення, яке зазнає впливу ІВ, достатні, щоб одночасно захистити усі інші види живих організмів. Інакше кажучи, захист людини від опромінення гарантує захист для окремих біоценозів і біосфери в цілому. Такий принцип нормування радіаційного впливу називається радіаційно-гігієнічним.

Використовувана останнім часом гіпотеза про безпорогову дію ІВ припускає, що будь-яка доза може бути шкідливою для людини. Тому джерела ІВ слід застосовувати лише в тих сферах людської діяльності, де це економічно і соціально виправдано.

Регламентація допустимих меж опромінення ґрунтується на концепції прийнятного ризику. МКРЗ рекомендує при нормуванні ІВ визначати прийнятний ризик шляхом порівняння з ризиком від інших видів виробничої діяльності. Рекомендована МКРЗ і прийнята у нашій країні дозова межа – 5 бер на рік для персоналу — встановлена на основі гіпотези лінійної безпорогової дії малих доз випромінювання й зумовлює нижчий середній рівень ризику смертельного наслідку від професійного захворювання, викликаного впливом ІВ, ніж від впливу шкідливих виробничих факторів у найбільш безпечних сферах людської діяльності.

Будь-яка діяльність людини в умовах впливу шкідливих виробничих факторів повинна мати правове обґрунтування у вигляді законодавчих документів, що регламентують таку організацію технологічних процесів, яка забезпечує безпечні умови праці персоналу і життєдіяльності населення. Основними нормативними документами, що визначають умови праці у сфері впливу ІВ, є “Норми радіаційної безпеки України НРБУ-97” та “Основні санітарні правила роботи з РВ й іншими джерелами ІВ ОСП-72/87” (ОСП). їх дотримання є обов’язковим для всіх підприємств, установ та організацій відповідно до чинного законодавства. На підставі цих документів і в строгій відповідності з ними розробляються відомчі і галузеві правила, де враховується специфіка використання джерел ІВ у цій галузі: на підприємствах і в установах розробляються “Положення із забезпечення радіаційної безпеки”, де конкретизуються заходи і засоби з організації безпечних умов праці, а також методи контролю за дотриманням нормативних рівнів.

В основу “Норм радіаційної безпеки України” (НРБУ) закладено три принципи:

• неперевищення встановленої дозової межі;

• виключення будь-якого необґрунтованого опромінення;

• зниження дози опромінення до якомога нижчого рівня;

Нормами встановлено три категорії осіб, що опромінюються:

— категорія А – персонал, який постійно чи тимчасово працює безпосередньо з джерелами ІВ;

— категорія Б – обмежена частина населення, що безпосередньо з джерелами ІВ не працює, але за умовами проживання чи розміщення робочих місць може зазнавати дії ІВ;

— категорія В – інше населення.

Оскільки радіочутливість окремих органів і тканин людини різна, вводиться поняття критичного органа. Критичним органом називається орган, тканина, частина тіла чи все тіло, опромінення якого в таких умовах нерівномірного опромінення організму завдає найбільшої шкоди здоров’ю певної особи чи її потомству.

Для категорії А встановлені річні гранично допустимі дози (ГДД), для категорії Б – річні граничні дози (ГД) (табл. ).

Таблиця Дозові межі

Примітка: ГДД – найбільше значення індивідуальної еквівалентної дози за рік, що при рівномірному впливі протягом 50 років не викликає в стані здоров’я персоналу (категорії А) несприятливих змін, які виявляються сучасними методами.

Для виключення небажаних генетичних ефектів впливу ІВ для молоді та жінок до безпосередньої роботи з джерелами ІВ допускаються особи не молодше 18 років. До 30-літнього віку накопичена доза не має перевищувати 12 ГДД, а для жінок до 40 років доза опромінення на зону таза не має перевищувати 1 бер за будь-які два місяць

На основі прийнятих значень ГДД і ГД розраховані допустимі рівні:

• річного проникнення радіонуклідів через органи дихання і травлення;

• потужності дози випромінювання;

• об’ємної активності (концентрації) радіонуклідів у повітрі та воді;

• забруднення продуктів харчування, одягу і поверхонь;

• густини потоку часток тощо.

Способи захисту від іонізуючого випромінювання

Існують наступні основні способи захисту від ІВ:

• захист часом;

• захист відстанню;

• захист кількістю;

• технічний захист;

• психологічний захист;

• хімічний захист.

Захист часом. Доза зовнішнього опромінення визначається рівнянням: #

де tn – час початку опромінення; tk — час закінчення опромінення; Рt – потужність дози ІВ у момент t.

За відомими початковими даними визначається допустима тривалість чи час початку опромінення, розраховується режим роботи, що забезпечує безпечні дози.

Захист відстанню (R). Для точкового ізотропного джерела ІВ густина потоку випромінювання і потужність дози зменшується пропорційно квадрату відстані, а також послаблюється за рахунок взаємодії з елементарними частками середовища.

Захист кількістю полягає в тому, щоб кількість джерел ІВ та їх потужність забезпечували не перевищений вплив, ніж установлена лозова межа.

Технічний захист включає: герметизацію ІВ; екранування ІВ і робочих місць; застосування роботів, маніпуляторів, ДУ; засобів колективного й індивідуального захисту; дезактивацію устаткування, приміщень, робочих місць, одягу, взуття, території; знищення і поховання радіоактивних відходів.

При проектуванні захисту від зовнішнього радіаційного випромінювання (РВ) необхідно забезпечити такі значення потужності еквівалентної дози, при яких не будуть перевищені значення половини ГДД і ГД для категорії А і Б відповідно. Оскільки енергія РВ послаблюється в процесі взаємодії з речовиною, необхідний склад, кількість захисних шарів, їх товщина і форма захисту визначаються залежно від виду випромінювання, .його енергетичного спектра і необхідного коефіцієнта послаблення.

Психологічний захист передбачає фарбування робочих приміщень у відповідний певний колір, встановлення попереджувальних знаків радіаційної небезпеки, влаштування високого порога перед кімнатою (приміщенням), у якій стоїть активний випромінювач.

Хімічний захист – це введення в організм людини перед опроміненням деяких хімічних сполук (радіопротекторів), які послабляють біологічну дію РВ і сприяють прискоренню виведення РР, що проникають усередину організму.

Основні методи визначення забруднень

 

Турботу про стан навколишнього середовища стимулювала, започаткована в 1972 році, міжнародна програма UNEP (United Nation Environment Protection — Охорона навколишнього середовища ООН), яка передбачає глобальний моніторинг навколишнього середовища. Під моніторингом розуміється система спостереження, контролю прогнозу та управління екологічними процесами. Моніторинг дозволяє виявляти критичні та екстремальні ситуації, фактори антропогенного впливу на довкілля, здійснювати оцінку та прогноз стану об´єктів спостереження, керувати процесами взаємовпливу об´єктів гідросфери, літосфери, атмосфери, біосфери та техносфери.

Таким чином, суть моніторингу зводиться до таких функцій:

— контролю за станом об´єктів екосистеми;

— контролю за джерелами поширення екологічної рівноваги;

— моделювання та прогнозу екологічного стану екосистеми;

— керування екологічними процесами.

Важливими елементами моніторингу є визначення гранично допустимих концентрацій (ГДК) шкідливих хімічних домішок у повітрі, воді, ґрунті, продуктах харчування.

Гранично допустима концентрація — максимальна кількість шкідливих речовин в одиниці об´єму або маси середовища води, повітря або ґрунту, яка практично не впливає на стан здоров´я людини. ГДК встановлюється компетентними установами, комісіями як норматив. Останнім часом при нормуванні ГДК враховують не лише вплив забруднювачів на стан здоров´я людини, але й їхній вплив на диких тварин, рослин, гриби і мікроорганізми, природні угруповання, а також клімат, прозорість атмосфери і санітарно-побутові умови життя. Зараз у більшості країн встановлено значення ГДК більш ніж для 700 шкідливих газів, парів і пилу в повітрі. Гранично допустиме навантаження (ГДН) — граничне значення господарського або рекреаційного навантаження на природне середовище, яке встановлюється з врахуванням ємності природного середовища або ресурсного потенціалу, здатності до саморегуляції і відтворення з метою охорони навколишнього середовища від забруднення, виснаження і руйнування.

Ці нормативи мають законодавчу силу і юридичною основою для санітарного контролю.

