SOU 1977:67
Energi, hälsa, miljö
|. J' | | i; )! »!
!-
Till Statsrådet och chefen för jordbruksdepartementet
Genom regeringsbeslut den 5 februari 1976 bemyndigades chefen för jord- bruksdepartementet att tillkalla sju sakkunniga med uppdrag att ge en översiktlig och lättillgänglig redovisning av hälso- och miljöeffekterna vid användningen av olika energikällor.
Med stöd av bemyndigandet tillkallade chefen för jordbruksdepartemen- tet, statsrådet Lundkvist, den 5 februari 1976 som sakkunniga general- direktören för statskontoret, Sven Moberg, tillika ordförande, riksdags- mannen Per Bergman, riksdagsmannen Rolf Clarkson, riksdagsmannen Bo Forslund, dåvarande riksdagsmannen, företagsöverläkaren Sigvard Karlehagen, dåvarande riksdagsledamoten, skolkanslisten Maja Ohlin samt nåmndemannen Ulla Orring. De sakkkunniga antog namnet Energi— och milj ökommittén. Som experter åt kommittén tillkallades den 30 juni 1976 departementssek- reteraren i industridepartementet, Lennart Cederstam, professorn i hälso- vårdslära vid Karolinska institutet, tillika chefen för omgivningshygie- niska avdelningen vid statens naturvårdsverk, Lars Friberg, dåvarande överingenjören vid arbetarskyddsstyrelsen, Yngve Hagerman. profes- sorn och överdirektören för statens strålskyddsinstitut, Bo Lindell, samt medicinalrådet vid socialstyrelsen, Lennart Rinder. Cederstam efterträd- des som expert den 7 december 1976 av departementssekreteraren i indu- stridepartementet, Olof Molin. Genom beslut den 20 februari 1976 utsågs kontraktsanställde tjänsteman- nen vid försvarets forskningsanstalt, Lars Högberg till sekreterare i kom- mittén och den sakkunnige i jordbruksdepartementet, Bo Assarsson. till biträdande sekreterare.
Vidare utsågs överingenjören vid försvarets forskningsanstalt, Per Strangert, till biträdande sekreterare genom beslut den 28 februari 1977.
I bilagor till detta betänkande återfinns ett omfattande expertmaterial. Bilagan om hälso- och milj överkningar vid användning av fossila bränslen har utarbetats av en expertgrupp inom naturvårdsverket under ledning av kommitténs expert, Lars Friberg, samt av byråchefen vid naturvårds- verkets tekniska avdelning, Lars Lindau. Bilagan om hälso- och miljö- verkningar vid användningen av kärnkraft har utarbetats av en expert- grupp inom strålskyddsinstitutet under ledning av kommitténs expert Bo Lindell. Bilagan om arbetsmiljö vid energiproduktion har utarbetats av kommitténs expert Yngve Hagerman. Expertgrupperna har för detta arbete ställts till kommitténs förfogande av myndigheterna. För att inte föregripa ett eventuellt kommande remissförfarande som avser hela ut- redningsarbetet har vi inte anmodat respektive myndigheter att formellt ta ställning till underlagsrapporterna.
Vidare har arkitekten Bengt Anefall biträtt kommittén med en samman-
ställning av tidigare utredningsmaterial om vattenkraftens miljöpåver- kan. En forskargrupp vid institutet för försäkringsmatematik och mate- matik statistik vid Stockholms universitet under ledning av professorn vid institutet, Bengt von Bahr, har biträtt kommittén med en samman- ställning av olycksrisker vid oljehantering. Civilingenjören Staffan Eng- ström har biträtt kommittén med en sammanställning av hälso— och miljö- verkningar vid användning av vissa nya typer av energikällor.
Kommittén har också vid flera tillfällen inhämtat synpunkter från en re- ferensgrupp av svenska forskare verksamma inom fackområden av sär- skilt intresse för kommitténs arbete när det gäller bedömningar av olika hälsorisker. I denna grupp har ingått
professor Maths Berlin, Lund (hygien) professor Lars Ehrenberg, Stockholm (stråhiingsbiologi) professor Jerzy Einhorn, Stockholm (radioterapi) professor Lars-Gunnar Larsson, Umeå (radioterapi) professor Kurt Lidén, Lund (medicinsk radiofysik) professor Jan Lindsten, Stockholm (medicinsk genetik) professor Karl Gustav Liining, Stockholm (ärftlighetslära) professor Ragnar Rylander, Göteborg (hygien, särskilt omgivningshy- gien) bitr. professor Bernhard Tribukait, Stockholm (medicinsk radiobiologi) forskningschef Gunnar Walinder, Stockholm (radiobiologi) professor Torbjörn Westermark, Stockholm (kärnkemi).
I mars 1977 arrangerade Karolinska institutet på kommitténs uppdrag ett internationellt forskarmöte kring luftföroreningar. Mötets resultat blev av stort värde för kommittén. Den vetenskapliga avrapporteringen från mötet är under tryckning i ett nummer av Environmental Health Perspectives som beräknas föreligga i början av år 1978.
Kommittén har tagit kontakt med energikommissionen under utrednings- arbetets gång, bl.a. för att samordna arbetsplaneringen. I samråd med energikommissionen anordnades den 17 maj 1977 en offentlig diskussions- dag kring en preliminär utgåva av kommitténs underlagsrapporter. Till diskussionsdagen inbjöds företrädare för miljövårdsorganisationer, kraft- industrin och vissa fackmyndigheter. Vidare har kontakter med det nors- ka Kj ernekraftutvalget och vissa brittiska myndigheter och verk gett värdefull teknisk-vetenskaplig information.
Kommittén är enig i sina överväganden.
Sedan vi nu slutfört vårt uppdrag får vi härmed överlämna betänkandet Energi, Hälsa, Miljö.
Stockholm i september 197 7
Sven Moberg Per Bergman Rolf Clarkson Bo Forslund Sigvard Karlehagen Maja Ohlin Ulla Orring
/Lars Högberg Bo Assarsson
Per Strangert
InnehåH
Läsanvisning 7 Innehållstablå 8
1. Energi, hälsa och miljö — sammanfattande överväganden
Några utgångspunkter 11
Inverkan på hälsan som visar sig förhållandevis snabbt 15 Inverkan på hälsan som visar sig efter viss tid 19 Inverkan på hälsan på mycket lång sikt 24 Inverkan på yttre milj ön 27 Arbetsmiljön och dess hälsorisker 32 Stora olyckor 33 Spridning av kärnladdningar 37 Hälso- och miljöfrågorna i ett energipolitiskt perspektiv 37
2. Energipolitisk bakgrund
Världens energiomsättning och energitillgångar 46 Sveriges energiförsörj ning 49 1975 års energipolitiska beslut och senare åtgärder 53 Antagna alternativ för energiförbrukningen i denna utredning 56
3. Från energiråvara till spillvärme och avfall — den tekniska bakgrunden
Vattenkraft 58 Olja 67 Naturgas 79 Kol 80 Kärnkraft 90
4. Några metodfrågor
Verkningarnas fördelning — motstående intressen 114 Vad menas med en risk? 115
Risker sedda ur energiproduktionens synvinkel 116 Risker ur samhällets och individens synvinkel 116 En allsidig belysning behövs 117
5. Inverkan på befolkningens hälsa under normal drift — olja, kol, naturgas och kärnkraft
Trafikolyckor 118 Inverkan på hälsan som visar sig förhållandevis snabbt 119 Inverkan på hälsan som visar sig efter viss tid 123 Hälsorisker på mycket lång sikt 146
Arbetsmiljön och dess hälsorisker
Vattenkraft 153 Kol 155 Olja 159 Naturgas 161 Kärnkraft 162
Inverkan på yttre miljön
Utbyggnad av vattenkraft 168 Ingrepp i landskapet vid användning av olja, gas, kol och kärnkraft 174
Utsläpp av varmvatten 181 Utsläpp av svavelföreningar 182 Oljespill 184 Utsläpp av radioaktiva ämnen 184 Utsläpp av kolväten och metaller 184 Aska och avsvavlingsslam 187 Inverkan på klimatet 188
Haverier — olyckor — katastrofer
Vattenkraft 191
Olja 193 Naturgas 195 Kol 196
Kärnkraft 197 Exempel på riskvärderingar 207
Spridning av kärnladdningar. Terrorism
Risker för terror, sabotage och utpressning 212 Risker för att fler länder skaffar sig kärnladdningar 213
Hälso- och miljöverkningar av övriga energislag
Torv 215 Ved och energiskogar 216 Oljeskiffer 217 Jordvärme 217
Solenergi 218 Vindenergi 220 Vätekraft (fusion) 224 Övrigt 226
APPENDIX
1. Utredningsuppdraget — direktiv och genomförande 227
2. Förteckning över underlagsrapporter och bakgrundsdoku- ment 232
3. Forskning om energianvändningens skadliga hälsoeffekter, sär- skilt s k epidemiologisk forskning. Några synpunkter på behov och organisation rn m 242
4. Lagstiftning och myndighetstillsyn 242
SAKREGISTER 244
En läsanvisning
Kapitel 1 sammanfattar de viktigaste hälso- och miljöverkningarna vid användningen av olika energislag. Där redovisar vi också kommitténs syn på hur dessa risker och skadeverkningar bör sättas in i ett större energipolitiskt sammanhang. I kapitel 1 har vi undvikit att använda ord och begrepp som förutsätter särskilda fackkunskaper.
I kapitel 2 till 10 ger vi en mer ingående beskrivning av hälso- och miljö- verkningarna och hur de uppkommer. Även här har vi så långt möjligt an- vänt ett enkelt språk. Det är dock nödvändigt att införa vissa fackbe- grepp som i så fall förklaras. Förklaringarna återfinns ofta i särskilda fak- tarutor (gul bakgrund) liksom vissa detalj beskrivningar.
Det har hela tiden varit vårt mål att göra framställningen i detta betän- kande lättillgänglig — dock utan att för den skull göra problemen kring hälso- och milj överkningar av energianvändning enklare än de är i verklig- heten.
Det omfattande tekniska och vetenskapliga sakunderlag som detta betän- kande grundar sig på redovisas i särskilda bilagor som finns förtecknade i appendix 2. I den mån vi också använt andra litteraturkällor finns dessa förtecknade efter vart och ett av kapitlen 2 till 9.
I slutet på betänkandet finns ett alfabetiskt sakregister. På nästa upp- slag finns dessutom en innehållsöversikt i tabellform. Med dess hjälp kan man snabbt finna var vi behandlar olika hälso- och miljöverkningar av de idag viktigaste energislagen — vattenkraft, olja, gas, kol och kärnkraft. Tabellen är försedd med sidhänvisningar dels till den utförligare beskriv- ningen, dels till sammanfattningen.
Verkningar
Inverkan på hälsan som visar sig för- hållandevis snabbt
Inverkan på hälsan som visar sig efter viss tid
Inverkan på hälsan på mycket lång sikt
Arbetsmiljön och dess hälsorisker
Risker för stora olyckor
Vattenkraft Kärnkraft Utsläpp av radio- ( aktiva ämnen och risker för cancer, ärftliga skador , och fosterskador | 134 ( 144 smf 21 24 Utsläpp av långlivade 146 ! radioaktiva ämnen smf 26 , Förvaring av radio- 148 l aktivt avfall smf 24 42 . 1. Risker vid 153 Strålrisker 162 ; anläggningsarbeten smf 32 Övriga yrkeskaderisker 165 smf 33 ? Reaktorhaveri, m m 197 ' Damm- 191 med stora ut— brott, m m smf 32 Släpp av radioaktiva ämnen
Direkta ingrepp i naturen
Markbehov inkl skyddszoner för kraftverk, ledningsnät och andra anlägg
168 175 smf 27 177, 181 smf 28 Inverkan på ! landskapsbild samt . . väx t- och djurliv Ingrepp Vld brytning av uranmalm, 1 vid över dämning man eller oljeskiffer och kol torrläggning, 168 ; m m smf 28 :
Inverkan genom föroreningar i milj ön
Inverkan på milj ön på mycket lång sikt
——i Utsläpp av kylvatten från kraftverk
Utsläpp av 184 radioaktiva smf 29 ämnen ) Förvaring av 148 l radioaktivt avfall smf 24 ? Krypton -85 190 och klimatet smf 32
Kol Olja Naturgas ; Luftföroreningar i tätorter och 119 besvär eller sj ukdomar i luftvägarna smf 16 Inverkan av utsläpp från kraftverk Luftföroreningar och risker för långvariga 123 besvär och sj ukdomar i luftvägarna smf 19
Luftföroreningar och risker för cancer, ärftliga skador och fosterskador
Utsläpp av svavelföreningar och försurning av mark och vatten
Utsläpp av metaller och inverkan på växt- och djurliv
Metaller i askupplag
151. 187 smf 27
Metallnedfall 125 och förgift- smf 19 ningsrisker 40 Metaller i 151 askupplag smf 27 Risker vid brytning 155 Risker vid utvinning av olja och transport smf 33 och gas av kol Explosion i 160 Gasexplosion, 155 raffinaderi, m m 193 m m 196 smf 34 lgmva smf 35 Stora 194 olj eutsläpp smf 31 ningar 174 smf 28 Ingrepp vid utvinning av olja och gas
182 smf 29 40
Oljespill 184 smf 31
184 smf 30
Koldioxid, stoft kväveoxider och klimatet
Explosion eller brand vid gasutsläpp
138 145
smf 22 24
159 smf 32
161 195 smf 35
174 smf 28
181 smf 29
189 smf 31 39
Figur 1. Sveriges nuvarande elenergiförsörjning bygger inte minst på hårt kropps- arbete av generationer vattenrallare. Bilden visar gjutning av betongkärnan till dammen i Porjus 1912. Kraftverket levererar alltjämt ström till det svenska elnä- tet.
(Foto ur vattenfallsverkets arkiv.)
Energi, hälsa och miljo — sammanfattande överväganden
Några utgångspunkter
Vår energiförbrukning
Sveriges förbrukning av energi i olika former uppgick 1976 till i medeltal 54 000 kilowattimmar per person. Det motsvarar det totala energiinnehål- let i omkring 5 400 liter eldningsolja. Internationellt sett är detta en hög energiförbrukning (figur 2). I förhållande till levnadsstandard och klimat är vi i Sverige ändå rätt sparsamma med energi, jämfört med flera andra länder.
Energlkonsumtion KWh/person 1974
BELGIEN . ' VÄST-TYSKLAND
A NEDERUNDERN . .AUSYRALIEN
.vrmar
- STORBRIYANNIEN DANMARK . . ,swm
' NORGE - FRANKRIKE
JAPAN . oIRLAND ' ”"m"" scnwnz .
. ITALIEN ' NYA ZEELAND
FINUNDU
GREKLAND _ ""E" Junosuwm- ' SP
'PORTUGAL BNP ) US dollar, person 1974
2000 3000 4000 5000
Figur 2. Energikonsumtion och bruttonationalprodukt (BNP) per invånare i några länder är 1974.
Källor: Statistik från UNCTAD och OECD.
Sveriges energibalans 1975, dvs en sammanställning av varifrån energin hämtas och hur den används, framgår av figur 3.
Importerad energi svarade således för 78 procent av tillförseln, medan en- dast 22 procent var av inhemskt ursprung.
Industrin svarade för omkring två femtedelar av landets totala energi— förbrukning. I övrigt användes en femtedel av energin till transporter och
TWh %
14
Elkraft 72
Inhemsk produktion av prImar energI Vattenkraft 68 14 Ved och avfall
Fjarrvarme, gas
Flytande drivmedel 67 13
lmporterad prImar energI Raolja 132 27 Kol 11 2 Uran 36 7
179 36
Eldnlngsolja1—2 77 15
Energromsattnmg 497 TWh
Eldnlngsolja 3f5 87
Fotogen. gasol m m 3 Kol och koks 28
wm—
Importerad Inhemska branslen 35 foradlad energI Elkraft 6 1 Bensm och fotogen 39 8 Mörka oljor 147 29 Koks 18 4
210 42
m__l
Figur 3. Sveriges energibalans 1975. 1 TWh = 1 miljard kilowattimmar, kWh. (Till- förselsidan i figuren upptar det totala energiinnehållet och inte den nyttiggjorda energin. Detta gör att värdena skiljer sig något från dem som redovisas i kapitel 2.)
Förluster
Export» och Internattonella bunkers 36 7
Källa: Ångpanneföreningen.
samfärdsmedel och knappt två femtedelar till uppvärmning av byggna- der och varmvatten.
Den elkraft som år 1976 producerades inom Sverige kom till 73 procent från vattenkraft, till 14 procent från kärnkraft och till 5 procent från an- nan s k kondenskraft och gasturbinkraft. S k mottryckskraft, t ex i form av kraftvärmeverk, som bättre tar tillvara bränslets totala energiinnehåll svarade för 8 procent av elkraftproduktionen.
Energi — välfärd — skadeverkningar
Det finns —— som figur 1 antyder — uppenbara samband mellan energiför- brukning och materiell och social välfärd. Sveriges välfärd är sålunda till betydande del avhängig av en exportindustri som använder stora mäng-
Energi och energimått 1
Olika energiformer
Energi kan varken skapas eller förstöras — bara omvandlas från en form till en annan. I dagligt tal — liksom i detta betänkande — använder vi än- då uttryck som ”förbruka energi" och "framställa energi”, när vi egentli- gen avser sådana energiomvandlingar.
Vattnets lägesenergi i en kraftverksdamm omvandlas till rörelseenergi i de roterande turbinerna. Den rörelseenergin kan sedan omvandlas till elektrisk energi i en elektrisk generator. Den elektriska energin kan i sin tur omvandlas till värmeenergi i en kokplatta.
Den kemiska energi som finns lagrad i olika bränslen omvandlas till vår- me vid förbränning. Värmen kan, t ex via ånga och ångturbiner, omvand- las till mekanisk energi och vidare till elektrisk energi i en generator.
Enligt Einsteins relativitetsteori kan också materia omvandlas till energi, och tvärtom. Kärnkraften bygger på en sådan omvandling av materia till energi.
Lägesenergi, rörelseenergi, kemisk energi, värmeenergi och elektrisk ener- gi är exempel på olika energiformer (eller energislag). Ordet energislag an- vänder vi dock i detta betänkande huvudsakligen för att skilja mellan energi av olika ursprung (från olika energiråvaror), t ex olja, kol, kärn- kraft.
Energi- och effektmått
Energi mäts i enheten joule (J). Ett annat namn på joule är wattsekund (Ws). Vi använder i detta betänkande oftast enheten kilowattimme (kWh) eftersom detta är en välbekant enhet från våra elmätare. En kilowattim- me är 3,6 miljoner joule. Vi använder också följande större enheter:
1 megawattimme (MWh) = 1 000 kWh 1 gigawattimme (GWh) = 1 miljon kWh 1 terawattimme (TWh) = 1 miljard kWh
Effekt mäts i watt (W) och är ett mått på hur mycket energi som utveck- las per tidsenhet. Effekten 1 kilowatt (kW = 1000 watt) utvecklad under en timme ger energin 1 kWh. Man använder här motsvarande större enhe- ter:
1 megawatt (MW) = 1 000 kW 1 gigawatt (GW) = 1 miljon kW 1 terawatt (TW) = 1 miljard kW
der energi. På det individuella planet kan man erinra om att motorer av olika slag har ersatt mänsklig muskelkraft i många tunga och förslitande arbeten. Väl ventilerade och uppvärmda arbetsplatser och bostäder främ- jar hälsan men kräver energi. Många ytterligare exempel kan anges — lik- som exempel på områden där sambandet mellan energiförbrukning och välfärd kan sättas i fråga. Vi har dock inte funnit anledning att i detta be- tänkande gå in på en närmare jämförelse av för- och nackdelar med för- brukningen av energi. Ej heller har vi funnit det motiverat att i betänkan- det ta upp en bred diskussion om sambandet mellan olika system för ener- giförsörj ningen och de sociala förhållandena i samhället i stort.
I enlighet med våra direktiv har vi begränsat oss till en redovisning av energiförbrukningens följ der i form av skador på hälsa och miljö. Exemp- len är många och välbekanta. Förbränningen av olja och andra bränslen ger luftföroreningar, som kan ge ökad sjuklighet och försurar mark och vatten. Användningen av bränslen kan också ge andra skadeverkningar genom giftiga ämnen som sprids i milj ön.
Kärnkraften kan medföra hälsorisker genom den joniserande strålningen från utsläpp av radioaktiva ämnen. Vattenkraften medför omfattande in- grepp i landskapet som kan påverka växt- och djurliv och, inte minst, den lokala befolkningens livsmönster.
På energins väg från råvara till slutlig förbrukare finns också riskfyllda arbetsmiljöer — kolgruvor är det klassiska exemplet.
Fullständig överblick av verkningarna måste eftersträvas Olika energikällors inverkan på hälsa och miljö är svåra att jämföra och värdera. I vissa fall drabbas en liten grupp människor, som arbetar vid el- ler bor nära ett kraftverk eller en gruva. I andra fall kan effekterna spri- das till hela jordens befolkning. Somliga skadeverkningar uppträder bara så länge verksamheten pågår. Andra kvarstår under mycket längre tid. Kemiska föroreningar och radioaktiva ämnen som finns kvar lång tid ef- ter det att utsläppen upphört kan sålunda utsätta även kommande gene- rationer för skador och risker.
Utsläppen från varje enskild källa, t ex kraftverk, är ofta små och sprids över stora områden. Därför anses det ofta att man kan försumma verk- ningarna. Men om man lägger samman många års utsläpp från tiotusen- tals kraftverk, utspridda över hela jorden, kan man i vissa fall finna att det byggs upp oroande höga halter av föroreningar. Det enskilda landet har fördelarna av att använda elenergi från ett kraftverk. Nackdelarna, i form av förorenande utsläpp, kan däremot spridas över många länder. Det ställer stora krav på internationell solidaritet att lösa sådana förore- ningsproblem.
För att kunna jämföra olika energislag från hälso- och miljösynpunkt måste man försöka skaffa sig en så fullständig överblick som möjligt av deras skadeverkningar. Man bör se till verkningarna för lång tid framåt, både inom och utom landet. Hälso- och miljöeffekterna måste även bedö- mas i förhållande till mängden utvunnen energi. Man får då hålla i minnet att olika energislag kan ha skilda användningsområden och kanske inte är direkt utbytbara.
Risker och osäkerheter
N är det gäller många föroreningar kan man inte göra helt säkra förutsä-
gelser om verkningarna. Man vet för lite om hur föroreningarna sprids och vad de har för inverkan på människor och på växt- och djurliv. Trots många års intensiv forskning är exempelvis osäkerheten stor om hur can- cer uppkommer och om de bakomliggande orsakerna. Olika forskare kan då ha olika mening om vad som är "vetenskapligt bevisat".
Att olika uppfattningar framförs är ett naturligt inslag i den kritiska, ve- tenskapliga prövningen av alla forskningsresultat. Den prövningen syf- tar till att sålla bort felaktigt utförda mätningar och illa underbyggda slutsatser. När den vetenskapliga osäkerheten är stor skapar dock diskus- sionen forskare emellan lätt förvirring bland icke fackmän — särskilt om lösryckta resultat förs ut i den allmänna debatten.
För att undvika förvirring bör man så klart och tydligt som möjligt redo- visa vad som är vetenskapligt väl underbyggt och vad som är osäkert. Ett sätt är att bygga på de uppfattningar som omfattas av ett flertal svenska och utländska forskare, väl insatta i fackområdet. Vi har efter- strävat en sådan redovisning i detta betänkande och dess bilagor.
En anledning till osäkerhet är vidare att det pågår en intensiv teknisk ut— veckling. Det är både fråga om att utveckla nya energikällor och att mins- ka risker och skadeverkningar vid användningen av energislag som olja, kol och kärnkraft. För att jämförelser från hälso- och miljösynpunkt mel- lan olika energislag skall bli rättvisande måste man göra i möjligaste mån likvärdiga antaganden om vilka tekniker som är allmänt tillgängliga un- der en viss tidsperiod. Dessa antaganden är i flera fall osäkra och får fort- löpande prövas i ljuset av de forsknings- och utvecklingsresultat som kommer fram.
Med hänsyn till osäkerheterna i kunskapsunderlaget är vi ofta hänvisade till rätt grova uppskattningar, t ex av olika slags risker. Beslut om energi- försörjningen i framtiden måste ändå fattas utifrån de kunskaper som finns tillgängliga nu. Vilka osäkerheter som kan anses som godtagbara är en bedömningsfråga i den demokratiska beslutsprocessen.
Hur redovisningen är upplagd
Vår översikt i detta kapitel börjar med de omedelbara och påtagliga verk- ningarna av olika energislag, t ex luftvägsbesvär från luftföroreningar. Därefter tar vi upp mer långsiktiga effekter där verkningarna ofta sprids ut över stora befolkningsgrupper, t ex förgiftningsrisk från metaller och risk för fler cancerfall. Tidsperspektivet sträcks sedan ut till tusentals och hundratusentals år. Det gäller t ex kärnkraftens avfall och risk för klimat- förändringar från användningen av fossila bränslen. Vi avslutar kapitlet med att redovisa vad vi bedömer vara de viktigaste skadliga följdverk- ningarna och riskerna för hälsa och miljö av varje energislag. Vi sätter också in våra resultat i ett större energipolitiskt sammanhang.
Vi vill framhålla att vi i detta kapitel bara tar upp ett urval av de mer be- tydande verkningarna och riskerna. Utförligare redovisningar lämnas längre fram i betänkandet.
Inverkan på hälsan som visar sig förhållandevis snabbt
I det här avsnittet diskuterar vi hur normala driftutsläpp i samband med
användningen av olika energislag kan ge en inverkan på allmänhetens häl- sa som visar sig förhållandevis snabbt.
Hälsorisker vid haverier och stora olyckor behandlas i ett särskilt avsnitt längre fram i kapitlet. Samma sak gäller yrkesskaderiskerna.
Inverkan av luftföroreningar
Luftföroreningarna i de svenska tätorterna kommer i första hand från tra- fiken och från uppvärmning av hus. De är vanligen en blandning av en mängd olika ämnen. En del är gasformiga, som svaveldioxid, kväveoxider och koloxid. Andra föroreningar består av partiklar (stoft) med varieran- de ursprung och sammansättning. Svaveldioxiden kommer främst från värmeanläggningar, medan bilar och andra motorfordon bär huvudansva- ret för stoft, koloxid, kolväten och bly. Det är också motorfordonen som
Joniserande strålning
Joniserande strålning är ett samlande namn på strålning som kan orsaka att elektroner (jfr nedan) slits loss från de atomer och molekyler som all materia är uppbyggd av. Man säger då att atomerna eller molekylerna jtl niseras. Sker detta i levande materia, t ex i en cell, kan detta innebära att de kemiska livsprocessema påverkas.
J oniserande strålning utsänds av radioaktiva ämnen. Den kan också alst- ras på annat sätt, t ex i röntgenrör. Ibland används den fysikaliskt sett felaktiga benämningen radioaktiv strålning i stället för joniserande strål- ning.
Olika typer av joniserande strålning
Följande typer av joniserande strålning är främst av intresse i detta be- tänkande:
gamma- och Detta är s k elektromagnetisk strålning med myc- röntgenstrålning: ket kort våglängd — tusentals till miljonen gånger kortare än t ex hos synligt ljus som också är elek- tromagnetisk strålning. betastrålning: Betastrålning består av elektroner. Elektroner är de elementarpartiklar som är bärare av den negati- va elektriska enhetsladdningen. Elektroner ingår bl a i ytterhöljet på de atomer och molekyler var- av all materia är uppbyggd. alfastrålning: Alfastrålning består av alfapartiklar, dvs atom- kärnor av grundämnet helium. Alfapartiklarna är positivt elektriskt laddade. neutronstrålning: Denna består av neutroner, dvs elementarpartik- lar med i stort sett samma massa som väteato- mens kärna men utan elektrisk laddning.
Genomträngningsförmågan för alfa-, beta- och gammastrålning belyses i figuren intill. Alfastrålningens räckvidd är bara några centimeter i luft och någon hundradels till någon tiondels millimeter i kroppens vävnader.
är främsta orsaken till att det finns höga halter av kväveoxider i gatupla- net.
Många människor som bor i tätorter kan få hälsoproblem på grund av de allmänna luftföroreningarna. I första hand påverkas personer som redan lider av sjukdomar i hjärta eller lungor eller som är allergiker. Det är en betydande del av befolkningen som av sådana orsaker är särskilt känslig.
Luftföroreningar kan ge obehag i form av dålig lukt men även irritationer i andningsvägarna av inflammationstyp. För människor som redan har luftvägssjukdomar kan dessa förvärras. Vid de tillfällen med mycket svå- ra luftföroreningar som inträffat utomlands har fler dödsfall än normalt inträffat. Det finns också skäl att anta att irritationer och besvär som normalt är tillfälliga och övergående kan leda till långvariga (kroniska) sjukdomstillstånd om människor utsätts för luftföroreningar under lång tid.
2
Betastrålningens räckvidd i luft är av storleksordningen meter och i kroppsvävnaderna upp mot en centimeter, beroende av betapartiklarnas rörelseenergi.
Gammastrålningen, som är av samma natur som röntgenstrålning, dvs en elektromagnetisk vågrörelse, har till skillnad mot alfa- och betastrålning- en stor genomträngningsförmåga, liksom neutronstrålningen.
Genomträngningsförmågan för ,, rv alf !) h ål" ,, ”' se .. » 5 a-, eta- oc gammastr ning. $ Q; 6? år ”år 0? Papper Aluminiumplåt Tegelsten
Naturligt förekommande strålning
Allt omkring oss och även vår egen kropp innehåller naturligt radioaktiva ämnen som ständigt utsätter oss för joniserande strålning. Därtill kom— mer joniserande strålning från solen och världsrymden (kosmisk strål- ning). Av de stråldoser vi på detta sätt får kommer i genomsnitt omkring en femtedel från naturligt radioaktiva ämnen i kroppen. Omkring en tred- jedel kommer från kosmisk strålning. Resten, dvs omkring hälften av den årliga stråldosen, kommer från naturligt radioaktiva ämnen i mark och byggnader. Stråldosen från mark och byggnader kan dock variera starkt beroende på var i landet man bor, vad husen där man vistas är byggda av och till och med var i husen man huvudsakligen vistas. Olika personer kan därför mycket väl uppvisa skillnader på 20 procent eller i en del fall ändå mer i den totala årliga stråldosen från naturligt radioaktiva ämnen.
Sedan flera år tillbaka har värmepannornas utsläpp av svaveldioxid och sot i stadsluften betraktats som en hälsorisk. För att minska denna typ av föroreningar har man föreskrivit minskade svavelhalter i eldningsolja och strävat efter att gå över till fjärrvärme i ökad utsträckning. Fj ärrvär- meverken kan förses med stoftfilter och höga skorstenar som sprider ut- släppen över större områden. Rökgaserna späds ut mer innan de når mar- ken. Halten av luftföroreningar blir lägre och därmed risken för direkt uppträdande besvär och irritationer. De totalt utsläppta mängderna av olika föroreningar kan ändå vara i stort desamma som utan fjärrvärme.
Kol- eller oljeeldade kraftverk förses också med höga skorstenar som spri- der ut rökgasutsläppen. Även om de läggs nära en tätort blir tillskotten av svaveldioxid till stadsluften för det mesta små. Ett stort olj ekraftverk som bränner lågsvavlig olja utan rökgasrening kan dock vid enstaka till- fällen då vädret är ogynnsamt ge tillskott som inte kan ses som betydel- selösa från medicinsk synpunkt.
En del av svaveldioxiden omvandlas till sura sulfater som kan spridas lång väg. Mycket talar för att dessa föreningar är skadligare än svavel- dioxiden. I dag finns det dock inte tillräckligt med data för att man ska kunna bedöma riskerna.
Medicinsk expertis framhåller att det troligen inte är svaveldioxiden som ensam skapar hälsoriskerna vid de halter det här vanligen är fråga om. Halten svaveldioxid i luften bör mera ses som ett mått på halten av en rad delvis bristfälligt kända föroreningar från rökgaser. Det är dessa förore- ningar som tillsammans med svaveldioxiden påverkar hälsan. Sådana samverkanseffekter mellan olika luftföroreningar kan enligt medicinsk ex- pertis ha stor betydelse för en rad olika typer av påverkan på hälsan. Kunskapsläget härvidlag är i dag otillfredsställande.
Kvävedioxid
Djurförsök har visat att höga halter kvävedioxid i luften ger en rad allvar- liga hälsoeffekter, bl a ökad känslighet för infektioner i andningsvägarna. Det finns också data som tyder på att människor kan påverkas, t ex få svårare att andas.
Medicinsk expertis bedömer mot bakgrund härav att läget vad gäller kvä- vedioxid i stadsluften redan nu till följd av bilarnas utsläpp är högst otill- fredsställande från hälsosynpunkt. Det finns starka skäl att anta att många människor påverkas medicinskt av de kvävedioxidhalter som upp- kommer på högtrafikerade gator när vinden är svag. I dag finns det dock inte tillräckligt med data för att närmare avgöra hur allvarliga och omfat- tande dessa medicinska effekter är, särskilt på längre sikt.
De tillfälliga tillskott av kvävedioxid som kan förväntas från framför allt dagens kolkraftverk är i sig tillräckligt stora för att kunna få medicinsk betydelse. Om dessa tillskott läggs till de halter vi har i städerna redan i dag kommer det tidvis att medföra förhållanden där risken för medicinska effekter är uppenbar. Ser man till genomsnittet över längre tidsperioder är tillskotten av kvävedioxid från kraftverk mycket lägre och ligger klart under den naturliga halten kvävedioxid i luft.
Användningen av alla typer av organiska bränslen — olja, kol, gas, torv,
ved och biomassa från energiskogar — ger utsläpp av kväveoxid i större eller mindre omfattning.
Användning av ändrad förbränningsteknik och bättre rökgasrening kan avsevärt minska utsläppen av kvävedioxid från kraftverk. I Japan finns sålunda redan i dag prototyper till anordningar för rökgasrening som tar bort 80—90 procent av kvävedioxiden.
Ny förbränningsteknik, som s k svävbädd, kan också avsevärt minska ut- släppen av kvävedioxid. Svävbäddsanläggningar drivs i försöksskala i dag. Tekniken bedöms bli stegvis tillgänglig för aggregat upp till några hundra megawatt elektrisk effekt, dock först fram mot 1990-talet.
Inverkan av driftutsläpp från kärnkraftverk
Under normal drift ger utsläppen från kärnkraftverk inga omedelbara häl- soeffekter. Den mest utsatta gruppen näst personalen är de människor som bor nära kraftverken. Stråldoserna för ett helt år ligger för dessa per- soner på någon hundratusendel av den dos som kan ge omedelbara strål- skador, och då bara om man får hela dosen på kort tid.
Man kan också uttrycka det så att utsläppen från kärnkraftverk innebär ett tillskott på någon eller några procent av den naturligt förekommande bakgrundsstrålningen för personer som bor nära kraftverken.
Inverkan på hälsan som visar sig efter viss tid '
Långvariga (kroniska) besvär och sjukdomar i andnings- vägarna
Luftföroreningar som sot, svavelföreningar och kvävedioxid kan som nämnts påverka luftvägarna redan om man bara utsätts för föroreningar- na en kort tid. Vi har också nämnt att det finns skäl att anta att om man utsätts för luftföroreningar under lång tid, så övergår irritationer och be- svär, som normalt är tillfälliga, i långvariga (kroniska) sjukdomstillstånd. Sådana sjukdomstillstånd kan tänkas uppkomma till följd av de halter kvävedioxider som blir aktuella genom utsläpp från bilar och kraftverk. Svaveldioxidhalterna är relativt låga och det finns inte samma skäl för- moda att dessa skulle ge upphov till kroniska skador. I utlandet har högre halter svaveldioxid satts i samband med kroniska förändringar i and- ningsvägarna. Några undersökningar över eventuell förekomst i Sverige av kroniska förändringar till följd av att människor utsatts för luftvägsir- riterande ämnen som svaveldioxid, sulfatpartiklar och kvävedioxid har in- te utförts. Ett betydande antal sjukdomsfall kan mycket väl ha inträffat utan att detta givit sig tillkänna genom sedvanlig sjuklighets- och dödlig- hetsstatistik.
Skador av giftiga metallutsläpp
Olja och kol innehåller metaller som sprids ut i miljön vid förbränning. Vissa av dem kan medföra risk för förgiftning. Särskilt allvarliga kan ut-
släppen av kvicksilver och kadmium från kolkraftverk bli, bland annat därför att dessa metaller lagras och anrikas i olika näringskedj or. Skade- verkningarna beror i hög grad på vilka kolsorter som används och på hur väl rökgasreningen fungerar. Om man t ex i ett bristläge måste använda kol med höga metallhalter kan utsläppen och därmed hälsoriskerna bli stora.
Kadmium
Kadmium lagras bl a upp i markens ytskikt. Det tas sedan upp av växter och djur och kommer via födan in i människan. Där lagras det upp i nju— rarna. När kadmiumhalten i njurarna blir tillräckligt hög skadas deras funktion. Redan i dag har invånarna i Sverige och många andra länder be- tydande mängder kadmium i kroppen. Svenska 50-åringar har i medeltal en åttondel av de halter som ger påvisbara njurskador hos känsliga per- soner. Enstaka personer kan naturligtvis ha mer än genomsnittet.
I många områden tillförs marken redan i dag en hel del kadmium genom bl a gödsel och slam samt nedfall av luftföroreningar. Detta synes ha lett till att halten kadmium i t ex vete har ökat. Ett kolkraftverk skulle i ogynnsamma fall kunna ge ytterligare tillskott till kadmiumhalten i mar- ken. Särskilt om man räknar med att använda kol under lång tid finns det risk för att man får kadmiumhalter i födoämnen som ej kan godtas från hälsosynpunkt. Japanska erfarenheter visar också att kadmium som en gång lagrats upp i jordens ytskikt blir kvar under lång tid och är mycket svårt att få bort.
Kvicksilver
Fisken i sj öar inom ett stort område kring kolkraftverk kan få höjda hal- ter av kvicksilver på grund av utsläppen. I svårare fall måste fisket be- gränsas i dessa sjöar (s k svart— och grålistning) för att människor inte skall riskera att förgiftas.
Möjligheter att minska utsläppen
Osäkerheten kring utsläppen av metaller från kolkraftverk är stor. Ut- släppen beror bla i hög grad på vilka kolsorter som används och hur väl rökgasreningen fungerar. Den tekniska utvecklingen har också varit så- dan att nya utsläppsdata fortlöpande har kommit fram under utrednings- arbetets gång. Med i dag tillgänglig filterteknik är det troligen möjligt att nedbringa utsläppen av kadmium från stora kolkraftverk till omkring en tiondel av vad som anges i bilagorna. Det kan också bli tekniskt möjligt att avsevärt förbättra reningen av rökgaserna från kvicksilver. Även om metallutsläppen är små och väl spridda måste hälsoriskerna fortlöpande bevakas med hänsyn till att metallerna är stabila ämnen som lagras upp i naturen.
Cancer
Antalet cancerfall ökar — orsakerna oftast okända
Antalet människor som varje år insjuknar i cancer ökar i många länder. Mellan 1958 och 1972 ökade antalet nytillkomna cancerfall i Sverige från 19 000 per år till över 30 000 per år. Högst omkring hälften av ökningen
anses bero på att vi lever längre och på att vi får säkrare beskrivning av dödsorsakerna. Till resten av ökningen har den medicinska sakkunskapen ingen entydig förklaring.
Många forskare anser att uppemot fyra femtedelar av alla cancerfall är orsakade av människan själv — genom skadliga ämnen i arbetsmiljön, rökning, tillsatser i födan, utsläpp av föroreningar etc. Sådana uppskatt- ningar är dock osäkra. Endast för ett fåtal cancerformer har man säkert kunna fastställa ett orsakssamband. Exempelvis är det väl klarlagt att det finns ett samband mellan rökning och lungcancer.
Mekanismerna för hur cancer uppkommer är fortfarande ofullständigt kända. Man vet dock att både joniserande strålning och ett stort antal ke- miska ämnen kan orsaka cancer.
Cancer och kärnkraft
I kärnbränslets processkedja — från urangruvan över kärnreaktor till av- fallslager — släpps vissa mängder radioaktiva ämnen ut i miljön. Under normala driftförhållanden är det kärnkraftaggregat och upparbetnings- anläggningar för använt kärnbränsle som svarar för huvuddelen av ut- släppen.
Kärnkraftaggregaten släpper ut små mängder radioaktiva ämnen i luften, främst vissa s k isotoper av xenon, krypton, jod, väte och kol. Dessa äm- nen kommer huvudsakligen från mycket små läckor i enstaka bränslesta- var. Små mängder radioaktiva ämnen släpps också ut i kylvattnet.
Upparbetningsanläggningarna släpper i stort sett ut samma gasformiga radioaktiva ämnen i luften som kärnkraftverken, men i form av mer lång- livade isotoper. Många av dessa ämnen frigörs när bränslestavarna kapas sönder som ett första steg i upparbetningen. Vissa upparbetningsanlägg- ningar släpper även ut radioaktiva ämnen i havet.
Normala driftutsläpp från civila och militära kärnreaktorer och upparbet- ningsanläggningar är tillsammans med de militära kärnladdningsproven de huvudsakliga källorna till de radioaktiva ämnen i miljön som inte har naturligt ursprung.
Forskarorgan som internationella strålskyddskommissionen (ICRP) och Förenta nationernas vetenskapliga strålningskommitté (UN SCEAR) an- ser att cancerrisken från dessa utsläpp kan uppskattas förhållandevis väl. Vid riskberäkningen tar man hänsyn till utsläppens inverkan på hela jor- dens befolkning under lång tid. Metoderna för att uppskatta cancerrisker- na är i viss mån osäkra och kritik har också riktats mot dem. En del kriti- ker menar att cancerriskerna överskattats och några forskare betvivlar att det över huvud taget finns en risk vid låga stråldoser. Andra kritiker menar att de underskattats. Få forskare inom området har dock ansett att cancerriskerna har över- eller underskattats mer än tio gånger. Flerta- let forskare inom området menar att osäkerheten är avsevärt lägre — om- kring en faktor två, dvs riskerna kan knappast vara mer än dubbelt så stora eller mindre än hälften så små.
De uppskattningar av cancerriskerna som redovisas i det följande bygger på ICRP:s och UN SCEAR:s metoder. De risksiffror som ges avser det to- tala antalet cancerfall som kan inträffa under de närmaste 500 åren till följd av olika utsläpp. Risker på ännu längre sikt behandlas på s 26 och följande.
Dagens strålskyddsbestämmelser och de drifterfarenheter man hittills har i fråga om utsläpp från svenska kärnkraftverk tyder på att normala utsläpp från 20 års drift av ett kärnkraftaggregat med 1 000 MW elektrisk effekt kan medföra en risk för sammanlagt 1—2 dödsfall i cancer bland all- mänheten. Därtill kommer cancerrisken för personalen (se 5 33).
Cancerriskerna från en eventuell upparbetning av det använda kärnbräns- let är svårare att uppskatta. Detta beror mycket på att man hittills har begränsade erfarenheter att bygga på när det gäller upparbetning av den typ av kärnbränsle som används i svenska reaktorer. Den upparbetning som hittills bedrivits har gett utsläpp som motsvarar en risk för samman- lagt 5— 10 dödsfall i cancer bland allmänheten om man upparbetar det an- vända kärnbränslet från 20 års drift av en 1 000 MW reaktor.
De nordiska ländernas strålskyddsinstitut har föreslagit att de framtida utsläppen bl a av kol-14 (se 5 26) bör begränsas. I så fall skulle risken stan- na vid sammanlagt 1—2 dödsfall i cancer bland allmänheten om man upp- arbetar det använda kärnbränslet från 20 års drift av en 1 000 MW reak- tor. Som närmare diskuteras i kapitel 3 finns det också teknik utvecklad för att avsevärt minska utsläppen av radioaktiva ämnen från upparbet— ningsanläggningar.
Om man inte vill upparbeta det använda kärnbränslet måste det överfö- ras till en form som fyller kraven på en säker inneslutning för slutlig för- varing (se närmare 3 24). De tekniska processerna härför kan ge utsläpp. som för närvarande inte kan uppskattas närmare eftersom inga metoder ännu finns utvecklade. Av tekniska skäl (se kapitel 3 s 107) är det dock in- te troligt att utsläppen från en sådan överföringsprocess blir högre än från upparbetningsanläggningar.
Det kan också vara av intresse att uppskatta cancerriskerna inte bara från enskilda reaktorer utan från hela kärnkraftprogram. Ett svenskt kärnkraftprogram med tiotalet aggregat och upparbetning av bränslet in- om eller utom landet skulle ge en risk för 1—2 framtida dödsfall i cancer per driftår förutsatt att de nordiska strålskyddsorganens rekommenda- tioner om utsläppen följs. Dessa 1—2 cancerfall från det svenska kärn- kraftprogrammet fördelas över hela Europas befolkning. Om övriga euro- peiska länder bygger ut kärnkraften i ungefär samma omfattning som Sverige skulle cancerfallen i Sverige kunna öka med ett eller ett par fall om året, eftersom vi i Sverige då utsätts för både egna och utländska ut- släpp. Ett sådant europeiskt kärnkraftprogram utsätter befolkningen för en strålning som uppskattas till någon hundradel av doserna från naturli- ga källor. Vi vill understryka att osäkerheten är betydande i alla dessa uppskattningar av cancerrisken från kärnkraft. De gäller också endast under vissa förutsättningar som närmare redovisas i kapitel 5, s 137.
Cancer och fossila bränslen
Antalet fall av lungcancer har ökat starkt de senaste årtiondena. I Sveri- ge inträffar ungefär 2 000 fall om året. Huvudsakligen drabbas män men andelen kvinnor har ökat under senare år. Man anser att rökning orsakar eller bidrar till omkring tre fjärdedelar eller mer av lungcancerfallen. Rök- ningens dominerande roll gör det svårt att få klarhet om andra orsaker till lungcancer. Man vet dock att luftföroreningar, främst i städerna, innehål- ler ett stort antal ämnen som sannolikt kan framkalla cancer — vart för sig eller i samverkan.
I mars 197 7 anordnade Karolinska institutet på uppdrag av kommittén ett internationellt forskarmöte kring luftföroreningar och hälsorisker. När det gäller att bedöma cancerriskerna från användningen av fossila bränslen torde mötets uttalanden vara det bästa underlag som för närva- rande är tillgängligt. Uttalandena präglas dock av stor försiktighet och betonar osäkerheterna.
Deltagarna i forskarmötet enades om att luftföroreningarna i stora tät- orter — sannolikt i samverkan med rökning — har bidragit till storleks- ordningen 5—10 extra fall av lungcancer per 100 000 manliga invånare och år. Det faktiska antalet fall beror på vilka förhållanden som rätt lokalt i varje tätort under de senaste årtiondena. Vidare bör man räkna med att varje ökning av mängden cancerframkallande ämnen i luften medför en motsvarande ökning i riskerna för cancer. Inte heller bör man räkna med några s k tröskelvärden. dvs värden under vilka små tillskott av förore- ningar inte innebär någon ökad sjukdomsrisk, om man inte har säkra be- vis för sådana tröskelvärden.
Luftföroreningarna i svenska tätorter kommer framför allt från lokalupp- värmning och bilism. Även om luftföroreningarna bara skulle bidra till en liten del av lungcancerfallen är det dock många fall om året det gäller. I Sverige kan det röra sig om något eller några hundratal fall per år.
Kol- och oljeeldade kraftverk. Beräkningar visar att kol- eller oljeeldade kraftverk torde ge mycket små tillskott till mängden cancerframkallande ämnen i luften även i närliggande städer. Å andra sidan sprids förorening- arna över stora områden. En grov riskuppskattning efter samma princi- per som för kärnkraftverk tyder på en risk för något extra fall av lungcan- cer bland Europas befolkning per 20 driftår för ett olje- eller koleldat kraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt.
Osäkerheten i denna riskuppskattning är stor — troligen större än för kärnkraftverk. Redan de utsläppta mängderna av cancerframkallande ämnen torde variera starkt med typ av bränsle och förbränningsteknik. Riskuppskattningen är grundad på antagandet att halten av ett enda äm- ne (bens(a)pyren) ger ett mått på den cancerframkallande effekten hos ut- släppen. Det finns nya mätningar som tyder på att utsläppen av bens(a)- pyren från dagens kraftverk är 10—100 gånger större än som antagits i beräkningarna. Antalet cancerfall per 20 driftår skulle alltså kunna vara 10— 100 gånger större. Vidare råder det stora osäkerheter om förorening- arnas spridning och omvandling i luften samt om hur de tas in och verkar i kroppen. Vi vet inte i dag heller något om den cancerframkallande verkan hos blandningar av olika ämnen. Vid det ovan nämnda internationella forskarmötet var en av slutsatserna att man måste vara mycket försiktig med att dra slutsatser om luftföroreningarnas cancerframkallande effekt utifrån halten av ett enstaka ämne, eftersom man vet så litet om hur olika föroreningar kan samverka.
När det gäller luftföroreningarnas roll för uppkomsten av andra former av cancer än lungcancer är det vetenskapliga underlaget ännu osäkrare. Man vet dock att skadliga ämnen kan tas upp och fördelas i kroppens olika vävnader. Vi har dock inte funnit det möjligt att uttala oss om hur stora risker det kan röra sig om.
Förändringar i arvsmassan kan ge upphov till skadliga arvsanlag som kan gå i arv från föräldrar till barn i många generationer. Ett stort antal män- niskor drabbas förr eller senare av handikapp eller sjukdomar där ärftliga faktorer spelar in. I Sverige rör det sig om många tusen fall per år.
Den ökning av antalet ärftliga skador som joniserande strålning kan orsa- ka anses vara förhållandevis känd och möjlig att beräkna. Ett svenskt kärnkraftprogram på tio aggregat med upparbetning av kärnbränslet kan ge något enstaka fall av ärftligt betingad skada per driftår bland allmän- heten, förutsatt att de nordiska strålskyddsorganens rekommendationer om utsläppen följs. Från 20 års drift av ett sådant program kan man vän- ta ca 20 fall som sprids ut över många generationer, dvs hundratals år.
Man vet vidare att många kemiska ämnen kan orsaka förändringar i arvs- massan. Sådana ämnen finns t ex i bilavgaser. Problemet är bl a att förut- säga hur ämnena kommer in i kroppen, hur de eventuellt omvandlas där till mer eller mindre farliga ämnen, och hur de slutligen når könscellerna. I dag vet vi inte tillräckligt mycket för att uttala oss om luftföroreningar- nas inverkan på arvsmassan.
Fosterskador
Under havandeskapstiden kan joniserande strålning och vissa kemiska ämnen påverka fostrets normala utveckling. Detta kan medföra missbild- ningar och andra fosterskador som är ärftliga endast om skadorna drab- bar fostrets könsceller.
När det gäller joniserande strålning och kemiska ämnen är det mycket svårt att ge risksiffror för fosterskador. Risken beror i hög grad på när un- der havandeskapet modern bestrålas eller får i sig ett visst kemiskt ämne. De högsta stråldoserna till enskilda individer som bor nära svenska kärn- kraftverk anses emellertid ligga på hundradelar eller tusendelar av de do- ser som kan ge en påtaglig risk för fosterskador.
Inverkan på hälsan på mycket lång sikt
Kärnkraftens avfall
Ett kärnkraftaggregat på 1 000 MW elektrisk effekt ger cirka 30 ton för- brukat kärnbränsle per driftår. Huvuddelen, ca 96 procent, är uran. Av återstoden utgörs omkring ett ton av s k klyvningsprodukter — starkt radioaktiva isotoper av en rad lättare grundämnen som strontium och ce- sium. Omkring 230 kg utgörs av plutonium, varav 170 kg är klyvbart, dvs användbart till nytt kärnbränsle. I avfallet ingår dessutom ca 60 kg and- ra s k transuraner (grundämnen tyngre än uran).
Vid upparbetning avskils plutonium och uran för att återvändas som reaktorbränsle. Med de metoder som i dag framstår som realistiska torde det återstående högaktiva avfallet komma att bindas i stavar eller liknan- de av glas eller keramiska material. Avfallet får då en volym av några ku- bikmeter per driftår.
Metoderna för hur man skall förvara avfallet efter upparbetningen är än- nu ej slutprovade. Processer finns dock utvecklade i laboratorieskala.
Man torde dock behöva långtidsprova olika processer innan man binder sig för en viss metod för slutdeponering i stor skala.
Inom kärnkraftindustrin torde man hittills ha utgått från att bränslet skall upparbetas. Utvecklingen av metoder för slutförvaring av använt kärnbränsle utan upparbetning har därför knappast mer än påbörjats. Ett förslag är att kapsla in det använda kärnbränslet i behållare av be- ständiga keramiska material. Utan upparbetning blir avfallsvolymen om- kring 30 gånger större än med.
Med hänsyn till den tidsgräns som gällt för vårt arbete har vi inte funnit det rimligt att försöka värdera riskerna vid olika metoder att slutförvara det högaktiva avfallet. Ett mer fördjupat tekniskt underlag för sådana riskprövningar torde föreligga inom det närmaste året som följd av en rad pågående in- och utländska forsknings- och utvecklingsprojekt. Det går dock att från befintligt underlag allmänt beskriva riskerna från avfallet.
En av de rimligaste lösningarna, särskilt för svenskt vidkommande, ver- kar fn vara att slutförvara avfallet i geologiskt stabila bergformationer några hundra meter under markytan. Detta gäller vare sig man upparbe- tar bränslet eller ej. Den huvudsakliga risken från hälso- och miljösyn- punkt blir då att radioaktiva ämnen trots inkapslingen läcker ut i grund- vattnet. Riskbilden ändrar sig därvidlag med tiden.
Under de första århundradena är det de starkt radioaktiva klyvningspro- dukterna som utgör den största risken. Under denna tid är det utomor- dentligt viktigt att förhindra läckage till grundvatten i närheten av mark- ytan. Kraven blir då mycket höga på en tät inkapsling av avfallet. I det mycket långa tidsperspektivet, dvs 10 000 år till 1 miljon år, är dock des- sa krav rimligen inte lika höga. Efter omkring 500 år blir sålunda avfallet — exklusive det avskilda och eventuellt återanvända plutoniet — knap- past mer biologiskt farligt från strålrisksynpunkt än den ursprungliga mängden naturligt radioaktivt uran som användes till att framställa kärnbränslet. Väljer man slutdeponering utan upparbetning torde avfal- let i fråga om långsiktiga biologiska strålrisker motsvara högst något tio- tal gånger de ursprungliga uranmängderna.
Bl a sådana överväganden som redovisats ovan ligger till grund för att många forskare anser det möjligt att tekniskt lösa avfallsförvaringen. De menar då att möjligheterna till läckage av radioaktiva ämnen till omgiv- ningen under olika tidsperioder kan göras så små att risken för strålska- dor inte är påtagligt större än motsvarande naturliga risker, t ex på grund av att radioaktiva ämnen kommer ut i grundvattnet genom urlakning av naturliga uranförekomster.
Andra forskare menar att osäkerheterna är mycket stora, bl å när det gäl- ler kapslingsmaterialens beständighet och de kemiska egenskaperna hos vissa ämnen i avfallet, särskilt då konstgjorda grundämnen som transura- nerna.
Vi har redan nämnt att vi inte funnit det möjligt att bedöma riskerna för strålskador från avfallet utan ett fördjupat tekniskt underlag. Bl a torde det behövas ingående provningsprogram för att klarlägga om det finns tillgång till material som gör det möjligt att med tillräcklig säkerhet inne- sluta avfallet i både det korta och långa tidsperspektivet, Riskerna för transport av klyvningsprodukter till markytan vid ett eventuellt läckage måste också noga studeras.
Kompletterar man lättvattenreaktorer med bridreaktorer blir upparbet- ning nödvändig och avfallsproblemen annorlunda. Går man över till brid- reaktorer kommer man att utvinna mer energi ur varje ton ursprungligt uran eftersom en större andel av uranet kommer att utnyttjas till kärn- bränsle. Följden blir att man totalt sett får mycket större avfallsmängder än från lättvattenreaktorer räknat per ton använt naturligt uran.
Halten transuraner i avfallet ökar också. Avfallet från bridreaktorer kom- mer därför i det långa tidsperspektivet att innebära långt större strålris- ker än de ursprungliga uranmängderna. Dessutom kan man räkna med att ekonomiska skäl kommer att tala för att man med bridreaktorer kom- mer att använda en större del av jordens sammanlagda urantillgångar än vid lättvattenreaktorer. Även detta kan bidra till avsevärt ökade avfalls- mängder vid bridreaktorer.
Utsläpp av långlivade radioaktiva ämnen
Huvuddelen av de radioaktiva ämnen som under normal drift släpps ut från kärnkraftaggregat och upparbetningsanläggningar försvinner grad- vis ur miljön. Detta sker inom de första hundra åren efter utsläppet —- för många ämnen betydligt snabbare. De radioaktiva ämnena har då sönder- fallit och omvandlats till icke radioaktiva ämnen. Därmed kan sådana äm- nen inte medföra några som helst strålningsrisker på mycket lång sikt.
Ett fåtal av de radioaktiva ämnen som släpps ut har betydligt längre livs- längd, tusentals år. Ämnena anses under denna tid hinna spridas över större delen av världen. Utsläppen kan därför ge små tillskott till den na- turliga bakgrundsstrålningen under lång tid.
Ett exempel är utsläpp av jod-129. Även om man antar ett världsomfat- tande kärnkraftsprogram med tusentals reaktorer i drift under flera hundra år, blir tillskotten till den naturliga bakgrundsstrålningen små — några hundradels procent. Tillskotten består dock under flera tiotal miljo- ner år. Strålskyddsexpertisen framhåller svårigheterna med att göra me- ningsfulla beräkningar av vilka hälsorisker det kan innebära med så små dostillskott under så lång tid. Det är dock klart att utsläppen av jod-129 innebär försvinnande små risktillskott för enskilda individer och även för generationer om man jämför med alla andra hälsorisker de möter under sin livstid.
Ett annat exempel är utsläpp av kol-14. Med nuvarande teknik kan en stor och världsomfattande kärnkraftutbyggnad på lång sikt ge stora utsläpp av kol-14. Särskilt blir detta fallet om man satsar på bridreaktorer och därmed upparbetning i stor skala. Utsläppen av kol-14 kan då ensamma leda till en påtaglig höjning av den naturliga bakgrundsstrålningen i hela världen. Sedan utsläppen upphört försvinner förhöjningen gradvis under loppet av några tusen år.
De nordiska ländernas strålskyddsinstitut anser att den hittillsvarande rutinen att släppa ut allt kol-14 i atmosfären inte kan godtas på sikt. Där- för bör man redan nu verka för en begränsning av utsläppen av kol-14. Hu- vuddelen av utsläppen av kol-14 kommer från upparbetning av det använ- da kärnbränslet. Man kan inte heller helt bortse från de utsläpp som här- rör från driften av kärnkraftverk. Utsläppen från 20 års drift av ett kärn- kraftverk pä 1 000 MW kan teoretiskt sett orsaka sammanlagt 3—6 döds-
fall i cancer och något färre ärftligt betingade skador. Dessa skadefall för- delas över hela jordens befolkning och sprids ut över en tid av några tusen år. Upparbetningsanläggningar släpper dessutom ut långlivade radioaktiva ämnen i havet, däribland små mängder plutonium och andra transuraner. Utsläppen av sådana ämnen från upparbetningsanläggningen i Windscale har bl a behandlats av den brittiska Flowerskommissionen. Kommissio- nen ansåg inte att gällande gränser för tillåtna utsläpp behöver skärpas omedelbart. Däremot underströk man behovet av forskning för att klar- lägga utsläppens långsiktiga effekter.
Metallutsläpp från askhögar m m
Kolkraftverkens askhögar innehåller större delen av de giftiga tungmetal- ler som ursprungligen fanns i kolet. Detta kan innebära att en riskbörda som är svår att uppskatta läggs på kommande generationer.
Regnvatten som tränger igenom askhögarna lakar ur metallerna och kan förorena grundvattnet. Detta kan undvikas genom att markskiktet under askhögarna tätas och genom att vattnet från askhögarna leds bort och re- nas på ett kontrollerat sätt. Att lägga upp ett asklager innebär dock en förpliktelse att se till att reningen fungerar under mycket lång tid. Det kan röra sig om flera hundra år — i princip så länge som erfordras för att de farliga metallerna i lagret skall kunna tas om hand på ett betryggande sätt som förhindrar en okontrollerad spridning till miljön under all fram- tid. Man kan här t ex jämföra med den risk för spridning som fanns från de ursprungliga kolflötserna.
Vi har redan nämnt att vissa metaller, bl a kadmium,'som släpps ut med rökgaserna lagras upp i naturen. Kadmium blir kvar i markens ytskikt under lång tid. Även detta innebär att en riskbörda läggs på kommande generationer.
Vi har funnit det svårt att i nuvarande kunskapsläge närmare värdera de mycket långsiktiga riskerna med metallutsläpp av olika slag.
Inverkan på yttre miljon
Användningen av de flesta energislag för med sig omfattande ingrepp i naturen. Ett stort värmekraftaggregat ger ca 6 TWh elenergi per år. För att framställa så mycket elenergi per år måste man t ex
bryta ca 700 000 ton skiffer eller ca 100 000 ton högvärdig uranmalm per år (det mesta materialet kan användas för återfyllning, men krä- ver då mera utrymme), eller utvinna ca 1,5 miljoner ton olja eller ca 1,6 miljarder m3 naturgas per år eller
bryta drygt 2 miljoner ton kol eller ca 7 miljoner ton oljeskiffer per år eller C ta upp 20—25 miljoner m3 torv per år från omkring 200 km2 torvmossar eller
odla 1 000—2 000 km2 energiskog och årligen avverka erforderlig del av denna eller bygga ut och driva kraftverk i en stor N orrlandsälv (Kalix älv skulle t ex ge 4,5 TWh per år) eller bygga och driva hundratals till något tusental vindkraftverk (beroen- de på aggregatens storlek) som är 100—150 m höga och utspridda över några hundra kmz.
Siffrorna ger en grov uppfattning om vilka naturresurser som utnyttjas för vår energiförsörjning. Sverige förbrukar för närvarande omkring 80 TWh elenergi per år varav knappt 60 TWh framställs genom vattenkraft. De uranmalm- och bränslemängder som går åt för att alstra 6 TWh elener— gi motsvarar 15—18 TWh värmeenergi. Det beror på att en viss mängd energi går förlorad vid omvandlingen från värmeenergi till elenergi. En värmemängd på 15—18 TWh motsvarar i stort sett det årliga uppvärm- ningsbehovet i Stockholmsområdet.
Direkta ingrepp i naturen
När man framställer energi blir det nästan alltid ingrepp i naturen. Land- skapsbilden förändras liksom livsvillkoren för växter och djur. Likaså på- verkas ofta den lokala befolkningens levnadsmönster.
Vattenkraft
Andra utredningar har uppskattat att vattenkraft som skulle ge omkring 5 TWh/år kan byggas ut med rätt måttliga skador. Det rör sig då mest om ett stort antal kompletteringar i redan reglerade älvsträckor. De män- niskor som direkt berörs av skadorna kan ändå uppleva dem som stora.
De enskilda utbyggnadsprojekt som kan ge avsevärda krafttillskott krä- ver i allmänhet omfattande ingrepp i hittills orörda älvsträckor. För varje större anläggning påverkas direkt åtskilliga km älvlopp. Vidare får man dämma över områden på 10—100 km2 i typiska fall. Inverkan på rennä- ring och fiske blir ofta avsevärd. I flera fall drabbas områden med en le- ( vande samekultur.
Kol, olja, naturgas och kärnkraft
Kolbrytning liksom brytning av uranmalm eller uran- och oljeskiffer in- nebär betydande ingrepp i landskapet, särskilt vid dagbrott. Dagbrott , kan dock återfyllas och återställas i viss utsträckning. Särskilt gäller det- * ta malm- och skifferbrytning där inte så stora mängder material behöver _ lämna brytningsplatsen. Vid underjordsbrytning kan stora markområ- den bli begränsat användbara på grund av bl a marksättningar. Grund- vattnet påverkas i allmänhet starkt vid alla former av gruvdrift. Även ut- vinning av olja och gas kräver i allmänhet stora anläggningar, som sätter sin prägel på landskapsbilden.
1 1 Nya samhällen växer upp kring gruvor och oljefält. Dessa samhällen får ( sällan en livskraft som varar längre än tillgången på energiråvaran. Kraft- verk, raffinaderier och liknande stora anläggningar sätter också sin prä- gel på den lokala landskapsbilden. Kolkraftverk behöver vidare stora
markområden för askupplag. 40 års drift av ett kolkraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt ger en kulle av aska med en bottenyta av en kvadrat- kilometer och en höjd av flera tiotal meter. Ungefär lika stora högar blir det av det kalkslam man får från olje- och kolkraftverk som avsvavlar rökgaserna.
Kring kol- och oljekraftverk, raffinaderier och liknande krävs en skydds- zon på åtskilliga hundra meter för att begränsa de närboendes besvär av damm, buller, dålig lukt och dylikt. Runt kärnkraftverk och upparbet- ningsanläggningar måste man ha en skyddszon på 2 km. Inom zonen gäl- ler byggnadsförbud för bostäder. Dessutom bör tätorter inte byggas på närmare håll än 15— 20 km.
Övriga energislag
Som framgick på sidan 27 påverkas naturen även när vi använder torv, Vindenergi och energiskogar. Solvärmepaneler och anläggningar för j ord- värme kan däremot ofta passas in i den vanliga bebyggelsen. Om solceller används för elproduktion i större skala kan de dock ta mycket mark i an- språk.
Utsläpp av föroreningar
Varmvatten från olika typer av kraftverk
Kärnkraftverk och kraftverk som eldas med olja, kol eller andra bränslen ger stora mängder spillvärme. Om spillvärmet inte används för uppvärm- ning av bostäder (fjärrvärme) eller för industriellt bruk är det från samhäl- lets synpunkt ett stort slöseri med energi. Cirka 1,5—2 gånger mer energi lämnar nämligen kraftverket som uppvärmt kylvatten eller uppvärmd luft än som elektrisk ström. För ett kraftverk med 1 000 MW elektrisk ef- fekt rör det sig om 30—50 m3 vatten per sekund som värms upp ca IOOC. Den högre siffran gäller kärnkraftverk. Sådana utsläpp kan märkas i havsområden på flera tiotal kmz. Verkningarna på miljön kan vara av bå- de positiv och negativ art.
Radioaktiva ämnen från kärnkraftverk m m
Kärnkraftverk och upparbetningsanläggningar släpper ut radioaktiva ämnen som i viss mån tas upp och anrikas i växter och djur. Mängderna är så små att deras inverkan på arternas fortlevnad anses försumbar till skillnad mot vad som är fallet med många kemiska miljöföroreningar. Problemen med kärnkraftens högaktiva avfall har redan behandlats.
Försurning av mark och vatten genom förbränning av olja och kol __— Olja och kol innehåller vanligen 1—3 procent svavel. Vid förbränningen bildas svaveldioxid som helt eller till en del släpps ut i luften. Där om- vandlas svaveldioxiden delvis till andra svavelföreningar.
Svavelföreningarna faller så småningom ned och försurar mark och vat- ten. Försurningen av de svenska markerna och vattendragen är inte bara en följd av våra egna utsläpp utan beror också till stor del på utsläppen i de industrialiserade delarna av Europa. Av det totala nedfallet av svavel- föreningar i Sverige står vi själva för 25—30 procent. Ungefär lika mycket
svavelföreningar från svenska utsläpp faller ned i övriga Europa som vi i Sverige tar emot utifrån.
Ju surare vattnet blir, desto mer påverkas växt- och djurliv. Pågår ut- vecklingen mot surare vatten en längre tid får det drastiska följder. Fis- kar och huvuddelen av de växter som förekommer i en normal sjö försvin- ner så småningom — sjön dör. I dag är en sådan utveckling redan på väg i omkring 10 000 av Sveriges omkring 100 000 sjöar.
I områden med sur nederbörd finns det risk för att skogsproduktionen minskar i framtiden. Försurningen gör också att nedfallen av metaller ger större skador.
Byggnader och andra föremål skadas genom vittring och korrosion till följd av luftföroreningar. Sådana skador har uppskattats till hundratals miljoner kronor per år i Sverige.
Totalt släpptes omkring 800 000 ton svaveldioxid ut i Sverige 1973. Härav kom omkring 600 000 ton från förbränning av olja och 200 000 ton från in- dustriutsläpp. Målet för nuvarande lagstiftning är att till 1985 få ned des- sa utsläpp till hälften eller totalt omkring 400 000 ton per år, dvs nivån i början av 1950talet. Därigenom hoppas man kunna bryta nuvarande ut- veckling mot ökad försurning av mark och vatten. Utvecklingen när det gäller utsläppen i övriga Europa får dock stor betydelse. Ett olje- eller koleldat kraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt kan beräk- nas släppa ut mellan 10 000 och 30 000 ton svaveldioxid per år. Den lägre siffran gäller ett verk med rökgasrening, medan den högre avser ett verk som använder lågsvavligt bränsle och därmed enligt nu gällande bestäm- melser inte behöver rena rökgaserna från svavel. Detta innebär att ett en- då ytterligare kraftverk kan öka de beräknade svenska utsläppen 1985 med 2—8 procent. Kraftverket ger vidare en lokal ökning av försurningen som inte är obetydlig.
MW
Utsläppen av metaller från kraftverk kan innebära problem för både hälsa och miljö. Kadmium tas upp av växter och djur och når sedan människan. På sikt kan man bli tvungen att reglera jordbrukets inriktning och om- fattning kring kolkraftverk med höga kadmiumutsläpp. Kvicksilver som släpps ut från kolkraftverk anrikas i fisk som fångas och äts av männi- skor. Även fiskätande djur, som sjöfågel, riskerar att förgiftas.
Vanadin förekommer i både kol och olja. Det finns data som visar att va- nadin från värmeanläggningar och andra användningsområden hämmar vissa omvandlingsprocesser i jorden som är viktiga för växternas närings- tillgång om dagens utsläpp får fortsätta. Detta kan ge en mätbar minsk- ning i skogstillväxten från sekelskiftet och framöver.
Liknande hämningseffekter kan erhållas även med en lång rad andra me- taller, t ex kvicksilver och koppar, om inte utsläppen begränsas.
B_ly sprids i första hand genom bilavgaser (blyhaltig bensin). Om blyhal- ten i omgivningen är hög lagras blyet upp i både växter och djur. Om- kring hälften av allt bly faller ned i närheten av trafikleder. Bly lakas ur jorden långsamt. Men nuvarande utsläpp ökar blyhalterna i marken fort- löpande. Blyets allmänt giftiga egenskaper gör att en fortsatt upplagring i marken så småningom skulle kunna medföra skadeverkningar. Det finns
dock inga undersökningar som visar att blyet hittills har orsakat några rubbningar i växt- och djurliv.
M
Av den mängd olja som transporteras till havs spills 0,16 procent ut vid hanteringen på fartyg och oljeplattformar. Det innebär att Sveriges sam- manlagda oljeförbrukning statistiskt sett bidrar till spill på över 40 000 ton per år. Det är omkring dubbelt så mycket som det totala utsläppet vid blowoutolyckan vid Bravoplattformen våren 197 7. Stora haverier och tankbåtskatastrofer svarar bara för någon tiondel av utsläppen. I huvud- sak rör det sig om avsiktliga utsläpp eller utsläpp till följd av slarv och mindre missöden.
Även små oljeutsläpp kan få stora lokala verkningar på växt- och djurliv, t ex beståndet av sjöfågel. Om de långsiktiga effekterna av de stora mängder som släpps ut i öppet hav vet man ännu mycket litet, men forsk- ning pågår.
Inverkan på milj ön på mycket lång sikt
Många direkta ingrepp i naturen i form av t ex gruvor eller utbyggda äl- var blir bestående under mycket lång tid.
Halterna av vissa metaller i markens ytskikt ökar fortlöpande så länge utsläppen pågår, och sedan kan det ta hundratals år eller ännu mer efter det att utsläppen upphört innan halterna åter närmar sig naturliga ni- våer. Detta, liksom kärnkraftens avfallsproblem, har redan behandlats.
Inverkan på klimatet
Vid all förbränning av kol, olja, naturgas, torv och andra kolhaltiga bräns- len bildas koldioxid. Om man ser till all användning av bränslen rör det sig om mycket stora mängder. Ett kraftverk om 1 000 MW släpper ut flera miljoner ton koldioxid per år.
Riskerna för långsiktiga klimatförändringar på grund av koldioxidutsläp- pen har uppmärksammats under senare år, men de är långtifrån klarlag- da. Vi vet att omsättningen av koldioxid i atmosfären sker mycket lång- samt. Varje utsläpp av koldioxid höj er därför koldioxidhalten en aning för hundratals till tusentals år framåt i tiden. Fortsätter dagens ökning av förbrukningen av kol och olja, fördubblas halten av koldioxid i atmosfären inom 50 till 100 år, dvs någon gång mellan år 2020 och 2070. Vissa forskare anser att jorden i sin helhet då skulle börja få ett varmare klimat. Detta skulle i sin tur medföra att delar av polarisarna började smälta. Följden blir i så fall att världshavens nivå höjs med flera meter.
Samtidigt förändras jordens klimat långsiktigt av naturliga orsaker. Även dessa förändringar är svåra att förutsäga. Man vet därför inte om koldioxidutsläppen kommer att höja temperaturen eller bara förhindra el- ler fördröja en avkylning.
På många håll i världen planerar man en fortsatt ökad användning av fos- sila bränslen. Därför finner vi det mycket otillfredsställande att osäkerhe- ten är så stor om risken för klimatförändringar. Det allvarligaste är att den dag vi säkert kan mäta en klimatpåverkan från koldioxidutsläppen
har vi troligen inlett en utveckling som det är för sent att göra något åt. Förbränning av ved och biomassor från energiskogar medför inga risker i detta avseende. I stort sett samma mängder koldioxid som bildas vid för- bränningen tas upp vid återväxten.
Några forskare har på senare tid varnat för att fortsatta och ökande ut- släpp av den radioaktiva isotopen krypton-85 från upparbetning av kärn- bränsle skulle kunna påverka atmosfärens elektriska egenskaper och däri- genom klimatet. Osäkerheten är dock stor om hur såväl krypton-85 som kemiska luftföroreningar kan påverka klimatet via atmosfärens elektris- ka egenskaper. Undersökningar pågår.
Arbetsmiljön och dess hälsorisker
Arbetsmiljön inom olika slags energiproduktion bör bedömas med hän- syn till två faktorer. Den ena avser risken för yrkesskador i förhållande till framställd energimängd. Denna uppskattning bör avse hela process- kedjan, från utvinning av energiråvara till avfallshantering. Den andra faktorn avser förekomsten av speciellt påfrestande och riskfyllda arbets- miljöer. Dessa kan drabba en liten grupp anställda och behöver inte ge ut- slag i skadestatistiken per producerad energimängd.
Det statistiska underlag man har för att uppskatta riskerna är av skiftan- de kvalitet. Bl a är vissa sjukdomsrisker, t ex risken för cancer, inte en- hetligt redovisade. Med hänsyn till sådana skillnader i underlaget bör man se mer till storleksordningen än till de exakta siffervärdena. Likale- des bör man vara försiktig med att använda siffrorna för att försöka för- utsäga antalet skador som verkligen kommer att inträffa i framtiden.
Vattenkraft
Risken för skador och dödsfall i samband med vattenkraft finns främst när man bygger anläggningarna. Utslaget över en anläggnings hela livs- längd — ca 50 år — rör det sig om ca 0,15 dödsfall och 30 skadefall för en årsproduktion på ca 5 TWh elkraft. Statistiskt sett inträffar eventuella dödsfall och ca 20 skador när man bygger anläggningen.
Olja och naturgas
När man utvinner olja till lands inträffar ca 0,6 dödsfall och ca 50 skade- fall varje år för en årsproduktion som ger ca 6 TWh elenergi i kondens- kraftverk, eller ca 15 TWh om oljan används för uppvärmning. Av skador- na inträffar tre fjärdedelar utomlands. När man utvinner olja, t ex 1 N ord- sjön, är skaderiskerna antagligen större, men ännu finns inte tillräcklig statistik för att man skall kunna räkna ut riskerna per utvunnen olje- mängd. Personalen på oljeplattformarna utsätts för stora risker. Framför allt gäller detta dykarna — av dem omkommer omkring en på hundra var- je år. Yrkesskaderiskerna vid användning av naturgas uppskattas till omkring hälften av dem vid olj eanvändning.
1 l 1 1
,.r __.
När man utvinner och transporterar kol inträffar 4—5 dödsfall och 700—1 000 skadefall för en årsproduktion som ger ca 6 TWh elenergi i kon- denskraftverk, eller ca 15 TWh om kolet används för uppvärmning. Tre fjärdedelar eller mer inträffar i gruvorna och de flesta övriga vid transpor- terna. Yrkesskadorna drabbar nästan helt arbetare utanför Sverige. I för- hållande till den energimängd man får ut kräver kolgruvorna stora insat- ser av mänsklig arbetskraft i en påfrestande och riskfylld arbetsmiljö — trots de förbättringar som skett under senare år. Siffrorna ovan gäller vid underjordsbrytning av kol. Vid dagbrytning är skaderiskerna uppskatt- ningsvis 3—4 gånger lägre för själva utvinningen.
Kärnkraft
Riskerna för yrkesskador vid användning av kärnkraft är av två typer: dels konventionella olyckor i urangruvor och vid byggande och drift av kärnkraftverk, dels ett ökat antal fall av cancer och ärftliga skador på grund av joniserande strålning. Strålriskerna drabbar främst personalen vid kärnkraftaggregat och upparbetningsanläggningar. Totalt i alla pro- cessled får man uppskattningsvis ca 40 yrkesskador, varav 0,1—0,3 döds- fall, för en årsproduktion på 6 TWh elenergi från ett kärnkraftaggregat. Av dessa beror 0,1—0,2 dödsfall på strålningen, med ungefär lika fördel- ning mellan personal vid kärnkraftverk och upparbetningsanläggningar. Uppskattningen av strålriskerna förutsätter att de i bilagorna antagna riktvärdena för sammanlagda stråldoser till personalen inte överskrids. Detta har inte hittills skett vid svenska kärnkraftverk. Från upparbet- ningsanläggningar finns inga svenska erfarenheter. Erfarenheter från ut- ländska kärnkraftanläggningar pekar på ca tre gånger högre strålrisker, vilket åtminstone delvis beror på skillnaden i strålskyddsbestämmelser. Det är osäkert om de antagna riktvärdena kan hållas på sikt, eftersom an- läggningarna kräver mer inspektioner, underhållsarbeten och reparatio- ner när de blir äldre.
Underhåll och reparationer av reaktorer och upparbetningsanläggningar uppvisar besvärliga arbetsmiljöer på grund av strålrisker och pressande arbetsförhållanden, bl a arbete i skyddsdräkter. Underjordsbrytning av uran ger samma arbetsmiljöproblem som arbete i andra malmgruvor. På vissa håll utomlands har dessutom stråldoserna tidigare varit ganska hö- ga på grund av dålig gruvventilation.
Övriga energislag
Bränslen som oljeskiffer, torv och ved ger förhållandevis höga risker för yrkesskador på grund av de stora materialmängder som skall hanteras. Solvärme och vindkraft ger antagligen förhållandevis små yrkesskaderis- ker. De som förekommer blir främst knutna till anläggning och underhåll.
Stora olyckor
Risker för stora olyckor uppmärksammas ibland mer än andra risker för människors liv och hälsa. Stora olyckor i kolgruvor med hundratals till tusentals omkomna har betytt mycket för att skapa politisk opinion för
ett bättre arbetsskydd i gruvorna. Likväl har inandningen av koldamm och det stora antalet mindre olyckor, med bara enstaka individer inbltan- dade, orsakat de flesta döds- och invaliditetsfallen bland gruvarbetarna, och gör så alltjämt.
Alltmer förfinade sannolikhetsberäkningar underlättar bara till en Viss gräns värderingen av risker för stora olyckor. Olika människor kan ändå ha olika uppfattning om hur man skall värdera skilda typer av risker. Sär- skilt torde detta gälla olyckor som kan få stora följdverkningar men där sannolikheten att de inträffar är liten.
Det går i dessa sammanhang inte att komma förbi vissa grundläggande värderingsproblem: inga risker är egentligen godtagbara, åtminstone inte iden meningen att man ej bör sträva efter att minska dem. Samtidigt kan samhället aldrig göras fullständigt riskfritt. Somliga risker måste man finna det rimligt att leva med därför att utbytet av verksamheten be- döms vara större än riskerna.
