Produkcja i używanie substancji promieniotwórczych a następnie ich wprowadzenie do środowiska powoduje groźbę jego skażenia. Można powiedzieć, że jest to cena jaką musimy płacić za ich używanie...

Elektrownia atomowa produkuje około sto tysięcy razy mniej radioaktywnych substancji niż elektrownia paliwowa o mocy 1 GW[1]. Główną przyczyną tego jest to, że w węglu, który jest paliwem w elektrowniach paliwowych, zawarta jest śladowa ilość związków i pierwiastków radioaktywnych, np. uran i tor. W procesie spalania węgla przedostają się one do atmosfery. Rocznie do atmosfery wyrzucane jest 37 300 ton uranu i toru - ich odzyskanie wiązałoby się zatem z niemałymi korzyściami.

Do pierwiastków radioaktywnych zaliczamy te pierwiastki chemiczne, które mają wszystkie izotopy promieniotwórcze. Są nimi wszystkie pierwiastki, które w układzie okresowym położone są za polonem (czyli te, o liczbie atomowej większej od 84) oraz technet (symbol Tc). Te spośród pierwiastków promieniotwórczych które są w układzie okresowym za uranem określane są mianem transuranowców lub uranowców. Zaliczamy je jednocześnie do aktynowców: aktynowcami są pierwiastki o liczbie atomowej między 89 a 103. Aktynowce takie jak aktyn (Ac), tor (Th) oraz protaktyn (Pr) zaliczamy do tzw. cisuranowców; aktynowce leżące na lewo od kiuru (Cm) są nazywane kiurowcami. Cisuranowce występujące naturalnie w przyrodzie - uran (U), tor (Th) oraz protaktyn (Pr) - mają izotopy o średnim czasie życia który jest porównywalny z geologicznym wiekiem naszej Ziemi. Są to jedyne pierwiastki promieniotwórcze istniejące od chwili powstania Ziemi. W minerałach uranu spotyka się czasem śladowe ilości takich pierwiastków promieniotwórczych, jak pluton (Pu) oraz neptun (Np) - powstają one w wyniku działania promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi. Pozostałe pierwiastki promieniotwórcze takie jak technet, promet oraz transuranowce mogą powstawać wskutek przemiany innych radioaktywnych pierwiastków, bądź też sztucznie w reaktorach jądrowych. Promieniotwórcze pierwiastki możemy podzielić na te występujące naturalnie w przyrodzie - zaliczamy do nich polon (Po), astat (At), radon (Rn), frans (Fr), rad (Ra), aktyn, tor, protaktyn, uran (U), neptun oraz pluton (Pu) - oraz te nie występujące w przyrodzie naturalnie: technet, promet oraz wszystkie pierwiastki o liczbie atomowej większej niż 94.

Tor (z łaciny thorium) to promieniotwórczy pierwiastek o liczbie atomowej 90 i liczbie masowej 232,04 należący do aktynowców i III grupy układu okresowego. Ten radioaktywny pierwiastek ma bardzo długi czas połowicznego rozpadu - wynosi on 10 mln lat (oznacza to, że po 10 mln lat z początkowej liczby atomów toru pozostanie połowa). Znamy obecnie 25 izotopów[2] toru. Został on odkryty przez szwedzkiego chemika i mineraloga Jonsa Jacoba Berzeliusa w 1828 roku. Tor jest miękkim i kowalnym, srebrzystobiałym metalem. Charakteryzuje się on wysoką temperaturą topnienia (1750 oC) i wrzenia (4790 oC) oraz bardzo dużą gęstością - 11,72 g/cm3. Tor występując w związkach chemicznych znajduje się na +3 lub +4 stopniu utlenienia, ma własności zasadowe. Jest pierwiastkiem biernym chemicznie - nie reaguje z kwasami i jest odporny na działanie czynników występujących w atmosferze, z fluorem (F) reaguje już jednak w temperaturze 25 oC. W procesie spalania toru powstaje dwutlenek toru ThO2. Ogrzany zaś do odpowiednio wysokich temperatur tor reaguje z bardzo wieloma pierwiastkami i związkami: wodorem, azotem (dając Th3N4), chlorowodorem, kwasem siarkowym, siarką (ThS), węglem (ThC2), krzemem i borem. W kontakcie z kwasem azotowym (HNO3) tor pasywuje się (tj. pokrywa warstwą azotanu toru - Th(NO3)3 ), natomiast z metalami tworzy związki międzymetaliczne i stopy. Najważniejszymi związkami tego pierwiastka są jego sole: chlorek (IV) toru - ThCl4, siarczan (VI) toru - Th(SO4)2, fosforan (V) toru Th3(PO4)4 oraz wspomniany wyżej azotan toru i wodorotlenek toru Th(OH)4.