Для всіх об´єктів, які забруднюють атмосферу, розраховують і встановлюють норми гранично допустимих викидів (ГДВ). Гранично допустимі викиди — це кількість шкідливих речовин, що не має перевищуватися під час викиду в повітря за одиницю часу, і концентрація забруднювачів повітря, яка на межі санітарної зони не повинна перевищувати ГДК. Виконується інвентаризація джерел забруднення атмосфери для кожного підприємства, а також екологічна паспортизація всіх об´єктів, які забруднюють довкілля.

У зв´язку з тим, що в реальних умовах людина відчуває на собі комбіновану, комплексну і сумісну дію хімічних, фізичних та біологічних факторів навколишнього середовища і це реальне навантаження визначає можливі зміни у стані здоров´я, введено поняття максимально допустимого навантаження (МДН). Під МДН слід розуміти таку максимальну інтенсивність дії всієї сукупності факторів навколишнього середовища, яка не справляє прямого чи опосередкованого шкідливого впливу на організм людини та її нащадків і не погіршує санітарних умов життя. В Україні стан довкілля нині контролюється кількома відомствами і міністерствами. Держкомгідромет України здійснює спостереження за станом атмосферного повітря на стаціонарних пунктах державної системи спостережень, він же організовує спостереження за станом атмосферних опадів, за метеорологічними умовами, за станом поверхневих, підземних вод суші та морських вод на пунктах спостереження, за станом озонового шару у верхній частині атмосфери.

Мінекобезпеки України контролює джерела промислових викидів у атмосферу, дотримання норм ГДВ, норм скидів стічних вод, тимчасово погоджених скидів (ТПС) і гранично допустимих скидів (ГДС), контролює якість поверхневих вод суші, стан ґрунтів.

Важлива роль в питаннях контролю за станом довкілля належить Міністерству охорони здоров´я, лісового господарства, сільського господарства України, Держкомгеології, держводгоспу, держкомзему України та їхнім відділам в областях та районах.

 

Енергетика

Альтернатива нестримному нарощуванню енергетичних біцепсів існує. Вона полягає в підвищенні енергоефективності: краще менше, та краще. А. Шейндлін, російський академік, енергетик).

Розвиток людської цивілізації базується на енергетиці. Від стану паливно-енергетичного комплексу залежать темпи науково-технічного прогресу й виробництва, а отже, життєвий рівень людей. Як уже зазначалося, темпи зростання виробництва енергії у світі сьогодні є вищими за темпи приросту населення, що зумовлюється індустріалізацією, збільшенням енергозатрат на одиницю продукції в сільському господарстві, в гірничорудній промисловості й т. д.

Джерела енергії, які використовує людство, поділяються на відновлювані — енергія Сонця, вітру, морських припливів, гідроенергія річок, внутрішнього тепла Землі — й невідновлювані — викопне мінеральне паливо та ядерна енергія. Перші не порушують теплового балансу Землі, оскільки під час їх використання відбувається лише перетворення одних видів енергії на інші (скажімо, енергія Сонця перетворюється спочатку на електроенергію й тільки потім переходить у тепло). Зате використання других спричинює додаткове нагрівання атмосфери й гідросфери. Це небезпечно, бо може призвести до зміни рівня води у Світовому океані, що, своєю чергою, змінить співвідношення площі суші й водного дзеркала, вплине на клімат Землі, на тваринний і рослинний світ (див. гл. 3).

Отже, є теплова межа, яку людство не повинне переступати, інакше це матиме для нього катастрофічні наслідки. За розрахунками вчених, небезпечної межі буде досягнуто в разі використання невідновлюваних джерел енергії в кількості, яка перевищить 0,1 % потужності потоку сонячної енергії, що надходить на Землю, тобто більш як 100 млрд. кВт. Сьогодні на базі невідновлюваних джерел виробляється енергії в 10 разів менше за гранично допустиму кількість. Якщо темпи збільшення виробництва енергії запишаються такими самими, то теплової межі буде досягнуто приблизно в середині XXI ст. А людство ще й нарощує темпи, і нині 70 % усієї енергії воно отримує за рахунок спалювання вугілля, нафти й газу плюс 7 % — за рахунок роботи атомних електростанцій.

В енергетичних розрахунках застосовується спеціальна одиниця — вироблена маса палива (умовного): 1 т умовного палива еквівалентна 1 т кам´яного вугілля, або 2,5 т бурого вугілля, або 0,7 т нафти, або 770—850 м природного газу (залежно від його складу й відповідно до теплоти згоряння). Теплота згоряння 1 кг умовного палива дорівнює 29,3 ГДж

У масштабних прогнозних розрахунках використовується також умовна одиниця 0, що дорівнює 36 млрд. т умовного палива. За даними геологів, світові розвідані запаси вугілля становлять 17,7, нафти — 30, газу – 20, урану — 3,7.

Якщо мінеральне паливо й далі спалюватиметься сьогоднішніми темпами, то, за розрахунками, всі його запаси будуть вичерпані через 130 років.

Необхідно наголосити, що спалювання мінеральної сировини — вкрай нераціональний спосіб використання природних ресурсів. Нафта, наприклад, — дуже цінна сировина для хімічного синтезу (сьогодні з неї отримують безліч потрібних матеріалів — синтетичні тканини й каучук, пластмаси, добрива, фарби й тисячі інших). Ще видатний російський хімік Д. І. Менделєєв з обуренням говорив: «Нафта — не паливо, топити можна й асигнаціями!»

Крім вуглеводневого палива й урану, в природі є ще одне невідновлюване джерело енергії. Це дейтерій, або важкий водень, — потенційне паливо для термоядерних електростанцій майбутнього. Запаси його у Світовому океані оцінюються в 19000.Запаси енергії відновлюваних джерел становлять: вітру — 0,40, морських припливів і хвиль — 0,2—0,30, внутрішнього тепла Землі — 0,20, сонячного випромінювання — 20000.

Паливна проблема — одна з найзлободенніших для незалежної України. За даними вчених, наша держава забезпечена власним вугіллям на 95 %, нафтою — на 8 % і природним газом — на 22 %.

Вплив на довкілля ТЕС.

Виробництво електроенергії на ТЕС супроводжується виділенням великої кількості теплоти, тому такі станції, як правило, будуються поблизу міст і промислових центрів для використання (утилізації) цієї теплоти. Зважаючи на обмеженість світових запасів мінерального палива, вчені й технологи продовжують працювати над поліпшенням параметрів енергоблоків, підвищенням їхніх коефіцієнтів корисної дії (ККД), що забезпечує ощадливіше витрачання палива. Так, істотну економію палива дає збільшення одиничної потужності енергоблоків. Сьогодні на ТЕС установлюються енергоблоки потужністю 1000—1200 МВт. Сучасна технологія дає змогу підвищити цю потужність до 3000 МВт, що заощадить кілька процентів палива. Подальше зростання потужності блоків (до 5000 МВт) можливе в разі запровадження так званих кріогенних генераторів, які охолоджуються зрідженим гелієм.

Знизити питому витрату палива вдається також підвищенням ККД генераторів ТЕС. Нині максимальне значення ККД становить близько 40 %, але в принципі його можна збільшити до 60 % за рахунок упровадження перспективних магнітогідродинамічних (МГД) генераторів, дослідні зразки яких сьогодні випробовуються в ряді країн.

Спалювання мінерального палива супроводжується сильними забрудненнями довкілля. Розглянемо головні з них.

Забруднення атмосфери газовими й пиловими викидами.

Під час спалювання вуглеводневого палива в топках ТЕС, а також у двигунах внутрішнього згоряння виділяється вуглекислий газ, концентрація якого в атмосфері збільшується приблизно на 0,25 % за рік. Це спричинює розігрівання атмосфери за рахунок парникового ефекту (див. гл. 3). З труб ТЕС і вихлопних труб автомобілів у атмосферу викидаються також оксиди сірки й азоту, внаслідок чого випадають кислотні дощі (див. гл. 3). Атмосфера забруднюється й дрібними твердими частинками золи, шлаку, не повністю згорілого палива (сажа) (табл. 4. 1.).

