И сбросов радиоактивных отходов в. Запретить сброс радиоактивных отходов в окружающую среду

В соответствии со статьей 4 «Классификация радиоактивных отходов» федерального закона об обращении с РАО «критерии отнесения твердых, жидких и газообразных отходов к радиоактивным отходам устанавливаются Правительством Российской Федерации ». При подготовке проекта постановления Правительства Российской Федерации о классификации радиоактивных отходов наиболее остро встал вопрос о критериях и численных границах отнесения отходов различного агрегатного состояния к РАО.

В настоящее время участники дискуссии о будущих критериях отнесения отходов к твердым, жидким и газообразным РАО не выработали единого мнения по этому вопросу. Такая ситуация связана с различным отношением к международным рекомендациям и опыту ведущих индустриальных стран мира (США, Франции, Великобритании и т.д.), а также с особенностями российской системы правового регулирования отношений в области обращения с РАО .

В отечественных нормативно-правовых документах и практике их применения численные значения границ отнесения отходов к РАО играют роль «священных чисел», тогда как в рекомендациях международных авторитетных организаций (МАГАТЭ , МКРЗ) они служат лишь ориентирами, определенными с точностью до порядка величины, практическое применение которых направляется здравым смыслом и дифференцированным подходом . В последнем случае принципиально важно только определить границу, выше которой отходы рассматриваются как РАО.

Система классификации твердых РАО, представленная в Руководстве по безопасности МАГАТЭ , определяет диапазон всей деятельности по обращению с такими отходами, направленной на обеспечение долгосрочной безопасности населения.

В соответствии с документами МАГАТЭ «радиоактивные отходы – это отходы, содержащие радионуклиды или загрязненные радионуклидами с концентрацией или активностью выше уровня освобождения от контроля, установленного регулирующим органом». Отходы, содержащие смесь радионуклидов искусственного происхождения, относятся к РАО, если

(1),

где a i – удельная активность радионуклида i в отходах, Бк/кг;
X i – удельная активность радионуклида i в отходах, при непревышении которой они могут быть освобождены от регулирующего контроля, Бк/кг.

Регулирующие требования не предъявляются к отходам, содержащим радионуклиды искусственного происхождения, если J ≤ 1.

В отдельных случаях, когда a 1 > X i , в соответствии с принципом оптимизации может быть принят дифференцированный подход, в рамках которого регулирующий орган может решить (если это позволяет национальная регулирующая основа), что оптимальным вариантом является неприменение регулирующих требований к отходам, для которых значение величины J превышает единицу в несколько раз – например, до десяти раз .

Для автоматического вывода из-под регулирующего контроля «умеренных количеств» (максимум порядка одной тонны) твердого материала применяются «уровни изъятия» по удельной активности и активности отдельных радионуклидов, указанные в таблице I-1 приложения I Международных основных норм безопасности .

Следует отметить, что в полном объеме рекомендации МАГАТЭ приняты далеко не во всех развитых странах. Например, системы классификации РАО в США, Франции и Великобритании заметно отличаются от рекомендаций МАГАТЭ, в Великобритании также законодательство, разработанное для РАО, не распространяется на отходы очень низкого уровня активности.

В российских нормативных документах концепция «уровней изъятия» для «умеренных количеств» твердого материала в полной мере не нашла отражения.

В Приложении 3 к ОСПОРБ-99/2010 приведены значения удельной активности техногенных радионуклидов, ниже которых допускается неограниченное использование материалов, независимо от агрегатного состояния (кроме продовольственного сырья, пищевой продукции, питьевой воды и кормов для животных). Но эти удельные активности полностью соответствуют приведенным в документах МАГАТЭ уровням изъятия/освобождения (по удельной активности) от контроля только твердого материала – таким образом, Приложение 3 к ОСПОРБ-99/2010 не может применяться к газообразным и жидким материалам. Поэтому этот документ вызвал резкую критику со стороны Минприроды России, Ростехнадзора и ряда ведущих специализированных организаций (НТЦ ЯРБ, ВНИИАЭС, ИБРАЭ РАН и т.д.), в том числе на заседании Российской научной комиссии по радиологической защите (РНКРЗ).

Согласно сложившейся в России практике, твердые отходы, которые не могут быть освобождены от радиационного контроля, но в которых удельные активности радионуклидов не превышают значений, установленных в Приложении 4 к НРБ-99/2009 , не относятся к РАО. Обращение с такими отходами (очень низкоактивными отходами – ОНАО) регулируется специальными санитарными правилами СП 2.6.6.2572-2010 «Обеспечение радиационной безопасности при обращении с промышленными отходами атомных станций, содержащими техногенные радионуклиды» и руководством Р 2.6.5.04 – 08 «Гигиенические требования к обращению с промышленными отходами на Федеральном государственном унитарном предприятии «Северное федеральное предприятие по обращению с радиоактивными отходами» .

При формальном принятии рекомендаций МАГАТЭ , снижение существующих границ отнесения твердых отходов по удельной активности радионуклидов к ТРО до уровней освобождения от контроля неизбежно приведет к многократному увеличению хранящихся и образующихся на площадках АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом» ТРО и непомерному удорожанию их передачи национальному оператору. Эта проблема еще более усугубится на этапе вывода энергоблоков из эксплуатации.

Принятию решения по новой системе классификации РАО в России должна предшествовать тщательная работа по технико-экономической оценке различных ее вариантов при внедрении на различных предприятиях ядерного топливного цикла. Особое внимание следует уделить сведению к минимуму коррупционной составляющей, так как «цена вопроса» может исчисляться десятками миллиардов рублей. Поэтому процесс подготовки проекта постановления правительства о классификации РАО должен быть максимально прозрачным, к его подготовке и обсуждению необходимо привлечь большое число высококвалифицированных специалистов.

На данном этапе чрезвычайно важно предотвратить поспешное принятие постановления Правительства РФ о классификации РАО.

Твердые радиоактивные отходы

В настоящее время в России твердые отходы по радиационному фактору подразделяются на три группы:

– отходы, освобождаемые от радиационного контроля, которые удовлетворяют условию:

(2),

где Ψ i – удельная активность радионуклида i, при которой допускается неограниченное использование материалов, установлена в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ в Приложении 3 к ОСПОРБ-99/2010;

– очень низкоактивные отходы, для которых выполняется условие:

(3),

где МЗУА i – минимально значимая удельная активность радионуклида i, установленная в Приложении 4 к НРБ-99/2009 ;

– радиоактивные отходы, отвечающие условию:

В ОСПОРБ-99/2010 в качестве МЗУА приняты указанные выше «уровни изъятия» для умеренных количеств твердого материала (не более 1 т) по удельной активности, что обеспечивает радиационную безопасность персонала при обращении с РАО. Требование по безопасному захоронению РАО является самостоятельным атрибутом процесса обращения с РАО.

В соответствии с рекомендациями МАГАТЭ , нет необходимости в высокой степени защиты и изоляции таких отходов, они могут размещаться в приповерхностных хранилищах типа свалок с ограниченным регулирующим контролем. Типичные отходы этой категории могут включать грунт и обломки (щебень) с низким содержанием радионуклидов. На АЭС России к ОНАО относятся донные отложения брызгальных бассейнов, илы очистных сооружений хозяйственно-фекальной канализации, иловые отложения градирен, грунт полей фильтрации и т.д. Безопасное обращение (включая захоронение), учет и контроль твердых ОНАО обеспечивается соблюдением соответствующих санитарных правил и руководств .

На 1 января 2012 года на АЭС концерна «Росэнергоатом» накоплено примерно 163000 м 3 твердых радиоактивных отходов, из них низкоактивные отходы составляют около 138300 м 3 . Средняя скорость образования НАО – примерно 5000 м 3 в год, ОНАО – 10000 м 3 в год.

В ОАО «ВНИИАЭС» были рассмотрены два возможных критерия отнесения твердых отходов к РАО:

• I 1 >1 (к ТРО относятся твердые отходы, не подлежащие изъятию или освобождению из-под регулирующего контроля);
• I 2 >1 (граница по удельной активности радионуклидов отнесения твердых отходов к ТРО сохраняется на существующем уровне).

В первом варианте ОНАО являются ТРО. Удельные затраты атомных станций на обращение с ними, включая обязательную передачу национальному оператору некондиционированных РАО, составят не менее $5000 за кубометр. Общие годовые затраты на обращение (включая этап захоронения) с ОНАО АЭС концерна «Росэнергоатом» составят $5*10 7 .

В случае принятия второго варианта ОНАО не попадают под категорию ТРО. Удельные затраты на их захоронение на площадке АЭС в соответствии с санитарными правилами СП 2.6.6.2572-2010 составят около $300 за кубометр (с учетом опыта захоронения нескольких тысяч тонн донных отложений брызгальных бассейнов Балаковской АЭС и илов очистных сооружений ХФК Курской АЭС). Общие годовые затраты составят $3*10 6 .

Таким образом, разница затрат на захоронение ОНАО, образующихся при эксплуатации АЭС концерна «Росэнергоатом», при различных вариантах отнесения твердых отходов к ТРО в год составляет $4,7*10 7 (1,4 млрд рублей на 1 января 2012 года).

Рассмотрим аналогичную зависимость и для обращения с ОНАО, образующимися при выводе АЭС из эксплуатации. Из таблицы 1 видно, что затраты на обращение с ОНАО (включая захоронение) при первом варианте примерно в 17 раз выше, чем при втором варианте.

Таблица 1. Затраты на обращение с ОНАО при выводе АЭС из эксплуатации при различных вариантах отнесения их к ТРО

Тип энергоблока	Затраты на обращение с ОНАО, $
	ОНАО – ТРО	ОНАО – не ТРО

В настоящее время в эксплуатации находятся 11 энергоблоков с РБМК-1000, 11 энергоблоков с ВВЭР-1000 и шесть энергоблоков с ВВЭР-440. Затраты на обращение с РАО (включая захоронение) при выводе этих блоков из эксплуатации в случае принятия первого варианта будут больше примерно на $680 млн (20 млрд рублей в ценах 2011 года), чем при втором варианте

Следует отметить, что разброс в значениях величин МЗУА/ Ψ для различных радионуклидов достигает нескольких порядков. Например, для большого числа радионуклидов (31 Si, 32 P, 38 Cl, 42,43 K, 47 Ca, 47 Sc, 51,52m,56 Mn, 52 Fe, 55,58m,60m,61,62m Co, 89 Sr, 65 Ni и т.д.) эти значения равны 1, для 131 I, 239 Pu, 241 Am – 10, для 60 Co, 90 Sr, 134,137 Cs – 102, для 103 Ru – 103, для 3 H, 14 С – 104. Такой результат является логическим следствием того, что величины МЗУА и Ψ рассчитаны исходя из разных сценариев облучения персонала и населения.