Tor jest najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie pierwiastkiem promieniotwórczym - występuje w takich minerałach (dodajmy, że rzadko spotykanych) jak toryt ThSiO4 (minerał ten występuje w okolicach Oslo w Norwegii) i torianit ThO2 (ten minerał występuje na Cejlonie). Tor spotyka się niekiedy jako domieszkę w takich związkach jak monacyt (CePO4), cyrkonie i apatycie.

Tor w postaci metalicznej otrzymuje się najczęściej poprzez redukcję chlorku toru magnezem lub dwutlenkiem toru, bądź też w procesie elektrolizy stopionego chlorku toru.

Tor w postaci metalicznej znalazł zastosowanie jako materiał do powlekania drutów w żarówkach wykonanych z wolframu oraz jako adsorbent (pochłaniacz) gazów w urządzeniach do wytwarzania próżni. Bywa on też stosowany do produkcji anod stosowanych w lampach rentgenowskich, ochronnych osłon dla prętów uranowych używanych w reaktorach jądrowych oraz - z racji wysokiej temperatury topnienia i wrzenia - do produkcji tygli laboratoryjnych przeznaczonych do pracy w wysokich temperaturach i materiałów ceramicznych oraz jako dodatek do stopów wykonanych z magnezu. Tor spotykamy w takich urządzeniach jak komórki fotoelektryczne oraz lampy radiowe. Pierwiastek ten - dokładnie mówiąc jego izotop 232Th - wykorzystuje się do otrzymania materiału rozszczepialnego 233U w reaktorach powielających. Zastosowanie na szerszą skalę znalazł dwutlenek toru (ThO2). Jest on wykorzystywany jako katalizator w reakcji otrzymywania syntetycznej benzyny oraz w produkcji żaroodpornych siatek Auera - siatki te, składające się w 99% z dwutlenku toru, ogrzewane palnikiem gazowym świecą bardzo intensywnym, białym światłem.

Uran (z łaciny uranium) to promieniotwórczy pierwiastek o liczbie atomowej 92 i masowej 238,03 należący do podgrupy aktynowców III grupy układu okresowego. Jego czas połowicznego rozpadu jest bardzo długi i wynosi około 1 mld lat. Obecnie znamy 21 izotopów tego pierwiastka. Odkrywcą uranu jest niemiecki chemik Martin Klaproth a jego odkrycie miało miejsce w 1789 roku. Uran ma własności amfoteryczne (tzn. może się "zachowywać" czasem jako kwas a czasem jako zasada) a tworząc związki chemiczne występuje na wszystkich stopniach utlenienia od +2 do +6. Podobnie jak tor uran jest srebrzystobiałym, niezbyt twardym metalem i podobnie jak wspomniany wcześniej tor charakteryzuje się wysoką (choć nieco niższą) temperaturą topnienia (1132 oC) i wrzenia (3818 oC) oraz dużą gęstością - 19,07 g/cm3. Uran rozpuszcza się w kwasach (np. w kwasie solnym) a w powietrzu utlenia się. Podgrzany reaguje z fluorem (tworząc fluorek uranu - UF6), wodorem (powstaje UH3) i tlenem (U3O8 - w tym związku uran występuje na dwóch stopniach utlenienia: +4 i +6). Ponadto reaguje też z kwasem azotowym i siarkowym oraz z fluorowodorem a podgrzany do odpowiednio wysokich temperatur (podobnie jak tor) z takimi pierwiastkami jak węgiel, azot, krzem czy bor.