Vattenkraft
Utomlands har stora dammolyckor under de senaste årtiondena vid flera tillfällen krävt hundratals dödsoffer — i ett fall omkring 2 000 döda (Vai- ont, Italien). Risksiffror för utländska dammar kan inte tillämpas på svenska förhållanden. Dels är berggrund och konstruktionssätt annorlun- da i Sverige, dels ligger svenska dammar i mer utpräglad glesbygd. Ändå skulle ett brott på en stor svensk kraftverks- eller regleringsdamm kunna orsaka stora skador längs älvsträckan nedströms med risk för tiotals till hundratals dödsoffer, om förvarning och utrymning fungerade dåligt. Sannolikheten för ett sådant dammbrott i fredstid är enligt statens vat- tenfallsverk utomordentligt liten. Någon mer ingående uppskattning av riskerna föreligger inte för närvarande men pågår på uppdrag av energi- kommissionen. Det kan nämnas att de holländska nordsjödammarna är konstruerade så att risken för brott är högst ett på 10 000 år. Det förefal- ler inte osannolikt att påfrestningarna på svenska kraftverksdammar
vanligen är lägre.
Olja
Inom oljehanteringen är de stora olyckorna främst av typen haverier och blowouts på oljeplattformar till havs, förlisning av supertankers samt bränder och explosioner i raffinaderier. Sådana stora olyckor har inträffat flera gånger under de senaste tjugo åren. Antalet dödsoffer i varje olycka har varit något eller några tiotal och betydligt fler har skadats allvarligt. Det finns också liten risk för olyckor med ett större antal dödsoffer, t ex kollision med åtföljande brand mellan en oljetanker och ett stort passage- rarfartyg. En norsk uppskattning av riskerna visar, att om tio olj ekraft- verk på 1 000 MW elektrisk effekt drivs i 20 år ligger sannolikheten kring 20 procent för att man får en olycka med 20 döda eller fler. För större olyckor — mer än 100 döda — blir sannolikhetsuppskattningarna osäkra- re. Sannolikheten torde bl a avsevärt variera med hur kraftverk och raffi- naderier ligger i förhållande till tätbebyggelse och trafiken i de farleder tankfartygen skall använda.
De materiella skadorna och miljöskadorna kan också bli mycket omfat-
tande. En svår blowout på ett oljeborrtorn i Nordsjön kan medföra ut- släpp på omkring en miljon ton olja. Enbart för Sveriges del kan kostna- derna för sanering, fiskebortfall, osv i värsta fall uppgå till cirka 300 miljo- ner kronor, enligt en uppskattning från Naturvårdsverket. Det finns — låt vara osäkra — uppskattningar som tyder på att man med den teknik man hittills använt kan vänta sig några blowouts per årtionde. Kanske högst en av tio blowouts leder till större oljeutsläpp. Den blowout som in- träffade på Bravoplattformen i april 1977 och som ledde till utsläpp av drygt 20 000 ton olja motsäger inte dessa riskuppskattningar.
Ett stort supertankerhaveri i Östersjön kan leda till miljöskador där re- dan de kostnader som kan mätas i pengar för svenskt vidkommande kan uppgå till hundratals miljoner kronor. Sannolikheten för en sådan olycka har vi dock inte haft möjlighet att uppskatta.
Utsläpp av olja i samband med stora olyckor kan få förödande lokala ska- deverkningar på växt- och djurliv liksom många mindre utsläpp. Utsläpp vid stora olyckor svarar bara för omkring en tiondel av de totala oljeut- släppen i världshaven.
Naturgas
Utvinningen av naturgas sker i allmänhet samtidigt med oljeutvinning. Det kännetecknas av ungefär samma olycksrisker som gäller t ex borr— plattformar till havs.
Brott på stora gasledningar eller andra stora gasutsläpp — t ex från gas- eldade kraftverk — kan leda till explosioner och bränder med ett stort an- tal dödsoffer, särskilt om utsläppen drabbar tätorter. Transport av gas i rörledning utan mellanlagring är något säkrare än oljetransport med tankfartyg enligt den tidigare nämnda norska studien. Om tio gaseldade kraftverk på 1 000 MW elektrisk effekt drivs i 20 år, kan sannolikheten för en olycka med mer än 100 döda uppgå till någon procent. Sannolikheten kan variera beroende på var och hur kraftverk och ledningar är förlagda.
Naturgas kan också transporteras och lagras i koncentrerad flytande form, nedkyld till —162OC eller kallare. Om förvaringsbehållaren skadas kan gasen spridas snabbt i ett tunt skikt över stora land- och vattenytor. Omfattande bränder, och i vissa fall explosioner, kan bli följ den. Riskerna är troligen störst vid transporterna, men vi har inte haft tillgång till någ- ra siffermässiga uppskattningar. Mer ingående studier av dessa risker på- går genom energikommissionens försorg.
Kol
De dominerande olycksriskerna vid användning av kol är knutna till un- derjordsbrytning. Riskerna för stora gruvolyckor med många dödsoffer verkar fortfarande vara stora på många håll i världen. Om tio kolkraft- verk på 1 000 MW elektrisk effekt drivs i 20 år med en stor andel kol bru- ten under jord är enligt den norska studien sannolikheten 10— 20 procent för att en olycka med minst 100 döda skall inträffa.
I kolkraftverk finns en viss risk för koldammexplosioner. Detta kan i värsta fall leda till ett fåtal döda bland driftpersonalen.
Kärnkraft
Det farligaste som kan hända en lättvattenreaktor av den typ som an- vänds i Sverige är att reaktorhärden smälter. Härden består av ett stort antal rör som innehåller uranoxid. I dem äger kärnreaktionerna rum un- der intensiv värmeutveckling. Värmet leds bort av vatten som under högt tryck strömmar genom reaktorhärden. Fel i vattencirkulationen eller brott på reaktorkärl och rörledningar kan leda till överhettning, härdned- smältning och ångexplosioner. Då kan någon del av den stora mängden radioaktiva ämnen i reaktorhärden komma ut i omgivningen. Däremot kan reaktorhärden inte explodera som en kärnladdning.
En kärnreaktor är försedd med ett stort antal skyddssystem som skall förhindra att en härdsmältning inträffar. Om detta ändå sker finns det andra skyddssystem som skall begränsa utsläppen av radioaktiva äm- nen. Hittills har det inte inträffat någon olycka som lett till härdsmält- ning eller större utsläpp av radioaktiva ämnen vid civila lättvattenreakto- rer av den typ som förekommer i Sverige.
Många tusen dödsfall kan dock krävas om en reaktorolycka med stora ut- släpp skulle inträffa under värsta tänkbara omständigheter, nämligen om reaktorn ligger nära en stor stad och väder och vind vid olyckstillfället är sådana att utsläppet driver längs marken in över staden. Man kan knap- past räkna med att det i ett sådant läge går snabbt att utrymma tätorten. Större delen av dödsfallen kommer troligen att bero på cancer och ärftligt betingade skador, utspridda bland en befolkning på flera miljoner under många decennier. De materiella skadorna kan också bli mycket omfattan- de genom att stora markområden, i värsta fall upp till tusentals kmz, inte kan användas till följd av att de beläggs med radioaktiva ämnen som det kräver lång tid och stora kostnader att få bort. l De uppskattningar man gjort av riskerna för stora reaktorolyckor är l mycket osäkra. Drifterfarenheterna från kraftproducerande lättvatten- , reaktorer — totalt omkring 700 reaktordriftår — är ännu alltför begränsa- de för att man skall kunna använda dem för riskuppskattningar som blir tillfredsställande från statistisk synpunkt. I väntan på ytterligare drift- statistik är man hänvisad till teoretiska riskanalyser som den amerikan- ska s k Rasmussen-studien.
Om man bygger på Rasmussen-rapportens siffror skulle sannolikheten för en stor reaktorolycka med något tusental dödliga skador vara mindre än ca 0,003 procent om tio reaktorer drivs i 20 år. Då har antalet cancerfall räknats upp med hänsyn till bl a den kritik som den amerikanska miljö- vårdsmyndigheten riktade mot Rasmussen-studien.
Förutom mot sättet att beräkna och redovisa antalet cancerfall har kritik riktats mot Rasmussen-rapporten på en rad andra punkter. En ameri- kansk forskargrupp har nyligen publicerat en starkt kritisk granskning, där man bl a nämner att genomsnittsrisken för dödsfall till följd av reak- torolyckor beräknad per år och kärnkraftaggregat kan vara underskattad med en faktor 500 i Rasmussen-studien. Detta skall då enligt forskargrup- pen inte tolkas så att risken verkligen är 500 gånger större utan som en pessimistisk övre gräns för osäkerheten i riskuppskattningarna. Sådana skillnader mellan olika riskbedömningar visar att det är mycket svårt att bestämma sannolikheten för en allvarlig reaktorolycka. ,:
Risksiffror för amerikanska reaktorer kan heller inte direkt tillämpas på
svenska kärnkraftaggregat. Kompletterande studier pågår därför genom energikommissionens och kärnkraftinspektionens försorg.
Spridning av kärnladdningar
Flera utländska studier har på senare är kraftigt varnat för att man redan nu skulle binda sig för utvecklingslinjer som leder fram till plutoniumhan- tering i stor skala med en omfattande upparbetning av kärnbränsle och användning av bridreaktorer. Man har då hänvisat dels till risken för att fler länder skaffar sig kärnvapen, dels till risken för att plutonium kan komma att användas i terror- och utpressningssyfte av grupper och orga- nisationer.
Vi anser dessa frågor viktiga — en ökad spridning av kärnvapen ökar san- nolikt risken för kärnvapenkrig med deras enorma följ dverkningar för häl- sa och miljö. Det faller utanför ramen för vårt uppdrag att gå in på en vär- dering av dessa risker. För fullständighetens skull har vi dock i kapitel 9 kortfattat redovisat några faktorer av betydelse i sammanhanget.
Hälso- och miljöfrågorna i ett energi- politiskt perspektiv
Ej enbart en fråga om hälsa och miljö
Det svenska samhällets utformning och sätt att fungera påverkar och på- verkas av energiförsörjningen på många olika sätt. Exempelvis känne- tecknas de större basindustrierna, främst järn- och stålframställning samt pappers- och pappersmasseindustrin, av en hög energiförbrukning. Isoleringen av bostäder och val av uppvärmningsform har bl a påverkats av tillgång och pris på olika energislag som olja och elkraft. Tillgången på drivmedel hör till de faktorer som påverkar hur människor väljer att bo och resa — både till och från arbetet och på fritid. Stora och snabba för- ändringar i tillgången på energi kan ofta få allvarliga följdverkningar — både för enskilda individer och för samhället som helhet.
Med detta vill vi ha sagt det i och för sig självklara att frågan om vilken energiförsörj ning vi skall ha i framtiden aldrig kan diskuteras enbart med hänsyn till olika energislags negativa inverkan på hälsa och miljö. Hälso- och miljöeffekterna måste sättas in i ett vidare energipolitiskt samman- hang, där dessa effekter vägs samman med andra faktorer såsom trygg- het i energiförsörjningen, sysselsättning, existerande produktionsstruk- tur, kommunikationsnät och allmän samhällsekonomi, dvs faktorer som har att göra med de positiva sidorna av den nuvarande energiförbrukning- en.
Det ingår nu inte i vårt uppdrag att ta upp en bred diskussion kring vår framtida energiförsörjning. Vår uppgift har i stället varit att bidra med underlag av mer specialiserad natur som kan sättas in i ett sådant vidare sammanhang, främst vad gäller den framtida försörjningen med elkraft. Vi har valt att i möjligaste mån redovisa inverkan på hälsa och miljö för ett visst "energiblock" — vanligen en årsproduktion om ca 6 TWh elener- gi. Ett sådant energiblock motsvarar grovt sett årsproduktionen i en stor
norrlandsälv eller från ett stort kärnkraftaggregat eller fossileldat kraft- aggregat.
De viktigaste hälso- och miljöfrågorna för varje energislag
Överväganden om Sveriges framtida energiförsörj ning kommer som vi re- dan nämnt att till stor del handla om avvägningar mellan användningen av olika energislag. För att underlätta användningen av vårt material och våra bedömanden i sådana sammanhang redovisar vi på de följ ande sidor- na hur vi ser på de viktigaste hälso- och miljöfrågorna för varje energislag — både om man betraktar dem som fristående och i jämförelse med mot- svarande skadeverkningar och risker vid andra energislag.
En uttömmande jämförelse mellan olika energislag måste — det är ett av våra resultat — handla om hälso- och miljöeffekter av vitt skilda typer, t ex lokala ingrepp i naturen, risker för enstaka, stora olyckor, risker för att klimatet påverkas på lång sikt. Det framlagda materialet visar också att man inte kan beräkna någon form av enhetliga mätetal för hälso- och miljöpåverkan som gör det möjligt med enbart en enkel, siffermässig jäm- förelse mellan olika energislag. Vid jämförelser mellan energislag måste man väga in både sådana effekter som kan åsättas siffervärden, t ex markbehov i kvadratmeter och sådana som inte kan det, t ex inverkan på skönhetsvården i landskapsbilden. Även i de fall siffervärden kan anges, t ex för cancerrisker, måste man komma ihåg att osäkerheten i uppskatt- ningarna ofta är stor.
Den riskbild man i dag får fram kan också ändra sig snabbt med tiden som följd av de forsknings- och utvecklingsresultat som fortlöpande läggs fram. Vi har mött flera exempel härpå under utredningsarbetets gång. Det kom t ex fram data som visade att rökgaserna från kolkraftverk troli- gen kan renas från vissa metaller, däribland kadmium, omkring tio gånger effektivare än vad som antagits i bilagorna. Samtidigt lades det fram nya mätresultat som tydde på att utsläppen av ett cancerframkallande ämne som bens(a)pyren underskattats kanske tio eller hundra gånger jämfört med vad som antagits i riskuppskattningarna. På kärnkraftsidan pågår en rad undersökningar som inom något eller några år förhoppningsvis kommer att ge ett väsentligt bättre underlag för värdering av riskerna för stora olyckor och från det högaktiva avfallet.
Alla dessa osäkerheter i riskuppskattningarna måste beaktas när man jämför och värderar olika energislag. Vi anser det väsentligt att man stän- digt har dessa förbehåll i åtanke när vi fortsättningsvis går in på sådana jämförelser och värderingar. Vid en jämförelse mellan olika energislag bör man vidare enligt vår mening ta lika stor hänsyn till risker och skade- verkningar inom som utom Sverige. Detta är bl a en förutsättning för att Sverige skall kunna verka för begränsningar av utsläpp i andra länder som drabbar Sverige, t ex i form av nedfall av skadliga ämnen. Om man inte gör en sådan likvärdig värdering av riskerna skulle det också innebä- ra att man premierar energislag där man blir kvitt arbetsmiljöproblem i Sverige genom att de förläggs utomlands.
I enlighet med våra direktiv har vi huvudsakligen inriktat oss på de ener- gislag som främst kan komma i fråga för elkraftproduktion i större om- fattning under 1980-talet, dvs vattenkraft, kol, olja, naturgas och kärn- kraft. I första hand diskuterar vi — också i enlighet med våra direktiv —
följdverkningarna av att man använder dessa energislagi kraftverk för el- produktion. Vi vill emellertid redan här framhålla att följdverkningarna inom andra användningsområden än elproduktion, t ex uppvärmning eller bilism, kan vara avsevärt större. Det kan nämnas i detta sammanhang att det redan tillkallats en särskild utredning om hälsoriskerna från bilavga- ser.
Trots alla förbehåll vi gjort om osäkerheter är vi överens i kommittén om att de faktauppgifter och bedömningar vi här redovisar måste tillmätas stor vikt i det fortsatta energipolitiska arbetet. Som vi redan konstaterat måste en rad beslut om det framtida energiförsörj ningen fattas på det un- derlag som för närvarande är tillgängligt.
Vattenkraft
Vattenkraftens följdverkningar i form av stora och bestående ingrepp i såväl naturen som den lokala befolkningens levnadsvillkor är väl kända. Någon mer omfattande utbyggnad av vattenkraften kan knappast heller ske utan betydande ingrepp i hittills orörda älvsträckor. Eftersom dessa är så få blir de desto värdefullare. Samtidigt är vattenkraften i stort sett fri från andra skadeverkningar — energibäraren, dvs vattnet, ingår i sitt naturliga kretslopp.
Man kan vid en jämförelse inte heller komma ifrån att även de andra ener- gislagen innebär omfattande ingrepp i naturen, främst på utvinningssi- dan i form av uran- eller kolgruvor, oljefält etc. Dessa ingrepp har hittills legat utanför Sveriges gränser. Det finns dock visst fog för uppfattningen att ingreppen kan bli ytmässigt mindre i förhållande till utvunnen energi— mängd jämfört med vattenkraften. Uranutvinning i Billingen kan exem- pelvis redan vid måttlig brytningstakt energimässigt motsvara utbygg- nad av flera Norrlandsälvar.
Fossila bränslen
Klimatpåverkan. Ett stort och osäkert långsiktigt riskmoment är hur de stora utsläppen av koldioxid från alla fossileldade anläggningar kan på- verka jordens klimat på sikt. Detta är ett världsomfattande problem. Osäkerheten är stor om denna påverkan. Den är än så länge inte iaktta- gen. Det allvarligaste är att den dag effekten blivit så stor att den kan mä- tas kan vi inte göra något åt den. Förändringen blir då troligen bestående under tusentals år.
I ett världsomfattande perspektiv är osäkerheterna kring inverkan på kli- matet allvarligare när det gäller kol än olja. Världens koltillgångar är mycket större än tillgångarna på olja och kan därmed ge totalt sett långt större koldioxidutsläpp. Det finns knappast heller några tekniska möjlig- heter att minska utsläppen per ton olja eller kol som förbränns.
Kil. Energi ur kollade en gång grunden till den industriella utvecklingen i Europa och USA. Kol framstår för många som den enda energiråvara som vid sidan av uran i bridreaktorer kan ge några väsentliga energitillskott när det på allvar börjar bli brist på olja och gas, vilket möjligen kan bli fallet redan inom något eller några årtionden.
Användningen av kol ger dock risk för en rad allvarliga skadeverkningar. Antalet dödsfall och yrkesskador bland arbetare i kolgruvor under jord
blir högt. Problemen med luftföroreningar från kolkraftverk, sådana de byggts hittills, kan bli allvarliga. Man kan dock räkna med att det kom- mer att finnas teknik tillgänglig i framtiden som gör det möjligt att mins- ka flera av de hälso- och miljörisker som idag är förknippade med kolan- vändning.
Vid elproduktion ur kol bör spillvärmet tas tillvara i största möjliga ut- sträckning. Det betyder att anläggningarna kan komma att läggas nära tätorter. Särskilt vid stora anläggningar kan rökgaserna vid tillfällen då vädret är ogynnsamt ge en ökning av sjukdomar och besvär i luftvägar- na, speciellt hos känsliga personer som allergiker. Dessa utgör en ej för- sumbar del av befolkningen. Utsläppen kan inte bara medföra övergående besvär och sjukdomar vid tillfälligt höga halter av luftföroreningar. De kan också bidra till ökat antal fall av kroniska luftvägssjukdomar. Tek- niska förbättringar av dagens förbrännings- och reningsprocesser kan minska dessa verkningar.
Skadliga ämnen som släpps ut från kolkraftverk kan transporteras lång väg, bl a bundna till det fina stoft som trots allt slipper igenom rökgasfilt- ren.
Det kan inte uteslutas att ett kolkraftverk ökar risken för cancer bland befolkningen i Europa i ungefär samma omfattning som ett kärnkraftverk av motsvarande storlek. Osäkerheten härvidlag är dock stor — risken kan vara både väsentligt mindre och väsentligt större. Det har som nämnts nyligen lagts fram mätningar som tyder på att risken skulle kunna vara tio till hundra gånger större. Hälsorisker förknippade med utsläpp av metaller med rökgaserna, främst kadmium och kvicksilver, från kolförbränning i stor skala kan bli oroande särskilt på längre sikt. Metallerna lagras upp i naturen. Detta kan ge höga halter i livsmedel under många generationer framåt efter det att utsläp- pen upphört. Det är visserligen osäkert hur höga metallhalter det är i de kolsorter som kan komma att användas och hur effektiv reningen av rök- gaserna från vissa metaller kan bli. Som nämnts har det under utred- ningsarbetets gång kommit fram data som visar att rökgaserna troligen kan renas från många metaller, däribland kadmium, tio gånger effektiva- re än som antagits i bilagorna. När det gäller kadmium ifrågasätter medi- cinsk expertis om man i dagsläget bör tillåta att de sammanlagda tillskot- ten av kadmium till mark ökar genom utsläpp från t ex kolkraftverk. Det finns mätningar som tyder på att vi redan i dag har en fortlöpande ökning av kadmiumhalten i både mark och vissa livsmedel genom utsläpp från be- fintliga källor. Om denna ökning fortsätter över en viss gräns kan den le- da till ett stort antal njurskador. Utsläppen av kadmium måste därför no- ga övervakas. De stora askmängderna efter kolförbränning innehåller också stora mäng- der giftiga metaller. Vattenavrinningen från askhögarna måste kontrolle- ras och renas under lång tid för att undvika risker för lokal förgiftning av grundvatten m rn — risker som kan sträcka sig långt in i framtiden. Här- för finns teknik utvecklad.
Försurningen av mark och vatten kvarstår som ett allvarligt problem vid kolkraftverk lika väl som vid oljekraftverk trots de begränsningar av vå- ra egna svavelutsläpp vi redan beslutat om. Våra möjligheter att hålla försurningen under kontroll påverkas starkt av hur stora svavelmängder övriga Europa kommer att släppa ut i framtiden. Detta begränsar vår
handlingsfrihet när det gäller att öka vår sammanlagda förbrukning av kol och olja.
Mot bakgrund av de här redovisade hälso- och miljöriskerna anser vi att beslut om att bygga koleldade anläggningar för elproduktion eller upp- värmning måste baseras på en prövning av olika metoder för rökgasre- ning och förbränning samt för askhanteringen — en prövning som visar att utsläppen av olika föroreningar kan nedbringas till en nivå som är sä- ker från hälso- och miljösynpunkt. Prövningsförfarandet bör vara lika in- gående som för andra energislag med mycket långsiktiga avfallsproblem.
91j_a_. Vid nuvarande användning av olja träder problemen med utsläpp från bilar och värmepannor fortfarande i förgrunden trots de insatser som gjorts under senare år. Dessa utsläpp svarar för huvuddelen av de allmän- na luftföroreningarna i tätorterna. Sådana föroreningar kan, särskilt vid besvärliga väderförhållanden, troligen bidra till ett stort antal fall av sjukdomar och besvär i luftvägarna.
Sett från hälsosynpunkt torde utsläppen från ett stort oljekraftverk vara mindre problematiska än från ett kolkraftverk. Tillskotten till luftförore- ningarna i en närliggande tätort kan dock inte anses helt försumbara från medicinsk synpunkt när det gäller olika besvär och sjukdomar i luftvä- garna.
Cancerrisken kan vara lika stor som vid ett motsvarande kolkraftverk. Även när det gäller cancer framstår dock andra användningar av olja och oljeprodukter som en långt allvarligare risk. Allmänna luftföroreningar i städer från bilavgaser och värmepannor torde ha varit en bidragande or- sak till något hundratal fall av lungcancer per år i Sverige under senare tid.
Metallutsläppen från oljekraftverk förefaller inte kunna bli oroande från hälsosynpunkt. Ej heller ger askan eller slaggen några nämnvärda pro- blem från hälsosynpunkt. Däremot har man visat att stora vanadinut- släpp kan minska växternas näringstillgång och därmed hämma skogstill- växten.
Ett oljekraftverk ger i huvudsak samma bidrag till försurningen av mark och vatten som ett kolkraftverk. Bidragen beror i båda fallen starkt på vilka krav som ställs på svavelhalt i bränslet och avsvavling av rökgaser- na. Det är också tekniskt möjligt att minska även utsläppen av andra skadliga ämnen än svavel, jämfört med dagens olj ekraftverk.
Naturgas. Naturgas förefaller i de flesta avseenden klart mindre skadlig än olja från miljö- och hälsosynpunkt. Utsläppen av de flesta luftförore- ningar med undantag av koldioxid är avsevärt lägre. Bl a blir svavelut- släppen mycket låga. Transport och lagring av naturgas, särskilt i flytan- de form (LNG) medför dock risk för bränder och explosioner som kan med- föra mycket stora skador. Vid hanteringen av gas i stora mängder, sär- skilt LNG, måste därför enligt vår mening tillämpas ett avancerat säker- hetstänkande. Vi har dock inte funnit det möjligt att göra någon närmare riskvärdering på det underlag som stått till vårt förfogande.
Kärnkraft
Kärnkraftens skador på miljön från normala driftutsläpp framstår som små om man jämför med olja och kol. Vi har dock funnit det svårt att med nuvarande kunskapsläge se några säkert fastställda och avgörande skill-
nader mellan hälsoriskerna orsakade av de normala driftsutsläppen om man jämför kärnkraftverk med dagens oljekraftverk. Däremot torde ut- släppen från dagens kolkraftverk vara förknippade med jämförelsevis större hälsorisker. Det framlagda expertmaterialet ger enligt vår mening inte heller anledning till oro för att användningen av kärnkraft åtminsto- ne under normal drift skulle skada befolkningens samlade arvsmassa. Räknat över all framtid uppskattas det sammanlagda antalet fall av ärft- ligt betingade skador från utsläppen från ett kärnkraftverk bli av samma storleksordning som antalet cancerfall. Det finns dock icke ringa osäker- heter i det tekniska och vetenskapliga underlaget för de här redovisade bedömningarna. Osäkerheterna förefaller dock att vara större på olje- och kolsidan än på kärnkraftsidan.
En förutsättning för att hälsoriskerna från kärnkraft skall kunna hållas låga är att utsläppen av vissa långlivade radioaktiva ämnen, däribland kol-14, från bl a upparbetningsanläggningar begränsas kraftigare i fram- tiden för att undvika ett visserligen litet men länge kvardröjande tillskott till den naturliga strålningsbakgrunden. Vi anser att man där bör följa de rekommendationer som bla de nordiska ländernas strålskyddsinstitut gemensamt lagt fram.
N är det gäller yrkesskaderiskerna är stråldosen till varje enskild anställd inom kärnkraftindustrin begränsad av särskilda bestämmelser. Det råder dock en viss osäkerhet om hur långt man kan begränsa de sammanlagda stråldoserna till personal och entreprenörer under kärnkraftanläggningar- nas hela livslängd. Behovet av säkerhetsinspektioner, underhåll och repa- rationer kan medföra stråldoser till ett allt större antal personer, vilket ökar risken för att cancerfall skall inträffa bland de anställda. Mot bak- grund av hittills vunna erfarenheter framstår ändå inte den totala yrkes- skaderisken inom kärnkraftindustrin som större än för de viktigaste alter- nativa metoderna att producera elenergi.
De mer betydande problemen kring kärnkraften är enligt vår mening i första hand knutna till det högaktiva avfallet och riskerna för stora olyc- kor. Därtill kommer risken för en okontrollerad spridning av klyvbart material som kan användas till kärnladdningar. Detta senare problemom- råde har vi ansett falla utanför vårt uppdrag. Problemen kring omhändertagandet av det högaktiva avfallet är ännu ej lösta i den meningen att det finns fungerande anläggningar i industriell skala. Utvecklingen av metoder för avfallsförvaring har hittills mest byggt på upparbetning. Vi finner det anmärkningsvärt att utvecklingen av metoder för att slutförvara använt kärnbränsle utan upparbetning knappast mer än påbörjats. Vi har inte funnit det möjligt att värdera de metoder som nu håller på att utvecklas på nu befintligt underlag. När det gäller att bedöma om en metod för förvaring av avfallet är rimligt säker från strålskyddssynpunkt förefaller det enligt vår mening dock vara lämpligt att jämföra med strålriskerna från den naturligt radioaktiva uranmalm som användes till kärnbränslet.
Vi vill understryka att det krävs omfattande och samordnade insatser av politisk, administrativ och teknisk art för att få till stånd en lagring av det högaktiva avfallet — inte minst redan befintligt sådant — som är god- tagbar på såväl kort som lång sikt. De tekniska utvecklingsinsatserna på avfallsområdet har med undantag av de allra senaste åren varit anmärk- ningsvärt små och klart otillräckliga.
Följderna av olika framtida handlingsvägar när det gäller det använda kärnbränslet från lättvattenreaktorer behöver också belysas ytterligare. Vi anser det särskilt viktigt att man i god tid inför ev ställningstaganden till bridreaktioner gör en ingående kartläggning av deras avfallsproblem. Dessa är av en annan dimension än vid lättvattenreaktorer. Dels blir hal- ten s k transuraner, som svarar för de långsiktiga strålriskerna, väsent- ligt högre, dels kan de totala avfallsmängderna förväntas bli avsevärt större. Det sammanhänger med att vi i bridreaktorer kan förväntas an- vända minst lika stor del av världens urantillgångar som vid lättvatten- reaktorer. Vi kommer också att utvinna avsevärt mer energi och därmed få avsevärt mer avfall per kilo naturligt uran. Avfallets farlighet i förhål- lande till strålriskerna från de ursprungliga mängderna naturligt radioak- tiv uranmalm bör, som vi redan nämnt, spela en viktig roll vid riskvärde- ringen.
Med hänsyn till osäkerheten i de riskuppskattningar som vi har haft till- gång till har vi inte ansett det möjligt att göra en närmare värdering av kärnkraftens olycksrisker, särskilt inte för svenskt vidkommande. Vi kan dock konstatera att ett haveri av maximal omfattning i ett kärnkraftag- gregat i värsta fall skulle kunna ge mycket stora skador. Om aggregatet ligger nära ett storstadsområde och om vädret är ogynnsamt vid haveri- tillfället skulle ett sådant haveri kunna leda till många tusen dödsfall. En mindre del härav kommer till följd av omedelbara strålskador. Större de- len av dödsfallen kan förväntas komma i form av att nuvarande antal can- cerfall per år i den berörda befolkningsgruppen ökar med något tiotal pro- cent under några årtionden. Därutöver kan stora markområden bli obe- boeliga under många år och kräva omfattande saneringsåtgärder. I kapi- tel 8 redovisar vi några av de problem som möter när man skall försöka värdera olycksrisker av denna typ. Vi anser att det mot bakgrund av re- dovisningen i kapitel 8 är väsentligt med en allsidig diskussion kring ris- ker för st'era olyckor av olika slag, en diskussion, där fakta, osäkerheter och värderingar klart redovisas. Annars kan man komma in i ett läge där kraven på skyddsinsatser samlas till vissa områden, medan andra områ- den — där riskerna kanske är större — lämnas obeaktade.
Energibesparande åtgärder och nya energ'källor Kombinerad elkraft- och värmeproduktion i mottrycksanläggningar elda- de med kol, olja, naturgas, ved eller dylikt innebär minskad hälso- och miljöpåverkan i förhållande till totalt utvunnen energi ur bränslet om man jämför med motsvarande kondenskraftverk.
Energibesparande åtgärder som förbättrad isolering och värmepumpar av olika slag, t ex för ytj ordvärme, innebär likaså vanligen vinster i fråga om minskad hälso- och miljöpåverkan. Strålskyddsinstitutet har dock på- pekat att en alltför begränsad inomhusventilation kan ge strålrisker på grund av att alla stenhaltiga byggnadsmaterial naturligen avger den ra- dioaktiva gasen radon. Även kemiska föroreningar i inomhusluften kan i sådana fall tänkas ge hälsorisker.
Ökad användning av förnyelsebara energikällor som solvärme och vind- kraft torde också på sikt kunna ge påtagliga vinster från hälso- och miljö- synpunkt. Stora vindkraftverk påverkar visserligen landskapsbilden men ingreppen är inte så definitiva som vid vattenkraft, dvs de kan om man så vill lättare återställas.
Man bör emellertid uppmärksamma att en starkt decentraliserad energi- produktion i vissa fall kan ge ett ökat antal yrkesskador och trafikskador i förhållande till utvunnen energimängd i samband med transporter och underhållsarbeten.
Det finns inga enkla lösningar
Enligt vår mening visar det framlagda materialet att det inte finns några enkla svar på frågan hur Sveriges energibehov skall tillgodoses under de närmaste årtiondena — ens om man bara skulle se till verkningar på hälsa och miljö. Alla de energislag som i detta tidsperspektiv kan spela en mer betydande roll är förknippade med skadeverkningar som är eller kan bli ett allvarligt hot mot vår hälsa eller vår miljö. Osärkerheten om vissa vä- sentliga risker och skadeverkningar är dock så stor att resultat från fort- satta studie- och forskningsinsatser kan ge en annan helhetsbild från häl- so- och miljösynpunkt.
Det står emellertid klart att kraftfulla åtgärder i energibesparande syfte skulle kunna ge betydande och förhållandevis snabba vinster från hälso- och miljösynpunkt. Åtgärder för att uppnå en bättre energihushållning bör vidare kompletteras med forsknings- och utvecklingsinsatser med sik- te på ökad användning av förnyelsebara energikällor. Många av dessa kan jämfört med fossila bränslen och uran ge påtagliga fördelar, när det gäller inverkan på hälsa och miljö. I övrigt förefaller det rimligast från hälso- och miljösynpunkt att vi i Sverige vidmakthåller handlingsfriheten genom att bygga vår elenergiförsörjning på en kombination av nu och i framtiden tillgängliga energislag.
Behov av fortsatt forskning och andra insatser inom landet
Vi anser att det behövs fortsatta kraftfulla satsningar på studier, forsk- ning och utveckling för att fylla kvarvarande luckor i kunskaperna om oli- ka risker och skadeverkningar samt för att genom förbättrad teknik mins- ka redan kända risker och verkningar hos i dag använda energikällor.
Vi vill bl a erinra om de osäkerheter som råder om
riskerna för cancer och ärftliga skador både från kärnkraft och — i än- nu högre grad — bränslen som kol och olja
riskerna för kroniska besvär och sjukdomar i luftvägarna till följd av vissa luftföroreningar
riskerna för okontrollerad spridning och upplagring av vissa metaller, främst vid kolanvändning
_ riskerna för klimatförändringar vid omfattande användning av fossila bränslen
riskerna för stora olyckor vid kärnkraftverk samt problem kring det högaktiva avfallet.
risker förknippade med en omfattande plutoniumhantering till följd av satsning på bridreaktorer och upparbetning.
I Sverige stöds grundforskning inom dessa områden av forskningsråden och andra forskningsfinansierande organ. Vår kommittés arbete under- stryker hur angelägen denna forskning är från samhällets synpunkt.
Vid våra försök att värdera hälsoriskerna vid olika energislag har vi sär- skilt uppmärksammat behovet av epidemiologiska studier av sambandet mellan t ex luftföroreningar och olika sjukdomar i stora befolkningsgrup- per. Detta har även betonats av flera svenska och utländska forskare vi har haft kontakt med. Några problem kring den epidemiologiska forsk- ningens ställning i Sverige belyses närmare i en promemoria (appendix 3), utarbetad av kommitténs expert Lennart Rinder. Vi anser att det i Sveri- ge bör göras kraftfullare insatser vad gäller epidemiologisk forskning med speciell inriktning på långsiktiga och målinriktade studier av olika befolk- ningsgrupper för att få ett gradvis bättre kunnande om sambandet mellan miljöföroreningar och hälsorisker.
Vid vår genomgång av risker och skadeverkningar vid användningen av olika energislag har det framgått att samhällets åtgärder för att minska de risker som olika verksamheter utsätter medborgarna för är olika långt- gående. Exempelvis vållar tobaksrökning och biltrafik flera tusen döds- fall per år, vilket kan och bör jämföras med omfattningen av de hälsoris- ker vi redovisar för energiområdet. Riskbedömningar görs också idag av ett stort antal myndigheter. Detta framgår exempelvis av appendix 4 som redovisar lagstiftning och myndighetstillsyn inom energiområdet. Vi finner det angeläget att risker med olika verksamheter och möj ligheter- na att minska dessa risker studeras och utvärderas så långt möjligt i ett sammanhang så att man bättre än som sker för närvarande kan pröva oli- ka förslag till åtgärder för att minska riskbelastningen för befolkningen i dess helhet. Det finns enligt vår mening anledning för statsmakterna att pröva olika åtgärder även av organisatorisk art som skulle underlätta mer enhetliga riskbedömningar än vad som sker för närvarande.
Det internationella perspektivet
Det framgår också klart av det redovisade materialet att många viktiga hälso- och miljöproblem inom energiområdet kan lösas endast på det in- ternationella planet. Om vissa risker och skadeverkningar skall kunna be- gränsas får isolerade åtgärder i ett enskilt land, t ex begränsning av vissa utsläpp, förhållandevis ringa verkan. Vad som betyder något är vilka åt- gärder ett stort antal länder gemensamt vidtar. Vi vill i detta samman- hang särskilt peka på följande områden:
behovet av fortsatta begränsningar av strålriskerna från en världsom- fattande användning av kärnkraft, bl a i enlighet med de förslag som gemensamt lagts fram av de nordiska ländernas strålskyddsinstitut
behovet av en närmare kartläggning och begränsning av riskerna i samband med hanteringen av plutonium vid en världsomfattande satsning på bridreaktorer och upparbetning
behovet av en närmare kartläggning av de risker som är förknippade med en ökad världsomfattande användning av fossila bränslen, främst kol, med hänsyn till att det kan visa sig nödvändigt att regionalt eller globalt begränsa de totalt utsläppta mängderna av vissa föroreningar.
Sverige måste på det internationella planet verka för kraftfulla insatser inom dessa områden.
Energipolitisk bakgrund
För fullständighetens skull redovisar vi i detta kapitel mycket översikt- ligt några faktorer i världens energiförsörjning. Vi beskriver också huvud- dragen i Sveriges nuvarande energibalans: hur produktion och förbruk- ning fördelar sig på olika energislag och användargrupper. Kapitlet avslu- tas med en redogörelse för 1975 års energipolitiska beslut och senare ener- gipolitiska åtgärder som regering och riksdag beslutat om fram till som- maren 1977.
Världens energiomsättning och energitillgångar
Alla processer på jorden drivs av energi, som till absolut övervägande del härstammar från solen. Figur 4 visar hur det ständiga energiflödet från
Månen
Solljuset 30 000; Varmestrålmng
.)
Tidvatten 0 5 )(
Direkt reflekterat solljus 8 000 y'
Konverteras [lll varme 15 000 /
_vdunstning och
nederbörd 7000)! _mer dammar
_lvar och is _ojlig 04/ Viilkaner _ibyggd 0 04 )( heta kallor 0.05 7 Vindar vågor och strömmar sex (-
Foiosyntes SX _axler
_D”
Varme gr- om berggrun ut 57
_ravaror 0. ZX
Livsmedel 0,06x
Fossila branslen
Karnenergi
Figur 4. Energiflödet på jorden. Siffran anger flödets storlek som multipel av den energimängd som samhället totalt omsätter. Logaritmisk breddskala. Källa: Energi — inte endast en fråga om teknik. Centrum för tvärvetenskap vid Gö- teborgs universitet.
Fasta branslen 29 '%z'.
Naturgas 19 %
Hela världen 65 575 TWh
OECD—länderna 38186TWh
Vatten—. kärnkraft 90/0 Fasta bränsle n 19 %
Naturgas 20 %
Ostblockets länder
19 384 TWh
Vatten-, kärnkraft4%
Naturgas 17% Utvecklings- länderna 7 220 TWh
Vatten-. kärn- Fasta
kraft 352996” /9% o
Naturgas 13%
Figur 5. Energiförbrukningen och dess fördelning på olika energikällor 1974. Källa: IEA, World Energy Consumption & Supply, 18 mars 1976.
solen genom olika processer omvandlas till värmestrålning som lämnar jorden igen.
Rutorna längst ner på bilden visar den lagrade energin i jorden. Energin i fossila bränslen, som är lagrad solenergi, fylls långsamt på genom dött or- ganiskt material, men människans uttag är för närvarande betydligt stör- re än återfyllningen. Sedan jordklotet kom till finns mycket stora energi- mängder lagrade i form av kärnenergi, geometrisk energi (jordvärme) och energi från tidvatten. I dag kommer bara små tillskott till energiflödet från dessa lager.
Figur 4 visar att hela mänsklighetens energiomsättning bara är en liten del av naturens totala energiomsättning. Människans totala energiom- sättning är satt till 1 i bilden, och övriga siffror anger hur många gånger större eller mindre övriga energiflöden är. N är man ser till den energi som direkt utnyttjas av människan, domineras den globala energiförsörjning- en av råoljan som ger närmare 50 procent. Därefter kommer kol med knappt 30 procent och naturgas med närmare 20 procent. De fossila bräns- lena dominerar alltså kraftigt den globala energianvändningen. Vatten- kraften och kärnkraften spelar en avsevärt mindre roll.
Världens energiförbrukning år 1974 fördelad på olika regioner och energi- slag framgår av figur 5. Preliminära uppgifter för år 1975 och 1976 visar inga nämnvärda förändringar.
Våra nuvarande industrisamhällen förutsätter en hög förbrukning av fos- sila bränslen som olja, kol och naturgas. Om vi fortsätter förbrukningen i samma takt som i dag — och till och med ökar den — kommer beroendet av fossila bränslen enligt de flesta bedömare att bli en rätt kort parentes i människans historia (se figur 6).
De totala reserverna av fossila bränslena är svåra att ange bestämt — de uppgifter som finns skiljer sig från varandra på grund av olikheter i defi- nitioner och bedömningar. En uppskattning av de reserver av fossila bränslen som går att utvinna redovisas i tabell 1.
Tabellen visar också hur länge dessa reserver teoretiskt sett räcker vid olika antaganden om hur mycket förbrukningen ökar varje år. För kol (in- klusive brunkol) redovisas två olika antaganden om hur stor del av reser-
x 1 000 TWh/år 300
200
100
0 år — 5000 — 4000 — 3000 — 2000 — 1000 0 + 1000 + 2000 + 3000 +4000 + 5000 år (nutid)
Figur 6. Människans förbrukning av fossila bränslen i ett historiskt perspektiv, där år 0 på tidsskalan representerar nutid. Den helt övervägande delen av de fossi- la bränslena utgörs av kol. Källa: M. King Hubbert, Can. Mining and Metallurgical Bulletin vol 66. s 37—53, juli 1973.
Utvinningsbara reserver Förbrukning Reservernas varaktighet miljarder ton olja år 1974 i antal år vid en årlig eller olj eekvivalenter tillväxttakt i förbrukningen om 0 % 2 % 4 %
Olja 233 2,8 82 49 37 Naturgas 171 1,1 155 72 51 Kol vid en utvinnings- 10 % 645 379 108 71 barhet om 50 % 3 225 ll] 1 895 185 110
Källa: Föredrag av H. Ager—Hansen från norska Statoil vid konferensen ”Elkraft 76” den 23 november 1976.
verna som kan utvinnas. Jordens koltillgångar är avsevärt mycket större än tillgångarna på olja och naturgas.
Olja kan utvinnas ur de mycket stora tillgångar som finns av oljeskiffer och oljesand. Hittills har dessa i stort sett utnyttjats bara i forsknings- och utvecklingsprojekt, bl a därför att det med känd teknik blir betydligt dyrare att utvinna dem än andra energiråvaror. Miljöproblemen är också svårbemästrade.
Allt fler bedömare varnar nu för att det kan uppstå brist på olja redan in- om något eller några årtionden. Det ärinte fråga om att oljan håller på att ta slut, utan i första hand om att efterfrågan kan bli större än den möjliga produktionen. Förutom eventuella politiska hinder finns det rent tekniska begränsningar när det gäller att öka utvinningen. Nya oljefält ligger ofta där det är svårt och tar lång tid att få fram oljan, t ex till havs eller i ark- tiska områden.
I en rapport i december 1975 från Nuclear Energy Agency (NEA) och In- ternational Atomic Energy Agency (IAEA) beräknas världens kända uranreserver till 1 810 000 ton. Sannolika tillgångar därutöver beräknas till 1 680 000 ton. (Se även faktaruta 3, s 50). Årsproduktionen uppgick 1975 till ca 20 000 ton. När man skall bedöma hur länge uranreserverna räcker, bör man ta med i beräkningen den omfattande utbyggnad av kärnkraftreaktorer som pågår. Det anses vara sannolikt att årsbehovet mot mitten och slutet av 1980—talet är 60 000 ton, och med den förbruk- ningstakten skulle reserverna räcka i omkring 60 är.
Sverige saknar nämnvärda tillgångar av olja, kol och naturgas. Däremot är de kända urantillgångarna betydande, även vid en internationell jäm- förelse. Ur de låghaltiga skiffrarna i Billingen har den möjliga utvinning- en beräknats till 300 000 ton uran.
Sveriges energiförsörjning Tillförsel av energi
Efter andra världskriget har energianvändningen kännetecknats av en 49 snabb övergång från fasta bränslen som kol, koks och ved till oljeproduk-
ter. Av Sveriges totala tillförsel 1976 på 437 TWh svarade oljan för 72 pro- cent. Praktiskt taget all olja importerades. Detsamma gällde kol och koks, som dock ut. orde bara ca 4 procent av hela förbrukningen.1
Tillförseln av energi fördelade sig 1976 på de viktigaste energislagen en- ligt tabell 2.
Tabell 2 Tillförseln av energi till Sverige 1976
TWh
Olja 313
(därav för elproduktion) (32) Kol, koks 18 Lutar, ved, avfall 35 Vattenkraft 54 Kärnkraft som utvunnen elenergi 15
(som värmeenergi) (ca 45) Nettoimport av el _2 Totalt tillförd energi 437
Den totala energitillförseln i landet ökade med i genomsnitt 4,7 procent årligen under perioden 1955—1973. Därefter har ökningstakten dämpats påtagligt — till i genomsnitt omkring 0,5 procent per år under 1973—1976. Att tillväxten varit så liten beror till stor del på låg produktion inom in- dustrin.
Försörj ningen med elektrisk kraft baseras till större delen på inhemsk vattenkraft, men kompletteras med produktion av värmekraft. Denna be- stod år 1976 till ungefär lika delar av kärnkraft och av olj ekraft i olika for- mer (figur 7).
Export 5,8
I Forbruknlng mom landet 86,4 Total produkhon 84.3 .
Karn- kraft 15.3
Gasturbinef 0,1
Anvandnlng
Tlllforsel
Import7.9
Produkuon Vattenkraft 54.3
Oljekondens 7.3
Kraftvarmeverk och Industrlellt mottryck 7.3
Figur 7. Sammansättningen av elkraftproduktionen i Sverige 1976. Källa: Statistiska meddelanden Iv 1977:3.3.
Olja är, som vi tidigare nämnt, den dominerande källan för svensk energi- försörjning. Oljeleveranserna 1976 fördelade på olika raffinerade oljepro- dukter framgår av tabell 3.
Drygt hälften av oljeprodukterna härrörde 1976 från råolja som raffine- rats i Sverige. Övriga oljeprodukter har importerats från utländska raffi- naderier.
1Uppgifterna i detta avsnitt har inhämtats från statens industriverk, om inte an- nat anges.
Tabell 3 Leveranser av raffinerade oljeprodukter i Sverige 1976 Miljoner m3 TWh
Motorbensin 4,629 40,4 Övrig bensin, fotogen m m 0,981 9,3 Dieselbrännolja 2,488 24,6 Tunna oljor 8,970 88,8 Tj ock långsvavliga olja 5,718 61,9 Tj ock normalsvavligb olja 7.988 86,4
aSvavelinnehåll högst 1 viktprocent bSvavelinnehåll mer än 1 viktprocent Källa: SCB:s preliminära bränslestatistik för 1976 (Iv 1977:6.5)
Förbrukning av energi
Förbrukningen år 1976 fördelad på el och bränsle samt på olika förbrukar- kategorier framgår av tabell 4.
Tabell 4 Förbrukningen år 1976 fördelad på el och bränsle samt på olika förbrukarkategorier
Sektor Elförbrukning Bränsleförbrukning Energiförbrukning hos användare
TWh TWh TWh Industri 39,2 115,8 155,0 Samfärdsel 2, 1 77,0 79,1 Övrigt 36,7 129,23 166,23 Summa 78,0 322,6 400.6 Omvandlings- och överföringsförluster 36, 1 Total tillförsel 436,7
Världens urantillgångar 3
Storleken på världens urantillgångar är en omdiskuterad fråga. Vad man räknar in i tillgångarna beror i hög grad på vilka utvinningskostnader per kg uran kärnkraften kan bära i konkurrens med andra sätt att framställa elektrisk energi. Vidare är stora områden av jorden inte systematiskt un- dersökta med avseende på uranfyndigheter. Ej heller har östblocket av- slöjat sina tillgångar. Enligt de senaste uppskattningarna kan de någor- lunda kända och utvinningsvärda urantillgångarna utanför östblocket motsvara 3—5 miljoner ton uranoxid. Det beräknas troligen räcka till att försörja nuvarande och planerade kärnkraftaggregat något eller några år- tionden in på 2 OOO-talet. De svenska tillgångarna i Billingen räcker till att försörja ett tiotal lättvattenaggregat med uran i 100—200 år.
Om man bygger bridreaktorer räknar man med att kunna ta ut omkring femtio gånger mer energi ur dessa uranmängder — även om de dessförin- nan använts som bränsle i t ex lättvattenreaktorer. Vidare kan det då bli lönsamt att bearbeta uranfyndigheter, som f n ej räknas som utvinnings- värda. Detta beror dock i hög grad på bridreaktorsystemens ekonomi vil- ket är en omdiskuterad fråga.
Av industrins olika branscher har massa- och pappersindustrin den högs- ta energiförbrukningen med ungefär en tredjedel av elförbrukningen och närmare 49 procent av bränsleförbrukningen inom hela industrin. Näst störst i fråga om energiförbrukning är järn-, stål- och metallverk med ca 20 procent av elförbrukningen och ca 22 procent av bränsleförbrukningen inom hela industrin. Som jämförelse kan nämnas att verkstadsindustrin, som svarar för närmare 40 procent av industrins förädlingsvärde, bara svarar för ca 8 procent av dess energiförbrukning.
Transportsektorn gör anspråk på ca 20 procent av den totala energiför— brukningen i landet, till helt övervägande del i form av bränslen.
AV energiprognosutredningens (EPU) betänkande Energi 1985—2000 (SOU 1974:64) framgår att ca 87 procent av bensinförbrukningen i trans- portsektorn gick till drift av personbilar, medan övriga 13 procent gick till bussar, lastbilar, fritidsbåtar, jord- och skogsbruksmaskiner m m. Av mo- torbrännoljan gick ca 15 procent till drift av personbilar, taxi och bussar och ca 40 procent till lastbilar. Resten gick till truckar och jordbruksma- skiner, järnvägar, fiske m m.
Personbilarna svarar sammanlagt för omkring hälften av transportsek- torns energiförbrukning och därmed för ungefär 10 procent av Sveriges sammanlagda energiförbrukning.
Av landets totala energiförbrukning går drygt 40 procent till den s k öv- rigsektorn, som framgår av tabell 4 på sid 51. Hit räknas hushåll, handel, offentlig service, jord- och skogsbruk, gatubelysning m m. Förbrukning- en avser huvudsakligen uppvärmning av byggnader och förbruknings— varmvatten (ca 85 procent). Den största delen av uppvärmningen sker för närvarande med oljepannor i varje hus, men fjärrvärme och elvärme ökar i betydelse.
Utvecklingen mot 1980-talet
Statens industriverk lade i mars 1977 fram en s k referensprognos i prome- morian Sveriges energikonsumtion till 1995 (SIN D 1977:5). Vad gäller för— utsättningar och antaganden för prognosen hänvisar vi till denna prome- moria. I denna jämförs bl a med förbrukningen år 1985 som den antas i 1975 års energipolitiska proposition till riksdagen. (Tabell 5.) Industriver- ket redovisar i sin prognos slutlig användning av energi, medan energipro- positionen redovisar tillförsel (dvs med överförings- och omvandlingsför- luster inräknade). För att kunna jämföra har verket därför räknat om
Tabell 5 Slutlig användning av energi är 1985, TWh
1975 års energi- SINDzs prognos proposition 1977
Olj eprodukter 240 268 Kol och koks 45 27 Lutar och ved 37 38 El, slutlig användning 140 121 Fjärrvärme 30 29
Totalt
energipropositionens tillförselsiffror till motsvarande siffror för slutlig användning.
Industriverkets bedömning 1977 innebär att förbrukningen av olj epro- dukter blir högre och förbrukningen av elkraft lägre än vad 1975 års ener- gipolitiska proposition antog. Den totala förbrukningen bedöms bli något lägre än enligt propositionen.
1975 års energipolitiska beslut och senare åtgärder
Riksdagen antog våren 1975 riktlinjer för den framtida svenska energipo- litiken (prop. 1975230, NU 1975230, rskr 19751202).
I propositionen framhålls att energipolitiken är av utomordentlig bety- delse för landets oberoende, för det fortsatta välfärdsarbetet, den sociala utjämningen i samhället och för bevarandet av en god livsmiljö. Samti— digt sägs att kraven på internationell solidaritet måste finna uttryck i Sveriges energipolitik.
Vidare understryks att all produktion av energi är förenad med miljöpro- blem. Att utnyttja vattenkraft innebär ofrånkomligen ingrepp i naturen. Kärnkraften har särskilda säkerhetsproblem som hänger ihop med den jo- niserande strålningen. Användningen av fossila bränslen innebär risker för både människors hälsa och naturmiljön.
I framtiden kommer, sägs det vidare i propositionen, många av de be- gränsningar och riskproblem som hör ihop med nya energikällor att lösas. Att utveckla ny teknik kräver emellertid stora forskningsinsatser. Det tar också lång tid innan ny energiteknik kan få en mera påtaglig roll för energiförsörjningen.
Enligt 1975 års beslut måste den energipolitiska planeringen vidgas och förstärkas till att i princip omfatta hela energiområdet. Det är också nöd- vändigt att samordna energiplaneringen med annan samhällsplanering såsom den långsiktiga planeringen för sysselsättning och industriell ut- veckling samt den fysiska riksplaneringen. Planeringen måste, sägs det vidare, arbeta med olika tidsperspektiv. År 1985 har valts som riktpunkt för planeringen på medellång sikt. Det tar lång tid mellan beslut om utbyggnad och färdig produktionskapacitet in- om energiområdet. Därför förutsätts att statsmakterna år 1978 tar ställ- ning till hur energiförsörjningen skall tryggas även efter 1985. Dessutom finns 1978 troligen bättre underlag för beslut om den fortsatta energipoli— tiken. Detta gäller främst möjligheterna till fortsatt vattenkraftutbygg— nad, frågor om kärnkraftens säkerhetsproblem och driftekonomi, risker förenade med förbränningen av fossila bränslen och möjligheterna till im- port av naturgas. Även effekterna av de hushållningsåtgärder som vidta- gits och resultaten av en intensifierad forsknings- och utvecklingsverk— samhet bör då kunna ge ett bättre underlag för planeringen.
Följande principiella riktlinjer för den statliga energipolitiken läggs fast i beslutet:
åtgärder vidtas för att dämpa ökningen av energikonsumtionen, en aktiv statlig olj epolitik bedrivs, åtgärder vidtas för att trygga elförsörjningen, Sverige deltar i internationell samverkan inom energiområdet.
Ambitionen i det energipolitiska beslutet är att under perioden 1973— 1985 komma ned från de senaste femton årens ökningstakt av energikon- sumtionen på ca 4,5 procent per år till i genomsnitt 2 procent per år. Den totala energiförbrukningen 1973 uppgick till ca 430 TWh. En årlig ökning med 2 procent innebär därför en energiförbrukning på ca 540 TWh år 1985. (Som basår har valts 1973, eftersom 1974 kännetecknades av speciella för- hållanden.) Man bör vidare sträva efter att vid början av 1990-talet nå ned till nolltillväxt i energiförbrukningen.
Genom det energipolitiska beslutet har flera åtgärder vidtagits eller på- börjats för att målet att begränsa ökningstakten till 2 procent per år fram till 1985 skall nås. Bl a följ ande åtgärder i hushållningssyfte kan nämnas:
Län och bidrag till energihushållande åtgärder i bostadshus och vissa andra lokaler, samt inom näringslivet.
Prövning enligt 5 136 a byggnadslagen av tillkomst och utbyggnad av industri av väsentlig betydelse från energihushållningssynpunkt.
Allmänna bestämmelser i byggnadsstadgan om att bebyggelse skall planläggas och byggnader utformas så att hänsyn tas till behovet av energihushållning.
Höjd energibeskattning.
Bred satsning på forskning och utveckling med sikte på besparing och effektivare energianvändning.
Lagstiftning om kommunal energiplanering. Vissa av dessa åtgärder beskrivs närmare här nedan.
Elkraftproduktionen uppgick 1973 till 77,2 TWh. Enligt det energipolitis- ka beslutet väntas produktionen 1985 uppgå till ca 160 TWh. Detta inne- bär en årlig ökning av uttaget av elenergi (belastningsökning) med i ge— nomsnitt 6 procent. Inom den totala ramen av 2 procent årlig ökning av energiförbrukningen förutsätter man alltså en betydligt större ökning för el än för övrig energiförbrukning.
Med nuvarande teknik kan elbehovet för Sveriges del i huvudsak tillgodo- ses genom att man bygger ut vattenkraft, olje- eller kolbaserad kraft eller kärnkraft. I det energipolitiska beslutet förutsätts att alla tre sätten an- vänds.
I den energibalans som räknats fram för 1985 enligt 1975 års energipropo- sition skulle ca 130 TWh komma att täckas av elproduktion i vatten- eller kärnkraftverk. Det innebär enligt 197 5 års beslut att vattenkraften efter 1973 skulle behöva byggas ut med 6 TWh till totalt 66 TWh och kärnkraf- ten med 61 TWh till totalt 63 TWh år 1985.
Resten, ca 30 TWh, skulle tillgodoses med olje- eller kolbaserad kraft. Denna elproduktion planeras i första hand ske i kraftvärmeverk och in- dustriella mottrycksanläggningar. I sådana utnyttjas bränslets energiin- nehåll mest effektivt. Energibeslutets elbalans förutsätter att anlägg- ningar av dessa typer byggs ut till en total produktionskapacitet på 23 TWh år 1985. Produktionen av oljekondenskraft, som utnyttjar bränslet
mindre effektivt, skulle därmed kunna begränsas till 7 TWh 1985, dvs un- gefär samma energimängd som 1973.
I viss utsträckning skulle också inhemskt bränsle kunna användas.
Trots försök att begränsa oljeimporten måste man alltså — enligt den re- dovisade energibalansen — för Sveriges del räkna med att den ökar, åt- minstone fram till 1985. I en tid av internationell oro och internationella kriser kan beroendet av olj an innebära ett hot mot landets oberoende och göra det svårare att föra en alliansfri utrikespolitik. Samtidigt innebär kostnaderna för oljeimporten en stor belastning på betalningsbalansen. Därför har staten ansett sig behöva medverka i större utsträckning för att trygga oljeförsörjningen, vilket i beslutet har förutsatts ske genom bl a följande metoder:
ökad oljelagring,
statlig garanti för att underlätta finansiering av investeringar i utvin- ning av olja, naturgas och kol
Zl samarbete med andra oljekonsumentländer för att bl a rättvist fördela tillgänglig olja i ett krisläge,
statligt deltagande i raffinaderinäringen i Sverige.
Vad gäller åtgärder efter 197 5 års beslut som är av betydelse för energipo- litiken kan nämnas följ ande.
För att förbereda 1978 års energipolitiska beslut har ett omfattande ut- redningsarbete satts igång. En av åtgärderna var att tillkalla energi- och miljökommittén.
Den särskilda energikommission (I 1976:05), som tillkallades hösten 1976, fick ett övergripande ansvar för utredningsarbetet inför 1978 års beslut. Kommissionen har bl a till uppgift att utvärdera erfarenheter och forsk- ningsrapporter som rör dels kärnkraftens säkerhetsproblem, dels hante- ring av utbränt kärnbränsle och radioaktivt avfall. Kommissionen skall vidare utreda frågor om förbättrad energihushållning och föreslå åtgärder i detta syfte. Till den 1 juli 1978, då kommissionens hela arbete skall vara slutfört, skall bl a alternativa energiprogram fram till år 1990 ha redovi- sats. Man skall också ha utarbetat en beredskapsplan för att avveckla kärnkraften om säkerhetsproblemen inte kan lösas. Kommissionen skall belysa den försörjningstrygghet som kan uppnås i de olika alternativen och bedöma vad de kostar.
År 1976 har kraven på energihushållande byggnadssätt höj ts väsentligt genom ett tillägg till Svensk byggnorm med bestämmelser om energi- hushållning. Bestämmelserna avser alla nybyggnader och gäller fr o m den 1 januari 1977 .
För att motverka negativa effekter av svavelutsläpp beslutade riksdagen 1976 om bl a en lag (197611054) som syftar till att ytterligare begränsa ut- släppen av svavelföreningar.
Vidare har kommunerna fått ett lagfäst planeringsansvar inom energiom- rådet. Enligt lagen om kommunal energiplanering (1977z439) skall kommu- nerna bl a i sin planering främja hushållningen med energi och verka för en säker och tillräcklig tillförsel av energi.
Riksdagen antog hösten 1976 en lag (19761838) som väntas främja utbygg- nad av och anslutning till allmänna fj ärrvärmeanläggningar.
Frågan om den fortsatta utbyggnaden av fj ärrvärmeanläggningar har ta- gits upp av statens industriverk i rapporten "Tätorternas och den tunga industrins energiförsörjning". Enligt verket hämmas utbyggnaden av att kommunerna har svårt att finansiera anläggningarna. Vissa åtgärder har sedermera vidtagits för att undanröja finansieringsproblemen.
Bestämmelserna i 5 136 a byggnadslagen (1947z385, % 136 a ändrad senast 1976:213), som handlar om lokaliseringsprövning av industriell och liknan- de verksamhet, utvidgades den 1 juli 1975 till att också omfatta prövning från energihushållningssynpunkt. Prövningen ger möjlighet att bedöma vilka anspråk på energi som ställs i samband med nyanläggningar och ut- byggnader inom industrin. Vid prövningen kan man också granska hur effektivt energin utnyttjas i olika projekt. Lokaliseringstillstånd kan fö- renas med särskilda villkor beträffande energianvändningen om det be- döms erforderligt.
Riksdagen har antagit en lag (1977:140) om särskilt tillstånd att tillföra kärnreaktorer kärnbränsle m m (prop 1976/77:53). Lagen innebär att en kärnreaktor får tas i drift bara om dess innehavare har företett avtal som på ett betryggande sätt tillgodoser behovet av upparbetning av använt kärnbränsle och har visat hur och var en helt säker slutlig förvaring av det vid upparbetningen erhållna högaktiva avfallet kan ske. Om kärn- bränslet inte avses bli upparbetat krävs för tillstånd att reaktorinnehava- ren har visat hur och var en helt säker slutlig förvaring av det använda bränslet kan ske.
Lagen gäller inte för de fem reaktorer som var i drift hösten 1976. För reaktorn Barsebäck 2 innebar lagen att anläggningen fick tas i drift utan särskilt tillstånd. Efter 197 7 får den dock bara drivas om reaktorns inne- havare före utgången av september 1977 har uppvisat avtal som på ett be- tryggande sätt tillgodoser behovet av upparbetning eller, alternativt, har visat att hanteringen av använt, inte upparbetat kärnbränsle kan ske på ett helt säkert sätt.
Antagna alternativ för energiförbrukningen i denna utredning
En bedömning av hälso- och miljöpåverkan i framtiden måste utgå från vissa antaganden om den framtida energiförbrukningen. Det gäller fram- för allt förbrukningen av fossila bränslen och de luftföroreningar och ned- fall som de kan orsaka. Som grundalternativ för det teknisk-vetenskapli- ga underlaget har energi- och miljökommittén utgått från bedömd för- brukning 1985 enligt 1975 års energipolitiska beslut. De bestämmelser om rökgasrening etc. som då gäller enligt hittills fattade beslut har iaktta- gits. Det innebär inte att vi tagit ställning till prognosernas trovärdighet — bara att vi funnit det rimligt att belysa vad som skulle hända om de slår in. Vi har också funnit det rimligt att belysa vad som skulle hända om vi avstår från att använda kärnkraft utan att lyckas skära ned förbruk- ningen av elenergi avsevärt i förhållande till prognoserna. Därför bad vi våra experter att också belysa en typ av ytterlighetsalternativ. I detta produceras 54 TWh mer elenergi per år från olja eller kol än i grundalter- nativet. Av ökningen faller ca 2 TWh på industriellt mottryck, 16 TWh på kraftvärme och 36 TWh på kondenskraft.
Uppskattningarna av inverkan på hälsa och i viss utsträckning på miljö är dock i första hand knutna till "block” på ca 6 TWh elenergi per år, vil- ket motsvarar omkring 15 TWh värmeenergi där man kan ta tillvara hela värmeinnehållet. Därför kan uppskattningarna likaväl användas till att bedöma verkningarna på hälsa och miljö vid en ökad energiförbrukning som till att bedöma motsvarande vinster vid en minskad förbrukning.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Regeringens proposition 1975:30: Energihushållning, m m.
Sveriges energikonsumtion till 1995. PM från statens industriverk (SIN D 1977:5).
Nuclear Power Issues and Choices. Report of the Nuclear Energy Policy Study Group. Ballinger Publ. Co. Cambridge, Mass, (1977).
Från energiråvara till spillvärme och avfall — den tekniska bakgrunden
Den allra största delen av den energi som vi använder slutar som spillvär- me i naturen: värmestrålning, varm ventilationsluft och varmt avlopps- vatten från industrier och bostäder är några exempel. En mycket liten del binds i form av beständig kemisk energi, t ex vid framställning av metal- ler. I det här kapitlet beskriver vi de tekniska förutsättningarna för fram- ställning av framför allt elektrisk energi ur de viktigaste energiråvarorna — vattenkraft, vidare fossila bränslen som olja, naturgas och kol samt slutligen uran. Vi tar också upp oljans användning för uppvärmning och fordonsdrift. För varje energislag beskriver vi översiktligt processleden från utvinningen av energiråvara till avfallshantering — där sådan före- kommer. Syftet är att ge den tekniska bakgrunden till den hälso- och mil- jöpåverkan som behandlas i kommande kapitel.
Vattenkraft
Vattenkraften är en förnyelsebar energikälla där solen är den yttersta drivkraften. Elkraften framställs med hjälp av vatten i sitt naturliga kretslopp, avdunstning —— nederbörd — ytvattenavrinning. Därför upp- står inga föroreningar och inget avfall. För att få tillgång till energin mås- te vi dock göra stora ingrepp i vattendragen i form av kraftverk, dammar och vattenmagasin. Det kräver stora anläggningsarbeten. En gång bygg- da kräver vattenkraftverk bara små arbetsinsatser i en förhållandevis riskfri miljö.
Vattenkraftens utnyttjande bygger på en sedan länge känd teknik. Vat- tenkraftverken är driftsäkra och har lång livslängd. I ekonomiska kalky- ler räknar man med avskrivning på 40 år, men det finns exempel på verk som varit i drift sedan 1890-talet.
Energin levereras alltså under mycket lång tid med låga driftkostnader och oberoende av störningar i omvärlden och växlande bränslepriser. Även relativt små kraftverk blir därför, totalt sett, betydande energipro- ducenter.
Vattenkraftverk
I ett vattenkraftverk driver det strömmande vattnet en vattenturbin, och turbinen driver en elektrisk generator. Omkring 85% av vattnets läges- energi omvandlas på så sätt till elektrisk energi. Moderna anläggningar kan till och med ge högre verkningsgrad. Den utvunna elektriska energin är proportionell mot den genomströmmande vattenmängden och den fall- höjd som utnyttjas. De största fallhöjderna finns i norra Sveriges fjäll- områden, där också nederbörden är riklig och avdunstningen liten. De
Figur 8. Stadsforsens kraftverk i Indalsälven. Den utbyggda effekten är 135 MW vid en fallhöjd på 29 meter. Foto från 1950-talet ur vattenfallsverkets arkiv
kraftstationer som är belägna i vattendragens övre delar utnyttjar ofta relativt stora fallhöjder. Längre ned i en älv där vattenföringen är större, kan en utbyggnad ibland vara lönsam även om fallhöj den bara är ett fåtal meter.
Låga fallhöjder kan byggas ut genom att man dämmer upp vattnet ovan- för kraftverket och gräver en djupare älvfåra nedanför. Ett exempel fram- går av figur 9, som visar en forssträcka nedströms en sjö. Damm och kraftstation, som i det här fallet byggts samman, har lagts i ett bergpar- ti, där grundläggningsförutsättningarna är goda. Med dammen indäms fallsträckan upp till sjön, och genom höjning av sjöns vattenyta kan man även utnyttja fallhöjd i sjöns tillflöden. Fallhöjden nedströms dammen har samlats till kraftstationen genom att älvfåran har rensats, dvs utvid- gats och fördjupats genom schaktning eller sprängning.
När man bygger ut stora fallhöj der år det vanligt att fallhöj den med hjälp av bergstunnlar samlas till kraftstationen. Ett exempel på detta finns i fi- gur 10, som visar hur en längre fallsträcka mellan två sjöar kan byggas ut. I det naturliga utsläppet från den övre sj ön anläggs en damm, med vil-
lntagslucka Ombyggnad Inlagsgrind ,
v/Ä
Maskinstation med Kaplanturbin
' lor
ngr 9. Principskiss av kraftverk av ovanjordstyp. Efter Vattenfall — Svenska Kraftverksföreningen.
ken sjöns vattenstånd höjs. Liksom i föregående exempel innebär upp- dämningen att även fallhöj den i sjöns tillflöden utnyttjas.
Från sjön leds vattnet via en tilloppstunnel och en tilloppstub till maskin- stationen, som är insprängd långt nere i berget. Från stationen avleds ( vattnet via en utloppstunnel till den nedre sjön. Tunnlarna kan ofta vara flera kilometer långa. Den naturliga älvfåran blir då utan vatten bortsett
Lednings- schakt
Maskinstation med Francisturbin
lnta
Övre me vattenyta
Nedre vattenyta
lillopgstunml I:::::-_:::::: 1 lnt _. Xi—
ag Maskinstation ix; :?sgztnnnel Naturlig sjö
. Kraftverksdamm med varierande " vattenstånd
Alvtåran Trösket Älvsträcka med
lorrlagd
lör niin låg vattenföring och & spegetdammar
X Trosklar .or
Figur 10. Principskiss av kraftverk av underjordstyp.
Efter Vattenfall — Svenska Kraftverksföreningen.
från eventuell lokal tillrinning. Det kan därför ofta vara nödvändigt att med hänsyn till miljövärden eller andra viktiga intressen låta en viss mängd vatten fortfarande rinna i den gamla älvfåran. Sådan minimivat- tenföring eller minimitappning kan fastställas av vattendomstolen som ett villkor för att kraftverket skall få byggas och användas.
De största vattenkraftverken i Sverige år 197 4 framgår av tabell 6.
I drift Dämnings- Fallhöjd Utbyggd Effekt år gräns m vatten- MW m över föring
havsytan
Letsi (Lule älv) 1967 214 135 390 450 Stornorrfors (Ume älv) 1958 75 75 700 410 Harsprånget (Lule älv) 1951 312 107 380 330 Trängslet (Dalälven) 1960 422 142 285 330 Vietas (Lule älv) 1971 457 82,5 530 320 Messaure (Lule älv) 1963 165 87 385 300 Kilforsen (Ångermanäl- ven) 1953 193 99 350 275 Trollhättan (Göta älv) 1910 40 32,2 995 235 Krångede (Indalsälven) 1936 204 60 500 225 Seitevare (Lule älv) 1967 477 180 135 220 Harrsele (Ume älv) 1957 145 54,5 450 203
Källa: Vattenkraft och miljö 3(SOU 1976:28).
Vattenflödet regleras genom magasin
Det naturliga vattenflödet i ett vattendrag varierar med årstiderna. Det- ta gäller särskilt de norrländska vattendragen. Där produceras den helt övervägande delen av vattenkraftens elenergi. Det ringa vattenflödet un-
Oreglarad tillrinning omnikned till energiproduktion på utbyggda kram/arks fallhöjd
GWh/vena
4ooo Vårfloden kommer när snon smälter
3000
Vintertid b'nds 2000 nederbörden i Snö och l$
1000 ' &
Aug Sept Okt Febr Mars April
Maj Juni Juli Nov Dec Jan
Sveriges totala förbrukning av elektrisk energi maj 1971— april 1972
4000
3 o Sommartid behövs Vintertid är 0 0 f_nind elkraft behovet av en p vintern elkraft storst
2000 +
Maj Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dec Jan Febr Mars April
Figur 11. Vattentillgång och elkraftbehov. Efter Vattenfall — Svenska Kraftverksföreningen.
der vintern innebär att den naturliga tillgången på energi är lägst då för- brukningen är störst (figur 11). För att anpassa vattentillgången till efter- frågan på elenergi regleras vattendragen. Detta innebär, att överskotts- vatten samlas i magasin under tider med god tillrinning och/eller liten ef- terfrågan på elkraft och tappas ur då efterfrågan är hög. Detta kallas års- reglering. Dessutom förekommer flerårsreglering med hänsyn till varia- tioner i vattenflödet från år till år. Ett regleringsmagasin betjänar i regel flera kraftstationer, ibland alla kraftstationerna i ett vattendrag. Magasi- nen skapas i första hand genom reglering av naturliga sjöar i vattendra- get, som t ex Hornavan, Uddj aur och Storavan i Skellefteälven. I sjöfatti- ga vattendrag kan man tvingas skapa helt eller delvis konstgjorda sjöar, som Trängsletmagasinet i Österdalälven.
En reglering innebär att vattnet i magasinet hålls inne eller avtappas ef- ter behov. Dämningsgräns är i regel det högsta vattenstånd som får före- komma och sänkningsgränsen den lägsta. Sänkningsgränsen kan vara lägre än det naturliga lågvattenståndet om sjöns utlopp rensas, eller om sänkning sker med tunnel. Dämningsgränsen ligger ofta högre än de högs- ta naturligt förekommande vattenstånden. Man eftersträvar i princip att få så mycket vatten som möjligt i magasinet. Det är dock mera sällan som magasinet kan dimensioneras utifrån rent teknisk-ekonomiska grun- der.
Damningignns Denna del utnyttjas normalt under vintern Denna del töms endast
under torrår
Figur 12. Dämningsgräns, sänkningsgräns och regleringsamplitud i ett vattenma- gasin med flerårsreglering.
Det vatten som ryms mellan dämningsgräns och sänkningsgräns, maga- sinvolymen, är alltså beroende av sjöns yta och nivåskillnaden mellan dämnings- och sänkningsgränsen (regleringsamplituden (figur 12)). De största regleringsamplituder som förekommer i vårt land uppgår till mer än 30 meter. Tabell 7 visar storlek och energiinnehåll för de största vatten- magasinen i Sverige.
Korttidsreglering och effektutbyggnad
Förbrukning av elenergi varierar inte bara mellan olika årstider utan ock- så mellan natt och dag, vardagar och veckoslut (figur 13). Elproduktionen måste anpassas också till dessa variationer, så länge man inte har effekti- va metoder för att lagra elenergin.
Anpassning av produktionen till variationer i belastningen sker i Sverige i huvudsak just med vattenkraft. Man magasinerar vatten på nätter och helger för att kunna tappa ur det under dagtid på vardagarna. Korttids- regleringen kräver inte så stora magasinsvolymer och kan göras i mindre
Älv Energiin- Volym i Amplitud nehåll på milj m3 m utbyggd fallhöjd
i TWh
Suorva Lule älv 6,095 , Tjaktjajaure Lule älv 1,80 1650 34,5 Satisjaure ' Lule älv 1,29 1240 19,0 Torrön Indalsälven 1,07 1 180 1 2, 5 Vänern Göta älv 0,97 9400 1,7 Storuman Ume älv 0,885 1100 7,0 Rebnisjaure Skellefte älv 0,845 740 13,5 Sitasjaure Lule älv 0,825 600 10,0 Storsjön Indalsälven 0,82 1250 2,75 Gardiken Ume älv 0,775 875 20,0 Håckren Indalsälven 0,76 700 26,9 'lh'ängslet Dalälven 0,73 880 35,0 Storavan-
Uddjaur Skellefte älv 0,73 780 2,0 Hornavan Skellefte älv 0,70 750 2,9
Källa: Vattenkraft och miljö 3 (SOU 1976:28).
% av veckomedeletlekten
kl 7 Fredag Lördag Söndag Måndag Tisdag
Figur 13. Belastningens variationer och produktionens fördelning på kraftslag un- der dygnet och under veckan —- decemberdagar. Källa: Vattenfall
magasin, i regel i direkt anslutning till de enskilda kraftverken, men flera av de stora årsregleringsmagasinen utnyttjas också som korttidsmaga- sin. Vid sidan av korttidsreglerad vattenkraft använder man också snabb- startande gasturbiner för att klara kortare belastningstoppar.
Från kraftsynpunkt är det förmånligast om älven är fullständigt avtrap- pad, dvs om varje kraftverk i älven dämmer in all fallhöjd upp till närmast ovanförliggande kraftverk. Det innebär dels att all fallhöjd är utnyttjad, dels att korttidsregleringen kan göras genomgående, dvs att man ändrar genomströmningen vid kraftverken praktiskt taget samtidigt. Det ger ut- slag i magasinet ovanför det översta verket och i älven nedanför det ne- dersta, men i alla mellanliggande magasin slipper man i allmänhet vatten- ståndsändringar av någon betydelse. Man släpper hela tiden ut lika myc- ket vatten som rinner till, och det är bara genomströmningshastigheten som varierar. I smala och långa älvmagasin uppkommer dock vissa vat- tenståndsvariationer i samband med den genomgående korttidsreglering- en. För att man skall kunna korttidsreglera fordras det att kraftverkets maximala kapacitet ligger väl över den genomsnittliga elproduktionen. Man brukar säga att ett sådant verk har en hög effektutbyggnad.
En effektutbyggnad ökar i allmänhet inte de totalt utvunna energimäng- derna — där sätts gränsen av det sammanlagda vattenflödet i älven under ett år. Huvudsyftet är att få bättre totalekonomi i hela elnätet genom att kunna klara belastningstopparna utan att behöva sätta in dyrare produk- tionssätt, t ex gasturbiner. Förutsättningen för en effektutbyggnad är in- te bara goda korttidsregleringsmöjligheter utan även en väl årsreglerad vattenföring.
En speciell form av effektutbyggnad är pumpkraftverket. Det producerar dock inte energi utan lagrar den, med vissa förluster, så att hög effekt kan tas ut då efterfrågan är stor. Ett pumpkraftverk har två magasin — i re- gel med nivåskillnader på upp till flera hundra meter. Under dagtid då kraftbehovet är stort töms det övre magasinet. Under nätter och helger då elenergi finns i överskott pumpas vattnet tillbaka till det övre magasi- net. I kraftstationen används då generatorn som motor och turbinen får arbeta som pump. Exempel på pumpkraftverk i Sverige är Letten vid Klarälven och J uktans kraftstation i Umeälven.
Möjligheter till en omfattande korttidsreglering gör det för övrigt avse- värt lättare att på sikt passa in ev vindkraftverk i elnätet. Elproduktio— nen från dessa kan variera starkt beroende på vindförhållandena.
Vattenkrafttillgångar
Avrinningen i alla Sveriges vattendrag motsvarar under ett normalår en energimängd av ca 200 TWh. Den tekniskt utbyggbara vattenkraften har överslagsmässigt bedömts till 130 TWh i årlig produktion. En allt större del av den tekniskt utbyggbara vattenkraften har enligt kraftindustrins bedömningar också blivit ekonomiskt utbyggnadsvärd. Det hänger främst samman med ökad efterfrågan på elenergi, teknisk utveckling och rationaliseringar inom såväl elöverförings- som vattenbyggnadssektorn samt — under de senaste åren — kraftigt ökade kostnader för andra ener- gikällor som olja och kärnkraft. Denna utveckling har bl a inneburit att även mindre vattendrag och fallhöjder blivit intressanta för utbyggnad. För närvarande pågår ett utvecklingsarbete som syftar till att ta fram au- tomatiskt styrda, standardiserade småaggregat. Försöksverksamhet med ett antal prototypanläggningar planeras i vissa vattendrag.
Enligt kraftindustrins senaste bedömning, som gjordes 1974, uppgår de ekonomiskt utbyggnadsvärda vattenkraftresurserna till totalt 95 TWh.
Det är tre gånger mer än vad man ansåg vara värt att bygga ut 1930 (se fi- gur 14). Av dessa 95 TWh har 60 TWh redan utnyttjats. Därtill kommer ca 1 TWh i beslutade anläggningar som ännu inte har tagits i drift. De återstående utbyggnadsvärda vattenkraftresurserna är alltså ca 34 TWh. Möjligen kommer denna siffra att fortsätta stiga i takt med stigande pri- ser på andra energislag.
Naturenergi
Tekniskt utbyggbart
Ekonomiskt
utbyggnadsvart O. __________
1930 1940 1950 1960 i 970 år
Figur 14. Ekonomiskt utbyggnads- värd vattenkraft enligt kraftindu- strins bedömningar. Källa: Vattenkraft och miljö 3 (SOU 1976:28).