В крайне нежелательных условиях поспешного принятия постановления о классификации РАО предлагается сохранить существующую «концепцию МЗУА» для отнесения твердых отходов к ТРО с последующей ее заменой на более обоснованную концепцию. При этом, c нашей точки зрения, границы отнесения твердых отходов к ТРО по удельным активностям ряда радионуклидов, наиболее значимых при обращении с РАО отечественных АЭС, целесообразно принять отличными от их МЗУА (таблица 2), как это установлено в системе классификации РАО в США.

Таблица 2. Границы отнесения твердых отходов к ТРО по удельной активности радионуклидов

Радионуклид										Трансурановые элементы
Удельная активность, Бк/г

Жидкие РАО

В настоящее время среди подавляющего числа специалистов существует консенсус относительно представления нижней границы отнесения жидких отходов к ЖРО в единицах уровней вмешательства (УВ) по содержанию отдельных радионуклидов в питьевой воде. В общем случае предлагаемый критерий записывается в виде:

(5),

где q 1 – удельная активность радионуклида i в жидких отходах, Бк/кг;
УВ i – уровень вмешательства по содержанию радионуклида i в питьевой воде, Бк/кг ;
k – безразмерный коэффициент пропорциональности.

В действовавших раннее ОСПОРБ-99 (до введения ОСПОРБ-99/2010) и действующем документе Ростехнадзора НП 058-04 k = 10. Несостоятельность этой концепции была наглядно показана на заседании РНКРЗ 21 июня 2010 года на примере молочной сыворотки из личных подсобных хозяйств Брянской области, в которой удельная активность 137 Cs иногда превышает 10*УВ (110 Бк/кг). В таких случаях с сывороткой нужно обращаться как с РАО – не сливать в канализацию, а отверждать и отдавать на захоронение, иметь соответствующую лицензию. Поэтому бόльшая часть специалистов, за исключением Минприроды России и Ростехнадзора, предлагает принять k в диапазоне значений от 30 до 100 в зависимости от радионуклида.

Возврат к «концепции 10*УВ» для отнесения жидких отходов к ЖРО выводит часть атомной энергетики России, основанную на энергоблоках с реакторами типа ВВЭР, за пределы правового поля. Дело в том, что в соответствии с физическими принципами (борное регулирование реактивности в двухконтурных водо-водяных ядерных реакторах) фактическая удельная активность трития в дебалансных водах АЭС с ВВЭР достигает нескольких МБк/кг, что в сотни раз превышает соответствующий уровень вмешательства по содержанию трития в питьевой воде (УВT = 7600 Бк/кг), и, согласно современным представлениям, не может быть снижена иначе, чем разбавлением. Это практикуется в порядке исключения на АЭС с реакторами типа PWR в ряде ведущих стран мира, например, в США, но запрещено отечественными санитарными правилами (п. 3.12.10 ОСПОРБ-99/2010).

Действительно, согласно заключению МАГАТЭ , «в легководных реакторах, тритий в виде тритированной воды является важным источником излучения в жидких и газообразных выбросах, сбрасываемых в окружающую среду, так как в настоящее время нет никакого рентабельного метода для того, чтобы выделить его из потока отходов». Это создает проблемы для сброса тритрийсодержащих дебалансных вод АЭС с ВВЭР в водные объекты. В настоящее время консервативная оценка годовой эффективной дозы для критической группы населения за счет такого сброса не превышает нескольких мкЗв, что соответствует безусловно приемлемому радиационному риску для населения (меньше 10 -6 /год) и в соответствии с принципом оптимизации не требует дополнительных мер радиационной защиты.

Теоретически решение «тритиевой проблемы» на АЭС с ВВЭР в случае принятия «концепции 10*УВ» возможно двумя способами:

• выдержкой тритийсодержащих дебалансных вод в специальных резервуарах на промплощадках АЭС в течение нескольких десятков лет до уменьшения содержания в них трития (T1/2 = 12,3 года) на два порядка;
• отверждением таких вод с последующим размещением в пункте захоронения ОНАО в соответствии с санитарными правилами СП 2.6.6.2572-2010 .

Выполненные в ОАО «ВНИИАЭС» оценки показали, что эти работы не только неприемлемы для российской атомной энергетики по затратам, но и необоснованны с позиций оптимизации радиационной защиты. Отверждение и/или выдержка содержащих тритий жидких производственных отходов может привести к росту облучения персонала, но практически не повлияет на радиационные риски для населения в районе размещения АЭС. Радиационный риск для населения при любом варианте обращения с тритийсодержащими дебалансными водами остается очень малым (менее 10 -6 /год).

Радикальным решением «тритиевой проблемы» является отказ от распространения на сбросы в водные объекты ограничения по удельной активности радионуклидов, если их радиационное воздействие не приводит к дозе облучения населения свыше 10 мкЗв в год, при которой радиационный риск для населения является безусловно приемлемым (менее 10 -6 /год). Данное предложение является универсальным и всеобъемлющим, выводит атомную энергетику России из ситуации, когда из-за формального превышения границы отнесения жидкостей к ЖРО, даже в условиях соблюдения предельно жесткого дозового ограничения на сброc, эксплуатация АЭС с ВВЭР становится нелегитимной. Между тем, согласно Международным основным нормам безопасности, действующим санитарным правилам и нормам, регулирующие требования не распространяются на источники излучения, создающие годовую эффективную дозу не выше 10 мкЗв.

Решение «тритиевой проблемы» может быть также основано на рекомендациях МАГАТЭ по применению регулирующим органом дифференцированного подхода к реализации системы обеспечения защиты и безопасности, в соответствии с которыми «применение регулирующих требований должно быть соразмерно радиационным рискам, связанным с ситуацией облучения». Очевидно, что дифференцированный подход позволяет исключить введение дополнительных ограничений на сброс (в том числе по удельной активности трития), радиационное воздействие которого на население не превышает минимально значимую дозу (10 мкЗв/год), установленную в НРБ-99/2009 и ОСПОРБ-99/2010 в качестве нижней границы дозы при оптимизации радиационной защиты населения.

Следовательно, применение к сбросу трития с очищенными дебалансными водами АС «концепции 10*УВ» является необоснованным.

На основании изложенного, предлагается дополнить проект постановления Правительства Российской Федерации о классификации РАО примечанием следующего содержания: «критерии отнесения жидких отходов к ЖРО не распространяются на сбросы техногенных радионуклидов в окружающую среду при условии их осуществления в соответствии с нормативами допустимых сбросов, рассчитанными исходя из дозы облучения лиц из критической группы населения 10 мкЗв в год и разрешительными документами, оформленными в соответствии с законодательством Российской Федерации».

Такое решение полностью соответствует руководству МАГАТЭ № WS-G-2.3 «Регулирующий контроль радиоактивных сбросов в окружающую среду» и требованию 31 «Радиоактивные отходы и сбросы» Международных основных норм безопасности.

Газообразные РАО

Во многих странах мира в качестве границы отнесения газообразных отходов к радиоактивным, выброс которых в атмосферу запрещен, принимается допустимая для человека объемная активность (ДОА) в воздухе. Вопрос состоит в том, с каким человеком (работником или представителем населения) ассоциировать эту величину.

Указанный критерий на основе ДОА нас, на чем настаивает Минприроды России, не может быть признан подходящим для России по двум причинам. В этом случае следует принять ДОА перс =ДОА нас, так как иначе следует разрешить персоналу дышать газообразными радиоактивными отходами (ДОА перс >> ДОА нас). Достигнутый уровень радиационной безопасности на АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом» не позволяет гарантировать такое качество воздуха в рабочих помещениях, особенно при выполнении персоналом ремонтных работ. Это требование еще более проблематично выполнить на других предприятиях отрасли. Предлагается в качестве границы отнесения газообразных отходов к радиоактивным принять значения ДОА перс, установленные для отдельных радионуклидов (кроме инертных радиоактивных газов, ИРГ) в Приложении 1 к НРБ-99/2009.

Кроме того, установление предельного значения объемной активности выбросов на уровне ДОА нас может создать реальные трудности как для действующий, так и для новых АЭС: нормативы допустимых выбросов (ДВ) соблюдаться не будут, при этом фактический радиационный риск для населения в районах расположения АЭС будет безусловно приемлемым (менее 10-6 год-1). Для большинства других предприятий ЯТЦ это требование будет невыполнимо без огромных капитальных затрат на реконструкцию систем очистки.

Допустимая объемная активность радионуклидов выброса должна определяться не по отношению к газообразным РАО, а согласно нормативу ДВ, как это было регламентировано в п. 3.12.5 ОСПОРБ-99: «Газообразные радиоактивные отходы подлежат выдержке и (или) очистке на фильтрах с целью снижения их активности до уровней, регламентируемых допустимым выбросом, после чего могут быть удалены в атмосферу».

Заключение

При всем разнообразии существующих мнений, высказываемых участниками дискуссии в отношении возможных схем классификации РАО, границы отнесения отходов различного агрегатного состояния к РАО так или иначе предлагается устанавливать на основе удельных активностей техногенных радионуклидов, при которых допускается неограниченное использование материалов (Приложение 3 к ОСПОРБ-99/2010), МЗУА (Приложение 4 к НРБ-99/2009), УВ (Приложение 2а к НРБ-99/2009) и ДОА (Приложение 1 и 2 к НРБ-99/2009).

Указанные величины являются допустимыми уровнями монофакторного воздействия (для одного радионуклида, пути поступления или вида внешнего облучения), являющимися производными от основных пределов доз. Они достаточно часто претерпевают изменения ввиду уточнения радиобиологических моделей и дозиметрической базы. В этой связи в постановлении Правительства РФ о классификации РАО необходимо указать, что значения этих величин устанавливаются санитарными правилами и нормами.

При установлении границ отнесения отходов различного агрегатного состояния к РАО следует исходить из рационального использования ресурсов, направляемых на решение проблемы захоронения радиоактивных отходов в России, при безусловном соблюдении современных требований безопасности персонала, населения и окружающей среды. В условиях ограниченных ресурсов и огромного объема РАО их искусственное увеличение за счет необоснованного снижения границ отнесения отходов к РАО неизбежно приведет к распылению сил и средств, нарастанию, а не решению проблем. Очевидно, что в этом случае освоение бюджета будет происходить путем дорогостоящего захоронения отходов, содержащих неопасные количества радионуклидов. Поэтому решения по указанным границам должны быть выверены и хорошо обоснованы с учетом разнородных факторов.