Najważniejszymi związkami uranu są: tlenki - UO, UO2, UO3; chlorek uranu UCl4, związki kompleksowe o wzorach UO2(CH3COO)2◦2H2O, UO2(NO3)2◦6HO, UO2HPO4◦4H2O oraz wodorotlenek uranu U(OH)4. Istnieją ponadto tzw. uraniany, w których uran wykazuje typowe własności kwasowe - np. K2UO4, czy Na2U2O7.

Znanych, i występujących w przyrodzie minerałów zawierających uran jest około 100, z czego dziesięć ma praktyczne znaczenie. Najważniejszym spośród nich jest blenda uranowa, wymienić także należy kamotyt, uraninit, torbenit, łyszczki uranowe, autunit, tiujamunit oraz monacyt i minerały torowe. Złoża rud uranu są szeroko rozpowszechnione na świecie - największe znajdują się w Kongo, Turkmenistanie, północnej Kanadzie i Stanach Zjednoczonych oraz w Jachimowie i Tiuji Mujun.

Jako paliwo w elektrowniach jądrowych wykorzystywane są dwa izotopy uranu - 235U i 238U. Uran w postaci metaliczne stosowany jest w reaktorach jądrowych w celu otrzymania energii jądrowej, zaś jego związki wykorzystuje się ceramice, przemyśle szklarskim, fotografii i w technologii chemicznej.

Zanieczyszczenie, które przedostają się do atmosfery z zakładów przemysłowych (do których zaliczamy elektrownie, elektrociepłownie i kotłownie), pochodzące ze środków transportu oraz wszelkich innych źródeł wywołanych działalnością człowieka określamy mianem antropogennych. Wśród naturalnych źródeł zanieczyszczeń należy wymienić przede wszystkim wulkany i pustynie oraz takie czynniki jak pożary lasów, erozja gleb, erozja skał oraz przemiany fizyko-chemiczne zachodzące w skorupie ziemskiej.

Na powstawanie zanieczyszczeń zasadniczy wpływ ma wykorzystywanie paliw mineralnych, głównie w elektrowniach. To, jaki udział mają w całkowitym bilansie zanieczyszczeń poszczególne dziedziny przemysłu i gospodarki zależy od tempa rozwoju i stosowanych metod ograniczających emisję zanieczyszczeń - nie jest zatem stały.

Przy spalaniu paliwa mineralnego powstające spaliny zawierają takie związki i pierwiastki jak: dwutlenek węgla CO2, tlenki azotu, azot (N2), para wodna (H2O), popiół, dwutlenek siarki (SO2) oraz trójtlenek węgla (SO3). Z wymienionych do toksycznych zaliczamy tlenki azotu, dwu- i trójtlenek siarki oraz - ze względu na zawartość takich pierwiastków jak kadm, ołów i arsen - popiół.

Gdy mamy do czynienia z niecałkowitym spalaniem paliwa (np. wskutek niedostatecznego dostępu tlenu) powstają tlenek węgla (CO), sadza oraz benzopiren, który jest rakotwórczy. Dzięki współczesnej technice możemy prawie całkowicie wyeliminować produkty powstające w wyniku niecałkowitego spalania.

