ОЦЕНКА РАДИАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЧЕЛОВЕКА И ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ЗАГРЯЗНЕННЫХ СБРОСАМИ «ПО МАЯК»
|
Введение 3
Глава 1. Физико-географическое описание района 7
1.1. Климатические характеристики региона 7
1.2 Растительный и животный мир региона 8
1.3 Геолого-гидрогеологические характеристики района природной впадины Карачай 10
1.4 Данные об активности воды озера Карачай и его химическом составе воды 13
Глава 2. Воздействие водного объекта на окружающую среду 18
2.1 Карачай как источник загрязнения подземных вод 18
2.2 Загрязнение окружающей территории вследствие ветрового разноса активной пыли 25
Глава 3. Изучение возможности переноса активного аэрозоля из акватории озера Карачай на окружающую территорию 34
3.1 Общие представления о водном аэрозоле и механизмах его образования 34
3.2 Расчет объема и активности аэрозоля, образовываемого с поверхности акватории 37
Глава 4. Исследования Тимофеева-Ресовского по снижению активности ЖРАО 40
Глава 5. Проблема недостатка и недостоверности информации в сфере обращения с РАО 45
Заключение 47
Список литературы 49
Приложение 1 55
Приложение 2 56
Приложение 3 57
Глава 1. Физико-географическое описание района 7
1.1. Климатические характеристики региона 7
1.2 Растительный и животный мир региона 8
1.3 Геолого-гидрогеологические характеристики района природной впадины Карачай 10
1.4 Данные об активности воды озера Карачай и его химическом составе воды 13
Глава 2. Воздействие водного объекта на окружающую среду 18
2.1 Карачай как источник загрязнения подземных вод 18
2.2 Загрязнение окружающей территории вследствие ветрового разноса активной пыли 25
Глава 3. Изучение возможности переноса активного аэрозоля из акватории озера Карачай на окружающую территорию 34
3.1 Общие представления о водном аэрозоле и механизмах его образования 34
3.2 Расчет объема и активности аэрозоля, образовываемого с поверхности акватории 37
Глава 4. Исследования Тимофеева-Ресовского по снижению активности ЖРАО 40
Глава 5. Проблема недостатка и недостоверности информации в сфере обращения с РАО 45
Заключение 47
Список литературы 49
Приложение 1 55
Приложение 2 56
Приложение 3 57
Открытие в начале 1939 года деления ядра урана и затем обоснование возможности протекания в уране цепной ядерной реакции деления, дали старт возникновению ядерной энергетики.
На ранних этапах ее развития, она была связана с созданием ядерного оружия. Сложность проблемы, недостаток знаний и времени, все это привело к масштабному попаданию радионуклидов в окружающую среду, что повлекло за собой облучение персонала предприятий и населения окрестных территорий. Это усугублялось секретностью работ в отрасли, приводившим к тому, что население прилегающих территорий просто не знало об опасностях, исходящих от рядом расположенных производств. Только спустя более чем 40 лет стала появляться первая отрывочная информация, как о таком производстве, так и об опасности его для населения и природы.
Недостаток информации о произошедшем и происходящем, по-прежнему является источником проблем для населения подобных регионов даже в конце второго десятилетия XXI века. Наиболее известным и характерным объектом в атомной отрасли является производственное объединение «Маяк» — одно из крупнейших предприятий Госкорпорации «Росатом».
Федеральное государственное унитарное предприятие «Производственное объединение Маяк». Оно было создано для получения оружейного плутония на основании постановления Правительства СССР № 3007-892 от 1 декабря 1945 г. [3]. Оно расположено на западе от уральского хребта, между реками Теча и Мишеляк, вблизи городов Кыштым и Касли на территории Озёрского городского округа. Промышленная площадка ФГУП «ПО «Маяк» занимает вместе с санитарно-защитной зоной площадь 256 км2 [1]. Для сравнения, площадь промышленной площадки расположенного в США и так же выполнявшего аналогичные функции Хэнфордского комплекса составляет 1536 км2 [2].
