Анализ радиоэкологической обстановки в пойме р. Енисей после остановки реактора адэ-2 Русанов В. А., Шишлов А. Е., Садырев Д. Ю введение горно-химический комбинат (фгуп «гхк») был создан в начале 50-х год



Скачать 208.99 Kb.
Дата08.05.2016
Размер208.99 Kb.


Анализ радиоэкологической обстановки в пойме р. Енисей

после остановки реактора АДЭ-2

Русанов В.А., Шишлов А.Е., Садырев Д.Ю

ВВЕДЕНИЕ

Горно-химический комбинат (ФГУП «ГХК») был создан в начале 50-х годов прошлого века для производства и переработки делящихся материалов и изготовления из них компонентов ядерного оружия. ФГУП «ГХК» - уникальное предприятие ядерно-топливного цикла, основные производства которого размещены в скальных выработках глубоко под землей.

После остановки в 1992 г. двух проточных реакторов АД и АДЭ-1 поступление радионуклидов в реку Енисей со сточными водами предприятия обусловлено было, в основном, водами охлаждения регулирующих каналов системы управления защиты (РК СУЗ) реактора АДЭ 2 и очищенными трапными водами реакторного и радиохимического заводов. После остановки реактора АДЭ-2 в апреле 2010 г. поступление радионуклидов в реку Енисей обусловлено водами от дезактивации оборудования реакторного производства и трапными водами радиохимического производства, очищенными на сооружениях физико-химической очистки.

Выпуск сточных вод предприятия в р.Енисей с 1958 г. по 1968 г. осуществлялся на 85 км (выпуск №2а), с 1969 г. по 1993 г. – на 80 км (выпуск №2), а с 1994 г. по настоящее время - снова через выпуск №2а после бассейна выдержки.

В настоящее время на предприятии осуществляются работы по выводу из эксплуатации реактора АДЭ-2. Продолжают действовать очистные сооружения и радиохимическое производство. Указанные производства практически не оказывают техногенного влияния на радиоэкологическое состояние р.Енисей.

Несмотря на значительное сокращение сбросов радиоактивных веществ в р.Енисей в связи с остановкой и процессом вывода из эксплуатации реакторов, ФГУП «ГХК» по-прежнему обеспечивает контроль радиационного загрязнения поймы р.Енисей в целях изучения миграции радионуклидов, накопленных за время работы реакторов.

Для обеспечения контроля радиационного загрязнения р.Енисей контролируется содержание радионуклидов в воде, аллювиальных и донных отложениях, растительности, пищевых продуктах, рыбе. Кроме того, в районах прибрежных населенных пунктов проводится контроль радиационной обстановки. В данном докладе рассматривается период до и после остановки реактора АДЭ-2 (2008-2011 годы).

1 Контроль содержания радионуклидов в воде реки Енисей

В воде р.Енисей содержание радионуклидов определяется в двух контрольных створах у правого берега ниже выпуска: в 250 м ниже выпуска № 2а на 86 км и в 10 км ниже выпуска № 2а на 95 км (1 км выше первого населенного пункта с.Б.Балчуг). Фоновое значение стронция-90 и цезия-137 в воде р.Енисей определяется в 17 км выше выпуска №2а в районе д.Додоново.



В связи с остановкой реактора АДЭ-2 в апреле 2010 года сброс натрия-24, фосфора-32, скандия-46, хрома-51, марганца-54, железа-59, кобальта-58, цинка-65, сурьмы-124, бария-140, европия-152 и европия-154 прекращен. Изменения содержания основных радионуклидов в воде р.Енисей за период с 2002 г. по 2011 г. приведены на рисунке 1.


































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Рисунок 1 - Содержание радионуклидов в воде р.Енисей в период с 2002 по 2011 годы

Следует отметить, что после остановки реактора АДЭ-2 в апреле 2010 г. анализ проб воды на короткоживущие радионуклиды наведённой активности не проводился. За 2010 г. результаты измерений по этим радионуклидам представлены по первым четырем месяцам года.

Анализ содержания средне- и долгоживущих изотопов наведённой активности в сточных водах предприятия проводится в связи с проведением работ по демонтажу оборудования остановленного реактора АДЭ-2. Наличие в сбросных водах предприятия в 2011 г. стронция-90 и цезия-137 обусловлено работой радиохимического производства. Содержание этих радионуклидов находится на уровне предыдущих лет.