Dynamiczny rozwój przemysłu ciężkiego w ostatnich dwóch wiekach i idące w ślad za nim rosnące spalanie paliw doprowadziło w konsekwencji do znaczącej zmiany w składzie chemicznym atmosfery. Na przykład stężenie samego dwutlenku węgla wzrosło o około 26% - jest ono najwyższe od ponad 160 000 lat. W troposferze gromadzą się takie związki takie jak dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu (N2O), chlorowęglany (do których zaliczamy freony i halony) i para wodna. Pochłaniają i odbijają one promieniowanie podczerwone Ziemi, w wyniku czego nie może się ona oziębić w nocy. Promieniowanie ultrafioletowe (UV) pochodzące od Słońca jest w pewnym stopniu (dokładnie w 35%) odbijane od Ziemi lub od atmosfery (w 18%). Pozostała część tego promieniowania - ok. 47% - jest jednak pochłaniana przez skorupę ziemską wskutek czego Ziemia nagrzewa się. Kolejną przyczyną ocieplania klimatu jest wspomniana emisja promieniowania podczerwonego przez skorupę ziemską. Ocieplanie klimatu na Ziemi nazywane bywa efektem cieplarnianym lub szklarniowym. Gazy powodujące efekt cieplarniany powstają w głównej mierze w wyniku spalania paliw (głównie węgla i ropy naftowej). W wyniku spalania węgla do dwutlenku węgla: C + O2 → CO2 z 1 kg węgla powstaje aż 3,67 kg CO2. Dopóki jednak nie zostaje naruszona równowaga biologiczna w przyrodzie obecność nawet dużych ilości dwutlenku węgla nie stanowi bezpośrednie zagrożenie.

Tzw. dziury ozonowe powstają w niektórych warstwach troposfery w wyniku rozkładu ozonu (O3) do tlenu (O2). Przez tak powstałe dziury ozonowe do powierzchni naszej planety przedostaje się promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca i mniej promieniowania podczerwonego ze skorupy ziemskiej może zostać zaadsorbowane w troposferze. Dziury ozonowe mają zatem znaczący udział we wzmacnianiu efektu cieplarnianego.

Wspomniany już tlenek węgla (CO) może powstawać bądź to wskutek niecałkowitego spalania węgla, bądź też w reakcji redukcji dwutlenku węgla tlenkiem cynku:

CO2 + ZnO → CO + ZnO2

Znaczne ilości CO można też otrzymać w wyniku reakcji węgla z parą wodną:

C + H2O → CO + H2

Tlenek węgla to niezwykle groźny i toksyczny gaz, jest to trwały związek pomimo występowania węgla na +2 stopniu utlenienia. Jego mała masa właściwa powoduje że może on łatwo się rozprzestrzeniać w powietrzu. Tlenek węgla w czystej postaci i pod odpowiednio wysokim ciśnieniu reaguje z metalami tworząc bardzo silnie trujące związki o nazwie karbonylki. Dla człowieka CO jest silnie toksyczny i powoduje zaczadzenia, co w konsekwencji może prowadzić nawet do śmierci.

Tlenek azotu (NO) jest produktem skomplikowanych reakcji tlenu i azotu zawartych w paliwie i w powietrzu. W obecności azotu z powietrza tlenek azotu przechodzi w dwutlenek azotu (NO2) a ilość powstałego produktu zależy od stężenia substratu (NO). Dwutlenek azotu jest szczególnie niebezpieczny dla dróg oddechowych człowieka - powoduje bowiem ich podrażnienie i schorzenia. Podejrzewa się, że jest on także rakotwórczy. W ogólności związki rakotwórcze i mutagenne pochodzą od tlenków azotu (o ogólnym wzorze NxOy). W pewnych warunkach atmosferycznych tlenki azotu w połączeniu węglowodorami (tymi występującymi w formie gazowej) tworzą tzw. smog - jest on dobrze znany z takich metropolii jak Londyn, Meksyk czy Los Angeles. Z tlenków azotu powstaje kwas azotowy - HNO3 - szkodliwy dla człowieka ponieważ powoduje uszkodzenia tkanki płucnej. Tlenki azotu są drugim - zaraz po tlenkach siarki - składnikiem tzw. "kwaśnych deszczy".