По состоянию на 2017 год [4] ФГУП «ПО «Маяк» является производственным комплексом, включающим 7 основных заводов и 16 обеспечивающих подразделений. Основные заводы ПО «Маяк» расположены на двух отдельных площадках, удаленных от жилых массивов города Озерска на 12 км к юго-востоку, от города Кыштым на 14 км к востоку, от города Касли на 15 км к югу, от поселка № 2 на 7,5 км к востоку, от поселка Новогорный менее 4,5 км к северу, от поселка Метлино на 16 км к юго-западу, от села Кызылбулак на 8 км к северо-западу, от села Худайбердинск на 10 км к юго-востоку; от села Бижеляк на 10 км к югу, а от областного центра, города Челябинска на 60 км к северо-западу. Данные представлены в таблице 1 и графически изображены на рисунках 1,2.
Таблица 1 - Расстояние от площадки предприятия до ближайших населенных пунктов [ 5].
Название населенного пункта | Количество населения в 2010 г., чел. | Расстояние от ПО «Маяк», км.
г. Озерск | 82164 | 15
г. Кыштым | 38942 | 15
г. Касли | 16969 | 15
с. Аргаяш | 10041 | 25
пос. Новогроный | 6733 | 7
пос. Тайгинка | 1452 | 20
пос №2 | 31 | 2
пос. Худайбердинский | 807 | 11
Конец таблицы 1.
Рисунок 1 – Расположение предприятия Маяк и окружающих его населенных пунктов, выполнено автором в программе «QGIS», 2018 год.
Рисунок 2 – Схема расположения предприятия «Маяк» [4].
С самых первых этапов своей работы предприятие производило сбросы ЖРО в гидросистему Челябинской области как в регламентном (предусмотренным техническим проектом), так и в аварийном порядках. Сбросы осуществлялись в следующие водные объекты: реку Теча, озера Кызылташ, Татыш, и в образованные затем техногенные водные объекты (Карачай, Старое болото, Теченский каскад водоемов).
Настоящая работа посвящена изучению миграции радиоактивных веществ из самого большого в мире, неизолированного от окружающей среды хранилища, жидких радиоактивных отходов (ЖРО) Карачай, за весь период использования, в которое было сброшено более ~2*10 19 Бк активности, состоящей как из коротко1, так и из долго живущих радионуклидов2.
Использование такого хранилища ЖРО всегда вызывало недоуменные вопросы у экологов (у защитников окружающей среды). Формально говоря, только с 1971 г. начались работы, связанные с упорядочением границ береговой линии водоема. Сбросы ЖРО в него продолжались, но затем начались работы просто по его засыпке, которые закончились в 2014 году ликвидацией акватории водного объекта, оставив все его содержимое под тонким слоем материала засыпки.
Официального названия вновь образованный объект не получил. В мировой практике прецедентов такого обращения с ЖРО нет. Уникальность такого объекта требует понимания того, что же изменилось в положительную или отрицательную сторону в плане воздействия оставшихся на том же месте радионуклидов на окружающую среду.
Цель работы: Оценить влияние на окружающую среду неизолированного от нее хранилища радиоактивных отходов (на примере объекта Карачай).
Для достижения имеющейся цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать историю возникновения и эволюцию озера «Карачай» как места временного хранения жидких РАО ПО Маяк.
2. Провести оценки состава и активностей радионуклидов, оказавшихся в этом объекте.
3. Проанализировать все возможные каналы поступления радионуклидов из объекта в окружающую среду.
4. Оценить влияние на окружающую среду радионуклидов до и после ликвидации акватории.