Vattenkraften svarar i dag för omkring tre fjärdedelar av elkraftförsörj- ningen. Den helt övervägande delen kommer från Norrland och nordligas- te Svealand (se tabell 8). Mindre än en tiondel kommer från området söder om Klarälven — Dalälven. Av de utbyggnadsvärda tillgångarna ligger på sin höjd ett par procent söder om Klarälven — Dalälven.
Tabell 8 De största energiproducerande älvarna 1974
TWh/år procent
Lule älv Ångermanälven Indalsälven Ume älv Dalälven Skellefte älv Ljusnan Klarälven Ljungan Göta älv
Summa Ovriga älvar Totalt
12,7 22 10,3 18 9,0 16 7,0 12 4,0 7 3,5 6 3,1 5 1,6 3 1,5 3 1,3 2 54,0 94 3,3 6 57,3 100
Källa: Vattenkraft och miljö 3 (SOU 1976:28)
Olja
Olja är det fossila bränsle vars hantering torde vara mest allmänt känd i Sverige. Därför har vi valt att börja med olja vid beskrivningen av de tek- niska processerna vid användning av fossila bränslen.
Petroleum, eller råolja, är en blandning av olika kemiska föreningar mel- lan huvudsakligen kol, väte och svavel med spår av vanadin, nickel och andra ämnen. Hundratals föreningar förekommer, alltifrån gaser som me- tan och etan till fast asfalt.
Råoljan utvinns genom borrning till lands eller till havs. I raffinaderier framställs sedan de många olika slutprodukterna, t ex gasol, bensin och eldningsoljor. Olja och oljeprodukter är också en viktig råvara för den pe- trokemiska industrin. Olika led i oljans processkedja belyses översiktligt i figur 15.
Olj eutvinning
Vid oljeletning söker man med olika metoder, t ex flygfotografering, mag- netiska och seismiska metoder, efter veck i sedimentär berggrund. I en del, men långt ifrån alla, finns olja samlad.
Berggrundens egenskaper och eventuell oljeförekomst måste undersökas genom provborrning. Efter upptäckten av olja borras ofta flera hål för att man skall kunna fastställa förekomstens läge mer exakt. Oljeborrning ut- förs till lands, i sjöar och på havets kontinentalhyllor tiotals mil utanför kusten. Oljekällan förses sedan med oljeproduktionsutrustning, rör, pum- par, vatten- och gasavskiljare och lagringsanläggningar. Vid oljeutvin- ning till havs, t ex i Nordsjön, är kostnaderna betydligt högre än till lands. Särskilda produktionsplattformar byggs i betong eller stål. Från dem leds oljan i rörledningar på havsbotten till mottagningsanläggningar på land. Oljeutvinning till havs blir därför mycket kapitalkrävande. In- vesteringskostnaderna för oljeproduktionen i Nordsjön är minst 25 gång- er större per m3 olja än de i Mellersta Östern.
Det ständiga spillet runt en oljeborrningsplattform uppgår till ca fem pro- cent av allt oljespill ute till havs. Först och främst drabbas de känsliga kustområdena. Havsbotten är ett annat offer för oljespillet. Förstörda bottnar anses vara en anledning till det försämrade fisket i Kaspiska ha- vet. På botten ligger lager av asfaltliknande bildningar till följd av lång- varig olj eutvinning.
Den andra stora faran vid Oljeutvinning till havs är risken för en s k blow—
Oljeutvinning
till havs
Råoljetransport
Symbolförklaringar:
utsläpp av luftföroreningar
risk för stora olyckor med luftföroreningar
R "I _ _; särskilda a inering - arbetsskyddsproblem
oljespill
raffinaderi risk för stor olycka
med betydande oljeutsläpp
Distribution
industri
Figur 15. Oljans processkedja. I Sverige förekommer samtliga processled utom själva utvinningen.
out, en explosionsartad utblåsning av gas och olja som beror på högt tryck i Oljekällan. Den allvarligaste olyckan hittills inträffade vid Santa Barbara i USA 1969 då uppskattningsvis 300 000 m3 olja strömmade ut i havet. Det tog flera månader att hejda det okontrollerade oljeutflödet. För att undvika blowout förses borrhålen med säkerhetsventiler under havsbotten.
Under våren 1977 inträffade en blowout i Nordsjön. Enligt en redovisning ) i norska stortinget läckte sammanlagt drygt 20 000 ton olja ut under lop- pet av tio dygn.
Transport och lagring
Råoljan pumpas genom rörledningar från oljefältet till utlastningsham- nen och fraktas sedan med tankfartyg till olika raffinaderier.
Tankbåtstrafiken orsakar omkring hälften av allt oljespill, framför allt på i grund av tömning av ballastvatten. Dessutom förekommer spill i sam- ! band med lastning och lossning av tankbåtar. Arbete för att minska dessa utsläpp pågår. Vid haverier med tankfartyg kommer ofta hela eller delar av olj elasten ut i havet. Resurser för bekämpning av olja finns, men det är I mycket svårt att fånga in stora oljemängder. Oljan från fartygshaverier , kan därför åstadkomma stora skador på stränder och i vatten.
Oljetransporter till olika förbrukare sker med fartyg, tankbilar, järnvägs- vagnar och rörledningar. Vid landtransporter kan olja genom tekniska fel eller trafikolyckor rinna ut och tränga ner i marken och förorena grund- vatten. Vid fyllning och tömning av tankbilar kan oavsiktliga spill före- komma. Utsläpp i eller intill sjöar, vattendrag och grusåsar medför de största problemen. Vid cisternlagring av olja kan allvarliga vattenförore- ningar uppstå på grund av spill och läckage av olja.
i För att hindra eventuellt oljespill, och för att stoppa spridning av det, in- . vallar man upplagringsplatserna och gör marken där hård och ogenom- tränglig. Vid vissa raffinaderier lagras råolja och oljeprodukter i oinkläd- da bergrum som sprängts ut under lägsta grundvattennivå. Det omgivan- de grundvattnet hindrar oljan, som förvaras på en grundvattenbädd, att tränga ut. Det grundvatten som läcker in förorenas av olja och måste re- nas före utsläpp. Vid lagring av råolja i cisterner eller bergrum avdunstar dessutom kolväten.
Raffinering
Raffinering av olja börjar med destillation för att dela upp den i olika frak- tioner, dvs blandningar av kolväten som kokar vid olika temperatur. Des- sa olika fraktioner renas och omvandlas sedan ytterligare. Slutligen blan- das de till olika produkter som gas, bensin, fotogen och dieselolja samt tunna och tjocka eldningsolj or.
I Sverige finns fyra större oljeraffinaderier med en sammanlagd kapacitet på ca 22 miljoner ton råolja per år. Vid ett vanligt europeiskt raffinaderi ger råolja ca 20 procent bensin, ca 30 procent fotogen, dieselolja och tunna eldningsoljor samt drygt 40 procent tjocka eldningsoljor. Förlusterna — främst bränsle för driften — uppgår till 3—7 procent.
Vid ett raffinaderi finns, förutom processanläggningar, även omfattande
Figur 16. Del av oljeraffinaderiet Scanraff vid Brofjorden, Lysekil. Anläggningen kan raffinera om- kring 9 miljoner ton råolja per år. Foto: Scanraff/OK
lagringsanläggningar för råolja och produkter. Ett raffinaderi kräver ett markområde på omkring två kmz, och dessutom tillkommer ett skydds- område på omkring tio km”.
Utsläppen till luften från ett raffinaderi utgörs av svaveldioxid, kolväten och luktande ämnen, koldioxid, sot, stoft och kväveoxider.
Svaveldioxid, sot, stoft och kvävedioxider kommer till största delen från de bränslen raffinaderiet använder för att få energi till processerna. Svenska oljeraffinaderier släppte under 197 5 ut ca 19 000 ton svaveldioxid och ca 4 500 ton kväveoxider. Från processenheterna och lagringstankar- na kommer kolväten och illaluktande ämnen. Avdunstningen av kolväten är 0,2—0,4 kg per ton raffinerad råolja.
Också utsläpp som förorenar vattnet sker från ett oljeraffinaderi. Trots långtgående rening kvarstår rester av olja, fenoler och organiska svavel- och kväveföreningar. Oorganiska föreningar — t ex ammoniak, cyanider
och oorganiska svavelföreningar — kan dessutom släppas ut. I utsläppen förekommer också dels mindre mängder av olika metaller som härstam- mar från råoljan, dels förbrukade katalysatorer och hjälpkemikalier. Man måste även räkna med spill av olja vid lossning och lastning.
Förbränning av olja och oljeprodukter
Olj eprodukterna används i olika typer av förbränningsanläggningar, t ex gasolkök, villapannor, större fastighetspannor, värmeverk, kraftverk och olika industriella processer. Dessutom används bensin och diselolja för fordonsdrift.
Alla typer av förbränningsanläggningar ger luftförorenande utsläpp —— i vilken grad så sker beror på bränslets kvalitet, typ av anläggning, re- ningsutrustning etc. (Se faktaruta 5 på s 72.) Bilavgaser ger hälften av alla luftförorenande utsläpp i Sverige. Bilarna släpper främst ut koldi-
oxid, koloxid, kväveoxider, kolväten och bly. Av de omkring 800 000 ton svaveldioxid som släpps ut i Sverige varje år svarar oljeeldningen för ca 600 000 ton. Enligt riksdagsbeslut skall svaveldioxidutsläppen minskas till samma nivå som i början av 50—talet, dvs till ca 400 000 ton.
Utsläppen ger olika hälsorisker och miljöeffekter, t ex vegetationsskador, försurning och klimatpåverkan. Olika föroreningar har även olika skadlig- het —— därför är en jämförelse av de totala utsläppsmängderna av olika ämnen inte helt meningsfull. Vilka effekterna blir bestäms, förutom av ut- släppens storlek, även av bl a spridningsförhållanden och anläggningar- nas lokalisering.
Kraftverk
I faktarutan på s 74 beskrivs hur ett oljeeldat kraftverk är uppbyggt och fungerar. Ett sådant kraftverk som ger 1 000 MW elektrisk effekt och alstrar 6 TWh elenergi under ett år släpper ut ca 30 000 ton svaveldioxid, om man eldar lågsvavlig olja utan rökgasrening. (Se faktaruta 7, s 77.) Dessutom släpper ett sådant verk ut omkring 700 ton stoft, 10 000—20 000 ton kväveoxider, 5—50 kg bens(a)pyren, ca 100 ton tung-
Förbränning
Förbränning i en flamma eller låga innebär att den kemiska energi som finns bunden i ett bränsle omvandlas till värme och till ljus- och värme- strålning.
Vid förbränning av t ex vanlig eldningsolja oxideras oljans kol och väte med hjälp av syre till koldioxid och vatten. Den kemiska bindningsener- gin i de olika kolväteföreningar som oljan består av frigörs då i form av värme och ljus. Genom ofullständig förbränning bildas föroreningar som sot, koloxid och delvis förbrända kolväten. Oljans innehåll av andra äm- nen — t ex svavel, aska och metaller — ger föroreningar som svaveldioxid, stoft och tungmetallhaltiga partikelutsläpp. Dessutom bildas kväveoxi- der eller nitrösa gaser när förbränningsluftens syre och kväve vid höga temperaturer reagerar med varandra. Det finns ett stort antal olika typer av oljebrännare. Som regel finförde- las oljan först, för att sedan blandas med luft. Den vanligaste brännarty- pen finfördelar oljan genom att pressa ut den genom ett munstycke. Även tryckluft och centrifugalkraft kan användas vid finfördelningen. Centri- fugalkraften utnyttjas i s k rotationsbrännare genom att oljan slungas ut från en roterande kopp. För att allt bränsle skall utnyttjas vid förbrän— ningen tillför man något mer luft än som teoretiskt är nödvändigt. Man försöker dock begränsa luftöverskottet så mycket som möjligt för att in- te värmeförlusterna via rökgasen skall bli så stora. Å andra sidan kan ett alltför litet luftöverskott leda till ofullständig förbränning och sotbild- ning.
Även kväveoxidutsläppen är beroende av förbränningstekniska faktorer — bl a förbränningsrummets utformning. Utsläpp av andra föroreningar beror i första hand på bränslets kvalitet. Utsläpp av luftföroreningar från olika typer av oljeeldade anläggningar och bilar framgår av följande ta- bell.
metaller och ca 5 miljoner ton koldioxid. Ca 500 ton sot och aska kommer från panna och filter.
Om ett sådant kraftverk kompletterat med elektrofilter och rökgasav- svavling bränner högsvavlig olja minskar svavelutsläppen till ca 10 000 ton och metallutsläppen troligen till något eller några ton. I stället får man ca 300 000 ton slam som innehåller gips, kalk, sot och andra förore- ningar uppslammade i vatten.
Om kraftverket enbart producerar el (ett s k kondenskraftverk) måste dessutom stora energimängder kylas bort — oavsett vilket bränsle som används. Vid ett oljeeldat kondenskraftverk på 1 000 MW elektrisk effekt får man en temperaturhöjning på 100 C vid ett kylvattenflöde av 33 m3 per sekund.
Dessa beräkningar baseras på dagens teknik. I framtiden kan ny teknik komma att minska utsläppen. Ändrad förbränningsteknik och bättre fil- ter kan troligen minska utsläppen av kväveoxider och partikelbundna me- taller med åtminstone 50 procent jämfört med i dag. Enligt uppgift pågår i Japan utveckling av processer som kan rena utsläppen med 80—90 pro- cent. Någon ytterligare minskning av svaveldioxidutsläppen jämfört
5
Utsläpp från olika källor per ton bränsle
Svavel- Kväve- Stoft Kol- Kol- Tung— Bens(a) dioxid oxider kg oxid väten metaller pyren kg kg kg kg gram milligram Tjockoljeeldade anläggningar 20(50)a 5 1,5 0,50 0,40 72 4—35 ( 100 MW bränsle- effekt Tunnolj eeldade anläggningar 6(10)[] 5 0,3 0,70 0,40 1,2 — Personbilar, bensin —70 års modell 0,6 20 1, 1 275 35 300b 110 71—75 års modell 0,6 20 1,1 230 23 300b 110 76— års modell 0,6 11 1,1 130 15 300b 110 Personbilar, diesel 6(10)a 7,5 6,5 22 6,5 1,2 80 Bussar och last- bilar, diesel 6(10)B 36 6,5 33 6,5 1,2 80
aGäller utan begränsning av svavelhalt i eldningsolja. b'llungmetallutsläpp från personbilar förekommer främst som bly och är beräknade med nuvarande blyhal- ter i bensin.
med rökgasavsvavling kommer antagligen inte att kunna göras före 1990. Däremot är det sannolikt att 3 k återvinningsprocesser för rökgasavsvav- ling kan utvecklas, vilket minskar slamproduktionen. Metoder för att av- svavla olja och rökgaser behandlas mer i detalj på s 75.
Bilar
Avgasutsläpp från bilar redovisas närmare i faktaruta 8 på s 78. Trots ett omfattande forsknings- och utvecklingsarbete finns i dag inte några fram- drivningsmetoder för bilar som är konkurrenskraftiga med oljeprodukter- na bensin och dieselolja. Därför måste man räkna med att bränsleförbruk- ningen för fordonsparken ökar i takt med trafikens utveckling, även om en övergång till mindre bilar kan effektivisera transporterna något. Vissa bestämmelser om avgasrening på främst bensindrivna bilar finns i Sveri- ge, men ännu har de inte slagit igenom helt i praktiken. Förbättrad avgas-
Kraftverk
Kärnkraftverken och de kol- eller oljeeldade kraftverken skilj er sig i prin- cip från varandra bara genom att de använder olika källor för att alstra värmeenergi. I båda fallen driver vattenånga en turbin som är kopplad till en elgenerator. Ångans användning för omvandling av värmeenergi till mekanisk energi har varit känd i över 2 000 år. Kolvångmaskinen blev en viktig kraftkälla under 1700-talet, men det var inte förrän i slutet av 1800-talet som ångtur- binen blev praktiskt användbar. I alla moderna värmekraftverk används ångturbiner.
I ett olj eeldat kraftverk (se figur) tas olj an in från tankfartyg via en hamn till olj eförrådet, som kan bestå av bergrum eller cisterner ovan jord. Oljan pumpas vidare in till pannan där den förbränns i ett flertal brännare. Det mesta av den utvecklade värmeenergin fångas upp i pannans olika tub- system. Tuberna är fyllda med vatten som kokar och förångas. Ångan värms ytterligare för att öka verkningsgraden och får sedan driva en tur- bin. Denna driver i sin tur en elgenerator.
Turbinen kan inte omvandla ångans hela energi — en stor del måste kylas bort i en kondensor. Där kyls ångan åter till vatten som går tillbaka till pannan för att värmas på nytt. Kylmedlet i ett kondenskraftverk är of- tast havsvatten. På sin väg genom kondensorn höjs kylvattnets tempera- tur med ca IOOC. Det går också att använda särskilt kylvatten som i sin tur kyls med luft i stora kyltorn. Kylvattnet kan också avledas till slutna kylsjöar. I ett kraftvärmeverk låter man kylvattnet cirkulera i ett slutet system. Vanligast är ett fjärrvärmesystem för uppvärmningsändamål. Man brukar då konstruera turbin och kondensor så att vattnet i fjärrvär- mesystemet kan värmas till drygt 10000.
Ett oljeeldat kondenskraftverk kan i bästa fall omvandla 40 procent av den energi, som tillförts med olja, till elenergi. Resten avgår som värme, till största delen med kylvattnet och i viss män med rökgaserna. Vid ett kraftvärmeverk utnyttjas hela 80 procent av oljans energi, även om för- lusterna i fj ärrvärmesystemet räknas bort från den nyttiga effekten.
rening kan bara införas på helt nya bilar, varför det tar omkring 15 år in- nan alla bilar har fått utrustning för avgasrening. Bilavgasutsläppen tor- de inte minska nämnvärt fram till år 1985, trots skärpta avgasrenings- krav. Orsaken är givetvis att man med nuvarande utveckling kan förvän- ta sig fler bilar. Ny avgasreningsteknik som kan minska utsläppen ytter- ligare, s k katalytisk efterförbränning, finns tillgänglig, men den ställer särskilda krav på blyfritt bränsle och är dyrbarare än de system som till- lämpas i Sverige i dag.
Avsvavling av olja och rökgaser
För att minska svaveldioxidutsläppen från oljeeldning kan man antingen avlägsna svavlet direkt ur oljan eller ur rökgaserna efter förbränningen.
Avsvavlingen av tunn eldningsolja, som används i villapannor, görs med
Ångpanna
Skorsten
Generator
Brannare
.' Kondensor
.. f:»
. _ ._.. Rokgasfllter :*. . ' ' . .fi _ " " ' :!
Figur 17. Uppsala kraftvärmeverk. Verket har en kapacitet av 200 MW eleffekt och 315 MW värmeeffekt. Den senare motsvarar värmebehovet för drygt 40 000 nor- mallägenheter. Av hänsyn till stadsbilden är anläggningen delvis nedsänkt under markplanet. Den 100 m höga skorstenen med 10 st rökgaspipor betjänar även en hetvattencentral och en sopförbränningsanläggning. Foto: Uppsala Kraftvärme AB
känd och beprövad teknik. Vid raffineringen behandlas oljan med vätgas vid hög temperatur och högt tryck och i närvaro av en katalysator. Re- sultatet blir en eldningsolja med en svavelhalt under 0,3 procent.
Den tjocka eldningsolj an är svårare att rena, främst därför att den inne- håller metaller och asfalt. En fullt användbar teknik finns dock i bruk se- dan slutet av sextiotalet.
Svavelhalten i tj ockolja kan minskas med direkta eller indirekta metoder. Den direkta metoden innebär att hela mängden olja behandlas i ett steg. Den indirekta avsvavlingen sker i två eller flera steg. I det första uppde- 76 las tjockoljan i ett destillat och en återstodsolja, i det andra avsvavlas
Föroreningsutsläpp från ett oljeeldat kraftverk 7
För beräkning av utsläpp från oljeeldade kraftverk har naturvårdsverkets experter antagit två alternativ, ett med både stoftavskilj ning och rökgas— avsvavling och ett utan rening. I alternativet utan rening används låg- svavlig olja i enlighet med nu gällande bestämmelser. Följande tekniska huvuddata och föroreningsutsläpp gäller för de båda alternativen, enligt beräkningarna i bilaga.
Tekniska huvuddata
Anläggningsstorlek 1 000 MW elektrisk effekt Drifttid 6 000 timmar/år Elkraftproduktion 6 TWh/år Total verkningsgrad 38% Tillförd bränsleeffekt 2 630 MW Årsförbrukning av eld- ningsolja 1 415 000 ton Halt tungmetaller i olja 72 gram/ton härav: vanadin 49 gram/ ton nickel 15 gram] ton Alternativ Alternativ med elektrofilter och rökgasavsvavling
utan rening
Svavelhalt i olja 3,5% 1,0% Avsvavlingsgrad 90% —
Utsläpp av
föroreningar per år
Svaveldioxid 10 000 ton 28 000 ton Stoft 180—480 ton 675 ton Kväveoxider 10 000—20 000 ton& 10 000— 20 000 ton& Koldioxid 4,8 milj ton 4,8 milj ton Tungmetaller (främst vanadin och nickel) mindre än 5 tonb ca 100 ton Bens(a)pyren 4—40 kgf 5—50 kgc
Avfall per år
Slam från rökgasav-
svavling 300 000 ton _ —
Sot och aska från panna och filter 500 ton 500 ton
Kylvatten 33 m3 per sekund vid 100C temperaturhöjning
ZlSiffrorna återspeglar att idag tillgänglig teknik medger att utsläppen av kväve- oxider kan halveras jämfört med vad som anges i bilaga. bNaturvårdsverkets experter har antagit 95% avskiljningsgrad i elfilter. I dag till- gänglig teknik medger högre avskilj ningsgrad. cOsäkerheten om utsläppen av bens(a)pyren är stor (jfr kol)
destillatet. En ytterligare uppdelning kan göras genom rening eller för- gasning av den tjockaste delen. Direktavsvavlingen av tjock eldningsolja är effektivast och ger oljan en svavelhalt under en procent.
För att man skall komma under en procent svavel i tj ockolja efter indirekt avsvavling fordras att man tillsätter lågsvavlig olja.
Vid Scanraff i Lysekil produceras 2,7 miljoner ton lågsvavlig tjockolja per år. Det sker med hjälp av indirekt avsvavling och en 20-procentig till- sats av lågsvavlig olja.
Rökgaser kan avsvavlas, varvid man antingen får en sälj bar produkt eller ett värdelöst avfall. Sälj bara produkter är rent svavel, koncentrerad sva- veldioxid, svavelsyra och gödselmedel. Över 100 olika processer för av- svavling av rökgaser är kända, men bara ett fåtal av dem har kommit till användning i större skala. De flesta av de prövade metoderna producerar avfall. Vanligast är att rökgaserna tvättas (”skrubbas”) i en uppslamning av kalk eller kalksten i vatten. Avfallet består av slam med omkring 50 procent vattenhalt. Det innehåller en blandning av kalciumsulfat och sul- fit, oförbrukad kalk och föroreningar från förbränningen. En del processer ger ett torrt avfall.
Tekniken att förbränna olja och kol i s k svävbädd är under vidareutveck- ling. Metoden innebär dels effektivare förbränning, dels möjligheter att avlägsna svavlet i samband med sj älva förbränningen. Metoden kan där- för, åtminstone vid vissa anläggningar, bli ett alternativ till avsvavlingen av bränsle och rökgaser. Innan processen blir fullt användbar kvarstår
Avgasutsläpp från bilar 8
I bilmotorer förbränns bränslet — bensin eller dieselolja — hastigt vid 1 högt tryck och hög temperatur. Dieselmotorn skiljer sig från bensinmo- ? torn genom att högre tryck och temperatur ger självantändning av ] bränslet i stället för ett tändsystem. Dieselmotorn arbetar också med luftöverskott, till skillnad från bensinmotorn som har luftunderskott och därmed sämre förbränning och verkningsgrad.
Utsläppen av avgaser från olika bilar framgår av tabellen i faktaruta 5 på s 73. Om man använder prognoserna från energiprognosutredningen och Industrins utredningsinstitut för bilbeståndets utveckling, får man föl- jande totala utsläpp från alla fordon i landet:
Utsläpp från motorfordon i Sverige år 1975 och 1985 (ton/år)
1975 1985 Koloxid 1 102 000 1 023 000 Kolväten 173 000 106 000 Bens(a)pyren 0,5 0,6 Kväveoxider 164 000 161 000 Svaveldioxid 15 000 17 500 Bly 1 300& 2 200'3
aVid nuvarande blyhalt i bensin (0,4 gram per liter).
vissa problem med kemikalieförbrukningen och avfallet. Man räknar med att metoden skall kunna användas i stora anläggningar först omkring år 1990.
Den mest önskvärda biprodukten från avsvavlingen är svavel i ren form. Den uppkommer när man avsvavlar olja och — vid vissa processer — rök— gaser. Världskonsumtionen av svavel har ökat kraftigt de senaste årtion- dena. Trots det har produktionen överstigit efterfrågan — följden har bli- vit lägre priser. Ett intensivt utvecklingsarbete pågår, och nya använd- ningsområden för svavel kommer antagligen att skapas. Om det trots allt skulle visa sig nödvändigt att i stället för att utnyttja svavlet förvara det, så innebär detta inga större miljöproblem.
Om man använder kalk- eller kalkstensmetoden för att avsvavla rökgaser- na, får man ca 270 kg avfallsslam per ton olja. Vattenhalten är omkring 50 procent. Förvaringen av detta avfall skapar problem både inom och utan- för förvaringsplatserna. Allt regnvatten måste samlas in och renas. Av- fallet är instabilt men kan fixeras genom inblandning av byggnadsavfall så att ytan åtminstone kan göras körbar.
, Naturgas
, Naturgas förekommer ofta i naturen tillsammans med olja och avskils i samband med utvinningen. Vidare finns förekomster av enbart naturgas.
. Naturgasens sammansättning varierar. Kolvätet metan utgör ca 90 pro- cent av den totala mängden i naturgas, resten består av andra kolväten — t ex etan, propan och butan. Ämnena helium, kväve, koldioxid, argon, vat- tenånga och svavelväte kan också förekomma.
N aturgasen renas som regel från svavelföroreningar redan vid utvinning- en och kan alltså betraktas som svavelfri. Till konsumenterna distribue- ras den i allmänhet via rörledningar. I Sovjet, Europa och Nordamerika finns stora rörledningssystem för naturgas. Sverige har hittills inte an- knutits till något sådant naturgasnät.
Världens totala resurser av naturgas beräknas uppgå till 72 000 miljarder ms, motsvarande ca 62 miljarder ton eldningsolja. Därav finns 43 procent i USA. N aturgasen svarar för ca 20 procent av världens energiförsörjning.
Transport och lagring
Ett rörtransportsystem för naturgas består av rörledningsnät, reducer-, mät- och kompressorstationer samt centraler för driftkontroll. Det är främst kompressorstationerna som kan ge upphov till miljöstörningar, bl a bullerproblem.
Om rörledningarna läggs ovan jord innebär det stora ingrepp i naturen. Därför bör de i stället grävas ned under marken eller läggas i diken och samordnas med vägar, kraftledningar och järnvägar.
Naturgasen kan överföras från gasform till vätskeform, s k LNG (lique- fied natural gas). Det sker genom nedkylning till —162OC. I form av LNG kan gasen transporteras med fartyg. Ett läckage från en LNG-tanker ef- ter en kollision eller hård grundstötning skulle kunna innebära allvarliga risker. Vid kontakt med vatten kokar LNG mycket snabbt och bildar ett
gasmoln. Under vissa betingelser kan sj älva förångningen ske explosions- artat utan att gasen därför antänds. Gasen är emellertid lättantändlig och kan ge upphov till omfattande bränder och i vissa fall explosioner.
Naturgas kan lagras i gasform eller som vätska (LNG). I vätskeform kan den lagras i cisterner och i håligheter i marken, som täckts med gastätt tak. Hålrummen görs gastäta genom nedfrysning av omgivande mark.
Man kan lagra naturgasen i gasform i stor skala bara när geologiskt bilda— de reservoarer i underjorden kan utnyttjas. Metoden har med framgång använts i utlandet under många år, men den är inte aktuell i Sverige.
Förbränning av naturgas
Den renade gasen har praktiskt taget ingen lukt. Den innehåller i allmän- het inte heller några starkt giftiga beståndsdelar. Att den naturgas som distribueras till konsumenterna luktar beror på att man tillsätter små mängder starkt luktande ämnen för att lättare kunna upptäcka läckage.
Den största faran vid ett gasläckage är brand- och explosionsrisken. Där- för måste säkerheten ägnas stor omsorg — såväl hos transport- och lag- ringssystem som hos distributionsnäten och konsumenternas anlägg- ningar.
Skulle det uppstå ett läckage av naturgas, skingras gasen snabbt i luften utan att lämna några restprodukter på mark eller i vatten. Det innebär en stor fördel från vattenvärdssynpunkt jämfört med olja.
För en årsproduktion om 6 TWh elektrisk energi släpper ett kraftverk på 1000 MW, eldat med naturgas, ut ca 14 ton svaveldioxid, 3 OOO—8 000 ton kväveoxider och ca 300 ton stoft. Naturgasen ger alltså väsentligt mindre luftföroreningar än t ex kol och olja.
Kol
Bränslet kol består till största delen av grundämnet kol, men innehåller dessutom en lång rad andra ämnen som kolväten, mineraler, svavel och vatten. Kolet utvinns genom brytning i gruvor under jord eller i dagbrott. Efter sortering och rensning transporteras kolet med specialbyggda tåg eller fartyg till förbrukaren. De stora kolförbrukarna — främst kraftverk — placeras ofta i närheten av brytningen i länder med stor kolproduktion. Kol används också för en rad andra ändamål, t ex kokstillverkning och oli- ka industriella processer. Ofta innehåller kolet så mycket aska som 10— 15 procent, vilken efter förbränningen måste förvaras.
De processled som kolet måste gå igenom omfattar alltså i huvudsak ut- vinning, transport, lagring, förbränning och avfallshantering. Detta bely- ses översiktligt i figur 18.
Kolbrytning
Jämfört med de kända oljereserverna i världen är kolreserverna mycket stora. Kolförekomster finns ofta djupt nere i marken. De kolförande lag- rens —— kolflötsernas — tjocklek uppgår oftast till högst tre meter. Moder- na kolbrytningsmaskiner river loss kolet ur flötsen med kloförsedda, rote-
KOLBRYTNING LAGRING KOLTRANSPORTER
FOR- BRÄNNING
Dagbrott
Kraftverk
gg? %14
Avfallsupplag
T
Elm
I'd-tha Avfallsupplag ', Kolgruva X Y— x / '=— (55?—
h'u...” & ].
Framtida förgasning
Månsan.
SYMBOLFORKLARINGAR
Särskilda arbetsmiljöproblem
%
rti Luftföroreningar & Risker för stora olyckor
MA Dammande kolupplag
Figur 18. Kolets processkedja. I Sverige kan endast processleden i högra delen av bilden bli aktuella. Det kol som för närvarande importeras används nästan uteslut- ande inom järn- och stålindustrin. Några kraft- och vårmeverk är dock byggda så att de kan använda kol i stället för olja.
rande valsar. Samtidigt lastar de upp kolet på band eller vagn. Efter transport ur gruvan förs kolet till en rensningsanläggning där gråberg och andra föroreningar avskils. Kolet kan också torkas, sorteras och blan- das innan det levereras.
Om en horisontell eller flackt stupande kolflöts inte ligger så djupt, kan kolet utvinnas genom dagbrytning. Det är vid dagbrytning som den ytt- re miljön påverkas mest, men man kan återskapa en ny landskapsbild om ytskiktets jordlager vårdas och läggs tillbaka. I dagbrott kan man arbeta
med stora maskiner och snabbt utvinna stora volymer kol. Vid torr vä- derlek och blåst blir dammbildningen besvärande.
Även underjordsbrytning har sina speciella problem. Markförskjutning- ar kan inträffa, och kolgruvornas länsvatten — som är surt och järnhal- tigt — måste neutraliseras. För att reducera svavel- och askhalten tvättar man ibland kolet, vilket ger stora mängder förorenat vatten. Bara en mindre del av svavlet kan dock tvättas bort.
Både dagbrott och underj ordsbrytning påverkar milj ön genom grundvat- tensänkningar och avfallsupplag. Även i de modernaste gruvorna sker underjordsbrytningen i en mycket besvärande arbetsmiljö, men stora ansträngningar görs för att förbättra säkerheten.
Transport och lagring
De flesta landtransporter av kol sker med järnväg. I de stora kolländerna har särskilda koltransportsystem med stor kapacitet utvecklats — med kolvagnar som kan lasta 60—100 ton och mer. Normalstorleken för ett kol- tåg, som lastas och lossas kontinuerligt, är 4 000—10 000 ton.
För kortare transporter har man länge använt sig av rörtransport av kol som uppslammats i vatten. På senare tid har metoden också utnyttjats för långdistanstransporter av kol.
Stenkol 9
Stenkol härstammar från urtida skogar och bildades för mellan 50 och 400 miljoner år sedan. Det är ett sammansatt ämne och kvalitetsskillnadema mellan kol från olika gruvor är stora.
Olika slags kol har olika bakgrund. Brunkol är t ex relativt ungt och har bara delvis omvandlats, antracit är mycket äldre och har nästan helt om- vandlats till rent kol.
Stenkol består till största delen av rent kol, kolväten, obrännbara minera- ler (aska), svavel och vatten. Vilken sammansättning och vilka egenska- per olika kol har beror på dess tidigare historia.
Kol produceras i olika kvaliteter för olika ändamål. Användningen varie- rar — från enkel förbränningi olika industrier och bostäder till utnyttjan- de som kemisk råvara. Först och främst indelas kol i dels ångkol för för- bränning, dels gaskol som omvandlas till gas eller koks. För kommersiella ändamål indelas kolet mer i detalj. Handelskol indelas i olika steg med hänsyn till askinnehållet, som kan variera från 7 till 40 procent.
Från miljösynpunkt är halten av brännbart svavel viktig. Detta är den del av den totala svavelhalten som förbränns och ger svaveldioxid i rökga- sen. Den totala svavelhalten i polskt exportkol ligger på 0,6—1,2 procent. Drygt hälften av USA:s och praktiskt taget hela Australiens koltill- gångar håller under en procent svavel. Halten brännbart svavel ligger i allmänhet 0,3— 0,5 procent under den totala svavelhalten.
Två av världens största kolexportörer — USA och Australien —— har sina utländska marknader i främst Västeuropa, Sydeuropa och Japan. Trans- porterna till sjöss sker med fartyg på mer än 100 000 ton. Det finns inte så många hamnar som kan ta emot större kolfartyg — bara två exportham- nar i världen kan t ex hantera fullastade 120 OOO-tonnare.
För koltransporter från Polen till Sverige kan man använda självlossande mindre bulkfartyg med en storlek på 5 000—15 000 ton. Sådana fartyg kan tas in i flera av Sveriges östersjöhamnar. Med självlossande fartyg behövs inga särskilda lossningsanläggningar i hamnen — men väl lagerut- rymmen. I Sverige är bara hamnarna i Luleå, Gävle och Oxelösund ut- rustade med lossningsanordningar för kolfartyg på 25 000—70 000 ton. Dessa tre hamnar kan tillsammans klara en import av tio miljoner ton kol per år utan större investeringar. Ett nytt koleldat kraftverk skulle för- modligen behöva en egen hamn.
Kol är från miljösynpunkt en transportvänlig vara. Ett lastfartyg med kol som förliser förstör inte våra vatten eller kuster. Såväl fartyg som last sjunker till botten och verkningarna på miljön blir mycket små.
Vid lossning, lastning, transport och lagring av kol alstras ett mycket fin- kornigt koldamm som kan spridas inorn anläggningen och till omgivande bebyggelse. Torrt kol är mycket besvärligare än fuktigt. Inomhusdamm kan ge yrkeshygieniska risker och stoftexplosioner. Dammspridning till omgivningen kan medföra nedsmutsning, siktnedsättning, skador på ve- getation och material samt hälsorisker för människor och dj ur.
Mängden av damm kan begränsas på flera sätt: lastning, transport och lossning bör utföras i så slutna system som möjligt, och man kan spruta vatten över kolet, eventuellt också kemikalier. Man kan skärma av kolhö- gen från vinden med staket och vallar. Om man planterar buskar och träd som är motståndskraftiga mot koldamm kan dammandet minska ytterli- gare.
En kolhög som omsätter något eller några miljoner ton per år, och som in- te utrustats med dammbegränsning, ger ifrån sig mellan 10 och 100 kg damm per timme. Kol kan inte lagras i hur höga högar som helst med tan- ke på risken för sj älvantändning.
Förbränning av kol
Kol kan förbrännas på olika sätt. Det kan också torrdestilleras i koksverk och ger då koks och gas. Tidigare användes sådan gas i Sverige för spisar och värmepannor i städerna. Dessa gasverk är nu nedlagda och ersatta med oljebaserade gasverk.
Koks används som fast bränsle i kokspannor, där det fylls på kontinuer- ligt eller med några timmars mellanrum. Mindre pannor fylls med bränsle manuellt och måste också rensas från aska och slagg manuellt. Större pannor kan eldas med s k stoker, som för in bränslet maskinellt. Även då fordras dock viss övervakning, slaggrensning osv för att det skall fun- gera. En riktigt dimensionerad och skött kokspanna kan utnyttja kok- sens energiinnehåll till ca 80 procent. Felaktig skötsel eller olämplig koks kan minska effektiviteten flera tiotal procent.
När ett kol upphettas i pannan, avgasas det först och lämnar en återstod
Påfyllnmgs- anordnlng for kol Kolforråd Kolkvarn Kolbrannare Ångpanna Luftmtag Luftforvarmare Uppvarmd forbrannungsluft
(DNCDUWAQM
9 Elektrohlter 10 Skorsten 11 Turbln 12 Kondensorer
Figur 19. Ett koleldat kondenskraftaggregat i genomskärning.
av koks som också förbränns. Vid förstklassig skötsel och användning av bra kol får man ungefär samma verkningsgrad som vid kokseldning, men skötseln och kolet är ofta sådana att resultatet blir sämre.
Koleldade kraftverk drivs som regel med kolpulvereldning. Det innebär att kolet krossas till pulver i kolkvarnar och sprutas in i ångpannan med hjälp av en kolbrännare. Den principiella uppbyggnaden och funktionen i övrigt liknar den för ett oljeeldat kraftverk. En översiktlig plan för hur ett koleldat kraftverk är uppbyggt finns i figur 19—20.
Kolet lossas från båtarna med speciella kranar och förs med transport- band till sorteringsverk och krosstorn. Från krosstornet fortsätter kolet med andra transportband till kollagret på platsen. I moderna kraftverk pulveriseras kolet före förbränningen. Det sker i speciella kolkvarnar som i regel är placerade i pannhusen. Kolkraftverk förses med effektiva stoftavskiljare, eftersom mängden stoft i rökgaserna är avsevärt större än vid oljeeldade verk. Naturvårds- verkets experter har vid de beräkningar som redovisas i bilaga antagit att kraftverken är utrustade med elektrofilter, som har en avskiljningsgrad på ca 99,5 procent. Det överstiger miljökraven i de flesta länder med god marginal.
Svavelutsläppen kan antingen begränsas genom att man använder låg- svavligt bränsle eller genom avsvavling av rökgaserna. Här har vi antagit att koleldade kraftverk använder sig av rökgasavsvavling med en effekti- vitet av 90 procent. Tekniken att avsvavla kol före förbränningen är out- vecklad.
I Sverige finns bara några få kraftverk som kan eldas med kol (normalt används olja). Ett av dem är Hässelby kraftvärmeverk, där sammanlagt 95 MW elektrisk effekt kan alstras genom koleldning efter viss modifie- ring av förbränningsutrustningen. Ett annat är Öresundsverket i Malmö, där de fem först byggda pannorna, som tillsammans motsvarar 240 MW elektrisk effekt, kan eldas med kol.
Halten av svavel och metaller i kolet samt typen av reningsutrustning är de viktigaste faktorerna för att man skall kunna beräkna utsläpp från kol- eldade kraftverk. Metallhalterna i kol varierar mycket mellan olika kol- fält men också inom ett och samma fält. Vid beräkningar, närmare redovi- sade i bilaga, har naturvårdsverkets experter som exempel valt dels en kolsort med mycket låga metallhalter från ett amerikanskt kolfält, dels en med höga metallhalter från ett australiskt fält (se faktaruta 10, S 86). Man har fått göra antaganden beträffande halten och avskilj ningsgraden av vissa metaller. Polskt kol, som är intressant för Sverige, har relativt lå- ga metallhalter.
Kraftledning 500 m
Bandtransportörer
Turbinhall . ' Kylvattenkanal
' Krosstorn
Pannhus
Rök—— gasrenare
Skorsten '
Kylvatten- kulvert
Figur 20. Situationsplan för ett 2 000 MW koleldat kondenskraftverk.
För de koleldade alternativen har naturvårdsverkets experter förutsatt rökgasavsvavling med hänsyn till svårigheterna att på längre sikt ha säker tillgång till lågsvavligt kol. Den enda kommersiellt tillgängliga me- toden för rökgasavsvavling är skrubber med kalk- eller kalkstensslam. Anläggningarna är beräknade för en svavelhalt i kolet på 1—3 procent. För beräkning av kväveoxidutsläpp har man förutsatt den utformning av pannor, brännare osv som vanligen används i dag.
Utsläppen från ett koleldat kraftverk på 1 000 MW, som under ett år med 6 000 timmars drifttid alstrar 6 TWh elektrisk energi, redovisas i faktaru- tan på s 88.
Ett sådant kraftverk släpper per är sålunda ut mellan 4 000 och 13 000 ton svaveldioxid, ca 1 200 ton stoft, 25 000—50 000 ton kväveoxider och ca 6 miljoner ton koldioxid. Mängden fast avfall, främst från rökgasreningen, uppgår till 400 000—800 000 ton per år. Utsläppen av tungmetaller kan komma att röra sig om flera tiotal ton per år. Dessa utsläpp kommer att variera starkt med metallhalterna i använda kol och med hur effektivt oli- ka metaller skils av i filtren. Som jämförelse kan nämnas att Sveriges en- då stora smältverk, som ligger i Skelleftehamn, 1972 släppte ut 42 000 ton svaveldioxid och ca 1 100 ton tungmetaller, men för år 1978 har åtagit sig att minska utsläppen till 24 000 ton svaveldioxid och ca 400 ton tungme- taller. Mängden bens(a)pyren (ett cancerframkallande ämne) som släpps ut är också osäker. Nyligen framlagda mätningar tyder på att utsläppen skulle kunna vara 10—100 gånger högre än som tidigare antagits, t ex i faktarutan på s 88. Dessa osäkerheter om utsläppens storlek har tagits med vid bedömningen av hälso- och miljöpåverkan i följ ande kapitel.
Tungmetaller i kol 1 O
Tungmetallerna i kol varierar avsevärt mellan olika kolfält och inom varje fyndighet.
Exempel 1: Exempel 2: Exempel 3: Ett kol från Ett kol från Ett kol från USA& Australienb Polenc (metallhalter i gram per ton kol)
Arsenik 1 15 —
Kadmium 0,01 2 13 Krom 65 300 0,9 Kvicksilver 0,3 1,5 — Koppar 40 100 40 Nickel 4 80 30 Bly 1 30 14 Zink 4 300 60
Vanadin 2 150 —
liMetallhalter från en provsammanställning från 13 kolfält i USA, där ett kolfält med de lägsta tungmetallhalterna valts. bMetallhalter i kol levererade till anläggningen Balmoral i Australien. 0 Metallhalter från leveranser till Enstedverket i Danmark.
| ( (
Om man jämför med ett motsvarande oljeeldat kraftverk med rökgas- rening, får man ungefär samma eller något mindre utsläpp av svavel- dioxid och bens(a)pyren, men större utsläpp av stoft, kväveoxider och tungmetaller samt avsevärt större mängder avfall.
Liksom vid alla kondenskraftverk blir utsläppen av uppvärmt kylvatten ett miljöproblem. Kylvattenbehovet för ett 1 000 MW kolkraftverk är samma som för motsvarande oljekraftverk, dvs 33 ms per sekund om vatt- net värms upp 1000.
Avfallshantering
Vid koleldning får man aska och slagg från pannor och flygaska från elektrofilter. Den totala mängden utgör minst 10—15 procent av bränsle- förbrukningen. Ett kraftverk i storleksordningen 1 000 MW elektrisk ef- fekt, som under ett år drivs 6 000 timmar och alstrar 6 TWh elektrisk ener- gi, producerar därvid 200 000—250 000 ton flygaska vid elektrofiltren och 20 000— 25 000 ton aska och slagg vid pannan. De stora slagg- och askmängderna måste förvaras i upplag. En del kan komma till användning som fyllnadsmaterial i vägar eller i betong.
För avsvavling av rökgaser har de kalciumbaserade skrubberanläggnin- garna kommit längst i utvecklingen och fått den största praktiska an- vändningen, men de ger å andra sidan en stor mängd slam som måste tas om hand. Slamproduktionen utgör 20—30 procent av bränsleförbruk- ningen vid en svavelhalt på tre procent. I bl a Japan återanvänds slammet — man tillverkar gipsplattor av det.
Avfallet innehåller en del miljöfarliga beståndsdelar, t ex tungmetaller och svavel, vilket gör att man måste vidta skyddsåtgärder vid depone- ringen. Speciellt måste man förhindra att giftiga ämnen kommer ut i grundvattnet. Mängden tungmetaller i aska och slagg beror på typen av reningsanläggning. Metallhalten i aska och slagg är ofta 10 gånger så stor som i bränslet.
Teknisk utveckling
Sedan 1950-talet har man arbetat med att utveckla koleldning i s k sväv- bädd eller fluidiserad bädd. Det innebär att kolstyckena hålls svävande på en luftström under förbränningen, vilket ger en mer kompakt an- läggning och mindre föroreningar. Det är troligt att stora anläggningar för förbränning av kol i svävbädd kommer att kunna beställas omkring år 1990. Det blir då fråga om aggregat på något eller några hundratal MW elektrisk effekt, men de kan givetvis slås ihop till större enheter. Den en- gelska kraftverksstyrelsen (CEGB) förklarade på en fråga från kommit- tén att även kraftverk som skall tas i drift på 80-talet måste utföras med den teknik som tillämpas nu.
Med svävbädd reduceras utsläppen av kväveoxider med minst 50 procent jämfört med siffrorna för dagens teknik. Även utsläppen av polyaroma- tiska ämnen torde minska. Vid förbränning i svävbädd kan man också av- svavla direkt vid förbränningen med hjälp av kalk eller kalksten. Man får då ett torrt avfall.
Slangfilter byggs redan i dag för mindre, koleldade anläggningar och bör inom ett par år kunna installeras på stora enheter över 1 000 MW elek— trisk effekt. Det innebär att man kan begränsa metallutsläppen, bortsett från kvicksilver, med ytterligare ca 50 procent. Nya typer av Slangfilter, nu under utveckling, kan också ge möjlighet att rena rökgaserna från kvicksilver.
När det gäller avsvavling av rökgaserna bör mängderna slam kunna mins- ka när återvinningsprocesser blir tillgängliga. Om det skulle visa sig att detta inte går, bör man kunna binda slammet med hjälp av stabiliserings- medel. På så sätt får man ett fast avfall som kan användas för t ex utfyll- nadsändamål.
Föroreningsutsläpp från ett koleldat kraftverk
För att belysa de utsläpp av föroreningar som kan ske från kolkraftverk har naturvårdsverkets experter gjort beräkningar för olika koltyper (se bilaga). Koltyperna skiljer sig dels ifråga om svavelhalt, dels i fråga om halter av olika tungmetaller.
För ett typiskt kolkraftverk byggt enligt dagens teknik redovisas föl- jande värden:
Tekniska huvuddata
Anläggningsstorlek 1 000 MW elektrisk effekt Drifttid 6 000 timmar/år Elkraftproduktion 6 TWh/år Total verkningsgrad 36 % Tillförd bränsleeffekt 2 800 MW Årsförbrukning av kol 2 130 000 ton Alternativ med Alternativ med låg svavelhalt i kol hög svavelhalt i kol Svavelhalt i kol 1 % 3 % Avsvavlingsgrad 90 % 90 % Utsläpp av
föroreningar per år
Svaveldioxid 4 260 ton 12 780 ton
Stoft 1 150 ton 1 150 ton Kväveoxider 25 000—50 000 ton3 25 000—50 000 ton& Koldioxid 6,3 milj ton 6,3 milj ton
Bens(a)pyren 1—20 kgb 1—20 kgb
Sedan många år har man kunnat producera lågvärdig gas ur kol. Stora in- satser har gjorts för att förbättra tekniken och alstra högvärdig gas av samma kvalitet som naturgas. Sådan kolförgasning kan vara en tillgång- lig teknik på 90-talet. Tekniken möjliggör långtgående begränsningar av utsläppen av svaveldioxid, kväveoxider, metaller och kvicksilver. Laboratorieförsök visar även på andra möjligheter att avskilja kvicksil- ver efter förbränningen. Det bedrivs också en hel del arbete med att fram- ställa flytande bränslen ur kol — s k förvätskning.
Både vid förbränning och förgasning av kol får man stora mängder me- tallhaltig aska och slagg. Det finns två sätt att lösa problemet. Det ena är att man behandlar kol med lösningsmedel, vilket kan bli aktuellt på 1990-
11
Alternativ med Alternativ med låg svavelhalt i kol hög svavelhalt i kol
Avfall per år: Slam från rökgasav- svavling 170 000 ton 500 000 ton Stoft från elektrofilter 230 000 ton 230 000 ton Slagg och aska från pan- nor 25 000 ton 25 000 ton Total avfallsmängd per år 425 000 ton 755 000 ton Kylvatten 33 mals vid 10*) C temperaturhöjning
BSiffrorna återspeglar att idag tillgänglig teknik medger att utsläppen av kväve- oxider kan halveras jämfört med vad som anges i bilaga. bNyligen framlagda undersökningsresultat tyder på att utsläppen av bens(a)py- ren skulle kunna vara 10—100 gånger större.
Utsläpp av metaller Utsläpp av metaller har beräknats för två olika kolsorter. (Se även fakta- ruta 10, s 86.) Ett kol från USA har använts som exempel på ett kol med förhållandevis låga metallhalter (150 gram metaller per ton kol). Ett annat kol från Australien har använts som exempel på kol med förhållandevis hög metallhalt (ca 1 100 gram per ton). I bilagan har man antagit att to- talt 84 procent av metallerna avskils vid höga metallhalter och 92 procent vid låga. För ett 1 000 MW kraftverk skulle det innebära utsläpp om ca 300 ton metaller per år vid höga metallhalter och ca 30 ton per år vid låga. Senare inkomna data har visat att moderna filter troligen bara släpper igenom omkring en tiondel av dessa mängder. Det gäller de flesta metaller av intresse från hälso- och miljösynpunkt som t ex kadmium. Kvicksilver avskils dock knappast alls — man räknar med att omkring 90 procent pas- serar filtren. Enligt uppgift pågår dock utveckling av filter som även skil- jer av kvicksilver effektivt.
talet. Denna förbehandling av kolet ger mindre askinnehåll och därmed mindre avfall. Svavelhalten i kolet kan också reduceras. Det andra sättet är att behandla avfallet så att det kan återanvändas, åtminstone som exempelvis vägmaterial. Utveckling av sådan teknik pågår i flera länder.
Följ ande tabell har gj orts inom nämnden för energiproduktionsforskning och är en bedömning av genombrott för kolomvandlingsprocesser. Tek- niskt genombrott har därvid satts lika med prövad demonstrationsan-
läggning.
Tabell 9 Bedömd teknisk utveckling inom kolområdet Process Tekniskt Första genom- kommer- brott siellä anlägg-
ning
Direkt kolpulvereldning med stoftavskilj ning och rökgasavsvavling Finns Finns Kolpastor för utnyttjande i olj ebrännare 1980 1983 Direktförbränning i svävande bädd för små
effekter 1980 1983 Gasturbin med svävande bädd 1980 ? Avancerad svävbädd med hög svavelavskilj- ning och låg kväveoxidbildning 1982 1985 Lågvärdegas med svävbäddsförgasning 1985 1990 Gasturbin med avancerad svävbädd 1985 1990 Mellanvärdegas och koks via partiell förgas- ningi syresatt svävbädd 1985 1990 Högvärdegas 1983 1993 Kol raffinerat med lösningsmedel 1983 1993 Flytande bränslen 1985 1995 Koleldat magnetohydrodynamiskt kraftverk 1990 1995
Källa: Nämnden för energiproduktionsforskning.
Kärnkraft
Kärnkraftens processkedja börjar med utvinning av det grundläggande kärnbränslet, uran. I ett kärnkraftaggregat får man sedan elektrisk ener- gi genom att utnyttja energi som frigörs när uranatomer sprängs.
Kärnkraftaggregatet består av en reaktor, där klyvningen av uranato- merna åstadkommer höga temperaturer. Värmen används för att om- vandla vatten till ånga som får driva en turbin, kopplad till en elgenera- tor. Processkedj an avslutas med behandling och förvaring av de olika ra- dioaktiva avfallsprodukter som bildas vid kärnreaktionerna i reaktorn. Figur 21 belyser översiktligt kärnbränslets processkedja.
Bransle- tillverkning
Kärnkraft- station
Processled f n. | Sverige
Centralt avfallslager
Upparbetnings- anläggning
Lager av
' 8 B flytande.
Uran- högaktivt avfall
& Overföring | fast form
Långtidslager for avfall
Lakrester &
Slutdeponerlng under mark
SYMBOLFORKLARINGAR: & : särskilda arbetarskyddsproblem
: utsläpp av radioaktiva ämnen under normal drift
) ' : risk för stor olycka med betydande ' utsläpp av radioaktiva ämnen
Figur 21. Kärnkraftens processkedja. Som antyds i figuren finns för närvarande två processled (bränsletillverkning och kärnkraftstationer) i kommersiell drift i Sverige. Diskussioner om att starta uranutvinning i större skala i Ranstad pågår, liksom förberedande projektering av ett centralt avfallslager i Sverige. Någon återanvändning av plutoniet ur det använda kärnbränslet sker inte i Sverige. Slut- leden i processkedjan (överföring av det högaktiva avfallet till fast form och slut- deponering) är ej färdigutprovade och i drift i industriell skala. Anläggningar för slutdeponering av avfallet kan bli aktuella i Sverige i framtiden.
Uranutvinning
För att under ett år driva en lättvattenreaktor om 1 000 MW elektrisk ef- fekt i 6 000 timmar och producera 6 TWh elektrisk energi krävs 160 ton naturligt uran.
I naturen förekommer uran i varierande koncentration i olika bergarter. Uranhalten i t ex alunskiffrarna i Billingen är så låg som 0,03 procent, och man räknar med att kunna utvinna ca 70 procent av uranet där.
För att få fram 160 ton uran måste man därför bryta över 700 000 ton skif- fer. Uranet skils från skiffern (lakas ur) med hjälp av olika kemikalier i ett uranverk som av transportskäl brukar läggas vid gruvan. Eftersom mal- men är fattig på uran skapar utvinningen stora mängder avfall. Dels rör det sig om rester från den kemiska processen (lakrester), dels om mindre mängder gipshaltigt slam. Dessutom får man drygt ett ton svaveldioxid- utsläpp för varje ton producerat uran.
Gruvdriften och lagringen av lakrester innebär miljöproblem bl a genom stora ingrepp i landskapet. Strålningsriskerna kan också öka i omgiv- ningarna om lakresterna inte täcks över ordentligt.
Atomer och kärnklyvning
All materia är uppbyggd av atomer av olika grundämnen såsom väte, sy- re, kol, kväve etc. Atomerna består av en kärna omgiven av ett hölje av elektroner.Elektronen är en s k elementarpartikel med negativ elektrisk laddning. Atomkärnan är uppbyggd av protoner och neutroner. Protonen är en elementarpartikel med positiv elektrisk laddning och en massa när- mare 2 000 gånger elektronens. Den utgör kärnan i den enklaste atomen, väteatomen. Neutronen är en elektriskt neutral (oladdad) elementarpar- tikel med praktiskt taget samma massa som protonen.
Uranatomer består av 92 protoner och ett varierande antal (135—148) neutroner. Olika uranatomer kan således ha olika massa beroende på hur många neutroner som ingår. Alla atomer av samma grundämne har sam- ma antal protoner i kärnan. Antalet protoner bestämmer kärnans elek- triska laddning och därmed, via elektronhöljet, grundämnets kemiska egenskaper. Atomer av samma grundämne men med olika massa genom olika antal neutroner kallas isotoper. Den i naturen vanligaste uraniso- topen är uran-238 (92 protoner och 146 neutroner).
Isotopen uran-235 (92 protoner och 143 neutroner) har den viktiga egen- skapen att kunna klyvas i två lättare atomkärnor (t ex krypton och bari- um) när urankärnan träffas av en neutron. Vid klyvningen bildas också 2 ä 3 nya neutroner (se figur), som i sin tur kan klyva nya uranatomer. På så sätt kan en kedjereaktion uppstå och vidmakthållas. Vid kärnklyv- ningen frigörs energi, ursprungligen bunden i urankärnan. Huvuddelen av denna energi omvandlas så småningom till värmeenergi. De lättare ato- mer som bildas vid klyvningen av urankärnan kallas klyvningsproduk- ter.
Av figuren framgår att en neutron också kan fångas in av en atom av iso- topen uran-238. Denna omvandlas då till plutonium-239, en atomkärna som också är klyvbar i en kedjereaktion. Detta sker i viss omfattning i al- la kärnreaktorer. Särskilt utnyttjas detta fenomen i den särskilda reak- tortyp som kallas bridreaktor (av engelskans breed=avla). Där tillva- ratas neutronerna så effektivt att man får fler klyvbara plutoniumatomer genom bestrålning av uran-238 än man förbrukar genom klyvning av den
Gruvdriften orsakar också arbetsmiljöproblem. Dels är gruvarbete all- mänt riskfyllt, dels förekommer den radioaktiva och cancerframkallande radongasen, vilket ställer krav på god ventilation.
Anrikning
Naturligt uran är en blandning av uranatomer med olika vikt (isotoper). Drygt 99 procent utgörs av den svårklyvbara istotopen uran-238 och ha- ra 0,7 procent av den lättklyvbara isotopen uran-235. För att uran skall kunna användas som bränsle i en lättvattenreaktor måste halten uran-235 höjas till omkring 3 procent. Det gör man i en anrikningsanläggning.
Ur de 160 ton naturligt uran som krävs för att driva ett aggregat på 1 000 MW i ett år utvinns ca 30 ton anrikat uran för framställning av reaktor-
12
ursprungliga bränsleladdningen. Härigenom kan man utnyttja den myc- ket vanligare förekommande isotopen uran-238 för framställning av reaktorbränsle trots att isotopen som sådan inte är direkt användbar för detta ändamål.
(iIDCIZID . —=ijo E::::::::> NEUTRON URAN—235 [&& KLYVNHQGS— PRODUKT
Kämklyvningsprocessen
Källa: AKA-utredningen
bränsle. De 130 ton utarmat uran som blir över lagras för eventuell fram- tida användning i s k bridreaktorer.
Strålningsriskerna vid ett anrikningsverk är små, men det finns kemiska arbetsmiljöproblem.
Bränsletillverkning
För den slutgiltiga framställningen av bränsle till lättvattenreaktorerna används uran förenat med syre (urandioxid). Den pulverformiga urandi- oxiden pressas till cylindrar som sintras vid hög temperatur. Cylindrarna stoppas ned i rör, tillverkade av en legering av metallen zirkonium eller rostfritt stål. Varje rör, eller bränslestav, försluts genom svetsning. Bränslestavarna sammanfogas i grupper till bränslepatroner. En bränsle- patron innehåller omkring 200 kg anrikat uran. En kokarreaktor innehål- ler omkring 7 00 bränslepatroner.
Under bränsletillverkningen riskerar personalen att andas in uranförore- ningar, vilket skulle kunna leda till såväl kemiska förgiftningar som strål- skador. Detta kräver särskilda skyddsåtgärder. Kraven på skyddsåtgär- der skärps om kärnbränslet förutom av uran också skall bestå av plutoni- um, som återvunnits ur det använda kärnbränslet.
Kärnkraftaggregat
Det finns en rad olika typer av reaktorer som används i kärnkraftaggre-
Radioaktivt sönderfall. Halveringstid 1 3
Atomkärnorna i ett radioaktivt ämne är instabila. Det innebär att de om- vandlas till andra, stabila atomkärnor genom radioaktivt sönderfall. Där- vid utsänds joniserande strålning. (Faktaruta 2, s 16).
Sönderfallet går med en bestämd hastighet för varje typ av radioaktivt ämne (radioaktiv isotop). Hur snabbt ett radioaktivt ämne sönderfaller anges ofta med halveringstiden. Halveringstiden är den tid det tar för hälften av antalet ursprungligen närvarande atomkärnor att sönderfalla. Om man från början har 1 000 atomkärnor återstår det efter en halve- ringstid i genomsnitt bara 500, efter två halveringstider 250 och efter tre halveringstider 125, osv.
Med aktiviteten hos ett radioaktivt ämne avses antalet sönderfall per se- kund. Aktiviteten beror dels på hur stor mängd man har av ämnet, dels på hur snabbt det sönderfaller, dvs halveringstiden.
Aktiviteten mäts hittills vanligen i curie (Ci). En curie är 37 miljarder sön- derfall per sekund. När det gäller radioaktiva ämnen i miljön talar man ofta om så låga aktiviteter som picocurie. En picocurie är en miljondels miljondels curie (10'12 curie) eller 2,22 sönderfall per minut.
Enligt SI-systemet för olika måttenheter skall i fortsättningen användas enheten 1 becquerel (Bq), som är ett sönderfall per sekund.
Härd
gat. I Sverige förekommer numera endast 5 k lättvattenreaktorer. De kännetecknas av att reaktorhärden, där kärnreaktionerna och därmed värmealstringen sker, befinner sig under vatten i en stor trycktank, reaktorkärlet. Det är helt eller delvis fyllt med vatten, beroende på reak- tortypen. Vattnet omvandlas till ånga som driver en turbin. Ångan kon- denseras sedan genom avkylning med havsvatten och går tillbaka till ny uppvärmning i reaktorhärden.
I den typ av reaktor som kallas kokarreaktor är reaktorkärlet bara delvis fyllt med vatten. Vattnet kokar vid 2850C och vid ett tryck som är 70 gånger det vanliga lufttrycket. Ångan driver sedan direkt en turbin. Där- på kyls vattnet i en kondensor, där kallt havsvatten förs in och ut i ett rörledningssystem. Havsvattnet kommer dock aldrig i direkt kontakt med ånga och vatten som passerar genom reaktorhärd och turbin.
I tryckvattenreaktorn är reaktorkärlet helt fyllt med vatten, trycket höjt till 155 gånger det vanliga lufttrycket och temperaturen till 31500. Det heta vattnet, som vid detta tryck inte övergår till ånga, leds i ett slu- tet system till en ånggenerator. Där förångas vatten i en yttre ångkrets.
Reaktor
/
llllllllt
l lllllllltl l Illllllllllllit
//I ill | _ Generator
Kondensor
Interna pumpar
Figur 22. Principskiss av ett kärnkraftaggregat med kokarreaktor (BWR). Ånga som avkokas från reaktorn lämnar en del av sin energi i turbinen. Resten av ener- gin lämnas i kondensorn där ångan kyls ned och kondenserar till vatten. Konden- sorn kyls i sin tur med vatten utifrån, t ex havsvatten.
Tryckhåll- ningskärl
.- »
Generator
—Ån(
'i & .
' Sekundarsystem Primars tem . _- _ ” - " Kondensor '" __...— .
Figur 23. Principskiss av ett kärnkraftaggregat med tryckvattenreaktor (PWR). En tryckvattenreaktor arbetar med två skilda värmetransportsystem. Själva reak- torn ingår i ett primärsystem som arbetar med vatten under högt tryck. I en ång- generator alstrar det heta vattnet i primärsystemet ånga i ett sekundärsystem. ligan i sekundärsystemet driver sedan en turbin. varefter den kyls ned i en kon- densor på samma sätt som i ett kokaraggregat.
Ångan driver en turbin och avkyls på samma sätt som i kokarreaktorn. I tryckvattenreaktorn kommer således vattnet och vattenångan i turbin- kretsen aldrig i direkt kontakt med reaktorhärden.
Figurerna 22 och 23 visar den principiella uppbyggnaden av de båda reak- tortyperna.
Från energiutvinningssynpunkt är de båda reaktortyperna likvärdiga. Omkring två tredjedelar av den alstrade värmeenergin förs bort med kyl- vattnet i båda reaktorerna. Temperaturen på de 50 m3 kylvatten som går åt per sekund höjs med omkring tio grader. Dessa kan jämföras med de 33 m3 per sekund som går åt i ett kol- eller oljeeldat aggregat med samma elektriska effekt.
Båda dessa typer av kärnreaktor ingår i det svenska kärnkraftprogram- met enligt 1975 års beslut. Tryckvattenreaktorn (PWR) tillverkas av det amerikanska företaget Westinghouse, kokarreaktorn (BWR) tillverkas av Asea-Atom.
Anläggning Ä gare Kommer- Typ Netto- siell drift effekt MW
Oskarshamn 1 OKGa 1972 440 Oskarshamn 2 OKG 1974 BWR 580 Ringhals 1 Vattenfall 1974/75 BWR 760 Ringhals 2 Vattenfall 1974/ 75 PWR 820 Barsebäck 1 Sydkraft 1975 BWR 580 Ringhals 3 Vattenfall PWR 900 Barsebäck 2 Sydkraft 197 7 BWR 580 ? Forsmark 1 FKAb BWR 900 , Ringhals 4 Vattenfall PWR 900 ( Forsmark 2 FKA BWR 900 Oskarshamn 3 OKG BWR 1 060 Forsmark 3 FKA BWR 1 060 Summa 9 480
aOskarshamns kraftgrupp AB, i vilket företag Sydkraft AB är största intressent. bForsmarks kraftgrupp AB, som ägs till ca 75% av statens vattenfallsverk (Vat- tenfall).
Tabell 10 upptar dels aggregat som tagits i drift, dels aggregat för vilka I koncession beviljats och byggnadsarbeten påbörjats. För några aggregat ' är arbetena långt framskridna. Ringhals 3 och Forsmark 1 beräknas så- l lunda vara färdiga att tas i drift 1978. Frågan om tillstånd för att ta dessa i aggregat i drift liksom om tillstånd för fortsatt drift av Barsebäck 2 skall » prövas enligt den s k villkorslagen (1977:140, se s 56).
Risker vid reaktordrift
i Reaktorhärden är en oerhört intensiv källa till joniserande strålning av al- la slag. Vattnet i reaktortanken, den ca 15 cm tjocka tankväggen av stål samt betongväggar på tillsammans några meters tjocklek svarar för att den direkta strålningen från reaktorhärden stoppas upp.
Bränslestavarna i reaktorhärden skall i princip vara fullständigt täta, men även under normal drift går det inte att undvika ett visst läckage. Det som främst läcker ut är gasformiga ämnen, såsom isotoper av ädelga- serna xenon och krypton, isotoper av jod i ångform samt tritium, en radi- oaktiv väteisotop. Därför innehåller det kylvatten som passerar genom reaktorhärden vissa radioaktiva föroreningar. En del av dem bildas också genom den intensiva bestrålning kylvattnet utsätts för i reaktorn. Bland de radioaktiva ämnen som bildas på detta sätt finns kol-14, som i kokar- reaktorer huvudsakligen förekommer kemiskt bundet i form av koldioxid. Kol-14 är ett radioaktivt ämne som sönderfaller med en halveringstid på 5 700 år. Ämnet kan alltså orsaka problem på lång sikt.
Reningsåtgärder
De gasformiga föroreningarna i reaktorvattnet avskiljes i olika filter. Ra- dioaktiviteten i de avskilda ämnena får sedan avklinga i en s k fördröj-
Turbinhall
10 20 30 40 50m Kylvattentunnel
Figur 24. Ett kärnkraftaggregat med kokarreaktor, sett i genomskärning. Det är ett av Forsmarkaggregaten med 900 MW elektrisk effekt. Källa: FKA/Vattenfall
ningskammare. De fortfarande något radioaktiva gaserna släpps sedan ut genom anläggningens skorsten. Små mängder radioaktiva ämnen släpps också ut med det utgående havsvattnet i det yttre kylsystemet.
Mängden utsläppt aktivitet mäts fortlöpande. Gränserna för högsta till- låtna utsläpp anges av strålskyddsinstitutet. Utsläppsgränserna be- stäms med hänsyn till hälsoriskerna dels för dem som bor nära reaktorn, dels för jordens befolkning i stort och på lång sikt.
Arbetsmilj öproblem
I ett kärnkraftverk finns naturligtvis den vanliga typen av olycksrisker, såsom fall- och halkolyckor — inte minst under byggnadsskedet. Dess- utom finns strålriskerna, som till stor del är knutna till inspektions- och underhållsarbeten. I kapitel 6 behandlar vi dessa båda slag av risker var för sig.
Säkerhetsföreskrifterna kräver regelbundna kontroller av kritiska delar i reaktorsystemet. Även när reaktorn stängts av utgör klyvningsproduk- terna i reaktorhärden en mycket stark strålkälla. Dessutom får pumpar, ventiler och andra delar i reaktorns kylsystem en viss beläggning av ra- dioaktiva ämnen. Den stråldos varje anställd vid kärnkraftverken utsätts för måste därför övervakas noggrant. Man mäter t ex den stråldos varje anställd sammanlagt får. Detta gäller även personal vid utomstående fö- retag som anlitas för reparationsarbeten etc. Strålskyddsinstitutet utfär- dar föreskrifter också på detta område och kontrollerar att de följs.
Figur 25. Översiktsbild över en del av Ringhals kärnkraftstation. Till vänster i bil- den ligger Ringhals 1, ett kokaraggregat med 760 MW elektrisk effekt. Till höger ligger Ringhals 2, ett tryckvattenaggregat med 820 MW elektrisk effekt. Ytterliga- re två aggregat, Ringhals 3 och 4, om vardera 900 MW elektrisk effekt är under byggnad utanför bilden. Foto: Vattenfall
Det utbrända bränslet
I en kärnreaktor som är igång bildas hela tiden avfallsprodukter som på något sätt måste tas om hand. En reaktor med en elektrisk effekt på 1 000 MW ger varje driftår ca 30 ton utbränt kärnbränsle. Vad dessa 30 ton in- nehåller framgår av tabell 11.
Tabell 11 Innehållet i en utbränd bränslesats på 30 ton anrikat uran
Ämne Viktmängd Procent Uran ca 28,8 ton 96 Klyvningsprodukter ca 900 kg 3 Plutonium ca 230 kg 8,8 (varav klyvbart plutonium) (ca 170 kg) (0,6)
Ovriga transuraner ca 60 kg 0,2
Uran är alltså det ämne som det utbrända kärnbränslet i första hand be- står av.
Klyvningsprodukter kallas de grundämnen som bildas när uranatomer klyvs (se faktarutan på s 92—93). Många klyvningsprodukter är starkt radioaktiva, men radioaktiviteten avtar med tiden, som figur 26 visar. Ef- ter omkring 500 år har den sjunkit så mycket att klyvningsprodukternas radioaktivitet ungefär överensstämmer med radioaktiviteten hos motsva- rande mängd uranmalm ute i naturen.
Strontium-90 Cesuum—137 Teknetium-99
ursprunglig mangd uran- malm | naturen
Figur 26. Minskning av radioaktiviteten hos kärnbränslet i reaktorhärden till ett kärnkraftaggregat med ca 300 MW elektrisk effekt. Radioaktiviteten hos den mängd uranmalm som bröts för att framställa kärnbränslet har också lagts in.
Källa: Lindell-Löfveberg, Kärnkraften, människan och säkerheten
Transuraner kallas de grundämnen vilkas atomer är tyngre än uranets. De bildas när uranet bestrålas med neutroner inuti reaktorn. I det utbrän- da kärnbränslet består transuranerna till stor del av plutonium. Transu- ranerna är, liksom uran, radioaktiva och sönderfaller i flera steg. Slutpro- dukten är vanligt bly. Sönderfallet går överlag långsammare än för klyv- ningsprodukterna. Därför kommer transuranerna att vara avgörande för hur radioaktivt det utbrända kärnbränslet är efter några tusen år.
När de radioaktiva ämnena i det utbrända kärnbränslet bryts ned, ut- vecklas det samtidigt mycket värme (ca 60 kW per ton uran något dygn efter det att reaktorn har stoppats). För att kyla ned det och för att ge ett skydd mot den radioaktiva strålningen lagras kärnbränslet ofta i stora vattenbassänger under något eller några år. Den radioaktivitet som ändå läcker ut tas om hand av stationens filtersystem, som beskrivits tidigare. Efter ett år har radioaktiviteten minskat så mycket, att värmeutveck— lingen gått ned till 8 kW per ton uran. Efter fem år är den något mer än 1 kW per ton.
Det utbrända kärnbränslet måste sedan tas om hand på ett sätt som leder fram till en säker slutförvaring av avfallet. I princip har man följande tek- niska valmöjligheter:
1. Bränsleelementen förs över till ett centralt lager för använt kärnbräns— le, där de kan lagras i vattenbassänger under något tiotal år. Under denna tid hinner radioaktiviteten avta så mycket att den fortsatta hanteringen blir enklare och mindre riskfylld. Efter det kan bränsleelementen anting- en upparbetas eller föras över till en form som är lämplig för slutförva- ring. Dessa tillvägagångssätt kan tillämpas på bränsleelement från lätt- vattenreaktorer. Bränsleelement från vissa andra reaktortyper kan inte förvaras under vatten någon längre tid.
2. Det andra alternativet är att bränsleelementen efter några års lagring vid reaktorn sänds direkt till en upparbetningsanläggning (se nedan). Ge- nom upparbetningen av det utbrända kärnbränslet får man fram nytt rå- material för kärnbränsle i form av uran och plutonium. Dessutom får man ett högaktivt avfall, som efter en viss tids mellanlagring måste föras över till en form som är lämplig för slutförvaring.
AKA—utredningen har påpekat att de svenska kärnkraftverksstationer- nas lagringsbassänger kommer att vara fullbelagda i början av 1980-talet om inte Sverige börjar upparbeta det utbrända kärnbränslet eller löser frågan om central lagring på något sätt. Man har också börjat förbereda byggandet av en sådan lagringsanläggning, som troligen kommer att läg- gas i anslutning till något kärnkraftverk.
Upparbetning
Uran och plutonium är, som ju framgick av tabell 11, två viktiga be- ståndsdelar i det utbrända kärnbränslet. Det utbrända bränslet innehåller fortfarande väl så mycket av den klyvbara isotopen uran-235 som det uran som finns i naturen trots att två tredjedelar av det uran-235 som fanns i det anrikade bränslet förbrukats i reaktorn.
I en upparbetningsanläggning kan både uran och plutonium skiljas ut ur det använda bränslet på kemisk väg. På så sätt kan energiinnehållet i uranmalmen bättre tas tillvara, eftersom uranet och plutoniet sedan kan användas för att tillverka nya bränsleelement. AKA-utredningen upp- skattade att man på detta sätt kan spara 30—35 procent av det natururan som behövs för att förse en lättvattenreaktor med bränsle.
Som återstod efter upparbetningen får man ett högaktivt avfall i form av en syralösning. Detta avfall består av klyvningsprodukter och transura- ner samt små restmängder av uran och plutonium. Mängden sådant avfall i syralösning blir 20—25 m3 per driftår för bränslet från ett aggregat på 1 000 MW.
Mellanlagring av avfallet från upparbetning Det flytande avfallet från upparbetningen lagras i allmänhet i rostfria tankar (se figur 27), för att med tiden föras över till fast form för slutför- varing. Om upparbetningen har skett kort tid efter det att bränslet tagits ur reaktorn, är radioaktiviteten och därmed värmeutvecklingen hög. Det är då troligtvis lämpligast att lagra avfallet i flytande form i åtskilliga år för att radioaktiviteten skall hinna minska. Först efter något eller några
tiotal år för man över avfallet i fast form till slutförvaring. På så sätt min- skas kylningsproblemet i slutförvaringens början.
Tekniska, ekonomiska och säkerhetsmässiga problem i samband med upparbetning diskuteras utförligt i AKA-utredningens betänkande.
processrör rörledningar , 7
..,!»
kylslingor & x, ': (i
betong
luftcirkulator
Aka1976-O4-04
Figur 27. Tank för lagring av högaktivt flytande avfall. En modern tankkonstruk- tion har tre av varandra oberoende system av kylslingor. Tankarna byggs i grup- per. Om det uppstår fel på en tank kan innehållet därför snabbt pumpas över i en tom reservtank som ingår i gruppen. Stora mängder radioaktivt avfall har vid några tillfällen läckt ut ur äldre tankanläggningar utomlands. Sådana läckageris- ker anses eliminerade i modernare anläggningar.
I England (t ex i Windscale) och Frankrike (t ex i La Hague) sker sedan ett tiotal år tillbaka en omfattande upparbetning av metalliskt uranbränsle från kraftproducerande reaktorer av annan typ än de svenska lättvatten- reaktorerna. I vissa länder sker också en upparbetning för militära ända- mål — man framställer plutonium till kärnvapen.
I Belgien, England, Frankrike och USA har man upparbetat betydande mängder kärnbränsle i form av uranoxid — den typ av kärnbränsle som används i Sverige. Det har då visat sig att det finns behov av att förbätt- ra de nuvarande upparbetningsanläggningarna när det gäller driftssäker- het, driftekonomi, arbetsmiljö och utsläpp av radioaktiva föreningar. Dessa förbättringar anser man bör vidtas innan man börjar upparbeta oxidbränsle i stor skala.
Av bland andra dessa skäl sker för närvarande ingen nämnvärd upparbet- ning av oxidbränsle i industriell skala. I England, Frankrike och USA har man dock genomfört eller avser att genomföra en omfattande utbyggnad av upparbetningsanläggningarna. I allmänhet planerar man att ta de nya
Upparbetning 1 4
I en upparbetningsanläggning kapas först bränslestavarna i mindre bitar. Uranoxiden jämte klyvningsprodukter och transuraner löses upp i kokan- de salpetersyra. De gasformiga klyvningsprodukter som då frigörs har hittills i allmänhet till betydande del släppts med andra avgaser genom skorstenen. Teknik att skilja av dem finns dock utvecklad. Med hjälp av speciella lösningsmedel avskils uran och plutonium ur syralösningen och renas. Kvar blir en avfallslösning som innehåller klyvningsprodukter och transuraner, däribland små restmängder plutonium.
anläggningarna i bruk i början av 1980-talet. Man har dock från olika håll — inte minst i USA — ifrågasatt om det är lämpligt och nödvändigt att påbörja en omfattande upparbetning, särskilt innan man tagit ställning till en eventuell framtida användning av bridreaktorer (se 5 112).
Utsläpp i luften En upparbetningsanläggning kan släppa ut betydande mängder flyktiga radioaktiva ämnen i luften, speciellt om utsläppen inte renas effektivt. Viktiga i det här sammanhanget är främst utsläppen av krypton-85, triti- um (en väteisotop som släpps ut med vattenånga). jod-129 och kol-14 (som koldioxid).
Några av de ämnen som finns i utsläppen från upparbetning av 30 ton ut- bränt kärnbränsle redovisas i tabell 12.
Tabell 12 Utsläpp av radioaktiva gaser vid upparbetning av 30 ton förbrukat uran- oxidbränsle enligt AKA-utredningen
Isotop Halverings- Aktivitet i bränsle Utsläpp Beräknat tid (år) efter ett års utan be- utsläpp
lagring handling efter rening (curie) (curie) (curie)
Krypton-85 10,7 375 000 375 000 375 Tritium 12,3 26 000 1 300 1,3 J od-129 15,9 mil- 1,1 0,056 56 mil-
joner jondelar Kol-14 5 730 10— 20 (se texten)
ning som AKA-utredningen studerade. Mängden 30 ton är vad en 1 000 Beräknade utsläpp efter rening avser den typ av upparbetningsanlägg— MW lättvattenreaktor förbrukar ett normalt driftår.
För kol-14 finns för närvarande inga säkra data om hur stor del av aktivi— teten som släpps ut. Vid strålriskberäkningarna, redovisade i kapitel 5, har antagits att hela mängden (20 curie) släpps ut. AKA-utredningen re- dovisade ingen reningsteknik för kol-14. Senare framlagda studier har dock visat att det finns färdigutvecklad teknik som kan användas för att rena utsläppen från koldioxid —— den förening som kol-14 ingår i.
Utsläpp i vatten
Utsläppen av radioaktiva föroreningar i vatten, vanligen havet, varierar starkt mellan olika upparbetningsanläggningar. Det beror troligen främst på vad de olika ländernas tillsynsmyndigheter tillåter.