Авторы

Литература

1. Федеральный закон от 11.07.2011 № 190-ФЗ «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

2. «Уголовный кодекс Российской Федерации» от 13.06.1996 № 63-ФЗ (ред. от 07.12.2011), с изменениями и дополнениями вступающими в силу с 19.12.2011.

3. International Atomic Energy Agency. Safety Standards Classification of Radioactive Waste, General Safety Guide, No. GSG-1, IAEA, Vienna, 2009.

4. Глоссарий МАГАТЭ по вопросам безопасности. Терминология, используемая в области ядерной безопасности и радиационной защиты. – 2007.

5. Проект Требований безопасности: Радиационная защита и безопасность источников излучения: Международные основные нормы безопасности Пересмотренное издание Серии изданий МАГАТЭ по безопасности, № 115.

6. International Atomic Energy Agency. Application of the Concepts of Exclusion, Exemption Clearance, Safety Guide No.RS-G-1.7, IAEA, Vienna, 2004.

7. International Atomic Energy Agency. Derivation of Activity Concentration Levels for Exclusion, Exemption and Clearance, draft report, IAEA, Vienna, 2004.

8. СП 2.6.1.2612-10 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99).

9 СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009).

10. СП 2.6.6.2572-2010 Санитарные правила «Обеспечение радиационной безопасности при обращении с промышленными отходами атомных станций, содержащими техногенные радионуклиды».

11. Р 2.6.5.04 – 08. Руководство «Гигиенические требования к обращению с промышленными отходами на Федеральном государственном унитарном предприятии «Северное федеральное предприятие по обращению с радиоактивными отходами» (Р ОНАО СевРАО-08).

12. НП 058-04. Безопасность при обращении с радиоактивными отходами. Общие положения.

13. International Atomic Energy Agency. Radiation Protection Aspects of Design for Nuclear Power Plants, Safety Guide No.NS-G-1.13, IAEA, Vienna, 2005.

14. Приложение к письму ОАО «Концерн Росэнергоатом» в адрес директора проектного офиса «Создание системы обращения с РАО» Госкорпорации «Росатом» (исх. № 9/04/1439 от 21.03.2012).

15. International Atomic Energy Agency. Regulatory Control of Radioactive Discharges to the Environment, Safety Guide No. WS-G-2.3, IAEA, Vienna (2000).

Далеко не всем известна река Теча, а те, кто знает о трагедии, произошедшей на ней, по большей части молчат. Почему? Что произошло на берегах Течи в Челябинской области? Возможно ли устранить последствия аварии? Рассмотрим факты.

Истоки реки

Река Теча берет начало в которое расположено в Каслинском районе Челябинской области. Далее она впадает как приток в а та, в свою очередь, является частью бассейна реки Обь. Теча сама по себе - неширокая и неглубокая. Ее размеры в ширину не превышают 20 метров, а глубина составляет около 5 метров. Для рек Южного Урала она совсем невелика, но при этом имеет три своих притока: это Зюзелга, Басказык и Мишеляк.

Река течет недалеко от Челябинска, всего в 50 километрах. Наполнение ее осуществляется только за счет таяния снегов по весне. Как и большинство знакомых по школьной программе водных потоков, река Теча образует пороги. Перепад высот на ней составляет около 145 метров, так что пороги здесь бывают достаточно быстрые. Именно на берегах этой реки и произошла страшная трагедия в середине прошлого века.

Искусственные водоемы

В районе построенного химического комбината был создан целый каскад водоемов. Эти были практически отдельной системой, которая предназначалась для отчистки Практически - потому что с рекой их соединяет плотина. Четыре водоема и сеть каналов проектировались как отстойники для низкоактивных жидких радиоактивных отходов, которые должны были осаждаться в нерастворимом виде на дне водоемов. Но это, так сказать, в идеале. Что же в реальности произошло на реке Тече?

А реальность такова, что эти водоемы не смогли полностью выполнить свое предназначение. Человеческая беспечность привела к трагедии во всем регионе, и на сегодняшний момент Челябинская область практически является радиоактивной мусорной свалкой.

Первое загрязнение

К сожалению, первое загрязнение реки Теча произошло в 1949 году. В то время началось производство плутония, и первые неудавшиеся эксперименты привели к остановке выпаривателей на заводе, а также к угрозе разрушения их из-за коррозии. Было принято решение не останавливать производство, а вместо этого сбросить высокоактивные радиационные отходы прямо в реку, хотя по проекту в Течу было разрешено сбрасывать только низко- и среднеактивные отходы. Все прекрасно на сегодняшний день знают, что сброс радиоактивных отходов, какие бы они ни были, чреват печальными последствиями.

Начиная с 1949 по 1956 годы, в реку было сброшено порядка 76 млн. м 3 радиоактивных отходов. Это практически уничтожило экосистему реки. К сожалению, люди, живущие в районе загрязнения, ничего об этом не знали. На сегодняшний момент на людей, проживавших в это время по берегам реки, заведены специальные карты, где указывается и причина смерти. Большинство летальных исходов связаны с онкологическими заболеваниями, последствиями радиоактивного заражения.

Аварии

В 1957 году на заводе произошла серьезная авария - взорвалась емкость с высокорадиоактивными отходами. Ввиду стечения обстоятельств, из-за ливневых дождей и сильного паводка в реку попало огромное количество радиоактивных отходов. К тому же проводившаяся в тот момент на заводе дезактивация привела к еще большему загрязнения. Велась она путем простого смыва водой радиоактивных веществ. Так река Теча в Челябинской области оказалась на грани экологической катастрофы.

В результате сильнейшее загрязнение произошло двумя путями. Во-первых, воздушным путем, которое дошло практически до Тюмени, а во-вторых, - водным. Заражение коснулось обоих берегов реки, и особенно Только после этой аварии начали строить очистные сооружения.

Через 10 лет, в 1967 году, из-за засушливой погоды на берегах озера Карачай произошла еще одна трагедия. Засуха вызвала выветривание и сильное испарение радиоактивных отходов, заполнивших озеро. В результате образовался так называемый радиационный след.

Населенные пункты по берегам Течи

Постройка плотин и образование искусственных водоемов не привели к улучшению обстановки. Накопление радиоактивных отходов привело к тому, что река Теча - это самая зараженная на сегодняшний день река, возле которой живут люди. Из-за секретности объекта и неразглашения правдивой информации о сильнейшем загрязнении в зоне бедствия оказались населенные пункты. Давайте рассмотрим, какие деревни окружают реку Теча и что с ними произошло.

Ближайшее к построенным плотинам село Муслимово расположено в 37 километрах от них, а до устья реки - 165 км. Следующие по удаленности - поселок Бродокалмак (в 68 км), село Русская Теча (в 97 км) и село Нижнепетропавловское (в 107 км от плотин). Во всех этих селах ужасный уровень радиации, но, к сожалению, люди в них продолжают жить и умирать от ужасных последствий хронической лучевой болезни. Сложно себе представить, что река Теча, радиация по которой разносится сегодня на сотни километров, когда-то была местом отдыха и питала всю округу.

Последствия заражения

На сегодняшний день последствия радиационного загрязнения все еще не устранены. К сожалению, они будут существовать еще очень длительное время. Природа очень долго очищается от такого бездумного загрязнения. Река Теча в Челябинской области сегодня является самым опасным местом на всей планете. И дело не только в сбросе отходов.

Созданные плотины оказались полностью заполненными радиоактивными отходами. Расположенные ниже плотин Асановские болота впитали в себя все те же вредные вещества. В результате все с них по-прежнему стекает в реку Течу. Самым опасным в этом случае оказалось озеро Карачай, которое переполнено радиационными отходами. Помимо этого, существует еще множество могильников, траншей, цистерн и специальных хранилищ. Вся местность в полностью заражена.

Распространение заражения

Как всем известно, река на месте стоять не может. Куда впадает река Теча? Как уже было сказано, она впадает в реку Исеть. Сама Теча невелика по длине, и течет на протяжении всего 243 км. Неся с собой зараженные воды, она отравляет все вокруг и в том числе ту реку, в которую она впадает. Нужно сказать, что эти воды уже разбавлены, но все же они не могут быть чистыми полностью, а значит, река Теча, радиация в которой превышает допустимый уровень в миллионы раз, загрязняет и другие реки.

Страшно себе представить, что может произойти, если вдруг все захоронения ядерных отходов попадут в нее. Пойдет цепная реакция: Теча впадает в Исеть, Исеть, в свою очередь, принадлежит к бассейну реки Тобол. А Тобол течет через весь Казахстан и Россию и впадает в Иртыш. Дальше и представлять не будем, всем и так становится ясно, что такие последствия приведут к страшной катастрофе. Поговорим о хорошем. Что сегодня предпринимается для спасения реки?

Мероприятия по очищению реки

На сегодняшний день проведены мероприятия по отсыпке поймы реки грунтом. Что это значит? Это означает, что река Теча, а точнее, всего несколько километров поймы, получили новые берега. В рамках экологической программы было решено отделить русло реки и насыпать чистый грунт в виде канала. Это должно было исключить доступ людей и животных к загрязненным водам. Также планировалась высадка по берегам деревьев и кустарников, чтобы восстановить утраченные насаждения.

Результатом таких мероприятий стало заметное снижение уровня радиационного излучения. Насыпание нового чистого грунта дало возможность законсервировать загрязненные места и отложения. Эти работы позволили понизить опасность пребывания людей в черте реки Течи. Дело в том, что мероприятия проводились в пределах села и станции Муслимово, чтобы обезопасить проживание людей в данной местности. На примере этой печально известной реки можно увидеть, к чему приводит сильное радиационное заражение.

Причиной трех крупных аварий, произошедших на ПО «Маяк», явилась система хранения радиоактивных отходов. Первая аварийная ситуация сложилась в результате бесконтрольного сброса жидких радиоактивных отходов в реку Теча. Введенный в эксплуатацию радиохимический завод в марте 1949 года начал сброс радиоактивных сточных вод в марте 1949 года. Изначально сброс предусматривался техническим регламентом. Это были низкоактивные отходы после предварительной очистки.