 

Для зменшення шкоди від цих забруднень вдаються до таких технологічних заходів:

–       вугілля перед його спалюванням у топках ТЕС очищають від сполук сірки;

–       –вловлюють із диму ТЕС оксиди сірки й азоту, пропускаючи його крізь спеціальні поглиначі;

–       – частинки золи й сажі вловлюють за допомогою установок типу «Циклон» та іншими способами;

–       для зменшення токсичності вихлопних газів автомобілів застосовують регулювання двигунів, переходять на «екологічно чисті» марки палива, встановлюють на автомобілях спеціальні каталізатори, що допалюють чадний газ до вуглекислого, і т. д.

–       Радіоактивне забруднення. У викопному вугіллі й пустих породах містяться домішки природних радіоактивних елементів (урану, торію та ін.). Після спалювання вугілля ці елементи концентруються в частинках золи, яка виявляється більш радіоактивною, ніж вихідне вугілля й пусті породи (сланці тощо). Таким чином відбувається радіоактивне забруднення атмосфери й земної поверхні. Щоправда, воно не настільки небезпечне, як радіоактивне забруднення від АЕС (див. нижче), оскільки у вугіллі й вугільних породах містяться радіоактивні ізотопи, що існують у біосфері впродовж мільярдів років, і до них живий світ пристосувався. Більшість рослин і тварин не нагромаджують ці ізотопи у своєму організмі, на відміну від штучних радіонуклідів, які викидаються АЕС. Розроблені методи очищення відхідних газів ТЕС від частинок золи дають змогу зменшити це забруднення в 100—200 разів і звести його в такий спосіб майже до фонового рівня.

–       Забруднення земної поверхні відвалами шлаків і кар´єрами.

–       Після спалювання в топках ТЕС вугілля залишається багато твердих відходів (шлаку, золи). Вони забирають великі площі землі, забруднюють підземні й поверхневі води шкідливими речовинами. Ще більші ділянки землі порушуються величезними вугільними кар´єрами. Так, шлакові відвали й терикони пустих порід лише в Донбасі займають площу понад 50 тис. га, і вона дедалі збільшується.

–       Зменшення шкоди від такого забруднення досягається утилізацією (корисним використанням) шлаків і пустих порід, з яких виготовляють будівельні матеріали, засипають ними яри, болота й кар´єри під час рекультивації. Ефективними є й економічні санкції, зокрема введення високої платні за порушення земель, особливо родючих. Завдяки цим обмеженням у більшості західних країн відмовилися від кар´єрного способу видобування корисних копалин у сільськогосподарських районах, оскільки платня за землю виявляється вищою, ніж та вигода, яку може дати відкритий спосіб розробки родовища порівняно з шахтним. В Україні питання про відведення сільськогосподарських земель під будівництво великого кар´єру або ТЕС вирішує найвищий законодавчий орган країни — Верховна Рада.

–       Вплив на довкілля АЕС.

–       За даними Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ), у 26 країнах світу експлуатується 416 ядерних енергоблоків, які виробляють близько 16 % усієї електроенергії. Деякі країни основну ставку зробили саме на АЕС. Наприклад, у Франції АЕС виробляють більш як 70 % електроенергії. Але інші країни (Швеція, Данія, Австрія, Філіппіни) заявили про свій намір цілком відмовитися від АЕС і демонтував ти ядерні блоки, які працюють там. Палкі суперечки особливо посилилися після катастрофи на Чорнобильській АЕС у 1986 р. Одні вчені, енергетики й політичні діячі обстоюють думку, що без атомної енергетики людство не зможе обійтися, і слід лише зробити все можливе, щоб звести ризик аварії на АЕС до мінімуму. Як доказ на користь атомної енергетики наводяться дані про те, що АЕС використовують мало «палива» порівняно з ТЕС (добова витрата мазуту на тепловій електростанції потужністю 2000 МВт становить 8,3 тис. т, вугілля — 10 тис. т, а урану на атомній — 180 кг). Вітчизняні енергетики-атомники протягом тривалого часу доводили також, що електроенергія, яку виробляють АЕС, дешевша від тієї, яку виробляють ТЕС, і що АЕС, мовляв, менше забруднюють навколишнє середовище, ніж ТЕС.

–       Противники АЕС (їх значно побільшало після аварії на Чорнобильській АЕС і розсекречення матеріалів, пов´язаних із діяльністю Мінатоменерго колишнього СРСР) наполягають на якнайшвидшій забороні цього способу добування енергії як шкідливого й небезпечного для біосфери.

–       Сьогодні доведено: твердження про «дешевизну» атомної енергії (вважалося, що в колишньому СРСР вона коштувала в три рази менше, ніж у розвинених країнах Заходу) — це навмисна фальсифікація. Річ у тім, що проектувальники вітчизняних АЕС не вносили у вартість «атомного» кіловата такі затрати, як переробка й поховання радіоактивних відходів, а за оцінками спеціалістів, вони становлять понад 75 % вартості всього паливного циклу АЕС. Не враховувалася також вартість демонтажу АЕС, а втім АЕС через 25—30 років роботи має бути зупинена, розібрана або похована, оскільки радіоактивність її агрегатів та обладнання перевищить норми. А вартість демонтажу, за оцінками західних фахівців, дорівнює вартості її будівництва. Не були враховані й інші затрати, пов´язані з експлуатацією АЕС, зокрема зумовлені вимогами стосовно безпеки її роботи (на АЕС, що функціонують у розвинених країнах, ці вимоги були набагато жорсткіші, ніж на радянських). Доведено, що вартість «атомного» кіловата насправді втроє вища, ніж «газового», й удвоє, ніж «вугільного». Як пишуть німецькі експерти в цій галузі, «атомна енергія дешева лише там, де безпека стоїть на другому плані, й доти, доки людство мириться з тим, що його сьогоднішнє марнотратство щодо електроенергії загрожує майбутнім поколінням пекельним радіоактивним жахом».
Найголовніше ж полягає в тому, що атомна енергетика настільки згубно впливає на біосферу, а потенційна небезпека аварії на АЕС така велика (адже це — техніка, й не можна дати стопроцентної гарантії її безвідмовності), що обстоювати цей спосіб добування енергії недопустимо й аморально.

–       Паливний енергетичний цикл АЕС передбачає видобування уранової руди й вилучення з неї урану, переробку цієї сировини на ядерне паливо (збагачення урану), використання палива в ядерних реакторах, хімічну регенерацію відпрацьованого палива, обробку й поховання радіоактивних відходів. Усі ці операції (рис. 4. 1.) супроводжуються небезпечним радіоактивним забрудненням природного середовища.

 

Жоден із запропонованих методів зберігання радіоактивних відходів нині не є задовільним. Проблему необхідно вирішити до того, як різко збільшиться кількість атомних електростанцій, що закриваються.

Висновки експертів «Ренд корпорейшн», одного з провідних «мозкових» трестів США.

Забруднення починається на стадії видобування сировини, тобто на уранових рудниках. Після вилучення урану з руди залишаються величезні відвали слабко радіоактивних пустих порід — до 90 % добутої з надр породи. Ці відвали забруднюють атмосферу радіоактивним газом радоном, небезпечним для біоти (наприклад, медики довели, що внаслідок вдихання повітря з підвищеним умістом радону в ссавців розвивається рак легень).

Кількість радіоактивних відходів зростає на стадії збагачення уранової руди, з якої виготовляють твели — спеціальні елементи, що виділяють тепло, котрі надходять потім на АЕС. У реактор типу РБМК (сумнозвісний після аварії на Чорнобильській АЕС) завантажується близько 180 т таких твелів, які в результаті роботи реактора перетворюються на високорадіоактивні відходи. АЕС — це, по суті, підприємство, яке поряд з електроенергією виробляє величезну кількість украй небезпечних речовин. Лише в США нагромадилося близько 12 тис. т таких відпрацьованих твелів, а на початку XXI ст. до них додасться ще 40 тис. т цього пекельного матеріалу.

Відпрацьовані твели кілька років зберігаються на території АЕС у спеціальних басейнах із водою, поки трохи знизиться їхня радіоактивність, після чого в особливих контейнерах спеціальними поїздами їх перевозять на фабрику для регенерації ядерного палива. Тут твели обробляють, вилучаючи з них уран, який іще не «вигорів», і виготовляють із нього нові твели.