Spaliny pochodzące z kotłów oprócz tlenku i dwutlenku azotu zawierają także podtlenek azotu - N2O. Gaz ten bierze udział w reakcjach które niszczą ochronną warstwę ozonową wokół Ziemi i w ten sposób przyczyniają się do zwiększania efektu cieplarnianego.

Jednak pewna część tlenków azotu podczas spalania zostaje rozłożona na azot i tlen przez powstający równolegle koks. Tlenek azotu stanowi 98% spalin kotłowych - pozostałe 5% stanowi dwutlenek azotu. Ogólnie rzecz biorąc w spalinach kotłowych zawartość poszczególnych tlenków azotu zależy od temperatury, sposobu spalania paliwa, rodzaju spalanego paliwa, nadmiarowej ilości powietrza oraz rodzaju paleniska. Ilość powstających tlenków azotu silnie zależy od zawartości tlenu w spalinach: przy wzroście jego zawartości z 1% do 6% dwukrotnie aż wzrasta ilość powstających tlenków azotu. Są trzy sposoby zmniejszania ilości tlenków azotu w spalinach:

  • obniżenie temperatury płomienia,
  • zmniejszenia zawartości tlenu w miejscu spalania,
  • skrócenie czasu przebywania paliwa w miejscach występowania wysokich temperatur.

Jak już wspomniano podczas spalania paliw kopalnych powstają zanieczyszczenia środowiska. W polskim węglu występuje bardzo duża ilość siarki, która zostaje uwolniona do atmosfery w procesie spalania. Jej gazowe związki takie jak dwutlenek siarki (SO2), trójtlenek siarki (SO3), siarkowodór (H2S) oraz kwas siarkowy (IV)(H2SO4) powodują zanieczyszczenia w atmosferze. Dwutlenek siarki to bezbarwny, reaktywny i bardzo silnie toksyczny gaz o duszącej woni. Rozprzestrzenia się on wolno w powietrzu ze względu na dużą masę właściwą. Rozpuszczając się dobrze w wodzie tworzy on kwas siarkowy (IV) - H2SO3. Z kolei ciekły dwutlenek siarki autodysocjuje. Stanowi on rozpuszczalnik dla bardzo wielu związków nieorganicznych i organicznych. Dwutlenek siarki powstaje jako produkt spalania paliw (jak np. węgiel, czy ropa naftowa) zawierających domieszki siarki. Najwięcej tego związku emituje przemysł paliwowy i przemysł energetyczny. Elektrownia o mocy 1 GW emituje w ciągu jednego roku około 140 000 ton siarki - w większości w postaci SO2. Związek ten potrafi się utrzymywać w powietrzu od 2 do 4 dni rozprzestrzeniając się w tym czasie swobodnie w powietrzu. Jak już wspomniano, SO2 to silnie toksyczny związek - u człowieka powoduje on przede wszystkim uszkodzenia dróg oddechowych.

W obecności tlenu dwutlenek siarki zostaje utleniony do trójtlenku siarki - SO3 - który z kolei rozpuszczając się w wodzie daje kwas siarkowy (VI) - H2SO4. Kwas ten jest jednym z głównych składników kwaśnych deszczy odpowiedzialnych za min. za niszczenie lasów tropikalnych.