Но уже с начала 1950 г. в период с января по март происходит резкое увеличение сбросов в реку Теча. Помимо регламентных стоков в Течу стали сбрасываться не предусмотренные технологическим процессом несанкционированные, так называемые, «дикие» сбросы активностью до ста тысяч Кюри в сутки.
Наибольшие значения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения отмечались именно в период массированных сбросов 1950-1951 годов и достигали от 50000 мкР/с у места сброса до 1500 мкР/с на берегу Метлинского пруда. Особую опасность представляли загрязненные донные отложения прудов-накопителей, русла реки и почвы затопляемой части поймы. В связи с этим принимается решение о промывке прудов - Кокшарова и Метлинского. В реку Теча было спущено максимально возможное количество воды, а вместе с этой водой - большое количество
радиоактивного ила.
С целью локализации и хранения больших объемов радиоактивных отходов в конце 1951 года производится переключение сбросов основных технологических отходов производства на озеро Карачай. Суммарное поступление радиоактивных веществ в р. Теча существенно снизилось.
Несмотря на сокращение сбросов, содержание радиоактивных веществ в речной воде продолжало оставаться на высоком уровне. Это потребовало принятия долгосрочных комплексных мер, направленных на перекрытие верховьев реки системой глухих плотин. В ноябре 1956 года была построена плотина и водоем - Шубинский пруд для перехвата жидких радиоактивных стоков, который снизил поступление радионуклидов в низовье реки. Позже,
под емкости созданного пруда, производится сработка и промывка озера Бердяниш и южного канала. В Шубинский пруд было сброшено около 10 млн.куб. метров радиоактивной воды с илом, уровень водного зеркала пруда поднялся на 107 см, удельная активность воды пруда увеличилась в 10 раз и составила 400 тысяч Кюри/л. Почти сразу же обнаружилась сильная фильтрация через тело плотины Шубинского пруда, началось срочное укрепление дамбы. А затем строительство замыкающей плотины №11, с помощью которой наиболее загрязненные
верховья реки были изолированы от остальных участков.
Гидрографическая картина территории была кардинально изменена деятельностью ПО «Маяк». До середины 50-х годов исток реки Течи связывали с озером Иртяш, далее река проходила через озеро Кызылташ, принимала воды небольшого притока - р.Мишеляк, вытекающей из озера Улагач. После 1965 года началом реки принято считать нижний бьеф плотины водоема №11. Регулируемый сток озер и реки Мишеляк отрезан от верховьев реки и через систему левобережного и правобережного каналов направлен в обход технологических прудов Теченского каскада в нижний бьеф пруда №11. Сам водоем №11 с 1965 года эксплуатируется в непроточном режиме.
К 2004 году уровень воды в пруде достиг критической отметки, в верхней части плотины были выявлены ослабленные зоны. Создалась реальная угроза разрушения плотины, которая могла привести к крупной экологической катастрофе. Состояние плотины, замыкающей Теченский каскад, стало самой обсуждаемой проблемой, вплоть до президентского уровня. На ее реконструкцию было направлено около 800 млн. руб. федеральных средств. В гребневой части плотины был сооружен дополнительный противофильтрационный экран, по всему периметру плотины установлен бетонный зуб глубиной от 7 до 13 метров, плотина дополнительно укреплена грунтом и шпунтами. Плотина соответствует второму классу надежности, это очень высокий класс надежности. Мероприятия на Теченском каскаде водохранилищ, завершенные в 2008 году, носили антикризисный характер. Необходимо кардинальное решение проблемы Теченского каскада в целом.
Сегодня радиационную обстановку в бассейне реки Теча на территории Курганской области формируют загрязненные участки поймы, вымывания активности из донных отложений русла реки, фильтрационные поступления и Асановские болота.

В результате сбросов радиоактивных отходов комбината «Маяк» плотность загрязнения цезием-137 и стронцием-90 поймы р. Теча (до впадения в р. Исеть) находится в пределах от I до 270 и 165 Ки/км2 соответственно.[ ...]

Как известно, сброс радиоактивных отходов в море впервые был осуществлен в 1946 г. США. Затем сбросы начали производиться Великобританией, Японией, Нидерландами и СССР. До 1971 г. контроль за сбросами со стороны международных организаций не осуществлялся. За это время в Тихий и Атлантический океаны указанными странами (без СССР) было сброшено в общей сумме более 8 тыс. В дальнейшем, с учетом определенных ограничений, сброс регулярно продолжался с участием Бельгии, Великобритании, Нидерландов, Франции и Швейцарии. Эпизодически сбрасывали радиоактивные отходы в море Япония, Италия, ФРГ, Южная Корея и Швеция. Наибольшее количество отходов (75,5% мировых захоронений) сбросила в море Великобритания.[ ...]

При обсуждении вопроса о сбросе отходов в пресные водоемы и реки было отмечено, что в последних имеют место лишь незначительные турбулентные потоки, которые не обеспечивают смешения сбросов с водой водоемов. По этой причине совещание экспертов приняло решение пересмотреть в сторону ужесточения рекомендации МАГАТЭ по вопросу сбросов радиоактивных отходов в пресные водоемы и реки. В 1969 г. в Вене было проведено новое совещание экспертов МАГАТЭ по вопросу удаления отходов низкого уровня активности в реки и озера . Было решено для каждого отдельного случая проводить комплекс исследований и расчет допустимой величины сброса (кюри!сутки). Советские специалисты снова заявили о необходимости полного исключения таких сбросов.[ ...]

После прекращения интенсивных сбросов радиоактивных отходов к 1952 г. население на р.Теча получило незначительные дозы облучения. Так, по оценкам Г.Н.Романова, накопленная к 1999 г. эффективная доза внешнего облучения жителей сел Муслюмово и Бродокалмак (среднее течение р.Теча) в возрасте до 48 лет, то есть родившихся после прекращения сбросов, находится в зависимости от возраста в пределах 6-60 мЗв (максимальная доза относится к лицам в возрасте 48 лет), что соответственно в 4-40 раз меньше по сравнению с населением, проживавшим на реке во время сбросов отходов. Снижение дозы облучения произошло в значительной мере вследствие распада короткоживущих нуклидов.[ ...]

Экологический императив относительно сбросов радиоактивных отходов в моря и океаны в историческом аспекте сводится к следующему.[ ...]

Советские ученые всегда стояли на позиции запрещения сброса радиоактивных отходов в грунт и поверхностные слои земной коры. Сорбирующая способность грунта в большинстве случаев недостаточна, и радиоактивные изотопы могут проникать в гидросеть данного района. За рубежом такая точка зрения поддерживается не во всех странах.[ ...]

Сейчас уже ясно, какую опасность влечет за собой бесконтрольный сброс радиоактивных отходов в окружающую среду. В нашей стране к проблемам любых отходов подходят исключительно серьезно. В докладе Л. И. Брежнева на XXIV съезде КПСС указано: «Принимая меры для ускорения научно-технического прогресса, необходимо сделать все, чтобы он сочетался с хозяйским отношением к природным ресурсам, не служил источником опасного загрязнения воздуха и воды, истощения земли...»; «Не только мы, но и последующие поколения должны иметь возможность пользоваться всеми благами, которые дает прекрасная природа нашей родины».[ ...]

Английские ученые считают допустимым сбрасывать слабоактивные жидкие отходы и в реки. Так, например, официальные допустимые уровни сброса радиоактивных веществ в р. Темзу составляли, кюри/л: для р-излучателей- 1 -10 9, для 226Яа - 4,5 - 10 13, для 908г - IX X Ю-11. Суммарно разрешалось сбрасывать радиоактивные отходы активностью до 20 кюри в месяц, но не более 5 кюри в сутки . По 0-излучателям и 905г эти нормы превышают СДК, установленные санитарными правилами в СССР. Делаются попытки теоретически обосновать допустимость контролируемого сброса радиоактивных отходов в открытые водоемы.[ ...]

В 1983 году под давлением мировой общественности членами Лондонской конвенции был принят мораторий на сброс радиоактивных отходов в моря сроком на 2 года.[ ...]

В 1992 году на основе рекомендаций конференции ООН по окружающей среде о прекращении практики захоронения радиоактивных отходов в море, проведенной в Рио-де-Жанейро, подписаны: Конвенция по защите морской Среды района Балтийского моря (Хельсинки); Конвенция по защите морской Среды Северо-Восточной Атлантики (Париж). Следует заметить, что Парижская конвенция предоставляет Франции и Великобритании возможность осуществления сбросов радиоактивных отходов в моря до 2018 года с поэтапным сокращением их до нуля. Россия является участницей Хельсинской и Бухарестской конвенции, к Парижской конвенции она пока не присоединилась.[ ...]

Белтер сообщил, что в Ханфордской лаборатории вследствие благоприятных гидрогеологических условий и способности грунтов поглощать радиоактивные вещества оказалось возможным закачивать радиоактивные жидкие отходы на глубину до 60 м. Однако в настоящее время и там решили отказаться от сброса радиоактивных отходов в поверхностные слои земли. Делается попытка захоронения жидких отходов путем гидравлического дробления ими сланцев. Для этой цели под большим давлением смесь жидких отходов, цемента и глины нагнетается в непроницаемые формации сланцев. В последних образуются трещины, в которых эта смесь и застывает. В Ок-Ридже построена установка для нагнетания такой смеси в скважину глубиной до 330 м. В отдельных случаях закачку производят и на большие глубины .[ ...]

Из приложения «Перечень заболеваний, возникновение или обострение которых обусловлено воздействием радиации вследствие аварии 1957 года на территории производственного объединения «Маяк» и сбросов радиоактивных отходов в реку Теча» к совместному приказу Министерства здравоохранения РФ и Министерства труда и социальной защиты РФ от 12 января 2000 г. № 6/9 («Российская газета», 16 февраля 2000 г.).[ ...]

В Северном, Балтийском, Средиземном и Черном морях содержится большое количество солей тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов, других органических веществ. На некоторых морских акваториях, где осуществлялись сбросы радиоактивных отходов, возникающих при эксплуатации кораблей и судов с ядерной энергетикой, обнаруживаются радионуклиды, в частности цезий -137.[ ...]

В это же время Конституционный суд РФ рассмотрел заявление жителя Брод о кал мака Валерия Корнилова, По мнению истца, закон РФ 1993 года «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие аварии в 1957 году на ПО «Маяк» и сбросов радиоактивных отходов в реку Теча» предоставляет льготы не всем пострадавшим. Конституционный суд поддержал требования В. Корнилова. Вслед за этими делами права на льготы были признаны Комиссией областной администрации в отношении всех семей, переселенных с берега Течи сел Муслюмово, Бродокалмак, Нижне-Петропавловское.[ ...]