Прихильники атомної енергетики довго переконували у великій перевазі АЕС: мовляв, відпрацьоване паливо можна багаторазово переробляти й знову використовувати в реакторі, доки не «вигорить» весь уран. Насправді вже після другого такого циклу регенерації залишки палива у твелах насичуються великою кількістю сторонніх ізотопів і продуктів розщеплення, а це внеможливлює використання їх у реакторі втретє. «Вигоряє» лише 2 % урану, який був у твелі першого циклу. А сам твел стає надзвичайно небезпечним радіоактивним матеріалом, який потрібно десь зберігати сотні й тисячі років.

Радіація має дуже негативну особливість: усе, що контактує з радіоактивною речовиною (і машини, і контейнери, і обладнання, і приміщення, і навіть одяг персоналу), саме стає радіоактивним, а отже, небезпечним. Радіацію неможливо зупинити, «вимкнути» чи знищити. Всі ці відпрацьовані радіоактивні матеріали необхідно десь надійно зберігати, поки не розпадуться радіоактивні ізотопи. Але серед них багато таких, період напіврозпаду яких обчислюється тисячами років! У процесі зберігання контейнерам з відходами не можна контактувати з підземними водами, сховища необхідно вентилювати (сотні років!), бо за рахунок виділення з відходів тепла контейнери нагріваються до температури 200 °С і можуть розтріскатися. Крім того, ці сховища треба надійно охороняти (сотні років!), щоб до них не проникли сторонні люди або зловмисники.

Сьогодні на всіх АЕС України нагромаджено до 70 тис. м3 радіоактивних відходів, 65,5 млн. т — у видобувній та переробній урановій промисловості, 5 тис. м3 — в Українському державному об´єднанні «Радон» та 1,1 млрд. м3 відходів міститься в зоні відчуження ЧАЕС. Близько 85—90 % радіоактивних відходів належать до категорії низько- та середньоактивних.

Сказане цілком стосується й самих АЕС. Через 25—30 років експлуатації все їхнє обладнання, апаратура, місткості, приміщення, транспортні засоби й т. д. стають настільки радіоактивними, що їх необхідно демонтувати й поховати на сотні років. А для поховання лише одного реактора потрібно близько 40 га землі.

Немає жодного іншого енергоносія, використання якого залишало б хоч приблизно стільки відходів, скільки дає ядерна енергетика, і немає таких відходів, які за ступенем небезпечності хоча б приблизно нагадували продукти розщеплення. (Е. Гауль, німецький учений-атомник).

Аналіз, здійснений провідними фахівцями світу в галузі енергетики, показав, що найближчими десятиліттями атомна енергетика все ще відіграватиме значну роль у житті людства, а для деяких країн (Франція, Японія, Китай та ін.) буде основним джерелом енергозабезпечення. Низка важливих факторів, насамперед економічних, не дозволяє в найближчій перспективі відмовитися від атомної енергетики й в Україні. Тож постає необхідність підвищувати екологічну безпеку галузі

Досвід переконливо свідчить, що однією з основних проблем, пов´язаних із використанням атомної енергії, є поховання ядерних відходів. Ця проблема з часом стає гострішою й із регіональної переростає в глобальну. В країнах, де функціонує багато атомних електростанцій (США, Франція, Велика Британія, Китай, Росія, Японія), нині нагромаджено величезну кількість як твердих, так і рідких ядерних відходів, що становлять чимдалі серйознішу небезпеку для довкілля. Атомні енергетичні компанії змушені витрачати дедалі більші кошти на розширення площ ядерних сховищ і поховань, на забезпечення їх безпеки, на переробку відходів ядерного палива (ВЯП), яка, на думку вчених, пов´язана з великим ризиком для навколишнього природного середовища.

У розвинених країнах (США, Японія) опрацьовуються різні проекти поховання та знешкодження ВЯП, навіть такий, як будівництво могильника на Місяці. Найреальнішими з них вважаються спорудження великого підземного сховища в надрах гори Юкка на півдні США (в пустелі Невада, в 140 км від Лас-Вегаса), а також поховання ВЯП у спеціальних сховищах у Сибіру (Новосибірська область), на що Росія погоджується, незважаючи на гучні протести громадськості.

Вартість першого із зазначених проектів — 58 млрд. доларів. Наукові дослідження, на які було витрачено майже 7 млрд. доларів, тривали 20 років і завершилися вибором саме г. Юкка, де можна буде поховати близько 80 тис. т ядерних відходів, запобігти їх негативному впливові на довкілля, здійснювати багаторічний екологічний моніторинг і розмістити відповідні служби науково-технічного забезпечення й контролю. Сьогодні ВЯП зберігаються в більш як 130 різних сховищах по всій території США. Американські фахівці гарантують надійність сховища ВЯП у пустелі Невада на 10 тис. років. Єдина небезпека — це привабливість об´єкта для терористів.

В Україні за роки незалежності не вдалося створити замкненого циклу виробництва палива для АЕС і поховання ядерних відходів.

Проблема поховання ВЯП для нашої держави не менш гостра, ніж для США. Була спроба організувати сховища ВЯП у соляних шахтах м. Артемівська (Донбас), є проекти поховання в надрах Українського кристалічного щита — в спеціально створених сховищах у гранітних товщах. В Інституті геологічних наук НАНУ ведуться пошукові роботи (вони триватимуть до 2005 р.) найбезпечнішого, з усіх поглядів, місця поховання ВЯП. А поки що ВЯП наших АЕС відправляються на тимчасове зберігання в Росію, звідки ці відходи Україна повинна забрати назад у 2010 р.

АЕС виробляють сотні видів радіоактивних речовин, яких раніше не було в біосфері, й до яких живі істоти не пристосовані. Так, після аварії на Чорнобильській АЕС в атмосферу було викинуто близько 450 видів радіонуклідів. Серед них багато довгоіснуючих, таких як цезій-137 (період напіврозпаду 80 тис. років) і стронцій-90 (період напіврозпаду 20 тис. років). Вони за своїми хімічними властивостями подібні до калію й кальцію, які відіграють велику роль у біохімічних процесах. Живі організми не можуть відрізнити ці ізотопи від калію та кальцію й нагромаджують їх, що є причиною найнебезпечнішого внутрішнього опромінення, яке викликає тяжкі захворювання й шкідливі мутації.

Штучний елемент плутоній (період напіврозпаду перевищує 20 тис. років!), який нагромаджується в атомних реакторах, — це найтоксичніша речовина з усіх, що будь-коли створені людиною: 450 г плутонію (за об´ємом це кулька розміром з апельсин) достатньо, щоб убити 10 млрд. людей; 1 мкг цієї речовини викликає рак легень у людини. А нині на Землі в ядерних боєголовках, відпрацьованих твелах та інших відходах АЕС накопичено тисячі тонн цієї суперотрути.

Нагромадження в природі невластивих для неї радіоактивних речовин украй шкідливо діє на біосферу. В зонах, забруднених унаслідок аварії на ЧАЕС, уже сьогодні спостерігаються масові аномалії: у рослин — гігантизм листя дерев, такі зміни деяких рослин, що важко визначити їх вид; у тварин — народження нежиттєздатних мутантів (поросят без очей, лошат із вісьмома кінцівками тощо); у людей і тварин — пригнічення функцій імунної системи, в результаті чого ускладнився перебіг таких захворювань, як грип, запалення легень, збільшилася смертність від «звичайних» захворювань.

«Мирний атом» загострив питання про відповідальність учених, змусив замислитися про такі поняття, як совість, людяність, порядність, про те, чи маємо ми право заради сьогоднішніх ілюзорних вигод ризикувати здоров´ям і життям майбутніх поколінь.

Всемогутність і безсилля людини продемонстрував Чорнобиль. І застеріг: не захоплюйся своєю могутністю, людино, не жартуй із нею. Бо ти й причина, ти й наслідок. (Г. О. Медведсв, російський публіцист).

До сказаного слід додати, що АЕС спричинюють також велике теплове забруднення, особливо гідросфери. Лише мала частина теплоти, що виділяється під час роботи реакторів, може бути утилізована й перетворена на електроенергію. Левова ж її пайка у вигляді гарячої (45 °С) води й пари викидається у водойми та в повітря. Вище вже наводився приклад Хмельницької АЕС,. яка використовує для охолодження своїх реакторів усю воду річки Горинь.

Термоядерна енергетика.