Ubocznym produktem spalania węgla są tzw. popioły lotne, które w ogromnych ilościach wydostają się z palenisk do atmosfery. Powodują one - oprócz niszczenia środowiska - także niszczenie urządzeń grzewczych. Odpowiedzialne za to są drobiny zawarte w popiołach - ścierają one rury grzewcze powodując w konsekwencji konieczność ich wymiany. O tym jak ważny jest to problem może świadczyć fakt, że rury w elektrowniach robione są z różnych gatunków stali w zależności od jakości węgla używanego jako paliwo. Rury takie zbudowane są z kwasoodpornych, drogich gatunków stali. Pyły są odrębną grupą zanieczyszczeń w środowisku. Ze względu na działanie pyły dzielimy na:

  • pyły toksyczne: zaliczamy do nich pyły z domieszką metali ciężkich takich jak rtęć, kadm, arsen i ołów; pyły radioaktywne, także pyły azbestowe oraz fluorki i niektóre rodzaje mineralnych nawozów,
  • pyły szkodliwe: zawierają one krzemionkę (SiO2), oraz min. pyły drzewne i glikokrzemianowe; powodują one uczulenia i pylicę,
  • pyły neutralne: ten rodzaj obejmuje pyły zawierające żelazo, gips, węgiel oraz wapienie; pyły te są nierozpuszczalne w wodzie a ich niekorzystne działanie na organizm człowieka sprowadza się powierzchni płuc, co prowadzić może do niedotlenienia organizmu.

Popiół lotny, które powstają w wyniku spalania węgla kamiennego w elektrowniach występuje w postaci drobnego pyły w różnych kolorach - od białego do ciemnoszarego. Składa się on głównie z tlenków takich pierwiastków jak krzem, żelazo i glin, zawiera ponadto także pewne ilości naturalnych skał, pierwiastków śladowych oraz koks, który jest nie spaloną pozostałością po węglu kamiennym. Skład chemiczny popiołów lotnych odpowiada składowi chemicznemu popiołów wulkanicznych oraz ziemiom (np. trasowi czy pumeksowi). Duży wpływ na zastosowanie popiołów mają ich własności fizyczne - szkliste i kuliste w większości ziarna mają średnice rzędu 0,5 - 200 μm[3], przeciętnie zaś między 5 a 20 μm. Gęstość ziaren popiołu lotnego mieści się z kolei w przedziale między 2200 a 2500 kg/m3. Proces w wyniku którego z węgla kamiennego otrzymujemy popiół lotny jest stale kontrolowany pod względem jakościowym. Kontrola dotyczy procesu spalania, który przeprowadza się tak, aby zapewnić równomierną produkcję popiołu.

Jak wspomniano już wyżej pyły przemysłowe mogą powodować choroby układu oddechowego (głównie pylicę) - dotyczy to zwłaszcza ludzi narażonych na ich działanie długotrwale. Zwiększone stężenie pyłów przemysłowych w atmosferze, zwłaszcza w dużych miastach i aglomeracjach, prowadzi do negatywnych skutków takich jak zwiększenie opadów, zmniejszenie dopływu światła słonecznego i prowadzi do powstania tzw. smogu.

Terminem smog określamy zanieczyszczenie powietrza z powodu dużej ilości pyłów oraz toksycznych gazów. Źródłem smogu jest głownie motoryzacja (spalanie benzyny przez pojazdy mechaniczne) oraz przemysł ciężki. Wyróżniamy dwa rodzaje smogu:

  • smog typu Los Angeles (określany jako smog fotochemiczny lub utleniający): występuje przy temperaturze powietrza 24,35 oC a obecne w nim zanieczyszczenia to głównie pyły przemysłowe, tlenki węgla i azotu oraz węglowodory aromatyczne i węglowodory nienasycone,
  • smog typu londyńskiego (zwany również kwaśnym lub siarkowym): występuje przy temperaturze 3,5 oC, w tym przypadku głównymi zanieczyszczeniami są dwutlenki węgla i siarki; tego typu smog powoduje podrażnienia skóry, duszności, łzawienia oraz zaburzenia układu krążenia oraz ma korozyjne działanie na środowisko.

Pyły przemysłowe zanieczyszczają nie tylko glebę - przedostają się one także do wód gruntowych i podziemnych rzek zanieczyszczając je.