Omfattningen av de radioaktiva utsläppen i framtidens upparbetningsan- läggningar är svåra att uppskatta. Bla de nordiska ländernas strål- skyddsmyndigheter anser att utsläppen av radioaktiva ämnen bör be- gränsas jämfört med tidigare — i vissa fall avsevärt. Det finns också nu- mera utvecklade reningstekniker. Man bör i detta sammanhang inte glömma bort utsläppen från militära upparbetningsanläggningar.
Arbetsmiljö
För att stråldoserna till personalen vid upparbetningsanläggningarna skall hållas inom tillåtna gränser, krävs omfattande strålskyddsåtgärder, detta trots att upparbetningen i allt väsentligt är helautomatiserad och fjärrstyrd.
Särskilt besvärliga från strålskyddssynpunkt är de arbetsmoment då bränsleelementen öppnas, delas och löses upp samt — liksom vid kärn- kraftsaggregat — underhåll och reparationer av anläggningar. Det finns också andra yrkesskaderisker, som är typiska för en kemisk processindu- stri, liksom risk för mindre bränder och explosioner. Närvaron av stora mängder radioaktiva ämnen ökar givetvis skaderiskerna i sådana situa- tioner.
Olycksrisker, m m
Risker för stora olyckor vid upparbetningsanläggningar och risker för att det utvunna plutoniet skulle kunna användas för att tillverka kärnvapen behandlas i kap 8 och 9.
Den slutliga förvaringen av avfallet
De radioaktiva ämnena i det använda bränslet måste förvaras för all framtid på ett sätt som utesluter ökade strålrisker för mänskligt eller an- nat liv. De tekniska krav som ställs på inkapsling och lagringsplats fram- går av AKA-utredningen och andra studier på avfallsområdet.
Till kraven hör bl a att:
kylningen skall vara tillräckligt god under de första århundradena. Under denna tid sönderfaller huvuddelen av klyvningsprodukterna. Värmeutvecklingen är sedan mycket lägre. avfallet måste kapslas in i ett material som inte förändras påtagligt med tiden — inte ens under inverkan av den strålning och de kemiska ämnen som materialet kan utsättas för.
_ den mängd radioaktivitet som kan komma ut ur kapseln skall vara ofarligt låg. avfallet skall lagras i en geologiskt stabil bergsformation. Därmed av- ses att man vet att det tilltänkta lagringsutrymmet inte har på- verkats av t ex jordbävningar eller istider sedan mycket lång tid till- baka.
Det finns inte i dag tekniska kunskaper och anläggningar för slutlig förva- ring av det högaktiva avfallet färdiga för drift i industriell skala. Både ut- omlands och i Sverige pågår dock forsknings- och utvecklingsarbete på området. Ett bättre tekniskt underlag för bl a bergförvaring i Sverige tor- de föreligga under 1977 — bl a pågår arbeten under ledning av programrå- det för radioaktivt avfall. Även andra metoder än dem vi redogjort för här undersöks. De befinner sig dock mer på forskningsstadiet ännu. Valet av metod beror bl a på om man upparbetar det använda kärnbränslet eller in- te.
Slutförvaring — med upparbetning Om man väljer upparbetning återanvänds uranet och plutoniet för till- verkning av nya bränsleelement. Omkring en tusende] av uranet och fem
tusendelar av plutoniet i det använda bränslet följ er dock med det högak- tiva avfallet. Dessa ämnen bidrar till att avfallet blir radioaktivt under mycket lång tid.
Sammansättningen av det från upparbetningen erhållna avfallet beräk- nas enligt tabell 13 av AKA-utredningen.
Tabell 13 Sammansättning av det högaktiva avfallet efter upparbetning
Ämne Viktprocent av avfallet .
l Uran 3,2 ; Plutonium 0,2 % Övriga transuraner 2,3 l Klyvningsprodukter 94,3 '
Källa: AKA-utredningen
Den totala mängden av dessa ämnen är ungefär ett ton per driftår från en 1 000 MW reaktor.
Den metod för slutförvaring som för närvarande ser ut att ha utvecklats längst är förglasning (figur 28). Avfallet binds i glasstavar och ingår som en del av sj älva glaset. Glasstavarna placeras sedan några hundra meter eller mer under markytan i stabila berglager. Där omges de med höljen av olika material som ytterligare ett skydd mot att radioaktiva ämnen lakas ut, t ex genom påverkan av grundvattnet. I vissa länder har man möjlig- l het till torr förvaring i bergsaltsformationer.
1 Sand eller magnemsllg
2 Aslallplugg
3 Talande Jonbylarlera med magnelll
4 Beslandlg vallenlal kapslmg
5 Forglaszn hogaklwl avlall
6 Urbergel
= i 35 i i i. N ! =” N = = _ ..,—1
Figur 28. Utkast till principutformning av anordning för att förvara förglasat hög— aktivt avfall i berg. Källa: AKA-utredningen
Man undersöker också andra ämnen än glas att binda avfallet i. Bland an- nat är olika keramiska material intressanta, eftersom de har fysikaliska förutsättningar att kunna göras ännu mer beständiga än glas.
Slutförvaring — utan upparbetning
Inom kärnkraftindustrin förefaller man hittills ha utgått från att det an- vända bränslet skall upparbetas. Det är först på allra senaste tiden som slutförvaring av bränsle utan upparbetning tilldragit sig intresse. Ut— vecklingen av metoder för detta har därför knappat mer än påbörjats.
Utan upparbetning blir avfallsmängderna omkring 30 gånger större än vid upparbetning av det använda kärnbränslet. I princip är följande meto- der tänkbara för att föra över det använda bränslet i en form som lämpar sig för slutförvaring:
Det använda bränslet binds — efter lämplig kemisk behandling — i glas eller keramiska material på ungefär samma sätt som avfallet efter upparbetning. Bränslestavarana placeras som de är i helt slutna behållare av t ex ke- ramiska material.
Slutförvaringen får sedan troligen ske i liknande anläggningar som för det upparbetade avfallet. De tekniska kraven på anläggningarna blir dock högre eftersom det dels handlar om större mängder, dels ingår mer pluto- nium. Den högre plutoniumhalten gör att den långsiktiga radioaktivite- ten hos avfallet blir högre än vid upparbetning. Lagret måste också utfor- mas med hänsyn till att stora mängder klyvbart material, främst plutoni- um, ingår. Annars finns det en risk för att det uppstår kärnklyvningar ge- nom kedjereaktioner, ungefär som i en reaktor. Många tecken tyder på att en sådan kedjereaktion ägt rum i en naturlig uranmalmkropp i Gabon i Afrika.
Utsläpp från överföringsprocessen. Vid den behandlingsprocess som de använda bränsleelementen måste genomgå för att föra över dem i en form lämplig för slutförvaring kan det ske utsläpp av radioaktiva ämnen. De utsläppen kan för närvarande inte uppskattas närmare eftersom inga så- dana processer ännu finns utvecklade. Det förefaller dock osannolikt att utsläppen kan bli högre än från dagens upparbetningsanläggningar. Den bedömningen är då grundad på att det är samma typ och mängd av kärnbränsle som skall behandlas och på att man vid upparbetningsan- läggningar hittills släppt ut en huvuddel av de flyktiga radioaktiva äm- nen som finns i bränslet.
Övrigt aktivt avfall
Utöver det högaktiva avfallet lämnar en reaktor s k medelaktivt avfall i form av filtermassor, utslitna härddelar osv. Volymen av det medelaktiva avfallet beräknas efter komprimering uppgå till ca 60 m3 per driftår för en 1 000 MW reaktor enligt AKA-utredningen. Radioaktiviteten kommer i huvudsak från klyvningsprodukter som cesium-137 och strontium-90 samt från kobolt-GO som bildas vid neutronbestrålningen av reaktordelar av stål. Efter något tusental år har radioaktiviteten hos dessa ämnen klingat av så att man anser avfallet vara ofarligt från strålningssyn- punkt. Vissa härdkomponenter kan dock innehålla mer långlivade radio-
aktiva ämnen. De får då behandlas som högaktivt avfall. Det medelaktiva avfallet gjuts vanligen in i betong eller asfalt, som anses ge en säker inne- slutning för de tidsperioder det rör sig om.
Det lågaktiva avfallet består av papper, trasor. skyddskläder, olje- och vattenspill osv, som kan ha blivit förorenat med små mängder radioaktiva ämnen. Efter lämplig behandling beräknas volymen av dessa uppgå till något hundratal m3 per driftår. Kraven på inneslutning är i regel lägre för lågaktivt än för medelaktivt avfall.
Flera länder dumpar låg- och medelaktivt avfall i havet. Detta är tillåtet enligt internationella konventioner, men svensk lag förbjuder sådan dumpning. Svenskt låg- och medelaktivt avfall lagras ovan jord vid reaktoraggregaten och i Studsvik i avvaktan på beslut om ett centralt av- fallslager.
Rivning av ett kärnkraftverk sedan bränslehärden avlägsnats beräknas ge åtskilliga tusen ton låg- och medelaktivt avfall, i första hand från reak- tortanken och dess betonginneslutning.
Arbetsmiljö
Det finns inga erfarenheter om arbetsmiljöriskerna vid en avfallshante- ringsanläggning i industriell skala. De blir förmodligen av delvis liknande natur som vid en upparbetningsanläggning, dvs särskilt reparations- och underhållsarbeten kan erbjuda problem från strålskyddssynpunkt.
Transporter
Det använda kärnbränslet fraktas mellan reaktor och upparbetningsan—
NY )( STÖTUPPTAGANDE VE lLao
FLANSAR SKAI. AV _ ROS'I'FRIII STAL
VENIILIOX
YTYERNÖUE AV KORFUGERÅT ROSIFRIYI SIÅL
50.1»ch AV urnan URAN
löSIAGBAR INNER-
BEHÄILARE FÖR BRÄNSLE
NEUTRONSKÄRM
STÖTUPPTAGANDE roaswmmosrocx FLÄNSAR
Figur 29. Exempel på transportbehållare för använda kärnbränsleelement. Moder- na behållare rymmer något eller några ton bränsle. Behållarna väger totalt 30—70 ton. För att typgodkännas krävs att de vid prov bl a visat sig tåla
fritt fall på 9 meter mot en oeftergivlig yta fritt fall på 1 meter mot änden av en 15 cm tjock vertikal stålstång brand under 30 min vid 8000 C samt nedsänkning i vatten till 15 meters djup
Källa: AKA-utredningen
Radioaktivt avfall 1 5
Radioaktivt avfall uppkommer i alla led i kärnbränslets processkedja samt vid sjukhus, industrier och forskningsinstitutioner, som använder radioaktiva ämnen.
AKA-utredningen fann det svårt att för närvarande ge klara definitioner för olika typer av radioaktivt avfall. Frågan om definitioner diskuteras internationellt. AKA-utredningen använde själv följ ande indelning:
Högaktivt avfall utgörs främst av de klyvningsprodukter som avskils vid upparbetning av använt kärnbränsle. Om bränslet inte upparbetas får de använda bränsleelementen i sin helhet behandlas som högaktivt avfall. Det högaktiva avfallet måste strålskärmas effektivt och även kylas, åt- minstone till en början. Med hänsyn till strålrisken måste det hållas av- skilt från mänskligt och annat liv under mycket lång tid.
Medelaktivt avfall måste strålskärmas men ej kylas. Låggktivt avfall kan hanteras och lagras i enkla förpackningar. Det kan i vissa fall vara nödvändigt att lagra även låg- och medelaktivt avfall under mycket lång tid. Det beror bl a på vilka radioaktiva ämnen (isotoper) som ingår och hur farliga de är från strålrisksynpunkt.
En särskild grupp bildar avfall som innehåller långlivade isotoper av transuraner såsom plutonium, americium och curium. Denna grupp be- nämns ofta plutonium-, transuran- eller alfaaktivt avfall.
AKA-utredningen sammanfattade sina uppskattningar av volymerna ra- dioaktivt avfall från ett års drift av en reaktor med 900 MW elektrisk ef- fekt i följande tabell
Typ av avfall Volym Volym före behand- efter behand- ling m3 ling m3
Högaktivt avfall 17 3 Medelaktivt avfall
Kapslingsavfall 11 2 Jonbytarmassor och indunstar- koncentrat 90 9 Härdkomponenter, hölj erör och metalliskt avfall 100 50 Lågaktivt avfall
Sopor och liknande avfall 800 120
AKA-utredningen har då utgått från att bränslet upparbetas. Uppgifterna om avfallsvolymerna efter behandling avser den form som avfallet bedöms ha vid den slutliga förvaringen. I tabellen har avfalls- mängderna från brytning och framställning av uran inte inräknats.
Det låg- och medelaktiva avfallet från rivningen av anläggningen kan ge bidrag av samma storleksordning om man slår ut dessa mängder per drift- år över anläggningens hela livslängd.
läggning eller avfallslager i särskilda transportbehållare, vilka måste ge både strålskydd och kylning (se figur 29). Behållarna skall också tåla sto— ra påfrestningar vid eventuella olyckor. Transporterna regleras av inter- nationella säkerhetsföreskrifter. Ändå finns det en viss risk att radioakti- va ämnen kommer ut i miljön — framför allt genom direkta sabotage- och terrorhandlingar mot transporterna.
I största möjliga utsträckning bör man undvika att flytta det högaktiva avfallet från lager invid upparbetningsanläggningen innan det överförts i en form som är lämplig för slutlig förvaring. Under inga förhållanden kan man tillåta transportsätt som innebär större risker än transporterna av använt bränsle.
Övriga risker vid transport i kärnkraftens processkedja anses små. Detta är bl a en följd av de förhållandevis små materialmängder som behöver transporteras, särskilt i förhållande till fossila bränslen.
Bridreaktorer
Naturligt uran består till 99,3 % av den svårklyvbara isotopen uran-238 som inte kan användas som kärnbränsle i en kedjereaktion. Om uran-238
Bridreaktorer
De viktigaste huvuddragen i en bridreaktors uppbyggnad framgår av vidstående starkt förenklade bild.
ål)/"do" sekunders kylkretsar med smalt natrlum änggenerator
ffs—.
%$!
.
Generator
reaktorbassang med smal! nalruum
som cirkulerar genom harden med hjalp av pumpar(e1 utritade) aktiv reaktorhärd (pnmar kylkrets) med plutonium som kärnbränsle xx ' Kondensor yttre harddel med uran for brldverkan
Principskiss av ett kärnkraftaggregat med bridreaktor
Reaktorhärden i en bridreaktor består liksom i en lättvattenreaktor av ett stort antal bränslestavar. I härdens centrala delar innehåller bränslesta- varna plutonium (i en typisk konstruktion 17 % plutoniumoxid). I de ytt-
i ; ! i l
bestrålas med neutroner kan det dock omvandlas till plutonium-239, en isotop som kan klyvas i en kedjereaktion. I reaktorhärden på en bridreak- tor tas de neutroner som frigörs vid kärnklyvningen till vara så effektivt att man kan få ut fler klyvbara plutoniumatomer genom bestrålning av uran-238 än man förbrukar genom klyvning av den ursprungliga bränsle- laddningen. En bridreaktor producerar således samtidigt energi och nytt kärnbränsle ur naturligt uran. Man räknar med att på detta sätt få ut omkring 50 gånger mer energi ur samma mängd naturligt uran än om man använder enbart lättvattenreaktorer. Därigenom skulle det också bli lön- samt att bearbeta fyndigheter med mycket låga uranhalter. Tillsammans skulle dessa båda faktorer kunna innebära att världens urantillgångar skulle räcka till en mycket hög energiproduktion under många hundra år eller mer. Av sådana skäl ser bridreaktorns förespråkare den som ett na- turligt komplement och på sikt som en ersättare för nuvarande lättvat- tenreaktorer och andra liknande reaktortyper.
En bridreaktor blir på grund av de tekniska förutsättningarna mer kom- plicerad och dyrbarare än en lättvattenreaktor (se faktaruta). Utsläppen av radioaktiva ämnen från en bridreaktor under normaldrift kan troligen hållas på samma nivåer som från en lättvattenreaktor. Bridreaktorer för-
16
re delarna av härden innehåller stavarna enbart naturligt uran eller utar- mat uran som erhållits som rest vid anrikningen av bränsle till lättvatten- reaktorer. För att få bridverkan måste härden göras mycket kompakt. Värmeutvecklingen per volymsenhet blir mycket hög — upp till ca 500 kW per liter mot omkring 15 kW per liter i en lättvattenreaktor. Det stäl- ler stora krav på kylningen. Vanligen används smält natrium vid tempe- raturer upp till 55000. Eftersom natrium kokar först vid 8820C behöver inte reaktorkärlet sättas under tryck. Om emellertid luft eller vatten kommer i kontakt med natriummétallen leder det vanligen till våldsamma bränder och explosioner. Därför måste reaktorn arbeta i skyddsatmosfär, vanligen av argon. Reaktorhärden är placerad i en stor bassäng av smält natrium. Detta skall säkerställa kylningen även i onormala driftlägen som skulle kunna leda till haverier. De dubbla värmeväxlarna (först natri- um — natrium och sedan natrium — ånga) är också motiverade avsäker- hetsskäl. Ångan från den sista värmeväxlaren driver en ångturbin med tillhörande elgenerator på vanligt vis. Genom att en bridreaktor arbetar vid högre temperaturer än en lättvattenreaktor räknar man med att nå ungefär samma verkningsgrad som i ett kol- eller olj eeldat kondenskraft- aggregat. Det gör att de utsläppta kylvattenmängderna blir mindre än vid ett lättvattenreaktoraggregat med samma elektriska effekt.
Bridreaktorer av olika storlek har byggts och körts i bl a USA, Storbri- tannien, Frankrike och Sovjet. Utveckling pågår på flera andra håll. Frankrike har f n i samarbete med några andra europeiska länder ett av de mest målmedvetna utvecklingsprogrammen. Demonstrationsanlägg- ningen Phénix om 250 MW elektrisk effekt har varit i drift sedan 1974. Konstruktionsarbetet på en anläggning med 1 200 MW elektrisk effekt är långt framskridet.
utsätter emellertid att stora mängder bränsle upparbetas. Därför blir det särskilt starka krav på att begränsa hittillsvarande utsläpp av radioakti- va ämnen per ton upparbetat bränsle om man går över till bridreaktorer.
Avfallsproblemen blir också annorlunda. De totala avfallsmängderna per använt ton naturligt uran blir väsentligt högre än vid lättvattenreaktorer — man har ju, via omvandlingen till plutonium, kluvit avsevärt fler uran- atomer och också utvunnit mer energi. Halten transuraner i avfallet ökar också.
Bridreaktorer torde även innebära annorlunda och möjligen svårare pro- blem när det gäller säkerheten mot haverier. Eftersom bridreaktorer av hittillsvarande typ förutsätter tillverkning och hantering av stora mäng— der plutonium blir också riskerna sammanhängande med att plutonium kommer i orätta händer mer framträdande. Av bl a dessa skäl har man fö- reslagit andra typer av bridreaktorer, t ex sådana som bygger på torium och uran-233. I denna reaktortyp anses det vara tekniskt möjligt att göra det klyvbara materialet mycket svårare att komma åt för obehörigt bruk. Än finns det dock inte tillräckligt omfattande kunskaper om sådana reaktortyper för att göra en mer inträngande värdering av deras lämplig- het.
Upparbetning och bridreaktorer — olika handlingsvägar
Inte minst under senare år har det uppstått en intensiv diskussion kring olika handlingsvägar vad gäller upparbetning av använt kärnbränsle och utvecklingen av bridreaktorer. Vi kan tex erinra om rapporten Nuclear Power and the Environment från Royal Commission on Environmental Pollution (den s k Flowerskommissionen) i Storbritannien samt rapporten Nuclear Power Issues and Choices, utarbetad av en grupp amerikanska forskare på uppdrag av Fordstiftelsen.
Bl a dessa rapporter har belyst de samband som finns mellan beslut om att satsa på upparbetning i stor skala och beslut om att satsa på en fram- tida användning av bridreaktorer. I princip kan man säga att det finns föl- jande alternativ:
man inriktar sig medvetet på en snar framtida användning av bridre- aktorer. Då förefaller det rimligast att redan nu gå in för upparbetning eftersom man bl a måste ha tillräckligt med plutonium tillgängligt för att starta de första bridreaktorerna. man vill hålla beredskap att i framtiden snabbt kunna gå över till brid- reaktorer. Även i detta fall kan det förefalla rimligt att redan nu gå in för upparbetning. man inriktar sig på att åtminstone för lång tid framåt avstå från brid- reaktorer. Det har då på senare tid uppstått allt större tveksamhet om det är rimligt att upparbeta bränslet enbart för återanvändningi t ex vanliga lättvattenreaktorer. Man menar bl a att det ekonomiska utby- tet är osäkert. Därtill kommer att ökade utsläpp av radioaktiva ämnen knappast kan undvikas liksom en viss ökad risk för kärnvapensprid- ning. Man kan i stället med fördel välja att försöka finna metoder att förvara det använda kärnbränslet på ett sätt som både är betryggan- de i det långa tidsperspektivet och ger möjligheter att i en framtid upparbeta det — låt vara med ökade besvär.
När man skall sätta in hälso- och miljöpåverkan från upparbetningsan-
läggningar i ett vidare energipolitiskt sammanhand är det betydelsefullt att få sådana samband mellan olika handlingsvägar närmare klarlagda. En sådan analys faller dock utanför vårt uppdrag.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Vattenkraft och miljö 3. Betänkande avgivet av utredningen rörande vat- tenkraftutbyggnad i norra Norrland (SOU 1976:28).
Använt kärnbränsle och radioaktivt avfall, del 1—2. Betänkanden av AKA-utredningen (SOU 1976z30—31) jämte remissyttranden.
Final Generic Environmental Statement on the Use of Recycle Plutonium in Mixed Oxide Fuel in Light Water Cooled Reactors,” (GESMO), NUREG-0002, U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington, D.C., (1976).
Nuclear Power and the Environment. Sixth Report of the Royal Commis- sion on Environmental Pollution (Chairman: Sir Brian Flowers). Cmd 6618, Her Majesty's Stationery Office, London (1976).
Nuclear Power Issues and Choices. Report of the Nuclear Energy Policy Study Group. Ballinger Publ. Co. Cambridge. Mass, (1977).
Några metodfrågor
Olika energikällor har hälso- och miljöverkningar av mycket skilda slag. Verkningarna kan också fördela sig mycket olika mellan olika befolk- ningsgrupper, mellan olika geografiska områden och över olika tidsske- den.
Vissa verkningar är väl kända och avgränsade, t ex ingreppen i ett älv- lopp när man bygger ett kraftverk. Andra verkningar kan bara beskrivas som ofullständigt kända risker, t ex risken för stora olyckor i kärnkraft- verk eller inverkan på klimatet från utsläpp av koldioxid. Detta gör det svårt att jämföra olika energislag från hälso- och miljösynpunkt — en jämförelse blir starkt beroende av hur man värderar verkningar med olika fördelning och risker som är ofullständigt kända.
I det här kapitlet berör vi kortfattat några av de metodproblem man mö- ter när man skall beskriva och värdera hälso- och miljöpåverkan från olika energislag.
Verkningarnas fördelning — motstående intressen
Vid en fullständig värdering av olika energislag får man se både till ener- gianvändningens framsida — den nytta man får ut av energin — och dess frånsida, det vill säga såväl de företagsekonomiska kostnaderna för att producera och distribuera energi som skadeverkningar på hälsa och miljö. De senare återspeglas vanligen bara till en ringa del i de företagsekono- miska kostnaderna.
Vårt uppdrag har främst gällt att beskriva hälso- och milj överkningar vid olika former av elproduktion. Vi har därför inte närmare gått in på nyttan av att använda olika mängder energi, ej heller på de företagsekonomiska kostnaderna för att framställa energi, inklusive kostnader för olika reningsåtgärder, etc.
Vill man i ett vidare sammanhang jämföra nytta, företagsekonomiska kostnader och skadeverkningar på hälsa och miljö är det i många fall rim- ligt att utgå från användningen av en viss energimängd, i vårt fall när- mast en och samma mängd elektrisk energi från olika typer av kraftverk. Vi har valt att arbeta med årsproduktionen vid ett stort värmekraftverk om 1 000 MW som gemensam nämnare. Den energimängden är omkring 6 TWh och motsvarar ungefär elproduktionen från en av de större utbygg- da norrlandsälvarna.
Hälso- och miljöverkningarna fördelar sig många gånger efter helt andra mönster än användningen och därmed nyttan av energin. Elenergi som tillförs det gemensamma svenska elnätet kan ha producerats tack vare
vattenkraftutbyggnad i en norrlandsälv. Milj överkningarna blir samlade till ett litet område, men där är desto mera påtagliga.
Ett annat slags fördelningsproblem uppstår när svavelutsläpp från kol- eller oljeeldning sprids i atmosfären. Svavelföreningarna förs över gränserna till länder som inte får del av energin från bränslet. Det land ut- släppen kommer från bår inte hela bördan i form av skador på miljön och kan därigenom komma att undervärdera miljöriskerna med omfattande utsläpp.
Hälsopåverkan från energianvändning kan också många gånger fördelas mellan olika grupper av människor på ett sätt som inte överensstämmer med hur mycket energi de använder. Vissa grupper kan bli särskilt utsat— ta för risker. Sådana grupper är foster, barn, personer med allergiska be- svär, andra kroniskt sjuka och äldre. En del av dem som arbetar inom energiproduktionen utsätter sig för risker som inte berör allmänheten.
Verkningarna fördelas också i tiden så att de inte bara drabbar dem som drar nytta av energitillgångarna. Efterföljande generationer kan drabbas av både hälso- och miljöverkningarna. Utsläpp av vissa metaller lagras upp i naturen för lång tid framåt även om utsläppen är små varje enskilt år. Vissa typer av radioaktivt avfall ger risker som sträcker sig långt fram i tiden och berör hela jordens befolkning.
Inom vattenkraftområdet är begreppet motstående intressen väl känt och använt sedan länge — kraftintresset står mot natur- och miljöintres- sen. De exempel som här anförts visar att många andra typer av mot- stående intressen kommer in när man skall väga in hälso- och milj öeffek- ter av olika energislag i ett vidare energipolitiskt sammanhang. Därför har vi strävat efter att beskriva hälso- och milj överkningarna så, att des- sa fördelningsfrågor belyses.
Vad menas med en risk?
Vissa typer av risker känner man rätt väl och man kan också uttrycka dem i siffror. Man vet t ex att olycksfall i arbetet inträffar i en omfatt- ning som står i ett visst samband med antalet arbetade timmar, mängden utvunnet bränsle i en gruva etc. Man kan inte i förväg säga vem som kom- mer att drabbas, men man vet att några kommer att göra det och kan ofta uppskatta hur många fall som i genomsnitt kan inträffa per år över en längre tid. Det antalet är en uppskattning av det förväntade antalet fall och kan användas som ett mått på risken.
Vi kommer att använda ordet risk i betydelsen förväntat antal skador i kapitel 6 om hälsorisker i arbetsmiljön, eftersom det finns statistiskt un- derlag för att uppskatta sådana risker. Vi använder det också om hälsoris- ker från joniserande strålning, där strålskyddsexperter är förhållandevis ense om hur sannolikheterna för cancer och för ärftliga skador bör upp- skattas. När det gäller hälsorisker från luftföroreningar är riskerna i många fall av samma slag, men man kan för närvarande inte uppskatta sannolikheterna eller förväntat antal fall med någon säkerhet.
I några fall har man misstankar som ännu inte bekräftats eller kunnat till- bakavisas, t ex när det gäller sambandet mellan utsläpp av en del kemis- ka föroreningar och uppkomsten av cancer, ärftliga skador och fosterska-
dor. Då talar vi också om risker, fast strängt taget i en annan betydelse. Det blir närmast fråga om farhågor.
Risker sedda ur energiproduktionens synvinkel
När vi beskriver riskerna genom att ange det förväntade antalet sjuk- domsfall eller skadefall för en bestämd mängd producerad energi, ser vi riskerna ur energikällans, eller om man så vill samhällets, synvinkel. Man säger att detta är en källorienterad riskbedömning. Bakom ett förväntat antal fall kan då ligga en liten risk som läggs på många människor eller en större risk som läggs på färre människor, kanske tillhörande en speciell grupp. Inte bara det förväntade antalet fall utan också fördelningen av risker på olika grupper är, som vi tidigare framhållit, en viktig del av risk— beskrivningen.
När man diskuterar risker för mycket stora olyckor, där många männi- skor kan omkomma vid samma tillfälle, visar det förväntade antalet döds- offer som mått på risken en ytterligare begränsning. Om man uppskattar risken för en stor olycka med tusen omkomna till en på hundratusen år, är det förväntade antalet omkomna en hundradels person per år. Detta kan vara litet i jämförelse med exempelvis risken för yrkesskador. Det är dock knappast meningsfullt att bedöma en sådan olycksrisk enbart med hän- syn till det förväntade antalet omkomna per är taget som ett medelvärde över lång tid. Sannolikheten för olyckor av olika omfattning, de totala skadeverkningarna och hur samhället kan återhämta sig är viktiga fakto- rer som måste belysas var för sig vid värderingen av risker för stora olyc- kor.
Risker ur samhällets och individens synvinkel
I föregående avsnitt talade vi om hur risker kan anges ur energikällans — eller om man så vill samhällets — synvinkel. Men samhället består av in- divider och man kan då fråga sig om olika risker i samhället uppfattas på ett enhetligt sätt, även ur individens synvinkel.
Olika forskare har på senare år börjat ägna stort intresse åt frågan hur olika människor bedömer och värderar risker. De resultat som hittills kommit fram är långt ifrån entydiga. Uppenbarligen kan människor upp- leva risker på helt olika sätt utan att det finns klara samband till riskmått som sannolikheter eller förväntat antal skador utslaget över en stor be- folkning.
I allmänhet anses individuella risker som är större än omkring en på tusen per år som oacceptabla. Vid risker omkring en på tiotusen per år sätter samhället i allmänhet in åtgärder genom att utfärda föreskrifter eller an- slå skattemedel i syfte att minska sannolikheterna och begränsa följd— verkningarna. Risken att dö i trafiken eller till följd av yrkesskador är exempel på risker som i genomsnitt ligger i detta område. För risker mel- lan en på tiotusen och en på hundratusen per år utfärdas varningar medan risker under en på miljonen i allmänhet godtas utan oro.
Bakom sådana riskvärderingar ligger någon form av medvetna eller omedvetna risk-nyttoresonemang — man anser att nyttan eller nöjet av verksamheten överstiger risken, och är därför villig att ta den.
I allmänhet förefaller man vara mer benägen att godta risker som man kan besluta om själv, t ex rökning, än risker som tas genom kollektiva be- slut och där den enskilda individen bara i begränsad omfattning kan på- verka den risk han eller hon utsätts för. Teoretiskt skulle ett verkligt effektivt filter på en cigarrett få kosta omkring fem kronor om man var beredd att betala lika mycket för att få ned cancerriskerna från rökning som samhället kräver när det gäller att skydda individen från joniserande strålning.
En allsidig belysning behövs
Eftersom det finns så stora skillnader mellan hur olika individer uppfattar risker och eftersom skadeverkningarna mätta i t ex förväntat antal döds- fall kan vara så olika fördelade har vi inte funnit det meningsfullt att läg- ga fram ett enda mätetal som kan ligga till grund för att jämföra hälso- och miljörisker av olika energislag. I stället har vi inriktat oss på att så allsidigt som möjligt belysa vilka skadeverkningarna är, när de inträffar, vilka de drabbar, hur sannolikt det är att de inträffar och hur säkert vi vet allt detta.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Riskanalys. IVA-rapport 83, Ingenjörsvetenskapsakademien, Stockholm (1976).
Annual Review of Energy, Vol. 1. Annual Reviews Inc., Palo Alto, Calif. (1976). (Speciellt artiklar av Budnitz och Holden samt av Starr, Putnam och Whipple).
L Sjöberg, T Thedéen m fl. Rapporter från projektet Riskgenerering och riskbedömning i ett samhälleligt perspektiv, Kommittén för långsiktsmo- tiverad forskning, Stockholm (1976, 1977).
Inverkan på befolkningens hälsa under normal drift — olja, kol, naturgas och kärnkraft
I detta kapitel behandlar vi mer detalj erat än i kapitel 1 hur befolkningens hälsa kan påverkas av användningen av olja, kol, naturgas och kärnkraft under normal drift. Till de energislag som i dag spelar en viktig roll hör också vattenkraften. Den ger dock knappast någon hälsopåverkan på be- folkningen under normal drift.
Befolkningens hälsa kan påverkas av användningen av olja, kol, naturgas och kärnkraft på många olika sätt. Luftföroreningar från användningen av bränslen kan ge verkningar som sträcker sig allt från lindriga och över— gående obehag till ett ökat antal luftvägssjukdomar av svårare natur, in- klusive lungcancer. Luftföroreningar från industri, husuppvärmning och i trafik torde i de flesta fall innebära betydligt större risker från hälsosyn- punkt än utsläppen från t ex oljekraftverk. Hälsoriskerna från utsläpp från kärnkraftverk under normal risk sammanhänger främst med att man kan få ett ökat antal fall av cancer och ärftliga skador till följd av utsläp-
pen av radioaktiva ämnen.
Vid redovisningen av hälsoriskerna har vi använt samma uppläggning som i sammanfattningen i kapitel 1. Vi börjar med den hälsopåverkan som visar sig omedelbart, t ex luftvägsbesvär. Sedan tar vi upp den påverkan som visar sig först efter en tid, t ex risk för ökning av antalet cancerfall. Avslutningsvis behandlar vi hälsorisker på mycket lång sikt, t ex från av- fallslager.
Först vill vi dock nämna en påtaglig hälsorisk för allmänheten av annor- lunda slag — trafikolyckor till följd av transporter av olja och kol. Risker för mycket stora olyckor behandlas i kapitel 8.
Trafikolyckor
Sverige förbrukar årligen närmare 30 miljoner ton olja och oljeprodukter. Dessa transporteras till största delen med tankbil åtminstone någon del av vägen mellan oljehamn och förbrukare. En mindre del — några miljo- ner ton — transporteras vissa sträckor med järnväg. Vi har inte försökt uppskatta hur stor andel av trafikolyckorna som faller på oljetranspor- terna. Det skulle kräva en rätt ingående analys av transportmönster m m.
Olycksriskerna vid transport av kol är något lättare att uppskatta, efter- som kolet i första hand transporteras med järnväg. 20 miljoner ton kol som transporteras 500 km kan kräva 1—2 dödsoffer och ungefär lika mån- ga skadade bland allmänheten, i första hand genom korsningsolyckor. Kolrnängden motsvarar tio års behov av bränsle för ett 1000 MW kon— denskraftverk. Dessa olyckor drabbar befolkningen i kolexporterande länder om trafiksituationen där är jämförbar med den svenska. Om vi i
Sverige använder kol som bränsle i t ex kraftvärmeverk förlagda till inlan- det kommer motsvarande risker att drabba även den svenska allmänhe— ten i förhållande till järnvägstransporternas omfattning i Sverige.
Inverkan på hälsan som visar sig förhållandevis snabbt
Under normala driftförhållanden ger kärnkraften inte någon omedelbar hälsopåverkan på befolkningen, vilket däremot användningen av bränslen kan göra. Det gäller främst luftföroreningar från motorfordon och värme- pannor samt olje-, kol- eller naturgaseldade kraftverk.
Buller, lukt och damm
Buller från energiproduktion är i första hand ett arbetsmiljöproblem. All- mänheten berörs ibland. Transporter med tankbilar inom tätorter ger sitt bidrag till bullernivån där.
Dålig lukt märks främst i närheten av raffinaderier. Svaveldioxid som luftförorening märks inte på lukten så länge som halten ligger under de normer som gäller i Sverige.
Personer som bor i närheten av kolupplag eller i gruvdistrikt blir utsatta för koldammpartiklar som sprids med vinden. Förutom att dammet smut- sar ned kan det ge ett bidrag till luftföroreningarna vid sidan av utsläppen genom rökgaser m m.
Luftföroreningar
Det är svårt att lägga skulden för hälsopåverkan på någon eller några be- stämda beståndsdelar av luftföroreningarna — svaveldioxid, kväveoxi- der, kolväten, koloxid och fasta stoftpartiklar. Det beror inte minst på att höga värden på en beståndsdel ofta uppträder samtidigt med höga värden på de andra. Man ser därför bara den sammanlagda verkan. Hittills har många undersökningar byggt på kombinerade mätningar av svaveldioxjd och sot. (Se faktaruta 17 på s 120.) Resultat från senare år tyder på att halten kväveoxider, främst kvävedioxid, kan spela en självständig roll.
Hälsopåverkan som ger sig till känna vid tillfällen med höga luftförore- ningar går i regel över efter en tid. Om påverkan är kraftig och återkom- mer ofta, kan man antagligen få mera långvariga, kroniska sjukdomar. Dessa berörs längre fram i kapitlet.
Svaveldioxid och sot — deras inverkan på luftvägarna
Svaveldioxid bildas vid förbränningen av svavlet i stenkol eller olja. Av svaveldioxiden i stadsluft kommer för närvarande 90 procent från oljeeld- ning för uppvärmning.
Vid förbränning bildas också sot i form av fina partiklar. En stor del av föroreningarna i partikelform, i tätorter mer än hälften, kommer dock från trafiken, där såväl avgaser som väg- och bromsslitage bidrar.
Medicinsk expertis framhåller att det troligen inte är svaveldioxiden som
ensam skapar hälsoriskerna vid de halter som det här vanligen är fråga om. Halten av svaveldioxid i luften bör mera ses som ett mått på halten av en rad delvis bristfälligt kända föroreningar från rökgaser och andra utsläpp. Man ser också mängden sot i luften som ett sådant mått.
Förorenad luft kan påverka hälsan både tillfälligt och på längre sikt ge- nom att upprepade irritationer så småningom ger kroniska skador. Starkt förorenad luft förvärrar tillståndet vid vissa sjukdomar, särskilt i lungor och hjärta. Under smogperioden i London 1952 avled under en vecka 4 000 fler människor än normalt för befolkningen på åtta miljoner. Halterna av
Hur man anger qutföroreningshalter 1 7
Svaveldioxid och kvävedioxid är exempel på gasformiga kemiska ämnen med bestämd sammansättning. Med kemiska metoder kan man entydigt bestämma halterna i luften. Dessa och andra föroreningar anges ofta i ,ug/ma (mikrogram, eller miljondels gram. per kubikmeter luft). Ännu lägre halter uttrycks i ng/ma (nanogram, eller milj arddels gram, per kubikmeter luft).
De finfördelade föroreningarna i fast form är en blandning av olika äm- nen, som varierar beroende på ursprunget. Olika sätt att mäta halten kan ge olika resultat. Ett sätt är att filtrera fram föroreningarna ur en stor vo- lym luft och bestämma vikten av de partiklar som fastnar. Man talar då om mängden stoft. Ett annat sätt, som kan vara enklare, är att filtrera en viss mängd luft och mäta svärtningen på filtret. Då säger man i stället att man mäter mängden sLt. Man har oftast använt sotmätningar vid under- sökningar av luftföroreningar och hälSOproblem.
Vindhastighet och vindriktning varierar. Detta gör att halten av förore- ningar växlar från plats till plats och från en tidpunkt till en annan. I en del fall (t ex för andningsbesvär) kan höga, tillfälliga värden vara avgöran- de, i andra (som när man talar om uppkomsten av cancer) är det snarare den genomsnittliga halten av föroreningar över lång tid som har betydel- se. För olika slag av föroreningar anger man därför gärna genomsnitt över en bestämd tid, t ex
:! halvtimmes medelvärden :! entimmesmedelvärden Zl dygnsmedelvärden D månadsmedelvärden i] vinterhalvårsmedelvärde
Det medelvärde man mäter över kort tid, t ex en timme, varierar en hel del med när man mäter. Man brukar beskriva variationerna så här:
El omkring hälften av mätningarna ligger på högst 5 ,ug/ma”: 50% värde, median
El omkring 99% av mätningarna ligger på högst 15Iug/m3: 99:e percentilen
El någon enstaka timme nås 20Iug/ma i genomsnitt, men aldrig mer: max timvärde
svaveldioxid och sot var då mycket höga. Främst drabbades gamla och sj uka personer.
Den renodlade verkan av svaveldioxid på luftvägarna har man studerat i experiment och i en del arbetsmiljöer. Man har iakttagit hälsopåverkan, men det har då gällt mycket höga halter. Härav kan man inte gärna dra slutsatser för de lägre halter som befolkningen i stort vanligen utsätts för.
En arbetsgrupp inom Världshälsoorganisationen (WHO) har rekommen- derat följande normer för luftföroreningar uttryckta som mängden sva- veldioxid och sot i luften, mätt i miljondels gram per m3 luft (lig/ma)
Svaveldioxid Sot
Dygnsmedelvärde som inte bör överskridas mer än 7 dagar/år (Lig/ma) 200 120
Dygnsmedelvärde som inte bör överskridas mer än 180 dagar/år (lig/ma) 55 35
Dessa värden ligger nära de halter som ger påtagliga hälsoeffekter. Man kan nämligen märka en ökad eller förvärrad sjuklighet om svaveldioxid- halten i genomsnitt över något eller några dygn ligger högre än ca 250—500yg/m3 och mängden sot är mer än 250,ug/m3.
Om människor utsätts för förorenad luft under lång tid, räcker lägre hal- ter för att ge ökad sjuklighet. Gränsen ligger omkring 100,ug/m3 i årsme- delvärde för halterna av svaveldioxid och sot.
I Stockholms innerstad är det under vinterhalvåret i medeltal ca 100 ,ug/m3 svaveldioxid i luften och i Göteborgs innerstad 50. Dessa nuvarande värden är mellan hälften och en tredjedel av värdena för tio år sedan. Det beror på att man i mitten av 60-talet satte in åtgärder för att minska ut- släppen av svaveldioxid. Luftkvaliteten i svenska städer hade då blivit ett problem och man började se verkningarna av försurning från svavel i mil- jön. I första hand har man sökt minska utsläppen genom att använda olj e- sorter med låg svavelhalt. Det finns bestämmelser om att man inte får förbränna olja med högre svavelhalt än 1 procent eller kol med 0,7 procent i länen söder om Mälaren.
Övergången till fjärrvärme på senare tid har också sänkt svavelhalten i stadsluften. Visserligen använder fj ärrvärmeverken ibland högsvavlig 01- ja, och de totala svavelutsläppen kan därmed bli minst lika stora som utan fjärrvärme. I och med att värmeverkens skorstenar är höga sprids emellertid föroreningarna bättre. Halterna av svaveldioxid vid marken blir därigenom inte så stora i tätorterna. De metoder för rökgasavsvav- ling som nämndes i kapitel 3 tillämpas vid några enstaka anläggningar i Sverige.
Tack vare att fjärrvärme införs på allt flera orter väntas utvecklingen framöver bli gynnsam vad gäller halten svaveldioxid i stadsluft. I expert- materialet i bilagorna har man antagit att utbyggnaden av fj ärrvärmean- läggningar fortsätter och gjort beräkningar på två "modellstäder" med invånarantal omkring 200 000 respektive 25 000. Medelvärdena för svavel-
dioxid under vintern blir gott och väl under den gräns för svaveldioxid- halt som man har satt upp som mål, nämligen Solig/ma.
Om ett stort kol- eller olj eeldat kraftverk förläggs nära en tätort höjs vin- termedelvärdena för svaveldioxid något, men det rör sig bara om några få procent. Dessa förhöjningar, och troligen även tillskotten över kortare pe- rioder, av storleksordningen dygn, kan inte ses som särskilt stora, om man ser dem som ett mått på luftföroreningarna och deras inverkan på hälsan.
Medelvärdet av svaveldioxidhalten över enstaka timmar kan lokalt nå rätt höga värden. Bidraget från ett stort oljeeldat kraftverk utan rening för svaveldioxid skulle i viss väderlek kunna bli avsevärt. Vid enstaka till- fällen kan man få halter som inte kan försummas i jämförelse med de hal- ter där man i experiment har kunnat mäta ett ökat andningsmotstånd. Detta kan inte betraktas som betydelselöst från medicinsk synpunkt.
En del av svaveldioxiden omvandlas till sura sulfater och kan transporte- ras över stora avstånd. Mycket talar för att dessa föreningar är skadliga- re än svaveldioxiden, men tillräckliga data finns inte i nuläget för att möj- liggöra en riskvärdering. Vissa uppskattningar har uppgivit värden på många tusen sjukdomsfall per år varav tiotals dödsfall som följd av ett 1 000 MW koleldat kraftverk utan rökgasavsvavling, förlagt i närheten av ett storstadsområde. Dessa uppskattningar har utsatts för stark kri- tik. Andra beräkningar har givit väsentligt lägre siffror. Detta säger nå- got om hur stor osäkerheten är om dessa hälsoeffekter.
Kvävedioxid
Vid förbränning i kraftverk bildas olika kväveoxider, dvs föreningar mel- lan kväve och syre, ibland kallade nitrösa gaser. De släpps också ut från bilar. Den kväveoxid som har starkast verkan på luftvägarna är kvävedi- oxid. Andas man in stora mängder kvävedioxid kan man få bestående lungskador. Lukten av kvävedioxid börjar märkas vid halter från 200 till 700 jig/m3 (mikrogram, dvs miljondels gram, per rna). Vid experiment har man funnit att halter om 1000—2000,ug/m3 ger andningsbesvär hos männi- skor efter kort tid.
I luften finns en naturlig halt av kvävedioxid på 5 [Lig/mil, men i tätorter stiger halten ofta till 50 ,ug/ms. I större städer kan värdet bli flera hundra jig/m3 på gator med hög trafik när vinden är svag. Av kvävedioxiden i ga- tuplanet kommer 80—90 procent från bilarnas avgaser.
När det gäller kvävedioxid vet man från experiment att denna gas i sig ger ogynnsamma verkningar på djur och människor. De halter som ibland kan mätas upp på starkt trafikerade gator ligger inte långt under dem som man arbetat med i experimenten och som där visat sig vara skadliga. Däremot finns det knappast några undersökningar på större grupper av befolkningen, där man kunnat studera eventuella skadeverk- ningar av kvävedioxid som en luftförorening. Rekommendationer om vil- ka halter av kvävedioxid som kan godtas eller inte har man därför fått gö- ra utifrån resultat från experimenten.
Inom Världshälsoorganisationen (WHO) har en arbetsgrupp rekommen- derat att halten kvävedioxid, räknad i genomsnitt över en timme, hålls under 200—300 ,ug/ma. Tillfälliga högre timmedelvärden kan knappast undvikas, men de bör inte överstiga normen mer en gång i månaden. Re-
kommendationen ger en viss säkerhet mot skador på normalt känsliga in- divider. Man vet däremot inte hur känsliga grupper som astmatiker rea- gerar på kväveoxider. Man kan heller inte utesluta långtidsverkningar av relativt låga halter. Hos experimentdj ur har mottagligheten för infektio- ner ökat och tillväxten hämmats då de utsatts för kvävedioxid i låga hal- ter under längre tid.
Om ett kol- eller olj eeldat kraftverk läggs i närheten av en tätort kan rö- ken vid ogynnsamma väderförhållanden slå ned och ge höga tillskott till halten av kväveoxider i tätortsluften. Det skulle kunna röra sig om tillfäl- liga tillskott av kvävedioxid på några hundra mikrogram per ma. Kolelda- de kraftverk alstrar mera kväveoxider än oljeeldade. I båda fallen kan en hög skorsten motverka dessa lokala och tillfälliga höga halter. Som nämnts i kapitel 3 pekar den tekniska utvecklingen också på möjligheter att begränsa utsläppen även totalt. De tillskott av kvävedioxid till luften i en närliggande stad som kan förväntas från dagens kolkraftverk är i sig tillräckligt stora för att kunna få medicinsk betydelse. Om dessa tillskott läggs till de halter vi har i städerna redan i dag till följd av avgaserna från trafiken kommer det tidvis att medföra förhållanden där risken för medi- cinska effekter är uppenbar.
I genomsnitt är tillskottet från kraftverken dock mycket lägre. Ett olje- drivet kraftverk höjer genomsnittet i omgivningen under vinterhalvåret med 1 ,ug/ma och ett koleldat med 2 ,ug/ma. Detta är en liten höjning redan om man jämför med den naturliga bakgrunden om 5 jig/mit
Koloxid
Koloxid är en gas som vid höga koncentrationer ger yrsel, huvudvärk och illamående och vid ännu högre halter leder till medvetslöshet eller döden. Koloxid finns i stadsluft och kommer nästan helt från biltrafiken. Från uppvärmning och kraftverk kommer inga bidrag att räkna med. Tobaks- rökning ger ett betydande tillskott till rökaren själv.
Koloxiden tas via lungorna upp i blodet och minskar dess förmåga att för- sörja olika delar av kroppen med syre. Hjärtmusklerna är starkt beroen- de av tillräcklig syretillförsel för sin funktion. Personer med sjukliga för- ändringar i hjärtats kransartärer kan komma i riskzonen redan vid gan- ska låga koloxidhalter i luften. I det sammanhanget kan bilarnas avgaser innebära en hälsorisk.
Inverkan på hälsan som visar sig efter viss tid
Långvariga (kroniska) sjukliga förändringar i luftvägarna
Om man utsätts för luftföroreningar under lång tid, kan irritationer och besvär, som normalt är tillfälliga, troligen många gånger övergå i långva- riga (kroniska) sjukdomstillstånd. De halter av kvävedioxid som blir ak- tuella från bilar och kraftverk kan tänkas ge sådana förändringar. Svavel- dioxidhalterna är rätt låga och det finns inte samma skäl att tro att de skulle ge kroniska skador. I utlandet har dock högre halter av svaveldi- oxid satts i samband med sådana sjukdomar.
I Sverige har man inte närmare undersökt om svavel- eller kvävedioxid el- ler sulfater har gett bestående luftvägsskador. Detta kan dock mycket väl ha skett utan att det kan spåras i den reguljära sjuklighets- och död- lighetsstatistiken.
Fördröjd hälsopåverkan genom utspridning och upplagring av olika föroreningar
Den omedelbara hälsopåverkan, som vi behandlade i föregående avsnitt, beror på att vi andas in luft med höga halter av olika föroreningar. Man kan få ned de utsläppta mängderna genom reningsanordningar av olika slag. Man kan också späda ut och sprida föroreningarna över stora områ- den med hjälp av höga skorstenar. Då blir halterna i luften mera sällan så höga att de ger direkt märkbara obehag. Föroreningarna finns dock kvar. De faller ned på mark och vatten, t ex efter att ha tvättats ur av regn. Den vägen kan de tas upp av växter och djur och till sist även av människan genom den mat vi äter och det vatten vi dricker. Föroreningarnas väg från källan till vår kropp, där de kan påverka vår hälsa, blir på detta sätt ofta lång och invecklad. Detta belyses i figur 30.
På sin väg kan ämnena förändras kemiskt. De kan blandas upp med na— turligt förekommande mängder av samma ämnen och med föroreningar från andra källor. I många fall kan det vara svårt att säkert fastställa sambandet mellan mängden föroreningar som släpps ut från en viss källa och de mängder som slutligen når vår kropp och kan påverka hälsan.
Även inuti kroppen kan föroreningarna omvandlas kemiskt (metabolise- ras) till andra och, i vissa fall, farligare ämnen. Skadorna av ett visst ämne kan också förvärras av närvaron av ett annat ämne. Radioaktiva förore- ningar kan spridas och tas upp på liknande sätt. Radioaktiva isotoper av olika grundämnen kan ingå i olika kemiska föreningar som växter, djur och människor får i sig.
Vissa spridningsvägar i figur 30 ger omedelbar hälsopåverkan — främst genom inandning. Andra vägar kan leda till hälsopåverkan efter viss tid, även om föroreningshalterna är låga. Skadliga ämnen som är beständiga * under lång tid kan lagras upp i miljön — i marken eller i vattnet. I sådana fall ökar den sammanlagda mängden av ämnet i miljön och i vissa fall även i livsmedel även om de årliga tillskotten är små. Eftersom ökningen är långsam kan det dröja många år innan påverkan på hälsan blir märk- bar. Ofta tål vi ämnet så länge halterna i vår kropp håller sig under ett visst tröskelvärde. Överskrids tröskelvärdet kan man få ett stort antal allvarliga förgiftningsskador. Så är fallet med en sådan giftig metall som kadmium. För att förhindra skador måste man kontrollera utsläpp och upplagring av sådana ämnen under lång tid.
Ett annat exempel på fördröjd hälsopåverkan är att människor som ut- sätts för små mängder joniserande strålning eller vissa kemiska ämnen lö- per ökad risk att få cancer. I sådana sammanhang antar man att det inte finns några säkra nivåer för föroreningshalterna — en liten ökning av ut- släppen av cancerframkallande ämnen —— radioaktiva eller kemiska — an- ses alltid ge en viss ökning av antalet cancerfall. Den ökning man räknar fram på detta sätt kan dock vara liten i förhållande till det totala antalet cancerfall. En begränsning av utsläppen av cancerframkallande ämnen
Andra kallor
Lagrung och omvandllng | atmosfären
Utsläpp till |qu
Nedfall, nederbörd
Arbetsmlljö
i+-
lntag med föda och dryck
Utsläpp ull mark o. vatten
Lagring och omvandling l mark o. vatten
Figur 30. Principskiss av hur föroreningar från en process kan spridas, lagras, omvandlas och slutligen tas upp av människan. De förlopp som skisseras i figuren gäller i sina huvuddrag både för kemiska föroreningar och radioaktiva ämnen.
får i allmänhet diskuteras med hänsyn till vad som skulle kunna vara en rimligt liten ökning av cancerrisken.
När det gäller att bedöma olika energislags hälsorisker på lång sikt måste man sålunda ta hänsyn till en mångfald spridnings-, upptagnings- och verkningsmekanismer. Problem av detta slag är inte nya. I början av 60- talet insåg man allmänt faran med fortsatta kärnvapenprov i atmosfären. Dessa skulle kunna bygga upp allt högre halter av radioaktiva förore- ningar och ge icke godtagbara hälsorisker under lång tid. Bla mot den bakgrunden kom provstoppsavtalet 1963 till. På liknande grunder har man insett att man måste vara återhållsam med att använda DDT och vissa andra gifter.
Förgiftningsrisker från utsläpp av metaller
Vid eldning med kol sprids flera giftiga metaller. Farligast är kadmium och kvicksilver. Dessutom förekommer bly, mangan, krom och nickel samt halvmetallen arsenik. Även dessa ämnen har satts i samband med
olika sjukdomar. Metallhalterna i kol varierar kraftigt, inte bara mellan olika gruvdistrikt utan också mellan olika gruvor. Halterna kan till och med skifta i olika delar av en gruva.
Även ett oljeeldat kraftverk släpper ut föroreningar i form av metaller. Här rör det sig om nickel och vanadin. Vissa nickelföreningar kan orsaka cancer medan vanadin främst påverkar växtligheten.
Metallutsläppen innebär således såväl miljö- som hälsoproblem. Gifterna kan förorena dricksvattnet. De kan också komma ut i sjöarna och där lag- ras upp i fisk. Här är väl kvicksilver det mest kända och diskuterade exemplet. Metallerna finns också i luften vi andas. Stoft från kraftverken faller så småningom ned på marken och ämnen som ingått i det kan tas upp genom växternas rötter.
Kadmium
Vi får i oss kadmium genom både föda och inandning. Kadmium finns också i tobaksrök. Att kadmium i luft och mat är ett allvarligt hälsopro- blem beror på att det är giftigt samtidigt som det tar mycket lång tid in- nan metallen lämnar kroppen. Kadmium lagras i nj urarna och utsöndras långsamt. Även om tillförseln stoppades helt skulle hälften av kadmium- halten finnas kvar efter 20—30 år. Därför är även låga halter i födan en hälsorisk på längre sikt. Om våra vanligaste livsmedel. t ex bröd, innehål- ler 0,3—1 tusendels gram (mg) kadmium per kg kan detta med tiden skada njurarna. Detsamma gäller om luften har en halt av 2—4 miljondels gram per m3 (,ug/m3).
I Japan har man fått förgiftningssymtom hos människor som ätit ris med en kadmiumhalt av 0,3 mg/kg. I Sverige har vi 0,05 mg/kg i vete. Den hal- ten är högre än vad man hade i början av 1900-talet. Svenskarna, liksom invånarna i andra industriländer, har redan betydande mängder kad- mium i kroppen. Härtill bidrar bl a tobaksrökningen. Hos svenska 50- åringar ligger halterna i medeltal på en åttondel av de halter som ger på- visbara njurskador hos känsliga personer, och i USA ligger halterna ännu högre. Eftersom det rör sig om ett medelvärde kan halterna hos enskilda individer ligga högre. Därför bör ytterligare utsläpp begränsas så myc- ket som möjligt.
Kadmium som faller ned på jordbruksmark stannar där mycket länge. Små men långvariga utsläpp av kadmium lagras därför upp i marken. Det innebär att kadmiumhalten i t ex brödsäd ökar även om de årliga utsläp- pen inte ökar. Tillförseln av kadmium till marken genom nedfall från luf- ten kan fn uppskattas till 100—700yg/m2 varje år. Därtill kan komma bi- drag från slam och gödningsmedel. Ett kolkraftverk, som eldas med kol med höga metallhalter, kan innebära att denna tillförsel ytterligare ökar. Sådana tillskott kan innebära att halten i maten fortsätter att öka. De ja- panska erfarenheterna visar att det knappast går att få ner kadmiumhal- terna inom rimlig tid på annat sätt än att skala av och frakta bort de övre jordskikten.
I Sverige är kadmiumhalterna i luften f n låga. Det rör sig om 3 ng/m3 (na- nogram, miljarddels gram, per ma) i stadsluft. Högre värden kan givetvis förekomma i närheten av vissa industrier. Man räknar med att först hal- ter uppåt 1000 nanogram per m3 i luft ger verkningar vid inandning under lång tid. Ett koleldat kraftverk beräknas ge tillskott av kadmium till in-
andningsluften som ligger under 0,1 nanogram per m3 i genomsnitt över vinterhalvåret även för kol med höga kadmiumhalter. Sådana halter i luf- ten bedöms ge försumbara hälsorisker från inandningssynpunkt.
Det råder betydande osäkerhet om hur stora kadmiumutsläppen från kol- kraftverk kan bli. Den tekniska utvecklingen, bl a vad gäller rökgasre- ning, talar för att utsläppen från framtida kolkraftverk kan göras förhål- landevis små. Eftersom många människor i Sverige redan nu har förhål- landevis höga kadmiumhalter i kroppen anser dock medicinsk expertis att det är ytterst tveksamt om ökade totala kadmiumutsläpp i landet kan godtas utan en ingående kartläggning av hälsoriskerna.
Kvicksilver
Kvicksilver, som förekommer i stenkol och i ringa grad i olja, har hittills inte kunnat avskiljas till någon större del genom rökgasrening. Det släpps till stor del ut i luften. Det faller ned och samlas delvis i sjöar och vatten- drag. Där omvandlas kvicksilvret till en del till metylkvicksilver, som är en organisk förening. Det innebär att det lätt kommer in i det biologiska kretsloppet och så småningom lagras i fiskkött. Metylkvicksilver ger nervskador i hjärnan. Skadeverkningarna beror på hur mycket kvicksil- ver man har i kroppen. Mängden metylkvicksilver i kroppen vid ett visst tillfälle beror på den mängd kvicksilverförorenad mat, t ex fisk, man ätit under de närmast föregående månaderna.
I Japan inträffade under perioden 1953—1960 den s k Minamatakatastro- fen där en stor grupp människor kvicksilverförgiftades. I deras kost in- gick mycket fisk som hade förgiftats genom industriutsläpp. Människor- na drabbades av svåra skador — från känselrubbningar till rörelsesvårig- heter, blindhet och dödsfall. I Irak inträffade 1972 en annan svår kvicksil- verförgiftning när befolkningen i en nödsituation bakade bröd av kvicksil- verbetat utsäde.
Dessa händelser gör att vi vet relativt väl vilka doser metylkvicksilver som ger olika typer av skador i människokroppen. Om mängden är till- räckligt liten blir det inga skador alls, men får man i sig 0,1 milligram per dag finns viss risk för lätta symtom i form av känselrubbningar. Vid hög- re doser tillkommer balansrubbningar och vid tillräckligt hög dos dör man.
Hälsopåverkan av kvicksilverutsläpp från kolkraftverk är svår att upp- skatta, med verkningarna på 10—15 års sikt kan bli stora jämfört med da- gens situation. Det gäller även om man använder kol med förhållandevis låga kvicksilverhalter. Kvicksilverutsläppen från ett enda kolkraftverk kan, om kolet är kvicksilverrikt, vara jämförbara med vad som i dag sam- manlagt kommer ut från ett stort smältverk, nio kloralkaliindustrier och Sveriges alla sopförbränningsanläggningar. Kvicksilverhalten i fisk i när- heten av ett kraftverk torde öka. Hur stor ökningen blir beror inte bara på den utsläppta mängden utan också på faktorer som vattnets surhetsgrad. Under ogynnsamma omständigheter kan ökningen bli upp till 0,4 milli- gram per kg fiskkött.
Allvarligare hälsoeffekter kan begränsas genom administrativa åtgärder. Fiskevatten "svartlistas" om fisken där har en halt på 1 milligram kvick— silver per kg eller mer. Fisk därifrån får inte säljas. Halter mellan 0,5 och 1,0 milligram per kg leder till ”grålistning”. Fisk från sådana vatten bör
man inte äta mer än en gång i veckan. Aven om fall av förgiftning inte be- höver inträffa skulle ett större antal människor än nu komma att äta fisk med kvicksilverhalter strax under gränsvärdena. Det kan innebära risker.
Följden av stora kvicksilverutsläpp från ett kolkraftverk skulle kunna bli att flera fiskevatten i sjöar och vid kusten måste svartlistas. Till en bör- jan skulle det gälla vatten i närheten av kraftverket, men med tiden kan det komma att gälla större områden. För fiskenäringen skulle detta inne- bära ekonomiska problem.
Som nämnts i kapitel 3 kan pågående teknisk utveckling göra det möjligt att skilja av kvicksilver ur rökgaser avsevärt effektivare än i dagens kol- kraftverk.
Bly Bly används som tillsats till bensin. Luften vid en trafikerad gata kan in- nehålla ett par mikrogram bly per ma. Blyet faller också ned på marken och tas upp i växtligheten längs vägarna.
Bly är skadligt för blodbildningen och nervsystemet. Det kan komma in i kroppen genom både inandning och föda. Blyhalten skiftar i olika delar av kroppen, t ex skelett och blod. Blyhalten i blodet ger dock en uppfattning om riskerna för olika skador. Vid 200—300 mikrogram per liter blod kan blodbildningen påverkas. N ervskador märks i regel inte förrän vid dub- belt så höga halter i blodet, men barn och foster är känsligare.
Blyutsläppen från trafiken kan bli en hälsorisk. Mängden bly i luften på starkt trafikerade gator är tillräckligt stor för att kunna bli en risk i första hand om småbarn får i sig damm eller jord som förorenats av blynedfall. Utsläppen från koleldade kraftverk kan ge bidrag som inte är helt bety- delselösa. De behöver dock inte uppmärksammas på samma sätt som ut- släppen av kvicksilver och kadmium.
Cancer
Vad är cancer och vad vet vi om dess uppkomst?
Cancer är ett sammanfattande namn på en grupp av sjukdomar med det gemensamt att celler i kroppen slutar följa det normala tillväxtmönstret. Samtidigt fullgör de inte sina normala funktioner i de vävnader där de in— går. Cancer kan uppträda som tumörer (vävnadsmassor i onormal till— växt). Till cancersjukdomarna hör också leukemi, som innebär onormal produktion av blodkroppar.
Cancer är numera en av de vanligaste dödsorsakerna i utvecklade indu- striländer som Sverige. Mellan 1958 och 1972 ökade antalet nytillkomna cancerfall i Sverige från 19 000 per år till över 30 000 per år. Omkring hälf- ten av ökningen anses bero på att vi lever längre, att vi fått säkrare be- skrivning av dödsorsakerna och andra liknande faktorer. Till resten av ök- ningen — omkring 5 000 fall per år — har den medicinska sakkunskapen ingen entydig förklaring. Många forskare, liksom Världshälsoorgani- sationens organ för cancerforskning i Lyon (IARC), anser att uppemot fyra femtedelar av alla cancerfall är orsakade av människan själv — ge- nom skadliga ämnen i arbetsmiljön, rökning, tillsatser i födan, utsläpp av föroreningar etc. Sådana uppskattningar är dock osäkra.
Celldelning, cancer, ärftliga skador och 1 8 fosterskador
All information om hur den enskilda cellen skall fungera kemiskt finns lagrad i långa, spiralformade molekyler av ett ämne som kallas deoxiribo- nukleinsyra, förkortat DNA. DNA-spiralerna har förmågan att verka som mallar för att sätta samman alla de kemiska ämnen cellen behöver för att fungera. Olika delar av en DN A-spiral svarar var och en för sitt ämne. DNA innehåller alltså cellernas ärftliga (genetiska) kod. DNA-molekyler- na ingår i större bildningar, kromosomer ( ”arvsanlagens bärare"), som under celldelningen kan iakttas i mikroskop. N är en cell delas (se bild) ko- pierar först arvsmaterialet, dvs DNA-molekylerna, sig självt i två iden- tiskt lika upplagor. Dessa går till var sin del av cellen, varefter delningen fullbordas och två nya celler har bildats — var och en med samma DNA- kod för alla cellfunktioner.
' ' arvsmaterialet kopieras två nya celler har Förenklad bild av celldelning och delas i två identiskt bildats med identiskt lika upplagor som sedan lika arvsmassa separerar från varandra
Skador på DN A-molekylerna, alltså förändring av deras kemiska möns- ter, kan få allvarliga följder för cellens funktion. Bl a kan följande hända:
cellen kan inte dela sig och dör.
_ förändringen (mutationen) i den enskilda cellens arvsmaterial medför att celler med onormal delningsförmåga bildas. Man får en okontrolle- rad tillväxt av antalet celler i form av en tumörsj ukdom.
förändringen i DNA drabbar en könscell (ägg- eller sädesceller eller de celler i könskörtlarna som bildar dessa). Då kan förändringen föras över till den cell som ger upphov till en ny individ. Den nya individens celler bildas sedan genom delning av ursprungscellen. Det innebär att förändringen i DNA återfinns även i den nya individens könsceller. På detta sätt fortplantas förändringen (mutationen) från generation till generation. Är förändringen skadlig har det uppstått en ärftlig skada.
förändringen drabbar en cell i ett foster. Det blir då en fosterskada, om den drabbade cellen har en viktig funktion vid anläggningen av något organ eller någon kroppsdel. En sådan skada är dock inte ärftlig om den inte drabbar fostrets anlag till könsceller.
DNA kan skadas på många olika sätt. Skador kan uppstå spontant eller genom påverkan av kemikalier eller joniserande strålning. Kroppen skyd- dar sig mot detta bl a med hjälp av ämnen som kan reparera skadorna i DNA-materialet. Möjligen kan skador på dessa skyddsfunktioner och på immunförsvaret också bidra till uppkomsten av cancer.
Mycket av vad som sagts ovan rör mekanismer som i dag är ofullständigt kända och som det forskas intensivt kring. Det råder fortfarande veten- skaplig osäkerhet kring sambandet mellan DNA-skador och cancer. Det finns också helt andra mekanismer för uppkomst av fosterskador och med stor sannolikhet även för uppkomst av cancer.
Mekanismerna för uppkomst av cancer är ofullständigt kända. Det kan mycket väl röra sig om många helt olika processer vid olika tillfällen och vid olika typer av cancer. Joniserande strålning, vissa kemiska ämnen och virus kan orsaka en cellförändring som skulle kunna leda till cancer. Man anser att denna cellförändring troligen i många fall har sin grund i skador i de enskilda cellernas arvsmassa (se faktaruta 18 s 129). Det är så- lunda troligt att det finns vissa samband mellan uppkomsten av cancer, ärftliga skador och vissa typer av fosterskador.
Samverkan och motverkan mellan olika ämnen spelar i vissa fall en stor roll för uppkomsten av cancer. Ett exempel är att rökning — som i sig är cancerframkallande — också ökar risken för cancer vid inandning av såda- na ämnen som asbest och den radioaktiva gasen radon.
Man talar om direkt och indirekt cancerframkallande ämnen (canceroge- ner). Vissa metallföreningar är direkta cancerogener, dvs ämnen som orsa— kar cancer utan föregående biokemisk omvandling. De flesta organiska cancerogena ämnen verkar dock indirekt. De omvandlas (metaboliseras) i kroppen till ämnen som i sin tur är cancerframkallande. Luftföroreningar innehåller indirekta cancerogener, t ex nitrosaminer och polycykliska kolväten som bens(a)pyren.
Det dröjer i regel många år — ibland flera decennier — från det att en människa utsätts för cancerframkallande påverkan till dess en cancer- sjukdom kan påvisas. Denna fördröjning kallas latenstid. Orsaken till de långa latenstiderna är inte känd, men redan den tid det tar för en tumör att växa till märkbar storlek kan vara lång.
Allmänt om cancerrisk från joniserande strålning
De cancertyper som kan framkallas av joniserande strålning är framför allt leukemi, sköldkörtelcancer, lungcancer, skelettcancer och bröstkörtel- cancer. Det finns ett samband mellan den stråldos människor utsätts för och sannolikheten för att de får cancer. Risken ökar med ökad stråldos. Om 10 000 människor vardera utsätts för en liten stråldos finns det en risk för att ett par individer i gruppen till följd härav får cancer någon gång. Vid en dubbelt så stor dos kan man vänta sig dubbelt så många cancerfall till följd av strålningen. Däremot ändras inte cancerns typ eller svårig- hetsgrad.
Utsläpp av radioaktiva ämnen från t ex ett kärnkraftverk kan ge en ök- ning i antalet cancerfall. För att uppskatta riskerna måste man dels veta hur stora stråldoser människorna utsätts för, dels det siffermässiga sam— bandet mellan stråldos och cancerrisk. Biologiskt likvärdiga stråldoser anges i rem eller bråkdelar därav, såsom millirem = tusendels rem (se fak- taruta 19 på detta uppslag).
Sambandet mellan stråldos och cancerrisk
Risken att insjukna i cancer till följd av låga stråldoser är i flertalet fall mycket liten i förhållande till risken att insjukna i cancer av andra orsa- ker. Därför är det svårt att fastställa precis hur stor den kan vara (se fak- taruta s 20 på detta uppslag). Den internationella strålskyddskommissionen (ICRP) och FN:s vetenskapliga strålningskommitté (UN SCEAR) har ställt samman siffror från olika undersökningar av verkningar av större stråldoser. Den totala risken att dö (mortalitetsrisken) icancer orsakad av
Stråldoser 1 9
Stråldosen är den strålenergi som tagits upp per kilogram av den bestrå- lade vävnaden. Stråldoser anges vanligen iLacl. En rad betyder att vävna- den tagit upp en strålenergi av en hundradels joule per kilogram. En ny enhet för stråldos enligt SI-systemet är 1 gray = 1 joule per kilogram.
Olika typer av joniserande strålning, t ex gammastrålning och neutroner (se faktaruta 2 s 16) ger olika stor biologisk effekt även om den upptagna energin är lika. För biologiskt likvärdiga stråldoser har man därför infört begreppet dosekvivalent som anges i rem. En dosekvivalent om en rem ger i huvudsak samma biologiska skadeverkan oberoende av vad slags j 0- niserande strålning det är fråga om. Man talar ofta om dos när man egentligen menar dosekvivalent. Vilket begrepp som avses får då i stället framgå av sorten rad eller rem.
Om hela kroppen vid ett tillfälle utsätts för stråldoser på mer än några hundra rem leder det till svåra sjukdomssymtom. Den bestrålade kan dö efter kort tid (se faktaruta 28 s 198). Så stora helkroppsdoser kan uppträ- da bara vid olyckor och kärnvapenkrig.
Den naturligt förekommande joniserande strålningen (se faktaruta 2 s 17) ger varje människa i genomsnitt en dos på 100 millirem (0,1 rem) per år, med variationer mellan olika individer på flera tiotal millirem per år eller mer.
Svårigheter att fastställa cancerrisk vid små 20 doser
Svårigheterna att fastställa sambandet mellan stråldos och hälsorisk be- ror på statistiska lagar och kan inte kringgås. Det gäller också för olika ärftliga skador från strålning och för påverkan av kemiska ämnen — i det senare fallet tillkommer dessutom andra grundläggande svårigheter.
I Sverige insjuknar drygt 30 000 personer i cancer varje år. Det är om- kring 36 fall per 10 000 innevånare. I en befolkningsgrupp på 5 000 perso- ner kan man alltså normalt förvänta sig omkring 18 cancerfall per år. Om dessa 5 000 personer utsätts för 1 rem joniserande strålning per är, t ex i arbetet, beräknar man att man kan vänta sig något eller några extra fall av cancer. Det tillskottet går inte att upptäcka till följd av de slumpmäs- siga variationerna kring det förväntade värdet 18 fall per år. Variationer uppåt eller nedåt på, i detta exempel, ca 3—6 fall om året är nämligen vad man måste vänta sig.
Om den genomsnittliga stråldosen till var och en i Sveriges befolkning ökade med 1 millirem per år kan man vänta sig att några fler personer — troligen ett par tre stycken per år — så småningom insjuknar i cancer. Mot bakgrund av den slumpmässiga variationen på 150—200 fall per år bland åtta milj oner personer skulle en sådan ökning inte kunna iakttas.
I samtliga fall har vi räknat med doser utöver den normala bakgrunds-
strålningen. 131
stråldoser kunde i dessa fall uppskattas till mellan en på 5 000 och en på 10 000 per rem. Risken att insjukna i cancer till följd av strålning (morbi- ditetsrisken) uppskattas i genomsnitt vara omkring dubbelt så stor men varierar mycket mellan olika cancerformer. Det betyder att omkring hälf- ten av cancerfallen är relativt godartade till sin natur eller kan botas ge- nom medicinska åtgärder som strålbehandling. För en detaljerad diskus- sion av hur man kommit fram till dessa siffror hänvisas till bilagorna. Här ges bara en kort sammanfattning.
Svårigheter att fastställa riskerna
De små stråldoser och risker det är fråga om gör att fallen av cancer fram- kallade av strålning inte blir möjliga att utskilja i de mänskliga befolk- ningar som kan studeras. Cancer på grund av strålning skiljer sig inte från andra cancerformer. För att påvisa en ökad cancerfrekvens från stråldoser som är mycket mindre än en rem, måste man studera många miljoner bestrålade individer. Några av dessa statistiska svårigheter be- lyses i faktaruta 20 på s 131. Av dessa orsaker har cancerriskerna för människor kunnat bestämmas med direkta iakttagelser bara vid relativt
höga doser.
De människor som har kunnat studeras är de överlevande från atom- bombningarna av Hiroshima och Nagasaki. Dessa erfarenheter redovisas
Cancerfrekvensen bland överlevande efter 21 atombomberna över Hiroshima och Nagasaki
) Bland de överlevande efter atombombningarna i Hiroshima och Nagasaki ( märktes först en ökning av leukemi (blodcancer). I en undersökt grupp om ' 20 000 personer som beräknades ha fått en stråldos på mer än 10 rem från ) atombomberna förekom fram till 1972 84 leukemifall. Antalet fall utan be- ( strålning skulle normalt ha varit ca 14. Allt tyder på att leukemirisken ( var högst år 1955, 10 år efter bestrålningen. Därefter avtog risken grad- * vis. Detta stämmer med vad som är känt från andra fall av bestrålade människor, bland annat en engelsk grupp av patienter som röntgenbestrå-
lats mot ledsmärtor och ryggåkommor.
Ökningen av antalet leukemifall börjar märkas ett par tre år efter bestrål- ningen. Den ökade risken kvarstår i ett antal år. Sedan avtar den för att bli ungefär normal igen efter 20—25 år. För andra cancerformer med lång- re latenstid har man inte kunnat avgöra om risken minskar med tiden.
För den undersökta gruppen 20 000 japaner som hade fått mer än 10 rem från atombomberna finns siffror även för andra cancerformer från tiden 1950—1972. Antalet dödsfall i alla andra former av cancer än leukemi var under denna period 1075 jämfört med väntade 918. Mellanskillnaden, 157 fall, kan ha orsakats av strålningen. Det finns inga säkra tecken på att den årliga cancerrisken ännu skulle ha börjat avta inom denna grupp. Me- delåldern i gruppen börjar emellertid bli hög. Det verkar därför osannolikt att det totala överskottet kan bli mer än 250 cancerfall även om den årliga
132 risken för de bestrålade aldrig sjunker.
i faktaruta 21 på detta uppslag. Dessutom har man undersökt patienter som fått relativt höga stråldoser vid medicinsk undersökning och behand- ling samt lysfärgsarbetare och gruvarbetare.
Det s k linjära sambandet vid låga doser
Som vi tidigare sagt bedöms risken att dö i cancer som 1—2 på 10 000 för en dos på en rem. När det gäller relativt höga stråldoser (över omkring 5 rem per person) har man verkligen kunnat iaktta en ökad förekomst av cancer av den storleksordningen. Därifrån är steget långt till att uppskat- ta hur många cancerfall man kan vänta sig efter en dos på bara någon mil- lirem per år utöver den naturliga bakgrundsstrålningen (cirka 100 milli- rem per år). Som framgår av faktaruta 20 på s 131 kan man inte belägga så små ökningar av cancerrisken ur statistiken.
De flesta strålningsexperter anser dock att det är rimligt att göra risk- uppskattningar som om det rådde ett linjärt samband mellan cancerrisk och stråldos hela vägen ned till låga doser (se figur 31). I så fall kan man använda samma siffror för cancerrisken per rem för låga doser som för hö- ga. Man anser att man på detta sätt inte gör någon mer betydande under- skattning av risken.
Sannolikhet Figur 31. En illustration av det linjära ””å”"ce' sambandet mellan stråldos och san- nolikheten (risken) att få cancer: man ' ?a'ge've'ade antar att risken för att få cancer är di- rekt proportionell mot stråldosen, dvs att risken ökar rätlinjigt från noll, dvs ingen stråldos alls, till de observerade värdena vid höga strål-
Stråldos doser.
Vissa forskare anser att detta kan innebära en överskattning av risken med två till tio gånger, särskilt vid långvarig bestrålning med låga doser. Några forskare betvivlar att det över huvud taget finns någon risk med låga doser. Andra forskare menar att risken underskattas två till tio gånger, särskilt om man fortlöpande utsätts för mycket små doser under lång tid. Med dessa osäkerheter i åtanke använder vi i fortsättningen vär- det 1—2 på 10 000 per rem när vi beräknar risker att dö i cancer orsakad av joniserande strålning.
Risksiffran är ett medelvärde
Risksiffran är ett medelvärde för samtliga cancertyper hos en större grupp människor med normal ålders- och könsfördelning. Risksiffrorna för en del former av cancer behandlas utförligare i bilagorna. För några cancertyper ändrar sig troligen risken med ålder och kön. Utifrån under- sökningar som gjorts kan man t ex anta att risken för leukemi är 2 på 100 000 per rem för vuxna, 5 på 100 000 per rem för barn, och 25 på 100 000 per rem för bestrålning i fosterstadiet. Riskvärdet för leukemi blir då ge- nomsnittligt 2,5 på 100 000 rem för en befolkning med normal åldersfördel- ning.
Begreppet kollektivdos
Om man utgår från antagandet att risken beror linjärt på stråldosen kan
man vänta sig lika många cancerfall när 5 000 personer vardera utsätts för 1 rem som om 5 000 000 personer vardera utsätts för 1 millirem. Båda grupperna har fått en kollektivdos på 5 000 manrem. Kollektivdosen är li— ka med den genomsnittliga stråldosen gånger antalet människor. Kollek- tivdosen till Sveriges befolkning från den naturliga bakgrundsstrålningen uppgår exempelvis till cirka 800 000 manrem per år.
Med hjälp av begreppet kollektivdos kan risksiffran 1—2 på 10 000 per rem i stället uttryckas som 1—2 förväntade dödsfall i cancer per 10 000 manrem. Det innebär en förenkling när man skall bedöma ökningen av an- talet cancerfall i en stor befolkning där människor slumpvis utsatts för olika stråldoser. Man behöver då inte veta stråldosen för varje enskild in- divid.
Begreppet dosinteckning — ett sätt att ta hänsyn till framtiden
Vissa radioaktiva ämnen sönderfaller och försvinner ur miljön mycket långsamt. Det innebär att människor och annat levande kan utsättas för stråldoser från dessa ämnen långt efter det man har upphört släppa ut dem. Fortsätter man å andra sidan utsläppen — utan att därför öka dem per tidsenhet — kommer man att bygga upp allt större mängder av de ra- dioaktiva ämnena. Detta kan ge allt högre årliga stråldoser, genom att dö- sen från utsläppen det innevarande året läggs till de doser man får från kvarvarande mängder av utsläppen från tidigare år.