У зв´язку з величезною потенційною небезпекою АЕС для біосфери вчені та енергетики сьогодні покладають надії на інший спосіб добування енергії, а саме з допомогою термоядерних електростанцій (ТЯЕС). І хоча в світі поки що не діє жодна ТЯЕС, є переконання (особливо на Заході), що цей спосіб добування енергії стане основним у XXI ст. й витіснить АЕС і ТЕС.

На ТЯЕС енергія добуватиметься не за рахунок розщеплення важких ядер урану, а внаслідок злиття легких ядер ізотопів водню (дейтерію й тритію) та утворення з них ядер гелію. Такі реакції живлять енергією Сонце й незліченну кількість інших зірок у Всесвіті.

Нині над розробкою промислових термоядерних реакторів працюють учені багатьох країн: Європейського Союзу, США, Росії, Японії, Канади. Як вважає більшість учених, зайнятих цією проблемою, перший прототип комерційного термоядерного реактора планується створити в першій чверті XXI ст.

Цей спосіб добування електроенергії матиме безумовні переваги над тими, що використовуються сьогодні на ТЯЕС і АЕС:

–       ТЯЕС характеризуватимуться високим ступенем безпеки роботи, бо конструкція термоядерного реактора така, що за будь-якого її пошкодження чи порушення режиму автоматично припиняється термоядерна реакція й вимикається реактор;

–       – у термоядерному реакторі водночас міститиметься лише кілька грамів «палива» — дейтерію й тритію, що є відносно низько-радіоактивними (порівняйте з 180 т урану, який завантажується в реактор АЕС!)

–       – запаси одного з компонентів палива для ТЯЕС — дейтерію — на Землі величезні: їх достатньо, аби забезпечити електроенергією людство на кілька мільйонів років (наприклад, дейтерію, що міститься у 500 л води з будь-якої водойми, достатньо для задоволення всіх енергетичних потреб однієї людини протягом усього її життя);

–       – внаслідок термоядерної реакції не утворюються радіонукліди — продуктом реакції є нерадіоактивний газ гелій;

–       – ТЯЕС не забруднюватимуть атмосферу речовинами, здатними спричинити кислотні дощі, парниковий ефект або руйнування озонового шару.

–       Проте в ТЯЕС будуть і недоліки:

–       – теплота, яка у великій кількості виділяється внаслідок термоядерної реакції, за законами термодинаміки, не може бути цілком перетворена на електроенергію й спричинює підігрівання атмосфери й гідросфери Землі;

–       – на розвиток термоядерної енергетики накладається те саме обмеження, що й на використання інших невідновлюваних джерел енергії, — це тепловий рубіж;

–       – робота термоядерного реактора супроводжується дуже потужним нейтронним потоком, а отже, відбувається радіоактивне забруднення конструкцій, тому по певному часі необхідно його розбирати й ховати (як і реактори АЕС);

–       – до компонентів «палива» для ТЯЕС, крім дейтерію, належить літій, запаси якого на Землі дуже невеликі, а родовища небагаті й трапляються дуже рідко, або тритій, що виробляється штучно, з великими затратами енергії.

–       Вплив на довкілля ГЕС. У наш час ГЕС виробляють близько 20 % електроенергії у світі. Деякі країни з гірським рельєфом і швидкими річками (Норвегія, Таджикистан, Киргизстан) свої потреби в електроенергії задовольняють переважно за рахунок ГЕС.

–       Гідроенергетичний потенціал України становить 44,7 млрд. кВт/год, проте лише 21,5 млрд. кВт/год припадає на ресурси, які технічно можливо використати (46 % їх сконцентровано в басейні Дніпра, по 20 % — у басейнах Дністра й Тиси, 14 % — інших річок). Щодо економічно доцільних для використання гідроенергоресурсів, то вони загалом не перевищують 16—17 млрд. кВт/год (61 % зосереджено в басейні Дніпра, 22 % — Тиси, 17 % — Дністра). Отже, за запасами гідроенергоресурсів Україна посідає досить скромне місце серед інших держав світу, Європи та СНД.

–       Установлена потужність ГЕС України становить 4,7 млн. кВт, 98 % якої припадає на гідроелектростанції Дніпровського каскаду та Дністровської ГЕС.

–       Порівняно з ТЕС і АЕС гідроелектростанції мають низку переваг:

–       – вони зовсім не забруднюють атмосферу;

–       – поліпшують умови роботи річкового транспорту;

–       – працюючи в парі з ТЕС, беруть на себе навантаження під час максимального (пікового) споживання електроенергії;

–       – агрегати ГЕС уводяться в дію дуже швидко, на відміну від агрегатів ТЕС, яким потрібно кілька годин для розігрівання й виходу на робочий режим (або ж треба утримувати один з агрегатів ТЕС у «гарячому» режимі, витрачаючи дефіцитне паливо). Разом із тим ГЕС, особливо ті з них, що побудовані на рівнинних річках, завдають шкоди довкіллю.

–       На Дніпрі, наприклад, водосховищами затоплено величезні площі найродючіших у Європі земель: Київським — 922 км2, Канівським — 675, Кременчуцьким — 2250, Дніпродзержинським — 567, Дніпровським — 410, Каховським — 2155 км2. У сумі це становить майже 7000 км2 — чверть території Бельгії! Важко уявити, скільки сільськогосподарської продукції недоодержала Україна через це. Із затоплюваних ділянок довелося відселяти жителів сотень сіл, прокладати нові дороги й комунікації тощо. Пішло під воду багато історичних і ландшафтних пам´яток.

–       У місцевостях, розташованих поблизу водосховищ, піднімається рівень ґрунтових вод, заболочується територія, виводяться із сівозмін великі площі землі.

–       На водосховищах тривають обвали берегів, які на окремих ділянках відступили вже на сотні метрів.

–       Греблі перетворили Дніпро на низку застійних озер, що мають слабкий водообмін та погану самоочищуваність і стають уловлювачами промислових забруднень.

–       Дуже потерпають від гребель мешканці річок — планктон і риба. Риба не може проходити крізь греблі до місць своїх звичних нерестовищ, які до того ж стають непридатними для нересту через заглиблення. Багато риби й планктону гине в лопастях турбін. Водосховища, забруднені стоками й добривами, що змиваються з полів, улітку нерідко «цвітуть», що спричинює масову загибель риби та інших мешканців водойм.

–       Якщо підрахувати всі ці збитки від будівництва й роботи ГЕС на рівнинних територіях, стає зрозуміло, що твердження про «найдешевший кіловат», який нібито дають ГЕС, не відповідає дійсності. Очевидно, що великі ГЕС раціонально будувати лише в гірських районах. Можливо, в майбутньому нам чи нашим нащадкам доведеться спускати воду з деяких «рукотворних морів» на тому ж Дніпрі.

–       Альтернативні джерела енергії — це енергія вітру, морів та океанів, внутрішнього тепла Землі, Сонця.

–       Енергія вітру.

–       За оцінками вчених, загальний вітроенергетичний потенціал Землі в 30 разів перевищує річне споживання енергії людством. Однак використовується лише мізерна частка цієї енергії. Так було не завжди. За даними статистики, до революції в кожному другому селі України працював вітряк. Але парова машина, а потім двигун внутрішнього згоряння витіснили цих скромних трудівників. Добре відомо також, що до появи пароплавів усі морські перевезення здійснювалися вітрильниками.

–       Можливості використання енергії вітру в різних місцях Землі неоднакові. Для нормальної роботи вітроелектричних двигунів швидкість вітру в середньому за рік має бути не меншою ніж 4—5 м/с, а краще, коли вона становить 6—8 м/с. В Україні до таких зон належать узбережжя Чорного моря, особливо Крим, а також Карпати й південні степові райони.

–       Піонером будівництва вітроелектростанцій (ВЕС) був видатний український учений та інженер, один з основоположників космонавтики Ю. Кондратюк. Побудована ним у 1931 р. поблизу Севастополя ВЕС потужністю 100 кВт більш як 10 років забезпечувала місто електроенергією.

–       Сьогодні на Заході, особливо в Данії та США, серійно випускаються ВЕС потужністю від 1,5 до 100 кВт, діє також кілька експериментальних потужністю до 30 тис. кВт.