На ранних этапах ее развития, она была связана с созданием ядерного оружия. Сложность проблемы, недостаток знаний и времени, все это привело к масштабному попаданию радионуклидов в окружающую среду, что повлекло за собой облучение персонала предприятий и населения окрестных территорий. Это усугублялось секретностью работ в отрасли, приводившим к тому, что население прилегающих территорий просто не знало об опасностях, исходящих от рядом расположенных производств. Только спустя более чем 40 лет стала появляться первая отрывочная информация, как о таком производстве, так и об опасности его для населения и природы.
Недостаток информации о произошедшем и происходящем, по-прежнему является источником проблем для населения подобных регионов даже в конце второго десятилетия XXI века. Наиболее известным и характерным объектом в атомной отрасли является производственное объединение «Маяк» — одно из крупнейших предприятий Госкорпорации «Росатом».
Федеральное государственное унитарное предприятие «Производственное объединение Маяк». Оно было создано для получения оружейного плутония на основании постановления Правительства СССР № 3007-892 от 1 декабря 1945 г. [3]. Оно расположено на западе от уральского хребта, между реками Теча и Мишеляк, вблизи городов Кыштым и Касли на территории Озёрского городского округа. Промышленная площадка ФГУП «ПО «Маяк» занимает вместе с санитарно-защитной зоной площадь 256 км2 [1]. Для сравнения, площадь промышленной площадки расположенного в США и так же выполнявшего аналогичные функции Хэнфордского комплекса составляет 1536 км2 [2].
По состоянию на 2017 год [4] ФГУП «ПО «Маяк» является производственным комплексом, включающим 7 основных заводов и 16 обеспечивающих подразделений. Основные заводы ПО «Маяк» расположены на двух отдельных площадках, удаленных от жилых массивов города Озерска на 12 км к юго-востоку, от города Кыштым на 14 км к востоку, от города Касли на 15 км к югу, от поселка № 2 на 7,5 км к востоку, от поселка Новогорный менее 4,5 км к северу, от поселка Метлино на 16 км к юго-западу, от села Кызылбулак на 8 км к северо-западу, от села Худайбердинск на 10 км к юго-востоку; от села Бижеляк на 10 км к югу, а от областного центра, города Челябинска на 60 км к северо-западу. Данные представлены в таблице 1 и графически изображены на рисунках 1,2.
Таблица 1 - Расстояние от площадки предприятия до ближайших населенных пунктов [ 5].
Название населенного пункта | Количество населения в 2010 г., чел. | Расстояние от ПО «Маяк», км.
г. Озерск | 82164 | 15
г. Кыштым | 38942 | 15
г. Касли | 16969 | 15
с. Аргаяш | 10041 | 25
пос. Новогроный | 6733 | 7
пос. Тайгинка | 1452 | 20
пос №2 | 31 | 2
пос. Худайбердинский | 807 | 11
Конец таблицы 1.
Рисунок 1 – Расположение предприятия Маяк и окружающих его населенных пунктов, выполнено автором в программе «QGIS», 2018 год.
Рисунок 2 – Схема расположения предприятия «Маяк» [4].
С самых первых этапов своей работы предприятие производило сбросы ЖРО в гидросистему Челябинской области как в регламентном (предусмотренным техническим проектом), так и в аварийном порядках. Сбросы осуществлялись в следующие водные объекты: реку Теча, озера Кызылташ, Татыш, и в образованные затем техногенные водные объекты (Карачай, Старое болото, Теченский каскад водоемов).
Настоящая работа посвящена изучению миграции радиоактивных веществ из самого большого в мире, неизолированного от окружающей среды хранилища, жидких радиоактивных отходов (ЖРО) Карачай, за весь период использования, в которое было сброшено более ~2*10 19 Бк активности, состоящей как из коротко1, так и из долго живущих радионуклидов2.