Det förväntade antalet cancerfall antas vara direkt proportionellt mot den sammanlagda kollektivdosen. På så sätt kan man uppskatta hälsoris- kerna om man vet de totala framtida stråldoserna till befolkningen. På strålskyddssidan har man infört begreppet dosinteckning. Dosinteck— ningen anger hur stor den sammanlagda stråldosen över all framtid blir av ett visst utsläpp av radioaktiva ämnen (faktaruta 22 på detta uppslag). Vanligen anges den i form av en kollektiv dosinteckning för de befolk- ningsgrupper som drabbas av strålningen. För vissa långlivade radioakti- va ämnen kommer det att röra sig om hela jordens befolkning.
Sambandet mellan dosinteckning och utsläpp
För att kunna uppskatta hälsoriskerna från en viss verksamhet, t ex drif- ten av ett kärnkraftverk, måste man känna sambanden mellan utsläpp och dosinteckning. Den kollektiva dosinteckningen från ett visst utsläpp av ett radioaktivt ämne kan beräknas om man dels vet hur ämnet sprids i naturen, dels känner till ämnets farlighet från strålskadesynpunkt — ra- diotoxiciteten. Radiotoxiciteten är uttryck för vilken stråldos per vikten- het ett visst ämne ger upphov till. Den beror på en rad faktorer, t ex vil- ken typ av joniserande strålning ämnet sänder ut, hur mycket strålning som sänds ut per vikt- och tidsenhet samt hur ämnet tas upp i kroppen. Radioaktivt jod lagras t ex i första hand upp i sköldkörteln och radioak- tivt strontium i benmärgen. Ett speciellt intresse har knutits till radiotox- iciteten hos plutonium. Faktaruta 23 på s 136 tar upp denna fråga.
Cancerrisker från kärnkraft
När man bedömer vilka cancerrisker kärnkraften för med sig för befolk- ningen i stort brukar man ställa två frågor:
El Hur stor är cancerrisken för enskilda individer, i första hand dem som bor i närheten av kärnkraftanläggningar? I det fallet är de individuella doserna av intresse.
Hur många cancerfall kan man totalt vänta sig på grund av utsläppen från t ex ett kärnkraftverk? Då är kollektivdosinteckningen för jor- dens befolkning av intresse, dvs summan av alla stråldoser nu och i framtiden från dessa utsläpp.
Om man vill jämföra cancerriskerna från kärnkraft med riskerna från and- ra energikällor är det lämpligt att ange kollektivdosinteckningen i förhål- lande till den producerade energimängden. Ofta anges kollektivdosinteck- ningen per MWår (megawattår) elektrisk energi. Vi anger den i fortsätt- ningen vanligen per 1 000 MWår vilket motsvarar 8,77 TWh.
Begreppet dosinteckning 22
Års- dos
Vidstående diagram visar de årliga stråldoserna från ett års utsläpp av ett radioaktivt äm- ne som sönderfaller och för- svinner ur miljön efter fyra år.
Den sammanlagda dosen eller A B dosinteckningen blir . A+B+C+D. C E 1 2 3 4 5 år
Nedanstående diagram visar vad som händer om man fortsätter att släp- pa ut samma mängder av ämnet varje år. Årsdoserna från olika års ut- släpp läggs till varandra och efter en tid nås ett jämviktsvärde. Denna jämvikt har egenskapen att dosen varje år är lika med dosinteckningen av ett årsutsläpp. Om man vill förvissa sig om att den framtida stråldosen aldrig skall överstiga ett visst gränsvärde per år, måste man därför se till att varje årsutsläpp begränsas så att dosinteckningen snarare än den till- fälliga årsdosen understiger gränsvärdet.
Årsdos Högsta tillåtna årsdos
10 11 12 år
Man kan också ange stråldoserna och dosinteckningarna per installerad MW elektrisk effekt och år. Detta mått är inte beroende av hur mycket elektrisk energi som faktiskt har producerats. Uttryckssättet är nödvän- digt när man vill uppskatta dosinteckningarna från planerade anlägg- ningar och när man vill sätta dosgränser som ger en absolut övre gräns för de årliga utsläppen av radioaktiva ämnen, t ex från ett kärnkraftag— gregat av viss storlek. De uppmätta utsläppen får då i efterhand jämföras med mängden producerad energi. På så sätt kan man kontrollera att den faktiska dosinteckningen per producerad energimängd är rimlig i förhål- lande till de gränser som satts per installerad effekt och år. Sådana jämfö- relser görs översiktligt i det följande och mer detaljerat i bilagorna.
Sammanlagda cancerrisker för allmänheten från kärnkraft. För ett stort kärnkraftaggregat, t ex typ Forsmark 1, har strålskyddsinstitutets ex- pertis antagit ett riktvärde för riskberäkningar, nämligen en kollektivdos- inteckning på 1 000 manrem per 1 000 MW och driftår. Därvid antar man att ca 500 manrem kommer från vardera reaktordrift och upparbetning. Från övriga led i kärnbränslets processkedja anses allmänheten få små doser. Tjugo års drift av en 1 000 MW-reaktor kan med dessa antaganden beräknas ge en risk för 2—4 dödsfall i cancer bland allmänheten om man räknar med upparbetning. Dessa 2—4 cancerfall fördelas troligen över he-
Cancerrisker från utsläpp av plutonium 23
Radiotoxiciteten hos plutonium är inte extremt hög jämfört med många andra ämnen av betydelse i strålskyddssammanhang.
Får vi i oss plutonium-239 och andra plutoniumisotoper via mage och tarm blir stråldoserna mycket lägre än om vi får i oss samma mängd t ex av jod-131. Jod-131 ger i sådana fall nära 5 miljoner gånger så hög stråldos per viktsenhet.
Från cancersynpunkt är plutonium farligast om vi andas in det. I löslig form transporteras det från lungorna till benvävnaden. I olöslig form stannar det i lungorna och kan orsaka lungcancer. Att andas in plutonium ger 5 000— 10 000 gånger högre stråldos än att få i sig samma mängder av ämnet med födan. Fortfarande ger dock jod-131 400 gånger så hög strål- dos per viktsenhet. Jod samlas emellertid upp i sköldkörteln, som är ett mindre livsviktigt organ än lungorna. Den naturligt förekommande isoto- pen radon-222 ger via sina dotterprodukter 70 gånger så stor stråldos i lungorna per viktsenhet som plutonium.
Den stora faran med plutonium är inte att det är extremt farligt jämfört med många andra ämnen, utan snarare att man kan behöva hantera myc- ket stora mängder av ämnet.
Man har frågat sig om inte den mycket höga stråldosen nära en pluto- niumpartikel i lungorna skulle kunna ge en mycket högre cancerrisk än om plutoniet vore jämnt fördelat i lungorna och inte i partikelform. Det har gjorts en mängd utredningar om detta, bl a av den brittiska Royal Commission on Environmental Pollution (Flowerskommissionen). Dess slutsats, som överensstämmer med amerikanska expertgruppers, är att risken från plutoniumpartiklar kan bedömas som om plutoniet vore jämnt fördelat i lungorna.
la Europas befolkning under något hundratal år. Till detta skall läggas cancerriskerna för de anställda (5 164) och riskerna för ärftliga skador (s 145).
Utländska riskuppskattningar brukar ange omkring fem gånger fler can- cerfall bland allmänheten. Bedömningarna grundar sig på de utsläpp som hittills ägt rum från vissa upparbetningsanläggningar. Strålskyddsinsti- tutets antagna riktvärden för doserna gäller också bara under vissa förut- sättningar, nämligen att:
utsläppen av kol-14 och jod-129, som främst kommer från upparbet- ningsanläggningar, skärs ned kraftigt i framtiden. Även vissa andra utsläpp begränsas.
lakrester från uranframställning lagras så att de inte ger högre radon- utsläpp än de ursprungliga malmlagren. Man räknar inte heller med oförutsedda läckage från slutdeponerat avfall som överstiger läckage som kunnat ske från de ursprungliga, naturliga uranmalmkropparna.
risken för olyckor och haverier i kärnkraftanläggningarna är så liten att utsläpp av radioaktiva ämnen från sådana händelser inte ger några nämnvärda bidrag till dosinteckningarna, om man ser till medelvärdet över många år. Vi anser det lämpligt att mer i detalj behandla hållbarheten i dessa förut- sättningar, även om en sådan diskussion måste bli rätt teknisk till sin na- tur. Eventuella stråldoser från lakrester och aktivt avfall samt från have- rier och olyckor behandlas i särskilda avsnitt längre fram. Samma sak gäller utsläpp av mycket långlivade radioaktiva ämnen. Här tar vi när- mast upp stråldoserna från utsläpp av mer kortlivade ämnen under nor- mal drift av reaktorer och upparbetningsanläggningar.
Stråldoser från kärnkraftstationer. Kollektivdoserna från de svenska kärnkraftstationerna begränsas av strålskyddsinstitutets villkor. De skall understiga 500 manrem per år per 1 000 MW installerad elektrisk ef- fekt. Det motsvarar ett större kärnkraftverk av typ Forsmark. Kollektiv— dosen från ett tiotal aggregat skulle i så fall bli mindre än en procent av kollektivdosen från den naturliga bakgrundsstrålningen i Sverige.
Ett annat mål är att de högsta individuella stråldoserna till människor som bor i kraftstationernas närhet håller sig under 10 millirem per år. Det innebär ett tillskott på mindre än tio procent av den naturliga bakgrunds- strålningen.
Erfarenheterna talar hittills för att dessa villkor går att uppfylla. Utsläp- pen av radioaktiva ämnen från de svenska kärnkraftstationerna mäts fortlöpande. Mätningarna visar att stråldoserna hittills kan ha uppgått till högst någon millirem per år till de mest utsatta personerna i stationer- nas närhet. Kollektivdoserna från kärnkraftverken har beräknats av AB Atomenergi på uppdrag av strålskyddsinstitutet. Vid beräkningarna som redovisas i bilaga har antagits ett visst läckage från bränslestavarna un- der ett år. Det är dock ytterst osannolikt att en reaktor med ett så stort läckage som i beräkningarna skulle drivas så länge som ett år utan att läc- kande stavar byts ut. Även i de sämsta av de redovisade fallen är kollek- tivdosinteckningen ca 200 manrem per 1 000 MW och år.
Om Oskarhamnsverket övergår till det förbättrade avgasreningssystem som de nyare kärnkraftstationerna redan har, kommer kollektivdosin-
teckningen för samtliga stationer att ligga på högst 100 manrem per 1 000 MW och år. Till detta kommer utsläpp av den långlivade radioaktiva iso- topen kol-14. Dessa utsläpp beräknas ge en s k ofullständig dosinteckning över 500 är (S 147) om 400 manrem per 1 000 MW och år. Bränsleläckaget ligger för närvarande långt under det antagna. Under sådana förutsätt- ningar kommer den sammanlagda kollektivdosen att ligga under 500 man- rem per 1 000 MW och år även med hänsyn till kol-14. Utsläppen av kol-14 kan ändå på sikt behöva begränsas. Dessa problem behandlas närmare i ett följande avsnitt (5 146).
Stråldoser från upparbetningsanläggningar.De utsläpp från olika uppar- betningsanläggningar som redovisats varierar starkt mellan olika länder. Det synes främst bero på vilka gränser tillsynsmyndigheterna satt upp och hur de tillämpas. Från den engelska upparbetningsanläggningen i Windscale släpps exempelvis radioaktivt avfall ut i Irländska sjön. För flera ämnen har utsläppen legat på 30—80 procent av de maximalt tillåtna värdena. De engelska myndigheterna har uppskattat att de mest utsatta människorna i den lokala fiskarbefolkningen har kunnat få årliga dostill- skott på flera tiotal millirem. Motsvarande utsläpp från den franska an- läggningen i La Hague har varit avsevärt lägre. Det är alltså tekniskt möjligt att begränsa denna typ av utsläpp av radioaktivt avfall från upp- arbetning. Det har även bekräftats av det brittiska upparbetningsföreta- get British Nuclear Fuels Ltd.
Uppmärksamheten har i stället alltmer riktats mot långlivade gasformiga radioaktiva ämnen som tritium, kol-14, kryptan-85 och jod-129. De har hittills släppts helt fritt till atmosfären från upparbetningsanläggningar- na. Dessa radioaktiva föroreningar frigörs främst när inkapslingen av bränslet bryts i samband med att de använda bränsleelementen öppnas för upparbetning.
Man har beräknat att tritium och krypton-85 tillsammans ger en kollek- tivdosinteckning på 230 manrem per 1 000 MWår producerad elektrisk energi, alltså drygt ett års drift av en stor reaktor. Dessa stråldoser kom- mer att avges under de närmaste tiotalen år. Utsläppen av kol-14 antas ge en ofullständig dosinteckning (se 5 147) över 500 år på 2 500 manrem per 1 000 MWår. För utsläppen av jod-129 är motsvarande ofullständiga dos- inteckning 50 manrem. Teknik finns utvecklad för att kraftigt begränsa utsläppen av samtliga dessa ämnen. För huvuddelen av de aktuella ämne- na framgick detta redan av AKA-utredningen. Senare studier har kom- pletterat bilden, bl a vad gäller utsläppen av kol-14. Strålskyddsexperter anser också att utsläppen av de nämnda ämnena bör minskas.
Cancerrisker från luftföroreningar
I utsläpp från trafik, uppvärmning och kol- eller oljekraftverk finns ett stort antal cancerframkallande ämnen. Det rör sig dels om ämnen i luften, dels om ämnen som blir kvar på marken och i grundvattnet. Riskerna för andra former av cancer än lungcancer är dåligt kända. Vi kommer därför att bara behandla luftföroreningar och deras samband med lungcancer.
Luftföroreningar och lungcancer. En fråga somhar diskuteras mycket är luftföroreningarna och deras samband med lungcancer. Lungcancer har
ökat mycket starkt under de senaste årtiondena och är en av de vanligas- te cancerformerna i Sverige med ca 2 000 fall om året. Den är sju gånger vanligare hos män än hos kvinnor. Andelen kvinnor har dock ökat under senare år.
Att tobaksrökning är den dominerande orsaken till lungcancer är numera klarlagt av forskarna. Man har beräknat att rökningen orsakar eller bi- drar till minst tre fj ärdedelar av alla lungcancerfall. Risken att få lungcan- cer ökar i direkt proportion till hur mycket man röker per dag. Man vet också att lungcancer är vanligare i städer än på landet. Detta har setts som ett tecken på luftföroreningarnas roll i sammanhanget. Det är emel- lertid inte bara luftföroreningarna som är olika för stadsbor och lands- bygdsbor. Man röker olika mycket, men det är också olika mycket stress, olika arbetsmiljö rn m. Detta har gjort det svårt att uppskatta luftföroreningarnas eventuella bidrag till cancerrisken.
Vid ett internationellt forskarmöte som Karolinska institutet anordnade på kommitténs uppdrag i mars 1977 var deltagarna överens om att för- bränningsprodukter från fossila bränslen har orsakat lungcancer. Man kan enligt dessa forskare räkna med att luftföroreningarna i större tator- ter har bidragit till storleksordningen 5—10 extra fall av lungcancer per 100 000 manliga invånare och är, troligen i samverkan med cigarrettrök- ning. Det faktiska antalet sådana fall under de senaste årtiondena har sannolikt varierat med de lokala förhållandena från plats till plats. Man bör enligt forskarna inte räkna med någon tröskelnivå för halten av för- oreningar under vilken cancerrisken är noll, om man inte har sakra bevis härför. Det är rimligt att anta att cancerrisken är proportionell mot mängden luftföroreningar på liknande sätt som cancerrisken antas bero på stråldosen (jfr s 133). Däremot har mängden luftföroreningar ingen be- tydelse för sjukdomens svårighetsgrad. Antingen får man lungcancer el- ler också får man det inte.
Slutsatserna från forskarmötet är — även om de har uttryckts försiktigt och betonar osäkerheterna — det bästa underlag vi för närvarande har for att värdera vilka cancerrisker trafik, uppvärmning och elproduktion för med sig. Av dessa slutsatser att döma förklarar luftföroreningarna bara en liten del av det totala antalet lungcancerfall. Ändå kan det röra sig om många fall om året — något eller några hundratal bara i Sverige.
Man vet inte säkert vilket eller vilka ämnen i luftföroreningarna som är skadliga. Bens(a)pyren är väl känt som cancerframkallande amne och fo- rekommer i sot i stadsluft, men det anses inte ensamt svara för cancern. Bens(a)pyren används dock ofta som ett mått på luftföroreningarna ] des- sa sammanhang. Ett annat mått är halten av sot.
Som tidigare nämnts har den genomsnittliga sothalten i storre svenska städer gått ned under de senaste åren. För närvarande ligger den på några tiotals mikrogram per ma. Mätningar av bens(a)pyrenhalter har gjorts i både svenska och utländska städer. I svenska stader har man man upp halter i området 1—10 nanogram per m3 (dvs miljarddels gram per rn *). me- dan man i utländska städer i industriområden ofta har haft mycket hogre halter av storleksordningen 50 nanogram per ma. Utanior tätorter ligger i allmänhet värdena betydligt lägre.
Cancerrisker från kraftverk. Kol- eller oljeeldade kraftverk ger ett visst. men förhållandevis litet tillskott till de cancerframkallande luftförore-
ningarna. Vare sig man använder sot- eller bens(a)pyrenhalten som mått på föroreningarna blir ökningen från ett kol- eller olj ekraftverk mer än nå- gon procent av värdena i en tätort. Så små tillskott ger inte någon nämn- värd ökning av risken för en invånare i kraftverkets omgivning.
Det är dock inte bara kraftverkets närmaste omgivning som får ett till- skott av extra luftföroreningar. Stoftet och andra föroreningar sprids allt- mera uttunnat över stora områden. Även om tillskotten är mycket små blir det ett mycket stort antal människor som andas in dem. En grov risk- uppskattning efter samma principer som för kärnkraftverk tyder på en risk för något extra cancerfall bland Nordeuropas befolkning per 20 drift- år för ett olje- eller koleldat kraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt. Man har då använt halten av ett enda ämne, bens(a)pyren, som mått på den cancerframkallande effekten hos utsläppen.
Osäkerheten i denna uppskattning är större än när det gäller kärnkraft- verk. För det första varierar de utsläppta mängderna med typen av bränsle och med förbränningstekniken. För det andra antyder nya mät- ningar att utsläppen av bens(a)pyren från dagens kraftverk kan vara 10—100 gånger större än som antagits i beräkningarna. Tidigare mätning- ar har gjorts i det heta skorstensgasen, där bla bens(a)pyren mest före- kommer i gasform och inte kommer med i mätningen. Om denna felkälla bekräftas i ytterligare undersökningar, måste riskuppskattningarna ovan justeras uppåt. Vidare råder det osäkerhet om föroreningarnas spridning och omvandling i luften samt om intag och verkan i kroppen. För närvarande vet man heller inte mycket om den cancerframkallande verkan hos blandningar av olika ämnen.
Vid det ovan nämnda internationella forskarmötet framhölls som en av slutsatserna, mot bakgrunden av eventuella samverkanseffekter, att man måste vara mycket försiktig när man drar slutsatser om luftföroreningar- nas cancerframkallande effekt utifrån halten av ett enstaka ämne. Så osäkra siffervärden som uppskattningen ovan ger måste givetvis hante— ras med stor försiktighet.
Ärftliga skador och fosterskador
Hur påverkas en befolknings arvsmassa
Både joniserande strålning och vissa kemiska ämnen kan ge skador på arvsmassan hos den enskilda individen. Detta kan ge upphov till ärftligt betingade sjukdomar som ärvs från generation till generation. Mot den bakgrunden är det naturligt att risken för förändringar i arvsmassan ska- par oro. Därför har vi valt att behandla detta område förhållandevis utför- ligt.
Inledningsvis vill vi erinra om att det naturligt sker vissa förändringar i arvsmassan. De är förutsättningen för det artrika växt- och djurliv som utvecklats på jorden under hundratals miljoner år.
Arvsmassan hos en befolkning påverkas bl a av följ ande faktorer om man ser över längre tid.
Antalet förändringar i de enskilda individernas arvsanlag per genera- tion (den s k mutationsfrekvensen).
De urvalsmekanismer som verkar i befolkningen och som bidrar till att
grupper som bär skadliga anlag får färre barn, dvs anlagen förs så småningom inte vidare.
Parnings- och flyttningsmönster, som påverkar hur olika anlag sprids i befolkningen.
I det långa loppet råder det balans mellan mutationer och urval. Sjuka och handikappade har mindre utsikter att föra sina arvsanlag vidare. Om det inte skedde några förändringar i individernas arvsanlag (mutationer) skulle därför alla skadliga anlag med tiden slås ut ur befolkningen genom olika urvalsmekanismer (selektion). Vad som är skadligt är dock relativt. Anlag som kanske är till hinder nu kan ha varit nyttiga för många tusen år sedan. Levnadsbetingelserna i naturen kan ändra sig, och för att en art skall kunna anpassa sig måste arvsmassan kunna ändras. Här spelar mu- tationerna en positiv roll — de gör det möjligt för arten att överleva under ändrade yttre förhållanden. Priset för artens förmåga att anpassa sig är dock individuellt lidande till följd av skadliga mutationer.
Ärftlighetsforskare har påpekat att ändrade parnings- och flyttnings- mönster liksom ändrade urvalsmekanismer under de senaste århundran- dena sannolikt spelat en mycket större roll än förändringar i mutations- frekvensen om man ser till inverkan på den samlade arvsmassan, t ex på frekvensen av vissa sjukdomsanlag. Rörligheten i befolkningen är myc- ket större än förr. Vidare förs vissa ärftligt betingade sjukdomar mer än förr vidare till kommande generationer eftersom de kan behandlas fram- gångsrikt. Denna sammanlagda risk för förändringar i arvsmassan bör vi hålla i minnet när vi diskuterar risker betingade av förändringar i muta- tionsfrekvensen.
Individens arvsmassa. Kromosomavvikelser och mutationer
En vuxen människas kropp består av mer än hundra milj oner miljoner cel- ler. Alla dessa har uppstått genom delning av en enda ursprungscell, den befruktade äggcellen. All den information som skall avgöra att vissa cel- ler skall utvecklas till muskelceller, andra till nervceller osv finns lagrad i äggcellen från modern och sädescellen från fadern. Denna information, in- dividens arvsmassa, är lagrad i form av en kemisk kod i jättemolekyler av ett ämne som heter deoxiribonukleinsyra, förkortat DNA (se även fakta- ruta 18 på s 129). DNA-molekylerna ingår bl a i större bildningar i cellkär- nan som kallas kromosomer. Varje ny individ får hälften av sina kromoso- mer från fadern och hälften av modern. Han eller hon ärver därför egen- skaper från båda föräldrarna. Skador på DNA-molekylerna i kromoso- merna i könsceller (äggceller och sädesceller) kan vid befruktningen över- föras till den nya individen och vidare till dennes avkomma. Så uppstår en ärftlig skada.
Kromosomskador som är så grova att man kan se dem i ett mikroskop brukar kallas kromosomavvikelser eller kromosommutationer. Om en könscell med en sådan skada deltar i en befruktning leder detta oftast till att de befruktade ägget aldrig utvecklas. Skadan kan dock i några fall medge att det utvecklas ett foster och föds ett barn. Detta kommer dock vanligen att lida av flera svåra skador som gör att det oftast inte når mo- gen ålder. Ett exempel på en sådan svår skada är den utvecklingsrubb- ning som heter Downs syndrom (förr kallat mongolism). Det kan också hända att skadan gäller bara ett enda anlag. En sådan skada på DNA kal-
las en gen- eller punktmutation. Inträffar en sådan mutation i en könscell kan den föras vidare till avkomman.
Dominanta och recessiva anlag
En mutation kan ge upphov till arvsanlag med olika genomslagskraft. Det hänger samman med att vi ärver anlag för olika egenskaper, t ex ögonfärg, parvis — dvs anlagen finns med i en kromosom från fadern och en från modern. Det innebär att varje anlag finns i dubbel upplaga. Ibland väger det ena anlaget helt över det andra och bestämmer motsvarande egenskaper hos barnet. N är det t ex gäller färgen på ögonen väger ett an- lag för brunt alltid över ett anlag för blått. Anlaget för brunt är då ett do- . minant anlag. Anlaget för blått är recessivt. Ett recessivt anlag måste är- ( vas lika från båda föräldrarna för att slå igenom i individens egenskaper. ) Det är väsentligen slumpen som avgör hur egenskaperna ärvs och vilka i av dem som kommer att föras vidare till nästa generation.
Kromosomavvikelser och mutationer har förekommit i alla tider och hos alla levande organismer. Skador på DNA kan ha många olika orsaker. Hit hör inverkan av värme, vissa kemikalier och joniserande strålning. Med tanke på hur komplicerad DN A-molekylen är och dess centrala roll för ; fortplantningen, måste man anse det märkligt att allt i regel fungerar väl. (
Urvalsmekanismer och arvsmassan
Kromosomavvikelser och dominanta mutationer ger sig till känna redan i den första generationen efter den som påverkats. De kommer inte att fö- ras vidare om de är så skadliga att deras bärare ej kan fortplanta sig. Om en mutation leder till ett skadligt recessivt anlag kommer skadan däremot inte till uttryck omedelbart. Det kan ske bara när en bärare av anlaget ärvt samma anlag från båda föräldrarna. Först då kommer skadan till ut- tryck i form av en sjukdom eller en utvecklingsrubbning.
Man kan fråga sig om inte redan en liten ökning av mutationsfrekvensen kan medföra att skadliga recessiva anlag lagras upp i sådan mängd att det leder till en katastrof i framtiden. Man kan också fråga sig om nytill- , kommande skadliga anlag kan sprida sig så att man får ett ständigt ökan- ( de antal skador i kommande generationer. Det uttrycks ibland farhågor för att de recessiva anlagen kan ge ett oöverskådligt antal skador i framti- den. Så är emellertid inte fallet. Man kan nämligen redan i dag dra slut- satser av det antal ärftliga skador av olika slag som uppträder.
En ansamling av recessiva anlag under ett stort antal generationer måste inte leda leda till en oviss och mycket hög framtida sjukdomsfrekvens. Den framtida sjukdomsfrekvensen kan beräknas. Den kommer att be- stämmas av jämvikten mellan mutation och selektion (urval). Om muta- tionsfrekvensen höjs med en procent kommer sjukdomsfrekvensen att öka så att också den slutligen är en procent högre än ursprungligen. Slut- resultatet i framtiden kan alltså beräknas om man känner nuvarande sjukdomsfrekvens. Det kommer dock inte att uppnås förrän efter lång tid — åtskilliga tiotal generationer.
Om mutationsfrekvensen höjs för all framtid, kommer antalet sjukdoms- fall till följd av recessiva mutationer att sakta öka under många genera- tioner efter höjningen, tills den nya jämvikten nås. I princip uppnås den nya jämvikten enligt följande.
Barn med grova, s k obalanserade kromosomskador får ingen avkomma. Ökningen av motsvarande sjukdomar kommer därför att slå igenom re- dan i den första generationen. Sedan kommer dessa sjukdomar inte att öka i antal.
Svåra skador till följd av dominanta mutationer kommer likaså att mär- kas redan i den första generationen. Alla som ärver dessa anlag blir inte barnlösa. Skador kommer därför att uppstå i flera generationer till följd av en och samma mutation. Med tiden kommer allt fler generationer att bidra med skadliga anlag. Efter en höjning av mutationsfrekvensen kom- mer därför antalet skador av detta slag till en början att öka för varje ge- neration. Efter en tid uppnås dock ett tillstånd när antalet inte längre ökar. Då råder jämvikt mellan mutation och selektion. Bärarna av det skadliga anlaget löper större risk att bli utan barn. När bäraren dör utan barn försvinner ett anlag. Vid jämvikt försvinner lika många skadliga an- lag per generation som det kommer till nya genom mutation. Motsvaran- de gäller för de recessiva mutationerna, men där tar det ännu flera genera- tioner att nå jämvikten.
Den höjda mutationsfrekvensen varar kanske å andra sidan bara under några få generationer. I så fall närmar sig antalet sjukdomar från recessi- va anlag bara ett litet steg mot det nya jämviktsläget. Sedan minskar det så småningom till det ursprungliga värdet. Detsamma gäller de dominan- ta mutationerna, även om man där kanske hinner nå det höjda jämvikts- värdet.
Dagens kunskaper tillåter endast rätt grova uppskattningar av det antal skador som normalt förekommer till följd av ärftliga (genetiska) faktorer. Man anser dock att något över 10 procent av alla människor föds med all- varligare handikapp eller anlag till sjukdomar som är helt eller delvis gen- etiskt betingade. I många fall visar sig dessa först högt upp i åldrarna. I Sverige rör det sig sammanlagt om drygt 10 000 fall per år. För 9 000 av
Tabell 14 Förväntat tillskott av ärftliga skador efter en höjning av mutations- frekvensen med 1 procent
Utvecklingsrubbningar Normal Förväntat tillskott och sjukdomar på grund av förekomst per generation
(procent (procent av antalet av antalet födda) födda) första framtida
generationen jämvikt
Kromosomavvikelser 0,4 0, 004 0,004 Dominanta mutationer 1,0 0,002 0,01 Recessiva mutationer 0,1 0,0001 0, 001 Bidrag till sjukdomar med endast delvis genetiskt ur- sprung 0,5& 0, 0005 0.005 Totalt 0,0066 0,02
& Den totala frekvensen vid sådana sjukdomar är ca 9 procent. Man räknar dock med att genetiska faktorer bidrar med bara 0,5 procentenheter (i fr texten).
dessa räknar man med att den genetiska faktorn är en av flera bidragande orsaker och att dess bidrag motsvarar ungefär 450 fall av dessa 9 000.
Tabell 14 visar hur förekomsten av ärftliga skador ändras om mutations- frekvensen ökar med 1 procent.
Om antalet mutationer ökar med 1 procent kommer alltså den samman- lagda genetiskt betingade sjukdomsfrekvensen att öka från 2 procent till 2,02 procent, räknat på antalet födda. Det beror framför allt på att kromo- somavvikelserna ger omedelbara skador, som är begränsade till den första generationen. Frekvensen av sådana skador kommer att vara samma i al- la generationer.
De recessiva mutationerna ger dolda sjukdomsanlag som finns kvar un- der många generationer. Den slutliga förhöj ning av frekvensen av sådana sjukdomar som beror på recessiva anslag är dock inte större än 0,001 pro- cent av antalet födda. Det ärinte mer än 5 procent av den slutliga ökning- en av sj ukdomsfrekvensen.
Så länge höj ningen av mutationsfrekvensen är liten kan den alltså inte ge framtida generationer särskilt mycket högre frekvens av ärftliga sjukdo- mar än vad den första generationen fått uppleva. I vårt exempel höjs fre- kvensen av ärftliga sjukdomar från 2,00 procent av antalet födda till 2,0066 procent redan i första generationen. Det slutliga jämviktsvärdet blir 2,02 procent. Redan i första generationen efter det mutationsfrekven- sen har ökat kan man alltså iaktta en tredjedel av den ökning i förekoms- ten av synliga ärftliga sjukdomar som man får på sikt.
Om mutationsfrekvensen bara är förhöjd under en generation, kommer sjukdomsfrekvensen åter att bli lägre efter ytterligare en generation. Ef- tersom kromosomavvikelser inte ärvs vidare kommer 0,004 procent av ök- ningen på 0,0066 procent att försvinna.
Erfarenheten stöder dessa slutsatser. Trots att de recessiva anlag vi bär på kommer från många generationer tillbaka beräknas endast 0,1 procent av alla födda att få sådana sjukdomar. Om de recessiva mutationerna spe- lade större roll skulle vi redan nu ha fler sjukdomar från dem.
Ärftliga skador skador orsakade av joniserande strålning Man har länge känt till att joniserande strålning kan åstadkomma muta- tioner. Redan på 1920-talet gav forskare försöksdjur stora stråldoser för att få fram de mutationer som behövdes för att studera ärftlighetslagar- na. Detta gör att man numera anser sig känna sambanden mellan stråldos och mutationsfrekvens rätt väl. Forskningsresultaten tyder på att det krävs en stråldos på minst 100 rad per generation för att fördubbla muta- tionsfrekvensen hos människor, dvs öka den med 100 procent. Det skulle betyda att 1 rem till varje förälder ökar antalet fall av allvarligare sjukdo- mar och skador, som är ärftligt betingade, med 1 procent — dvs 0,02 pro- cent eller två tiotusendelar av antalet födda. (Se tabell 14.) I en stor be- folkning som inte växer föds det i genomsnitt ett barn per person. Vi får därför i genomsnitt en risk av två tiotusendels fall av ärftlig skada per manrad eller en skada per 5 000 manrad. En del av den kollektiva dosen till en hel befolkning faller på personer som är för gamla för att få barn. Bara hälften av dosen har genetisk betydelse. Överslagsmässigt kan man därför räkna med en risk av ett fall av ärftlig skada per 10 000 manrad. Dessa värden grundas dels på djurförsök, dels på att man inte funnit nå-
got onormalt antal ärftliga skador bland barnen till de människor som ut- sattes för atombomberna i Japan.
Ärftliga skador bland allmänheten från kärnkraftanläggningar Enligt strålskyddsinstitutets riktvärde (se 5 136) bör kollektivdosen till allmänheten kunna hållas under 1 000 manrem per driftår för ett kärn- kraftaggregat på 1 000 MW. Hälften skulle då komma från reaktordrif- ten, hälften från upparbetningen. Totalt sett skulle ett svenskt kärnkraft- program på ett tiotal aggregat ge en risk för något enstaka fall av ärftligt betingad skada bland befolkningen per driftår. De cirka 20 skadorna från 20 års drift skulle då spridas ut över många generationer, dvs hundratals år. För att antalet skador skall begränsas till detta måste dock samma förutsättningar vara uppfyllda som vid cancerriskberäkningarna. Detta diskuterade vi på s 137—138. Risken för ärftligt betingade skador bland personalen berörs på s 164 (kap 6).
Fosterskador
Orsakerna till skador på ett foster kan ligga före eller efter befruktningen. I det förra fallet hänger fosterskadorna samman med skador i arvsmas— san. Dessa behandlas i föregående avsnitt. Vi begränsar därför begreppet fosterskador till sådana avvikelser som uppstår efter befruktningen.
Man känner till en lång rad faktorer som kan orsaka fosterskador: vissa sjukdomar hos modern, vissa kemiska ämnen (thalidomid är väl det mest kända) och joniserande strålning. Skadorna på fostret beror i mycket hög grad på när under havandeskapet modern utsätts för joniserande strål- ning eller ett skadligt kemiskt ämne. Grovt sett kan man säga att fostret dör om det påverkas på ett tidigt stadium. Under den tid då organen an- läggs kan det uppstå missbildningar. Påverkas organen när de redan är anlagda kan deras tillväxt bli onormal. Om fostret utsätts för joniserande strålning tyder också mycket på att risken för cancer i barnaåren ökar.
Fosterskador från joniserande strålning
Risken för individuella fosterskador av joniserande strålning anses vara mycket liten då stråldoserna är mindre än en rem. Är dosen över 10 rem är risken däremot betydande. Tidpunkten för bestrålningen är av avgö- rande betydelse. Vissa data tyder på att fostret är som känsligast under havandeskapets första månader. Då skulle stråldoser mellan 1 och 10 rem kunna innebära påtagliga skaderisker.
I närheten av svenska kärnkraftverk får de människor som bor där högst 10 millirem per år. Detta utgör hundradelar eller tusendelar av de doser som kan ge påtaglig risk för fosterskador. Endast vid olyckor med stora utsläpp av radioaktiva ämnen kan risken för fosterskador bli av större omfattning.
Ärftliga skador och fosterskador från användning av fossila bränslen
Det finns inga undersökningar som belägger att luftföroreningar och ned- fall från användning av fossila bränslen orsakar skador på arvsmassan el-
ler fosterskador. Sådana verkningar kan mycket väl ha funnits, även om det inte har gett utslag i den statistik över missbildningar som hittills förts.
Djurförsök har visat att en del ämnen som finns i luftföroreningar eller kan bildas av sådana ämnen kan ge ärftliga skador. En del kolväten, bl a sådana av polycyklisk typ (t ex bens(a)pyren) är cancerframkallande och har dessutom framkallat ärftliga skador i laboratorieexperiment. Dessa kolväten uppstår vid förbränning av kol och olja eller bildas indirekt av sådana förbränningsprodukter. Nitrosaminer är en grupp ämnen som ock- så både är cancerframkallande och kan ge skador på arvsmassan. De kan tänkas uppstå genom kemiska reaktioner med kväveoxider. Kväveoxider släpps ut i trafiken och från kol- eller oljeeldade kraftverk. Metallerna mangan och möjligen vanadin från oljekraftverk kan också innebära en risk. Dessutom vet man att alkylbly kan ge ärftliga skador. Alkylbly fö- rekommer i blyhaltig bensin och släpps till en mindre del, 1—5 procent, ut i avgaserna utan att ha omvandlats till oorganiska blyföreningar. All- mänt kan man säga, att de flesta ämnen som visats kunna framkalla can- cer också kan ge ärftliga skador.
Dessa laboratorieförsök ger inte tillräcklig klarhet om i vad mån luftför- oreningar eller nedfall av metaller ger ärftliga skador. Koncentrationerna är mycket större i experimenten än i miljön. Det är inte givet hur man skall beräkna risken från mycket små doser. För ämnen som indirekt framkallar cancer är det av avgörande betydelse hur de tas upp och om- vandlas i kroppen. Här skiljer sig ofta försöksdjur och människor. Detta gäller säkert också ämnen som kan ge ärftliga skador.
Enligt vissa experiment på dj ur kan ämnen i luftföroreningarna ge foster- skador. Bens(a)pyren hör till dessa ämnen. Arsenik, nickel, krom och kad- mium kan enligt försöken också ge fosterskador. Alla dessa finns i nedfall från kolkraftverk. Från olj ekraftverk kommer utsläpp av nickel. Man vet dock inte vilka risker människan utsätts för på grund av de halter som finns i luftföroreningar och födoämnen eller hur stora de eventuella risker- na är i jämförelse med dem från strålning.
Hälsorisker på mycket lång sikt
Stråldoser från utsläpp av jod-129 och kol-14. Ofullständiga dosinteckningar
Utsläppen av isotopen jod-129 kommer nästan helt och hållet från uppar- betningsanläggningar. Halveringstiden för j od-129 är lång, 16 miljoner år. Utsläppen av radioaktivt jod antas så småningom blandas ut i det naturli- ga jod som bl a finns i havsvatten.
För att uppskatta riskerna från utsläpp av så långlivade isotoper använ- der FN:s vetenskapliga strålningskommitté (UN SCEAR) en s k ofullstän- dig dosinteckning över 500 år. Den ofullständiga dosinteckningen ger en uppfattning om hur stora de årliga kollektivdoserna till befolkningen blir om man håller på med utsläppen i 500 år. För jod-129 räknar man med en ofullständig dosinteckning om 50 manrem per 1 000 MWår. Det är huvud— sakligen sköldkörteln som får stråldoser av jodutsläppen. Vad detta inne- bär framgår av följande hypotetiska räkneexempel.
Antag att ett världsomfattande kärnkraftprogram skulle omfatta tusen-
tals reaktorer i drift under flera hundra år med upparbetning av kärn- bränslet. Doserna från jod-129 som släpps ut vid upparbetningen skulle då sammanlagt ge ett tillskott på någon hundradels procent till den natur- liga bakgrundsstrålningen. Detta tillskott kommer att bli bestående un- der flera tiotal miljoner år. Strålskyddsexperter pekar på hur svårt det är att göra meningsfulla beräkningar av hälsoriskerna från så små dostill- skott under så lång tid. Den fullständiga dosinteckningen från jod-129 är ca 2 100 000 manrem per 1 000 MWår. Om man driver ett 1 000 MW kärn- kraftaggregat i 20 år och upparbetar bränslet med nuvarande teknik skul- le detta teoretiskt kunna ge något fall av sköldkörtelcancer per 10 000 år bland jordens befolkning under tiotals miljoner år framåt. Sköldkörtel- cancer beräknas leda till döden i 3—5 procent av fallen. Det rör sig således om försvinnande små risktillskott både för enskilda människor och hela generationer jämfört med alla andra hälsorisker som de möter under sin livstid.
Problemen med långsiktiga risker blir något mer uttalade när det gäller utsläppen av kol-14. Kol-14 har en halveringstid på 5 700 år. Det bildas även naturligt i atmosfären genom den kosmiska strålningens inverkan.
Utsläpp av kol-14 från kärnkraftverk och upparbetningsanläggningar be- räknas med nuvarande teknik ge en ofullständig dosinteckning över 500 år på omkring 3 000 manrem per 1 000 MWår. Omkring sex sjundedelar kommer från upparbetning och resten från reaktordrift. Ett världsomfat- tande kärnkraftprogram — samma som antogs i räkneexemplet för jod — skulle kunna ge årliga doser till hela jordens befolkning på någon eller några procent av den naturliga bakgrundsstrålningen.
Den fullständiga dosinteckningen från utsläppen av kol-14 uppskattas till cirka 1 600 manrem per driftår för ett 1 000 MW kärnkraftaggregat plus cirka 10 000 manrem per driftår om man upparbetar bränslet. Det kol-14 som ett 1 000 MW kärnkraftaggregat släpper ut under 20 års drift utan upparbetning skulle teoretiskt ge risk för 3—6 dödsfall i cancer och om- kring hälften så många allvarliga, ärftligt betingade skadefall. Dessa ska- dor skulle fördelas över hela jordens befolkning under många tusen år. Vid upparbetning med nuvarande teknik skulle antalet dödsfall och ska- defall bli omkring sju gånger större.
Även om de årliga dostillskotten blir förhållandevis små anser strål- skyddsexperter att utsläppen av jod-129 och kol-14 bör begränsas kraf- tigt i framtiden. Detta är tekniskt möjligt. Sådana begränsningar är som nämnts en förutsättning för att man ska kunna hålla sig inom de riktvär- den för strålriskerna som strålskyddsinstitutet utgått från i bilagorna.
Strålrisker från lakrester
Uranmalmen innehåller naturligt radioaktiva ämnen som ingår i uranets sönderfallskedja. Naturligt uran-238 med halveringstiden 4,56 miljarder år omvandlas genom radioaktivt sönderfall steg för steg till andra radio- aktiva ämnen, bl a radium, torium och radon. Slutprodukten är icke radio- aktivt bly. En del av uranet och större delen av dess sönderfallsprodukter stannar kvar i lakresterna som liksom de flesta jordarter avger radon un- der miljarder år. Från riskbedömningssynpunkt är det främst av intresse om större mängder radon kommer ut i omgivningen genom lakresterna än om uranmalmen förblivit obruten.
Beräkningar som redovisas i bilaga visar att lakrester som inte täcks över effektivt kan höja radonhalten i luften. Halten kan bli så hög att förhål- landena blir otillfredsställande från strålskyddssynpunkt för de männi- skor som bor i närheten. Täcks lakresterna över effektivt eller läggs tillba- ka i gruvan blir radonläckaget till omgivningen lika lågt som från den na- turliga uranmalmen — eller lägre. Radonet hinner då inte tränga ut i luf- ten innan det har sönderfallit. Halveringstiden är 3,8 dygn.
Man har också diskuterat riskerna för att lakrestupplag i händelse av en istid skulle kunna friläggas genom nötning från isen och inte återtäckas. Man kan här jämföra med de strålrisker som kan uppkomma om naturligt förekommande, grunt liggande uranskiffer skulle friläggas av isen utan att återtäckas. Sådana händelser är naturligtvis omöjliga att förutsäga. Läggs resterna tillbaka i gruvan blir riskerna rimligtvis ungefär desam- ma. Vi anser därför inte att det finns skäl att ta hänsyn till risken för eventuella dostillskott från lakrestupplag. Vissa beräkningar redovisas dock i bilaga.
Det högaktiva avfallet
De viktigare tekniska uppgifterna kring avfallsmängder m m redovisades i processbeskrivningarna i kapitel 3. Där diskuterades också de tekniska krav som ställs på slutförvaringen av det aktiva avfallet. Om kraven upp- fylls till fullo kommer avfallet inte att orsaka några strålskador på mänskligt eller annat liv. Först om kraven inte uppfylls blir det risk för skador. Avfallsförvaringens risker utgörs alltså i första hand av oförut- sedda större läckage av radioaktiva ämnen.
På grund av det tekniska utvecklingsläget och tidsgränsen för vårt arbete har vi inte funnit det rimligt göra en riskvärdering av olika föreslagna me- toder att förvara det högaktiva avfallet. Ett mer fördjupat tekniskt un- derlag för sådana riskprövningar torde föreligga inom det närmaste året som en följd av en rad pågående in- och utländska forsknings- och utveck- lingsprojekt. Det går dock att beskriva riskerna i mer allmänna termer utifrån det underlag som nu finns tillgängligt.
För närvarande verkar en av de rimligaste lösningarna för svensk del vara att slutförvara avfallet i geologiskt stabila bergformationer några hundra meter under marken. Den största risken från hälso- och miljösynpunkt fö- refaller då vara att radioaktiva ämnen kan läcka ut i grundvattnet från avfallet, trots inkapslingen. Därför är det av intresse att studera avfallets relativa farlighet i olika tidsperspektiv om man tänker sig det upplöst i vatten. Detta belyses i figur 32.
Figuren visar att klyvningsprodukterna utgör den största risken under de första århundradena. Under den tiden är det utomordentligt viktigt att förhindra läckage till grundvattnet. Ett räkneexempel visar detta: Om 10 reaktorer drivs i 20 år skulle avfallet behöva spädas ut i en vattenmängd motsvarande en tusendel av världshavens hela volym för att vattnet från radiologisk synpunkt skulle gå att använda som dricksvatten.
För tidsperioder på 500—1 000 år framåt i tiden anser experter att man med hög säkerhet kommer att kunna bedöma stabiliteten hos olika mate- rial som avfallet föreslås inneslutas i — förutsatt att materialen visat sig hålla måttet i ett ingående provningsprogram som bl a innefattar s k på- skyndad åldring och urlakning. För tidsperioder på 500—1 000 år anser
högaktivt avfall totalt (utom gasformiga nuklider)
1 ton naturligt uran
102 103 104 tid efter bränsleuttag (år)
Figur 32. Farlighetstal för det högaktiva avfallet vid olika tidpunkter efter bräns- lets uttag ur reaktorn. Förutsättningen är att 99,5 % av allt uran och plutonium i bränslet avlägsnats genom upparbetning. Farlighetstalet anges här av den mängd vatten (i m*) som skulle krävas för att en lösning av avfallet efter upparbetningen skulle få en koncentration understigande den högsta tillåtliga koncentration som rekommenderas av ICRP.
Källa: Underlagsrapport från statens strålskyddsinstitut (SOU 197 7:69)
experter också att man efter ingående undersökningar bör kunna förutsä- ga stabiliteten i de geologiska förhållandena på en föreslagen lagrings- plats om dessa hittills varit stabila under miljoner år.
I ett långt tidsperspektiv, 1 000 — 1 miljon år, är det svårare att förutsä- ga stabiliteten hos lagringsplats och inneslutningsmaterial. Kraven på fullständig stabilitet är dock inte lika höga. Om man skiljer av och even- tuellt återanvänder plutoniet är avfallet efter omkring 500 år inte mer bio- logiskt farligt från strålskyddssynpunkt än den ursprungliga mängden naturligt radioaktivt uran (se figur 32). Den totala avfallsbilden vid uppar-
betning är inte riktigt så gynnsam som figuren antyder. Även om pluto- niet återanvänds i lättvattenreaktorer får man en rest av icke klyvbart plutonium och andra transuraner som till sist måste tas om hand. Strål- risken för den totala avfallsmängden i det långa tidsperspektivet blir där- för knappast lägre än för den ursprungliga mängden uran.
Välj er man att slutförvara avfallet utan upparbetning utnyttjas bränslet sämre och volymen av det som skall slutförvaras blir 30 gånger större. Å andra sidan försvinner riskerna med en plutoniumhantering i stor skala. Radioaktiviteten hos avfallet under de första 500 åren ändras ej nämnvärt eftersom den bestäms av klyvningsprodukterna. Utan upparbetning finns allt plutonium kvar i avfallet. I det mycket långa tidsperspektivet kan därför avfallet motsvara högst något tiotal gånger de ursprungliga uranmängderna från biologisk strålrisksynpunkt.
Eftersom uranmalmen i naturen kan lakas ur innehåller grundvattnet på många håll ett visst mått av naturligt radioaktiva ämnen. Detta kan inne- bära strålrisker som kan tas som utgångspunkt för att bedöma risktill- skottet från avfallslager. Med den radioaktivitet hos avfallet som redovi- sades ovan måste urlakningen från avfallslagren i det långa tidsperspekti- vet bli ungefär lika stort som från de naturliga uranförekomsterna för att dessa strålrisknivåer skall överskridas. Eftersom avfallet avses lagras så att urlakning försvåras — vilket knappast är fallet med många naturliga uranmalmförekomster — verkar detta mycket osannolikt.
Man måste räkna med risken att människan någon gång i framtiden av någon anledning öppnar förvaringsplatserna. Det förutsätter dock att man då inte känner till avfallslagrens existens och strålriskerna därifrån, samtidigt som man har kunskap om djupborrning i berg. Det förefaller fö- ga sannolikt.
Man har också räknat på olika, mycket osannolika katastroffall. Ett så- dant är om ett större avfallslager efter några tusen år i samband med en ny istid skulle lösas upp i en ny baltisk issjö. Vattnet i den sjön blir fort- farande drickbart ur radiologisk synvinkel.
Den här redovisade typen av överväganden ligger till grund för att mån— ga experter anser att det är möjligt att lösa avfallsfrågan tekniskt. De me- nar att möjligheterna för läckage av radioaktiva ämnen kan göras små i förhållande till avfallets farlighet under olika tidsperioder. Risken för strålskador skulle inte bli påtagligt större än motsvarande naturliga ris- ker, t ex på grund av att radioaktiva ämnen kommer ut i grundvattnet ge- nom urlakning av naturliga uranförekomster.
Andra forskare menar att osäkerheterna är mycket stora, bl a när det gäl- ler kapslingsmaterialens beständighet och om hur olika ämnen — om de läcker ut —— kan transporteras med grundvattnet. Det senare beror bl a på förhållandena i berggrunden och de kemiska egenskaperna hos olika äm- nen i avfallet. Osäkerheten framhålls särskilt när det gäller konstgjorda grundämnen som transuranerna.
Klart är att olika metoder för slutförvaring måste prövas ingående. Det kan dröja något eller några tiotal år innan man kan binda sig för en metod i industriell skala. Under mellantiden måste avfallet lagras på ett sätt som inte är godtagbart på lång sikt. Vi har därmed i samhället en bind- ning att om något eller några tiotal år tillhandahålla tekniska och ekono- miska resurser för att föra över avfallet till slutförvaring. Den bindningen
finns redan idag genom det befintliga avfallet. Det gäller särskilt kärnva- penmakterna med sina avfallslager från vapentillverkningen.
Avfallshanteringen innebär inte bara tekniska och ekonomiska problem, utan även politiska. I USA diskuteras t ex om och när man skall välja att upparbeta det använda kärnbränslet. Det skapar ovisshet kring vilka tek- niker som i första hand kan komma i fråga för slutförvaringen. Köp av kärnbränsle kan vara förknippade med vissa villkor för avfallshantering- en. Det kan påverka handlingsfriheten för ett land som Sverige. Lokalt politiskt motstånd kan också fördröja eller förhindra att avfallsanlägg- ningarna byggs upp på de från säkerhetssynpunkt lämpligaste platserna. Det är inte osannolikt att sådana administrativa och politiska problem kan bli väl så svåra och tidsödande att lösa som de rent tekniska frågorna.
I avvaktan på lösningar av dessa tekniska och politiska problem kan det vara rimligt att mellanlagra det använda kärnbränslet. Strålskyddsex- perter har framhållit att det finns fördelar med en sådan mellanlagring. Det ger troligen totalt lägre strålrisker i olika processled än om man upp- arbetar avfallet tidigt och sedan skall mellanlagra plutonium och flytan- de, högaktivt avfall.
Kompletterar man lättvattenreaktorer med bridreaktorer blir upparbet- ning nödvändig och avfallsproblemen annorlunda. Går man över till brid- reaktorer kommer man att utvinna mer energi ur varje ton ursprungligt uran eftersom en större andel av uranet kommer att utnyttjas till kärn- bränsle. Följden blir att man totalt sett får mycket större avfallsmängder än från lättvattenreaktorer räknat per ton använt, naturligt uran. Halten transuraner i avfallet ökar också. Det gör att riskjämförelsen enligt figur 32 på s 149 inte gäller för bridreaktorer. Dessutom kan man räkna med att ekonomiska skäl kommer att tala för att man med bridreaktorer kommer att använda en större del av jordens sammanlagda urantillgångar än vid lättvattenreaktorer. Även detta kan bidra till avsevärt ökade avfalls- mängder vid bridreaktorer.
Radioaktiviteten hos det låg- och medelaktiva avfallet från kärnkraftan- läggningar (se kapitel 3, s 107 ) avklingar under en tidrymd av storleksord- ningen några hundra år. Trots att volymen är mycket större än det hög- aktiva avfallets anser strålskyddsexpertis att problemen med förvaring av låg- och medelaktivt avfall är mindre, bl a därför att värmeutveckling- en är låg. Med olika metoder minskar man först så långt möjligt det låg- och medelaktiva avfallets volym. Avfallet förvaras sedan ingjutet t ex i betong eller asfalt. Strålskyddsexpertis anser att tillgängliga förvarings- metoder ger tillfredsställande säkerhet från strålskyddssynpunkt.
Många länder, dock ej Sverige, dumpar sådant ingjutet låg- och medelak- tivt avfall i havet. Det finns internationella överenskommelser som regle- rar hur detta får ske.
Långsiktiga hälsorisker från metaller
På 5 125 nämnde vi att vissa giftiga metaller i rökgaserna från framför allt kolkraftverk kan lagras i naturen och ge långsiktiga hälsorisker. Kad- mium blir t ex kvar i jorden under lång tid. Kommande generationer kan utsättas för hälsorisker därigenom att en del av utrymmet under en rim- ligt säker nivå för kadmiumhalten i t ex livsmedel redan har tagits i an- språk.
Huvuddelen av de giftiga tungmetaller som fanns i kolet från början ham- nar i askan. Askhögar från kolkraftverk kan därför bli långsiktiga hälso- risker. Metallerna lakas ur med regn- eller grundvatten som sipprar ge- nom askhögarna. Stora metallutsläpp kan dock undvikas genom att av- rinningen från askhögarna leds bort och renas på ett kontrollerat sätt (3 187). För det finns tekniska lösningar. Lägger man upp askhögar binder man sig dock vid att för lång tid framåt se till att de farliga metallerna tas om hand och inte sprids i miljön på ett okontrollerat sätt. Samma mäng- der av metaller förekommer visserligen i naturen om kolet inte bryts, men då är de bundna i kolflötser under jorden och kan i regel inte bli en risk för människan.
På samma sätt som för långlivade radioaktiva ämnen läggs ett ansvar för övervakning och tillsyn på framtida generationer.
Även lakresterna från urangruvor måste lagras med hänsyn till risken för urlakning av eventuella icke radioaktiva metaller och andra föroreningar.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Använt kärnbränsle och radioaktivt avfall, del 1—2. Betänkande av AKA- utredningen (SOU 1976:30—31) jämte remissyttrande.
Nuclear Power and the Environment. Sixth Report of the Royal Commis- sion on Environmental Pollution (Chairman: Sir Brian Flowers). Cmd 6618, Her Majesty's Stationery Office, London (1976).
Nuclear Power Issues and Choices. Report of the Nuclear Energy Policy Study Group. Ballinger Publ. Co. Cambridge, Mass, (1977).
Arbetsmiljön och dess hälsorisker
Den energi vi använder medför yrkesskador som drabbar dem som arbe- tar i olika processled på vägen från energiråvara till förbrukare. Yrkes- sjukdomar kan t ex vara en följd av att de anställda under lång tid inan- das koldamm eller utsätts för joniserande strålning. Skadorna kan också vara en följd av olyckor av olika slag som fall, ras, bränder eller explosio- ner.
I det här kapitlet har vi sökt belysa arbetsmiljöproblemen ur två syn— vinklar. Den ena avser antalet yrkesskador i förhållande till producerad energimängd, t ex en årsproduktion om 6 TWh elenergi i ett kraftverk. Den andra avser förekomsten av speciellt påfrestande och riskfyllda ar- betsmilj öer som drabbar en liten grupp anställda men inte nödvändigtvis ger utslag i skadestatistiken per producerad energimängd.
I uppskattningarna har vi även sökt ta med yrkesskador under anlägg- ningsskedet vad avser arbeten på själva platsen för ett kraftverk. Där- emot har vi inte räknat in yrkesskador vid t ex tillverkning av turbiner och generatorer i verkstadsindustrin.
Risksiffrorna som ges bygger på inträffade yrkesskador som påvisats i form av olycksfall eller yrkessjukdomar. Dödsfall är inbegripna och även redovisade för sig. Siffrorna kan användas för jämförelser i den mån man kan anta att skadefallen i genomsnitt är lika svåra i de verksamheter man jämför. Det statistiska underlaget för riskuppskattningarna är av skif- tande kvalitet. Bland annat kan yrkessjukdomar förorsakade av kemiska miljöfaktorer i vissa fall ha underskattats, eftersom de är svåra att upp- täcka och fastställa. Därför bör man mer se till storleksordningarna än till de exakta siffervärdena.
I kapitel 5 om hälsoeffekter på befolkningen i stort använder vi "ohälsa” i en ganska vid mening. I yrkesskadestatistiken ingår bara skadefall som medför sjukfrånvaro. Lättare symtom kommer inte till synes i statisti- ken. Av dessa skäl kan man vänta sig att riskerna för yrkesskador och yrkessjukdom underskattas i detta sammanhang, om man jämför med hur hälsoriskerna behandlats i kapitel 5.
Uppskattningen av antalet cancerfall bland de anställda i kärnkraftan- läggningar är gjord med samma antaganden om samband mellan stråldos och cancerrisk som använts i kapitlet om hälsorisker för befolkningen i stort. Cancerrisken på grund av de kemiska ämnen som kan förekomma i olika arbetsmiljöer har ej gått att uppskatta.
Vattenkraft
Det krävs inte mycket personal för att hålla ett vattenkraftverk i drift —— arbetet består huvudsakligen av övervakning och styrning. Riskerna för
Siitä...» .
£ , ... &... än wait.
skador är alltså små, även om översyn och liknande kan orsaka olyckor. Statistiken visar på ca sju fall av skador i genomsnitt vid en produktion på 4,8 TWh, vilket är den energimängd man i medeltal har tagit ut under senare är per installerade 1 000 MW elektrisk effekt. Ett kondenskraft— verk brukar utnyttjas vid konstant, hög belastning och man tar då ut mer energi per driftår — ca 6,6 TWh. Vattenkraftverk har en större kapacitet i förhållande till den energi som produceras per år, vilket bland annat ut- nyttjas vid toppar i belastningen. När vi här jämför yrkesskaderiskerna hos vattenkraftverk med dem för andra slag av kraftverk, gör vi det med hänsyn till den utbyggda effekten.
Anläggningsarbetena för ett vattenkraftverk är mer omfattande än för ett kondenskraftverk och medför följaktligen större risker för de anställ- da. I bygget ingår dammar, kraftverk, tunnlar eller kanaler. Olyckor kan inträffa vid t ex sprängning eller transporter på tillfälliga körvägar ovan eller under jord. Buller, vibrationer och luftföroreningar genom damm och avgaser kan ge yrkessjukdomar. Under jord är arbetet mer påfrestande och riskfyllt än ovan jord. På senare tid har omkring hälften av kraftver- ken byggts med maskinhall och vattentunnlar i berg.
De skadefall som inträffar under anläggningsarbetet skall slås ut på kraftverkets beräknade livslängd. Om man räknar med 50 år — vatten- kraftverk är betydligt mer långlivade än kondenskraftverk — ger de se- naste åren statistik omkring 20 skadefall per år, varav 0,15 dödsfall och 0,08 invaliditetsfall. De siffrorna är då omräknade till en utbyggd elek- trisk effekt av 1 000 MW. Så stor kapacitet hos ett enda kraftverk före- kommer inte i Sverige.
Olyckor genom att fångdammar brister är visserligen ganska osannolika händelser, men de kan få katastrofala följder, bl a genom att stora delar av en byggarbetsplats spolas över av vattenmassorna. Två sådana brott har inträffat vid vattenfallsverkets kraftverksbyggen, senast i Näs i sam- band med vårfloden 1977. Inga dödsoffer krävdes vid olyckorna, men marginalerna var små.
Det är knappast meningsfullt att använda statistiska uppgifter för att an- ge riskerna för anställda vid dammolyckor. Den typen av skador har hel- ler inte tagits med i riskuppskattningen här. I stället får den behandlas som andra risker av katastrofnatur, och då med hänsyn till både anställ- da och allmänheten.
Kol Brytning
Vid elproduktion i svenska kolkraftverk som antas vara förlagda till kus- terna är visserligen hanteringen i Sverige ganska riskfri, men man måste använda importerat kol, och brytningen utomlands utsätter gruvarbetar- na där för betydande risker. Brytningsförhållandena — och därmed ar- betsmiljö och yrkesrisker — kan variera mellan olika länder.
Figur 33. Brytning av kol under jord är ett exempel på de påfrestande och riskfyll- da arbetsmiljöer som följer med användningen av olika energikällor. Bilden är från en kolgruva i Wales.
(Foto: Kjell-Åke Andersson, Frilansgruppen)
Som nämnts i kapitel 3 förekommer stenkol i lager, flötser, som ofta ligger ungefär horisontellt. Om flötserna ligger nära markytan kan kolet brytas i dagbrott. Många av riskerna och arbetsmilj öproblemen vid underj ords- brytning faller då bort. I Europa bryts bara en mindre del av kolet i dag- brott. Vid underjordsbrytning blir transportleder, ledningar, ventila- tionsordningar m ni inte permanenta, och därför försvåras skyddsverk- samheten. Det finns avsevärda risker för såväl olycksfall som yrkessjuk- domar. Gruvgas, som främst består av metan, kan strömma ut i så stora mängder att den orsakar akut syrebrist. Explosioner kan uppstå genom gnistbildning där gruvgas samlats eller om koldamm fattar eld. Vid en gruvgasexplosion kan koldamm virvla upp, fatta eld och sprida explosio- nen vidare. Bränder kan också inträffa i gruvorna.
Ras, som kan uppstå om berget är svagt i vissa delar eller i samband med explosioner, kan drabba ett stort antal arbetare och få katastrofala följ- der. Även sådana händelser ingår i den statistik som använts för att bedö— ma riskerna.
Förbättrad kunskap om orsakerna till gruvolyckor har lett till att skyddsföreskrifterna är väl utvecklade. Tack vare en omfattande sats— ning på arbetarskydd visar olycksstatistiken en positiv utveckling i de flesta industriländer med koltillgångar.
Hälsoriskerna vid kolbrytning är stora, även vid normal drift. Luften in- nehåller koldamm och annat damm (t ex kvartshaltigt), som kan ge luft- vägssjukdomar om man andas in det under lång tid. Olika former av pneu— mokonios — en grupp lungsjukdomar till vilken bl a silikos hör — var förr en mycket vanlig orsak till invaliditet och för tidig död hos gruvarbetare. Den hör ännu i dag till de vanligaste yrkessj ukdomarna i kolgruvor.
Föroreningar i gasform kan vara skadliga även i små mängder. De kan an- tingen komma från inneslutningar i kolet eller från fordon eller spräng- ningar i gruvan. Riskerna kan minskas genom en ordentlig ventilation. Andra hälsorisker härstammar från vibrationer i motordrivna redskap el— ler från buller.
Statistik över yrkesskador i samband med kolutvinning finns från USA och EG-länderna, men de olika länderna visar stora skillnader i yrkesska- defrekvens. Det beror bl a på att man lägger olika innebörd i begreppet yrkesskada och på att kolfyndigheter, utvinningsmetoder, skyddspraxis m m varierar. Den största skillnaden finns mellan dagbrott och under- jordsbrytning. Av statistiken från USA framgår att det totala antalet yrkesskador vid underj ordsbrytning är ungefär tre gånger och dödsfallen ungefär fyra gånger så många som vid brytning av samma mängd kol ovan jord.
Polen är f 11 den största kolleverantören till Sverige. Yrkesskadestatistik därifrån skulle varit särskilt intressant men har tyvärr inte varit tillgäng- lig. I stället väljer vi att redovisa statistik från Västtyskland. Den avser kolutvinning genom brytning under jord. Underlaget är från 1975 och har räknats om till årsbehovet av kol för ett elkraftverk på 1 000 MW.
Olycksfall: med sjukskrivning 4—20 dagar 394 fall med sjukskrivning 21—56 dagar 219 fall med sjukskrivning mer än 56 dagar 73 fall dödsfall 1,6 fall
Yrkessjukdomar: ej fullständig invaliditet eller dödsfall 42 fall fullständig invaliditet 1,6 fall
dödsfall 2 fall
Olycksfall med upp till ca två månaders sjukskrivning dominerar, men antalet svåra olycksfall —— mer än 56 dagars sjukskrivning — är också stort.
Transporter
Statistik som bara avser koltransporter har inte varit tillgänglig, och där- för bygger de riskuppskattningar som gj orts på den allmänna transport- statistiken.
Kolet transporteras med järnväg från gruvdistriktet till en lastnings- hamn. Det sker i tåg som går i s k systemtransporter — regelbundet kom- mande tågsätt med enbart kolvagnar — och därför får växling och range- ring ingen större omfattning. I flera fall får man räkna med en transport- sträcka på ca 500 km.
Det är svårt att uppskatta hur stora riskerna är med koltransporter — på flera sätt skiljer de sig från vanlig godstrafik. Den svenska yrkesskade- statistiken skiljer inte på olika typer av gods. Om man antar att riskerna beror på antalet tonkilometer, kan man räkna med att ca 230 fall av yrkes- skador — varav 0,7 dödsfall och 2,5 invaliditetsfall —— inträffar i koltrans- porterna till ett 1 000 MW kolkraftverk under ett år. Den uppskattningen ligger utan tvivel högt. Samma metod skulle t ex ge helt felaktiga upp- skattningar för systemtransporterna vid malmbanan i Sverige.
Det finns skäl som talar för att man bör beräkna riskerna efter antalet vagn- eller axelkilometer. Tåg för koltransporter har tyngre lastade vag- nar än godståg i allmänhet. Det blir alltså färre vagnkilometer per tonki- lometer än genomsnittligt. Därför får man lägre siffror om man räknar ef- ter vagnkilometer: 22 skadefall, varav 0,07 dödsfall och 0,2 fall av invalidi- tet. Det finns också beräkningar som baseras på antalet tågkilometer. Ef- tersom koltåg också har flera vagnar än godståg i allmänhet blir riskupp- skattningen ännu lägre med den metoden — bara tre skador per driftår. Riskberäkningen för koltransporter måste uppenbarligen betraktas som mycket osäker.
Sjötransporternas yrkesskaderisker har beräknats på liknande sätt. Man har antagit att transporterna sker med 35 000 tons fartyg, som gör 60 tu- rer per år. Antalet turer beror givetvis i hög grad på varifrån man hämtar kolet. Vid transporter till sjöss inträffar bara en bråkdel av det antal olyc- kor som inträffar vid järnvägstransporter, om man räknar med samma mängd kol och samma färdsträcka. För ett kraftverk på 1 000 MW får man vid sjötransport statistiskt sett sju yrkesskador per år, varav 0,1 dödsfall.
Energiproduktion och avfallshantering
Före förbränningen i ett kraftverk skall kolet transporteras inom kraft- verksområdet — eventuellt också torkas och malas till pulver. Koldamm sprids lätt och liksom i gruvor kan det medföra explosions- och hälsoris-
ker. Här är riskerna dock lättare att komma till rätta med, eftersom an- läggningarna är permanenta och ligger ovan jord.
I själva energiomvandlingen har man att göra med höga tryck, höga tem- peraturer och en ganska svårkontrollerad pulverförbränning. Efter hand har omfattande säkerhetsföreskrifter och -anordningar utvecklats. Kol- damm och läckande rökgaser skulle kunna utgöra hälsorisker, men erfa- renheterna från kraftverk i drift visar att det bara är riskerna för olycks- fall som är att räkna med, och även de är statistiskt sett små. Olyckor kan tänkas i samband med störningar i eldningen eller brott på ångled— ningar. Om ett brott skulle uppstå i själva ångpannan kan dock följ derna för personalen blir katastrofala.
Rökgasreningen sker oftast med elektrofilter, som samlar upp en stor del av flygaskan. Vid rengöring och byte av filter kan man få i sig stoft eller aska. Avfallshanteringen, liksom vissa moment vid inspektion och över— syn, kan innebära att personalen utsätts för skadliga ämnen som finns i askan eller för asbest, som ibland har använts i pannkonstruktionen. Ki- seldioxid finns kvar i askan i samma eller ännu skadligare form än i gruv- dammet — vid långvarig inandning kan den ge silikos. Askan innehåller dessutom giftiga tungmetaller. Halterna varierar mycket mellan olika kolsorter. I Sverige har vi vissa erfarenheter av koleldning i kraftverk från Hässel- byverket i Stockholm. Där har inte noterats några dödsfall, invaliditets- fall eller yrkessjukdomar. Verket är dock jämförelsevis litet och eldas ba- ra delvis med kol. Statistiken är inte tillräcklig för att göra några pålitliga riskbedömningar. Det finns ett fylligare statistiskt material från USA, hämtat från flera oberoende källor.
Sammanställning av yrkesskaderisker vid användning av kol
För att ge en uppfattning om riskerna i olika led har uppskattningarna samlats i följ ande tabell. Siffrorna avser driften av ett kondenskraftverk på 1 000 MW under ett år.
Tabell 15 Yrkesskaderisker vid ett års drift av ett 1 000 MW koleldat kraftverk
Processled Yrkesskador totalt därav dödsfall Utvinning 734 3,6 'IH'ansporter 3—237 0—0,8 Elproduktion 4 0, 05 Kolcykeln totalt 741—975 3,7 —4,5
Om kolet används för kombinerad värme- och elkraftproduktion som i kraftvärmeverk, blir de sammanlagda energimängder man får ut drygt dubbelt så stora. Yrkesskaderisken i relation till mängden nyttiggjord energimängd blir alltså lägre än ovanstående siffror. Om kraftvärmever- ken läggs inne i landet tillkommer transportrisker inom Sverige.
Den helt dominerande delen av såväl olycksfalls- som hälsorisker ligger som vi sett i leden utomlands, där kol utvinns och landtransporteras.
Vi påminner om att transportriskerna i statistiken är beräknade indirekt och mycket osäkra. Talen för övriga led bygger på direkt observerad sta- tistik och bör vara representativa för den teknik som används i dag och kan komma att användas i den närmaste framtiden.
Yrkesskadorna vid utvinning är helt beräknade på brytning under jord, eftersom den stenkol vi importerar till Sverige för det mesta utvinns på det sättet. Yrkesskadorna vid utvinning i dagbrott blir avsevärt färre och lindrigare.
Olja
Olja är det andra huvudalternativet bland de fossila bränslena. Liksom vid kol är riskerna störst vid utvinning och transporter och drabbar där- för i första hand utländska arbetare. Olycksriskerna dominerar över and- ra hälsorisker — någon motsvarighet till ett sådant problem som koldam- met i gruvorna finns inte.
Många oljekällor som upptäckts på senare år ligger under havsbotten, och till havs är utvinningen både svårare och mer riskfylld än på land. Vår framtida oljeimport kommer troligen både från utvinning på land (t ex från Mellanöstern) och till havs (t ex från Nordsjön). Båda alternati- ven bör alltså beaktas.
Borrning för prospektering och för utvinning
I prospekteringens inledande skede söker man, bl a med fotografiska och geofysiska metoder, efter områden som är lämpliga för provborrning. Prospekteringsarbetet utförs många gånger i oländiga trakter och inne- bär risker, t ex i samband med transporter.
Provborrningen utförs med samma teknik som används när man utvinner olja — en teknik som kan vara både farlig och besvärlig. För att få en upp- fattning om olycksriskerna vid prospektering kan man alltså se till den statistik som gäller utvinning. Däremot är det inte särskilt meningsfullt att försöka fördela riskerna vid prospektering på den utvunna mängden olja, eftersom den relativa fördelningen av arbetsinsatser mellan prospek- tering och utvinning varierar kraftigt mellan olika fyndigheter.
När man hittat olja vid provborrning tar man reda på fyndigheternas storlek och utsträckning genom att borra på flera ställen i omgivningen. Borrhålen används sedan vid utvinningen. Olycksriskerna är störst vid själva borrningen — dels inträffar sådana olycksfall som förekommer vid alla tyngre anläggningsarbeten, dels finns det en viss risk för brand och explosion när olj a och gas börjar tränga upp genom hålet.
När man väl fått ett borrhål färdigt och anslutit det till en central anlägg- ning för vidaretransport av råoljan, dras personalinsatsen ner. Den fort- satta utvinningen sker rutinmässigt och under mindre risker.
Borrning till havs —- såväl för prospektering som för utvinning — är mer riskfylld än på land på grund av besvärligare transporter, omständligare arbetsrutiner, försvårad räddningstjänst och undervattensarbeten. Tek-
niskt är borrningen svårare eftersom man arbetar från en plattform vid ytan på ett många gånger oroligt hav, medan själva borrningen sker från botten på kanske hundra meters dj up.
I de flesta länders olycksstatistik för oljeborrning anges olycksfall per miljon arbetade timmar. Prospektering och utvinning slås samman, lik- som utvinning av gas och olja. Borrning på land och till havs redovisas också tillsammans, och därför är det. svårt att beräkna olycksriskerna per producerad mängd olja.
I en amerikansk studie, som använts för sammanställningen i slutet av detta avsnitt, har riskerna beräknats för att försörja ett kraftverk på 1 000 MW elektrisk effekt med olja under ett år. Studien bygger på att 01- jan till stor del utvinns på land — olyckstalet skulle troligen bli högre om en stor del av oljan hämtas från t ex Nordsjön.
Arbetsmiljön vid oljeborrning är besvärande med bl a buller och vibratio- ner, men vi har inte kunnat uppskatta frekvensen av skador eller sjukdo- mar till följd av andra arbetsmiljörisker än olyckor.
Transport och raffinering
Olycksriskerna vid sjötransporter av olja är uppskattade med hjälp av svensk statistik över yrkesskador på tankfartyg och med rimliga anta- ganden om transportsträcka, lastförmåga och antal turer per år.
Vid raffineringen måste man handskas med mycket lättantändliga pro- dukter under övertryck och vid temperaturer upp till flera hundra grader. Flera katastrofartade olyckor har förekommit vid europeiska raffinade- rier. Efter hand har också säkerhetsföreskrifter och skyddsanordningar förbättrats.
Det finns även andra hälsorisker och arbetsmiljöproblem under raffine- ringen: hög bullernivå, utsläpp av kolväten, användning av farliga kemi- kalier och lösningsmedel. Den giftiga gasen svavelväte uppstår i vissa processled. N är man producerar motorbensin hanterar man alkylblyför- eningar som är starkt giftiga. Statistik från svenska raffinaderier visar emellertid att det 5 k svårhetstalet för olyckor i arbetet är lägre än för in- dustrin i genomsnitt.
Råolja och olika raffinerade produkter lagras i cisterner eller i bergsrums- anläggningar. En brand i anläggningarna kan naturligtvis få ödesdigra konsekvenser, men med de säkerhetsanordningar som efter hand utveck- lats är bränder med svåra följder sällsynta. Själva byggandet av berg- rum innebär också vissa risker som tagits med i uppskattningen nedan. Det förväntade antalet olyckor har fördelats över 30 år, en antagen drift- period för en lagringsanläggning.
När man transporterar brännolja från raffinaderi till kraftverk per båt är olycksfrekvensen låg. Vid järnvägstransporter är den förmodligen större och har uppskattats på samma sätt som för koltransporter.
Energiomvandling och avfallshantering
Ett oljeeldat kraftverk fungerar i stort sett på samma sätt som ett kolel- dat. Läckande rökgaser skulle kunna innebära hälsorisker på samma sätt som vid koleldning, men tillgänglig statistik tyder på att de inte har nå-
gon betydelse. Förbränningen av olja är lättare att kontrollera än kolpul- vereldning — på den punkten är riskerna följ aktligen mindre.
Vid oljeeldning blir mängden aska mindre än vid koleldning. Det mesta hamnar i rökgasreningens elektrofilter som med jämna mellanrum måste rensas, ett arbete som ger betydande hälsoproblem. Askan innehåller bå- de höga halter av vanadin, som är en giftig tungmetall, och andra metaller som medför förgiftningsrisker.
I Sverige har vi flera oljeeldade kraftverk och en egen olycksfallsstatistik för dem. Verket i Karlshamn är av storleksordningen 1 000 MW och är därför lämpligt som jämförelsematerial. Statistiken för olycksfall däri- från har kompletterats med utländsk statistik för de sällsynta dödsfallen.
Sammanställning av yrkesskaderisker vid användning av olja
För att i siffror ge en uppfattning av riskerna i olika led har uppskattning- arna samlats i följande tabell. Siffrorna avser driften av ett kondenskraft- verk på 1 000 MW under ett år.
Yrkesskadorna drabbar till omkring tre fjärdedelar arbetare i utlandet.
Tabell 16 Yrkesskaderisker vid ett års drift av ett 1 000 MW oljeeldat kraftverk
Processled Yrkesskador totalt därav dödsfall Utvinning 21 0,2 Transport av råolja 15 0,3 Raffinering 5 0,02 Transport, eldningsolja 2 0,04 Elproduktion 4 0,03
Olj ecykeln totalt 47 0,6
Natu rgas
För det mesta utvinner man naturgas och olja samtidigt, och därför på- minner också yrkesskaderiskerna om varandra.
Transporterna ger totalt lägre yrkesskaderisker för naturgas, särskilt om de sker i rörledningar.
Kraftverksdriften ger ungefär samma risker som vid olja, även om risken för bränder och explosioner till följd av gasläckor rimligen är något större.
Om man räknar över alla processleden vid driften av ett naturgaseldat kondenskraftverk på 1 000 MW uppgår antalet yrkesskador på ett år till ca 25, varav 0,3 dödsfall. Vid utvinning av naturgas till havs kan man räk- na med något högre siffror. Ca 85 procent av yrkesskadorna drabbar arbe- tare i utlandet.
Kärnkraft
Kärnkraftsindustrins yrkesskaderisker skiljer sig på flera sätt från dem på kol- och oljesidan — främst gäller det strålningsriskerna. Vid normal drift ligger stråldoserna till de anställda på en låg nivå och kan kontrolle- ras noga, men arbetet vid mindre driftstörningar, reparationer osv kan försvåras av strålriskerna. Sådana arbeten får anses normalt återkom- mande i driften. Vissa arbetsmoment måste utföras under stor tidspress och med användning av skyddsutrustning, allt för att hålla stråldoserna nere.
Vad som skulle hända vid en större olycka berör inte bara de anställda, utan också allmänheten. Det behandlas i kapitel 8.
Kärnbränslet ger mycket mer energi per ton än olja och kol. En årsför- brukning på 160 ton naturligt uran för ett kärnkraftaggregat motsvaras , av ca en och en halv milj on ton olja eller ca två miljoner ton kol. Visserli- | gen behöver man bryta omkring 100 000 ton uranmalm eller 700 000 ton uranskiffer för att täcka ett årsbehov av uran, men eftersom detta i all- mänhet utvinns i direkt anslutning till gruvan behöver man inte transpor- * tera stora mängder malm långa vägar. Därför minskar också kraftigt en I typ av yrkesskaderisker som betyder mycket för olja och kol om man räknar per mängd framställd energi. i
Hälsorisker av strålning i arbetsmiljön
Yrkesskaderiskerna av strålning begränsas av de rekommendationer om , högsta tillåtna individuella stråldoser som olika internationella strål- ' skyddsorgan enats om.
Enligt den internationella strålskyddskommissionen (ICRP) bör den årli- '. ga individuella dosen ej ligga över 5 rem per år. I ett typiskt arbete med strålrisker som FN:s vetenskapliga strålningskommitté beskriver det lig- ger medeldosen till de anställda kring 0,5 rem per person och år. l
För att ställa de totala strålriskerna för de anställda i relation till hur mycket energi som produceras är det naturligt att räkna med kollektivdo- ser på samma sätt som .ordes i kapitel 5.
Gruvdrift
Utländska erfarenheter visar att kollektivdosen fn kan uppskattas till 100—200 manrem per 1 000 MWår producerad elektrisk energi. Vi har i denna siffra vägt in dosen till luftvägarnas ytvävnader, som härrör från radongasens sönderfallsprodukter. Den dosen var tidigare avsevärt hög- re, men den förbättrade gruvventilationen gör det nu möjligt att hålla de fastställda individuella gränsvärdena. Vid uranbrytning i Ranstad i Bil- lingen, om den kommer till stånd, räknar man med att kunna minska do- serna ytterligare tack vare de gynnsamma lokala förutsättningarna.