–       У донецькому Приазов´ї споруджується найбільша в Україні ВЕС — Новоазовська. В степу вже змонтовано комплекс із 15 генераторів. Планується, що до 2005 р. потужність цієї прибережної станції досягне 50 МВт. Цього цілком достатньо, щоб забезпечити електроенергією найбільший в області Новоазовський сільськогосподарський район, де розташовано більш як сто оздоровниць і баз відпочинку. Цікаво, що в цій частині Приазовської низовини понад триста днів на рік напористо дме «калмик» — стабільний вітер із Калмицьких і Сальських степів (своєрідна «вітрова труба», за визначенням синоптиків).

–       Услід за Новоазовською планується спорудження подібних ВЕС у Володарському й Першотравневому районах.

–       Вітроелектростанції не забруднюють довкілля. Єдиний негативний фактор — низькочастотний шум (гудіння) під час роботи ВЕС та ще одиничні випадки загибелі птахів, які потрапляють у лопаті вітродвигунів.

–       Думки інженерів і вчених повертаються й до, здавалося б, давно забутих вітрильників.

–       Відомий океанолог Ж.-І. Кусто наприкінці 80-х років сконструював і випробував вантажне судно, в якого, крім дизельного двигуна, є й вітрила. Щоправда, цей вітрильник мало схожий на оспівані бригантини минулих віків — його вітрила являють собою вертикальні напівциліндричні конструкції з алюмінієвого сплаву, якими керує комп´ютер. Використання цих вітрил під час трансокеанічного плавання дає змогу економити значну (до 70 % за сприятливого вітру) кількість палива.

–       Енергія морів та океанів.

–       Світовий океан містить колосальні запаси енергії. По-перше, це енергія сонячного випромінювання, поглинута океанською водою, яка виявляється в енергії морських течій, хвиль, прибою, різниці температур різних шарів води. По-друге, це енергія тяжіння Місяця й Сонця, що спричинює морські припливи й відпливи. Використовується цей екологічно чистий потенціал іще дуже мало.

–       Першими об´єктами такої енергетики можна вважати морські хвильові електростанції, які акумулюють енергію вертикальних коливань води. Хвиля метрової висоти забезпечує від 25 до 35 кВт енергії, навіть хвиля заввишки всього 35 см може обертати спеціальну турбіну й давати електричний струм. Одна з перших хвильових електростанцій потужністю 350 кВт ось уже близько 30 років успішно діє поблизу норвезького міста Бергена.

–       Збудовано також перші морські електростанції, що утилізують енергію припливів і відпливів, — на узбережжі Ла-Маншу у Франції потужністю 240 тис. кВт і в Кольській затоці (Росія) потужністю 400 кВт.

–       А на тихоокеанському острові Науру діє електростанція потужністю 100 кВт, яка використовує (за принципом термопари) різницю температур нагрітого тропічним сонцем поверхневого шару води й холодного придонного.

–       Енергія внутрішнього тепла Землі.

–       З глибиною підвищується температура в земній корі (в середньому на 30 °С на 1 км, а у вулканічних районах — набагато швидше). За оцінками геологів, до глибин 7—10 км загальна кількість теплоти в 5000 разів перевищує теплоємність усіх видів мінерального палива, що є на Землі. Теоретично лише 1 % цього тепла достатньо, аби забезпечити людство енергією на найближчі 4000 років. Та на практиці це джерело енергії використовується ще дуже мало. Найкращі результати досягаються в районах активної вулканічної діяльності (Ісландія, Камчатка, Гавайські острови), де близько до поверхні є термальні води. Крізь свердловини гаряча водяна пара надходить у турбіни, що виробляють електроенергію. Відпрацьована гаряча вода йде на обігрівання теплиць, житла тощо. В холодній Ісландії в таких оранжереях вирощують овочі й навіть банани, а столиця країни Рейк´явік уже понад 40 років уся забезпечується теплом за рахунок цього джерела.

–       В Україні досі немає установок такого типу, хоч у нас є перспективні зони для застосування геотермальної енергії — Карпати, Закарпаття та Крим.

–            У разі споживання геотермальної енергії постає проблема відпрацьованих підземних вод. Вони сильно мінералізовані, і їх не можна спускати у водостоки. Тому відпрацьовані води знову закачують у підземні горизонти для повторного використання. З деяких таких розсолів добувають йод, бром, літій та деякі інші елементи.

Енергія Сонця.

–       Сонце — найпотужніше джерело екологічно чистої енергії, і людство має зосередити свої зусилля на розробці методів її утилізації. Основна перешкода полягає в розсіяності сонячної енергії: на широтах України, наприклад, на кожний квадратний метр поверхні за рік надходить лише близько 1900 кВт сонячної енергії. Утилізація сонячної енергії стримується також високою вартістю установок, а отже, й порівняно високою собівартістю електроенергії.

–       Сонячну енергію можна застосовувати для добування електроенергії, побутового тепла, високотемпературного тепла в промисловості, на транспорті. Найбільших успіхів досягнуто в таких країнах, як США, Франція, Туркменистан, причому переважно в галузі так званої «малої» енергетики.

–       Для добування електроенергії від Сонця застосовується кілька методів, найперспективніший з яких полягає в безпосередньому перетворенні сонячного випромінювання на електрику за допомогою напівпровідникових фотоелектричних генераторів (сонячних батарей). ККД найсучасніших їх типів сьогодні становить 25—30 %. Через високу вартість такі батареї поки що використовуються мало — на космічних супутниках і станціях, у ретрансляторах, навігаційних маяках, телефонних станціях у пустельних місцевостях, для живлення невеликих радіостанцій, у мікрокалькуляторах, електронних іграшках тощо.

–       Електроенергію від Сонця добувають також за допомогою паротурбінних генераторів.

–       Одну з таких сонячних електростанцій (СЕС) потужністю 1200 кВт споруджено в Криму поблизу Керчі. В центрі круга діаметром 500 м установлено 70-метрову башту з парогенератором на верхівці. її оточують 1600 рухомих дзеркал (геліостатів). Стежачи за допомогою ЕОМ за рухом Сонця, вони відбивають його промені на парогенератор, нагріваючи в ньому воду до утворення пари температурою 300 °С. Пара подається на турбіну з електрогенератором.

–       СЕС не забруднюють довкілля. Щоправда, для майбутніх потужних СЕС на сонячних батареях знадобляться великі площі. Але на нашій планеті — близько 20 млн. км2 пустель, де землі непридатні для сільського господарства, потік сонячної енергії найпотужніший, а кількість хмарних днів протягом року мінімальна. Щоб задовольнити енергетичні потреби людства, треба розмістити батареї на площі від 1 до 3 млн. км2, тобто достатньо зайняти лише 5—15 % площі пустель.

–       Сонячна енергія використовується також для добування побутового тепла (100—150 °С), яке йде на опалювання приміщень, приготування їжі, опріснення води тощо.

–       Розроблено досить зручні пристрої для таких потреб (наприклад, параболічне дзеркало-піч діаметром 1,5 м, у фокусі якого вода в трилітровому чайнику закипає за 10 хв.).

–       Для промислових цілей (плавлення проб металів, вирощування кристалів із розплаву і т. п.) створено сонячні печі, у фокусі дзеркала яких температура сягає 3800 °С. Одна з таких установок діє у Франції.

–       Сонячна енергія може застосовуватися й на транспорті — для енергоживлення автомобілів, невеликих суден і навіть літаків. Із площі в кілька1 квадратних метрів (дах мікроавтобуса) можна зібрати енергію для живлення автомобільного акумулятора.

–       В 1982 р. такий автомобіль, не витративши й краплі бензину, перетнув Австралію, подолавши за два місяці відстань у 4000 км.

–       На літаку, верхню площину крила якого було вкрито сонячними батареями, здійснено переліт через Ла-Манш.

–       На півдні Австралії будується екологічно чиста сонячно-вітрова електростанція, або так званий «сонячний комин», потужністю 200 МВт. Вона, до речі, стане найвищою спорудою у світі. Конструктивно це буде бетонна труба заввишки 1 км, оточена скляним кожухом. За принципом дії ця електростанція подібна до ГЕС, але рушієм її турбін буде не вода, а висхідний потік нагрітого сонцем повітря. Нагріте сонцем у скляному кожусі повітря підніматиметься вгору трубою й надаватиме рух генераторам електростанції. Спорудження станції має завершитися в 2005 р. Вона забезпечить екологічно чистою електроенергією близько 200 тис. мешканців цього району. Вночі генератори станції діятимуть від гарячого повітря, що нагріватиметься в спеціальних водяних колекторах, які протягом дня запасатимуть тепло за рахунок нагрівання сонцем.
Біоенергетичні технології.