W przypadku odpadów paleniskowych ich skład chemiczny zależy od następujących czynników:

  • rodzaj spalanego węgla (czy był to węgiel kamienny czy brunatny),
  • zawartość niepalnych części,
  • parametry techniczne pieców w elektrowni,

Na własności fizyczne w zasadniczy sposób wpływają tlenki krzemu stanowiące około 50% masy całkowitej odpadów. Glinian wapnia powstaje w wyniku połączenia tlenku wapnia i tlenku glinu, gips z kolei składa się z tlenku siarki, tlenku wapnia i wody. W rurach w czasie transportu hydraulicznego odpadów tworzą się zaś węglany jako produkty połączenia tlenku magnezu i tlenku wapnia z wodą. Zawartość siarki ma największe znaczenie w aspekcie ochrony środowiska. Tlenki siarki stanowią w odpadach paleniskowych pochodzących z węgla kamiennego przeciętnie od 2% do 4%, zaś w odpadach z węgla brunatnego 1 - 5%. Zawartość procentowa siarki ma wpływ na czystość wód nadosadowych w mokrych składowiskach, sposób rekultywacji tych składowisk oraz wykorzystanie popiołów np. w rolnictwie.

Odpady paleniskowe zalegające na składowiskach mogą być przyczyną zanieczyszczenia zarówno atmosfery, jak i przyległych do tych składowisk terenów. To ostatnie powstaje na skutek zjawiska zwanego pyleniem składowisk - polega ono na przenoszeniu cząstek popiołu na znaczne nawet odległości przez wiatr. Zjawisko to składa się z dwóch etapów:

  • etap w którym popiół jest porywany przez wiatr ze składowisk,
  • etap w którym popiół ten jest rozprzestrzeniany w atmosferze.

Opad pyłów oraz ich stężenie w otoczeniu decyduje o uciążliwości danego składowiska dla najbliższego otoczenia. Analiza zasięgu pylenia oraz wielkość jego emisji są zaś podstawą wytyczania ochronnych stref wokoło składowisk. Ważnym parametrem jest prędkość progowa, czyli najmniejsza prędkość wiatru która powoduje unoszenie i rozprzestrzenianie się popiołu o danej średnicy ziarna. Czynnikiem który może hamować pylenie jest wilgotność powietrza - pylenie praktycznie zanika przy wilgotności rzędu 90%. Składowiska takich odpadów paleniskowych możemy określić jako niezorganizowane, źródła emisji pyłów z powierzchni.

Odpady paleniskowe cechuje niekiedy promieniotwórczość - jest ona istotna z punktu widzenia wykorzystania paleniskowych odpadów w materiałach używanych w budownictwie mieszkaniowym. Źródłem promieniotwórczości odpadów paleniskowych są trzy pierwiastki[4]: uran, tor oraz jeden promieniotwórczy izotop potasu. Produktem rozpadu uranu jest w tym wypadku rad. Wymienione wyżej pierwiastki emitują trzy różne rodzaje promieniowania: gamma (γ), promieniowanie alfa (α) oraz beta (β). W wyniku emisji promieniowania α rad przechodzi w radon. W obecnej chwili naturalne promieniowanie na Ziemi jest większe niż sztuczne promieniowanie, przy czym ilość promieniowania sztucznego wzrasta. Odpady paleniskowe ze względu na ich radioaktywność są w Polsce badane przez Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (CLOR) i Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Betonów (CEBET).

Zasadniczy wpływ na promieniotwórczość popiołów ma zawartość radionuklidów w węglu i jest ona bardzo zróżnicowana w zależności od złoża z jakiego pochodzi węgiel. W Polsce więcej pierwiastków promieniotwórczych ma węgiel pochodzący z Zagłębia Wałbrzyskiego, mniej zaś węgiel z Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przeciętne w jednym kilogramie węgla znajduje się 1 mg uranu i 3 mg toru. Badania dowiodły, że zawartość pierwiastków promieniotwórczych jest wielokrotnie większa w odpadach niż w węglu, ponadto więcej ich występuje w odpadach z węgla kamiennego niż brunatnego.