В этом же отчете приводятся данные, полученные во время экспедиционных исследований 1990 года, когда были отобраны пробы почвы с пойменной территории р. Течи в районе с. Муслюмово. Река Теча была загрязнена радионуклидами в результате открытого сброса радиоактивных отходов в речную систему в 1949-56 гг.[ ...]

Более чем 40-летняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению чрезвычайно больших количеств радионуклидов и катастрофическому загрязнению Уральского региона (районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей). В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую гидрографическую систему Обского бассейна через р. Течу (1949-1951 гг.), а также в результате аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. кюри: радиационное загрязнение охватило территорию 25 тыс. км.2 с населением более 500 тыс. чел. Начиная с 1949 г. в зоне радиоактивного загрязнения оказались десятки сел и деревень, расположенных вдоль рек Теча и Исеть. Официальные же данные о населенных пунктах, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие сбросов радиоактивных отходов в реку Теча появились только в 1993 г. (см. перечень на стр. 111).[ ...]

Обращает на себя внимание тот факт, что сток воды от 49 км от истока до устья реки возрастает почти в 10 раз, а концентрация 908г уменьшается только в 1,8 раза, то есть ожидаемого уровня разбавления не достигается. Это значит, что при прохождении воды от истока до устья Течи в нее поступает какое-то дополнительное количество радионуклидов. Организованных сбросов радиоактивных отходов в среднем течении р.Течи нет, следовательно можно предположить, что дополнительным источником вторичного загрязнения речной воды стронцием-90 являются грунты реки и затапливаемые пойменные почвы.[ ...]

Правовая нормативная база обеспечения радиационной безопасности включает следующие международные договоры и конвенции: «О запрете испытаний ядерного оружия в трех средах»; «Конвенция о ядерной безопасности»; «Конвенция об оперативном оповещении о ядерной аварии»; «Венская Конвенция об ответственности за ядерный ущерб»; «Конвенция о безопасном обращении с радиоактивными отходами»; «Лондонская Конвенция о запрете сброса радиоактивных отходов в море», а также Федеральные законы, Указы Президента РФ, постановления Правительства РФ. В соответствии с Конституцией РФ федеральные энергетические системы, ядерная энергетика, расщепляющиеся материалы находятся в ведении Российской Федерации (ст. 71).[ ...]

Стабилизация экологического дисбаланса в Баренцево-Карском регионе возможна при следующих обстоятельствах: ограничение международного рыбного промысла; ежегодный запрет сейсмозондирования шельфа на период биологической весны; международный мониторинг Гольфстрима; организация морских биосферных заповедников; развитие пастбищного воспроизводства молоди промысловых рыб; прекращение сброса радиоактивных отходов в морские водоемы. Данные предложения должны осуществляться в кооперации с природоохранными мероприятиями морской нефтегазовой индустрии. Должны быть созданы новые международные органы регулирования хозяйственной деятельности на шельфе Западной Арктики.[ ...]

Из текста указанных конвенций о международном морском праве видно, что единственный случай загрязнения, который сочли нужным предусмотреть, это загрязнение открытого моря. В соответствии с пунктом 24 конвенции об открытом море, каждое государство должно «разработать инструкции по предупреждению загрязнения морей спуском нефти с судов или из трубопроводов, или в результате разработки и исследования морского дна и слагающих его грунтов, учитывая положения по этому вопросу, имеющиеся в действующем договоре». Что касается загрязнения нефтью, упомянутые «положения, имеющиеся в действующем договоре» имеют в виду международную конвенцию о предотвращении загрязнения моря ¡нефтью, подписанную в Лондоне в 1954 г. Пункт 1 статьи 25 конвенции об открытом море оговаривает, что каждое государство должно «принять меры по предотвращению загрязнения морей сбросом радиоактивных отходов, учитывая любые нормы и обязательные.постановления, которые метут быть сформулированы компетентными международными организациями». В пункте 2 этой же статьи далее ¡говорится, что «все государства должны сотрудничать с компетентными международными организациями в принятии мер по предотвращению загрязнения морей и находящегося над ними воздушного пространства в результате любых видов деятельности, при (которых применяются радиоактивные или другие вредные вещества». Международные конвенции, касающиеся морского права, не ¡содержат никаких других прямых или специальных постановлений относительно загрязнения и, не считая лондонской ¡конвенции о загрязнении морей нефтью, не существует каких-либо других документов общего характера, регулирующих данный вопрос.

Неуклонное развитие атомной энергетики с неизбежностью ставит вопрос о необходимости обеспечения радиационной безопасности для населения и окружающей природной среды. Сравнительно редко происходившие радиационные аварии (в большой части на заре становления атомной энергетики – табл. 1) имели огромное эмоциональное воздействие на население, приведшее к чрезвычайной боязни невидимой радиационной угрозы (т.н. радиофобии).

Таблица 1

Наиболее значимые аварии на объектах атомной энергетики (по: Бекман, 2005; Сивинцев, Хрулев, 1995; Чернобыль..., 1990; Снакин и др., 2012)

Росту негативных настроений способствовал также недостаток информации по этому вопросу, как вследствие ограниченности наших знаний, так и по причине секретности большинства радиационных проектов в России и за рубежом. Уральские аварии, имевшие место в 1949–1967 гг., привели к обширным загрязнениям окружающей среды радиоактивными отходами предприятия ядерно- оружейного комплекса ПО «Маяк» (г. Озёрск Челябинской области – рис. 1). В результате радиационных аварий и инцидентов на объектах ПО «Маяк» к концу 1960-х гг. произошло радиоактивное загрязнение промышленной зоны предприятия и части территорий Челябинской, Свердловской и Курганской областей.

Рис. 1. Субъекты Российской Федерации, затронутые воздействием ПО «Маяк»

Основными причинами загрязнения являются: сбросы жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в бассейн р. Течи с 1949 по 1956 г., приведшие к загрязнению акваторий Течи и Исети; взрыв ёмкости-хранилища радиоактивных отходов (РАО) в 1957 г., в результате которого образовался Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС); ветровой разнос с оз. Карачай радиоактивных отходов в 1967 г. (Карачаевский след), а также технологические выбросы радионуклидов в результате производственной деятельности ПО «Маяк». Современная ситуация характеризуется наложением радиоактивных полей этих событий, усложнённым гидрометеорологическими и ландшафтными факторами.

Вышеуказанные инциденты существенно различаются по своему характеру (водный и воздушный пути поступления радионуклидов в окружающую среду) и последствиям. Необходимо отметить неравномерность выпадения радионуклидов и особенности их миграции в различных объектах окружающей среды. Отдельные компоненты окружающей среды аккумулируют радионуклиды, другие являются транзитной средой. Содержание долгоживущих радионуклидов 137 Cs и 90 Sr в р. Теча постепенно снижается, однако имеет место систематическое загрязнение воды за счёт фильтрации радионуклидов из Теченского каскада водоёмов, содержащих радиоактивные отходы. Кроме того, сохраняется угроза массированного загрязнения реки в случае нарушения целостности плотин при землетрясении или террористическом акте. Для ВУРСа и Карачаевского следа характерно снижение вовлечения радионуклидов в пищевые цепочки, обусловленное процессами радиоактивного распада, физико-химического связывания и миграции (Костюченко, 2005).

Радиоактивному загрязнению подверглись природные воды, почвы, растительность, животный мир и человек. Для минимизации последствий радиоактивного загрязнения территорий проводились различные защитные мероприятия. По прошествии многих лет после аварии встаёт проблема возврата в хозяйственное использование ранее загрязнённых озёр, рек, пастбищ, лесов и др., что требует серьёзного обоснования, знания радиационно-экологических закономерностей поведения радионуклидов в объектах внешней среды.

О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО «МАЯК»

В 1945 г. в целях реализации атомного проекта для обеспечения обороны и безопасности страны правительство Советского Союза приняло решение создать на Южном Урале один из специальных промышленных объектов, известный в настоящеевремя как Производственное объединение «МАЯК» (ПО «Маяк»).

Производственное объединение «Маяк» – первое в СССР предприятие по промышленному получению плутония-239, выросшее на базе Комбината № 817, расположено на севере Челябинской области, в 70 километрах от миллионного Челябинска, близ старинных уральских городов Кыштым и Касли. Предприятие было построено сразу же по окончании Второй Мировой войны для решения беспрецедентно сложных научно-технических и производственных задач по созданию ядерного оружия Советского Союза. В течение десятилетий достижение военно-политических целей отодвигало на второй план задачи охраны окружающей среды. Чрезвычайно высокие темпы разработки уникального технологического оборудования, строительства и ввода в эксплуатацию новых производств, отсутствие научных знаний и технологического опыта породили серьёзные проблемы в области охраны окружающей среды и здоровья человека. В условиях острого дефицита ресурсов и времени принимались упрощённые схемы обращения с радиоактивными отходами (РАО).

Вплоть до осени 1951 г. жидкие отходы сбрасывались в р. Теча. В последующий период в качестве хранилищ жидких радиоактивных отходов (ЖРО) использовались естественные и искусственные водоёмы (отходы с наиболее высокими уровнями активности сбрасывались с осени 1951 г. в водоём В-9 – оз. Карачай). Значительными в 1950–60-х гг. были также газоаэрозольные выбросы радиоактивных веществ через высокие (до 150 м) трубы в атмосферу. Впоследствии была создана эффективная система газоочистных установок (Стукалов, Ровный, 2009).

ПО «Маяк» представляет собой особое режимное предприятие: огороженная и охраняемая территория занимает примерно 200 км 2 (что, правда, в десятки раз меньше, чем территория «родственного» Хэнфордского атомного комплекса в США). Все главные производства здесь располагались и располагаются по южному берегу «технического» оз. Кызыл-Тяш, а в 10 км от промышленной зоны, между озёрами Кызыл-Тяш и Иртяш, находится жилой центр ПО «Маяк» – город Озёрск, известный сначала как Челябинск-40, затем как Челябинск-65. Жизнь города непосредственно связана с деятельностью комбината (Евсеев, 2003).