–       Життя та діяльність людей супроводжуються утворенням великої кількості органічних відходів (побутове сміття, каналізаційні стоки, відходи виробництва сільськогосподарської продукції — солома, лушпиння й т. д., деревообробки — тирса, обрізки, гілки, хвоя тощо). Звалища навколо великих міст забирають величезні площі (так, поблизу Нью-Йорка воно за об´ємом уже дорівнює 25 пірамідам Хеопса!), забруднюють повітря й воду. А тим часом розроблено технології, що дають змогу добувати з цих відходів енергію (сконструйовано, наприклад, установки, в яких відходи спалюються, даючи тепло й електроенергію), а також різні корисні матеріали (скло, метали та ін.).

–       Є й інша перспективна технологія переробки відходів — за допомогою метанобактерій. Ці мікроорганізми активно розмножуються в будь-яких органічних рештках, продукуючи в результаті своєї життєдіяльності цінну енергетичну сировину — біогаз (суміш метану й чадного газу). Технологія добування біогазу дуже проста. Бетонні місткості або колодязі будь-якого об´єму заповнюють гноєм, сміттям, листям, тирсою й т. п. Місткість має бути щільно закритою, щоб не було доступу кисню. Газ, який утворюється в результаті бродіння, відводиться в приймальний пристрій або безпосередньо в газову плиту. Після процесу бродіння залишається добриво — знезаражене, без запаху, цінніше за гній.

–       Сьогодні така технологія широко застосовується в Китаї та Індії, де функціонують мільйони подібних установок. А в Румунії проведено успішні досліди з використання біогазу як палива для тракторів.

–       Останнім часом дедалі ширше розробляються технології добування палива для двигунів внутрішнього згоряння з органічних речовин, що продукуються рослинами.

–       Так, у Бразилії з відходів виробництва цукру з цукрової тростини добувають технічний спирт, що використовується як паливо для автомобілів (причому вартість цього палива нижча, ніж бензину, а забруднення повітря в результаті його згоряння — менше).

В Австралії успішно виготовляють так звану «зелену нафту» — продукт переробки спеціальних мікроскопічних водоростей, які вирощуються в штучних басейнах.

–       Для України особливе значення має технологія добування палива з ріпакової олії. Ріпак, ця невибаглива рослина, дає до 1 т олії з гектара, причому його можна вирощувати на землях, непридатних ні для чого іншого, наприклад на полях зрошення, де нейтралізуються каналізаційні стоки, й навіть на землях 30-кілометрової зони відчуження навколо Чорнобильської АЕС, бо, як з´ясували вчені, радіонукліди не нагромаджуються в ріпаковій олії. її можна або безпосередньо заливати в баки дизелів (які, щоправда, в цьому разі треба модернізувати), або ж із неї можна виготовляти спеціальне дизельне паливо — «блакитний ангел», котре за всіма характеристиками подібне до солярової оливи, але при цьому екологічно чистіше й дешевше; нарешті, цю олію можна додавати в солярову оливу (до 20 %), що не змінює ні енергетичних, ні екологічних показників двигунів.

–       Воднева енергетика.

–       До дуже перспективних джерел добування теплової та електричної енергії належить водень, який має високу теплотворну здатність, може успішно замінювати природний газ і при цьому є екологічно чистим паливом, оскільки в результаті його згоряння утворюється лише водяна пара. Отже, переведення ТЕС та інших споживачів газового палива на водень зменшило б викиди в атмосферу вуглекислого газу й інших шкідливих сполук. Широке використання водню як джерела енергії до останнього часу стримувалося його вищою вартістю порівняно з природним газом, незважаючи на те, що є численні методи добування водню. Але нещодавно в деяких країнах, зокрема в США, розроблено технології добування водню з глюкози або глюкозовмісних речовин, таких як крохмаль і целюлоза (деревина). Після обробки глюкози або її полімерів спеціальними ферментами, добутими з бактерій, вона перетворюється на глюкуронову кислоту, і при цьому виділяється водень. За повідомленнями преси, нині зазначені технології ще недосконалі (вихід водню поки що становить тільки 12 % від теоретично можливого), і тривають інтенсивні роботи в цій перспективній галузі. До речі, глюкуронова кислота — відхід виробництва — є цінною сировиною для хімічної промисловості.

–       Енергозбереження, впровадження нових технологій, що потребують менших затрат енергії, мають стати основними орієнтирами подальшого розвитку економіки. За розрахунками вчених зниження питомої енергоємності національного продукту України вдвоє дасть змогу зберегти споживання енергії в першій чверті XXI ст. на теперішньому рівні. І це завдання цілком реальне. Україна імпортує 55 % необхідних для неї енергоресурсів, тоді як за умови використання всіх потенційних засобів енергозбереження вона могла б економити 48 % енергоресурсів і стала б практично незалежною від зовнішніх їх джерел. У США завдяки великій увазі, яку було приділено енергозбереженню після нафтової кризи 1973 р., споживання енергоресурсів за десять років після кризи зменшилося на кілька процентів, валовий же національний продукт країни за цей період зріс на 25 %.

–       Проте до останнього часу заклики до ощадливого, господарського використання сировини, енергоресурсів, які періодично з´являються на шпальтах преси, лунають у виступах учених, не давали бажаних результатів: коли все було «наше» й нічого «мого», коли виробник був відчужений від власності — не існувало жодних стимулів економити що б то не було. Доти, доки земля й усе, що є на ній, не матиме справжнього хазяїна, заклики до збереження ресурсів залишаться «голосом волаючого в пустелі».

–       А втім у нас є величезні резерви для економії енергії. Так, у більшості країн на освітлення витрачається близько 13 % виробленої електроенергії. А в Україні цей показник у 1,5 рази вищий, ніж у західних країнах. Причина полягає в тому, що в нас використовуються переважно дуже неекономні джерела світла — лампи розжарювання, які перетворюють на світло лише 5—8 % енергії. В розвинених же країнах застосовуються люмінесцентні лампи, ККД яких дорівнює 20 %, а найновіших типів — до 30 %. Розрахунки свідчать, що перехід на застосування таких ламп дав би змогу заощадити близько 70 % електроенергії.

–            Надзвичайно багато електроенергії споживає наша побутова техніка. Якби вітчизняні телевізори, пилососи, пральні машини тощо мали такі самі показники, як найкращі світові зразки побутової техніки, то Україна могла б відмовитися від усіх АЕС на її території.

Фахівці стверджують, що споживання енергії можна скоротити:

– у побуті — на 34 %;

– на транспорті — на 24 %;

– у малому товарному виробництві — на 22 %;

– у промисловості — на 13—33 %.

 Зі споживаної в побуті енергії 79 % припадає на опалення приміщень (зниження температури повітря в помешканнях лише на 1 % дасть змогу економити 5 % енергії на опалення), 15 % — на теплові процеси (нагрівання води, приготування їжі, прання тощо), 5 % споживається побутовою технікою, 1 % витрачається на освітлення, роботу телевізора та радіоприймача. «Оживити» цифри допоможуть такі приклади. 1 кВт/год енергії можна використати по-різному:

– 100 год. голитися електробритвою;

– 50 год. слухати радіо;

– на 17 год. залишити горіти електричну лампочку потужністю 60 Вт;

– 12 год. дивитися кольоровий телевізор;

– 2 год. прибирати квартиру пилососом;

– 5 хв. приймати душ.

Автомобіль «Жигулі» витрачає 8—10 л бензину на 100 км, тоді як більшість західних легкових автомобілів — від 4,3 до 5,9 л, а шведська компанія «Вольво» розробила модель, що споживає лише 3,6 л на 100 км. Неважко уявити, яку економію дефіцитного палива мала б наша країна, якби наблизила характеристики своїх автомобілів до цих показників.

–       Україна успадкувала від колишнього СРСР надзвичайно неефективну, енергоємну й матеріаломістку промисловість. Наприклад, для вироблення 1 т цементу ми витрачаємо 274 кг умовного палива, а японці — 142. Питомі затрати енергії в чорній металургії Японії на. 20—30 % нижчі, ніж у нас, причому, хоч як це парадоксально, переважно за рахунок упровадження таких передових технологій, як безперервне розливання сталі, сухе гасіння коксу, утилізація тепла газів доменних печей. Ці технології були розроблені у нас, японці придбали ліцензії на їх застосування й мають від них неабияку вигоду, а у вітчизняній металургії вони практично не впроваджені.