Anrikning och tillverkning av bränsleelement
De individuella medeldoserna ligger i regel under en halv rem per år i brit- tiska rapporter och vid eller något över en halv rem per år i amerikanska rapporter. Utifrån dessa erfarenheter kan kollektivdosen uppskattas till omkring 200 manrem per 1 000 MWår.
Reaktordrift, underhåll och lokal avfallshantering De individuella årsmedeldoserna till personalen vid svenska kärnkraft- verk har hittills inte överskridit 0,33 rem något år. Vid amerikanska och brittiska kärnkraftverk har de varierat mellan 0, 1 och 1,2 rem per år.
Följande tabell visar kollektivdoser till personalen (inklusive entreprenö- rer) vid svenska kärnkraftverk.
Tabell 17 Kollektivdoser till personalen vid svenska kärnkraftverk
Station/år manrem per 1 000 manrem per 1 000 MWår producerad installerade MW energi och år
Oskarshamn
1971 380 10 1972 60 20 1973 90 50 1974 710 130
1975 130 80
197 6 510 320
Ringhals
1974 60 O 197 5 320 1 10 1976 260 130
Barsebäck 197 5 50 20
197 6 200 150
Eftersom avfallshanteringen huvudsakligen varit begränsad till kärn- kraftstationerna har stråldoserna därifrån också räknats in.
I Oskarshamnsverket nådde kollektivdosen 1976 320 manrem per 1 000 MW installerad effekt och år. Det skedde i samband med reparations- och översynsarbeten. Stråldoserna per 1 000 MWår producerad energi varie- rar från låga värden upp till 710 manrem. Värdena blir högst de år som stora underhålls- och reparationsarbeten ger höga kollektivdoser samti- digt som kraftproduktionen ligger nere.
Amerikanska siffror för 1969—1974 visar ett medelvärde på 1 300 manrem per 1 000 MWår producerad energi. Dosen per 1 000 installerade MW och år blir lägre — mindre än 1 000 manrem, vilket kan jämföras med högsta årliga dosen vid svenska kraftverk, 320 manrem. I USA fanns under den— na period ingen begränsning av kollektivdosen. Därför var det möjligt att fördela arbetet och stråldosen på många arbetare, t ex för reparationsar- beten, sålänge de individuella dosgränserna inte överskreds.
Svenska strålskyddsinstitutet har för närvarande som mål att begränsa kollektivdosen till personalen till högst 200 manrem per 1 000 MW instal- lerad effekt och år, men dess experter är själva osäkra om detta krav kan uppfyllas i längden. Det är t ex möjligt att kollektivdosen från översyn
och reparationer ökar när anläggningarna blir äldre. Exempelvis har korrosionsproblem börjat uppträda i ånggeneratorerna till vissa tryck- vattenreaktorer. Underhåll och reparationer av dessa generatorer kan medföra förhållandevis stora kollektivdoser. Om säkerhetsinspektionerna ökar — vilket det har uttryckts önskemål om — kommer också kollektiv- doserna att öka. Därför, och på grund av utländska erfarenheter, har strålskyddsinstitutet använt ett värde på 500 manrem per 1 000 MW in- stallerad effekt och år vid sina riskuppskattningar.
Upparbetning av använt kärnbränsle
Medelvärdena för helkroppsdosen till personalen vid den brittiska uppar— betningsanläggningen i Windscale varierade 1971—1975 mellan 1,9 och 1,27 rem per år. Vid de franska anläggningarna (Marcoule och La Hague) har de individuella medeldoserna legat på 0,4 rem per år. De mest utsatta arbetarna har fått i genomsnitt drygt 3 rem per år, enligt siffror som pub- licerats av de fackliga organisationerna. ! De utländska erfarenheterna visar att kollektivdoserna kan ligga på 300— 1 250 manrem per 1 000 MWår producerad elektrisk energi. Den högre siff- l ran gäller anläggningen i Windscale och kan bl a bero på det höga antalet | anställda och den förhållandevis låga utbränningsgraden på det upparbe- | tade bränslet. Vid större upparbetningsanläggningar — där man än så , länge saknar driftserfarenhet — skall mer bränsle upparbetas per år i för- hållande till antalet anställda. Eftersom de individuella stråldoserna knappast kan tillåtas öka visar beräkningar i bilagorna att det med nuva- . rande skyddskrav inte blir möjligt att upparbeta bränsle i större anlägg- l ningar vid en kollektivdos på mer än ca 100 manrem per 1 000 MWår. Strålskyddsinstitutets expertis har dock för upparbetningen och den av- fallshantering som följer därav räknat med högst 200 manrem per 1 000 MWår.
Sammanlagd strålskaderisk för personal inom kärnkraftindustrin
De anställda inom kärnkraftens alla processled skulle, med de doser vi re- dovisat ovan, få en sammanlagd kollektivdos på 1 000 manrem per 1 000 MWår producerad energi. Internationella uppskattningar ligger på 3 000 manrem per 1 000 MWår. Då räknar man dels med ett större bidrag från kärnkraftstationerna, dels med över 1 000 manrem per 1 000 MWår från upparbetning. Det senare värdet anser strålskyddsinstitutets experter vara orealistiskt för framtida anläggningar.
Ett kärnkraftaggregat på 1 000 MW kommer efter någon tid att leda till en risk för 3—6 extra cancerfall per tio driftår bland personalen vid an- läggningarna i processkedj an. Den exakta siffran beror på vilken kollek- tivdos som läggs till grund för riskberäkningarna. Siffran kan vara något för hög, eftersom cancerrisken för vuxna män —— som utgör huvuddelen av personalen — är mindre än för hela befolkningen. Den kollektivdos som har betydelse för att beräkna de genetiska riskerna kan på motsvarande sätt uppskattas till 250—750 manrem per driftår. Det innebär att varje driftperiod på tjugo år medför en risk på totalt ett till tre fall av svårare ärftlig skada bland de anställdas avkomma. En tredjedel av dessa skade- fall uppträder i nästkommande generation och två tredjedelar i senare ge- nerationer. Med enbart kärnkraftverk i Sverige -— och inga andra process-
i ! i ?
led, bortsett från tillverkning av bränsleelement — minskas riskerna för personal inom landet till omkring en femtedel.
Övriga yrkesskaderisker
Utvinning av uran
För gruvdriften har vi gjort ett försök att uppskatta yrkesskaderisken vid den typ av skifferbrytning som studerats för Ranstad. Eftersom man på det hela taget kan jämföra arbetsmiljön med den i andra slags gruvor — bortsett från kolgruvor — har riskuppskattningen för uranbrytning gjorts genom att se på statistiken för hälsorisker och olycksfallsrisker i svenska gruvor överlag.
Arbetsförhållandena i Ranstad kan bli förhållandevis gynnsamma jäm- fört med en del utländska urangruvor. En viss del av brytningen föreslås ske ovan jord.
Eftersom metangas frigörs från skiffern när man borrar och spränger måste ventilationen vara så kraftig att gaserna inte kan ge risk för explo- sioner. Tack vare den ventilationen kommer också halten av radongas att ligga långt under föreskrivna normer — strålskaderisken hålls alltså nere.
Anrikning av uran
Vid anrikningen förekommer mycket farliga kemikalier (frätande fluor och giftiga uranföreningar) och höga temperaturer. Eftersom hela proces- sen sker slutet och fjärrstyrt kommer den normala driften troligen inte att utsätta de anställda för några påtagliga risker. Bara vid översyn, re- parationer och eventuella haverier kan personalen i någon större utsträck- ning komma att utsättas för kemikalier eller strålningsrisker.
För närvarande har vi ingen anrikning i Sverige, men erfarenheterna från främst USA är tillräckligt omfattande för att man skall kunna uppskatta riskerna. Siffrorna visar att anrikningen inte ger nämnvärda bidrag till yrkesskaderiskerna vid framställning av kärnbränsle.
Vid utvinning och anrikning för ett års behov av kärnbränsle till ett 1 000 MW aggregat finns risk för 13 fall av yrkesskador, varav 0,05 med dödlig utgång och 0,5 invaliditetsfall. Den helt övervägande delen faller på gruv- drift med tillhörande lakverk.
Tillverkning av bränsleelement
Tillverkningen av bränslepatroner är i stort sett jämförbar med vanligt verkstadsmekaniskt arbete. Uranoxiden som används är giftig och radio- aktiv, och därför måste hanteringen ske under särskilda försiktighetsåt- gärder. Bränsleelement tillverkas i Sverige av Asea-Atom. Erfarenheter- na därifrån har utnyttjats vid bedömningen. Yrkesskaderisken uppskat- tas till tre olycksfall — inget med dödlig utgång — per årsbehov av bräns- le till en reaktor.
Reaktordrift
De svenska kärnkraftsaggregatens driftsstatistik har använts för att uppskatta de genomsnittliga riskerna för olycksfall. Vid uppskattningen
har anläggningsarbetena och monteringen av aggregaten också tagits med.
Om man fördelar olycksbelastningen över 25 driftår, blir den sammanlag- da risken för yrkesskador för ett 1 000 MW kraftverk uppskattningsvis 22 skadefall per år, varav 0,03 med dödlig utgång. Hälften av skadorna, inklusive dödsfallen, inträffar vid anläggningsskedet.
Upparbetning
Upparbetning av kärnbränsle är en komplicerad process där giftiga, frä- tande och starkt radioaktiva ämnen ingår. Liksom vid anrikningen känne- tecknas anläggningarna av långt driven automatisering och fjärrstyr- ning. Vid översyn, driftstörningar och reparationer kan personalen fram- för allt utsättas för strålrisker. Sådana arbeten blir också påfrestande på grund av de skyddsdräkter man måste använda.
Ingen upparbetning äger rum i Sverige, men utomlands har anläggningar- na varit i drift så länge att man har statistik på riskerna. Denna har an- l vänts i våra beräkningar. Ett ”normalt” ingrepp i processen vid driftstör- | ningar ingår i underlaget. Siffrorna tyder på en risk för ett fall av yrkes- skada per tio års behov av bränsle — inget med dödlig utgång. Om man I återför det uran och plutonium som erhålls ur upparbetningen till nytt i kärnbränsle, minskar behovet att bryta uranmalm. Vid full återanvänd- i ning skulle då yrkesskadorna vid gruvbrytningen minska med uppemot en tredjedel. Med hänsyn till strålskaderisken kan dock upparbetning än- då öka de totala yrkesskaderiskerna per årsbehov av kärnbränsle till en reaktor.
Slutförvaring av högaktivt avfall och transporter , Det är ännu oklart hur en anläggning för slutförvaring av högaktivt avfall % skall utformas. Inget av de alternativ som har diskuterats har bedömts ge så stora arbetsmilj öproblem genom olycksrisker att de skulle påverka to- talbilden för kärnbränslecykeln. Samma sak gäller alla transporter mel- lan de olika leden i processkedjan.
% l i | |
Sammanställning av yrkesskaderisker vid användning av kärnkraft
Genom att lägga samman alla risksiffror vi gett ovan, får man fram en sammanlagd yrkesskaderisk för ett års produktion av energi från ett 1 000 MW kärnkraftaggregat. Den risken blir ca 40 olycksfall per år, va- rav ett fall på tio år med dödlig utgång. De flesta olycksfallen inträffar vid uranbrytningen och när kraftverket byggs.
Till detta kommer något fall av svårare ärftlig skada och 1—2 dödsfall i cancer per tio års drift enligt strålskyddsinstitutets uppskattningar.
Med redovisning på de olika processleden får man följande tabell:
Tabell 18 Yrkesskaderisker vid ett års drift av ett 1 000 MW kärnkraftaggregat Processled Antal därav dödsfall Dödsfall i cancer eller fall av yrkesskadefall svår, ärftlig skada till följd
av strålning
Utvinning 13 0,05 Anrikning 0,2 0,001 GDG—099
Bränsletillverkning 3 0 —
Elproduktion 22 0,03 0,1 —0,15 Upparbetning 0,09 0,0001 0,04—0,06
Slutförvaring 0,2 0,0003 — Transporter, totalt 0,045 0,002 —
Alla processled 39 0,08 0,2—0,3
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Säkerhetstjänsten 1975, Statens Järnvägar.
Inverkan på yttre miljon
När man använder vattenkraft, kol, olja eller kärnkraft för att framställa elektricitet eller värme, gör man samtidigt ingrepp i miljön. Landskaps- bilden förändras av själva kraftverket, dammanläggningen, gruvan eller oljeborrtornet. Ett kolkraftverk kräver dessutom mark för förvaring av aska och i förekommande fall avsvavlingsslam.
Dammanläggningarna för ett vattenkraftverk inverkar på växt- och djur- liv. Även varmvattenutsläpp från kondenskraftverk påverkar miljön i de omgivande vattnen. Vid olj ehantering förekommer ett visst oljespill.
Fossileldade kraftverk förorenar luften. Deras svavelutsläpp leder till för- surning av mark och vattendrag. På sikt kan även jordens klimat komma att påverkas.
Olje- och kolkraftverk kan dessutom släppa ut avsevärda mängder metal— ler, som lagras i naturen. Med tiden kan halterna i mark och vatten bli så höga att växt- och djurliv påverkas.
Vid beskrivning av miljöpåverkan har vi följt samma uppläggning som för hälsoeffekterna. Vi börjar med den påverkan som sker omedelbart och påtagligt, t ex ingrepp i landskapet, och som också i många fall blir be- stående under överskådlig tid. Därefter tar vi upp den inverkan på miljön som visar sig först i ett längre tidsperspektiv.
Vi har funnit det lämpligast att behandla vattenkraftens milj öpåverkan i ett särskilt avsnitt. Olja, gas, kol och kärnkraft behandlas däremot ge- mensamt i avsnitt som tar upp olika typer av miljöpåverkan.
Utbyggnad av vattenkraft
Människan har gjort ingrepp i älvdalarna sedan urminnes tid. Älvar och vattendrag var förr ofta de enda tillgängliga transportlederna, och älvda- larna erbjöd också många andra fördelar från bosättnings- och odlings- synpunkt. Även industrin sökte sig dit för att utnyttja det strömmande vattnet som transportled och energikälla. Det är dock den moderna vat- tenkraftutbyggnaden som har medfört verkligt stora ingrepp.
Den naturliga älven med forsar, fall och selsträckor har omvandlats till en serie dämningsområden. Dessutom har dammar, kraftverk, torrlagda älv- sträckor, tunnlar, kanaler, schaktmassor m.m. förändrat landskapsbilden påtagligt. Vattenföring och vattenstånd som förändras kan orsaka ska- dor på växt- och djurliv. Klimatet kan påverkas lokalt. Vissa av verk- ningarna visar sig omedelbart, andra först på längre sikt. Å andra sidan är en del av de skador som direkt hänger samman med sj älva anläggnings- arbetena bara tillfälliga.
För naturvården innebär en vattenkraftutbyggnad alltid skadeverk- ningar, i synnerhet om man bygger ut välreglerad kraft i en tidigare orörd älv.
Genom dammar och kraftverk förändras eller avbryts den naturliga transporten av näring mellan strömmar, sel och sjöar. Det gör ofta att fis- ken inte kan vandra. I sjö- och älvmagasinen uppstår ofta erosion (jord- lagren nöts bort) i markområden som tidigare varit opåverkade, och detta kan utlösa ras. Djurlivet i strömmen kan påverkas, men också det i närlig- gande vatten och ibland t o rn djurlivet på land. Detta beror på samspelet mellan strömmar och lugnvattensträckor i en älv.
När en älv regleras förändras den naturliga vattenföringen — de höga vår- flödena avlöses t ex av höga vinterflöden. Vattnet kommer därför att på- verka stränder m m på ett annorlunda sätt. Även växt- och djurlivet på- verkas, eftersom de är känsliga för ändrade vattenföringar. En reglering rycker undan förutsättningarna för den artrikedom som ofta finns utmed de naturliga stränderna. Det beror främst på att det naturliga högvattnet under våren och försommaren har en gödslande funktion samtidigt som det är kortvarigt, medan det konstgjorda högvattnet uppträder under andra tider på året.
Inverkan på fisket och på fiskens fortplantning
När en älv byggs ut skadas främst den s.k. ädelfisken, som är beroende av strömmande vatten. Dessa arter, framför allt laxen, har också störst eko- nomisk betydelse. Genom utbyggnad av vattenkraft har laxens naturliga fortplantning gj orts omöjlig i de flesta svenska älvar. Det är bara i Kalix och Torne älvar som förutsättningarna nu är någorlunda goda. I övriga äl- var upprätthålls laxbestånden huvudsakligen genom odling och utsätt- ning. Av det totala antalet laxungar, s k smolt, som är färdiga för utvand- ring, kommer ungefär en tredjedel från svenska odlingar, en tredjedel från älvarna genom naturlig fortplantning och den återstående tredjedelen från övriga östersj öländer. Trots att man i Sverige nått mycket goda re- sultat när det gäller laxodling får man inte bortse från att den sker i en skyddad miljö. Där klarar sig yngel som skulle ha slagits ut i den naturli- ga miljön. På lång sikt riskerar man följaktligen att få sämre laxbestånd och det är därför viktigt att den naturliga fortplantningen finns kvar för att underhålla en s k genbank.
Genom att sätta ut fisk och andra näringsdjur i älv- och sjömagasin har man under lång tid försökt kompensera skadorna på fisket. Flera fiskar- ter, framför allt öringen, har ändå svårt att klara regleringsförhållandena.
Inverkan på turism och friluftsliv
Utbyggnaden av våra älvar påverkar en av de mest uppskattade fritids- sysselsättningarna — sportfisket. Den dominerande negativa effekten för turism och friluftsliv är ändå förlusten av forsar och fall. Vid ytterligare utbyggnad kommer starka intressen att stå mot varandra, eftersom de forsar som är värdefullast för kraftproduktion samtidigt är de som har störst värde för turism och friluftsliv, och eftersom så få outbyggda, stör- re forsar finns kvar.
Uppfattningarna om en utbyggnads för- och nackdelar för turism och fri- luftsliv är ofta starkt delade. Det finns de som hävdar att den opåverkade naturen inte kan ersättas, medan andra menar att verkningarna vid en ut- byggnad inte är så allvarliga, och att bygden då kan få medel till turist- och fritidsanläggningar som troligen aldrig hade kommit till annars.
Kulturminnesvård
Kulturminnesvårdens intressen kommer ofta att stå i motsättning till en vattenkraftutbyggnad. Å andra sidan finns åtskilliga miljöer som i dag är utbyggda, men trots det hör till landets förnämsta kulturbygder — exempelvis områdena kring Siljan och Storsjön samt Ljusnans dalgång vid Järvsö.
Vissa typer av värdefulla kulturminnen — t.ex. lämningar som tillhör fångstmiljön — är dock mycket känsliga, eftersom de ligger alldeles intill stränderna.
Den gamla bondebebyggelsen och många värdefulla lämningar av äldre * samekultur ligger också oftast vid stränder av sjöar och vattendrag.
Det bör dessutom understrykas att det inte bara är fråga om övergivna lämningar. Både i bondebygd och samebygd är många anläggningar av stort kulturhistoriskt värde fortfarande i bruk.
Inverkan på rennäring
Renskötseln är anpassad till att utnyttja de naturliga förutsättningar som finns i ett område. Konflikten mellan kraftintresset och rennäringens intressen blir därför ofta stark.
De "påtagliga effekterna av en utbyggnad är överdämning av betesmark, flyttningsvägar och tekniska anläggningar. Det är emellertid svårt att i detalj förutsäga vilken effekt en utbyggnad får då renen är ett bara delvis tämj t djur och renhjordarnas beteende kan variera från år till är beroende på bl.a. väderförhållandena.
I åtskilliga fall är skadeverkningarna av vattenkraftutbyggnad små jäm- förda med andra intrång, t ex gruvdrift, vägbyggnad, turism och skogs- bruk.
Inverkan på jord- och skogsbruk
En utbyggnad av vattenkraft kan på olika sätt påverka jordbruket i älv- dalarna. Direkta skador uppstår när odlad mark, anläggningar och vägar däms över. Detta kan också försvåra en rationell skötsel av återstående mark.
J ordbruksmarken kan dessutom bli svårbrukad genom att torrläggnings- möjligheterna försvåras. Rubbningar av grundvattennivån kan skada vattenförsörjningen.
I vissa fall kan en utbyggnad få positiva följ der för jordbruket. Till exem- pel kan en utbyggnad av Råneälven ge jämnare vattenföring året runt. Stora områden skulle då kunna brukas säkrare och mer intensivt.
Om produktiv skogsmark blir överdämd minskar naturligtvis virkezspro-
duktionen. Dessutom kan även angränsande marker påverkas genom för- ändrade grundvattenförhållanden. Flottleder, skogsvägar etc kan behöva ersättas.
Erfarenheterna har hittills dock visat att det är andra faktorer än vatten- kraftutbyggnad som avgör om flottningen i en älv läggs ned.
Inverkan på klimatet
De vattenregleringar som är aktuella i Sverige kan inte ha någon effekt på klimatet i stort, men de kan ofta märkbart ändra de lokala klimatför- hållandena.
Verkningarna av förändringar i temperatur och luftfuktighet är i regel små. Den viktigaste följden av en vattenkraftutbyggnad är att det blir dimmigare på vintern, framför allt nedströms vattenmagasin där vattnet blir isfritt. Enligt Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) kan dimfrekvensen öka med sju dagar per vintermånad. Dimman gör att det bildas is på barmarken, vilket försvårar betet för renar och andra dj ur.
Inverkan på samhällen och befolkningens levnadsmönster
Utbyggnad av vattenkraft kan påverka många människors bostads, ar- bets- och fritidsmiljö. Lokalbefolkningens intressen har starkt stöd i lag- stiftningen — en utbyggnad får inte komma till stånd om t ex befolk- ningen får sina levnadsvillkor väsentligt försämrade, eller om den skulle minska trivseln väsentligt för de människor som bor i närheten. Dess- utom ersätts överdämda hus, ägor och vägar. Det går dock inte att kom- ma ifrån att en utbyggnad avsevärt kan påverka många människors lev- nadsmönster i både positiv och negativ riktning. Det gäller också ut- byggnader i fjälltrakter där det inte finns bofast befolkning men där det finns en levande samisk kultur.
Under utbyggnadstiden sysselsätter stora vattenkraftproj ekt många människor. Undersökningar visar att många av dem bor inom länet. Om- kring hälften bor så att de dagpendlar. När anläggningen är färdig kan ba- ra ett fåtal få arbete vid vattenkraftverket. Dessa svängningar i syssel- sättningen återverkar, på gott och ont, både på de enskilda människorna och på utvecklingen i de samhällen som berörs.
Svängningarna i sysselsättningen är inte unika för vattenkraften. De förekommer också vid stora anläggningsarbeten i anknytning till exem- pelvis raffinaderier och kärnkraftverk. Verkningarna kan dock bli mer på- tagliga i Norrlandskommunerna, där arbetsmarknaden oftast är starkt begränsad i övrigt.
Inverkan på miljön vid olika proj ekt och utbyggnadsnivåer
Vi har i de föregående avsnitten försökt beskriva vilka skador som all- mänt kan uppstå vid en vattenkraftutbyggnad.
Såväl miljöpåverkan som energiutbytet varierar starkt mellan olika pro- jekt, vilket också framgår av exemplen i faktaruta 24 på nästa uppslag. Det finns ofta ett samband mellan energiutbyte och skador på miljön. Å
andra sidan kan man i regel satsa mer på skadeförebyggande åtgärder vid ett större proj ekt än vid ett mindre.
För ett stort antal vattendrag har miljöpåverkan av en eventuell utbygg- nad utretts, dels i betänkandet Vattenkraft och miljö (SOU 1974:22), dels i betänkandet Vattenkraft och miljö 3 (SOU 1976:28). De behandlar tillsam- mans drygt hälften av den vattenkraft som i dag bedöms vara ekono- miskt värd att bygga ut, eller 19 av 34 TWh per år. Torne älv, Pite älv och Vindelälven, som tillsammans skulle kunna ge ett energitillskott på ca 12,5 TWh per år, berördes inte av dessa utredningar.
Möjligheterna till utbyggnad har fördelats på klasser enligt tabell 19. De olika klasserna innebär i korthet följ ande:
Klass 0 omfattar om— och tillbyggnader av de kraftstationer som finns i dag. Klass 1 är projekt som bedöms medföra små eller måttliga verk- ningar för miljön. Klass 2 omfattar ett stort antal projekt där de flesta skulle ge måttliga skador. Där ingår också projekt som skulle medföra stora skador men samtidigt är värdefulla från kraftsynpunkt. Klass Så är projekt som skulle medföra mycket stora skador men samtidigt är myc-
Exempel på älvutbyggnader
Parakkakurkkio i Kalix älv
Om Parakkakurkkio byggdes ut skulle det bli det mest betydelsefulla projektet i Kalix älv med en årsproduktion på drygt 1 TWh. Vid en ut- byggnad skulle man skapa ett stort magasin på ca 120 km2. Ca 0,5 km2 åker och 4,7 km2 skogsmark skulle dämmas över. Utan skadeförebyggan- de åtgärder skulle ca sex mil av Kalixälven torrläggas, sånär som på lokal tillrinning.
Skador skulle bl a uppstå på Pahakurkkios klippkanjon och selet vid Ned- re Parakka med dess ovanligt välutbildade älvförgreningar, öar, levéer
Parakkakurkkioprojektet
Källa: Vattenkraft och miljö 3 (SOU 1976:28).
Tabell 19 Vattenkraftsresursernas fördelning på klasser i betänkandena Vatten- kraft och miljö 1—3
Klass Södra Norrland 0 Norra Norrland Totalt norra Svealand TWh/år
1.8
TWh/år 5.7
TWh/år 7.5
3b 1.0 1.4 2.4 3a 1.1 2.8 3.9 2 0.8 2.0 2.8 1 0.7 0.3 1.0 0 0.9 0.3 1.2 Summa 6.3 12.5 18.8
ket värdefulla från kraftsynpunkt. Klass 3b innehåller proj ekt som skulle ge mycket stora skador, samtidigt som kraftnyttan i allmänhet inte är av samma storlek som i klass 3a. Klass 4, slutligen, innehåller älvsträckor av
24
och bankbildningar. Sjön Vettasjärvi, som skulle dämmas upp, har en mycket säregen vattenflora och även myrstränderna visar märkliga in- slag. Området är ett vildmarksområde med sällsynta djurarter som utter, björn och 10. Strömfisket skulle totalskadas på en älvsträcka på ca sju mil, vilken även är ett värdefullt reproduktionsområde för fisken.
Landskapet kring Parakka har kulturhistoriskt värde och inom projek- tets dämningsområden finns en levande samisk kultur. För Laevas same- by är vinterbetet den begränsande faktorn för renantalet. Genom en ut- byggnad skulle en tredjedel av det naturliga sammanhängande betesom- rådet söder om Kalixälven försvinna.
Sölvbacka i Ljungan
En utbyggnad av Sölvbacka skulle omfatta ca en mil av Ljungans övre del — från den reglerade Härjedalens Storsjö ned till regleringsmagasinet Flåsjön-Grucken. Energiproduktionen har uppskattats till 0,077 TWh per år.
Älvsträckan ligger avskilt och har till en del vildmarkskaraktär. Den före- slagna utbyggnaden skulle medföra att Ljungans ca sex km långa lopp mellan Sölvbackaån och sjön Övre Grucken blir torrlagt under större de- len av året. Övre Grucken skulle sänkas ca sex meter och dess vattenareal skulle därigenom minska till hälften av vad den är i dag. Den blottlagda sjöbottnen skulle starkt förfula landskapet.
I samband med den föreslagna utbyggnaden får man torrläggning av älv- fåror och omfattande rensningsarbeten. Därigenom förstörs bl a den fro— diga växtlighet som finns på strandängar utmed älven. Vidare totalska- das allt strömfiske.
sådan betydelse från miljösynpunkt att någon utbyggnad inte bör kom- ma i fråga.
Av de projekt som belyses i faktaruta 24 har Parakkakurkkioprojektet placerats i klass 3a och Sölvbacka i Ljungan i klass 2. Andra delar av Ka— lix älv är placerade i klass 4. Kalix älv, den huvudälv som är helt opåver- kad av kraftutbyggnad, svarar ensam för 4,5 TWh per år i möjlig utbygg- nad.
Rangordningarna är i första hand ett sätt att karaktärisera olika grupper av projekt och inte ett utbyggnadsprogram för vattenkraften. Klass 2 omfattar exempelvis ett stort antal ofta små projekt som i flera fall skulle skada viktiga miljövärden. Även om varje enskilt projekt inte är starkt kontroversiellt, skulle det saudade ingreppet vid en total utbyggnad av klass 2 bli betydande. För att undvika det kan man i stället välja att i första hand bygga ut ett mer begränsat antal större projekt, dels i klass 2, dels i klass 3. Det kan vara bättre från såväl bevarande- som kraftsyn- punkt.
Grovt sammanfattat kan man säga att dessa utredningar kommit fram till att på sin höjd omkring 5 TWh per år av den återstående vattenkraf- ten kan byggas ut med förhållandevis måttliga skadeverkningar. Det ute- sluter naturligtvis inte att de lokala skadorna upplevs som stora av de närmast berörda.
Ingrepp i landskapet vid användning av olja, gas, kol och kärnkraft
Olje- och gasfält
I stora oljefält domineras landskapet av borrtorn, ledningar och eventuel- la lagringsanläggningar. När produktionen väl är igång går det dock att minska påverkan genom landskapsvårdande åtgärder. Detta är inte möj- ligt vid kust- och havsbaserad utvinning, där man inte kan undvika att plattformarna dominerar synfältet. Till havs, t ex i Nordsjön, innebär plattformarna vissa ökade risker för sjöfart och fiske.
Många oljefält ligger i otillgängliga öken- och vildmarksområden dit få människor tidigare sökt sig. Anläggning av stora oljefält och långa olje- ledningar i arktiska områden har ändå blivit en omdebatterad fråga i t ex Alaska och Kanada. Frågan är hur ingreppen kan påverka den känsliga balansen i det arktiska växt- och djurlivet.
Brytning av kol, oljeskiffer, uranskiffer och uranmalm
Dagbrytning av kol, oljeskiffer och uranskiffer innebär i mångt och myc- ket likartade ingrepp i naturen. Hur mycket som behöver brytas för att en viss mängd energi skall utvinnas varierar dock starkt. För att produ- cera ca 6 TWh elenergi i ett kondenskraftverk, eller 15—18 TWh värme- energi, behöver man bryta:
drygt 2 miljoner ton kol, omkring 7 miljoner ton oljeskiffer eller omkring 0,7 miljoner ton uranskiffer av Billingentyp.
Förr lämnades dagbrott ofta som stora öppna sår i landskapet. Numera
Kraftledningsgator 25
I det svenska elnätet ingår ett stort antal kraftledningar av varierande storlek. De största kraftledningarna, stamnätet, omfattar bl a ett antal ledningar på 400 kilovolt (1 kilovolt = 1 kV = 1000 volt) som förbinder kraftverken i Norrland med förbrukningsområdena i södra Sverige. Man överväger en utbyggnad av stamnätet i södra Sverige med 800-kilovolts- ledningar som bl a knyter samman kärnkraftverken.
Kraftledningarna dimensioneras på följ ande sätt:
Spänning Stolphöjd Byggnadsfritt område 400 kV 24 m 40 m 800 kV 34 m 70 m
Kraftledningsgator innebär intrång i produktiv skogsmark. När kraftled- ningarna går genom jordbruksbygd kan marken fortfarande utnyttjas till allra största delen.
För högre spänningar blir markintrånget mycket mindre i förhållande till överförd energimängd. Samtidigt syns kraftledningen mer i landskapet eftersom stolparna är högre.
Kraftledningar med driftspänningen 400 kilovolt, ingående i det svenska stamnä- tet.
Foto: Vattenfall.
Figur 34. Befintligt dagbrott för uranskiffer i Ranstad. Själva skifferbrytningen sker i den smala zonen i mitten. Längst till höger ligger det orörda landskapet. Till vänster återfylls med schaktmassor varefter landskapet återställs så långt möjligt genom återtäckning med jord och plantering (se även faktaruta 26 på s 180. Bilden belyser allmänt den typ av ingrepp i naturen som uppkommer vid dagbrytning av energiråvaror som skiffer och kol. Ingreppens storlek i förhållande till den utvun- na energimängden varierar dock avsevärt (se texten).
Foto: LKAB.
kräver man i allmänhet att landskapet återställs så långt möjligt. Hålen skall fyllas med schaktmassor, i vissa fall också slagg eller lakrester, och sedan täckas över med de ursprungliga jordlagren. Ändå kan det ur- sprungliga landskapet sällan återställas helt. Vid återfyllnaden är ma- terialet mera skrymmande, och den nya marknivån kan skilja sig med åt- skilliga meter från den ursprungliga.
I vissa avseenden ger kolbrytning mindre problem än skifferbrytning. Återfyllnadsmassorna är inte kemiskt påverkade i samma grad som slagg och lakrester från olje- respektive uranskifferfyndigheter. Särskilt i de senare fallen måste återfyllnaden utformas omsorgsfullt, så att en framtida urlakning av föroreningar kan hållas inom rimliga gränser.
Dagbrott innebär ofta bestående förändringar i grundvattenförhållande- na över stora områden. Detta kan i hög grad påverka den naturliga växt- ligheten.
Grund- och dagvattnet från själva brytningsfronten blir ofta starkt för- orenat. Detsamma gäller processvatten från t ex sovrings- och lakverk. Detta vatten måste renas grundligt innan det släpps ut i vattendragen.
De anläggningar som hör till gruvorna kräver ofta stora markytor. De blir också iögonenfallande inslag i landskapet. Till kolgruvor hör vanligen
kross- och sovrings- eller anrikningsverk samt järnvägsanslutningar med anordningar för utlastning. För uranverk är det fråga om krossverk och lakverk och för oljeskiffer om tung kemisk processindustri för utvinning av flytande och gasformiga bränslen.
Faktaruta 26 på nästa uppslag belyser ingreppen i naturen vid det före- slagna ”Mineralprojekt Ranstad". Det omfattar en brytning av ca en mil- jon ton skiffer per år i dagbrott, vilket skulle ge omkring 200 ton uran per år och betydande mängder andra mineralprodukter.
I tidigare planer har en brytning på ca sex miljoner ton per år diskute- rats, dvs tillräckligt för att försörja ett tiotal kärnkraftaggregat med bränsle. Denna brytning skulle även innefatta en underj ordsgruva under Sydbillingen och dess utlöpare.
Underjordsbrytning av kol och uran
Underjordsbrytning av kol och uran ger inte alltid lika stora direkta in- grepp i landskapet som brytning ovan jord. Kolgruvor orsakar dock ofta marksättningar över stora områden, vilket begränsar möjligheten att an- vända marken. Två miljoner ton kol ger i typiska fall närmare en miljon ton icke brännbart brytningsavfall. Det måste läggas upp ovan jord om det inte kan användas vid byggnads- eller anläggningsarbeten. Lakres- terna från uranutvinningen läggs i allmänhet också upp ovan jord. De är olämpliga till byggnadsmaterial och liknande på grund av sin radioaktivi- tet (se 5 147). Högvärdiga uranmalmer ger dock avsevärt mindre volymer lakrester än låghaltiga skiffrar. Även underjordsbrytning medför i allmänhet bestående förändringar av grundvattnet. Vid underjordsbrytning har man samma problem med för- orenat process- och dräneringsvatten som vid dagbrytning. Samma ty- per av processanläggningar förekommer också i närheten av gruvan.
Raffinaderier
För ett stort raffinaderi krävs mark på en eller ett par kvadratkilometer. Runt anläggningen krävs en skyddszon på åtskilliga hundra meter för att kringboende inte skall drabbas allt för mycket av dålig lukt. buller etc. Med sina skorstenar på upp till 200 meters höjd, mellan tio och tjugo stycken destillationskolonner som är 20—30 meter höga, och eventuellt 20—25 meter höga ovanjordscisterner blir raffinaderiet ett markant in- slag i landskapsbilden (jämför figur 16, s 70). Numera ställs höga krav på rening av process- och dräneringsvatten. Än- då kan lokala olägenheter uppstå genom att små mängder olja och andra ämnen passerar reningsanläggningarna.
Kraftverk
Ett stort kondenskraftverk omfattar — vare sig det drivs med kol, olja, naturgas eller uran — i allmänhet 2—4 aggregat på vartdera ca 1 000 MW elektrisk effekt. Ett sådant kraftverk med tillhörande ställverk, men utan eventuella bränsle- och avfallslager, kräver ett markområde på ett par kvadratkilometer. För oljekraftverk tillkommer främst eventuella cister- ner ovan jord för lagring av olja. För ett 1 000 MW kolkraftaggregat tar
lagring av ett års bränslebehov drygt en halv kvadratkilometer i anspråk. Lagring av aska och avsvavlingsslam diskuteras i ett särskilt avsnitt längre fram.
Vid kärnkraftverk gäller av säkerhetsskäl förbud mot nybyggnad närma- re än två kilometer från anläggningen.
Uranutvinning i Ranstad
LKAB:s "Mineralprojekt Ranstad" syftar till att klarlägga förutsätt- ningarna för att utvinna huvuddelen av alunskifferns värdefulla be- ståndsdelar. Projektet omfattar brytning av en miljon ton skiffer per år i dagbrott. Det totala brytningsområdet över en tioårsperiod beräknas bli ca 2 kmz. De processanläggningar som finns i dag skall användas med vis- sa kompletteringar och modifieringar.
Enligt tidigare planer skulle en brytning i större skala omfatta ca 6 milj o- ner ton skiffer per år, varav 2—3 miljoner ton per år från dagbrott i 15 år och resten från gruvor under jord. Det område som berörs av dagbrottet skulle då bli 6 km2 stort. Brytningsområdet för gruvan uppskattades till ca 14 km2.
Tekniken i Mineralprojekt Ranstad är av samma typ som skulle använ- das vid brytning i större skala. Den innebär att en ca 500 meter bred ar- betszon gradvis förskjuts genom området (se figurer). Jord och kalksten
äggumJ
Översiktskarta över "Mineralprojekt Ranstad". Kartan visar bl a det område som totalt skulle beröras av brytningen jämte arbetszonens läge omkring 8 år efter brytningens början.
Särtryck ur Topografiska kartan från statens lantmäteriverk. Publiceringstill- stånd nr 9177, LiberKartor, Stockholm.
Alla typer av kraftverk kommer genom sin storlek att sätta sin prägel på landskapsbilden, bl a eftersom de har 100—300 meter höga skorstenar och 60— 70 meter höga pannhus eller reaktorbyggnader (jämför figur 25, s 99).
Hur utsläpp av olika slag inverkar på naturen diskuterar vi i avsnitt läng- re fram.
26
tas undan och används för återfyllning och återställning av området ba- kom själva brytningszonen. Dagbrottsöppningen fylls med toppskiffer, lakrester, morän och kalksten i nämnd ordning för att minska riskerna att förorenat grundvatten läcker ut. Därigenom förhindrar man också att den radioaktiva gasen radon från lakresterna når ytan i större omfattning än från det ursprungliga skifferlagret. Omloppstiden från det att marken tas i anspråk tills den är återställd beräknas till 4—5 år. Markhöjningen efter återställningen blir omkring fem meter. I dag finns nivåskillnader på ca 15 meter inom området.
I det tidigare nämnda ”6 miljoner ton per år”-projektet skulle dagbrotten användas för deponering av en del av lakresterna från underjordsbryt- ningen. Det skulle ge en betydligt större landhöjning — några tiotal me- ter.
Dagbrottet beräknas under drifttiden sänka grundvattennivån i ett områ- de högst 7 00 meter från sj älva brytningsområdet.
Enligt naturvårdsverket skulle en brytning i större skala under jord en- ligt tidigare planer kunna få svåra följ der för grundvattenförhållandena i berörda områden och bl a leda till förändringar i växtlivet.
I mineralproj ektet är det meningen att dränerings- och processvatten från anläggningen skall renas höggradigt, bl a till följd av den kritik som fram- fördes vid diskussionen av det större projektet. Vissa utsläpp av bl a me- tallsalter kommer visserligen att ske till bl a Hornborgaån, men tillskot- ten bedöms av LKAB kunna hållas låga i förhållande till de naturliga hal- terna.
AKREST
TOPPSKIFFER
Principskiss av ett tvärsnitt genom arbetszonen. Arbetszonen förflyttas åt höger i bilden.
Figur 35. En stor kondenskraftstation med tillhörande vägar, hamnanläggningar, ställverk och kraftledningar tar betydande markområden i anspråk. Bilden visar Simpvarps kämkraftstation utanför Oskarshamn. Inom ett avstånd av 2 km från stationen råder förbud mot ny bebyggelse.
Flygfoto: Rikets allm nna kartverk år 1973. Godkänd för reproduktion och spr mng av statens lantmäteriverk 1977-09-2
Anrikningsanläggningar, upparbetningsanläggningar och lager för radioaktivt avfall Anrikning
I dag anrikas uran huvudsakligen vid ett fåtal mycket stora 5 k gasdiffu- sionsanläggningar. Anläggningarna är stora och kräver mycket mark — flera kvadratkilometer — men i övrigt medför de knappast några speciella ingrepp i naturen. De avger dock betydande mängder spillvärme (åtskilli- ga TWh per år).
Upparbetning
Enligt AKA-utredningen skulle en svensk upparbetningsanläggning krä- va ett markområde på några kvadratkilometer. Troligen bör man också här räkna med byggnadsförbud på upp till två kilometer från anlägg- ningen. Eftersom kraven på rening av alla utsläpp är höga blir inverkan på naturen liten, bortsett från markbehovet och de stora byggnaderna.
Avfallslager
Anläggningar för att mellanlagra använda kärnbränsleelement placeras i första hand i anslutning till kärnkraftverken. Därför ökar de inte in- trånget i naturen nämnvärt.
Även förvaring av högaktivt avfall i berg kan förväntas ge ganska små in- trångi naturen ovan jord.
Utsläpp av varmvatten
Alla kondenskraftverk — vare sig de baseras på kärnkraft, kol, naturgas eller olja — måste kylas. Kylningen kan ske med hjälp av luft i kyltorn el- ler med vatten. Vattenkylning har hittills använts i Sverige. Vattnet leds i tunnlar till och från kraftverket och släpps sedan ut i ett större vatten (recipienten). I Sverige används havet som recipient för kraftverken. En och en halv till två gånger mer energi lämnar kraftverket som värme i kyl- vatten än som elektrisk ström.
Ett fossileldat kraftverk av storleken 1 000 MW elektrisk effekt omsätter 33 m3 kylvatten per sekund om man låter det värmas upp 100. Ett kärn- kraftverk av lättvattentyp med samma elektriska effekt omsätter mera, ca 50 m3 kylvatten per sekund, på grund av sin lägre verkningsgrad.
Där kylvatten släpps ut får man temperaturhöjningar inom ett stort om- råde, flera tiotal kvadratkilometer. Inom detta område kan det inträffa förändringar i växt- och djurlivet. De kan indirekt spridas även längre bort.
De biologiska processerna (både uppbyggnad och nedbrytning av orga- niskt material) går överlag snabbare i varmare miljö. Detta kan ha såväl positiva som negativa effekter.
En effekt är att fiskbeståndets sammansättning ändras. Laxfiskar och liknande arter trivs sämre i det varmare vattnet. I stället kommer karpfis- kar som mört och braxen. Fiskproduktionen kan komma att öka för de ar- ter som trivs i den högre temperaturen.
En annan effekt är att parasitsjukdomar hos fisk kan spridas lättare och giftverkan av bl a metaller blir ett större problem.
Utsläpp av svavelföreningar
Vid förbränning av svavelhaltig olja eller stenkol bildas svaveldioxid som helt eller delvis släpps ut i luften. Ett 1 000 MW oljekondenskraftverk, som eldas med olja med 1 procent svavel, släpper ut 28 000 ton svaveldi- oxid om året. Den totala årssiffran för Sverige 1975 var 800 000 ton. Om- ) kring 600 000 ton kom från förbränning av olja och resten från industriut- l släpp. Målet för nuvarande lagstiftning är att bringa ned utsläppen år 1985 till samma nivå som man hade i början av 1950-talet, dvs omkring 400 000 ton per år.
I atmosfären omvandlas svaveldioxiden i viss utsträckning till andra sva- velföreningar. Dessa faller delvis ned i torr form, och delvis tvättas de ur av nederbörden. I medeltal är det fråga om någon vecka innan svavelut- släppet når marken. Under tiden transporteras svavlet långa sträckor med vindarna.
De svenska utsläppen förs till en del med luftströmmarna över gränserna, men ungefär lika mycket som vi exporterar tar vi emot från utlandet. I genomsnitt svarar de svenska utsläppen för 25—50 procent av det totala nedfallet i Sverige. Våra egna bidrag överväger sällan mer än lokalt. Det svavelregn vi har fått i Sverige beror till stor del på utsläpp i de industria- liserade delarna av Europa. Inget annat enskilt land bidrar dock mer till svavelnedfallet än vi själva.
Inverkan på växtligheten
Svaveldioxiden i luften omkring kraftverken är inte bara ett hälsoproblem för människan. Den kan också skada växtligheten. Ett exempel är att la- var ofta har slutat växa i tätorterna. Barrträd får bestående skador om de några gånger utsätts för höga halter, ca 700—800 lig/m3 (mikrogram per m3) under några timmars tid. Så hög kan halten bara vara vid enstaka till- fällen i tätorter eller i omgivningen till industrier och kraftverk utan rök-
gasavsvavling.
Skador uppstår också om medelhalten av svaveldioxid ligger omkring 30—60,ug/m3 över en längre tid.
Försurning av mark och vatten
Förhållandena i mark och vattendrag påverkas av svavelnedfallet och den åtföljande försurningen. Försurningen samverkar med nedfallet av metal- ler och gör det skadligare. Även kväveoxider kan bidra till försurningen, men deras effekt är troligen mindre än svavlets. Utredningen har inte haft underlag för att värdera kväveoxidernas bidrag ur denna synvinkel. I sjöarna kan försurningen få drastiska följder. Surheten mäts med pH- värdet, en skala där lägre värden innebär surare vatten. Rent vatten har pH=7, och de starkaste syrorna har nedåt pH= 1. Omkring pH=5 går en gräns för vad fisk och övrigt liv, t ex kräftor, i en sjö kan klara av. För många fiskarter blir romkläckningen sämre eller uteblir, om pH går under
5,5—5,0. Går surheten i en sjö under pH=5 för en längre tid, dör så små- ningom fisken och huvuddelen av växterna ut.
Olika sjöar är olika känsliga för försurning. I områden med kalk i jorden går försurningen långsammare. Områden med motståndskraftiga sjöar finns bl a i Skåne, Östergötland och Uppland. I övriga Svealand, på väst- kusten och på sydsvenska höglandet är sjöarna mera känsliga. Samtidigt tar dessa områden emot en stor del av nedfallet från utsläppen i Europa.
Försurningen av mark och vatten påverkas i betydande grad av hur myc- ket kol och olja Sverige använder för elproduktionen. Samtidigt är svavel- utsläppen i Europa en avgörande faktor. Vad man gör utomlands i fråga om val mellan olj a/kol och kärnkraft, investeringar i avsvavling, använd- ning av lågsvavliga kol- och oljesorter — dvs den totala energiproduktio- nens utveckning — antas i bilagorna kunna ge skillnader i utsläpp däri- från som kan slå uppåt eller nedåt med 25 procent i förhållande till nulä- get. Vi skall visa verkningarna av sådana ytterlighetsalternativ med någ- ra exempel.
Om den antagna ökningen av elproduktionen i Sverige sker genom ut- byggnad av kärnkraft enligt 1975 års energipolitiska beslut får man ett läge med förhållandevis låga svenska utsläpp av svaveldioxid. Om utsläp- pen i Europa samtidigt minskar med 25 procent av de nuvarande, förbätt- ras situationen överlag i Sverige. Många av de försurade sjöarna i Göta- land, Svealand och sydvästra Norrland kan så småningom tillfriskna, även om de sedan kommer att vara mer känsliga än förut. Risken minskar också för att skogens tillväxt skall störas. Ökar däremot utsläppen i Europa med 25 procent förvärras situationen i Sveriges södra och västra delar trots de relativt låga utsläppen i Sverige. De sjöar som redan är utsatta för försurning kommer snabbt att försäm- ras ytterligare. Skogsproduktionen kan komma att minska.
Om elproduktionen i Sverige antas öka genom utbyggnad av kol- eller oljeeldade kraftverk, blir de svenska utsläppen av svaveldioxid relativt höga. Vi har i ett exempel antagit att sådana kraftverk med en samman- lagd elektrisk effekt av 6 000 MW förläggs längs kusterna i södra Sverige. Om utsläppen i Europa minskar med 25 procent blir förändringen övervä- gande positiv. Sjöarna i norra Sverige kommer att undgå skador. Sjöarna i södra Sverige kommer inte att få värre skador än de har nu. Samma för- hållanden gäller för skogstillväxten. Ökar däremot utsläppen i Europa samtidigt förvärras dock skadorna överlag på grund av påspädningen från svenska olje- eller kolkraftverk. Sjöar kommer att slås ut genom för- surning i Sydsverige, västra Svealand och sydvästra Norrland. Skogs- produktionen kan påverkas, särskilt i Sydsverige.
I de här exemplen har svavelhalten i de svenska anläggningarna beräk- nats vara 0,7 procent för kol och 1,0 procent för olja. Som tidigare nämnts kan det bli svårt att få tillgång till sådana kvaliteter under alla förhållan- den. Genom rökgasavsvavling skulle dock utsläppen t o in bli mindre än vad som antagits här.
Försurningen av mark och vatten i Sverige påverkas i princip också av var vi lägger kraftverken. Två olika exempel för förläggning av fossilelda- de kraftverk har undersökts. De ger något olika fördelning av försurning- en. I det ena alternativet ligger tre 1 000 MW kraftverk på västkusten och tre på ostkusten. I det andra flyttas två verk från västkusten och läggs
samman med två ostkustverk. Skillnaderna i försurning är inte särskilt utpräglade.
Oljespill
Omkring 80—90 procent av all olja som kommer ut i miljön härrör från normal drift eller små utsläpp vid transporter -— avsiktliga eller oavsiktli- ga. Uppskattningsvis 0,16 procent av den mängd olja som totalt trans- porteras läcker ut och kan leda till lokalt svåra skador på växt- och djur- liv.
På land kan oljeutsläpp tränga ned i marken och förstöra grundvattnet för lång tid framåt. Olj edepåer och liknande är försedda med säkerhetsan- ordningar för att undvika skador. Olyckor och förbiseenden kan ändå ge omfattande spill. Utsläpp kan också ske vid tankbilsolyckor. Oljeutsläppen till sjöss kan förstöra stränderna, skada sjöfågel och för- gifta växt- och djurliv i vattnet. Råoljans lättflyktiga beståndsdelar är giftigast men de ger skador under en begränsad tid. De svårflyktiga de- larna ärinte lika giftiga. De brukar bilda klumpar som så småningom blir bevuxna med olika organismer. Ämnena i oljan kan komma in i näringskedjan genom att större djur äter mindre djur och växter. En del av dessa ämnen anrikas och ger då större risker för förgiftningar.
De stora olj eutsläppen från olyckor med tankfartyg och borrtorn till havs är dramatiska händelser som vållar stora skador i miljön. Följderna av stora oljeutsläpp i samband med olyckor berörs i kapitel 8. Sådana ut- släpp svarar dock bara för omkring en tiondel av det totala oljespillet.
Utsläpp av radioaktiva ämnen
Med kylvattnet från ett kärnkraftverk följer små utsläpp av radioaktiva ämnen. En del av dessa ämnen kan spåras i t ex musslor och fisk i havet utanför kraftverket men mängderna är för små för att kunna påverka växt- och djurlivet.
Vissa upparbetningsanläggningar, såsom Windscale har som nämnts släppt ut förhållandevis större mängder radioaktiva ämnen i havet, vilka bl a tagits upp i fisk. Detta har dock i första hand krävt uppmärksamhet med hänsyn till hälsoriskerna för människor som äter mycket fisk från berörda vatten (se kap 5, s 138).
Utsläpp av kolväten och metaller
Som vi redan nämnt kan särskilt det finkorniga stoftet som släpps ut från fossileldade kraftverk spridas långa vägar. Det för då med sig en mängd föroreningar i form av kolväten och metaller. Mätningar av nedfall av kol- väten i Norge har visat att föroreningarna med hänsyn till vindriktning- arna måste ha kommit från England eller andra delar av Västeuropa. Grövre partiklar faller dock ned nära källan. Exempelvis faller ca 10 pro-
cent av allt vanadin som släpps ut från oljekraftverket i Karlshamn ned inom 10—12 km radie. Kolväten och kvicksilver släpps även ut i gasform.
Som vi redovisat i kapitel 5 kan utsläppen av kolväten och metaller inne- bära hälsorisker för människan, dels genom inandning av luftförorening- ar, dels genom att föroreningarna tas upp av växter och djur och den vä- gen kommer in i livsmedel. Även om hälsoriskerna i allmänhet blir styran- de för begränsning av utsläppen av kolväten och metaller kan dessa i vis- sa fall ge skador på växt- och djurliv.
Osäkerheten är — som vi tidigare redovisat — stor om metallutsläppen från fossileldade kraftverk, främst kolkraftverk. Metallhalterna varierar mycket mellan olika kolsorter. Allt bättre teknik blir också tillgänglig för att avskilja olika metaller ur rökgaserna. Exempelvis har man visat att kadmium kan avskiljas omkring tio gånger effektivare än som antagits i bilagorna. Även kvicksilver kan troligen avskiljas effektivare. Utsläppen av kolväten som bens(a)pyren kan å andra sidan ha underskattats.
Osäkerheterna gör att följ ande redovisning mest får ses som exempel på skador som kan inträffa såvida inte utsläppen av framför allt metaller hålls på en låg nivå.
Kolväten
Man vet att cancerframkallande kolväten som bens(a)pyren tas upp i bl a växter, fisk och skaldjur. Det går idag inte att säga om utsläppen från kraftverk kan ge så höga halter att det leder till skador på växt- eller djur- liv.
Kvicksilver
Kvicksilver släpps ut som ånga och inte i partikelform som de flesta andra metaller. Det gör att endast en mindre del avskils vid de idag vanligaste typerna av rökgasrening.
Väl ute i naturen omvandlas en liten del av kicksilvret till metylkvicksil- ver, som är en organisk förening. Från miljösynpunkt är det den farligas- te formen av kvicksilver eftersom den är mycket giftig och anrikas så lätt i levande organismer. Kvicksilverutsläppen kommer in i näringskedjan som metylkvicksilver. Det samlas i alger och smådjur och anrikas i fiskar. Fisk i förorenade vat- ten kan innehålla 1 mg kvicksilver eller mer per kg. Sj ö- och rovfågel som lever på sådan fisk är det led i näringskedjan som förutom människan yt- terst blir utsatt för risker från kvicksilver.
Kvicksilverutsläppen var, vid sidan av DDT och PCB, tidigare ett stort problem. Då var det framför allt kvicksilverbetat utsäde som var orsaken till att kvicksilver kom ut i naturen. Sedan det uppmärksammades på 60- talet har kvicksilverproblemet kunnat hållas under kontroll. Koleldade kraftverk kan dock släppa ut kvicksilver i sådana mängder att de skulle aktualisera problemet igen.
En ökning av kvicksilverhalten i fisk med upp till 0,4 mg per kg skulle kunna bli följden i området kring ett kraftverk, om det kol som används innehåller mycket kvicksilver. Området kan vidgas med tiden. Man kan räkna med att ett antal sjöar kommer att ”svartlistas”.
Det är svårt att ge siffror på de skador som skulle kunna uppstå, då ris- kerna varierar med surhetsgraden i sjöarna.
Kadmium
Kadmium binds i jordbruksmark och tas upp i växter t ex brödsäd. Dess medicinska verkan behandlades i kapitel 5. Det finns skäl att anta att kad— miumhalten i svenskt vete har ökat betydligt under de senaste åren. Det— ta skulle kunna bero på den ökade industrialiseringen och bränsleförbruk- mngen.
Liksom människan lagrar även djur upp kadmium i kroppen, bl a i njurar- na. Genom att kadmium hör till de allra giftigaste metallerna och dess- utom anrikas i näringskedj or finns det risk för att vissa växter och dj urar- ter kan slås ut i av kadmium förorenade områden. Ytterligare kadmiumut- släpp kan ha särskilt stor verkan i många sjöar i Syd— och Mellansverige där kadmiumhalterna redan nu är höga.
Vanadin
Nedfall av metallen vanadin kan ge verkningar i naturen, som kan få stor ekonomisk betydelse bl a genom minskad skogstillväxt. Nya data har här kommit fram under utredningsarbetets gång. Vanadin förekommer i både olja och kol. De olika alternativen för elproduktion ger alla ungefär samma mängd utsläpp i medeltal över Götaland, Svealand och södra Norrland. Lokalt nära ett olj eeldat kraftverk utan rökgasrening eller nära ett kolkraftverk, särskilt om vanadinhalten är hög, kan man få mycket kraftiga nedfall.
Genom att dra slutsatser från laboratorieförsök och koppla ihop dem med uppskattade framtida nedfall kan man dra vissa slutsatser, som även har bekräftats av undersökningar som gjorts kring oljekraftverket i Karls- ! hamn. )
Vanadin påverkar vissa processer i marken, så att växterna får svårare att hämta näring i form av oorganiskt fosfor som kan tas upp av växtröt- terna. Fosfor överförs till oorganiska föreningar genom att döda växter och djur bryts ned. Vanadin har här en hämmande verkan. Skogens till- växt kan därför minska om vanadinhalten i marken ökar.
Man kan räkna med en fördubblad vanadinhalt i mark på 10—12 år och en tredubblad på 25 år om dagens utsläpp fortsätter i oförändrad utsträck— ning. Detta kan leda till att de årliga virkesuttagen ur skogen måste mins— ka på längre sikt.
Liknande hämningseffekter kan erhållas även med en lång rad andra me- taller, t ex kvicksilver och koppar, om inte utsläppen begränsas.
Bly
Utsläppen av bly från kolkraftverk ärinte uppseendeväckande stora i sig. Tillsammans med det bly som kommer ut i miljön via bilarnas blyhaltiga bensin kan kolkraftverkens utsläpp ändå bli av betydelse. Blyet från kol- kraftverket förekommer i oorganisk form medan bilarnas utsläpp till en viss del, 1—5 procent, kommer i organisk form som alkylbly. Det organis— ka blyet medför större risker från förgiftningssynpunkt.
Bly lagras upp i såväl växter som djur om blyhalten i omgivningen är hög. Det är den t ex i närheten av trafikleder, där kanske hälften av allt utsläppt bly faller ned. Cirka en tredjedel sprids över större områden. Det tar lång tid för bly att försvinna ur marken — flera årtionden för att hälf- ten av blyet skall urlakas. Därför ökar för närvarande blyhalten i marken fortlöpande på grund av de stora utsläppen från trafiken.
Det finns inga undersökningar som visar att blyet ännu har orsakat rubb- ningar i växt- och djurlivets balans. Dess allmänt giftiga egenskaper, till- sammans med en fortsatt upplagring i marken, gör dock att man kan be- fara sådana effekter om utsläppen fortsätter.
Aska och avsvavlingsslam
Ett kolkraftverk ger stora mängder aska, dels från själva eldstaden, dels i form av flygaska som samlas i rökgasfiltren. Tio procent eller mer av kol- mängden måste tas om hand som aska. För att få en uppfattning om för- varingsproblemens omfattning utgår vi som tidigare från ett kondens- kraftverk på 1000 MW. Askmängden blir då 230 000 — 350 000 ton per år. För att kunna förvara denna mängd aska måste man reservera mark som fyller vissa krav på belägenhet och jordtyp. Om man lagrar askan i ett 6—10 meter högt lager går det åt tre till fem hektar mark per år. För tjugo års drift blir det en kvadratkilometer som måste reserveras. Genom att täckas med jord kan askan bli en del av landskapet. Asklagret kan också göras högre och formas till kuperad terräng (faktaruta 27).
Ett problem är att större delen av de metaller som finns i kolet är saudade i askan. Regnvattnet som tränger genom askan löser upp metallerna till
ca 2000 meter
en del och kan förorena grundvattnet. Om nederbörden är sur urlakas de flesta miljöfarliga metallerna lättare. Den effekten motverkas dock av att askan i sig neutraliserar syror.
Det vatten som sipprar genom askan måste sålunda dräneras, samlas upp och renas med kemiska fällningsmedel. Man kan räkna med drygt 50 000 m3 lakvatten per år från ett asklager som byggts upp under tio års drift. Genom att reningen kan göras effektiv torde dock bara 5—10 kg metaller släppas ut i vattendragen varje år. En annan möjlighet, så länge kraftver- ket är i drift, är att cirkulera lakvattnet, om kraftverket har rökgasskrub- ber.
Lägger man upp asklager innebär det att man binder sig för att hålla re- ningsverket igång under mycket lång tid — i princip så länge att huvud- delen av de farliga metallerna kan tas om hand på ett betryggande sätt. Det finns annars risk för att metallerna sprids okontrollerat i miljön för all framtid.
Från oljeeldade kraftverk kommer en mycket mindre mängd aska, 500 ton per år för ett verk på 1000 MW. Dessa förhållandevis små mängder be- höver inte innebära några förvaringsproblem, även om askan innehåller höga halter av giftigt nickel och vanadin.
Både kol- och oljeeldade kraftverk kan som nämnts i kapitel 3 utrustas med rökgasavsvavling. Tekniken bygger på att rökgaserna tvättas med kalk- eller kalkstensslam som tar upp svavelföroreningar ur röken. När man tvättar rökgaserna får man stora mängder slam att ta hand om. Ett kraftverk på 1 000 MW ger närmare en halv miljon ton slam per driftår om bränslet innehåller tre till fyra procent svavel. Om svavelfattigare bränsle används minskar avfallsslammet iproportion därtill.
Problemet med hanteringen av avsvavlingsslam är inte i första hand ur- lakningen av metallerna utan tillgången på lämplig mark. Om slammet läggs upp i ett fyra meter högt lager behövs det en areal av omkring tio hektar för varje driftår. Ett alternativ är att slammet blandas med askan och kalk så att det får fast form. Upplaget kan då göras högre och efter avslutad deponering täckas och besås. Kraven på deponering från grund- och ytvattensynpunkt blir dock strängare och samma som för depone- ring av enbart aska.
Inverkan på klimatet
Klimatförhållandena har en grundläggande betydelse för livsbetingelser- na på jorden. Man har nu börjat inse att vår alltmer omfattande energian- vändning kan inverka på klimatet. Vad som kan påverkas är inte bara me- deltemperaturen utan också vädrets växlingar över året och inte minst ne- derbördens fördelningi tid och rum.
Energiflödet vid uppvärmning, elproduktion, transporter m m är försvin— nande litet i förhållande till den energi som strålar från solen in till jorden. I områden med intensiv förbrukning av energi, t ex storstadsområden, är dock människans eget tillskott tillräckligt för att påverka klimatet lokalt, bl a i form av en liten höj ning av medeltemperaturen.
Viktigare än sådana lokala effekter är dock att en del biprodukter vid för- bränning — koldioxid, stoft och kväveoxider — kan påverka balansen mel- lan energiflödet från solen till jorden och energiflödet från jorden ut i världsrymden.
Koldioxid och stoft
Vid förbränning av kol, olja eller naturgas bildas koldioxid. Ett ton sten- kol ger mer än tre ton koldioxid. I luften finns en naturlig halt av 0,03 pro- cent koldioxid, dvs 300 miljondelar, som har en mycket viktig funktion. För det första tas koldioxiden upp och används när gröna växter bygger upp organiska ämnen. För det andra har den betydelse för klimatet ge- nom sin 5 k drivhuseffekt. Normalt tränger en stor del av solens strålar i form av synligt ljus ganska obehindrat igenom atmosfären. Marken värms upp och sänder i sin tur ut värmestrålning. Koldioxiden ligger då som ett filter, som hindrar värmen från att stråla ut i rymden. Följden blir en uppvärmning av jorden.
Även om stora mängder koldioxid omsätts varje år mellan luft och växter har det visat sig att dessa processer inte kan ta hand om hur mycket kol- dioxid som helst från utsläppen. Den stora mängd fossila bränslen som används ökar därför koldioxidhalten i luften över hela jorden.
Under 1900-talet har halten gått upp från cirka 300 till nuvarande 325 mil- jondelar. Om man fortsätter att förbränna kol och olja i samma takt som nu, fördubblas koldioxidhalten på 200—250 år. Ökas förbränningen med två procent om året fördubblas koldioxidhalten på omkring 100 år. Ökas den med fem procent per år fördubblas halten på 50 år.
De kolfyndigheter som finns räcker för att mångdubbla koldioxidhalten. När halten väl är höjd tar det mycket lång tid innan den kan återgå till den tidigare nivån igen. Det sker genom att havsvattnet tar upp koldioxid eller genom att denna binds i växtligheten. Återgången beräknas ta hund- ratals eller tusentals år.
Klimatet kan påverkas om koldioxidhalten stiger kraftigt. I första hand skulle det bli varmare eftersom mer värme stannar kvar vid jorden. Där- vid ökar mängden vattenånga i luften. Då ökar också molnigheten som hindrar solens strålar från att nå jorden, och detta dämpar temperatur- höjningen. Hur stor förändring det kan bli är mycket svårt att förutsäga. Det är inte bara temperaturförändringarna som är betydelsefulla för kli- matet utan också hur nederbörden fördelar sig över olika områden. Även detta är det ytterst vanskligt att säga något om.
Från värmepannor och från industrier släpps stoft ut i atmosfären. Vid förbränning i ett kraftverk bildas också stoft som till en viss del släpps ut, även om en stor del avskils i rökgasreningen. De större partiklarna faller ned till marken relativt snabbt, men finare stoft kan hålla sig svävande i månader. Huvuddelen av allt stoft i luften kring jorden är dock av natur- ligt ursprung. Stoftet skärmar av solstrålningen och kan möjligen bidra till att sänka medeltemperaturen på jorden.
En liten höjning av medeltemperaturen i atmosfären kan få stora åter- verkningar. Havens yta kan höjas med flera meter som en följd av att de- lar av isarna på Grönland och i Antarktis smälter. Det rör sig om en ut- veckling som kan ta hundratals eller tusentals år.
Ovrigt OzonlagrLt. Ytterligare en faktor att nämna i det här sammanhanget är kväveoxidernas inverkan på ozonskiktet i de högre luftlagren. Tack vare ozonförekomsten på 20—40 km höjd — ozon är en form av syre — hindras större delen av solens ultravioletta strålar att nå till marken. Om det finns kväveoxider i dessa luftlager, kan man befara att de reagerar med ozonet och förstör detta skydd. Om den ultravioletta strålningen når jorden mer än nu kan det öka förekomsten av hudcancer. Förutom denna negativa hälsoeffekt har de ultravioletta strålarna också effekter på klimatet ge- nom att de bidrar till uppvärmning av marken. De kväveoxider som släpps ut vid förbränning av kol eller olja i kraftverk kan dock inte nå upp till ozonlagrens höjd, utan de kväveoxidutsläpp som kan vara av betydel— se är de från flygplan på höga höj der, vanligen överljudsplan.
Man har också varnat för att utsläpp av s k freoner kan påverka ozonskik— tet. Freoner används bl a i många typer av värmepumpar. Vid reparatio— ner och skrotning släpps gasen vanligen ut i atmosfären.
Elektrisk ledningsförmåga hos luften. Några forskare har på senare tid varnat för att utsläpp av krypton-85 från upparbetningsanläggningar skulle kunna innebära en miljöfara. Denna isotop skulle genom sin jonise- rande strålning påverka luftens elektriska ledningsförmåga vilket i sin tur kan påverka vädret. Hittills gjorda utsläpp av krypton-85 bedöms knap- past ha påverkat ledningsförmågan men fortsatta och ökande utsläpp skulle kunna få en märkbar effekt på den. Om utsläppen upphör tar det se- dan några tiotal år innan effekten försvinner genom att kryptonet sönder- fallit. Osäkerheten är dock stor om i vad mån klimatet kan påverkas av sådana förändringar i de elektriska förhållandena. Dessa förhållanden kan för övrigt även påverkas av kemiska föroreningar. Forskning pågår.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Vattenkraft och miljö. Betänkande avgivet av utredningen rörande vat- tenkraftutbyggnader i södra Norrland och norra Svealand (SOU 1974:22).
Vattenkraft och miljö 3. Betänkande avgivet av utredningen rörande vat— tenkraftutbyggnad i norra Norrland (SOU 1976:28).
Mineralprojekt Ranstad. LKAB:s ansökan av den 16 maj 1977 till Rege— ringen enligt 136 a % byggnadslagen.
Billingen. 4 exempel. Betänkande av Billingen-utredningen (SOU 1977:47).
W L Boeck, Meteorological Consequences of Atmospheric Krypton-85. Science. Vol 193, sid. 195—198 (juli 1976) (refererad i Forskning och fram- steg No 5, 1976).
Haverier — olyckor — katastrofer
Ordet katastrof är värdeladdat och betydelsen är ofta oklar. Tio omkom- na i en järnvägsolycka anses vara en katastrof. Det anses däremot inte tio omkomna i vägtrafiken över ett veckoslut vara — annat än för de när- mast drabbade.
Vi skulle inte godta att det inträffade två olyckor i veckan med vardera omkring 10 dödsoffer inom tåg- och tunnelbanetrafiken i Sverige. Ändå vet vi att lika många människor under samma tid omkommer i vägtrafi- ken.
Dessa starkt förenklade exempel belyser att människors värderingar av risker sällan grundas på något enkelt riskmått, t.ex. det genomsnittliga antalet omkomna och skadade per tidsenhet. Detta är något som riskfors- kare alltmer har börjat kartlägga under senare år. Ett särskilt intresse tilldrar sig vissa typer av olycksrisker där sannolikheten för att en olyc- ka inträffar är mycket låg men följdverkningarna kan bli mycket stora.
Olika människor kan ha helt olika uppfattning om hur man skall värdera olycksrisker av denna typ. Därför har vi i detta kapitel inte heller efter- strävat en riskvärdering med hjälp av något visst, enhetligt riskmått. I stället har vi inriktat oss på att kortfattat beskriva de olyckor som kan inträffa vid användning av de idag viktigaste energislagen: vattenkraft, olja, gas, kol och kärnkraft. Vi har också försökt ge en ungefärlig uppfatt- ning om sannolikheten för olyckor av olika omfattning, liksom osäkerhe- ten i riskuppskattningarna. Till sist ger vi några exempel på hur man kan använda riskuppskattningarna vid värdering och jämförelse med andra typer av risker i samhället.
Vattenkraft
Brott på fyllda kraftverks- och reglerdammar kan frigöra mycket stora energimängder — storleksordningen TWh — inom loppet av några dygn. Det är sålunda fråga om samma energimängder som frigörs vid för- bränning av omkring 100 000 ton olja eller detonation av omkring 1 miljon ton trotyl — även om häftighet och verkan givetvis inte kan jämföras.
Under de senaste årtiondena har åtskilliga stora olyckor inträffat utom- lands. Flera har krävt hundratals dödsoffer och orsakat materiella skador för miljardtals kronor. I ett fall (Vaiont, Italien 1963) krävdes 2 000 döds- offer. Det skedde när ett ras ner i ett vattenmagasin fick dammen att flö- da över.
Man kan inte dra slutsatser om riskerna för dammolyckor i Sverige från vad som inträffat utomlands. Dels är berggrunden vanligen stabilare i Sverige, dels har det vid de stora olyckorna ofta varit fråga om höga be- 191 tongdammar inspända mellan bergväggar. De svenska dammarna är i all-
Dagens Nyheter den 8 juni 1976
Dagens Nyheter den 24 april 1977
' »Från Dogan: Nyhet»; anlade Matteman. Lundquisl ' 5le .x
I laveriet på den norska oljeplanfornien ”Bravo min i Nonisl m p.
an driver mot Norr'cs Su -
Dagens Nyheter den 7 juni 1972
Explosionen var & ninja m ry- kupp": röra 5,5 cm ata S tr O Ot gruvarbetare rom hettan sig på än en explosion av man Gruvan har han .
.. .. i kärnkraftverk Sä kerhetstsystemet eldhärjat
den 27 mars 1975
pw. xos. kurvupumirm
NEW YORK. Hur nära en kaunrol med radiu— akl'm ulfull war Tenmdllm töm lördagen? härlduu nliirula kirukruflh'erk vill Rromu— Ferry lre mil nordviiu om den lilla uuden Alhem i norra Alabam- lotalhavrrende mln-n en elektriker av min-u; nu vid pl eleklriuka kabllr. Säkerheu— ryu-lane! nun ur funktion när kablarna hunn upp.
Figur 36. Dessa tidningsrubriker — alla från 1970-talet — återspeglar några av de risker för stora olyckor som är förknippade med användningen av olika energislag. Händelserna behandlas även i texten till kapitel 8.
mänhet lägre s.k. jord- och stenfyllnadsdammar. Vidare ligger de stora svenska dammarna i utpräglad glesbygd. Det har dock utomlands inträf- fat allvarliga brott även på moderna jord- och stenfyllnadsdammar. Vid en sådan olycka i juni 1976 i Idaho, USA, omkom 10 personer medan 30 000 personer i hotade områden måste evakueras.
I Sverige har i ett par fall enstaka dödsoffer krävts vid dammolyckor. I : första hand verkar det finnas risk för dammbrott vid vissa äldre dammar i mindre vattendrag. Dessa dammar är ibland bristfälligt underhållna, t.ex. på grund av att det är oklart vem som har ägaransvaret. Dessutom har några tillbud inträffat vid första dämning av nya dammar.
Brott på de stora kraftverks- och reglerdammarna i Sverige anses i huvudsak kunna inträffa endast i krigstid. Det krävs då fientliga anfall med specialkonstruerade sprängladdningar. För sådana fall har följdverk- ningarna av eventuella dammbrott uppskattats. Det visar sig att verkningarna skulle bli mycket olika i skilda älvsystem, bl.a. beroende på om det finns större sjöar och slättpartier som kan fungera som ”buffer- tar” för frigjorda vattenmassor. I vissa fall kan dock ett dammbrott ge mycket stora skador längs större delen av älvsträckan nedströms. Tiotals till hundratals dödsoffer kan krävas om förvarning och utrymning funge- rar dåligt. Förvarningstiden innan flodvågen når mer tätbefolkade områ- den är dock i allmänhet rätt lång — upp till tiotals timmar.
Sannolikheten för ett sådant dammbrott i fredstid är enligt statens vat- tenfallsverk utomordentligt liten och i praktiken helt försumbar. Man pe- kar bl.a. på att de stora kraftverks- och reglerdammarna kontrolleras mycket noggrant både under byggnadstiden och efteråt. Modellförsök har också visat att om ett dammbrott skall kunna utlösas ens av spräng- laddningar måste vattennivån i dammen ligga nära övre dämningsgrän- sen. Så höga vattennivåer har man i genomsnitt bara ett fåtal dagar per . år i de flesta dammar. Någon mer ingående, siffermässig uppskattning av riskerna för dammbrott i Sverige i fredstid föreligger inte för närvarande men en studie pågår på uppdrag av energikommissionen.
I detta sammanhang kan nämnas att de holländska nordsjödammarna är konstruerade för att risken för ett allvarligare dammbrott skall vara mindre än ca 1 på 10 000 år. Dessa dammar utsätts dock — i motsats till svenska dammar — för påfrestningar i form av kombinationer av högt f tidvatten och hårt väder som ej kan kontrolleras, även om de i viss mån * kan förutses.
Olja
Oljehanteringen kan medföra olyckor med katastrofartade följder för bå- de människor och natur. Olyckor där många personer skadas kan inträffa vid borrning och utvinning, under transport i tankfartyg och vid raffina- derierna. När man vid borrningen kommer ned i de lager, där det finns olja och gas, kan trycket plötsligt öka och olja och gas kastas upp genom borrhålet. Om detta inträffar är risken för explosion överhängande. Mins- ta gnista, som kan bildas t.ex. då metallföremål stöter mot varandra, kan antända den utströmmande oljan och gasen, som sedan fortsätter att brin- na. En sådan brand är mycket svår att släcka. Flera olika metoder finns. Ett sätt är att borra ett snett hål vid sidan av det första och den vågen av-
leda oljan utan att den fattar eld. Man kan också försöka skilja lågan från den utsprutande oljan med en sprängladdning. Släckningsarbetet kan ta veckor eller månader.
En blowout, som den okontrollerade utströmningen kallas, kan inträffa både vid olj eutvinning till lands och till havs. Det är svårare att bemästra en blowout till havs. Även räddningsarbetet blir svårare. Vid brand på en plattform till havs kan många personer sväva i fara. Vid ett och samma tillfälle brukar två arbetslag om ca 15 man finnas på en borrplattform. Ibland finns avsevärt fler, både på plattformen och närliggande försörj- ningsfartyg.
Transporter av olja med tankfartyg kan innebära risker för dem ombord. Omkring en tredjedel av olyckorna med större tankfartyg har samband med bränder. Det är framför allt dessa som ger risker för hela besätt- ningen, som kan uppgå till ca 30 personer. Ännu värre olyckor med hän- syn till personskador är givetvis tänkbara, nämligen kollision mellan tankfartyg och passagerarfartyg.
I raffinaderier och lager av oljeprodukter finns risk för att brand eller ex- plosion leder till ett stort antal personskador. I Rio de Janeiro dödades 21 människor och skadades 48 vid en olycka 197 2. I Rotterdam dödades två och skadades 85 allvarligt vid en explosion i ett raffinaderi 1968.
Raffinaderier ligger ofta i tätbefolkade områden. En större explosion kan därför skada både byggnader och människor utanför själva anlägg- ningen. Vid olyckan i Rotterdam skadades flera tusen personer i omgiv- ningen mer eller mindre allvarligt av glassplitter. Byggnader på flera kilo- meters håll skadades.
Med hjälp av statistik från olika länder kan man uppskatta riskerna för olyckor med omfattande personskador i samband med oljehanteringen i samtliga processled för ett kraftverk. Om man driver ett olj ekraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt i 20 år skulle sålunda risken för en olycka med 20 eller fler omkomna uppgå till 1,4—2,7 procent enligt än så länge prelimi- nära siffror från en norsk studie. Risken för större olyckor — mer än 100 omkomna — skulle enligt samma studie och under samma förutsättningar kunna uppgå till 0,2—0,3 procent. Uppskattningen måste betraktas som mycket osäker särskilt för de större olyckorna. Riskerna kan ha över- skattats, bl & eftersom större olyckor är så sällsynta. Man kan vidare vänta sig att riskerna kan vara olika stora i olika länder och anläggningar, bl a med hänsyn till hur moderna anläggningarna är. Risksiffrorna går därför inte att direkt tillämpa på svenska förhållanden.
Vid olyckor inom oljehanteringen kan man vänta sig att det i första hand är de anställda som drabbas. Dödsoffer bland allmänheten ingår dock i de angivna siffrorna.
Risker för milj öskador
En stor blowout från en borrplattform till havs leder till att olja rinner ut på havsytan, skadar sjöfågel samt förgiftar fisk och andra organismer. Ofta förstörs också stränder över stora områden. Man har uppskattat att det är risk för att ett borrhål av 500 blåser ut okontrollerat vid borrning till havs.
Olyckan vid Bravoplattformen våren 1977. då drygt 20 000 ton olja kom
] ?
ut i Nordsjön, var statistiskt sett inte oväntad. I en officiell engelsk rap- port från 1976 har man räknat med 80% risk för åtminstone en blowout i Nordsjön under de följande fem åren. Högst en på tio blowouts uppskat- tas ge nämnvärda oljeutsläpp. Det största utsläppet till havs hittills sked- de 1969 utanför Santa Barbara i Kalifornien, där mer än 300 000 ton läckte ut under en tid av flera månader.
Miljöskadorna från ett stort oljespill kan vara av många slag — skador på djur- och växtliv, skador på fiske- och rekreationsområden. Skadorna kan bara till en del mätas i pengar. En uppskattning av de mest direkta kost- naderna ger ändå en uppfattning om hur stora skador det kan bli fråga om. Om det skulle ske ett mycket stort utsläpp i Nordsjön — 10 000 ton per dag i hundra dagar — och en tiondel härav drev mot svenska kusten skulle det i Sverige kunna bli skador för 300—400 miljoner kr. Sanering av stränder svarar för de största kostnaderna, men fiske och turistnäring skulle också drabbas ekonomiskt i betydande grad.
Tankerolyckor kan medföra mycket stora oljeutsläpp. Förlisningen av tankfartyget Torrey Canyon utanför sydvästra England 1967 ledde till att 95 000 ton olja kom ut i havet. En blowout och en tankerolycka kan vara jämförbara till utsläppets storlek. Tankerolyckan kan dock inträffa intill kusten och medför då ett mera omedelbart hot mot stränderna än en blowout i Nordsjön. Kollision eller grundstötning är de vanligaste orsa- kerna till stora tankerolyckor.