W celu zapewnienia odpowiedniej ochrony dla środowiska wprowadzono normy dotyczące spalin. W ciepłowniach istnieją specjalne urządzenia do odsiarczania i usuwania azotu ze spalin a na kominach instalowane są odpowiednie filtry (np. elektrofiltry lub filtry tkaninowe) do wychwytywania popiołów lotnych. Oczywiście trzeba sobie zdać sprawę z tego, że techniki oczyszczania spalin są bardzo kosztowne.

Najpoważniejszym źródłem zanieczyszczeń w atmosferze pochodzących z paliw kopalnych (takich jak np. węgiel) są duże zakłady przemysłowe, w tym głównie elektrownie. Produkowanymi przez nie zanieczyszczeniami są wspomniane wcześniej tlenki azotu, dwutlenek siarki, tlenek i dwutlenek węgla oraz różnego rodzaju popioły. Ponieważ węgiel kamienny jest w Polsce podstawowym surowcem wykorzystywanym w energetyce emisja powstałych w trakcie jego spalania zanieczyszczeń jest nieunikniona. Ze względu na infrastrukturę techniczną w naszym kraju nie istnieje możliwość wykorzystania na szeroką skalę innych paliw w elektrowniach.

Ochrona środowiska i przyrody oraz jej kształtowanie to jedno z najpoważniejszych zadań jakie stoi przed obecnym pokoleniem. Obserwowany w XIX i XX wieku ogromny rozwój przemysł, pomimo korzyści jakie przyniósł, wywarł również niekorzystne piętno. W Polsce dopiero pod koniec lat osiemdziesiątych XX wieku udało się zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska naturalnego. Podstawowym czynnikiem napędzającym gospodarkę na świecie jest energetyka - energia pochodzi w głównej mierze ze spalania wspomnianych wcześniej węgla kamiennego i węgla brunatnego oraz paliw pochodzących z ropy naftowej, gazu ziemnego oraz torfu a niekiedy nawet drewna. Ponieważ popyt na energię będzie stale rósł - dotyczy to zwłaszcza tych rejonów świata w których następuje wzrost gospodarczy i wysokie zaludnienie - konieczne jest racjonalne wykorzystywanie energii.

Polska należy do niechlubnej, światowej czołówki w dziedzinie zanieczyszczenia powietrza. Negatywny wpływ ma również fakt, że nasi bezpośredni sąsiedzi - Niemcy, Czechy oraz Słowacja - także są wysoko w tej klasyfikacji.

Człowiek odpowiedzialny za środowisko nie może biernie się przyglądać jego niszczeniu - wszyscy powinniśmy wziąć odpowiedzialność za środowisko naturalne w którym żyjemy.

BIBLIOGRAFIA:

- www.vknpolska.pl/wlasciwosci.html

- www.vknpolska.pl/powstawanie.html

- www.energetyk.net

- www.medycyna.linia.pl/pierwrad.html

- www.encyklopedia.pl/wiem/0052d5.html

- http://republika.pl/nyznar/układ/strony/tor.htm

- http://republika.pl/olszak_karol/uop/data/tor.htm

- http://republika.pl/sfmsa/odpady1.htm

- Ewa Pyłka-Gutowska: "Ekologia z ochroną środowiska"

Wydawnictwo Oświata

Warszawa 2000

- J.Kucowski, D.Laudyn, M.Przekwas: "Energetyka a ochrona środowiska"

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne

Warszawa 1997

  • B.Moj-Partyka, B.Dębski: "Emitor 1999", Agencja Rynku Energii S.A., Warszawa 2000

[1] 1 GW to miliard watów.

[2] Izotopy pierwiastków różnią się tym, że ich jądra atomowe zawierają różną liczbę nukleonów.

[3] 1 μm to 10-6 m

[4] Określamy je mianem radionuklidów.