В настоящее время приняты следующие оценки поступления радионуклидов во внешнюю среду:
1) сброс жидких РАО в р. Теча в период 1949–1956 гг. оценивается в объёме 76 млн м 3 сточных вод суммарной активностью 2,75 МКи. В составе сброса 90 Sr – 11,6 %; 137 Cs – 12,2 % (Дектева и др., 1992). Следует заметить, что вся документация по учёту сброса с радиохимического завода в Течу в период его пуска и освоения (1948–1951 гг.) была уничтожена, поэтому все основные данные для этого периода сбросов жидких РАО получены в середине 1950-х годов расчётным методом (Ликвидация…, 2006);
2) взрыв хранилища (банки № 14) высокорадиоактивных отходов 29 сентября 1957 г. Из выброшенных в атмосферу 20 МКи, загрязнение, оцениваемое в 18 МКи, выпало в районе промплощадки предприятия, а 2 МКи распространилось в северо-восточном направлении от промзоны ПО «Маяк» образовав Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). При картографировании в 1958 г. площадь следа была выделена изолинией плотности загрязнения 0,2 Ки/км 2 по 90 Sr (протяжённость следа около 300 км при ширине от 6 до 15 км). В составе выброса доля 90 Sr составляла 5,4 %, а 137 Сs – меньше 1 % (Ликвидация…, 2006);
3) в результате ветрового рассеяния радиоактивных отложений оз. Карачай в апреле–мае 1967 г. было выброшено в атмосферу 0,6 МКи радионуклидов (Резонанс..., 1991). В составе выброса: 90 Sr+ 90 Y – 34 %; 137 Cs – 48 %. Впоследствии загрязнённая в результате этого инцидента территория была названа Карачаевским следом;
4) результаты радиационного мониторинга плутония (по изотопам 238 Pu и 239+240 Pu) показали, что, помимо аварийных ситуаций, одним из основных источников наличия плутония в окружающей среде ПО «Маяк» являются также регламентные технологические выбросы в атмосферу (Бакуров, Ровный, 2006).

Оценка общей площади распространения радиоактивного загрязнения на ВУРСе неоднозначна. В ряде архивных документов общая площадь загрязнённой территории по состоянию на 1957 г. в границах 0,1 Ки/км 2 по 90 Sr оценивалась в 8,8 тыс. км 2 . Значения 0,1 Ки/км 2 были самыми низкими и принимались в качестве достоверно детектируемой фоновой плотности загрязнения. На территорию в границах зоны 2 Ки/км 2 по 90 Sr был распространён официальный статус «радиоактивно загрязнённой площади», подлежащей применению мер радиационной защиты населения. Эта территория представляет собой полосу, шириной 4–6 км и протяжённостью 105 км. Её площадь составляет около1000 км2 (Восточно-Уральский…, 2000; Ликвидация…, 2006). В пойме р. Теча были изъяты из землепользования 8 тыс. га земель.

Основным фактором, определяющим степень радиационного воздействия на население, является плотность радиоактивного загрязнения местности долгоживущими радионуклидами. Разнесённая в результате взрыва и ветрового рассеяния смесь радиоактивных продуктов преимущественно состояла из короткоживущих радионуклидов: 144 Ce, 144 Pr, 95 Zr, 95 Nb. Главную долговременную опасность представлял долгоживущий 90 Sr c периодом полураспада 28,6 лет (Физические величины, 1991).

Основными причинами, по которым 90 Sr был принят в качестве реперного радионуклида, по содержанию которого оценивается уровень радиоактивного загрязнения местности, являются: период полураспада (который достаточно велик и долгое время будет определять радиоактивность территорий); его достаточно высокое содержание 90 Sr в выбросах, отчего он играл и продолжает играть основную роль в формировании доз долговременного облучения живых организмов.

В табл. 2 приведены экспериментально определённые (в границах 0,3 Ки/км 2) площади загрязнения 90 Sr и 137 Cs почв, а также депонированные активности на территории влияния ПО «Маяк».

Таблица 2

Оценки степени загрязнения в зоне влияния ПО «Маяк»

Территории, подвергшиеся радиоактивному загрязнению, в соответствии с федеральными законами № 1244-1 от 15.05.1999, № 175 от 26.11.1998, № 122 от 22.08.2004 подразделяются на следующие зоны: отчуждения, отселения, проживания с правом на отселение.

В зоне отчуждения на территории Российской Федерации запрещается постоянное проживание населения, ограничивается хозяйственная деятельность и природопользование. Критериями отчуждения являются плотности загрязнения: по цезию-137 от 40 Ки/км 2 , по стронцию-90 от 15 Ки/км 2 .

Зона отселения – часть территории за пределами зоны отчуждения, на которой плотность загрязнения почв цезием-137 составляет свыше 15 Ки/км 2 или стронцием-90 – свыше 3 Ки/км 2 , или плутонием-239 и 240 – свыше 0,1 Ки/км 2 . Первоначально, с 1958 до 1999 гг., в качестве критерия отселения был принят уровень плотности загрязнения по стронцию-90 в 4 Ки/км 2 .

Зона проживания с правом на отселение – часть территории за пределами зоны отчуждения и зоны отселения с плотностью загрязнения почв цезием-137 от 5 до 15 Ки/км 2 .

Масштабы аварий проявляются также в объёме материальных затрат, направленных на ликвидацию острых последствий происшедших инцидентов.

Для защиты населения от радиационного воздействия при контактах с р. Теча возведены ограждения и введена охрана поймы в пределах населённых пунктов. Осуществлено строительство водопроводов.

Проведена эвакуация населения из наиболее неблагополучных населённых пунктов. В период 1955–1960 гг. было переселено 7 500 жителей из 23 населённых пунктов.

После установления границ ВУРСа в 1958 г. из хозяйственного пользования было выведено 59 тыс. га земель в Челябинской обл. и 47 тыс. га в Свердловской обл., из которых 55 % составляли сельхозугодия. Институтом промышленной экологии (Екатеринбург) рассчитан общий ущерб, нанесённый Челябинской области, который составил 11,1 млрд руб. в ценах 1991 г. Величина экономического ущерба производственно-хозяйственному комплексу Свердловской области, по данным Института экономики УрО РАН, составила 3 362,3 млн руб. в ценах 1991 г., или 1 921,3 млн долларов США.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ РЕКИ ТЕЧА

Загрязнение р. Теча произошло в результате санкционированного и аварийного сбросов жидких радиоактивных отходов реакторов ПО «Маяк» в открытую гидрографическую сеть.

Река Теча с момента ввода в эксплуатацию ПО Маяк» в 1949 г. использовалась для плановых и аварийных сбросов жидких отходов. На рис. 2 представлена карта-схема р. Теча и населённых пунктов на её берегах. До 1951 г. сброс осуществлялся непосредственно в существовавший пруд, включённый впоследствии в систему промышленных водоёмов.

Рис. 2. Схема р. Теча и населённых пунктов на её берегах

В ноябре 1951 г. сброс жидких радиоактивных отходов радиохимического производства в р. Теча был прекращен и осуществлялся в оз. Карачай. С этого этого времени в р. Теча продолжали поступать низкоактивные охлаждающие воды промышленных реакторов, дренажные и хозяйственно-бытовые воды. На рис. 3 представлена схема промышленных водоёмов в различные годы (Мокров, 2002).

Рис. 3. Схема промышленных водоёмов в разные годы и в настоящее время: В-1–В-11 – водоёмы; П-1–П-11 – плотины; ЛБК – левобережный канал, ПБК – правобережный канал

В табл. 3 приводятся данные о среднегодовых сбросах жидких радиоактивных отходов в 1949–1956 гг.

В табл. 4 представлена информация о радионуклидном составе жидких радиоактивных отходов, сброшенных в водоём 3 (В-3) в 1949–1956 гг. (Источники..., 2000)

Таблица 3

Среднегодовые сбросы жидких радиоактивных отходов в 1949–1956 гг.

Таблица 4

Радионуклидный состав жидких радиоактивных отходов, сброшенных в водоём 3 в 1949–1956 гг. (% суммарной активности)

В 1949–1951 гг. была сброшена основная масса радиоактивных нуклидов (около 12 ПБк стронция-90, 13 ПБк цезия-137, 10 6 ПБк короткоживущих радионуклидов). В период с 1951 по 1956 гг. интенсивность сбросов активности в речную систему снизилась в 100 раз, а после 1956 г. среднеактивные отходы стали поступать в открытую гидросеть в небольших количествах. За период с 1949 по 1956 гг. в экосистему р. Теча попало порядка 76 млн м 3 сточных радиоактивных вод, общей активностью по бета-излучению 2,75 МКи.

Из всего количества сброшенных в открытую гидрографическую сеть техногенных радионуклидов около 75 % задерживалось в болотистой пойме и донных отложениях в верховьях реки. Наибольшая аккумуляция радионуклидов в верховье реки объясняется наличием там заболоченной поймы, в которой имеются значительные торфяные отложения с максимальной сорбционной ёмкостью по сравнению с суглинками и супесями, характерными для более узкой поймы среднего и нижнего течения.

Около 80 % всей площади поймы реки, на которой было аккумулировано до 98 % всей активности радионуклидов, депонированных в пойменных и русловых наносах, было изолировано путём создания каскада водоёмов. В 1956 г. долина была перекрыта глухой плотиной, и поступление радиоактивных веществ в нижележащие участки реки сократилось до уровней около 0,5 Ки/сутки. Строительство ещё одной плотины в 1963–1964 г. почти полностью изолировало гидрохимические объекты предприятия, при этом образовался Течинский каскад водоёмов (ТКВ).

Начиная с 1964 г. и по настоящее время, т.е. в период, когда сбросы жидких радиоактивных отходов в р. Теча полностью прекращены и наиболее загрязнённая часть реки практически изолирована от нижерасположенных участков плотинами, основными источниками поступления радионуклидов в реку являются:

• два обводных канала: левобережный (ЛБК) и правобережный (ПБК), по которым отводятся поверхностные паводковые воды; ЛБК регулирует сток воды из Иртяшско-Каслинской системы озёр, а ПБК – сток р. Мишеляк;
• фильтрация воды из консольного водоёма ТКВ через тело плотины 11;
• пойменные участки реки, расположенные ниже плотины водоёма № 11, загрязнённые ранее в результате разлива реки. К ним, в частности, относится заболоченная территория по обеим сторонам реки, площадью около 30–40 км 2 с запасом активности примерно 6 ККи по стронцию-90, 9 ККи по цезию-137 и 11 Ки по изотопам плутония. Повышенная сорбционная ёмкость заболоченных почв обусловила высокие уровни их загрязнения во время разливов реки, и в настоящее время Асановские болота являются постоянным источником вторичного загрязнения речной воды в результате смыва содержащихся в них радионуклидов паводковыми и поверхностными водами.