Суммарный сброс радионуклидов в р.Енисей в 2010 г. по сравнению с 2009 г. уменьшился на 30,2%. Суммарный сброс радионуклидов в р.Енисей в 2011 г. по сравнению с 2010 г. без учета короткоживущих радионуклидов натрия-24, фосфора-32, мышьяка-76, йода-131, нептуния-239 уменьшился на 76,6%. Активность данных радионуклидов ниже предела обнаружения.

Превышений норм разрешенных годовых сбросов в анализируемый период с 2008 года по 2011 год не было.

Мощность дозы гамма-излучения от водной поверхности на р.Енисей при работе прямоточных реакторов АД и АДЭ-1 была обусловлена, в основном натрием-24 и марганцем-56. После остановки прямоточных реакторов мощность дозы от поверхности воды ниже выпуска сточных вод практически не отличалась от фонового уровня.

Значения мощности дозы гамма-излучения от водной поверхности р.Енисей вблизи места сброса сточных вод в период с 2008 года по 2011 год приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1  Мощность дозы гамма-излучения от водной поверхности р.Енисей


Наименование пункта

контроля


Мощность амбиентной дозы, мкЗв/час

2008 г.

2009 г.

2010 г.

2011 г.

Река Енисей у правого берега в 250м ниже выпуска № 2а

(86 км ниже г. Красноярска)



0,098±0,023

0,10±0,02

0,087±0,020

0,076±0,017




  1. Контроль содержания радионуклидов в донных отложениях поймы р.Енисей

Загрязнение радионуклидами донных и аллювиальных отложений в пойме р.Енисей происходило в результате следующих основных процессов:

- прямого сброса воды охлаждения проточных реакторов АД и АДЭ-1;

- наблюдавшихся до 1972 г. протечек трапной воды реакторного производства из-за проектного конструкционного несовершенства линии спецканализации;

- повышенного сброса с трапной водой радионуклидов осколочного происхождения в 1965-1966 годах в связи с неудовлетворительной работой проектной схемы очистных сооружений в период пуска радиохимического завода;

- повышенных сбросов радионуклидов осколочного происхождения в процессе образования и разделки «козловых» ячеек на ранней стадии эксплуатации промышленных реакторов;

- несанкционированных протечек вод охлаждения бассейнов выдержки облученных урановых блоков.

Характер и уровень накопления радионуклидов в донных и аллювиальных отложениях формировался под влиянием многих факторов, в т.ч. в результате колебания состава и количества сбрасываемых радионуклидов; места выпуска сточной воды предприятия; гидрологических особенностей р.Енисей; загрязнения воды в реке механическими примесями, сбрасываемыми предприятиями г.Красноярска; а также геологического строения земной коры вдоль русла реки.

На основании проведенных в 1990-2000-х годах исследований распределения радионуклидов по глубине в аллювиальных отложениях в пойме р.Енисей, получены данные, позволяющие провести анализ процессов формирования полей радиоактивного загрязнения пойменных участков р.Енисей. По характеру накопления радионуклидов в донных отложениях и распределения радионуклидов по глубине в аллювиальных отложениях, в пойме реки можно выделить три зоны.

Первая зона – участок р.Енисей от места выпуска сточных вод комбината до устья реки Ангара (330 км по лоцманской карте). Вторая зона - участок реки Енисей от Ангары до Подкаменной Тунгуски и третья зона – ниже реки Подкаменная Тунгуска.

В настоящее время донные и аллювиальные отложения загрязнены, в основном, тремя радионуклидами: кобальтом-60 (Т1/2 = 5,27 лет), цезием-137 (Т1/2 = 30 лет) и европием-152 (Т1/2 = 13,3 лет). Радионуклиды с периодом полураспада менее одного года распались.

Анализ многолетних наблюдений позволяет сделать следующие выводы. Максимальное содержание техногенных радионуклидов в донных отложениях находится у правого берега на участке реки от мест сбросов до впадения р.Кан (28 км ниже от места выпуска №2). Ниже впадения р.Кан значения содержания радионуклидов в донных отложениях заметно меньше за счет разубоживания и переноса «чистых» донных отложений с участков р.Енисей выше мест выпуска сточных вод и с поймы р.Кан.

Через год после остановки реактора АДЭ-2 значительных изменений в содержании радионуклидов в донных отложениях в ближней зоне не отмечается. Это объясняется малым промежутком времени с момента остановки реактора и большим периодом полураспада основных загрязняющих радионуклидов цезия-137, кобальта-60, европия-152.