Использование такого хранилища ЖРО всегда вызывало недоуменные вопросы у экологов (у защитников окружающей среды). Формально говоря, только с 1971 г. начались работы, связанные с упорядочением границ береговой линии водоема. Сбросы ЖРО в него продолжались, но затем начались работы просто по его засыпке, которые закончились в 2014 году ликвидацией акватории водного объекта, оставив все его содержимое под тонким слоем материала засыпки.
Официального названия вновь образованный объект не получил. В мировой практике прецедентов такого обращения с ЖРО нет. Уникальность такого объекта требует понимания того, что же изменилось в положительную или отрицательную сторону в плане воздействия оставшихся на том же месте радионуклидов на окружающую среду.
Цель работы: Оценить влияние на окружающую среду неизолированного от нее хранилища радиоактивных отходов (на примере объекта Карачай).
Для достижения имеющейся цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать историю возникновения и эволюцию озера «Карачай» как места временного хранения жидких РАО ПО Маяк.
2. Провести оценки состава и активностей радионуклидов, оказавшихся в этом объекте.
3. Проанализировать все возможные каналы поступления радионуклидов из объекта в окружающую среду.
4. Оценить влияние на окружающую среду радионуклидов до и после ликвидации акватории.
В заключение работы можно сделать следующие выводы:
1. Создание Водоемы-накопители жидких радиоактивных отходов не будут оказывать серьезного влияния на окружающую среду, если они создаются в районах без экстремальных погодных явлений (типа смерчей) и с низкой сейсмической активностью, если они будут расположены на водоупорных породах, а их берега укреплены и проводится контроль уровня воды. Активность радионуклидов в таком хранилище можно понижать за счет использования различных растений, обладающих высокими коэффициентами накопления.
2. Использование болота Карачай в качестве накопителя ЖРАО является неудачным вариантом обращения с радиоактивными отходами, в связи с отсутствием водоупорных пород в районе его расположения, непосредственным его воздействием на подземными водами и отсутствием в течение двух десятилетий, каких либо простейших мер, по укреплению его береговой линии и слежения за уровнем воды в нем.
3. В Челябинской области, за более чем 70 лет наблюдений, был зарегистрирован лишь один смерч 2 класса опасности по шкале Фуджиты, оставивший после себя заметные разрушения. Над водным объектом и на расстояниях от него не, менее чем 50 километров никогда не были зарегистрированы смерчи, что делает вероятность их прохождения над объектом крайне низкой.
4. Как известно, испарение воды из подобных водоемов не сопровождается заметным выносом растворенных в них веществ (эта величина пропорциональна молярной концентрации растворенного вещества). Эмиссия радионуклидов может быть связана только с эмиссией аэрозолей или мелких частиц, которые могут образовываться за счет силы ветра или с пузырьками, поднимающимися снизу. Согласно расчетам, произведенным в работе, этот канал воздействия не представлял серьезной опасности для человека и окружающей природной среды. Основная масса аэрозоля, если они образовывались, осаждалась в непосредственной близости от водного объекта и не могла вызывать радиоактивного загрязнения в близлежащих населенных пунктах.
5. Имеющиеся в литературе данные «о разносе радиоактивной пыли с берегов водоема» в 1967 году не позволяют утверждать о реальности произошедшего инцидента по причине отсутствия каких-либо убедительных метеорологических и дозиметрических данных. Нельзя никак исключить небольшого дополнительного загрязнения окружающей среды в 1967 г., но оно имеет простое логическое объяснение. Это могли быть сверхнормативные выбросы радионуклидов от радиохимического производства, расположенного всего в ~400 метров от озера Карачай.
6. Ликвидация водоема путем засыпки его акватории, не была научно обоснована и не решила проблемы предотвращения миграции радионуклидов из накопителя в гидросферу. Можно утверждать, что такая ликвидация лишь усугубила ее. Данный водный объект превратился в неконтролируемый расширяющийся источник радиоактивного загрязнения подземных вод, создающий реальную угрозу водозаборам питьевого назначения.