Водно-балансовые расчёты, осуществленные специалистами ПО «Маяк», показывают, что в условиях установившейся в регионе положительной водности из консольного водоёма ТКВ происходит фильтрация воды через тело плотины 11 и боковые дамбы, через ЛБК и ПБК.

В целом, общий сток р. Теча формируется под влиянием двух основных факторов:

1. природной подпитки: паводковые воды, дождевые воды, грунтовые воды, притоки реки;
2. техногенной подпитки: воды ПБК и ЛБК, фильтрационные воды через тело плотины 11.

Существенный вклад в перераспределение радионуклидов вносят процессы десорбции радионуклидов из донных отложений и смыв радионуклидов с водосборной площади реки.

В период максимальных сбросов объёмная активность бета-излучающих радионуклидов в воде достигала 10 5 –10 6 Бк/л, в донных отложениях 10 7 –10 8 Бк/кг. Радиоактивному загрязнению подверглись все компоненты речной экосистемы. В этот период наблюдалась массовая гибель ряда водных организмов (крупные моллюски, речные раки, бентосные рыбы, водоплавающие птицы и др.) на расстояниях до 100–200 км от источника сбросов. После прекращения сбросов водная экосистема существенно очистилась от радионуклидов, но и до настоящего времени загрязнение речной системы и заболоченной поймы (прежде всего в районе «Асановских болот») в 100–100 000 раз превосходит значения регионального фона, не связанного с произошедшими инцидентами, для 90 Sr, 137 Cs и изотопов плутония (Стукалов, Ровный, 2009).

Мониторинг состояния загрязнения воды за 1990–2005 гг. показал, что концентрация изотопа стронция-90 меняется во времени из-за его переноса (вторичного загрязнения) из верховья реки. Максимальная концентрация изотопа стронция-90 с 1994 г. наблюдалась в 2004 г. и составляла 50,1 Бк/л в створе с. Муслюмово, что в 10 раз превышало уровень вмешательства (УВ) для стронция-90 по НРБ-99/2009.

В настоящее время, согласно «Государственному докладу» (2011), в среднем и нижнем течении р. Теча 90 Sr является основным дозообразующим радионуклидом для воды. Среднегодовая объёмная активность 90 Sr в воде р. Течи (пос. Муслюмово) в 2010 г. была в 1,5 раза выше, чем в 2009 г. и составляла 18,5 Бк/л. Это значение в 3,7 раза выше уровня вмешательства (УВ) для населения по НРБ-99/2009 и более чем на 4 порядка выше фонового уровня для рек России. В воде р. Исеть (пос. Мехонское), после впадения в неё рек Теча и Миасс, среднегодовая объёмная активность 90 Sr увеличилась примерно в 1,5 раза и составляла 1,4 Бк/л, что в 3,6 раза ниже УВ.

Следует отметить, что 90 Sr более чем на 95 % находится в водорастворимом состоянии и поэтому мигрирует на большие расстояния по гидрографической системе.

В водах рек Караболка и Синара, протекающих по территории ВУРСа, среднегодовая объёмная активность 90 Sr также сохранилась примерно на уровне 2009 г. и составляла 1,1 и 0,2 Бк/л соответственно.

В р. Теча наблюдалось и повышенное содержание трития по сравнению с фоновыми уровнями для рек России. Среднегодовая объёмная активность трития в 2010 г. в р. Теча (пос. Муслюмово, отбор проб производился семь месяцев) составляла 226 Бк/л, что превышает фоновый уровень (2,2 Бк/л) более чем в 100 раз (Государственный доклад…, 2011).

В настоящее время р. Теча остается наиболее загрязнённой в Азиатской части России, т. к. происходит регулярный вынос радионуклидов из Асановских болот и, вследствие фильтрации вод через плотину из искусственных и естественных водоёмов на территории ФГУП ПО «Маяк», в обводные каналы.

Несмотря на существенное ограничение поступления радионуклидов в р. Теча в связи с прекращением прямых сбросов жидких радиоактивных отходов, а также в связи со строительством в 1951–1964 гг. плотин и обводных каналов, загрязнение воды в реке радионуклидами до сих пор остается достаточно высоким.

Таким образом, следует отметить следующие основные закономерности распределения радиоактивности в р. Теча:

1. В настоящее время основными дозообразующими радионуклидами в экосистеме р. Теча являются стронций-90 и цезий-137.
2. Цезий-137 в силу своих физико-химических свойств в основном сорбирован в пойменных почвах в верхнем течении реки; его концентрации в воде низкие, менее 1 Бк/л, что гораздо ниже УВ по НРБ-99 для данного изотопа.
3. Стронций-90, находясь в хорошо растворимой форме, подвижен и обнаруживается в больших концентрациях в воде (превышает УВ по НРБ-99), хорошо мигрирует вниз по течению реки, обуславливая загрязнение реки вплоть до её впадения в р. Исеть.
4. Концентрации стронция-90 находятся в обратной зависимости от водности реки (расходов воды). Однако иногда эта взаимозависимость нарушается, что может быть связано с дополнительным поступлением радионуклидов в открытую гидрографическую сеть в верхнем течении реки.

ОБРАЗОВАНИЕ ВУРСа

29 сентября 1957 г. в 16:22 из-за выхода из строя системы охлаждения произошёл взрыв ёмкости объёмом 300 м 3 , где содержалось около 80 м 3 высокорадиоактивных ядерных отходов. Взрывом, оцениваемым в десятки тонн в тротиловом эквиваленте, ёмкость была разрушена, бетонное перекрытие толщиной 1 м весом 160 т отброшено в сторону, в атмосферу было выброшено около 20 МКи (7,4·10 17 Бк) радиоактивных веществ (144 Ce+ 144 Pr, 95 Nb+ 95 Zr, 90 Sr, 137 Cs, изотопы плутония и др.), из которых примерно 18 МКи выпало на территории ПО «Маяк», а около 2 МКи – за её пределами, образовав Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). Непосредственно от взрыва никто не погиб.

Часть радиоактивных веществ была поднята взрывом на высоту 1–2 км и образовала облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. В течение 10–11 часов радиоактивные вещества выпали на протяжении 300–350 км в северо-восточном направлении от места взрыва.

Первая радиационная съёмка территории вблизи аварийного сооружения и в отдалённых точках промышленной площадки ПО «Маяк» была закончена к ночи 30 сентября 1957 г. Результаты оперативных измерений показали, что мощность экспозиционной дозы гамма-излучения на обследованной территории достигает чрезвычайно высоких значений.

В течение 10–20 октября 1957 г. силами ЦЗЛ ПО «Маяк» была проведена первая радиационная съёмка территорий Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Съёмка проводилась с использованием радиометров, установленных на автомобилях. Она позволила установить масштабы загрязнения территорий, расположенных в отдалённой от взрыва зоне.

В ноябре – декабре 1957 г. силами ЦЗЛ ПО «Маяк» и Института прикладной геофизики Госкомгидромета СССР было проведено уточнение реальных масштабов радиационного загрязнения на территории от предприятия до г. Каменск-Уральского Свердловской области (105 км) (Хохряков и др., 2002).

Наземные и водные экосистемы территории ВУРСа (озёра Урускуль, Бердениш, Кожакуль, р. Караболка, болото Бугай и др.) были загрязнены радиоактивными веществами. В головной части следа наблюдалась массовая гибель отдельных звеньев экосистем (сосна, ряд видов травянистых растений, почвенная фауна и др.). Суммарная бета-активность воды достигала в начальный период 1000–10 000 Бк/л; уровни загрязнения почвы в головной части ВУРСа достигали 2000 Ки/км 2 и выше. Основную роль в долговременном загрязнении наземных и водных систем играет 90 Sr (Стукалов, Ровный, 2009).

Для предотвращения разноса радионуклидов в 1959 г. решением правительства была образована санитарно-защитная зона на наиболее загрязнённой части радиоактивного следа, где всякая хозяйственная деятельность была запрещена. В 1958 г. территории с плотностью загрязнения стронцием-90 свыше 2 Ки/км 2 общей площадью около 1000 км 2 были выведены из хозяйственного оборота. Населённые пункты с этой территории были эвакуированы. Но на границе зоны с плотностью 2 Ки/км 2 остались несколько населённых пунктов, в том числе Татарская Караболка (около 500 жителей) и Мусакаево (около 100 жителей).

Следует отметить, что жители населённых пунктов, находящихся практически вне следа, использовали в хозяйственных нуждах (заготовка сена, выпас скота) территории, где уровень загрязнения 90 Sr доходил до значений 100 Ки/км 2 по состоянию на 1957 г. В результате почвы приусадебных участков подверглись вторичному загрязнению (в качестве удобрения использовался навоз, обогащенный 90 Sr).

ОБРАЗОВАНИЕ КАРАЧАЕВСКОГО СЛЕДА

С октября 1951 г. главный поток жидких радиоактивных отходов производства был направлен в естественное болото верхового типа Карачай (превратившееся в результате в искусственное озеро под названием «Водоём В-9»), где постепенно накопилось, по официальным данным, более 120 МКи активности, из них 40 % стронция-90 и 60 % цезия-137. Радионуклиды до начала работ по засыпке водоёма распределились ориентировочно следующим образом: 7 % – в воде, 41 % – в суглинках ложа водоёма, 52 % – в подвижных донных отложениях.

В апреле 1967 г. были отмечены повышенные выпадения радиоактивных веществ в районе, прилегающем к промышленнй зоне ПО «Маяк». Радиоактивные выпадения были обусловлены ветровым переносом радиоактивной пыли с оз. Карачай, вызванным необычными по сравнению со средними многолетними погодными условиями:

• недостаточным количеством атмосферных осадков в течение зимнего периода времени 1966–1967 гг.;
• ранней и сухой весной;
• наличием сильных порывистых ветров.

По данным метеорологической станции предприятия, в течение декабря–марта выпало около 36 мм осадков, что составляло всего лишь 10 % средней многолетней нормы, характерной для этого периода времени. Ранняя весна привела к тому, что уже к 20 марта снеговой покров отсутствовал и верхний слой почвы был сухим. Дальнейшее повышение температуры способствовало прогреву почвы и возникновению условий повышенного пылеобразования. В связи с резким понижением уровня воды в водоёме Карачай произошло оголение береговой полосы озера и вовлечение в пылеобразование радиоактивных донных отложений.