  1. Радиационная обстановка в районах прибрежных населенных пунктов

В 1993 г., когда прямоточные реакторы были уже остановлены, а уровень накопления радионуклидов во влекомых наносах достигал максимального значения, было обследовано радиационное состояние прибрежных зон в 23-х населенных пунктах, расположенных на расстоянии от 5 до 1320 км ниже сброса радионуклидов ГХК. Обследование проводилось путем измерения мощности дозы приборами типа ДРГ-01Т. Обследования показали, что в границах жилых зон значения МЭД находились в пределах от 8 до 14 мкР/час, что соответствует уровню естественного фона для местности.

Значения МЭД на береговых зонах во всех населенных пунктах, за исключением с.Б.Балчуг, расположенной по правому берегу р.Енисей в 16-17 км ниже места бывшего сброса ГХК (выпуска №2), находились в пределах от 8 до 40 мкР/час. Наибольшие значения МЭД наблюдались на участках, покрытых растительностью, где происходит задержка влекомых наносов. В районе с.Б.Балчуг на береговой полосе шириной 20-40 м, заросшей травой и кустарником, МЭД достигала значений 70 мкР/час.

В 2004 г. была проведена пешеходная гамма-съемка береговых полос в районе с.Б.Балчуг, приверха о.Березовый (в районе с.Б.Балчуг), о.Березовый со стороны протоки, с.Атаманово, с.Казачинское, п.Стрелка со стороны р.Енисей. Исследования показали, что спустя 10-12 лет после остановки прямоточных реакторов значения мощности амбиентной дозы (МАД) на загрязненных участках снизились ~ в 2 раза (максимум - 0,310,06 мкЗв/час в районе с.Б.Балчуг). Дальнейшие ежегодные обследования береговых полос в районах населенных пунктов показали, что «проблемной» зоной остается лишь береговая полоса с.Б.Балчуг (в 2011 году максимальная МАД составляла 0,38 ± 0,07 мкЗв/час). Следует учесть, что в 2006 году в результате аномального паводка на прибрежную зону в районе села Б.Балчуг произошел вынос донных отложений, загрязненных радионуклидами за счет их сбросов со сточными водами предприятия.

Обследования показали, что изменений МАД на береговой полосе в период до и после остановки реактора АДЭ-2 практически не произошло. Это объясняется малым промежутком времени с момента остановки реактора и большим периодом полураспада основного загрязняющего радионуклида цезия-137.

Ожидать заметных изменений радиационной обстановки в прибрежных районах населенных пунктов следует не ранее чем, через 10-15 лет. Повышенные значения МАД на береговых участках реки Енисей обусловлены загрязнением радионуклидами аллювиальных отложений. Дальнейшее постепенное снижение значений МАД со временем можно связывать лишь с наносом на береговые полосы «чистых» отложений и распадом радионуклидов.


  1. Содержание радионуклидов в растительности

Содержание радионуклидов в траве в 20 километровой зоне контролируется постоянно, а в пойме р.Енисей периодически - в период экспедиционных обследований. В местах, подвергавшихся постоянному затоплению паводковыми водами, из всех сбрасываемых радионуклидов в траве обнаруживается только цезий-137 и стронций-90.

Содержание цезия-137 в траве, произрастающей на этих участках, превышает уровень, обусловленный глобальными выпадениями в 2….25 раз. Содержание стронция-90 с учетом возможного влияния вида травы и физико-химических свойств почвы находится практически на фоновом уровне на всех участках поймы р.Енисей.

Учитывая то, что интерес представляет воздействие радиоэкологической обстановки на население, проживающее в прибрежной пойменной части р.Енисей, рассмотрим участки, подвергающиеся периодическому затоплению и используемые населением для сенокосов. В 20 километровой зоне наблюдения такой участок один - район с.Б.Балчуг. Остальные участки расположены в дальней зоне наблюдения и обследованы в период проведения экспедиций.

Анализ данных, полученных в период 2008-2011 годы, позволяет сделать вывод о том, что значительных изменений значений содержания цезия-137 в растительности после остановки реактора АДЭ-2 не произошло. Это опять же объясняется отсутствием в рассматриваемый период до и после остановки реактора больших паводков на р.Енисей, заливающих сенокосные угодья.