–       До великих споживачів енергії належить сільське господарство. Такі незграбні «динозаври», як трактор К-700, не лише поглинають величезну кількість палива, а й сильно порушують ґрунти своєю багатотонною масою. Величезну кількість палива споживають наші зернозбиральні комбайни, які до того ж залишають на полі багато зерна.

–       Щоб виробити 1 кг засобів хімічного захисту рослин, ми витрачаємо близько 4 л умовного палива, а на 1 га саду за чинних норм обприскування — більш як 1 т. А тим часом селекціонери вивели сорти яблунь та інших фруктових дерев, що стійкі проти грибкових захворювань і потребують лише профілактичної обробки й утроє менше хімікатів.

–       Інший аспект цієї проблеми — морально-етичний. Марнотратство енергетичних і матеріальних ресурсів багато в чому зумовлене ставленням до природи та її багатств як до чогось якого, що призначене задовольняти наші примхи. Мало хто з людей замислюється: чи доцільно викидати на смітник іще цілком придатні речі заради модніших або таких, що мають вишуканий дизайн, оточувати себе безліччю маловживаних, а то й зовсім непотрібних предметів. Адже на їх виготовлення витрачаються дорогоцінні ресурси, енергія, праця людей.

Довідковий матеріал

 http://www.ic-chernobyl.kiev.ua/nd/nrbu_97.htm

 

НРБУ-97

 

5.1. Ліміти доз та допустимі рівні

5.1.1. Числові значення лімітів доз встановлюються на рівнях, що виключають можливість виникнення детерміністичних ефектів опромінення і, одночасно, гарантують настільки низьку імовірність виникнення стохастичних ефектів опромінення, що вона є прийнятною як для окремих осіб, так і для суспільства в цілому.

5.1.2. Для осіб категорій А і Б ліміти доз встановлюються в термінах індивідуальної річної ефективної та еквівалентних доз зовнішнього опромінення (ліміти річної ефективної та еквівалентної доз). Обмеження опромінення осіб категорії В (населення) здійснюється введенням лімітів річної ефективної та еквівалентної доз для критичних груп осіб категорії В. Останнє означає, що значення річної дози опромінення осіб, які входять в критичну групу, не повинно перевищувати ліміту дози, встановленого для категорії В.

5.1.3. З лімітом дози порівнюється сума ефективних доз опромінення від усіх індустріальних джерел випромінювання. До цієї суми не включають:

– дозу, яку одержують при медичному обстеженні або лікуванні;

– дозу опромінення від природних джерел випромінювання;

– дозу, що пов’язана з аварійним опроміненням населення;

– дозу опромінення від техногенно-підсилених джерел природного походження.

5.1.4. Додатково до ліміту річної ефективної дози встановлюються ліміти річної еквівалентної дози зовнішнього опромінення окремих органів і тканин:

– кришталика ока;

– шкіри;

– кистей та стіп.

Таблиця 5.1 – Ліміти дози опромінення (мЗв.рік в ступені -1)

	Категорія осіб, які зазнають опромінювання
	А а) б)	Б а)	В а)
ЛД Е (ліміт ефективної дози)	20 в)	2	1
Ліміти еквівалентної дози зовнішнього опромінення:
– ЛДlens (для кришталика ока)	150	15	15
– ЛДskin (для шкіри)	500	50	50
– ЛДextrim (для кистей та стіп)	500	50	–

 

Д.10.1. Зв’язок між потужністю експозиційної дози, кермою в повітрі та потужністю ефективної дози наведено в таблиці Д.10.1.

Таблиця Д.10.1 – Перехід між потужністю експозиційної дози, кермою в повітрі та потужністю ефективної дози

Потужність експозиційної дози	Керма в повітрі			Потужність ефективної дози
мкР. год.  в ст. -1	нГр. год. в ст. -1	мкГр. год.  в ст. -1	пГр. с  в ст. -1	нЗв. год.  в ст. -1	мкЗв. год.  в ст. -1	мЗв. рік  в ст. -1
1	8,73*	8,73 – 10  в ст. -3	146	6,46	6,46.10  в ст. -3	5,6.10  в ст. -2
0,115	1	10 в  ст. -3	16,7	0,74**	7,4.10  в ст. -4	6,49.10  в ст. -3
115	1000	1	1,67.10  в ст. 4	740	0,74	6,49
6,87.10  в ст. -3	6.10  в ст. -2	6.10  в ст. -5	1	4,44.10  в ст. -2	4,44.10  в ст. -5	3,89.10  в ст. -4
0,155	1,35	1,36.10  в ст. -3	22,5	1	10 в  ст. -3	8,77.10  в ст. -3
155	1350	1,35	2,25.10  в ст. -4	1000	1	8,77
17,7	154	0,154	2570	114	0,114	1

 

Таблиця Д.10.2 – Співвідношення між позасистемними та одиницями в системі Cl

Величина	Стара одиниця	Нова одиниця	Коефіцієнти переводу
			Cl в поза- системні	Позасистемні в Cl
Активність	Кюрі (Ki)	Бекерель 1Бк = с в ст. -1	-2,7.10  в ст. -11	3,7.10  в ст. 10
Питома активність	Ki.r в ст. -1	Бк. кг в ст. -1	-2,7.10  в ст. -14	3,7.10  в ст. 13
	Еман	Бк. л в ст. -1	-2,7.10  в ст. -1	3,7
	Махе	Бк. л в ст. -1	-7,4.10  в ст. -2	13,5
	Тритієва одиниця	Бк. л в ст. -1	-8,3	1,2.10  в ст. -1
Щільність забруднення	Ki. км в ст. -2	Бк. м в ст. -2	-2,7.10  в ст. -6	3,7.10  в ст. 4
Експозиційна доза	Рентген (Р)	Кулон на кілограм  Кл. кг в ст. -1	3,9.10  в ст. 3	2,6.10 в  ст. -4
Поглинута доза	Рад	Грей  1 Гр = Дж. кг в ст. -1	1.10  в ст. 2	1.10  в ст. -2
Еквівалентна доза	Біологічний еквівалент раду (бер)	Зіверт  1 Зв = Дж. кг  в ст. -1	1.10  в ст. 2	1.10  в ст. -2
Ефективна доза	Біологічний еквівалент раду (бер)	Зіверт  1 Зв = Дж. кг  в ст. -1	1.10  в ст. 2	1.10  в ст. -2

 

 

Таблиця Д.10.4 – Пороги детерміністичних ефектів для яєчок, яєчників, кришталика ока та кісткового мозку дорослої людини (Публікація 60 МКРЗ)

 

Орган (тканина) та ефект	Поріг
	Сумарна еквівалентна доза, отримана при однократному опроміненні (Зв)	Сумарна еквівалентна доза, отримана при високофрак- ціонованому або хронічному опроміненні (Зв)	Середньорічна потужність дози, при висо- кохронічному опроміненні на протязі багатьох років (Зв рік в ст. -1)
Яєчка
Тимчасова безплідність	0,15	Не застосовний	0,4
Постійна безплідність	3,5 – 6,0	Не застосовний	2,0
Яєчники
Безплідність	2,5 – 6,0	6,0	>0,2
Кришталики ока
Помутніння, що діагностується	0,5 – 2,0	5	>0,1
Катаракта	5,0	>8	>0,15
Кістковий мозок
Пригнічення кровотворення	0,5	Не застосовний	>0,4

 

Тканинний зважуючий фактор – коефіцієнт, який відбиває відносний стохастичний ризик опромінення окремої тканини.

Використовується винятково при розрахунку ефективної дози.

Таблиця Д.11.3 – Значення тканинних зважуючих факторів (Wr)

Тканина або орган	WT
Гонади	0,20
Кістковий мозок (червоний)	0,12
Товста кишка	0,12
Легені	0,12
Шлунок	0,12
Сечовий міхур	0,05
Молочна залоза	0,05
Печінка	0,05
Стравохід	0,05
Щитовидна залоза	0,05
Шкіра	0,01
Поверхня кістки	0,01
Інші органи	0,05