Läckor på rörledningar för olja är ytterligare en orsak till utsläpp. En ut- mattad svetsfog kan brista och ge ett stort utsläpp. Tryckfallet som föl- jer på läckaget registreras visserligen snabbt och ledningen stängs då au- tomatiskt av. Innan dess kan dock upp till en tiondel av all olja i ledningen rinna ut. Det kan röra sig om 10 000—20 000 ton. Om en läcka är liten och inte leder till rörbrott kan någon procent av flödet i ledningen läcka ut ut- an att det märks i kontrollanordningarna. Det kan röra sig om 1 OOO—2 000 ton per dygn. Om ledningen ligger på havsbotten, flyter oljan upp till ytan. och stora skador kan hinna uppstå innan läckan upp- täcks.
Som framgår av kapitel 7 (s 184) svarar dock större olyckor bara för om- kring en tiondel av all olja som spills ut i havet.
Naturgas
Naturgas utvinns på liknande sätt som olja. Många oljekällor producerar gas samtidigt med oljan, men det finns också fält med enbart gas. Risker- na för blow-out och antändning är minst lika stora vid borrning efter gas som vid borrning efter olja. En skillnad är att man inte får några beståen- de skador på miljön vid olyckor då enbart naturgas släpps ut. Riskerna för förluster av människoliv vid en borrolycka är av samma slag som vid oljeborrning.
Naturgas transporteras i rörledningar eller nedkyld till våtskeform (LNG) i särskilda tankfartyg till den plats där den används eller lagras. Transport i rörledning anses vara relativt riskfri, särskilt om man undvi- ker att dra ledningen genom tätbebyggda områden.
Transport i tankfartyg ger risker vid t ex kollision eller grundstötning. Ett tankfartyg för flytande naturgas är annorlunda byggt än en oljetan-
ker. Gasen, som skall hållas kallare än —1620 C, finns i cisterner med me- tertj ock isolering av exempelvis cellplast. Utanför isoleringen kommer yt- terligare ett hölje av plåt. Dessa cisternenheter monteras med stödanord- ningar i fartygets skrov. Konstruktionen skyddar inte bara mot gasför- luster genom uppvärmning och avdunstning utan cisternerna blir också bättre skyddade mot läckage vid kollisioner och grundstötningar än last- utrymmena i en oljetanker. I början av 1977 fanns det 35 tankfartyg för transport av flytande gas med en genomsnittlig lastförmåga på 46 000 kubikmeter flytande naturgas. På land lagras flytande gas i väl värme- isolerade cisterner som kan rymma omkring 100 000 kubikmeter.
Brott på en cistern med flytande naturgas i ett fartyg eller på land kan le- da till att stora mängder gas snabbt sprids över stora ytor. Även om ga- sen inte antänds kan själva omvandlingen från vätska till gas i vissa fall ske plötsligt och explosionsartat. Antändning genom gnistbildning eller dylikt kan dock sällan undvikas och resultatet blir omfattande bränder och i vissa fall explosioner. Vid en olycka i Cleveland, USA, 1944 omkom 128 personer när en lagringstank för flytande naturgas brast och den ut- strömmande gasen nådde bebyggelse och antändes. Tankbrottet berodde på att man använt en stålsort som blev spröd vid låga temperaturer. Tan- ken hade heller ingen invallning som kunde förhindra att gasen spreds över stora områden. Olyckan ledde till kraftigt skärpta säkerhetsbestäm- melser.
Den statistik som finns över yrkesskador visar att de genomsnittliga ris- kerna vid hantering av flytande naturgas numera är ungefär lika stora som vid arbete med andra petroleumprodukter. Vi har inte haft tillgång till några siffermässiga uppskattningar av risken för stora olyckor. Det står dock klart att transport av flytande naturgas i närheten av tätbe- byggda områden innebär en liten risk för olyckor av stor omfattning.
Den tidigare nämnda norska studien har utifrån befintlig statistik upp- skattat riskerna sammanhängande med utvinning, direkt rörtransport och elkraftproduktion i ett gaseldat aggregat utan omvandling till flytan- de gas eller lagring. Om man driver ett sådant gaseldat kraftverk om 1 000 MW elektrisk effekt i 20 år skulle sannolikheten för en olycka med 20 eller fler omkomna uppgå till 0,7—1,3 procent och för en olycka med 100 eller fler omkomna till 0,1—0,2 procent, allt enligt än så länge prelimi- nära siffror från den norska studien. Liksom i oljefallet är osäkerheten stor i riskuppskattningen, särskilt för mycket stora olyckor. Uppskatt- ningen gäller ett specifikt kraftverksläge i Norge varför det är osäkert hur den kan tillämpas på svenska förhållanden. Risksiffrorna går dock att jämföra med de risksiffror för olja och kol som hämtats ur samma norska studie. Studier av risker vid hantering av naturgas pågår genom energi- kommissionens försorg.
Kol
Svåra olyckor i kolgruvor har krävt hundratals dödsoffer även under se- nare år. Ofta orsakas de svåra olyckorna av explosioner i blandningar av luft och brännbar gas eller koldamm. N är man bryter loss kolet ur en flöts kan s k gruvgas som huvudsakligen består av metan, frigöras. En gnista kan medföra att gruvgasen exploderar och virvlar upp koldamm som se- dan för explosionen och branden vidare. Säkerhetsåtgärderna i kolgruvor
inriktas till stor del på att förebygga sådana explosioner. God ventilation skall förhindra att farliga mängder gruvgas samlas. Andra åtgärder skall förhindra att koldamm kan virvla upp och antändas.
Ras (med eller utan samband med explosion), plötsliga inbrott av vatten och hisshaverier kan också kräva många offer i en enda olycka. Säkerheten i kolgruvor i industriländerna har gradvis förbättrats. Åren 1870—1920 omkom 8 000 personer i brittiska kolgruvor enbart genom ex- plosioner. Under perioden 1924—1974 omkom drygt 2 000 personer av samma orsak, varav endast 10 under perioden 1964—1974. I EG-lånderna (utom Storbritannien) inträffade åren 1960—1964 11 större olyckor med totalt 387 dödsfall, 1965—1969 9 större olyckor med totalt 90 dödsfall och 1970—1974 8 större olyckor med totalt 92 dödsfall. Utvecklingen i USA är likartad.
På andra håll i världen har gruvolyckor av betydligt större omfattning förekommit under senare år. I Wankie i Rhodesia omkom exempelvis 400 personer 1972.
Jämsides med ansträngningarna att minska risken för en olycka har man också sökt begränsa följderna av de olyckor som trots allt inträffar. En sådan åtgärd är t ex att tillåta att högst 50 personer vistas samtidigt i samma ventilationsområde i en gruva.
Det kan också inträffa stora olyckor i andra led av kolhanteringen än i gruvbrytningen. I Aberfan i Storbritannien kom 1966 ett askupplag i rörelse och begravde bl a en skola. Totalt omkom 144 personer. I Buffalo Creek i USA rasade 1972 en damm för avloppsvatten från kolgruvor. Dammen var byggd av gruvavfall. Över 100 personer omkom och flera tusen blev hemlösa.
Eftersom säkerheten i gruvor har förbättrats under senare är, åtminstone i de utvecklade industriländerna, underskattar man inte riskerna om man bygger på tidigare statistik. Flera uppskattningar av risken för stora olyckor har publicerats. De bygger på olika antaganden och är svåra att jämföra direkt med varandra. Det stora antalet små olyckor i kolgruvor svarar dock i genomsnitt för mer än 90 procent av dödsfallen.
Enligt en uppskattning skulle det i genomsnitt inträffa en större olycka (mer än 5 omkomna) per 200 miljoner ton utvunnet stenkol. Det kan inne- bära ett riskbidrag på omkring ett tiondels dödsfall per driftår för ett 1 000 MW kraftverk. Totalt inträffar i genomsnitt ca 4 dödsfall på grund av yr- kesskador i olika processled, räknat per driftår för ett sådant kraftverk.
Enligt än så länge preliminära siffror från den tidigare citerade norska studien skulle sannolikheten för en olycka med 20 eller flera omkomna uppgå till 5,5—7,6 procent och för en olycka med mer än 100 omkomna till 1,3—2,2 procent, allt räknat för det fall man driver ett koleldat kraft- verk om 1 000 MW elektrisk effekt i 20 år.
Kärnkraft
Olycksrisker vid lättvattenreaktorer
Den samlade drifterfarenheten från kärnkraftverk med lättvattenreakto- rer uppgår f n till omkring 700 reaktordriftår. Hittills har ingen olycka in- träffat som medfört otillåtna utsläpp av radioaktiva ämnen till omgiv-
ningen. Inte heller har det förekommit dödsoffer bland vare sig anställda eller allmänhet till följd av direkta strålskador. Vid kärnkraft kan således beskrivningar av olycksförlopp och riskuppskattningar inte bygga på vad man vet från redan inträffade stora olyckor, vilket är fallet vid vat- tenkraft, olja, naturgas och kol.
Frånvaron av större olyckor under ca 700 driftår ger inte en statistiskt tillfredsställande grund för att uppskatta risken för stora olyckor. Istäl- let får man försöka analysera möjliga olycksförlopp på teoretisk väg och uppskatta sannolikheten för olika händelser.
Eftersom en stor olycka i ett kärnkraftverk kan få mycket omfattande följdverkningar — kanske tusentals dödsfall — spelar olycksrisker en framträdande roll i kärnkraftdebatten. Därför har vi också valt att redo- visa dessa frågor relativt utförligt.
Akuta strålskador
Vid stråldoser på omkring 200 rad eller mer till hela kroppen finns risk för att den bestrålade dör till följd av skador på benmärgens blodbildande funktion.Vid en dos på ca 200 rad når antalet livsviktiga blodkroppar ett minimum efter 30 dygn. Vid lägre stråldoser är skadorna på de blodbil- dande organen inte livshotande. Den som fortfarande lever sex veckor ef- ter att ha fått en hög helkroppsdos har goda utsikter att klara sig helt. Med god medicinsk vård har man 50 procent chans att överleva en strål- dos på 300 rad till hela kroppen.
Om stråldosen överstiger 500 rad har man inte stora möjligheter att över- leva. Vid doser mellan 500 och 2 000 rad är det framför allt skador på mat- smältningsorganen som leder till döden. Delar av tarmvävnaden förstörs och kroppen kan inte ta upp vätska och näring. Vid doser över 1 000 rad le- der skadorna till döden inom tre till fjorton dygn. Om stråldosen är myc- ket hög — större än 2 000 rad — skadas det centrala nervsystemet. Strål- doser Över 5 000 rad leder med visshet till dessa skador. Döden inträffar i så fall inom ett dygn.
Figuren belyser risken för olika skador och död till följd av stråldoser som drabbar hela kroppen inom en kort tidsrymd.
Om strålningen bara träffar delar av kroppen blir skadorna annorlunda. Vid bestrålning av huden med doser från 300 till 1 000 rad uppstår allt- ifrån rodnader och håravfall till svårläkta sår, beroende på stråldosens storlek. Vid 2 000 rad läker hälften av skadorna inom ett par månader.
Radioaktiv jod samlas i sköldkörteln och förstör denna helt om stråldosen uppgår till 5 000— 10 000 rad i körteln.
Om man delar upp en stråldos på flera bestrålningstillfällen blir skadorna mindre än om personen i fråga utsätts för samma dos på en enda gång. Fördelas dosen över tio dygn krävs exempelvis dubbelt så stor samman- lagd stråldos som vid ett bestrålningstillfälle för att åstadkomma samma skada. Fördelas bestrålningen över flera månader, behövs ca tre gånger så stor sammanlagd dos. Det beror på att kroppen hinner nybilda en del cel-
198 ler och ersätta de skadade mellan varje bestrålningstillfälle. Trots det kan
Fysikaliskt möjliga haveriförlopp som kan leda till stora olyckor
De svåraste haveriförlopp som är fysikaliskt möjliga i en lättvattenreak- tor 1eder samtliga till förlust av det kylvatten som omger reaktorhärden. I lättvattenreaktorn fungerar kylvattnet samtidigt som moderator, dvs vattnet bromsar neutronerna till lagom hastighet för att uranatomerna skall kunna klyvas i en kedjereaktion (se faktaruta 12, s 92). Om kylvatt- net försvinner stoppas således kärnklyvningen och därmed huvuddelen av energiutvecklingen i reaktorhärden. En lättvattenreaktor kan därför aldrig explodera som en kärnladdning, dvs genom att mycket stora mäng- der kärnenergi plötsligt frigörs. Däremot utvecklar sönderfallet av klyv- ningsprodukterna i härden så mycket värme att kärnbränslet smälter ned när det inte kyls. Härdsmältningen kan medföra att en avsevärd del av de stora mängderna radioaktiva ämnen i reaktorhärden slipper ut i omgiv- ningen. Förlusten av kylvattnet i reaktortanken kan — liksom i alla ång—
28
skador kvarstå som inte syns utåt. Det betyder att ett antal förhållande- vis höga stråldoser som var för sig inte åstadkommer någon synlig skada, tillsammans kan förstöra ett tillräckligt antal celler för att ge en strålska- da av samma slag som vid en kraftig engångsbestrålning.
Risk för skada eller död
Foster- Benmärgs- Skada på (l)/80 skada skada mag-tarmkanalen 50 Ska- Död Ska- Död da då 0 Overlevnadstid 500 I 000 1 500 rad dygn i i | Sanno- | Sannolik j Sannolik 50 lik över- | död till | tidig död levnad | följd av | till följd | benmärgs- | av skada | skada | på mag- | | tarmkana- | | len ! | | | | I
0 500 1 000 1 500 rad
Övre diagrammet: Risken för skada och död efter akut helkroppsbestrålning med olika stråldoser. Undre diagrammet: Överlevnadstid efter akut helkroppabestrålning.
panneanläggningar — vara förknippad med våldsamma ångexplosioner som kan skada reaktorbyggnaden och på annat sätt bidra till att de radio- aktiva ämnena i härden sprids till omgivningen.
Möjliga skadeverkningar vid en stor olycka
Följderna av ett utsläpp av radioaktiva ämnen blir starkt beroende av de väderförhållanden som råder vid tillfället. Det värsta som kan hända är att vädret är sådant att de utströmmande radioaktiva ämnena förs längs marken mot närliggande tätbebyggda områden. Under vissa antaganden om mängden utsläppta ämnen och väderförhållanden kan då stråldoserna till befolkningen uppskattas. Sådana beräkningar har utförts för en rad utländska reaktorlägen. Beräkningar för svenska reaktorlägen pågår ge- nom kärnkraftinspektionens och energikommissionens försorg. Några preliminära resultat redovisas i strålskyddsinstitutets underlagsrappor- ter. Uppskattningarna avser Barsebäck. Resultaten liknar dem som erhål- lits för studier av utländska reaktorlägen.
Enligt uppskattningarna skulle en mycket svår olycka i Barsebäck under ogynnsamma väderförhållanden kunna ge befolkningsdoser av storleks- i ordningen många miljoner manrem. Detta skulle kunna medföra att , många tusen människor insjuknar i en eller annan form av cancer. Cancer- , fallen kommer att fördelas över flera tiotal år, dvs i en befolkningsgrupp l om en milj on skulle nuvarande antal cancerfall per år öka med något tiotal . procent. Det totala antalet ärftliga skador över kommande generationer . skulle troligen bli avsevärt mindre än antalet cancerfall (se faktaruta 29 på nästa sida). Antalet dödsfall till följd av akuta strålskador blir också troligen mindre än antalet cancerfall. Ändå kan det bli fråga om att något 1 eller några tusental människor drabbas av stråldoser som leder till döden inom någon månad efter en mycket stor olycka om reaktorn ligger nära stora tätorter. Vid en stor olycka kan man knappast räkna med att det går att rymma ut stora tätorter på kort tid.
Beläggning av mycket stora områden i vindriktningen med radioaktiv jod kommer att göra mjölken därifrån odrickbar under någon månad eller , två om olyckan sker under betessäsongen. Beläggning med cesium-137 l kan begränsa markanvändningen under betydligt längre tid och kräva omfattande saneringsåtgärder. De områden som berörs av beläggningar- na kan röra sig om tiotals till tusentals km2. Man vet litet om de sociala följderna av att man behöver utrymma så stora områden under lång tid. I ' Barsebäcksfallet kan exempelvis både stora städer och jordbruksbygd beröras.
Säkerhetssystem.
Skyddet mot reaktorolyckor är omfattande och bygger på följande grup- per av åtgärder
Kvalitetssäkring (quality assurance) i alla led vad gäller konstruktion, byggnad, drift och underhåll av en kärnreaktor. Kontrollen skall ut- övas av organ som är fristående i förhållande till dem som bygger och driver kärnreaktorn. Till denna grupp av åtgärder kan även räknas ur— val och utbildning av driftspersonal.
Haveriförhindrande system som hindrar att avvikelser från normala driftförhållanden leder till haveri. Hit hör bl a system som automa-
tiskt snabbstoppar reaktorn när driftvärdena avviker från de norma- la i kritisk omfattning.
E Skadebegränsande system som begränsar följdverkningarna om ett haveri skulle inträffa. Hit hör bl a nödkylsystem som skall förhindra härdsmältning vid förlust av kylvattnet samt en reaktorbyggnad som skall klara stora påkänningar vid ett haveri utan att radioaktiva äm- nen läcker ut till omgivningen.
I största möjliga utsträckning förser man en reaktor med flera av varand- ra oberoende säkerhetssystem, som skall kunna ta hand om uppkomman- de fel. En olycka skall kunna förhindras eller begränsas även om inte alla system fungerar. Det kan t ex räcka om ett av tre eller två av fyra av de oberoende säkerhetssystemen träder i funktion om det uppstår ett fel. Man säger att säkerhetssystemen är uppbyggda med redundans. Även det normala driftsystemet är delvis uppbyggt på det här sättet. Det gör att driften kan fortgå normalt även om någon del av kontrollutrustningen inte fungerar.
Riskuppskattningar
För att man skall få ett reaktorhaveri som leder till en olycka med ett stort antal offer måste följ ande kedja av händelser inträffa:
reaktorn råkar ut för ett tekniskt fel eller ett mänskligt felgrepp som skapar en onormal driftsituation.
alla berörda haveriförhindrande system fungerar bristfälligt så att ett haveri inträffar
alla berörda Skadebegränsande system fungerar bristfälligt så att större mängder radioaktiva ämnen släpps ut till omgivningen.
väderförhållandena vid haveritillfället är sådana att de radioaktiva ämnena når närliggande, tätbefolkade områden.
Ärftliga skador från en stor reaktorolycka 29
Räknat i antal människoliv vore det en mycket stor olycka om ett reak- torhaveri skulle ge upphov till 1 000 fall av ärftliga skador. Av dessa skul- le ca 300 inträffa i den första generationen, dvs bland barnen till dem som drabbats av stråldoserna. Från befolkningsgenetisk synpunkt skulle stråldoserna ändå innebära en obetydlig och övergående ökning av muta- tionsfrekvensen. Utslaget över hela Sveriges befolkning motsvarar de 1 000 fallen en ökning av antalet mutationer under en generation med 1,7 procent.
För att förorsaka 1 000 fall av ärftliga skador krävs 5 miljoner manrem av genetisk betydelse. Det innebär en kollektiv stråldos till allmänheten på mer än 10 miljoner manrem. Om en så stor kollektiv stråldos fördelas på 30 000 människor kommer omkring hälften av dessa att dö av akuta strål- skador. Fördelas denna kollektiva stråldos någorlunda jämnt över en mil- jon människor kan man inte vänta sig några dödsfall på grund av akuta strålskador. Däremot kan man vänta sig att totalt omkring 5 000 fler människor än normalt kommer att insjukna i cancer under de närmaste årtiondena efter bestrålningen. De ärftliga skadorna skulle alltså inte in- nebära den största belastningen vid en sådan mycket stor olycka.
Vid en s k riskanalys studerar man sådana tänkbara händelseutveck- lingar och söker dela upp dem i ett stort antal delhändelser. Sannolikheten för vissa av dessa delhändelser kan ofta uppskattas förhållandevis väl. Det kan exempelvis gälla felfunktion hos ventiler, reläer etc. Också risken för ogynnsamma väder- och vindförhållanden kan uppskattas ur meteoro- logiska data. Med hjälp av de uppskattade riskerna för olika delhändelser kan man göra en uppskattning av den totala sannolikheten för olyckor av olika omfattning när det gäller stråldoser till allmänheten. En sådan upp- skattning blir dock mycket osäker.
En av de mer omfattande riskanalyserna av denna typ redovisas i den s k Rasmussenstudien. I den analyseras två kärnkraftverk med lättvatten- reaktorer av liknande typ som vi har i Sverige. Med utgångspunkt i dessa analyser görs en bedömning av den totala risken från 100 amerikanska kärnkraftverk. Rasmussenstudien har kritiserats i flera avseenden. Bland invändningarna kan nämnas
Reaktorinneslutningar
Reaktorinneslutningen har en viktig Skadebegränsande funktion vid ett eventuellt reaktorhaveri. Den skall förhindra omfattande läckage av ra- dioaktiva ämnen till omgivningen. Reaktorinneslutningen är en tryckbä- rande och gastät byggnad. Den är dimensionerad för tryck upp till omkring fem gånger det vanliga lufttrycket.
Inneslutningen i en kokarreaktor (BWR) omfattar bara reaktorn och hu- vudcirkulationskretsar. Den ånga som frigörs vid ett rörbrott leds genom nedblåsningsrör till en vattenbassäng. Där kondenseras ångan. Inneslut- ningen är fylld med kvävgas för att förhindra knallgasexplosion från eventuell vätgas som kan bildas vid ett haveri.
Reaktorinneslutnmg hos BWFl (kokarreaktor)
Reaktorinne- slutmngens betongvägg
Drywell
lngjuten stälkonstruk- tion
Wetwell
Reaktorbyggnad
Kondensations- bassäng
de teoretiska sannolikhetsuppskattningarna blir osäkra, bl a genom att man kan förbise fel som samtidigt sätter ett antal säkerhetssy- stem ur spel, t ex bränder och mänskliga felgrepp
C man har undervärderat sannolikheten för att man får mer omfattande utsläpp av vissa isotoper och därmed sammanhängande skador, om ett omfattande reaktorhaveri inträffar
l: man har undervärderat risken för cancer och andra skador som visar sig en längre tid efter olyckan. Bl & har man kritiserat de samband mellan dos och cancerrisk som använts i studien. Beroende på de när- mare omständigheterna vid ett eventuellt haveri skulle dessa sena ska- dor kunna bli 10 till 100 gånger fler än de dödsfall som inträffar inom någon månad efter en olycka.
Kritiker har också ifrågasatt Rasmussenstudiens bedömning av risken för en stor olycka orsakad av att själva reaktortanken brister. De skade- begränsande systemen i reaktorer av den typ som studeras är nämligen
30
Reaktorinneslutningen i en tryckvattenreaktor (PWR) omfattar hela pri- märsystemet, dvs reaktorn, cirkulationskretsar och ånggeneratorer. Den- na inneslutning är fylld med luft. Volymen är så stor att eventuell vätgas späds ut så, att den inte kan antändas.
Reaktorinneslutmng hos PWR (twckvanenreaktor)
Reaktor-
60 m inneslutning
Ånggeneratorer
Man studerar även möjligheterna att förlägga stora reaktorer i bergrum för att ytterligare förbättra inneslutningen. Bergrumsförläggning har än- vänts i Sverige för ett mindre kraftvärmeaggregat (Ågestareaktorn).
byggda så att de normalt skall kunna klara ett brott på de stora rörled- ningar som leder till reaktortanken men inte ett brott på själva tanken. Ett tankbrott kan leda till stora radioaktiva utsläpp. Ansvariga säker- hetsmyndigheter har bedömt att sannolikheten för ett sådant tankbrott kan hållas så låg genom fortlöpande kontroll av tankarna att det inte på- verkar den totala riskbilden i avgörande grad. I Tyska förbundsrepubli- ken har man dock rest krav på att Skadebegränsande systern såsom reak- torinneslutningen skall klara även ett stort tankbrott.
Enligt Rasmussenstudien är sannolikheten omkring en på sju miljoner driftår för en olycka som ger omkring 100 dödsfall i direkta strålskador. Enligt kritiken från bl a den amerikanska miljövårdsmyndigheten EPA bör man vid en sådan olycka dessutom räkna med något eller några tusen- tal cancerfall. Flowerskommissionen redovisar brittiska studier som ger sannolikheter på mellan en på hundratusen och en på en milj on driftår för en olycka som medför allvarliga utsläpp av radioaktivitet. Därtill kommer sannolikheten för ogynnsam vind i förhållande till tätorter. Statistiker har påpekat att det vanligen är föga meningsfullt att räkna med sannolik- heter för stora haverier som är lägre än omkring en på hundratusen per driftår eftersom osäkerheten i riskanalyserna är så stora.
En amerikansk forskargrupp har i en nyligen publicerad rapport sökt uppskatta en rimlig övre gräns för osäkerheten i riskbegränsningar av denna typ på grundval av en starkt kritisk granskning av Rasmussenstu- dien. Under deras som de själva säger ytterst pessimistiska antaganden skulle en övre gräns för sannolikheten för en ytterst allvarlig olycka kun- na uppskattas till omkring fem på hundratusen driftår. De har då räknat med en sannolikhet om en på tusen driftår för härdsmältning som medför avsevärda utsläpp, bl a under antagande att nödkylsystemen ej funge- rar. De har vidare räknat med en genomsnittlig sannolikhet om 5 procent över ett stort antal reaktorlägen för att väderförhållandena leder till att utsläppen förs mot stora befolkningscentra. Om tio reaktorer drivs i 20 år ger detta en övre gräns på 1 procent för sannolikheten för en ytterst all- varlig olycka. Detta skall då inte tolkas så att sannolikheten är så stor utan som en pessimistisk övre gräns för osäkerheten i riskuppskattning- arna.
Med en ytterst allvarlig olycka avses i de amerikanska studierna ett ha- veri med stora utsläpp av radioaktiva ämnen under ogynnsamma väder- förhållanden vid någon av de reaktorer som ligger nära stora befolknings— centra i USA. De uppskattningar av sannolikheter och följdverkningar som gjorts för amerikanska reaktorer får givetvis tillämpas med stor för- siktighet på svenska förhållanden. Det är dock rimligt att anta att de be- folkningsdoser om många miljoner manrem som uppskattats för Barse- bäcks-Köpenhamnsfallet kan tas som exempel på en ytterst allvarlig olycka vid nuvarande svenska reaktorlägen. Enligt en dansk studie är sannolikheten för ogynnsamma väderförhållanden för det speciella fallet Barsebäck-Köpenhamn under 2 procent. För mer ingående riskuppskatt- ningar för svenska reaktorlägen får vi hänvisa till pågående studier ge- nom kärnkraftinspektionens och energikommissionens försorg.
Tillbud
Kärnkraftinspektionen har gjort en utförlig sammanställning av olika händelser vid lättvattenreaktorer i Sverige och utomlands där säkerhets-
l l
l l l
systemen satts på prov. Ett stort antal sådana händelser har rapporte- rats. Vid mycket få av dessa var säkerheten påverkad i mer betydande grad enligt tillsynsmyndigheterna. Endast två från säkerhetssynpunkt mer allvarliga haverier har hittills drabbat moderna, stora lättvatten- reaktorer (Wiirgassen, Västtyskland, 1972 och Browns Ferry. USA, 1975). Inget av dessa medförde kylvattenförlust eller härdsmältning. I båda fallen var mänskliga felgrepp av avgörande betydelse. Haveriet i Browns Ferry var troligen allvarligast från säkerhetssynpunkt eftersom en del av den säkerhetsutrustning som behövde fungera för att avvärja ett större haveri sattes ur funktion.
Vad som inträffade i Browns Ferry var att en elektriker provade tätheten i några kabelgenomföringar med lågan från ett ljus. Isoleringen fattade eld, ett stort antal kontrollkablar förstördes och ett antal ventiler, pum- par och fläktar som ingick i säkerhetssystemen blev utan manöverström. Tillräckligt mycket av utrustningen förblev dock manöverduglig under händelseförloppet för att reaktorerna skulle kunna ställas av.
Under några korta perioder av händelseförloppet var viktiga säkerhets- system för bl a härdkylningen ur funktion. De åtgärder som vidtogs gav dock en säker kylning och det fanns hela tiden viss reservkapacitet till- gänglig. Sannolikheten för att haveriet gått vidare så långt som till härd- smältning uppskattades i Rasmussenstudien till högst en på hundra.
Browns Ferry-branden är ett allvarligt exempel på en händelse som sam- tidigt sätter normalt oberoende säkerhetssystem ur funktion (s k com- mon mode failure). Den har också lett till att en rad åtgärder vidtagits vid befintliga installationer för att förhindra sådana händelseförlopp i framti- den.
Statistiskt sett säger dock vare sig Browns Ferry-branden eller andra så- kerhetsrelaterade händelser något om rimligheten i de tidigare redovisade risksiffrorna för stora olyckor. Därtill är den sammanlagda drifttiden för stora lättvattenreaktorer fortfarande för kort.
Olycksrisker vid upparbetningsanläggningar och därtill knutna avfallslager
Upparbetning av kärnbränsle
Vi har, bl a av tidsskäl, inte funnit det möjligt att närmare studera ka- tastrofriskerna vid någon speciell typ av upparbetningsanläggning. I själva upparbetningsprocessen cirkulerar ungefär lika mycket radioakti- va ämnen som det finns i en reaktor men vid lägre tryck och temperatur. Jämfört med en reaktor finns det därför gynnsammare tekniska förut- sättningar att minska risken för en omfattande och okontrollerad sprid- ning av radioaktiva ämnen utanför fabriksbyggnaderna.
Lagring av flytande avfall Vid en upparbetningsanläggning kan det bli nödvändigt att lagra högak- tivt avfall i form av en syralösning som måste kylas under åtskilliga år. Avfallet, som främst innehåller klyvningsprodukter, lagras i underjordis- ka tankanläggningar. I några fall har stora läckage förekommit från tan- kar av äldre typ, främst innehållande avfall från militära reaktorer. Mo- derna tankanläggningar har avsevärt förbättrade skyddsanordningar (jfr figur 27 på sid 102). De risker som fortfarande finns torde närmast vara
förknippade med grovt slarv eller sabotage. Skadeverkningarna av ett omfattande läckage kan dock bli allvarliga eftersom stora mängder radio- aktiva ämnen då kan komma ut i mark och grundvatten. I dessa avseen- den innebär det troligen mindre risker att lagra de använda bränsle- elementen från lättvattenreaktorer sådana de år. Från risksynpunkt kan det alltså vara lämpligt att vänta med att upparbeta kärnbränslet tills det högaktiva avfallet i stort sett direkt kan föras över till en form som läm- par sig för slutförvaring.
Plutoniumhantering
Katastrofriskerna vid hanteringen av det plutonium som erhålls vid upp- arbetningen är av två helt skilda slag — dels olycksrisker till följd av oav- siktliga felgrepp vid plutoniumhanteringen, dels risker förknippade med terror, sabotage och okontrollerad spridning av klyvbart material för kärnladdningar. Den senare gruppen av risker berör vi kortfattat i kapitel 9.
Olycksriskerna finns såväl i själva plutoniumlagret som i därtill knutna anläggningar, t ex för framställning av bränsleelement. Risken för kata- strofartade skadeverkningar är främst förknippad med olyckor som kan leda till att större mängder plutonium sprids ut i atmosfären, framför allt om plutoniet når tättbefolkade områden innan det spätts ut tillräckligt. Den farligaste plutoniumisotopen ger svåra skador redan vid inandning av något miljondels gram. Detta gäller plutonium-238. För andra isotoper som plutonium-239 behövs det mer plutonium för att ge samma skaderisk — omkring något tusendels gram. För att ge samma skaderisk om man får i sig plutonium med födan behövs det tusen gånger större mängder. Med den blandning av plutoniumisotoper som finns i det använda kärn- bränslet blir plutonium-238 den huvudsakliga riskkällan på kort sikt. Om- kring 3 600 kg plutonium-239 har hittills spritts i atmosfären genom kärn- vapenprov. Olyckor vid plutoniumhantering som leder till utspridning kan dels vara av traditionell typ som bränder etc, dels ta formen av s k kriticitetsolyc- kor. De senare inträffar om plutonium oavsiktligt sammanföres i tillräck- lig mängd, koncentration och geometrisk form för att en kedjereakton skall uppstå. Härigenom kan stora energimängder frigöras som leder till utspridning av plutoniet. För att man skall få så våldsam energiutveck- ling som i en kärnladdning måste dock sammanföringen ske på några mil- jondels sekunder. Det kräver omsorgsfullt utformade sprängladdningar.
Såväl kriticitetsolyckor som bränder etc kan förebyggas med hög grad av säkerhet genom välkända tekniska åtgärder. Man har här erfarenheter att-bygga på från den omfattande plutoniumhanteringen för militära än- damål.
De risker som ändå finns kan minskas ytterligare genom att hanteringen av plutonium och plutoniumföreningar i förhållandevis ren och koncentre- rad form begränsas till upparbetningsanläggningens område, bl a för att undvika annat än absolut nödvändiga transporter. Om man väljer att upparbeta kan och bör det plutonium som erhålls direkt återanvändas som kärnbränsle. Även då får man vissa restmängder av plutonium och andra transuraner att ta hand om tillsammans med det högaktiva avfallet (s 106).
Sammanfattningsvis kan vi konstatera att föreliggande underlag inte ger
l l ) l
möjlighet till någon mer inträngande värdering av risken för stora olyckor vid upparbetning av kärnbränsle och den hantering av plutonium och mel- lanlagring av högaktivt avfall som sker i anslutning till upparbetningen. Vi har dock kunnat konstatera att andra studier av riskerna i dessa processled i allmänhet fäst större vikt vid annat än rent tekniska risker vid anläggningarna. Man pekar sålunda i första hand på risken för kärn- vapenspridning och risken för att plutonium kan användas i terrorsyfte. N är det gäller de tekniska riskerna har man främst sett till de stora lagren av högaktivt avfall i flytande form.
Olycksrisker vid bridreaktorer
Vi har ansett det motiverat att kort beröra haveririskerna vid bridreakto- rer. Ett skäl härtill är att bridreaktorns förespråkare ser den som ett na- turligt komplement och på sikt ersättare till nuvarande reaktortyper. På grund av skillnaderna i konstruktion kan man vänta sig annorlunda typer av haveririsker vid bridreaktorer än vid lättvattenreaktorer. Det finns dock ej anledning att här gå in på en mer ingående diskussion om dessa haveririsker. Vi hänvisar i denna fråga till Flowerskommissionen. Den konstaterade bl a att nuvarande försöksprogram först om några år torde ge väsentligt förbättrade kunskaper om vissa kritiska frågor rörande bridreaktorernas säkerhet. Hit hör främst möjligheterna att behärska händelseförlopp som skulle kunna leda till en okontrollerad kedjereaktion i reaktorhärden och till att bridreaktorhärden helt eller delvis förångas. En sådan händelse innebär risk för avsevärt allvarligare skador än härd- smältning i en lättvattenreaktor, eftersom en bridreaktor innehåller flera gånger mer plutonium och andra transuraner än en lättvattenreaktor av motsvarande storlek. Flowerskommissionen uppger att skadorna vid ett stort bridreaktorhaveri skulle kunna bli tio till hundra gånger större än vid ett stort haveri i en lättvattenreaktor. Därför menar man att bridreak- torer knappast kan komma i fråga för omfattande kommersiellt bruk om man inte mycket övertygande visat att dessa säkerhetsfrågor har lösts.
Exempel på riskvärderingar
De föregående avsnitten har visat att användningen av alla energislagen — vattenkraft, olja, naturgas, kol och kärnkraft — är förknippad med ris- ker för mycket stora olyckor av ett eller annat slag. Osäkerheten i risk- uppskattningarna är stor. Bl a kommer avsiktligt eller oavsiktligt mänsk- ligt felhandlande, t ex vid tillverkning och kontroll av olika säkerhets- anordningar, in som en svårbedömbar riskfaktor. Det är dock sannolikast att händelsekedjor som man förbisett i riskuppskattningen i första hand visar sig i form av olyckor med förhållandevis begränsade följdverk- ningar. Denna bedömning stöder sig på att statistik över olika olycksty- per visar att det allmänt är långt sannolikare med små tillbud än stora olyckor. Det går också ofta att bedöma vilken betydelse ej förutsedda ty- per av tillbud kan ha från risksynpunkt eftersom Slutleden i de händelse- förlopp som kan leda till stora skador, t ex oljebränder, utsläpp av radio- aktiva ämnen, i allmänhet är någorlunda välkända.
I inledningen till kapitlet framhöll vi att det knappast finns någon all- mänt godtagen metod för att värdera och jämföra risker av typ mycket små och osäkra sannolikheter för stora skadeverkningar. Olika människor
kan ha helt olika uppfattning. Sättet att presentera och jämföra risker kan också skapa helt olika intryck. Detta visar exemplen i nedanstående faktaruta som alla bygger på tidigare redovisade risksiffror från kärn- kraftområdet. Bla mot bakgrund av dessa exempel anser vi det väsent- ligt med en allsidig diskussion kring olycksrisker, där fakta, osäkerheter och värderingar redovisas klart.
Vi har inte funnit det motiverat att gå in på en egen värdering av vad som är rimliga risker för svenskt vidkommande, bl a med hänsyn till de ytter- ligare riskuppskattningar som håller på att tas fram genom energikom- missionens försorg. Vi avslutar i stället detta kapitel med att redovisa
Olika sätt att presentera i stort sett 31 samma olycksrisker
Denna faktaruta avser endast belysa hur olika sätt att presentera och jämföra risker kan skapa helt olika intryck och hur vanskligt det kan va- ra att jämföra risker av helt olika typ.
3 Sannolikheten för en stor olycka i en kärnreaktor är mindre än en på en milj on år. — Denna sannolikhet framstår onekligen som liten i järn- förelse med sannolikheten för de flesta andra olyckor. Samtidigt mås- te vi komma ihåg att sannolikheten en på en miljon år inte innebär att olyckan troligen inträffar först om en miljon år. Drivs reaktorn i 20 år är det troligast att det inte inträffar någon olycka. Om en olycka fak- tiskt skulle inträffa är det dock i stort sett lika troligt att den sker un- der vilket som helst av dessa 20 år.
:l Om vi driver 10 kärnkraftaggregat kommer riskbidraget från olyckor att sannolikt understiga ett dödsfall i genomsnitt per år. — Detta bi- drag framstår onekligen som mycket litet jämfört med vad andra olyckor i t ex vägtrafiken kräver per år.
3 Ett kärnkraftaggregat kan ge upphov till en olycka med många tusen dödsoffer.— Den maximala omfattningen av en kärnkraftolycka fram- står onekligen som stor i jämförelse med de flesta andra olyckor, t ex flygolyckor eller bränder.
Om vi driver 10 kärnkraftaggregat i 20 år har sannolikheten upp- skattats vara ca en tusendels procent för en ytterst allvarlig olycka med många tusen dödsoffer. Flertalet dödsoffer vid en sådan olycka krävs troligen i form av en ökning av antalet cancerfall med något eller några hundratal per år under några tiotal år. En ytterst pessimistisk övre gräns för osäkerheten i riskuppskattningen utgörs av en sanno- likhet på en procent för en sådan olycka under dessa 20 år. Omfatt- ningen av en sådan olycka framstår fortfarande som stor. Fördel- ningen av skadeverkningarna över tiden framgår dock klarare i denna beskrivning, liksom osäkerheten i riskuppskattningarna. Detta kan ha betydelse om man t ex vill jämföra med "säkert" kända risker i sam- hället. I Sverige är t ex sannolikheten nära 100 procent för att vi får ca 2 000 fall per år av lungcancer, varav troligen minst 1 500 från rökning, och ca 1 000 omkomna per år i trafiken.
några riskvärderingar som lagts fram i ett par uppmärksammade utländs- ka studier.
Den första återfinns i rapporten Nuclear Power and the Environment, ut- given av den s k Flowerskommissionen i Storbritannien. Kommissionen konstaterade bl.a.
”Det föreligger sålunda motstridiga uppfattningar om reaktorsäker- het. Det finns de som tror att man kan finna tekniska lösningar som säkerställer att riskerna för allvarliga olyckor nedbringas till godtag- bara och försumbara nivåer. Det finns andra som tror att en godtag- bar säkerhet aldrig kan garanteras därför att de tänkbara skadeverk- ningarna är så stora och därför att det aldrig går att bortse från att ! människor kan begå fel när de skall utforma säkerhetssystem som ', klarar varje tillbud. Det är svårt att se hur dessa synsätt skall kunna i ensas a priori. De kontakter som vi har haft med kärnkraftindustrin under vår utredning har inte lämnat oss i något tvivel om att största skicklighet och uppmärksamhet ägnas åt säkerheten när det gäller att konstruera, bygga och driva rektorer. Det är emellertid en var- daglig erfarenhet att inte alla tänkbara händelser kan förutses ens när de strängaste försiktighetsåtgärder har vidtagits."
Kommissionen ger några exempel på sådana händelser, bl.a. branden i Browns Ferry—anläggningen, och fortsätter:
”Det är förvisso klart att de oväntade riskerna inte nödvändigtvis är små.
Inte desto mindre måste man ta ställning i denna fråga. Argumentet om den mänskliga benägenheten att fela skulle, om det pressas för långt, sätta en godtycklig och otillbörligt återhållande gräns för tek- nisk utveckling. Det är ett absolut krav att man även i fortsättningen har den mest stränga tillämpning av Säkerhetsteknik vid konstruk- tion och drift av reaktorer. Med hänsyn till den tyngd säkerhetsfrå- gorna har inom kärnkraftområdet, den måttfulla och försiktiga in- ställningen till fortsatt utveckling, och omfattning av de försiktig- hetsåtgärder som vidtas vid konstruktionen för att begränsa följd- verkningarna av möjliga fel, tvivlar vi inte på att risken för en allvar- lig olycka i en enskild reaktor är ytterligt liten. De skaderisker som reaktorolyckor ger upphov till förefaller oss förvisso inte unika till omfattningen och av sådant slag att det finns skäl att föreslå att kärnkraften skulle avskaffas enbart av detta skäl, ehuru de möjliga verkningarna av tänkbara olyckor och de osäkerheter som är förknip- pade med att uppskatta och värdera riskerna helt klart är faktorer som bör vägas in vid beslut om kärnkraften, liksom för vilken annan teknisk utveckling som helst. Vi noterar här att i och med att antalet reaktorer som är installerade på olika håll i världen ökar så ökar ock- så risken. En större olycka som leder till exempelvis flera hundra dö- da och materiella skador för miljarder kronor skulle förvisso gå att återhämta sig från även om den innebär en nationell katastrof, men den skulle kunna ha förödande följder för kärnkraftindustrin. Det förefaller troligare att sådana olyckor inträffar i mindre utvecklade länder som har föga av teknisk infrastruktur eller tradition, men åter- verkningarna i Storbritannien och på andra håll skulle fortfarande kunna bli avsevärda. Detta är en synpunkt som behöver tas i beak- tande när man överväger en stategi inom kärnkraftområdet.”
L | |
Den andra riskvärderingen återfinns i den tidigare citerade rapporten Nuclear Power Issues and Choices från en amerikansk forskargrupp. De skriver
”Vid en sammanvägning har vi kommit till den slutsatsen att risker- na förknippade med kärnkraftolyckor kan godtas därför
att det uppskattade, genomsnittliga antalet skadefall per år är fördel- aktigt i jämförelse med motsvarande antal skador förknippade med konkurrerande teknik som bygger på fossila bränslen
att följ dverkningarna av en ytterst allvarlig olycka inte ligger utom ramen för andra fredstida katastrofer som vårt samhälle har kunnat hantera
att en övre gräns som inte i sig är oacceptabel kan sättas för sannolik- heten att ytterst allvarliga kärnkraftolyckor inträffar.
Emellertid kan man vänta sig att antalet reaktorer ökar. Även om den nytta vi drar av kärnkraften ökar i motsvarande grad bör sanno- likheten för en ytterst allvarlig olycka inte tillåtas öka lika mycket. Därför bör det göras fortlöpande insatser för att förbättra den verkli- ga reaktorsäkerheten. Det är inte nog med att bara visa att befintliga reaktorkonstruktioner uppfyller de föreskrifter som kan utfärdas i framtiden och att kraftfullt se till att befintliga bestämmelser efter- levs."
Både Flowerskommissionen och den amerikanska forskargruppen anser sålunda att man genom en kombination av teknik, organisation och ut- bildning —— som ständigt förbättras — kan hålla olycksriskerna vid kärn- kraftverk nere på en rimligt låg nivå. Troligen går här en skiljelinje gent- emot andra värderingar — en skiljelinje som inte går att lösa upp med allt- mer exakta riskuppskattningar. Som bl a framgår av det redovisade ut- talandet av Flowerskommissionen finns det de som anser att den enda rimligt säkra vägen är att helt avstå från kärnkraft och annan lika kom- plicerad storskalig teknik. Samhällets förmåga att undvika stora olyckor bör enligt dem som företräder denna uppfattning inte vara beroende av kunnandet och kvalitetsmedvetandet hos ett litet antal kvalificerade tek— niker och arbetare inom ett visst område, t ex kärnkraftindustrin. Där- med blir det för många med denna uppfattning fråga om ett i flera avseen- den annorlunda samhälle än det vi har i dag.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Reactor Safety Study, An Assessment of Accident Risks in U.S. Com- mercial Nuclear Power Plants, WASH—1400 (NUREG 751014), U.S. Nuclear Regulatory Commission, Washington D.C. (1975).
Reactor Safety Study (WASH-1400): A Review of the Final Report, EPA- 520/3-76-009, U.S. Environment Protection Agency, Washington, D.C., (1976).
Accidental Oil Pollution of the Sea, Pollution Paper N o 8, Department of the Environment, Central Unit on Environmental Pollution, Her Majesty's Stationery Office, London (1976).
Använt kärnbränsle och radioaktivt avfall, del 1—2. Betänkanden av AKA-utredningen (SOU 1976:30—31) jämte remissytt- randen.
Nuclear Power and the Environment. Sixth Report of the Royal Commis- sion on Environmental Pollution (Chairman: Sir Brian Flowers). Cmd 6618, Her Majesty's Stationery Office, London (1976).
Nuclear Power Issues and Choices. Report of the Nuclear Energy Policy Study Group. Ballinger Publ. Co. Cambridge, Mass., (1977 ).
E Drake, R C Reid, The Importation of Liquefied Natural Gas, Scientific American, Vol 236, No 4, sid. 22—29 (april 1977 ).
Uhellsrisiko. Preliminär rapport utarbetad av Det Norske Veritas på upp- drag av Kj ernekraftutvalget.
Reaktorsäkerhetsstudie Del 1—2. Statens kärnkraftinspektion, Stockholm (juni 1977).
Spridning av kärnladdningar Terrorism
Risken för att allt fler nationer skaffar sig egna kärnladdningar och risken för att kärnladdningar utnyttjas i terrorsyfte av enskilda grupper är två skilda problem. Därför behandlas de lämpligen var för sig. En ingående analys av dessa frågor faller utanför ramen för vårt uppdrag. För full- ständighetens skull redovisar vi dock en mycket översiktlig bild av dessa problemområden.
Risker för terror, sabotage och utpressning
Det plutonium som normalt erhålls vid upparbetning av kärnbränsle från kraftproducerande lättvattenreaktorer är av en typ som inte lämpar sig särskilt väl för användning i kärnladdningar. Primitiva laddningar med en sprängverkan motsvarande något tusental ton trotyl kan dock fram- ställas enligt bedömningar av kärnladdningsexperter. I det använda kärn- bränslet förekommer emellertid plutoniet tillsammans med de starkt ra- dioaktiva klyvningsprodukterna. Detta gör plutoniet mycket svåråt— komligt. Först efter upparbetning kommer det att finnas tillgång till plu- tonium i förhållandevis ren form, åtminstone inom upparbetningsanlägg- ningen. Det kommer att ligga i alla staters intresse — även deras som har eller vill skaffa sig kärnvapen — att ha en lika hård kontroll över detta plutonium som över militära kärnladdningar och de typer av klyvbart material som används för att framställa sådana laddningar.
Mot den bakgrunden menar många bedömare att det inte kommer att va- ra svårare att bemäktiga sig färdiga militära kärnladdningar eller råvaran till dessa, vilket bör vara mer lockande för terrorgrupper. Visserligen är principerna för att konstruera kärnladdningar rätt allmänt tillgängliga. Man bör dock inte underskatta de praktiska svårigheterna för en liten grupp som vill framställa kärnladdningar i det fördolda. Om gruppen mås- te arbeta med förhållandevis primitiv utrustning är det stor risk för olyc- kor som i första hand drabbar gruppen själv. Man hänvisar också till det arbete på bättre bevakning och fysiskt skydd av klyvbart material som pågår inom ramen för det internationella atomenergiorganet i Wien (IAEA).
Andra bedömare menar att riskerna för att klyvbart material används i terrorsyfte ändå ökar, särskilt ifall plutoniumhaltigt, icke bestrålat kärn- bränsle i en framtid skulle bli en energiråvara, föremål för omfattande in- ternationell handel och transport. Man hänvisar till att en världsom- fattande utbyggnad av kärnkraften med upparbetning av bränslet kom- mer att leda till att hundratals ton plutonium måste tas om hand varje år medan det bara krävs något eller några tiotal kilo för en kärnladdning.
Vissa bedömare har också pekat på att kärnkraftanläggningar allmänt
( i 7 )
| | !
ökar samhällets sårbarhet för utpressning och terror. Detta skulle i sin tur ha icke önskvärda sociala följder bl a i form av behov av ökad kontroll av den enskilda individen. Andra bedömare menar att kärnkraftanlägg- ningar inte i unik eller avgörande grad påverkar det moderna samhällets sårbarhet — det finns så många enklare sätt för grupper och enskilda att utöva hot och terror, som i så fall är styrande för behovet av kontroll. Dessa bedömare pekar också på att flera länder nu i årtionden hanterat klyvbart material och kärnladdningar för militärt bruk utan att detta haft någon påvisbar följd för samhällsutvecklingen.
Risker för att fler länder skaffar sig kärnladdningar
Det uran som finns i kärnbränslet till en lättvattenreaktor kan inte använ- das till kärnladdningar. För sådana ändamål måste uranet anrikas till en avsevärt högre halt av den klyvbara isotopen uran-235. I reaktorn bildas emellertid som nämnts också plutonium som kan användas till kärnladd- ningar, om det utvinns ur det använda kärnbränslet genom upparbetning.
De mest kritiska stegen i kärnbränslets processkedja är sålunda anrik- ningen av uran och upparbetningen av kärnbränsle. Den stat som för- fogar över egna sådana anläggningar av endera typen har skaffat sig tek- nisk handlingsfrihet att på förhållandevis kort tid skaffa egna kärnladd- ningar. Därför har det också — bl a som ett led i den nya amerikanska energipolitiken — rests krav på förbud mot export till enskilda stater av sådana anläggningar liksom av tekniskt kunnande kring processerna. Man förordar i stället en internationalisering av anläggningar för anrik- ning och upparbetning av kärnbränsle för civila kraftreaktorer.
Det anses vidare troligt att en stat som beslutat skaffa sig kärnladd- ningar i första hand vill använda 5 k vapenplutonium och inte det plutoni- um som normalt erhålls ur kraftproducerande lättvattenreaktorer. Vapenplutonium kan visserligen i princip framställas i en kraftreaktor av kommersiell typ men det blir i allmänhet både enklare och billigare för en stat att bygga en särskild reaktor för ändamålet. Det kan också ske minst lika obemärkt — reaktorn kan ju t ex betecknas som forskningsreaktor som var fallet i Indien. Under alla förhållanden krävs som redan nämnts åtminstone en liten upparbetningsanläggning.
För att en stat avsevärt skall öka sina möjligheter att skaffa sig kärnladd- ningar krävs således medvetna politiska beslut som antingen skulle starkt påverka den tekniska utformningen av ett civilt kärnkraftprogram eller ta formen av ett särskilt militärt program. Många menar därför att enbart tillgången till kraftproducerande reaktorer av kommersiell typ in- te nämnvärt ökar en stats möjlighet eller benägenhet att skaffa sig kärn- laddningar. Tvärtom ökar det möjligheterna till internationell insyn och kontroll på grund av att bränsleförsörjningen måste ske utifrån. Andra menar att ett totalstopp för civil kärnkraft är nödvändigt för att undvika en omfattande spridning av kärnladdningar, särskilt om inte de interna- tionella förhandlingarna om nedrustning skulle minska det politiska in- tresset för en rad stater att skaffa sig sådana laddningar.
Under alla förhållanden råder det en betydande enighet om att det i nuva-
rande internationella läge vad gäller kärnvapenrustningar finns starka skäl för en avsevärt skärpt internationell kontroll av klyvbart material för civila ändamål, samt starkt förbättrad bevakning och fysiskt skydd av sådant material. Därtill har det framförts önskemål om att kärnvapen- makterna förbättrar bevakningen av sina kärnladdningar.
Vidare föreligger behov av ökad anslutning till icke-spridningsavtalet (NPT= Non Proliferation Treaty) liksom av kompletterande bestämmel- ser om kontroll, bevakning och exportvillkor.
Litteraturhänvisningar utöver underlagsrapporter och bakgrundsdokument (se appendix 2)
Jan Prawitz, Is Nuclear Power Compatible with Peace? i Facing up to Nuclear Power, St Andrew Press, Edinburgh (1976).
Nuclear Power and the Environment. Sixth Report on the Royal Commis- sion of Environmental Pollution (Chairman: Sir Brian Flowers). Cmd 6618, Her Majesty's Stationery Office, London (1976).
Nuclear Power Issues and Choices. Report of the Nuclear Energy Policy Study Group. Ballinger Publ. Co. Cambridge, Mass, (1977).
Hälso- och miljoverkningar av övriga energislag
I detta kapitel skall vi gå igenom energislagen torv, ved och energiskogar, oljeskiffer, jordvärme, solenergi, Vindenergi och vätekraft. Hur fungerar de tekniskt? Vilka blir hälso- och miljöeffekterna när man använder dem? Några av de uppräknade energikällorna är på ett idé- eller inledande forsk- ningsstadium. Andra befinner sig under utveckling. För några av dessa finns erfarenheter av drift i större skala. För många av dessa energislag är det i dag svårt att uppskatta vilka hälso- och miljöeffekter de har.
För genomgången i det här kapitlet kan vi inte använda samma enhetliga metod som vi använt på kärnkraft, kol, olja, gas och vattenkraft, där verkningarna på hälsa och miljö hänfördes till ett kraftverk på 1 000 MW elektrisk energi. Medan t ex torv kan tänkas användas som bränsle i stora kraftverk, kan energiskogar och oljeskiffer användas för att få fram andra typer av bränslen. Dessa blir värdefullast som drivmedel för exempelvis bilar. Solenergi och jordvärme utnyttjas för lokaluppvärmning — inte för elproduktion till det allmänna nätet. För de energikällor som bäst används enbart för uppvärmning kan vi järn- föra med den värmemängd man kan få ut ur ett årsbehov bränsle för ett olje- eller koleldat kondenskraftverk på 1 000 MW, dvs ca 15 TWh värme- energi. Som jämförelse kan nämnas att uppvärmningen av hela Storstock- holmsområdet år 1985 beräknas kräva 17—19 TWh per år. På detta sätt kan man bilda sig en uppfattning om i vilken grad inverkan på hälsa och miljö förändras om man värmer upp hus med t ex solfångare i stället för olja eller el.
Torv
Ett torveldat kraft- eller värmeverk skiljer sig tekniskt inte mycket från ett koleldat, bortsett från vissa anordningar för bränslehanteringen. Torveldade kraft- och värmeverk finns också i drift på flera håll utom- lands.
Så stora anläggningar som 1 000 MW kan knappast bli aktuella för Sveri- ges del, men det kan ändå vara intressant att jämföra med en årsproduk- tion på ca 15 TWh värmeenergi.
Torvutvinning
För att framställa 15 TWh värme per år går det åt 20—25 miljoner ma torv i löst mått. Man kan bara utvinna en viss mängd torv per hektar varje år, eftersom torven skall hinna rinna av och torka. Därför måste stora ytor av torvmossar bearbetas samtidigt. För 15 TWh värme per år rör det sig om 200 km2. En sådan areal förbrukas på 10—15 år.
Med en normal livslängd på kraft- eller värmeverken, och med 15 TWh värme per år, får man räkna med att 500 km2 mossmark måste exploate- ras. Eftersom återväxten är ca en mm per år, innebär det ett bestående in- grepp i naturen. Torven måste hämtas i ett koncentrerat område nära kraft- eller värmeverkan — längre transporter är omkring 10 mil för ett så skrymmande ämne som torv vill man undvika.
Verkningarna för djur- och växtliv blir stora av ett sådant ingrepp. Dess- utom påverkas yt— och grundvatten och förmodligen även det lokala kli- matet.
Rökgaser och aska
I flera avseenden kan man jämföra rökgasutsläppen från torvkraftverk med utsläppen från kolkraftverk. En skillnad är att torv inte innehåller mycket svavel, varför man inte behöver avsvavla rökgasen. Däremot be- höver man stoftavskiljare, eftersom askmängderna blir stora. Totalt får man ungefär lika mycket aska från torv som från kol — en kvarts miljon ton per 15 TWh värme.
Metallhalten är i regel låg i torv, men det finns undantag. Lokalt kan me- tallhalten bli hög eftersom metaller kan anrikas i torv efter att ha lakats ut ur mark och berggrund.
Arbetsmiljö
Några speciella sjukdomsrisker är inte knutna till utvinning och använd- ning av torv. Antalet yrkesskador kan dock bli högt eftersom stora mate- rialmängder skall hanteras. För en årsproduktion på 15 TWh värme kan antalet skadefall uppskattas till 20—250. varav något dödsfall. Osäkerhe- ten i riskuppskattningen är liksom vid kol främst knuten till transporter- na. Liksom vid andra bränslen får man räkna med att transporterna inne- bär en inte helt försumbar risk för skador bland allmänheten till följd av trafikolyckor (se kapitel 5).
Ved och energiskogar
För 15 TWh värme går det åt omkring 4,5 milj ton lufttorr brännved eller ca nio milj ma skog. Det forskas f n kring snabbväxande sälg eller poppel som energiråvara. Sådana "minirotationsskogsbruk" skulle bedrivas på myr- och våtmarker och nedlagd jordbruksmark. Bl a med hänsyn till uppodlings- och tillväxttiden kan de knappast spela någon större roll förr- än tidigast på 1990-talet.
Förmodligen krävs ca 2 000 ka sådana odlingar för att ge ca 15 TWh vär- meenergi per år. I Sverige beräknas omkring 10 000 km2 mark vara till- gänglig för den här typen av odlingar. Det behövs fortsatt forskning för att bedöma odlingarnas inverkan på växt- och djurliv, jordmån, grund- vatten m ni, inte minst med tanke på att det krävs förhållandevis kraftig konstgödsling som bl a kan ge hög halt av nitrater i grundvattnet.
Rökgasutsläpp
Vid vanlig förbränning av ved eller s k biomassa från energiskogar är pro-
blemen med rökgas och aska ungefär samma som för torv. I rökgasen fö- rekommer polycykliska kolväten som bens(a)pyren, men liksom vid eld- ning med fossila bränslen är osäkerheten stor om hur mycket som släpps ut i luften. Det är troligt att biomassan i viss utsträckning används till miljövänligare, gasformiga eller flytande bränslen och inte direkt som bränsle.
Förbränning av ved och biomassa ger på lång sikt inget tillskott av kol- dioxid till atmosfären —— koldioxiden tas nämligen upp igen vid återväx- ten.
Arbetsmiljö
Skogsavverkning med traditionella metoder innebär stora risker för yr- kesskador. Att avverka ved för 15 TWh värme kan väntas medföra uppåt 1 300 yrkesskador, varav omkring tre dödsfall. Energiskogar måste troli- gen avverkas med speciella maskiner, vilket sannolikt minskar skaderis- kerna — hur mycket är svårt att uppskatta.
Oljeskiffer
Oljeskiffrar finns i Sverige främst i Västergötland, Östergötland, Närke och på Öland. Totalt uppskattas energiinnehållet motsvara tre miljarder ton olja. Det är svårt att utnyttja denna energi, eftersom mycket stora skiffermängder måste brytas.
Om oljeskifferns värmevärde utnyttjas helt, måste omkring sju miljoner ton skiffer brytas för att utvinna 15 TWh värme. Det är förmodligen inte lönsamt att använda skiffern bara som bränsleråvara. Man bör också ta tillvara de metaller som finns i skiffern — uran, aluminium, molybden och vanadin. Faktaruta 26 på s 178 beskriver miljöeffekterna vid skifferbryt- ning närmare.
Skifferns värmevärde kan utnyttjas antingen genom direkt förbränning eller genom att man utvinner flytande och gasformiga bränslen. Proble- men med luftföroreningar beror på vilken teknik som används, men under alla förhållanden behövs omfattande reningsåtgärder. Ett av de största problemen är att skiffern innehåller 6—7 procent svavel — en relativt hög halt.
Hanteringen av aska och andra restprodukter kan också innebära stora problem genom att metaller och andra föroreningar förhållandevis lätt la- kas ur. Eftersom svensk skiffer ofta innehåller uran bör askan med hän- syn till strålriskerna inte användas som byggnadsmaterial.
Arbetsmiljöproblemen vid skifferbrytning beskrivs på s 165. I övrigt lik- nar arbetsmiljöproblemen dem som finns vid kolkraftverk och tung ke- misk industri.
Jordvärme
Även om vissa inledande studier gjorts, vet man mycket litet om tillgång- en på jordvärme i Sverige. Det är troligt att den lämpligaste tekniken skulle vara att cirkulera vatten genom borrhål och sprickor i varma par- tier i berget. Sådan värme används bäst till uppvärmning av lokaler och
liknande. På detta sätt skulle det möjligen gå att utvinna några TWh per år på 1900-talet — men då behövs troligen flera hundra anläggningar. Osä— kerheten i denna uppskattning är mycket stor.
För att få korta rörledningar vill man troligen borra hålen i bebyggda om- råden. Det rör sig om många, flera tusen meter djupa borrhål, oftast i hårda bergarter. Det ger olägenheter, främst buller, under anläggnings- skedet. Teknik för sådan borrning är ej heller utprovad.
Under normal drift cirkulerar vatten i berggrunden i ett slutet system med värmeväxlare som värmekälla till ett distributionssystem för upp- värmning. Man får nämligen räkna med att vattnet kan ta upp salter och gaser, t ex svavelväte, och även radioaktiva ämnen som radon från ber- get. Dessa ämnen bör av både tekniska och miljömässiga skäl inte släppas vidare i fjärrvärmesystemet.
Vid brott i rörledningar skulle det eventuellt förorenade vattnet dock kun- na komma ut och skada yt- och grundvatten eller förorena luften. Hur mycket salter och gaser som löses ut i vattnet beror på berggrunden och varierar från fall till fall. I vissa fall kan också utvinningen av jordvärme ge risk för sättningar i marken.Totalt sett verkar ändå jordvärme ge små hälso- och miljöeffekter under normal drift jämfört med t ex bränslen.
Solenergi
Ett sätt att ta till vara solenergi är att använda en s k solugn. I denna samlas solljuset med hjälp av speglar. Värmet iugnen får alstra ånga som i sin tur kan driva en turbogenerator som ger elkraft. Solugnen är knap- past lämpad för svenska väderförhållanden. Det är ofta molnigt, och man måste kunna ta till vara diffust solljus. Energi härifrån kan användas för uppvärmning av bostäder och andra lokaler. Så kallade solfångare ligger närmast till hands att användas i Sverige. Fotoelektriska celler av halvle- dartyp kan också utnyttja diffust solljus. De omvandlar solljusets energi direkt till elenergi.
Solfångare för uppvärmning
Principen för en solfångare förklaras i faktaruta 32. Solfångare av den ty-
värmeupplagmng 100 m2 solfångare
_varmeupptagning 50 nn2 solfångare
värmebehov
7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 månad
Figur 37. Infångad solenergi för vertikal, södervänd solfångaranläggning i Stock- holmsområdet jämte värmebehov för "normalvilla”.
Källa: E Isfält: Förutsättningar för solvärmesystem. Inst för uppvärmning och ventilation, medd. nr 62, Stockholm 1975.
pen finns i handeln. Det pågår också en ganska omfattande försöksverk- samhet om hur man kan använda solfångare i olika typer av hus. Figur 37 visar hur mycket värme en solfångare beräknas ta till vara under olika de- lar av året.
Figur 37 visar också att det är möjligt att klara värmebehovet hos en nor- malvilla under ett år med hjälp av en måttligt stor solfångare — förutsatt att man kan lagra värme från sommar till vinter. Med den teknik och de energipriser man har i dag är detta inte ekonomiskt möjligt för enskilda småhus. Det är tänkbart att kostnaderna kan bli rimliga om man gör mycket stora lager, gemensamma för många hus. Solvärme för bostadsuppvärmning och varmvattenproduktion kan i fram- tiden ge stora möjligheter till besparingar — särskilt i kombination med bättre isolering. Uppskattningsvis skulle utrymmet för bränslebesparing genom solfångare vara 29 TWh per år i mitten av 1980-talet. Om man med hjälp av säsongslagring skulle kunna klara hela värmebehovet, även för
Solfångare 32
En solfångare består av ett eller flera fönsterglas som vartdera släpper igenom ca 90 proc av solstrålningen. Under glaset finns en svart plåt som blir varm och sänder ut värmestrålning.
Glasrutan ovanför plåten hindrar 90 proc av värmestrålningen från att slippa ut. Under plåten finns isoleringsmaterial som stoppar värmeförlus- ter den vägen. I plåten sitter rör där Värmet tas tillvara genom att man låter vatten eller någon annan vätska cirkulera genom dem. Den här typen av solfångare fungerar både för riktad och spridd strål- ning. Grundprincipen har utvecklats på många sätt och med många för- bättringar.
vätskecirkulation
Principiell uppbyggnad av solfångare.
varmvatten, skulle besparingsmöjligheterna kunna vara avsevärt högre — en uppskattning ligger på 76 TWh per år. Dessa beräkningar visar bara vad som vore möjligt, inte vad som vore ekonomiskt försvarligt — det kommer att bero på prisutvecklingen på solfångare och på bränslen. En del av värmebehovet kan också komma att sparas in på annat sätt, t ex genom bättre värmeisolering av hus.
Om vi skulle gå över till att värma upp de svenska hushållen med hjälp av solfångare, måste naturligtvis bostäderna byggas om. Det gör det svårt att få överblick över kostnaderna, men det är inte osannolikt att solfång- are kan bli ganska konkurrenskraftiga med tanke på stigande kostnader för andra alternativ för uppvärmning (t ex olja) i framtiden.
Solfångaren är en ren vinst från hälso- och miljösynpunkt. Föroreningar- na från värme- och kraftverk kan minskas samtidigt som solfångaren i sig innebär en miljö- och hälsovänlig teknik. Den kan också göras arkitekto- niskt tilltalande, särskilt om den byggs in i nya hus. En möjlig risk skulle kunna ligga i tillsatser i vätskan som värmen tas upp i.
Yrkesskaderiskerna för tillverkning och installation kan jämföras med andra arbeten inom verkstads- och byggnadsindustrin. Vid underhåll av takmonterade solfångare finns det risk för olycksfall, som dock är svåra att uppskatta.
Solceller
Solcellen är ett halvledarelement. Cellen avger elektrisk ström när den träffas av ljus. På grund av vissa tekniska begränsningar kan man i all— mänhet inte räkna med att mer än 15—20 procent av solenergin förvand- las till elektrisk energi. I Sverige skulle man kunna få fram 200 kWh per m2 solcellyta varje år. Försvarliga mängder energi skulle alltså kunna framställas på det här sättet, men det är oklart hur mycket det kommer att kosta. I dag är halvledarelementen mycket dyra, men många räknar med att tillverkningskostnaderna kan pressas ned drastiskt på sikt.
Tekniken är hälso- och miljövänlig, jämförbar med solfångarna. I vissa typer av solceller kan det dock finnas giftiga ämnen som kadmiumsulfid. Det ställer krav på arbetarskydd vid både tillverkningen och skrotning- en. Kadmium får inte spridas okontrollerat i milj ön.
När solstrålningen är låg måste energibortfallet ersättas på något sätt. Det innebär att solcellen måste kompletteras med andra anläggningar. Detta måste tas med i bilden. Kostnaderna härför, liksom hälso- och mil- jöeffekterna, diskuteras närmare under rubriken Vindenergi.
Vindenergi
Vindenergin tillvaratar man genom att bromsa upp vinden i en vindtur- bin. Den kan utformas så att den liknar en stor propeller med vågrät axel (se bild i faktaruta 33). Man brukar använda ordet propeller enbart för framdrivningsanordningar medan turbin är en anordning som tar upp energi. Det finns också andra typer. De s k Darrieusrotorerna har t ex lodrät axel. I en vindturbin kan man teoretiskt fånga upp högst 60 pro- cent av vindens rörelseenergi. I praktiken har de bästa anläggningarna hittills kunnat ta ut 30—40 procent av vindenergin.
Vindkraftverk 33
Den konventionella vindturbinen med horisontell turbinaxel är idag bäst utvecklad. Det försöksaggregat som finns i norra Uppland har två slanka turbinblad med 18 meters diameter. Trots att bladen bara täcker tre pro- cent av den svepta ytan får man ut 70—80 procent av den teoretiskt ut- vinningsbara energin.
Om turbinen har flera blad blir den något effektivare, men normalt lönar det sig inte att sätta på fler blad. Vinden kostar inte pengar, men bladen står för en stor del av kostnaderna vid ett vindkraftaggregat. Man får då se till att få ut en viss mängd energi till lägsta möjliga totala kostnad.
Till andra typer av vindturbiner verkar det idag gå åt mer material än till den modell vi har beskrivit här. Anläggningskostnaderna blir förmodligen högre, och därmed höjs också kostnaderna per utvunnen kilowattimme. Det är möjligt att ett fortsatt utvecklingsarbete kan ändra den bedöm- ningen.
Nämndens för energiproduk- Ideskiss till vindkraftverk tiouforskning 50 kW försöks- med 6 st 5 k Darrieusrotorer på aggregat, byggt av Saab Sca- en lodrät axel. Anläggningen nia. Anläggningen som ligger i skulle bli 60 m hög. norra Uppland togs i drift 1977.
Det är viktigt att välja blåsiga platser för vindkraftaggregaten eftersom vindenergin ökar snabbt då vinden ökar, nämligen med kuben på vindhas- tigheten. Det betyder att man får ut åtta gånger mer energi om vindstyr- kan fördubblas från sex meter per sekund (frisk bris) till tolv meter per se- kund (hård bris). Det lönar sig vidare att placera vindturbinerna högt. Vid kusterna t ex är vindenergin i allmänhet drygt tre gånger så stor på hund- ra meters höjd som på tio meters höjd. l
Möjligheter att använda vindkraft
För att få så mycket energi som möjligt av de vindkraftaggregat man bygger bör dessa placeras i de blåsigaste områdena. Sådana trakter är västkusten, Skåne, norra Uppland, Öland och Gotland samt ett område öster om Vättern. Där blåser det på 100 meters höjd 7 meter per sekund el- ler mer under halva året. I dessa områden räknar man med att kunna få ut omkring 1 500 kWh per m2 svept yta och år. (Svept yta är den yta, vinkel- rät mot vindriktningen, som turbinbladen sveper över.)
Vindkraftaggregat utvecklas på många håll i världen och det finns i dag ganska omfattande erfarenheter. I Sverige finns det en försöksanläggning på 50 kW i norra Uppland (se bild i faktaruta 33 på s 221). Den ingår i det utvecklingsprogram som bedrivs av nämnden för energiproduktionsforsk- ning.
Det verkar finnas förhållandevis goda möjligheter att utveckla den här typen av vindturbiner så att det lönar sig att ansluta dem till kraftnätet. I första hand skulle dessa vindkraftverk få en nominell effekt på 1—5 MW om turbinerna har en diameter på 50—100 meter och sitter på ungefär lika höga master eller tom. På detta sätt skulle man, enligt nämnden för ener- giproduktionsforskning, kunna få en vindkraftproduktion på 10—30 TWh per år vid sekelskiftet.
Möjligheterna att använda vindkraft kommer, liksom för solenergin, att vara beroende av väderförhållandena. När vinden är så svag eller så stark att vindkraftaggregatet inte kan användas måste man kunna sätta in andra anläggningar. För Sveriges del är det därför speciellt intressant att stora delar av vattenkraften kan korttidsregleras. Enligt preliminära upp- skattningar kan man med hjälp av vattenkraften balansera en vindkraft- produktion på 7,5— 12,5 TWh per år till måttlig kostnad.
Hälso- och miljöpåverkan
Med vindkraftverk på 1—5 MW nominell effekt skulle det behövas 330— 1700 aggregat för att få 5 TWh elektrisk energi från vindkraft per år. Det är något mindre än vad ett kondenskraftverk på 1 000 MW ger.
Med vindkraftaggregat med 100 m turbindiameter och 4 MW generatoref— fekt skulle det behövas ca 600 aggregat för att få 6 TWh/år (samma energi- mängd som ett 1 000 MW kondenskraftverk ger vid full drift).
Vindkraftaggregaten bör stå på en halv till en kilometers avstånd från varandra för att inte bakomvarande aggregat skall "skuggas" alltför mycket. Om man dessutom tar hänsyn till realistiska begränsningar på grund av bebyggelse, vägar etc i Syd- och Mellansverige finner man att de 600 aggregaten måste spridas utöver en total yta av ca 1 000 km2. In- om det området påverkas naturligtvis landskapsbilden av aggregaten (fi-
[
Figur 38. Teckning av 1000 kW vindkraftaggregat inplacerade i ett kustlandskap. Lägg märke till bilen vid foten av det vänstra aggregatet.
Källa: Saab-Scania.
gur 38). Däremot krävs endast omkring 2 ha per aggregat, dvs omkring en hundradel av den totala ytan, för aggregattomter, vägar och ledningar. I övrigt kan tidigare markanvändning fortgå.
Lokaliseringen av vindkraftaggregaten måste anpassas till bebyggelse och annan markanvändning liksom även till kända planer så att inte kon- flikter uppstår på grund av anläggningarnas industriella karaktär och på grund av den olycksrisk som man åtminstone än så länge bör räkna med i närheten av anläggningarna. Vid ett svårartat haveri kan ett lossnat blad slå ner flera hundra meter från anläggningen. Under speciella väderleks- förhållanden kan is bildas på bladen. Om denna is lossnar i större stycken kan dessa ge upphov till olycksfallsrisker för personer i omgivningen. Om så krävs kan aggregaten utrustas med avisningssystem för bladen, som hindrar att större isstycken bildas. Efter vad man kan bedöma förefaller olycksrisker på grund av haverier eller iskastning i närheten av vind- kraftaggregat vara mycket små jämfört med andra individuella olycks- risker.
Bullret från vindkraftaggregaten bedöms knappast att bli något större problem, men det, liksom vissa andra miljöfrågor, måste studeras mer.
Yrkesskaderiskerna när man utnyttjar vindkraft är främst knutna till byggnads- och underhållsarbeten på hög höjd, men det är svårt att ange några siffervärden. Troligen går riskerna att jämföra med vad som gäller för vattenkraftverk. Vid mycket små vindkraftaggregat kan bl a isbild- ning på rotorbladen bli ett problem. Detta kan påverka driftsäkerhet och underhållsbehov och därigenom även yrkesskaderisker.
Vindkraften framstår som en hälso- och miljöväan energikälla. Det är —— liksom fallet är vid vattenkraft —— i första hand landskapsbilden som på- verkas. Ingreppen är dock inte bestående på samma sätt som vid vatten- kraft — när kraftverken rivits är landskapet återställt.
Vätekraft (fusion)
Vätekraften skiljer sig från övriga i detta kapitel beskrivna energislag. För det första är det långt osäkrare om och när det går att bygga väte- kraftverk. För det andra pekar mycket på att Vätekraft bara kan utvin- nas i anläggningar som blir större och tekniskt mer invecklade än dagens uranreaktorer. Tillgången på energiråvara är dock praktiskt taget obe- gränsad. Därför satsas varje är stora belopp på forskning och utveckling, framför allt i Sovjet, USA och EG-länderna.
Vad är fusion?
I ett vanligt kärnkraftaggregat utvinns energi genom att tunga atomkär- nor som uran och plutonium klyvs i lättare delar (fission). Det är också möjligt att utvinna energi genom att slå samman lätta atomkärnor (fu— sion). Fusionsreaktioner i solens inre är t ex källan till all den energi solen utstrålar. Sådana kärnreaktioner som i solen kan emellertid inte användas på jorden. Den fusionsreaktion som anses lättast att använda tekniskt är den s k D-T-reaktionen. I denna slås en atom av deuterium, en väteisotop med atomvikten två, ihop med en atom av tritium, en väteisotop med atomvikten tre. Ur ett kilo av denna bränsleblandning kan man teoretiskt utvinna tio miljoner gånger mer energi än ur ett kilo olja. Som en bipro- dukt vid fusionsreaktionen bildas helium. För att starta fusionsreaktioner krävs dock stora energimängder. Bränsleblandningen måste uppvärmas till minst 50 miljoner grader. Vid denna temperatur befinner sig bland- ningen i ett tillstånd som kallas plasma — den består av atomkärnor och fria elektroner.
Bränsletillgång
Vanligt vatten innehåller 0,003 procent deuterium. Det betyder att en li- ter vanligt vatten i princip kan ge lika mycket energi som hundratals liter bensin. Tritium framställs i själva fusionsreaktorn genom bestrålning av litium, ett mer sällsynt ämne än deuterium. Ändå har enbart USA:s till- gångar av litium uppskattats motsvara större energimängder än jordens samlade tillgångar av olja, kol och naturgas.
Utvecklingsläge
Fusionsforskning har pågått sedan 1950-talet. Några praktiska bevis på att processen är användbar finns dock inte ännu — man räknar med att möjligen kunna visa detta mot mitten av 1980-talet. En första fusions- reaktor för kommersiell produktion av elkraft skulle då kunna komma i gång vid sekelskiftet.
Det centrala problem som återstår att lösa är hur man under tillräckligt lång tid skall lyckas hålla den temperatur och den täthet hos deuterium- tritiumplasmat som krävs för att man skall få ut mer energi än den som går åt för uppvärmning och inneslutning av plasmat.
Storlek och kostnad
Alla uppskattningar av fusionsreaktorernas storlek och kostnad är osäk- ra. Förstudier pekar på att enheterna för att bli ekonomiska bör byggas
upp till fem gånger större än de nuvarande lättvattenreaktorerna på 1 000 MW. Därmed blir de svåra att infoga i det svenska kraftnätet.
Risker vid normal drift och vid haverier
De största riskerna med en fusionsreaktor under normaldrift samman- hänger med utsläpp av tritium. Man menar emellertid att utsläppen kan hållas på en sådan nivå att riskerna för skador inte blir större än vid da- gens kärnkraftverk.
Litium ger liksom natrium risk för bränder och explosioner. Litium kom- mer troligen att finnas i stora mängder i en fusionsreaktor — dels som kylmedel, dels för framställning av tritium.
'I de starka magnetfälten i vissa typer av fusionsreaktorer finns energi » lagrad som motsvarar ända upp till hundratals ton trotyl. En okontrolle- I rad utlösning av den energin kan orsaka stora skador på fusionsreaktorn. I värsta fall kan ett stort haveri i en fusionsreaktor medföra att hela tri- tiummängden kommer ut i atmosfären. Dödliga skador kan då uppstå in- om några kilometers avstånd från reaktorn. Därtill kommer ett ökat antal cancerfall, som kan uppträda tiotals år efter olyckan. |
Tritiet späds dock snabbt ut bland allt vanligt väte som förekommer i vat- ten och andra kemiska föreningar. Det har ingen tendens att anrikas i växter eller djur och försvinner med en halveringstid på 12,5 år.
De totala skadorna av ett katastrofartat haveri i en fusionsreaktor be- döms alltså som avsevärt mindre än för lättvattenreaktorerna. Någon realistisk bedömning av sannolikheten för ett haveri i en fusionsreaktor har man ännu ringa möjligheter att göra.
En fusionsreaktor ger vid drift en intensivare neutronstrålning än en lätt- vattenreaktor av samma effekt. Detta gör att radioaktiva ämnen bildas i konstruktionsmaterialen i reaktorn. Neutronstrålningen påverkar också hållfastheten så att radioaktiva reaktordelar måste bytas med jämna mellanrum. Drift och underhåll av en fusionsreaktor ger därför troligen liknande strålskyddsproblem för personalen som en lättvattenreaktor.
Därtill kan komma speciella yrkesskaderisker, knutna till t ex kyhnedels- hantering och förekomst av starka elektromagnetiska strålningsfält.
I Arbetsmiljö
Miljöpåverkan
De typer av fusionsreaktor som nu förefaller troligast behöver lika myc- ket kylvatten per alstrad mängd elenergi som andra kondenskraftverk. Med aggregatstorlekar på flera tusen megawatt blir givetvis värmepåver- kan på omgivningen hög. En fusionsreaktor innebär ungefär lika stora in- grepp i landskapsbilden som andra kärnkraftstationer av motsvarande storlek.