7. Формирование общественного мнения об атомной промышленности происходит благодаря публикациям о ней в средствах массовой информации. Недостоверность и искажение данных, приводят к негативному восприятию среди населения этой отрасли производства. Взаимодействие с общественностью, информирование ее и просвещение должны являться одними из наиболее приоритетных направлений развития атомной промышленности.
1. Создание Водоемы-накопители жидких радиоактивных отходов не будут оказывать серьезного влияния на окружающую среду, если они создаются в районах без экстремальных погодных явлений (типа смерчей) и с низкой сейсмической активностью, если они будут расположены на водоупорных породах, а их берега укреплены и проводится контроль уровня воды. Активность радионуклидов в таком хранилище можно понижать за счет использования различных растений, обладающих высокими коэффициентами накопления.
2. Использование болота Карачай в качестве накопителя ЖРАО является неудачным вариантом обращения с радиоактивными отходами, в связи с отсутствием водоупорных пород в районе его расположения, непосредственным его воздействием на подземными водами и отсутствием в течение двух десятилетий, каких либо простейших мер, по укреплению его береговой линии и слежения за уровнем воды в нем.
3. В Челябинской области, за более чем 70 лет наблюдений, был зарегистрирован лишь один смерч 2 класса опасности по шкале Фуджиты, оставивший после себя заметные разрушения. Над водным объектом и на расстояниях от него не, менее чем 50 километров никогда не были зарегистрированы смерчи, что делает вероятность их прохождения над объектом крайне низкой.
4. Как известно, испарение воды из подобных водоемов не сопровождается заметным выносом растворенных в них веществ (эта величина пропорциональна молярной концентрации растворенного вещества). Эмиссия радионуклидов может быть связана только с эмиссией аэрозолей или мелких частиц, которые могут образовываться за счет силы ветра или с пузырьками, поднимающимися снизу. Согласно расчетам, произведенным в работе, этот канал воздействия не представлял серьезной опасности для человека и окружающей природной среды. Основная масса аэрозоля, если они образовывались, осаждалась в непосредственной близости от водного объекта и не могла вызывать радиоактивного загрязнения в близлежащих населенных пунктах.
5. Имеющиеся в литературе данные «о разносе радиоактивной пыли с берегов водоема» в 1967 году не позволяют утверждать о реальности произошедшего инцидента по причине отсутствия каких-либо убедительных метеорологических и дозиметрических данных. Нельзя никак исключить небольшого дополнительного загрязнения окружающей среды в 1967 г., но оно имеет простое логическое объяснение. Это могли быть сверхнормативные выбросы радионуклидов от радиохимического производства, расположенного всего в ~400 метров от озера Карачай.
6. Ликвидация водоема путем засыпки его акватории, не была научно обоснована и не решила проблемы предотвращения миграции радионуклидов из накопителя в гидросферу. Можно утверждать, что такая ликвидация лишь усугубила ее. Данный водный объект превратился в неконтролируемый расширяющийся источник радиоактивного загрязнения подземных вод, создающий реальную угрозу водозаборам питьевого назначения.
7. Формирование общественного мнения об атомной промышленности происходит благодаря публикациям о ней в средствах массовой информации. Недостоверность и искажение данных, приводят к негативному восприятию среди населения этой отрасли производства. Взаимодействие с общественностью, информирование ее и просвещение должны являться одними из наиболее приоритетных направлений развития атомной промышленности.
Подобные работы
- ХИМИЧЕСКИЕ ПОЛЛЮТАНТЫ В СИСТЕМЕ «ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ - ВОДА - МАКРОФИТЫ». В ОЗЕРНОЙ ЭКОСИСТЕМЕ МАЛЫЕ КИРПИЧИКИ
Бакалаврская работа, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4265 р. Год сдачи: 2019 - ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕСТУПЛЕНИЯ: ПОНЯТИЕ И ВИДЫ
Дипломные работы, ВКР, юриспруденция. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018