В течение апреля наблюдались высокие среднесуточные скорости ветра со значительной повторяемостью в секторе юго–юго-запад – запад–северо-запад (ЮЮЗ-ЗСЗ). Особенно сильные порывистые ветры отмечались 18 и 19 апреля, скорость их достигала 23 м/с.

Повышенные выпадения радиоактивных нуклидов (ветровой разнос обнаженных донных отложений оз. Карачай) были отмечены в конце первой – начале второй декады не только на территории, непосредственно прилегающей к оз. Карачай, но и в районе, расположенном в секторе северо-восток – восток (СВ-В) от промышленной площадки.

При чрезвычайно сильных ветрах 18–19 апреля наблюдались высокие концентрации радиоактивных аэрозолей в приземном слое воздуха. Так, 18 апреля на расстоянии 2 км от водоёма Карачай в направлении ветра от хранилища наблюдались концентрации бета-излучающих нуклидов в воздухе до 4·10 -12 Ки/л; 19 апреля на расстоянии 500 м от хранилища концентрация составляла 4·10 -9 Ки/л, а на расстоянии 12 км – 4·10 -10 Ки/л.

В то же время было отмечено повышение уровня мощности экспозиционной дозы (измерения выполнялись на высоте 1 м над поверхностью почвы) в стационарных пунктах наблюдения, расположенных в районах ОНИС, Худайбердинск, Кировское отделение, Аргаяшская ТЭЦ, в 2–3 раза.

В апреле–мае 1967 г. и в продолжение следующих месяцев были проведены исследования радиоактивного загрязнения территорий вокруг оз. Карачай. Проводились измерения плотности потока бета-частиц, обусловленного радиоактивными выпадениями, от поверхности почвы. Измерялись и значения мощности экспозиционной дозы на территории обследуемых районов. Одновременно определялись интенсивность и радионуклидный состав радиоактивных выпадений.

Радиохимическими и гамма-спектрометрическими определениями состава загрязнения, проведёнными на различных пробах объектов окружающей среды (фильтры, планшеты, естественная и культурная растительность, почва), установлено, что радиоактивное вещество было представлено долгоживущими радионуклидами, главным образом 90 Sr, 137 Cs и 144 Ce. Изотопный состав смеси радиоактивных веществ в различных пробах объектов окружающей среды был примерно одинаков и для дальнейших расчётов (по результатам контрольных измерений проб почвы) был принят следующим:

90 Sr+ 90 Y – 34 %; 137 Cs – 48 %; 144 Ce+ 144 Pr – 18 %.

По результатам дозиметрического обследования территории и определения радиоизотопного состава была составлена карта загрязнения территории, сложившегося в результате ветрового разноса радиоактивных веществ весной на 1967 г. (рис. 4а).

Рис. 4a. Схема загрязнения территории, сложившегося в результате ветрового разноса радиоактивных веществ весной 1967 г. (Хохряков и др., 2002)

Сложные метеорологические условия и продолжительное время действия источника поступления радиоактивных веществ в атмосферу вызвали загрязнение территории, расположенной в широком секторе с несколькими «языками» в соответствии с преимущественными в тот период времени направлениями ветров (Хохряков и др., 2002).

Суммарная активность выброшенных в атмосферу радионуклидов оценивалась величиной 0,6 МКи, а площадь загрязнения – 2700 км 2 (вне производственной территории ПО «Маяк») (Резонанс..., 1991; Последствия..., 2002).

К настоящему времени водное зеркало оз. Карачай практически отсутствует (засыпано бетонными плитами и грунтом). Однако на глубине сохраняется линза загрязнённых вод, которая движется в направлении рек Мишеляк и Теча.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВЫБРОСЫ РАДИОНУКЛИДОВ

Одним из значимых факторов, сформировавших загрязнение объектов окружающей среды и послуживших причиной повышенного облучения населения, явились регламентные (предусмотренные проектом) выбросы в атмосферу радиоактивных нуклидов из вытяжных труб ПО «Маяк».

Основным технологическим принципом защиты атмосферы от выбросов радиоактивных веществ являлся процесс разбавления и рассеивания радиоактивных газов и аэрозолей путём выброса их в атмосферу через высокие (высотой до 150 м) трубы (высокие источники выбросов). Кроме высоких выбросов эксплуатировалось несколько сот низких источников выбросов.

Радионуклиды, поступающие в атмосферу из низких источников выбросов, производят загрязнение окружающей среды в непосредственной близости от зданий и сооружений, на которых они расположены. Влияние такого типа выбросов на загрязнение окружающей среды в районе проживания населения пренебрежимо мало по сравнению с действием высоких источников, так как выбросы из последних распространяются на значительные расстояния. Через высокие источники выбросов в атмосферу поступали радионуклиды активационного происхождения (14 C, 41 Ar, 51 Cr, 54 Mn и т.п.), продукты деления (инертные радиоактивные газы, 90 Sr, 89 Sr, 95 Zr+ 95 Nb, 106 Ru+ 106 Rh, 131 I, 137 Cs, 144 Ce+ 144 Pr, и др.), а также альфа-излучающие нуклиды (239 Pu, 241 Am и т.п.) (Суслова и др., 1995).

В начальный период работы предприятия прямого контроля выбросов не было. О количествах радионуклидов, поступавших в атмосферу с аэрозолями, судили по результатам измерений уровней загрязнения объектов окружающей среды. При этом использовались данные измерений удельной бета-активности растительного покрова (трава), снега, почвы.

Впервые прямое определение мощности выброса радионуклидов в атмосферу из сбросной трубы завода «Б» было проведено в 1951 г.

Аэрозольные выбросы радионуклидов из труб заводов ПО «Маяк» в 1950–1960-х гг. привели к загрязнению почвы в районе предприятия до уровней порядка 10 13 Бк/км 2 по 90 Sr и 137 Cs и 10 10 Бк/км 2 по изотопам плутония. Одновременно радиоактивному загрязнению подверглись все компоненты наземных и водных экосистем, расположенных в зоне влияния источников выбросов (Стукалов, Ровный, 2009). До настоящего времени ПО «Маяк» продолжает работу, что естественно сопровождается новыми поступлениями радионуклидов в окружающую среду. Согласно «Государственному докладу…» (2011), повышенное содержание техногенных радионуклидов в приземном слое воздуха регулярно регистрируется и в районах, расположенных в 100-км зоне вокруг предприятия. Так, в п.г.т. Новогорный максимальная среднемесячная объёмная активность 137 Cs (4,6·10 –5 Бк/м 3) наблюдалась в августе 2010 г., что примерно в 125 раз выше среднегодового (фонового) уровня для территорий, расположенных вне загрязнённых зон.

Выпадения 137 Cs в 100-км зоне вокруг ПО «Маяк», усреднённые по 14 пунктам наблюдений, в 2010 г. остались примерно на уровне четырех предыдущих лет. Средняя годовая сумма выпадений 137 Cs из атмосферы в 2010 г. в этом районе составляла 5,1 Бк/м 2 ·год. Максимальные выпадения 137 Cs наблюдались в п.г.т. Новогорный – 15,7 Бк/м 2 ·год. Средняя величина выпадений 90 Sr за год вокруг ПО «Маяк» в 2010 г. незначительно увеличилась по сравнению с 2009 г. и составила 5,5 Бк/м 2 ·год, максимальные выпадения 90 Sr наблюдались в п.г.т. Новогорный – 16,9 Бк/м 2 ·год.

Таким образом, промышленная деятельность ПО «Маяк» привела к масштабному радиоактивному загрязнению компонентов наземных и водных экосистем Южного Урала (рис. 4б) вплоть до летальных уровней воздействия на отдельные звенья биоценозов (головная часть ВУРСа, р.Теча, Карачай, Старое Болото). Ряд экосистем выдержал радиационную техногенную нагрузку (основная территория ВУРСа, наземные экосистемы на территории промплощадки, озёра Татыш и Кызыл-Таш) (Стукалов, Ровный, 2009).

Рис. 4б. Ориентировочная схема распространения радиоактивного загрязнения почвы в результате деятельности ПО «Маяк»

Загрязнение земель, вызванное деятельностью ПО «Маяк», потребовало проведения их отчуждения, рекультивации и проведения работ по возращению этих земель для использования в хозяйственных целях. Изменились социально-экономические условия жизни на загрязнённых территориях. Площадь санитарно-защитной зоны по р. Тече в Челябинской области составила около 8,8 тыс. га. Меры, принятые в 1954 г., были направлены на исключение возможности использования населением воды р. Течи для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд, полива огородов и водопоя скота. Устанавливался запрет в границах весеннего разлива р.Течи на ловлю рыбы, охоту, выпас и стоянку скота, сенокошение и использование земли для строительства жилых и общественных зданий.

Организация охраняемой санитарной зоны в результате загрязнения радиоактивными отходами поймы рек Течи и Исети в пределах Курганской области создала определённые трудности с ведением поливного овощеводства и использованием части пастбищ и сенокосов. Было выведено из использования вдоль р. Течи более 5 тыс. га земель, в том числе пашни – 600 га, сенокосов и пастбищ – 3,2 тыс. га, более 600 га лесных угодий и других неудобных пойменных земель. Оценивая водоснабжение населения, следует отметить значительный дефицит питьевой воды.

Последствия аварии 1957 г. и реабилитационные меры по их устранению имели общий характер по всему ВУРСу с учётом уровня загрязнения территорий. На территории Челябинской области на пути распространения ВУРСа оказались территории с населением, занятым сельским хозяйством и добычей рудного и нерудного сырья.

В 1958 г. прекратили работу подразделения двух рудоуправлений Юго-Коневского и Боевского. Были прекращены работы геологоразведочных партий и других небольших предприятий различных отраслей (легкая, рыбная и т.д.). Важной проблемой стало закрытие и консервация объектов горнодобывающей промышленности. Добываемые предприятиями руды относились к категории стратегического сырья.

В зоне ВУРСа прекратили существование 12 колхозов, из пользования которых было выведено более 28 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе: пашни – около 19 тыс. га, пастбищ – почти 3 тыс. га, сенокосов – более 5 тыс. га (Хохряков и др., 1995).

За прошедшие 55 лет с момента аварии на ПО «Маяк», связанной с взрывом банки с высокоактивными радиоактивными отходами, и 45 лет с момента ветрового переноса донных отложений оз. Карачай в результате радиоактивного распада 90 Sr и 137 Сs радиационная обстановка значительно улучшилась.

Однако до сих пор сохраняется необходимость понимания степени опасности хозяйствования на значительных по площади загрязнённых территориях.