Deuterium utvinns ur vanligt vatten och ger inga miljöproblem vid fram- ställningen. Litium utvinns f n genom lakning av litiumhaltiga mineraler som bryts i gruvor. I framtiden kan det bli ekonomiskt lönsamt att utvin- na även litium ur havsvatten.
Avfall
Neutronbestrålningen av olika reaktordelar som sedan måste bytas ut ger upphov till radioaktivt skrot. Detta anses närmast jämförbart med det 5 k medelaktiva avfallet från uranreaktorer vad gäller förvaringspro- blem. Skrotmängden har i en studie uppskattats till omkring 750 ton per år från en fusionsreaktor på 1 500 MW. Den samlade biologiska risken från avfallet har uppskattats bli av storleksordningen tusendelar av ris- kerna från avfallet från uranreaktorer för samma mängd producerad ener- gl.
Hybridreaktorer
Det intensiva neutronflödet i en fusionsreaktor kan användas för att om- vandla uran till klyvbart plutonium. Det kan sedan användas som bränsle i t ex lättvattenreaktorer. Ersatte man vissa bridreaktorer med den här typen av s k hybridreaktorer skulle man enligt en del studier kunna för- bättra energiekonomin avsevärt.
Men med hybridreaktorer följer också alla de problem som är förknippade med plutoniumhantering i stor skala. Det gäller arbetsmiljö, avfallsfrågor och risk för att klyvbart material kommer i orätta händer.
Övrigt
Flera andra typer av så kallade förnyelsebara energikällor är i ett tidigt utvecklingsskede eller bara skisserade. Att försöka bedöma deras miljö- och hälsoeffekter blir därför i hög grad spekulationer, även om man i de flesta fall inte har anledning att vänta sig någon omfattande miljöpåver- kan. För flera av dem saknar Sverige dessutom naturliga förutsättningar.
På bl a dessa grunder avstår vi här från en värdering av miljöeffekterna för t ex vågenergi, saltgradientenergi, temperaturgradientenergi, sol- kraftverk utanför atmosfären rn fl.
Appendix 1
Utredningens direktiv
Regeringen bemyndigade den 5 februari 1976 chefen för jordbruksdepartementet att tillkalla sju sakkunniga med uppdrag att ge en översiktlig och lättillgänglig redovisning av hälso- och miljöeffekterna vid användning av olika energikällor. Därvid anförde chefen för jordbruksdepartementet, statsrådet Lundkvist, följande:
"Riksdagen fattade under våren 1975 en rad beslut om den framtida energipolitiken (prop. 1975130, NU l975:30, rskr 19751202). Besluten syftar bl.a. till att dämpa ökningen av energiförbrukningen. Möjligheterna att fr.o.m. början av 1990-talet hålla konsumtio- nen på en oförändrad nivå skall vidare prö- vas. För att dessa mål skall kunna nås har bl.a. en kraftig satsning på sparåtgärder och ett omfattande forsknings- och utvecklings- arbete påbörjats. Riksdagens beslut innebär också att åtgärder skall vidtas för att säker- ställa oljeförsörjningen och att en försiktig utbyggnad av kärnkraft och vattenkraft skall ske för att trygga elkraftsförsörj- ningen i första hand under den närmaste tio- årsperioden. Förslag rörande energihushåll- ningen för senare delen av 1980-talet avses läggas fram för riksdagen år 1978. Utnyttjandet av energi ger upphov till skil- da hälso- och miljöeffekter. Detta gäller vid utvinning av energiråvaror, vid omvandling och transport av energi i olika former samt vid konsumtion av energi. Sveriges ökade energibehov väntas, åtminstone under den närmaste tioårsperioden, i första hand kom- ma att tillgodoses genom användning av 01- ja, kärnkraft, vattenkraft och kol. Använd- ningen av dessa energikällor kan på olika sätt påverka hälsa eller miljö. Frågor rörande hälso- och miljöeffekter av skilda slag av energiproduktion har be- handlats eller behandlas av olika utred- ningar eller myndigheter. Närförläggnings- utredningen har i sitt slutbetänkande (SOU
Utredningsuppdraget — direktiv och genomförande
1974256) Närförläggning av kärnkraftverk re- dovisat visst underlag vad gäller effekter av radioaktiva utsläpp. Ytterligare material när det gäller kärnkraften finns i den s.k. AKA- utredningens (I 1972:08) lägesrapport (Ds I 1974:6) Kärnkraftens högaktiva avfall. Vida- re har statens kärnkraftinspektion fått i uppdrag att utreda kärnkraftens säkerhets- frågor. Frågor rörande åtgärder för att mot- verka de negativa effekterna av svavelut- släpp behandlas av särskilda sakkunniga (J 0 1975103) som jag tillkallade år 1975. Miljöef- fekter vid utbyggnad av vattenkraften har behandlats av utredningen (C 1972z02) röran- de vattenkraftutbyggnader i södra Norrland och norra Svealand i betänkandet (SOU 1974:22) Vattenkraft och miljö. Motsvarande arbete utförs av utredningen (B 1974:01) rö- rande vattenkraftutbyggnader i norra N orr- land, som i oktober 1974 har avgett läges- rapporten (Ds B 1974:4) Vattenkraft och mil- jö 2. Även internationellt bedrivs ett omfattande arbete för att belysa olika hälso- och miljöef- fekter av energiproduktion. Inom miljökom- mittén vid Organisationen för ekonomiskt samarbete och utveckling (OECD) behandlas frågor om utsläpp, transport och effekter av luftföroreningar, framför allt svavel, över Väst-Europa liksom frågor om kylvattenut- släpp från kraftverk. En särskild expert- grupp har tillsatts för att studera energi- produktionens och energikonsumtionens ef- fekter på miljön. Vidare bedriver OECD:s kärnenergiorgan (NEA) en omfattande verk- samhet vad gäller omgivningspåverkan av kärnkraftanläggningar. På detta område ver- kar även internationella atomenergiorganet (IAEA) liksom FN:s vetenskapliga strål- ningskommitté (UNSCEAR). Risken för globala effekter på klimatet behandlas inom Meteorologiska världsorganisationen (WMO) och FN:s miljöprogram (UNEP). Inom UNEP utförs f.n. en energistudie i vilken
också miljö- och hälsoaspekter skall behand— las. Frågor om utsläpp och spridning av luft- föroreningar över Europa har tagits upp av FN:s ekonomiska kommission för Europa (ECE). Olika luftföroreningars hälsoeffekter behandlas av Världshälsoorganisationen (WHO).
En bedömning av riskerna för negativa ef- fekter på människors hälsa och på miljön vid produktion och konsumtion av energi är av central betydelse vid beslut om vår framtida energihushållning. Som jag här har redovi- sat pågår ett omfattande arbete såväl i vårt land som internationellt för att på olika sätt belysa sådana risker. Det material som före- ligger rörande dessa frågor är emellertid i betydande delar svårtillgängligt och delvis också ofullständigt, särskilt vad gäller fossi- la bränslen. Det är därför angeläget att en sammanställning, komplettering och utvär- dering av ifrågavarande material nu kommer till stånd. Av betydelse är därvid att ett samlat underlag för bedömning av här be- rörda frågor föreligger i god tid före år 1978, då som jag tidigare har nämnt nya energipo- litiska överväganden skall göras. Särskilda sakkunniga bör tillkallas för detta ändamål.
Utgångspunkten för de sakkunnigas arbete bör vara att ge en översiktlig och lätt- tillgänglig redovisning av hälso- och miljö- effekterna vid användningen av olika energi-
Utredningsarbetets bedrivande
Studiebesök m.m.
Kommitténs ledamöter fick under våren, sommaren och hösten 1976 en allmän över- sikt över problemområdet genom föredrag- ningar och studiebesök inom Sverige. Sålun- da har kommittén besökt oljehamnen och BP:s oljeraffinaderi i Göteborg, det oljeelda- de kondenskraftverket i Stenungsund och det likaledes oljeeldade kraftvärmeverket i Uppsala, vidare Ringhals kärnkraftstation och anläggningsarbeten för kärnkraftstatio- nen i Forsmark samt AB Atomenergis an- läggningar iStudsvik.
I månadsskiftet januari—februari 1977 he- sökte kommittén Storbritannien. I program- met ingick besök i kolgruva och kolkraftverk med tillhörande askupplag, samt vid forsk-
källor. Framför allt föreligger ett stort be- hov av belysning av de långsiktiga hälso- riskerna vid användning av såväl fossila bränslen som kärnkraft. I detta samman- hang bör också arbetarskyddsaspekter beak- tas. Olika risker och effekter bör så långt det är möjligt beskrivas på ett jämförbart sätt.
De sakkunnigas redovisning bör i första hand koncentreras på för landet särskilt aktuella energikällor såsom olja, kärnkraft, vattenkraft och kol. Av speciellt intresse med hänsyn till aktuella energipolitiska be- slut är de olika energikällor som kan komma i fråga för elproduktion dvs. i första hand 01- ja och kärnkraft. De led i energiomvand- lingsprocessen som kan medföra större hälso- och miljöproblem inom landet bör be- handlas i första hand. De sakkunniga bör ut- nyttja resultaten av det utredningsarbete som har utförts eller pågår i Sverige och utomlands samt inventera och sammanfatta pågående utredningsarbete på området. Här- vid bör de sakkunniga uppmärksamma beho- vet av eventuella kompletteringar av på- gående forsknings- och utredningsverksam- het.
De sakkunniga bör presentera resultatet av sitt arbete dels i en kortfattad, lättillgänglig översikt, dels i form av underlagsrapporter i den utsträckning sådana anses erforderliga.”
ningsinstitutioner inriktade på arbetsmiljö- problem i kolgruvor. Vidare hade kommittén överläggningar med företrädare för brittiska tillsynsmyndigheter tillhörande Health and Safety Executive, med företrädare för de statliga kol- och elkraftstyrelserna (National Coal Board och Central Electricity Generat- ing Board) samt med företrädare för det brittiska kärnbränslebolaget (British Nu- clear Fuels Ltd). Kommitténs ordförande och sekretariat fick också tillfälle att med av- gående ordföranden i Royal Commission on Environmental Pollution, sir Brian Flowers, och andra företrädare för kommissionen dis- kutera kommissionens sjätte rapport ”Nu- clear Power and the Environment”.
Under sommaren 1976 lade kommittén ut uppdrag på strålskyddsinstitutet, natur- vårdsverket och fristående konsulter att ta fram sammanställningar över befintligt tek- niskt och vetenskapligt kunskapsunderlag beträffande hälso- och miljöverkningar av olika energislag.
Uppdragen formulerades så att myndighe- terna ställde personal till förfogande för sammanställningsarbetet, dvs. underlagsrap- porterna band inte myndigheterna inför ett eventuellt senare remissförfarande. Uppdra- gen avsåg följande områden.
1. Hälso- och miljöverkningar vid använd- ning av fossila bränslen. En expertgrupp in- om naturvårdsverket har svarat för detta uppdrag. Uppdragsledare har varit chefen för verkets omgivningshygieniska avdel- ning, professor Lars Friberg, tillika expert i kommittén. Underlaget beträffande utsläpp av föroreningar och miljöpåverkan har ut- arbetats inom verkets tekniska avdelning under ledning av byråchef Lars Lindau.
2. Hälso- och miljöverkningar vid använd- ning av kärnkraft. En expertgrupp inom strålskyddsinstitutet har svarat för detta uppdrag. Uppdragsledare har varit institu- tets chef, professor Bo Lindell, tillika expert i kommittén.
3. Arbetsmiljö vid energiproduktion. För detta uppdrag har svarat dåvarande över- ingenjören vid arbetarskyddsstyrelsen, Yngve Hagerman, tillika expert i kom- mittén.
4. Hälso- och miljöverkningar vid använd- ning av övriga energislag. Uppdraget avsåg att översiktligt belysa hälso- och miljöverk- ningar av vissa energikällor som kan komma ifråga för framtida bruk. Hit hör i första hand vindkraft, jordvärme, solenergi, våg- och tidvattenenergi samt vätekraft (fusions- energi). För detta uppdrag har som konsult svarat civilingenjör Staffan Engström.
5. Vattenkraftens miljöverkningar. Uppdra- get avsåg väsentligen att sammanfatta de utredningar som framlagts under senare år inom området vattenkraft och miljö (SOU
1974:22, SOU 1976:28). För detta uppdrag har som konsult svarat arkitekt Bengt Ane- fall, tidigare biträdande sekreterare i den se- naste utredningen om vattenkraft och miljö.
6. Olycksrisker vid oljehantering. Uppdra- get avsåg att utifrån befintlig statistik bely-
sa vissa olycksrisker vid utvinning och transport av olja och oljeprodukter. För det- ta uppdrag har som konsulter anlitats en forskargrupp vid institutet för försäkrings- matematik och matematisk statistik vid Stockholms universitet under ledning av professorn vid institutet, Bengt von Bahr.
För att möjliggöra kritik och kommentarer offentliggjordes preliminära versioner av un- derlagsrapporterna i april 197 7 med undan- tag för rapporten om vattenkraft eftersom den senare sammanfattade utredningar som redan framlagts och remissbehandlats.
Behandling av Vissa vetenskapliga frågor Säkerheten i det vetenskapliga underlaget för att bedöma inverkan på hälsan av luft- föroreningar och radioaktiva föroreningar har varit av central betydelse för utred- ningsarbetet. Kommittén kunde tidigt konstatera att det råder en relativt stor enighet bland strålskyddsexperter om metoderna att be- räkna inverkan på hälsan av radioaktiva föroreningar. För att fastställa säkerhetsnor- mer för normaldriftutsläpp från kärnkraft- verk uppskattas sålunda de sammanlagda verkningarna av utsläppen på jordens be- folkning över mycket lång tid.
Det finns emellertid mer delade meningar om vilken vetenskaplig grundval det för när- varande finns för att beräkna inverkan på hälsan av användningen av fossila bränslen. Den metodik som används för säkerhetsnor- mer vid kärnkraftverk är knappast möjlig att direkt överföra på luftföroreningar från fossila bränslen — inte därför att riskerna bedöms vara mindre utan främst för att me- kanismerna för hur utsläpp av kemiska för- oreningar när och påverkar människan är mindre utforskade. Särskilt verkningar som uppträder först efter lång tid är svåra att bestämma. Man kommer här snabbt in på problem som ligger i den s.k. forskningsfron- ten, t.ex. mekanismer för uppkomst av can- cer.
Möjligheterna att på ett likvärdigt sätt upp- skatta inverkan på hälsan av kärnkraft och fossila bränslen har varit av central betydel- se för kommittén. Därför fann vi det angelä- get att få en så allsidig belysning som möj- ligt av mer grundläggande vetenskapliga problem som hänger samman med dessa riskuppskattningar. Kommittén har därför vid flera tillfällen inhämtat synpunkter från en grupp svenska forskare verksamma inom fackområden av särskilt intresse i detta sammanhang. I denna forskargrupp har in- gått
professor Maths Berlin, Lund (hygien) professor Lars Ehrenberg, Stockholm (strål- ningsbiologi) professor Jerzy Einhorn, Stockholm (radio- terapi) professor Lars-Gunnar Larsson, Umeå (ra- dioterapi) professor Kurt Lidén, Lund (medicinsk radiofysik) professor Jan Lindsten, Stockholm (medi- cinsk genetik) professor Karl Gustav Liining, Stockholm (ärftlighetslära) professor Ragnar Rylander, Göteborg (hygi- en, särskilt omgivningshygien) bitr. professor Bernhard Tribukait, Stock- holm (medicinsk radiobiologi) forskningschef Gunnar Walinder, Stockholm (radiobiologi) professor Torbjörn Westermark, Stockholm (kärnkemi)
Denna forskargrupp har bl.a. biträtt med granskningar av underlagsmaterialet från vetenskaplig synpunkt.
För att få en så ingående vetenskaplig be- lysning som möjligt av sambandet mellan luftföroreningar och cancer anordnade Karo- linska institutet ett internationellt forskar- möte på kommitténs uppdrag den 8—11 mars 1977.
Till mötet inbjöds ett tjugotal utländska forskare från Kanada, Storbritannien, Fören- ta Staterna, Sverige, Sovjet och Västtysk- land, samt representanter från Världshälso- organisationen (WHO) och Förenta Nationer- nas miljöprogram (UNEP). Urvalet av delta- gare skedde efter förslag från bl.a. WHO:s
huvudkontor i Geneve. En förteckning över deltagarna återfinns i bilagan om hälso- och miljöverkningar vid användning av fossila bränslen. Syftet med mötet var att samla internatio- nellt namnkunniga experter på verkningar av radioaktiv strålning och luftföroreningar för att diskutera i vilken utsträckning erfa- renheter inom det ena området kunde tilläm- pas inom det andra. I en sammanfattande slutrapport från mötet enades de deltagande forskarna om att man från riskbedömnings- synpunkt bör tillämpa samma synsätt när det gäller cancerframkallande luftförore- ningar som för radioaktiva ämnen. Det inne- bär att även små tillskott av cancerframkal- lande ämnen till omgivningsluften kan ge ett litet tillskott till antalet cancerfall utslaget över en stor befolkning och över lång tid. Ti- digare har det knappast rått en så bred enig- het om det vetenskapligt berättigade i ett sådant synsätt.
Det internationella forskarmötet gav därmed ett viktigt bidrag till kommitténs bedöm— ningar av olika hälsorisker. Den fullständiga vetenskapliga rapporten från mötet publice- ras i tidskriften Environmental Health Per- spectives i februari 1978.
Övriga kontakter med myndigheter, verk och organisationer. Kommittén har tagit kontakt med energi- kommissionen under utredningsarbetets gång, bl.a. för att samordna arbetsplane- ringen. I samråd med energikommissionen anordnades den 17 maj 1977 en offentlig dis- kussionsdag kring en preliminär utgåva av kommitténs underlagsrapporter. Till diskus- sionsdagen inbjöds företrädare för miljö- vårdsorganisationer, kraftindustrin och vis- sa fackmyndigheter. Vidare har kontakter med det norska Kjernekraftutvalget och vis- sa brittiska myndigheter och verk gett vär- defull teknisk-vetenskaplig information.
Av denna redovisning för utredningsarbetets bedrivande framgår att ett stort antal orga- nisationer, företag och myndigheter samt enskilda forskare och experter bidragit med underlag och synpunkter — ofta under stor tidspress. Dessa bidrag har varit av stort värde för kommitténs arbete.
Kommittén har hållit 24 sammanträden. Tätorternas och den tunga industrins energi- försörjning (SIN D 1976:3) Utredning av sta-
Efter remiss har utrednin en av "vit ttran- . _ g gl y tens industriverk.
den över följ ande betänkanden och förslag. Använt kärnbränsle och radioaktivt avfall Kommunal energi planering (SOU 1976:55) (SOU 1976:30—31) Betänkande avgivet av Betänkande avgivet av utredningen om kom— AK A-utre dning e n munal energiplanering.
bakgrundsdokument
Bilagor
1. Energi, hälsa, miljö: Hälso- och miljö- Underlagsrapport till energi- och miljö- verkningar vid användning av fossila kommittén utarbetad inom statens strål- bränslen. Underlagsrapport till energi- och skyddsinstitut (SOU 1977:69) miljökommittén utarbetad inom statens 3. Energi, hälsa, miljö: Arbetsmiljö vid ener- naturvardsverk (SOU 1977:68) giproduktion. Underlagsrapport till energi- 2. Energi, hälsa, miljö: Hälso- och miljöverk- och miljökommittén utarbetad av överin- ningar vid användning av kärnkraft. genjör Yngve Hagerman (SOU 1977270)
Övriga underlagsrapporter och bakgrundsdokument
Tommy André, Bengt von Bahr, Ulla Wallin, Symposium at the Karolinska Institute, Institutet för försäkringsmatematik och ma- Stockholm, March 8—11, 1977 (Environ- tematisk statistik vid Stockholms universi- mental Health Perspectives, Vol 22, Februa- tet: Vissa olycksrisker vid olja som energi- ry 1978, under tryckning) källa (Energi- och miljökommittén, stencil)
B k (1 d k ' Bengt Anefall: Vattenkraftens miljöverk— w
trål k dd ' t't t: ningar (Energi- och miljökommittén, stencil) lli—85%— . ' t ' (; Staffan Engström: Hälso- och miljöverk- 2_ Giiåäbiéreåpnmen ningar vid användning av övriga energislag & Akuta skador (Energi- och miljökommittén, stencil) 4_ Cancerrisker Air Pollution and Cancer — Risk Assess- 5. Genetik ( ment Methodology and Epidemiological 6. Expositionsdata , Evidence. Report from an International 7. Olyckor
Appendix 3 Forskning om energianvändningens skadliga hälsoeffekter, särskilt s k epidemiologisk forskning. Några synpunkter på behov och
Då man skall fatta beslut om val av energi- slag för framtida energiförsörjning är det självfallet önskvärt att förfoga över kun- skap från olika områden. En del av detta önskvärda beslutsunderlag är kunskap om vilka skadliga effekter på människans hälsa som man måste räkna med som en mer eller mindre betydande risk i de olika leden av produktion och användning av energi — en bit av energiens ”debetsida”.
I ett totalt energi- och hälsopolitiskt per- spektiv måste man givetvis göra en avväg- ning mot och därför ha kunskap också om energiens nyttoeffekter för befolkningens hälsa: att riklig och lättillgänglig energi i
organisation m m
många avseenden är en bas även för vår so- ciala och hälsomässiga välfärd. Denna "kreditsida” är i regel ganska påtaglig och kräver knappast några mera sofistikerade forskningsinsatser för att med tillräcklig sä- kerhet kunna vägas in i besluten.
Debetsidan däremot erbjuder, som förelig- gande betänkande visar, många svårforcera- de problem och exempel på områden där vår kunskap är mycket otillfredsställande. När denna önskvärda kunskap i nuläget uppen- barligen inte står till förfogande finns det — om man vill skaffa sig den — bara en väg att nå fram dit: genom att skapa ny kun- skap, dvs genom forskning.
Vilka typer av medicinsk forskning behövs?
Praktiskt taget all tillämpad medicinsk forskning, som syftar till att lösa praktiska medicinska problem, har som sin plattform den kunskap om fundamentala mänskliga livsprocesser under hälsa och sjukdom som skapas genom bl a den medicinska grund- forskningen. De faktiska och tänkbara skadliga hälso- effekterna av energianvändning spänner över ett brett spektrum från ganska subtila ”psykofysiska” sensationer (t ex lukt- och bullerstörningar) via övergående sjukdoms- yttringar (t ex akut luftrörsinflammation) och olycksfall till kroniska, ofta dödligt för- löpande sjukdomar såsom förgiftningar och cancer. Det är därför självklart att nästan all medicinsk grundforskning kan hävdas ha betydelse för den speciella och målinriktade forskningen om energianvändningens skadli- ga hälsoeffekter.
Detta appendix är utarbetat av kommitténs ex- pert, Lennart Rinder
Ett framträdande exempel på grundforsk- ningens betydelse i sammanhanget är att cancerforskningen — cancer är en hälsoef- fekt som med hög sannolikhet kan förorsa- kas av föroreningar från energianvändning — till stor del hör hemma inom ganska avan- cerad grundforskning såsom cellbiologi och molekylärbiologi. I gränsområdet mellan grund- och tillämpad forskning återfinns toxikologin, dvs det forskningsområde som studerar mekanismer- na för giftiga kemiska ämnens skadliga ef- fekter. Eftersom så mycket av de fastlagda och möjliga skadliga effekterna av förore- ningar från energianvändningen kan hänfö- ras till inverkan från kemiska substanser blir givetvis toxikologin en disciplin av stor betydelse i sammanhanget.
Bland de mera tillämpade medicinska disci- plinerna är det främst den s k omgivnings- hygienen ("miljömedicin”) och arbetsmedici- nen vars forskningsresultat till stor del kan vara av betydelse för bedömningen av hälso- risker med användning av olika energislag.
När det gäller joniserande strålning har dis- cipliner som radiofysik och radiobiologi stor betydelse. Eftersom bl a åtskillig olycks- fallsforskning bedrivs inom socialmedicinen blir bl a av detta skäl denna disciplin av be- tydelse. — Åtskilligt av den omgivningshy- gieniska, arbetsmedicinska och socialme- dicinska forskningen kan sammanfattas i den mera övergripande vetenskapen och dis- ciplin epidemiologi, som närmare berörs i det följande.
Den egentliga kliniska forskningen, dvs den medicinska forskning som främst avser diag- nostik och behandling av sjukdom och ut- förs med sjuka patienter som omedelbart objekt, torde vara av mindre direkt betydel- se när det gäller vår kunskap om energian- vändningens skadliga effekter på hälsan. Många forskningsuppslag, som senare be- arbetas inom andra discipliner, utgår dock
Samband med miljöforskningen
De skadliga hälsoeffekterna av energian- vändningen drabbar oss i såväl den ”yttre” (allmänna) som den ”inre” (arbets-) miljön och förmedlas alltså via nästan alla de miljö- er vi vistas i. Det finns därför ett nära sam- band mellan olika typer av miljöforskning och den medicinska forskningen om energi- användningens negativa inverkan på männi- skans hälsa.
Arbetsmedicinen kan ses som en del av den totala arbetsvetenskapen. Traditionellt har arbets(yrkes)medicinen själv i stor utsträck- ning stått för den kvalitativa och kvantitati- va kartläggningen av arbetsmiljöernas ke- miska och fysikaliska faktorer. Sedan nu särskilda arbetsvetenskapliga sektorer etab- lerats vid tekniska högskolor kommer arbetsmedicinen i ökande utsträckning att för sin egen forskning bli beroende av kun- skap som tas fram inom andra delar av den samlade arbetsmiljöforskningen. Detta gäl- ler kanske alldeles särskilt den epidemiologi- ska forskningen som till stor del bygger på att man har information om såväl vad och hur mycket man utsätts för av miljöfakto- rer ("exponering") som vad man drabbas av (”effekt”) och analyserar dessa samband.
När det gäller den yttre, allmänna miljön kan de skadliga ämnena och faktorerna nå
från iakttagelser gjorda i den kliniska forsk- ningen. Den kliniska forskningen tenderar också att utvidgas utanför sina traditionella områden och aktivt engagera sig i problem- ställningar kring sjukdomars och skadors "yttre” och "yttersta" orsaker. Det är således knappast möjligt att helt ute- sluta någon medicinsk vetenskapsgren eller disciplin från den forskning som har bety- delse för att ge oss ny och förbättrad kun- skap om energianvändningens skadliga häl- soeffekter. Det måste också framhållas att man inte kan göra någon begränsning till vad som formellt hör till de medicinska fa- kulteterna. Åtskillig forskning av betydelse i sammanhanget är av tvärvetenskaplig na- tur och inbegriper annan både natur- och samhällsvetenskaplig forskning vars mate- riella objekt direkt eller indirekt är männi- skan.
den mänskliga organismen via mark, vatten och luft. Det sker som föroreningar av mark- skikt som kan tas upp i växande gröda och som livsmedel når människan, som vatten- förorening och t ex som dryck eller efter upptag i fisk är ett hot mot vår hälsa eller som luftförorening med risk för skador på lungor och andra organ etc efter inandning.
Det finns därför ett tydligt samband mellan miljöforskningen i vad avser den yttre mil- jön och den medicinska forskning, särskilt den epidemiologiska, som studerar energian- vändningens skadliga effekter på hälsotill- ståndet hos befolkningen i allmänhet, oav- sett yrkestillhörighet. Särskilt sådan miljö- forskning som innebär kartläggning av före- komst och spridning av föroreningar är av betydelse i detta sammanhang. Den av na- turvårdsverkets forskningsnämnd stödda forskningen vid framför allt universitet och högskolor har här en central plats. Miljö- datanämndens verksamhet har inneburit ett väsentligt tillskott och förbättrad tillgäng- lighet av kunskap av betydelse för den medicinska forskningen om energianvänd- ningens skadliga hälsoeffekter. Institutet för vatten- och luftvårdsforskning (IVL) och många andra organ utför också i samman- hanget viktig forskning.
Vad är epidemiologi?
Själva ordet epidemiologi härleds ur grekis- kans epi (=på, bland), demos (= befolk- ningen) och logos (= lära), dvs läran om nå- got som finns utbrett hos befolkningen. Det- ta "något" är underförstått ”sjukligheten”.
Epidemiologi kan helt enkelt definieras som "vetenskapen om förekomsten av sjukdom”. En något mera utvecklad definition är "stu- diet av utbredningen av sjukdom i en befolk- ningsgrupp och de bestämmande faktorerna (determinanterna) härför".
Begreppet ”epidemi" förbinder man i Sveri- ge vanligen bara med det plötsliga utbrottet av en smittsam sjukdom, t ex en influensa- epidemi. Alla sjukdomar och skador är dock ”epidemiska” och har sin epidemiologi i den meningen att de varierar i frekvens från ort till ort och från en tidpunkt till en annan. In- ternationellt har också begreppet epidemiolo- gi sedan länge haft en långt vidare innebörd än denna association till uteslutande smitt-
samma sjukdomar. I framför allt USA och England men också i flera andra länder finns således sedan många år självständiga insti- tutioner för epidemiologi med uppgift att ve- tenskapligt studera utbredningen av alla ty- per av sjukdomar och skador oavsett orsak. I regel hör dessa institutioner för epidemio- logi hemma i de särskilda högskolor för ”Public Health” som arbetar parallellt med det medicinska högskoleväsendet i övrigt och delvis riktar sig till en internationell krets av studenter och forskare. I Sverige har den högre medicinska utbildningen och forskningen nästan helt koncentrerats till de sammanhållna medicinska fakulteterna. Några fristående enheter för "allmän hälso- vård" har inte utvecklats på ett bestående sättl. På gemensam nordisk bas har vi emel- lertid sedan mitten av 1950-talet den nordis- ka hälsovårdshögskolan i Göteborg, som kan ses som en motsvarighet till de internatio- nella "Public Health"-skolorna.
Epidemiologiens arbetsområden och arbetssätt
Karaktäristiskt för epidemiologien är att man studerar befolkningsgrupper (populatio- ner), t ex en viss yrkeskategori, i motsats till den kliniska medicinen som ägnar sig åt den enskilde patienten med särskild inrikt- ning på diagnostik och behandling. Epidemi- ologien benämns därför ibland ”populations- medicin” som kontrast mot den individinrik- tade kliniska medicinen. Man kan säga att epidemiologien har hela samhället som pa- tient och ställer diagnos och föreslår be- handlingsåtgärder som berör hela eller avse- värda delar av samhället.
Det är vanligt att dela in epidemiologiens ar- betsområden i tre "nivåer”, nämligen den beskrivande (deskriptiva) epidemiologien, den orsakssökande (etiologiska) och den som studerar effekter av insatta åtgärder (inter- ventiva).
(1) Den deskriptiva epidemiologien beskriver hur en sjukdom är utbredd hos den studera- de befolkningsgruppen och relaterar detta
1Statens institut för folkhälsan upphörde 1971.
endast till ”enklare" karaktäristika hos be- folkningsgruppen, såsom ålder, kön och bo- sättningsort samt hur sjukdomen varierar med tiden, t ex från år till år. Den traditio- nella vitalstatistiken — t ex med avseende på spädbarnsdödlighet och allmän dödlighet i olika sjukdomar — är en form av deskrip- tiv epidemiologi. Det väsentliga i samman- hanget är att man inriktar intresset uteslu- tande på att beskriva hälsoeffekten som så- dan och inte dess orsaker eller inverkan av åtgärder mot effekten i fråga. Rutinmässig deskriptiv epidemiologi betraktas i regel, i motsats till de övriga två nivåerna, inte som forskningsverksamhet.
(2) Den etiologiska epidemiologien inriktar sig på att söka orsakerna till en viss hälsoef- fekt. Härför krävs kännedom inte endast om förekomsten av hälsoeffekten som sådan (t ex lungcancerns utbredning i olika ålders- grupper från år till år) utan också mera de- taljerad information om vilka yttre faktorer som befolkningsgruppen utsatts för, dvs ex- poneringen. Karaktäristiskt för den etiolo- giska epidemiologien är således att man
kopplar samman information om hälsoeffekt och exponering och analyserar eventuella samband.
(3) Den interventiva epidemiologien studerar effekten av en på en hel befolkningsgrupp in- satt åtgärd i syfte att minska förekomsten av en viss sjukdom eller skada. Exempel på sådana åtgärder kan vara vaccination i stor skala mot polio eller mässling eller att man inför obligatoriskt bilbälte. Detta förutsätter att man genom etiologisk epidemiologi har skaffat sig hållbar kunskap om orsaksmönst- ret till en viss sjukdom eller skada och att man genom deskriptiv epidemiologi har ett fast grepp om sjukdomens respektive ska- dans förekomst såväl före som efter åtgär- den i fråga.
Eftersom en epidemiologisk studie i regel omfattar en befolkningsgrupp av avsevärd storlek (kanske hela den nationella befolk- ningen) bildas stora och svåröverskådliga primära informationsmängder som för att bli hanterliga måste reduceras med tillämpning av statistiska metoder. Vid analysen av samband mellan exponering eller interven- tion och effekt är man likaledes beroende av ofta avancerade statistiska metoder. Det statistiska tänkandet måste komma in redan vid formuleringen av problemställningen och planläggningen av en epidemiologisk under- sökning. Statistiken har därför en central ställning inom epidemiologien.
Det pågår en löpande diskussion om epide- miologiens "egenart” och ”självständighet”. Somliga hävdar att epidemiologien är en genuin vetenskap inom ramen för den ”tota- la” medicinen. Dess uppgift är då att ge de allmängiltiga vetenskapliga reglerna för stu- diet av sjukdomars utbredning och orsaker i abstrakt form som sedan kan tillämpas på ett konkret problem. Andra hävdar att epi- demiologien inte har karaktär av genuin vetenskap utan är en praktisk disciplin som uteslutande tillämpar av andra vetenskaper, bl a den matematiska statistiken, givna ge- nerella grundsatser och regler. Ytterligare andra hävdar att epidemiologien är ett led i och därigenom underordnad verksamheten inom de skilda kliniska disciplinerna (dvs ki- rurgien bedriver sin epidemiologi och invär- tesmedicinen sin etc). Dessa skilda synsätt kan förklara varför epidemiologien organisa-
toriskt har utvecklats så olika i skilda län- der.
Vid epidemiologiska undersökningar vill man i regel nå fram till utsagor om vilka individ- karaktäristika (t ex ålder, kön, kroppsvikt etc) och exponeringsförhållanden (t ex cigar- rettrökning, kemiska ämnen i arbetsmiljön, den allmänna luftföroreningen etc) som ut- gör riskindikatorer för en ökad risk att in- sjukna i en viss sjukdom och vilka av dessa riskindikatorer som är kausala riskfaktorer, dvs är sjukdomens "sanna" orsak. Den rent statistiska analysen ger mått på styrkan hos ett studerat samband men förmår inte i sig själv ange om sambandet är av orsaksna- tur eller inte. För att nå vidare därvidlag måste analysen fördjupas. Den slutliga ana- lysen av resultaten av en epidemiologisk un- dersökning innehåller därför moment av "icke-statistisk" natur och är ytterst gan— ska subjektiv. Den innehåller bl a en diskus- sion av resultaten i jämförelse med tidigare studier, djurexperimentella och kliniska un- dersökningar och "humanbiologisk rimlig- het”. Betydelsen av dessa senare moment, som innebär krav på allsidig medicinsk kom- petens hos epidemiologen eller den epidemio- logiska forskargruppen, torde vara huvud- motivet för att man i regel betraktar epide- miologien som en gren av medicinen.
Epidemiologiska undersökningar karaktäri- seras av att de i regel kräver stora informa- tionsvolymer från många individer, att sta- tistiska metoder har en central plats i analy- sen, att de ofta kräver långa observationsti- der och att de därför är starkt resurskrävan- de och mödosamma att genomföra. Uthållig- het är därför en av flera nödvändiga egen- skaper hos epidemiologen.
Det ”epidemiologiska sättet” att skaffa sig kunskap kritiseras ibland för att det endast skulle ge ”historisk" kunskap om förhållan- den som redan har inträffat och därför sak- nar aktualitet för rådande och framtida för- hållanden. Detta är dock en felsyn. Epidemio- logien ger oss uppgifter om den sjukdoms- frekvens som faktiskt uppkommit (”rater”, ”ratios” etc) samt om s k dos-effekt och dos- responssamband (dvs sambanden mellan gra- den av hälsopåverkan och ”mängden” av det ämne eller den faktor som man utsatts för). Med utgångspunkt häri kan man fastställa "risker” vid en viss given exponeringsnivå.
Därefter kan man föra in antaganden om framtida exponeringsförhållanden och därur beräkna även framtida risker.
Epidemiologiens stora styrka är att den stu- derar den mänskliga och faktiska verklighe-
ten och man undviker de principiella svårig- heter som alltid ligger i att försöka direkt överföra resultat från experiment på cellsy- stem eller från djurförsök till människa.
Epidemiologiens roll inom och utom hälsovårdssektorn
Den kunskap som epidemiologien i den all- männa betydelse som här diskuterats, kan tillhandahålla är fundamental för verksam- heten inom hälso- och sjukvårdssektorn, bl a som en hörnsten för hälso- och sjukvårdspla- neringen.
Men epidemiologien har förmåga att gene- rellt, oavsett ursprung, utpeka orsaker till sjukdomar och skador. 1 stor utsträckning återfaller dessa på faktorer utanför indivi- dens personliga och direkta kontroll och utanför den medicinska sektorns tradi- tionella egna åtgärdsarsenal. Om man vill undanröja eller reducera sådana orsaker till skadliga hälsoeffekter måste åtgärder vidtas inom andra sektorer än den egentliga hälso-
och sjukvårdssektorn, t ex inom bostads-, trafik-, miljövårds- och livsmedelssekto- rerna eller som ett led i den övergripande samhällsplaneringen.
Epidemiologien bidrar här med en del av det beslutsunderlag som behövs för en samlad nytto-risk-kostnadsavvägning. Epidemiolo- gien förmår dock inte att ensam stå för hela det medicinska beslutsunderlaget. Detta måste innefatta också tillgänglig medicinsk- teoretisk, djurexperimentell och humanexpe- rimentell kunskap samt klinisk erfarenhet. Å andra sidan bör väl genomförda epidemiolo- giska undersökningar i analysen av resulta- ten beakta den samlade kunskapen i sam- manhanget.
Resurser för epidemiologisk rutinverksamhet, forskning och utbildning
En löpande verksamhet av deskriptivt (be- skrivande) epidemiologisk karaktär bedrivs på flera håll inom och utom hälso- och sjuk- vårdssystemet. På central nivå samlas och bearbetas denna information hos bl a följan- de organ:
Statistiska centralbyrån: allmän vitalsta- tistik och dödsorsaksstatistik m m
_ Riksförsäkringsverket: den ”försäkrings- medicinska” sjukligheten
Privata försäkringsbolag (: Socialstyrelsen: löpande diagnosstatistik från den slutna sjukhusvården och delar av den öppna vården, specialregister för cancersjukdomar, missbildningar m m Statens bakteriologiska laboratorium: statistik beträffande vissa smittsamma sjukdomar
Arbetarskyddsstyrelsen: viss statistik beträffande arbetsmilj öbetingade sjukdo- mar och skador.
Denna rutinverksamhet är en etablerad funktion hos de centrala myndigheterna och kan inte rubriceras som forskning. I regel har den heller inte karaktär av etiologisk el- ler interventiv epidemiologi. Uppgifterna i registren kan användas för olika forsknings- ändamål. Socialstyrelsen har nyligen fått ökade resurser i form av en föredragande lä- kare i epidemiologi i syfte att möjliggöra fördjupade analyser av bl a data i cancerre- gistret. Också arbetarskyddsstyrelsens ana- lyser har delvis epidemiologisk forsknings- karaktär; dess arbetsmedicinska avdelning har forskning och utbildning som huvudupp- gifter.
Huvuddelen av den egentliga epidemio- logiska forskningen i landet torde bedrivas inom ramen för de medicinska fakulteternas verksamhet. Det finns dock inga speciella in- stitutioner för epidemiologi och inte heller fasta forskar- eller lärarbefattningar som är exklusivt avsedda för epidemiologi. Traditio- nellt utgör epidemiologisk forskning en avse- värd del av verksamheten vid de medicinska fakulteternas institutioner för hygien och socialmedicin. De yrkesmedicinska kliniker- na och institutionerna bedriver, i samverkan med bl a lokala företagshälsovårdsorgani- sationer, epidemiologisk forskning. — Åtskil- liga kliniska institutioner har engagerat sig i delvis omfattande epidemiologiska projekt,
t ex de invärtesmedicinska kliniker som stu- derar hjärtinfarktsjukdomens utbredning och förebyggande ("preventiv kardiologi").
En särställning i sammanhanget intar hy- gieninstitutionen vid Karolinska institutet genom sin samverkan med den till natur- vårdsverket provisoriskt knutna omgiv- ningshygieniska avdelningen (OHA). Profes- sorn i hygien (egentligen hälsovårdslära) är nämligen samtidigt chef för OHA. OHA har i huvudsak forskningsutförande uppgifter in- om omgivningshygienen och har kompetens inom epidemiologien med en särskild enhet härför. OHA bildades år 1972 som ett provi- sorium vid upplösningen av statens institut för folkhälsan. En särskild utredning1 före- slog att OHA skulle bilda stommen i ett fri- stående institut för miljömedicin med bl a en epidemiologisk enhet.Förslaget överlämnades jämte remissynpunkterna till arbetsmiljöut- redningen som i sitt betänkande (SOU 1976:1) föreslog att OHA skulle bilda ett miljömedicinskt laboratorium med socialsty- relsen som chefmyndighet. Denna fråga be- reds för närvarande inom regeringskansliet.
Statens medicinska forskningsråd har inrät- tat en tidsbegränsad forskningsprofessur med huvudinriktning på epidemiologi.
1Utredningen om samordning av laboratorieresur- ser vid arbetarskyddsstyrelsen och naturvårds- verket (LABAN) (Ds A 1974z3).
Nordiska hälsovårdshögskolan med säte i Göteborg omorganiseras från 1978 varvid också forskning kommer att ingå i verksam- heten. Bl a har redan utlysts en professur i biostatistik och epidemiologi. Enskilda epidemiologiska forskningsprojekt torde i huvudsak finansieras genom anslag från främst statens medicinska forsknings- råd, Riksföreningen mot cancer, arbetar- ; skyddsfonden och naturvårdsverkets forsk- ningsnämnd samt Tobaksbolaget. Omfattningen av utbildningen i epidemiologi på grundutbildningsnivå är svår att kvan- tifiera till följd av de olika synsätt på karak- tären och omfattningen hos begreppet epide- miologi som ovan redovisats. Någon speciell kurs i epidemiologi ges emellertid inte inom den grundläggande läkarutbildningen. Under kurserna i socialmedicin och hygien ges viss översiktlig undervisning. I stort sett måste dock utbildningen i epidemiologi karaktärise- ras som obetydlig.
Inom ramen för vidareutbildningen och fort- bildningen av läkare kan nämnas kursen i biostatistik och epidemiologi (två månader) vid Nordiska hälsovårdshögskolan. Ut- bildningen i företagshälsovård vid arbetar- skyddsstyrelsen innehåller epidemiologi. Enskilda institutioner har organiserat korta- re ad hoc-kurser i epidemiologi med såväl vi- dareutbildnings- som forskarutbildningssyf— te. Några svenskar har deltagit i av WHO stödda internationella kurser i epidemiologi i Finland under senare år. Några få har skaf- fat sig längre utbildning i England eller USA. Viss forskarutbildning i epidemiologi bedrivs vid de institutioner som har epidemiologisk forskning på sitt program. Den har dock in- te systematisk och permanent karaktär.
Forskning och rutinverksamhet av epidemio- logisk natur bedrivs således inom många oli- ka organ. Verksamhetens volym är ganska avsevärd. Emellertid finns inte någon insti- tution eller speciell akademisk befattning med uppgift att ansvara för epidemiologiens utveckling som generell vetenskap och där- för heller inte någon mekanism som garante- rar den kvalitetsmässiga utvecklingen av epidemiologien. Utbildningen i epidemiologi är svagt utvecklad på alla nivåer, bl a bero- ende på att ett entydigt institutionellt an- svar härför saknas.
hälsoeffekter organiseras?
Den samlade redovisningen i energi- och miljökommitténs betänkande är baserad på många olika typer av forsknings- och utred- ningsmaterial. För belysningen av hälsofrå- gorna har emellertid resultat från epidemio- logiska undersökningar varit av central be- tydelse. I själva verket utgör underlagsrap- porterna i stora delar en sammanställning och analys av utförda epidemiologiska studi- er. Betänkandet pekar på många både all- männa forskningsområden och konkreta frågeställningar där vår kunskap är otill- räcklig — ibland intill obefintlighet.
Organisationen av den mera grundläggande och allmänna medicinska forskningen av be- tydelse i sammanhanget kan knappast i högre grad styras av just behoven från energipolitisk synvinkel. Men betydelsen av förbättrad praktisk kunskap om energian- vändningens skadliga hälsoeffekter har uppenbarligen sådan tyngd att forsknings- verksamhet av epidemiologisk karaktär på ett väsentligt sätt från statsmakternas sida måste styras och organiseras med utgångs- punkt i sådana behov. Vad det praktiskt handlar om är framför allt hälsoeffekter hän- förliga till kemisk och fysikalisk luftförore- ning, vattenförorening, upptag i näringsked- jor och olycksfallsforskning. Det är dock orimligt att en liten nation själv skall kunna fullständigt täcka forskningsbe- hoven i detta sammanhang. Frågeställ- ningarna bearbetas på många håll i världen, delvis i internationellt samarbete och under medverkan av internationella organ som WHO och UN EP. Vad som framför allt er- fordras för svenskt vidkommande är
(1) mekanismer för att uppmärksamt kunna följa och kritiskt värdera den internationella forskningen om energianvändningens skadli- ga hälsoeffekter av epidemiologisk natur
(2) mekanismer för att kunna delta i interna- tionellt forskningssamarbete
(3) mekanismer för att komplettera med nöd- vändiga nationella studier.
I avsevärd utsträckning torde dessa mål, särskilt momenten 2 och 3, kunna uppnås in- om ramen för forskningen vid de reguljära
Hur skall forskningen om energianvändningens skadliga
universitetsinstitutionerna, främst de medi- cinska fakulteterna och deras institutioner för hygien och socialmedicin, i samverkan med sjukvårdshuvudmännen (landstingen), regionala statliga organ såsom länsläkaror- ganisationerna och yrkesinspektionen och de fackliga organen.
Epidemiologisk forskning är i regel mycket resurskrävande och har ofta en långsiktig in- riktning. Problemställningarna har hög sam- hällsrelevans men kan ha begränsad inomve- tenskaplig betydelse. För den enskilde fors- karen kan "lönsamheten” från karriärsyn- punkt etc te sig alltför begränsad. Många studier kan ge i och för sig intressanta men ”negativa” resultat, dvs inget samband mel- lan exponering och effekt. Detta betraktas ofta som vetenskapligt mindre intressant. Tiden mellan planläggning och publicering av en studie kan handla om åtskilliga år. Det finns därför en risk för att enbart den reguljära universitetsforskningen är en i och för sig nödvändig men otillräcng mekanism för att garantera en önskvärd forskning om energianvändningens skadliga hälsoeffekter. Mot denna bakgrund måste staten säkerstäl- la ovannämnda mekanismer genom att de delvis förläggs till organ som har sådan verksamhet som särskild uppgift och speciel- la resurser härför.
Forskning som berör olika aspekter av häl- soeffekter till följd av användning av j onise- rande strålning bedrivs inom många delar av universitetsväsendet. Ett övergripande an- svar, särskilt beträffande de ovan nämnda mekanismerna (1) och (2) samt en viss forsk- ningssponsorerande uppgift åvilar dock sta- tens strålskyddsinstitut (SSI), som bl a ge- nom sin lokalisation och historiskt har ett mycket väl utvecklat samarbete med bl a olika institutioner vid Karolinska institu- tet. Behov att ändra denna struktur torde knappast föreligga. SSI behöver dock resurs- förstärkning för att kunna etablera en per- manent epidemiologisk funktion.
En stor del av resurserna för den arbetsmil- jöforskning som är relaterad till energian- vändningens skadliga hälsoeffekter finns hos arbetarskyddsstyrelsen och dess arbetsme-
dicinska avdelning med förgreningar till Ka- rolinska sjukhuset och till Umeå. Man har naturligen överblick över och kan samordna sin verksamhet med den forskning som be- drivs vid de yrkesmedicinska enheterna i landet och inom företagshälsovården, och man har livliga internationella kontakter, bl a med ILO. Någon anledning att ändra på denna organisation, som är ganska nyetable- rad, finns knappast. Arbetsmiljöutredningen har föreslagit resursförstärkningar, bl a epi- demiologbefattning hos arbetareskyddssty- relsen. Detta ter sig mycket angeläget med hänsyn till behovet av forskning om energi- användningens hälsoeffekter i arbetslivet.
En del av den forskning som gäller livsmedel som bärare av skadliga föroreningar från energianvändning faller naturligen under statens livsmedelsverk, som har resurser för bl a viss toxikologisk forskning.
När det gäller forskning om energianvänd- ningens hälsoeffekter på befolkningen i all- mänhet, särskilt för att tillgodose mekanis- merna (1) och (2), är det lämpligast att nuva- rande omgivningshygieniska avdelningen, dvs det föreslagna miljömedicinska labora- toriet hos socialstyrelsen, ges ett huvudan- svar härför. Redan i nuläget är denna dubbelinstitution (samverkan med Karolin- ska institutets hygieninstitution) s k ”colla- borating centre" med WHO och har därför långt utvecklade internationella kontakter. En nära kontakt med cancerregisterfunktio- nen hos socialstyrelsen är mycket betydel- sefull eftersom cancersjukdom är en potenti- ell hälsoeffekt av central betydelse i sam- manhanget. Också styrelsens övriga re- gisterfunktioner, t ex missbildningsregistret, är en viktig informationskälla för den aktuel- la forskningen. Uppgiften att överblicka och bedriva forskning om energianvändningens skadliga hälsoeffekter måste framgå av labo- ratoriets instruktion liksom nödvändigheten av samverkan med andra organ. En särskild enhet för epidemiologi bör inrättas, inte
minst med tanke på forskarutbildningens be- hov.
Finansieringen av den aktuella forskningen sker, som ovan antytts, genom flera meka- nismer och anslagstilldelande organ. En så- dan pluralistisk ordning är nödvändig med hänsyn bl a till att ett forskningsprojekt om energianvändningens skadliga hälsoeffekter kan falla inom många olika intressesfärer. Behovet av en långsiktig medelstilldelning , måste dock betonas. Utöver de traditionella * formerna för medelstilldelning kan man ' också väcka tanken på att medel skulle kun— na anvisas från de nyinrättade organen för energiforskning, så att dessa medel an- vänds också för att skapa kunskap om energiproduktionens och energianvänd- ningens skadliga effekter på hälsa och miljö. För den epidemiologiska forskning som har en så central plats inom forskningen om energianvändningens skadliga hälsoeffekter är dock utbildningsfrågan den mest angeläg- na att lösa, eftersom ingen bra forskning nå- gonsin kan bedrivas utan välutbildade epide- miologer. Detta gäller såväl grund-, vidare- som forskarutbildningsnivåerna inom hög- skoleväsendet och försörjningen med epide— miologer för många sektorer på lokal, regio- nal och central nivå. Därför bör inom univer- sitetsväsendet skapas basinstitutioner för allmän epidemiologi och epidemiologiens ut- veckling som vetenskap. Detta är den nöd- vändiga basen för utvecklingen av mera mål- inriktade epidemiologiska discipliner som kan generera påtagligt samhällsnyttiga forskningsresultat och förränta det nedlagda utbildningskapitalet. Ökade resurser för utbildning och forskning inom det epidemiologiska fältet är nödvändi- ga. Därutöver är det också angeläget med en ökad samverkan och samordning, bl a på de- partemental nivå, av såväl myndighetsan- knuten rutinbetonad epidemiologisk verk- samhet som universitetsanknuten forskning och utbildning.
Arbetsmarknadsdepartementet: Konferens om epidemiologi, stencil 1976 Axelsson, Olav och Ulander, Arne: Epide- miologi (efter föreläsningar av 0.8. Miettinen) 1975 Ds A 1976:3: Informationskällor om arbets-
miljöbetingad ohälsa m m (bilaga till SOU 1976:17), 1976
Friberg, Lars och Rylander, Ragnar: Av- snitt i lärobok i miljömedicin, 1976 Inghe, Gunnar: Avsnitt i lärobok i socialme- dicin, del 1, 1975 Miljödatanämnden: Epidemiologiska under- sökningar och miljövårdens informa- tionssystem (MI), 1976
Hälso- och miljöaspekter på uppförande och drift av kraftanläggningar behandlas i ett antal skilda författningar och av flera olika tillstånds- och kontrollorgan.
Av författningar med generell giltighet kan nämnas miljöskyddslagen (1969:387). Denna är tillämplig på miljöfarlig verksamhet. Här- med avses exempelvis att släppa ut avlopps- vatten, fast ämne eller gas i vattenområde samt att orsaka störningar för omgivningen genom luftförorening, buller eller dylikt. Frågor om miljöfarlig verksamhet prövas av koncessionsnämnden för miljöskydd och sta- tens naturvårdsverk. Tillsyn över efter- levnaden av miljöskyddslagen utövas för- utom av naturvårdsverket av länsstyrelsen. Lagen ses f n över av utredningen (Jo 1976:06) om översyn av miljöskyddslagstift- ningen. Hälsovården på det lokala planet regleras i hälsovårdsstadgan (1958:663). Enligt denna skall i varje kommun finnas en hälsovårds- nämnd, som har att utöva det närmaste in— seendet över den allmänna hälsovården i kommunen. Hälsovårdsnämnden skall tillse att åtgärder vidtas för att motverka vatten- förorening, luftförorening, buller och andra sådana störningar inom kommunen. Enligt förordningen (1976:1055) om svavel- haltigt bränsle som har utfärdats med stöd av lagen (1976:1054) om svavelhaltigt bränsle får eldningsolja med högre svavelhalt än 1 viktprocent inte förbrännas i hela södra Sve- rige upp till Mälardalen-Värmland. Inom öv- riga delar av landet gäller att eldningsolja med högre svavelhalt än 2,5 viktprocent inte får förbrännas. Nu angivna begränsningar gäller också annat fossilt bränsle. Om sär- skilda skäl föreligger får länsstyrelsen bevil- ja undantag från bestämmelserna. Kommun
Detta appendix är utarbetat av kommitténs expert, Olof Molin
kan besluta om ytterligare begränsningar av svavelhalten, om det behövs för att minska svavelutsläpp inom viss ort._Tillsyn över ef- terlevnaden utövas av naturvårdsverket, länsstyrelsen och hälsovårdsnämnden.
Arbetarskyddslagen ger grund för föreskrif- ter rörande arbetarskydd. Tillsynsmyndig- het är arbetarskyddsstyrelsen (ASS) som genom yrkesinspektionen utför tillsynsarbe- tet på plats. ASS utfärdar normer och anvis- ningar för produkter och arbeten (t ex mon- tage). Speciellt viktiga för värmekraftan- läggningar är de normer och anvisningar som rör tryckkärl och lyftanordningar. Enligt vattenlagen krävs tillstånd av vatten- domstol för att anlägga en vattenkraftsta- tion eller genomföra en vattenreglering. Vi- dare krävs tillstånd för exempelvis intag av vatten till värmekraftverk och för byggande av kylvattenkanaler till en sådan an- läggning. Tillstånd förutsätter att nyttan av åtgärden står i viss gynnsam relation till värdet av skada och intrång som kan åsam- kas annans egendom. Om tillstånd lämnas seslutar vattendomstolen om ersättning för skadorna. I vissa fall skall prövningen av ;illståndsfrågan hänskjutas till regeringen.
För uppförande och drift av kärnkraftan- läggningar, tillverkning av kärnbränsle, han- tering och transport av använt kärnbränsle och plutonium samt hantering av radioak- tivt avfall gäller dessutom särskilda författ- ningar. De viktigaste av dessa är atomener- gilagen (1956:306) och strålskyddslagen (l958:110). Atomenergilagen föreskriver bl a att
tillstånd av regeringen eller av regeringen utsedd myndighet krävs för den som vill förvärva, inneha, överlåta, bearbeta eller på annat sätt ta befattning med bränsle för utvinning av atomenergi
tillstånd av regeringen eller av regeringen
utsedd myndighet krävs för den som vill uppföra, inneha eller driva atomreaktor eller anläggning för bearbetning av atom- bränsle
tillstånd av regeringen eller av regeringen utsedd myndighet krävs för den som vill föra atombränsle och viss utrustning för bearbetning, användning eller framställ- ning av atombränsle ur landet. Dessa tillstånd kan tidsbegränsas och vill- kor kan uppställas i samband med tillstån- det liksom senare under tillståndets giltig- hetstid. En av regeringen utsedd tillstånds- myndighet — statens kärnkraftinspektion (SKI) — kan efter regeringens bemyndigan- de uppställa sådana villkor. Tillståndsmyn- digheten har att övervaka efterlevnaden av lagen samt uppställda villkor. Strålskyddslagen innehåller bestämmelser för verksamhet där joniserande strålning fö- rekommer. Tillstånd för sådan verksamhet krävs av tillsynsmyndigheten, statens strål- skyddsinstitut (SSI). Vid tillståndsgivning meddelar SSI de villkor och föreskrifter som skall gälla. Dessa kan ändras om det behövs.
Då tillstånd har meddelats enligt atomener- gilagen fordras som regel inte särskilt till- stånd enligt strålskyddslagen. Innan till- stånd ges enligt atomenergilagen, skall dock SSI ha granskat och godkänt anläggningen från strålskyddssynpunkt. Därvid meddelar SSI de föreskrifter som erfordras med hän- syn till kontinuerlig övervakning av strålmilj ön i och omkring anläggningen un- der normal drift.
SSI svarar vidare för strålskyddsmässiga aspekter på avfallshanteringen inklusive frå- gor om omgivningsskydd och lämnar före- skrifter för hantering och omhändertagande av radioaktivt avfall.
SSI utövar tillsyn av att givna föreskrifter efterlevs.
SKI och SSI har således båda myndighets- ansvar i fråga om kärnkraftanläggningar. Ansvaret fördelas dem emellan enligt följan- de.
SKI:s uppgifter innefattar en produktkon- troll vid uppförande och drift av kärnenergi- anläggningar, vid tillverkning och hantering
av kärnbränsle och vid hantering och lagring av aktivt avfall från kärnenergianläggning- ar. Produktkontrollen innebär kontroll av skyddet mot olika slags olyckor som skulle kunna leda till skada på människor och miljö och kontroll av skyddet mot otillåten an- vändning av nukleärt material.
SSI:s tillsyn omfattar all verksamhet där jo- niserande strålning kan förekomma. För en kärnenergianläggning innebär denna tillsyn kontroll av det interna strålskyddet för per— sonal i anläggningen, det externa strålskyd- det för allmänheten i dess närhet och för be- folkningen i dess helhet genom kontroll av utsläpp av aktivitet i luft och vatten från anläggningen.
Uppförande och drift av ett kärnkraftverk granskas alltså av både SKI och SSI men ur olika aspekter. SKI granskar dess tekniska säkerhet under normal drift och vid olika slags driftstörningar och fastställer från så- kerhetssynspunkt nödvändiga föreskrifter för driften. SSI granskar anläggningens strålningsmiljö och funktion från strål- skyddssynpunkt och fastställer nödvändiga föreskrifter för strålskydd och aktivitetsut- släpp i omgivningen.
I dette sammanhang bör även nämnas lagen (1960:331) om skyddsåtgärder vid olyckor i atomanläggningar m.m. I lagen föreskrivs vilka skyddsåtgärder som skall vidtagas för att minska följderna av en olycka i en atom- anläggning. Bl.a. åläggs länsstyrelse som re- geringen bestämmer att upprätta en organi- sationsplan som syftar till att skydda all- mänheten mot radioaktiva ämnen. När det påkallas från strålskyddssynpunkt får läns- styrelsen vidta olika åtgärder såsom att meddela föreskrifter om evakuering av be- folkning, skydd av djur och livsmedel samt inskränkning av nyttjandet av mark, vat- ten, naturprodukter och egendom. SSI har regeringens uppdrag att ge länsstyrelserna råd och anvisningar om hur beredskapspla- nerna skall utformas. SSI biträds i detta är- bete av ett rådgivande expertorgan, bered- skapsnämnden mot atomolyckor.
Lagen(1977:140) om särskilt tillstånd att till- föra kärnreaktor kärnbränsle m ni har be- handlats i kapitel 2.
AKA-utredningen 102, 113 aktivitet (curie, becquerel) 94 alfastrålning 16 alkylbly 146 anrikning av uran 93 arbetsskador, se yrkesskador arvsmassa, inverkan på 140 aska från kolkraftverk 87 aska från kolkraftverk, långsik-
tiga hälsorisker 152 askupplag, miljöverkningar 187 avfall från bridreaktorer 26
högaktivt från kärnkraft-
verk 24 radioaktivt 109 avsvavling av olja och rökga-
ser 75 avsvavlingsslam 78
avsvavlingsslam, miljöverkning-
ar 188
becquerel (Bq) 94 bens(a)pyren och cancer 139 betastrålning 16 bilar, utsläpp från 74, 78 biomassa från energiskogar 216 blowout 193 bly, hälsorisker 128 bly, risker för växt- och djur-
liv 30. 186 bridprocessen 92 bridreaktorer 110 högaktivt avfall från 151 risker för stora olyckor 207 Browns ferry, brand i kontroll-
system 205 bränsleelement till reaktorer 94 buller 119 BWR (kokarreaktor) 95
cancer 128 antal fall i Sverige 20, 128 och fossila bränslen 22 och kärnkraft 21, 134 och luftföroreningar 138 samverkanseffekter 130 cancerogener 130 cancerrisker från kol- och oljeel- dade kraftverk 139
för personal inom kärnkraftin- dustrin 164 celldelning 129 curie (Ci) 94
dagbrott 176, 178 damm från kolhögarmm 119 dammolyckor 191 darrieusrotor 220 deoxiribonukleinsyra (DNA) 129 deuterium 224 DNA (deoxiribonukleinsyra) 129 dominanta anlag 142 dosekvivalent 131 dosinteckning 134 ofullständig 146
effektmått 13 effektutbyggnad 65 elektrofilter 84 elkraftproduktion i Sverige 50 energibalans, Sveriges 12 energibesparande åtgärder, sam- manfattande bedömning 43 energiförbrukning, Sveriges 51 världens 47 energikommissionen 55 energimått 13 energipolitiskt beslut 1975 53 energiprognos, Sverige 1985 52 energiskogar 216 energitillförsel till Sverige 50 energitillgångar, världens 46
fiske, inverkan av vattenkraftut- byggnad 169 flytande högaktivt avfall 102
FN:s vetenskapliga strålnings- kommitté (UNSCEAR) 21, 130 forskningsbehov 44 fossila bränslen, tillgång på 49
fosterskador 24, 129, 145 fusion 224 förbränning 72 förnyelsebara energikällor, sam- manfattande bedömning 43 föroreningar, spridning och upp- lagring 124
försurning av mark och vat- ten 29, 182 inverkan av utländska svavel- utsläpp 183
gammastrålning 16 gaseldat kraftverk, utsläpp från 80 gasfält, ingrepp i naturen 174 genetisk kod 129, 141 gray 131
halveringstid 94 haveritillbud vid kärnkraftag- gregat 204 hybridreaktorer 226 hälso- och miljöverkningar, för- delning av 114 härdsmältning 199 högaktivt avfall, hälsorisker 148 mellanlagring av 101 politiska frågor 151 sammansättning av 106 slutförvaring av 105, 148
ICRP (internationella strål- skyddskommissionen) 21.130 ingrepp i naturen, sammanställ- ning 27 internationella frågor, samman- fattande bedömning 45
internationella strålskyddskom- missionen (ICRP) 21, 130 isotop 92
jod-129, hälsorisker 26, 146 joniserande strålning 16
cancerrisker 130 och fosterskador 145 och ärftliga skador 144 jordbruk och vattenkraft 170 jordvärme 217
kadmium, hälsorisker 20, 126 upplagring i jordbruks- mark 126.186 Kalix älv, Parakkakurkkiopro- jektet 172
kedjereaktion 92 klimatet, inverkan på 31, 188 klyvningsprodukter 100 kokarreaktor 95 kol, arbetsmiljö 33 bedömd teknisk utveckling 90 dagbrytning 174 förbränning 83 gas och flytande bränslen från 89 hur det bildades 82 risker för stora olyckor 35, 196 sammanfattande bedöm- ning 39 sammanställning av yrkes- skador 158 transport och lagring 82 tungrnetalleri 86 kol-14, hälsorisker 26, 147 kolbrytning 80 koldioxid och klimat 31,189 kolets processkedja 81 kolgruvor, arbetsmiljö 155 miljöverkningar 177 kolkraftverk 84 aska och slagg från 87 cancerrisk från 139 markbehov m m 85. 177 utsläpp från 86, 88 kollektivdos 133 koloxid, hälsorisker 123 koltransporter, yrkesskaderis- ker 157 kondensor 74, 95 korttidsreglering 63 kraftledningsgator 175 kriticitetsolyckor 206 kromosomavvikelser 141 kromosomer 129, 141 kroniska besvär och sjukdomar i andningsvägarna 19.123 kryptan-85 och klimat 32, 190 stråldoser från upparbetning 138 kvicksilver, hälsorisker 20, 127 inverkan på djurliv 30, 185 svartlistning av fiskevatten 127 kvävedioxid, hälsorisker 18, 122 kvävedioxidhalter i svenska stä- der 122 bidrag från kraftverk 123 WHO-normer 122 kärnbränsle, utbränt 99 utbränt, transporter av 108 kärnklyvning 92 kärnkraft och cancer 21, 134 arbetsmiljö 33 arbetsmiljö (ej strålning) 165
cancerrisker för personal 164 risker för stora olyckor 36, 197 sammanfattande bedöm- ning 41 sammanställning av yr- kesskador 166 strålning iarbetsmiljön 162 kärnkraftaggregat 94 haveritillbud 204 riskanalyser 201 stråldoser från 137 svenska (tabell) 97 säkerhetssystem 200 utsläpp från 97 kärnkraftens processkedja 91 kärnkraftverk, markbehov m m 177 kämvapenspridning 213
lakning av uranskiffer 92 lakrester, strålrisker 147 uppläggning och övertäck-
ning 179 urlakning av tungmetaller 152 latenstid 130 linjärt samband mellan dos och sjukdomsrisk 133,139 litium, användning i fusionsre- aktorer 224 Ljungan, Sölvbackaprojektet 173 LNG, liquefied natural gas (fly- tande naturgas) 79 risker för stora olyckor 195 luftförorenande ämnen, utsläpp per ton bränsle 73 luftföroreningar 16 cancerrisker från 138 hälsorisker 119 isvenska städer 121 och fosterskador 145 och lungcancer 138 WHO-normer 121 luftföroreningshalter, 120 lukt. obehaglig 119 lungcancer och luftförorening- ar 22, 138 lungcancer och tobaksrökning 139 lågaktivt avfall 107, 109 lågaktivt avfall, hälsorisker 151
mått på
medelaktivt avfall 107, 109 hälsorisker 151 megawatt (MW) = miljon watt 13 metaller, ker 151
långsiktiga hälsoris-
verk 89 från askhögar 27, 188 hälsorisker 19 minskning av 20,89 risker för växt- och djurliv 30,
184 metylkvicksilver 127 mikrogram = miljondels gram motstående intressen 115 mutation 129,140 mutationsfrekvens 142 MW (megawatt) = miljon watt
13
nanogram = miljarddels gram naturgas, arbetsmiljö 32 förbränning 80 risker för stora olyckor 35, 195 sammanfattande bedöm- ning 41 tillgångar, utvinning 79 transport och lagring 79 yrkesskador 161 naturlig bakgrundsstrålning 17, 131 neutron 92 neutronstrålning 16 nitrosaminer 146
ofullständig dosinteckning 146 olja och oljeprodukter, förbrän- ning av 71 olja, arbetsmiljö 32 hur den bildades 67 raffinering 69 risker för stora olyckor 34, 193 sammanfattande bedöm- ning 41 sammanställning av yrkes- skador 161 transport och lagring 69 utvinning av 67 oljans processkedja 68 oljefält, ingrepp i naturen 174 oljekraftverk, cancerrisker från 139 markbehov mm 177 principskiss 74 utsläpp från 72, 77 oljeprodukter, förbrukning i Sverige 51 oljeraffinaderier, arbetsmiljö 160 olj eraffinaderier, milj överkning- ar 177 olj eskiffer, användning av 217 oljeskiffer, dagbrytning 174 oljespill 31, 184
Oljeutvinning, arbetsmiljö 159 ozonlagret, inverkan på 190
plutonium, cancerrisk 136 plutonium, mängd i använt kärnbränsle 99 plutoniumhantering och hybrid- reaktorer 226 risker för kärnvapensprid- ning 213 risker för stora olyckor 206 risker för terror, sabotage och utpressning 212 proton 92 pumpkraftverk 65 PWR (tryckvattenreaktor) 95
rad 131 radioaktiva ämnen, risker för växt- och djurliv 29, 184 radioaktiva ämnen, utsläpp av 26 radioaktivt avfall 109 radioaktivt sönderfall 94 radiotoxicitet 134 radon från lakrester 147 radoniurangruvor 162 Ranstad 178 Rasmussenstudien 202 reaktorinneslutningar 202 raktorolyckor, skadeverkningar 200 recessiva anlag 142 redundans 201
rem 131
rennäring och vattenkraft 170 riskanalyser för kärnkraftaggre- gat 201 riskbegreppet 116 riskvärderingar (stora olyckor), exempel 207 rökning och lungcancer 139 röntgenstrålning 16
samhällsutveckling, lokala verk- ningar av kraftindustri 171 selektion 141 skogsbruk och vattenkraft 170 Slangfilter 88 solceller för elproduktion 220 solenergi 218 solfångare för uppvärmning 218 sot, hälsorisker 18, 119 stoftutsläpp och klimat 189 stråldoser (rad, rem. gray) 131
stråldoser till allmänheten från kärnkraft 136 till personal vid urangruvor 162 till peronal vid kärnkraftverk 163 till personal vid upparbetning av kärnbränsle 164 vid anrikning och tillverkning av kärnbränsle 162 strålskador, akuta 198 sulfater, hälsorisker 18, 122 svartlistning av fiskevatten 127 svaveldioxid, försurning från 29, 182 hälsorisker 18, 119 inverkan på växtligheten 182 transport över gränserna 183 utsläpp i Sverige 30 svaveldioxidhalter, bidrag från
kraftverk 122 WHO-normer 121 svävbädd 87
terawattimme (TWh) = miljard kilowattimmar 13 terrorism och plutoniumhante- ring 212 torv 215 trafikolyckor 118 transuraner 100 transuraner i högaktivt av- fall 150 tritium, användning i fusionsre-
aktorer 224 stråldoser från upparbet- ning 138 tryckvattenreaktor 95 tungmetallerikol 86 TWh (terawattimme) = miljard
kilowattimmar 13
UNSCEAR (FN:s vetenskapliga
strålningskommitté) 21, 130 upparbetning 101
och bridreaktorer — olika
handlingsvägar 112 risker för stora olyckor 206 stråldoser från 138 utsläpp av radioaktiva ämnen från 104 upparbetningsanläggningar 103 uran, anrikning av 93 uran, tillgång på 49, 51 urangruvor, miljöverkningar 177 uranskiffer, dagbrytning 174, 178
ix... | .»:L- [ HALO
l LN 0V1977 STOCKHOLM
uranskiffer, lakning av 92 uranutvinning 91
vanadin, inverkan på växtliv 30, 186 varmvatten, utsläpp av 29, 181 vattenkraft och kulturminnen 170 och lokalklimat 171 och rennäring 170 arbetsmiljö 32, 153 ingrepp i naturen 169 inverkan av olika utbygg- nadsprojekt 171 inverkan på fiske 169 inverkan på jord- och skogs- bruk 170 inverkan på turism och fri- luftsliv 169 risker för stora olyckor 34, 191 sammanfattande bedöm- ning 39 vattenkrafttillgångar, 65 vattenkraftverk 58 största svenska (tabell) 62 vattenmagasin 62 vattenmagasin (tabell) 64 ved 216 villkorslagen (1977:140) 56 Vindenergi 220 vindkraftverk 221 Vätekraft 224
Sveriges
yrkesskador, kol (sammanställ- ning) 158 kärnkraft (sammanställ- ning) 166 naturgas 161 olja(sammanställning) 161 vattenkraft 155
ånggenerator 96 årsreglering 62
älvar, vattenkraftproducerande (tabell) 66 ärftliga skador 24, 129, 140 av joniserande strålning 144 av kärnkraft 145, 164 från användning av bräns-
len 145 från stor reaktorolycka 201
Kronologisk förteckning
40. 41. 42 43, 44, 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57.
58.
59.
60.
FDPONPWPPN.”
Totalförsvaret 1977—82. Fö. Bilarbetstid. K. Utbyggd regional näringspolitik. A. Sjukvårdsavfall. Jo. Kvinnlig tronföljd. Ju. Översyn av det skatteadministrativa sanktionssystemet 1. B. Rätten till vapenfri tjänst. Fö. Folkhögskolan 2, U. Betygen I skolan. U. Utrikeshandelsstatistiken. E.
. Forskning om massmedier. U. Kommunal och enskild väghållning. K. Sveriges samarbete med u-länderna. Ud. Sveriges samarbete med u—länderna. Bilagor. Ud. Handelsstålsindustrin infor 1980ftalet. I. Handelsstålsmdustrin inför 1980-talet. Bilagor. I. . Översyn av jordbrukspolitiken. Jo. Inflationsskyddad skatteskala. B. Radio och tv 1978—1985. U. Kommunernas ekonomi 1975—1985. 8.
. Svensk underVisning l utlandet. U. . Arbete med näringshiälp. A, . Psykiskt störda lagöverträdare. Ju. . Näringsidkares avbetalningsköp m.m. Ju. . Båtliv 2. Registerfrågan. Jo. . Kvinnan och försvarets yrken. Fö. . Revision av vattenlagen. Del 4. Förslag till ny vattenlag. Ju. Kortare väntetider i utlänningsärenden. A. Konkursförvaltning. Ju. Elektronmusik i Sverige. U. . Studiestöd. U. . Konsumentskydd Vid köp av begagnad personbil. Ju. . AIImänflygplats—Stockholm. K, . Inrikesflygplats-Stockholm. K. . |nrikesflygplats—Stockholm. Bilagor. K. . Ersättning för brottsskador. Ju. . Underhåll till barn och frånskilda. Ju. Folkbildningen I framtiden. U. . Företagsdemokrati I kommuner och landstingskommuner. Kn.
SOClaltjänSt och socialförsäkringstillagg. S. Socraltiänst och soCialförsäkringstillagg. Sammanfattning. S. Kronofogdemyndigheterna. Kn, Koncentrationstendenser inom byggnadsmaterialindustrin. |. Skyddad verkstad—halvskyddad verksamhet. A. Information vid kriser. H. Pensionsfrågor in in, S. Billingen. ]. Översyn av de speciella statsbidragen till kommunerna. B. Översyn av rättshjälpssystemet. Ju. Häktning och anhållande. Ju. Fusioner och förvärv i svenskt näringsliv 1969—73. H. Forskningspolitik. U. Sektorsanknuten forskning och utveckling. Expertbilga 1. U. Information om pågående forskning. Expertbilaga 2. U. Forskning i kontakt med samhället. Expertbilaga 3. U. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. [. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga A. |. Energi _ program för forskning, Bilaga B. |. Energi — program för forskning, Bilaga C. |.
Energi — program för forskning, Bilaga D. |.
utveckling, demonstration. utveckling, demonstration.
utveckling, demonstration.
61.
62.
63. 64. 65. 66, 67,
Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga E. I. Energi * program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga F. |. Fortsatt högskoleutbildning. U. STUs stod till teknisk forskning och innovation. !. Kommunernas gatuhållning. Bo. Patienten ! sjukvården — kontakt och information. S. Energi, hälsa, miljö, Jo.
Systematisk förteckning
Justitiedepartementet
Kvinnlig tronföljd. [5] Psykiskt störda lagöverträdare, [23] Näringsidkares avbetalningsköp m.m. [24] ReVision av vattenlagen. Del 4. Förslag till ny vattenlag. [27] Konkursförvaltning. [29] Konsumentskydd vid köp av begagnad personbil. [32] Ersättning för brottsskador. [36] Underhåll till barn och frånskilda. [37] Översyn av rättshjälpssystemet. [49] Häktning och anhällande. [50]
Utrikesdepartementet
Biståndspolitiska utredningen. [. Sveriges samarbete med u- Iänderna. [13] 2, Sveriges samarbete med u-länderna. Bilagor. [14]
Försvarsdepartementet
Totalförsvaret 1977—82. [1] Rätten till vapenfri tjänst. [7] Kvinnan och försvarets yrken. [26]
Socialdepartementet
Socialutredningen. 1. Socialtjänst och socialförsäkringstillägg. [40] 2. Socialtjänst och sociaIförsäkringstillägg. Sammanfattning, [41] Pensionsfrågor m.m. [46]
Patienten i sjukvården — kontakt och information. [66]
Kommunikationsdepartementet
Bilarbetstid. [2] Kommunal och enskild väghållning. [12] AllmänflygplatSVStockholm. [33] Brommautredningen. 1. Inrikesflvgplats—Stockholm. [34] 2. Inrikes- flygplats—Stockholm, Bilagor, [35]
Ekonomidepartementet Utrikeshandelsstatistiken. [10]
Budgetdepartementet
Översyn av det skatteadministrativa sanktionssystemet 1. [6] Inflationsskyddad skatteskala. [18] Kommunernas ekonomi 1975—1985. [20] Översyn av de speciella statsbidragen till kommunerna. [48]
Utbildningsdepartementet
Folkhögskolan 2. [8] Betygen i skolan. [9] Forskning om massmedier. [1 1] Radio och tv 1978—1985l19l Svensk undervisning i utlandet, [21] Elektronmusik i Sverige. [30] Studiestöd. [31] Folkbildningen i framtiden. [38] Forskningsrådsutredningen. 1. Forskningspolitik. [52] 2. Sektorsan- knuten forskning och utveckling. Expertbilaga 1.[53] 3. Information om pågående forskning. Expertbilaga 2. [54] 4. Forskning i kontakt med samhället. Expertbilaga 3. [55] Fortsatt högskoleutbildning. [63]
Jordbruksdepartementet
Sjukvårdsavfall. [4] Översyn av jordbrukspolitiken. [17] Båtliv 2. Registerfrägan. [25] Energi- och miljökommittén. 1, Energi, hälsa, miljö. [67]
Handelsdepartementet
Information vid kriser. [45] Fusioner och förvärv I svenskt näringsliv 1969—73. [51]
Arbetsmarknadsdepartementet
Utbyggd regional näringspolitik. [3] Arbete med näringshjälp. [22] Kortare väntetider i utlänningsärenden. [28] Skyddad verkstad—halvskyddad verksamhet. [44]
Bostadsdepartementet Kommunernas gatuhällning. [65]
lndustridepartementet
Handelsstålsutredningen. 1. Handelsstålsindustrin inför 1980-talet. [15] 2. Handelsstälsindustrin inför 1980-talet. Bilagor. [16] Koncentrationstendenser inom byggnadsmaterialindustrin, [43] Billingen. [47] Delegationen för energiforskning. 1. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. [56] 2. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga A. [57] 3. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga B. [58] 4. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga C. [59] 5. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga D. [60] 6. Energi — program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga E. [61] 7. Energi , program för forskning, utveckling, demonstration. Bilaga F. [62] STUs stöd till teknisk forskning och innovation. [64]
Kommundepartementet
Företagsdemokrati I kommuner och landstingskommuner. [39] Kronofogdemyndigheterna. [42]
Anm. Siffrorna inom klammer betecknar utredningarnas nummer i den kronologiska förteckningen
248 , ——--*v£.. L...;L,
El Vilka hälsorisker innebär luftföroreningar från Vår nuvarande an-
vändning av olja och bensin? E] Vad skulle en ökad användning av kol innebära från hälso- och miljösynpunkt? D Vilka är riskerna för stora olyckor vid användning av kärnkraft och andra energislag?
Detta är exempel på frågor som energi- och miljökommittén tar upp i Energi, Hälsa, Miljö.
Syftet med detta betänkande är att presentera hälso- och miljö- verkningar vid användning av olika energislag på ett sätt som är lättillgängligt även för icke fackmän.
Energi, Hälsa, Miljö bygger på ett omfattande tekniskt och vetenskapligt underlag vars huvuddel redovisas i detalj i tre bilagor om fossila bränslen (SOU 197 7:68), kärnkraft (SOU 197 7:69) och ar- betsmiljö (SOU 1977:70).
[EN LiberForIag
ISBN 91—38-03710-6 ISSN 0375 ' 250X