  1. Содержание радионуклидов в пищевых продуктах

В 20 километровой зоне постоянно контролируется содержание радионуклидов в молоке, картофеле, капусте и говядине. Пробы для анализа приобретаются в населенных пунктах у частных лиц, что позволяет более объективно получить данные, характеризующие уровень радиоактивного загрязнения обследуемого района. Что касается населенных пунктов, расположенных на берегах р.Енисей на расстоянии до 800 километров от места сбросов сточных вод предприятия, контроль за содержанием радионуклидов ведется только в пробах молока и картофеля (реже - мяса), периодически отбираемых в период проведения экспедиционных работ. Анализ данных, полученных в период 2008-2011 годы, позволяет сделать вывод о том, что значительных изменений значений содержания радионуклидов в пищевых продуктах после остановки реактора АДЭ-2 не произошло. Содержание йода-131 в молоке во всех пробах не превышает значения нижнего предела обнаружения 0,05 Бк/кг. Максимальные содержания радионуклидов в пищевых продуктах, производимых населением, на всем протяжении зоны наблюдения поймы р.Енисей представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Максимальные содержания радионуклидов в пищевых продуктах




Радионуклид

Максимальное содержание,

Бк/кг


Допустимые уровни (ДУ), Бк/кг [3]

В долях от ДУ

Молоко

Стронций-90

0,140,03

25

6,8Е-03

Цезий-137

0,530,07

100

6,0Е-03

Картофель

Стронций-90

0,130,02

40

3,8Е-03

Цезий-137

0,610,10

80

8,9Е-03

Капуста

Стронций-90

0,220,04

40

6,5Е-03

Цезий-137

1,70,2

80

2,4Е-02

Мясо (говядина)

Стронций-90

<0,1

не нормируется

-

Цезий-137

0,430,07

200

2,5Е-03



6 Содержание радионуклидов в рыбе

До остановки реактора АДЭ-2 основным радионуклидом, создающим дозу внутреннего облучения при употреблении рыбы являлся фосфор-32 (Т1/2=14,3 суток), концентрация которого зависела от вида рыбы, сезона отлова и места отлова. Кроме того, в пробах рыбы обнаруживались другие техногенные радионуклиды, такие как натрий-24 и цезий-137.

После остановки реактора АДЭ-2 наблюдается качественные изменения содержания радионуклидов в рыбе. В настоящее время обнаруживается только цезий-137 в следовых количествах. Максимальное содержание цезия-137 в рыбе, отлавливаемой вблизи места сброса ФГУП «ГХК» в 2011 году, составляло 9,5±1,2 Бк/кг, что не превышает предельно-допустимых уровней (130 Бк/кг) в соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологических норм и правил СанПиН 2.3.2.1078-01 [3] . Наибольшие значения отмечаются в районе 86 км. В рыбе, отобранной ниже 86 км, содержание цезия-137 значительно падает и составляет ≤1 Бк/кг.

Выводы

1 После остановки реактора АДЭ-2 в реку Енисей прекратился сброс сточных вод, содержащих короткоживущие радионуклиды наведенной активности с относительно малыми периодами полураспада, которые определяли радиационную обстановку в бассейнах выдержки, куда осуществлялись сбросы. Наличие в сбросных водах предприятия в 2011 г. стронция-90 и цезия-137 обусловлено работой радиохимического производства. Содержание этих радионуклидов находится на уровне предыдущих лет.

Суммарный сброс радионуклидов в р.Енисей в 2010 г. по сравнению с 2009 г. уменьшился на 30,2%. Суммарный сброс радионуклидов в р.Енисей в 2011 г. по сравнению с 2010 г. без учета короткоживущих радионуклидов натрия-24, фосфора-32, мышьяка-76, йода-131, нептуния-239 уменьшился на 76,6%. Активность данных радионуклидов ниже предела обнаружения. Превышений норм разрешенных годовых сбросов в период с 2008 года по 2011 год не было.

2 Значительных изменений в содержании радионуклидов в донных отложениях, растительности, пищевых продуктах, а также изменений МАД на прибрежной полосе населенных пунктов через год после остановки реактора АДЭ-2 практически не произошло. Это объясняется малым промежутком времени с момента остановки реактора, большим периодом полураспада основных загрязняющих радионуклидов и наличия серьезных паводков на р.Енисей в анализируемый период.

3 До остановки реактора АДЭ-2 основным радионуклидом, создающим дозу внутреннего облучения при употреблении рыбы являлся фосфор-32. Кроме того, в пробах рыбы обнаруживались другие техногенные радионуклиды, такие как натрий-24 и цезий-137. После остановки реактора АДЭ-2 наблюдается качественные изменения содержания радионуклидов в рыбе. В настоящее время обнаруживается только цезий-137 в следовых количествах.

4 Значительные изменения радиационной обстановки в пойме реки Енисей произошли после остановки в 1992 году реакторов АД и АДЭ-1, работавших в прямоточном режиме. Работа реактора АДЭ-2 оказывала гораздо меньшее влияние на радиационную обстановку ввиду наличия замкнутого контура охлаждения. Ожидать же заметных изменений радиационной обстановки в пойме р.Енисей после остановки АДЭ-2 следует не ранее чем, через 10-15 лет.





База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница