Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря Северного и Дальневосточного регионов Российской Федерации

Никитин, Александр Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря Северного и Дальневосточного регионов Российской Федерации
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря Северного и Дальневосточного регионов Российской Федерации"

На правах рукописи

Никитин Александр Иванович

НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕДСТВИИ СБРОСА И ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В МОРЯ СЕВЕРНОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНОВ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Специальность 25.00.36 -геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Обнинск, 2009

1 О ДЕК 2009

003487609

Работа выполнена в Государственном учреждении «Научно-производственное объединение «Тайфун» Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации

Научный консультант:

доктор технических наук Вакуловский Сергей Мстиславович Официальные оппоненты:

доктор географических наук, член-корреспондент РАН Матишов Дмитрий Геннадьевич

доктор географических наук Доманов Михаил Михайлович доктор химических наук Сапожников Юрий Александрович Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Ордена Ленина и Ордена Октябрьской революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН)

Диссертационного с , Институт глобального климата и

экологии Росгидромета и РАН по адресу: 107258, г. Москва, ул. Глебовская, д. 20-6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН

Защита состоится

часов на заседании

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета: Доктор географических наук, профессор

Г.М.Черногаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Удаление радиоактивных отходов (РАО) в морскую реду с целью захоронения в течение многих лет осуществлялось странами, меющими ядерную энергетику. Значительное количество упакованных РАО было брошено более чем на 50 станциях захоронения в северных частях Атлантического Тихого океанов. Первая операция по захоронению отходов в твердом виде имела есто в 1946г., на станции в северо-восточной части Тихого океана, в 80 км от юбережья Калифорнии. Последняя известная операция по сбросу упакованных вердых отходов (ТРО) западными странами была в 1982г., на станции в 550 км от юбережья Европы в Северо-Восточной Атлантике. Всего за период с 1946 по 982гг. иностранными государствами сброшено в моря (см. Рис.1) около 46 ПБк адиоактивных отходов в упакованном виде. В неменьших масштабах существляется и прямое удаление в морскую среду РАО низкой активности, бразующихся в процессе эксплуатации предприятий ядерного топливно-нергетического цикла. Здесь характерным примером является деятельность омбината по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в Селлафилде Англия), сбрасывающего жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) низкой активности прибрежные воды Ирландского моря.

До начала 90-х годов прошлого века в печати не сообщалось о том, что ССР производит удаление РАО в морскую среду. Правительством Российской едерации было принято решение о доведении до общественности сведений о фактике удаления РАО в море, объеме и активности сброшенных материалов, в очетании с накопленной к тому времени информацией об уровнях радиоактивного агрязнения морской среды в морях, использовавшихся для сброса отходов. Эти ведения были подготовлены специально созданной комиссией под редседательством А.ВЛблокова и опубликованы администрацией Президента оссийской Федерации в 1993г. в публикации, известной как «Белая книга-93»: 'Факты и проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов в морях, мывающих территорию Российской Федерации".

Захоронение РАО в моря производилось бывшим СССР в течение штельного времени (с 60-х годов прошлого века). В моря СССР непосредственно ливались ЖРО низкого уровня, сбрасывались ТРО (как упакованные, так и без паковки, в виде отдельных конструкций и узлов оборудования). На морское дно, юсле предварительной подготовки, сбрасывались и аварийные ядерные реакторы, ак с ОЯТ, так и без него (а также целые реакторные отсеки атомных юдводных лодок (АПЛ), и даже АПЛ целиком).

Вплоть до 1972г. не имелось международных соглашений, егламентирующих сброс РАО в море, и удаление отходов производилось разными странами в соответствии с решениями национальных

законодательных органов. Ситуация в 1972г. изменилась в связи с разработко Международной конференцией в Лондоне "Конвенции по предотвращени загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (Лондонская конвенци по дампингу - ЛКД ). В соответствии с ЛКД МАГАТЭ разработало определени высокоактивных материалов, недопустимых для сброса в море, и рекомендаци для выдачи специальных разрешений на захоронение в море радиоактивны веществ, а также рекомендуемую основу для оперативного контроля за сбросам РАО. Согласно требованиям ЛКД на Госкомгидромет СССР был возложен ря обязанностей, в том числе и осуществление наблюдений за состоянием моря соответствии с условиями Конвенции.

Несмотря на присоединение СССР (в 1976г.) к Лондонской конвенци сбросы РАО в моря продолжались без уведомления международных органо При этом ни один из районов сброса не удовлетворял условиям Конвенци Поэтому вполне понятно, что появление в средствах массовой информаци сообщений о сбросе и захоронении РАО в морях России вызвало обеспокоенност мировой научной и широкой общественности, в особенности соседних государст Норвегии, Японии и Республики Корея. Однако, если некоторая информация п загрязнению морей вне районов захоронения у российских ученых имелась, и он частично нашла отражение в «Белой книге-93», то непосредственно в района захоронений международные исследования не проводились. Было очевидно, чт без проведения исследований в этих районах острота вопроса снята быть не може Именно поэтому было принято решение о проведении таких исследований - н Севере совместно со специалистами Норвегии, на Дальнем Востоке - совместно с специалистами Японии и Республики Корея.

Задача контроля радиоактивного загрязнения природных вод возложена н Росгидромет правительственными природоохранными законодательными актам Во исполнение постановлений Правительства СССР, а затем Российско Федерации, ГУ «НПО «Тайфун» с начала 70-х годов прошлого века проводи экспедиционные обследования радиоактивного загрязнения омывающи территорию России морей. Детальные международные исследовани радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения РАО в моря Российской Федерации проводились в рамках трех совместных Российск Норвежских экспедиций (1992, 1993 и 1994гг.) и в экспедиции по проекту МНТ №2254 (2002г.) в районы захоронения РАО в Карском море, и совместно Российско-Японско-Корейской экспедиции (1994-1995гг.) в районы захоронени РАО в дальневосточных морях. В ходе этих исследований получе экспериментальный материал о радиоактивном загрязнении морской среды ка непосредственно в районах захоронений РАО, так и в удаленных от мес захоронений районах исследуемых морей.

Таким образом, актуальность и важность натурных исследований радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения РАО очевидны. Есть и другой фактор, обуславливающий повышенный интерес к исследованиям в районах захоронения РАО, в особенности в мелководных районах захоронения в заливах Новой Земли. Дело в том, что данные районы могут явиться уникальным полигоном для исследования в динамике состояния защитных барьеров между радиоактивными веществами и морской средой, а также для изучения процессов течки радиоактивности из затопленных объектов и их миграции в морской среде, поскольку на малых глубинах значительно легче обследовать затопленные объекты И отбирать необходимые пробы и проводить измерения in situ. Некоторые из проведенных в рамках настоящей работы наблюдений можно рассматривать как первые шаги в данных направлениях.

16 станций 0,55 ПБК

г-N

11 станций

2,94 ПБК

15 станций 42,31 ПБк

^--s

V-ч.

5 станций 0,02 ПБк

Рис.1. Основные места произведенных западными странами, США и Японией Захоронений РАО в Мировом океане и количество сброшенной в каждом регионе ¡активности.

Цель и задачи исследований. Целью исследований в морских районах сброса и захоронения РАО явилась оценка современных и потенциальных 'последствий проведенных захоронений РАО для морской среды.

Под последствиями проведенных захоронений РАО для морской среды имеется в виду их воздействие на уровни содержания искусственных радионуклидов в объектах морской среды, прежде всего, в морской воде и

Северо-Восточная часть Северо-Западная северо-восточная

Тихого океана

Атлантика

Западная часть Тихого океана

донных отложениях. Проведенные исследования были направлены на решен следующих основных задач:

1. Обнаружить и установить координаты затопленных объектов радиоактивными веществами, в первую очередь реакторных отсеков АПЛ (i районов захоронений в Северном регионе).

2. Исследовать визуально с помощью подводной видеоаппаратур состояние защитных барьеров (для районов захоронений в Северном регионе).

3. Установить, имеет ли место утечка радиоактивности из различного ти затопленных объектов: контейнеры с РАО, затопленные суда с РАО, ядернь реакторы и реакторные отсеки (для районов захоронений в Северном Дальневосточном регионах).

4. Оценить состав гамма-излучателей в затопленных объектах путе измерений in situ погружными детекторами гамма-излучения(для районо захоронений в Северном регионе).

5. Определить пространственно-глубинное распределение уровне радиоактивного загрязнения морской среды (вода, донные отложения) п акватории районов захоронения (в том числе в непосредственной близости затопленным объектам) и уровни радиоактивного загрязнения морской среды районах, удаленных от мест захоронения (для районов захоронений в Северном Дальневосточном регионах).

6. Выявить тенденции в изменении радиационной обстановки в района захоронения РАО (на примере одного из наиболее радиоэкологически значимы районов захоронения РАО в Северном регионе).

7. Оценить вклад произведенных захоронений в радиоактивно загрязнение морской среды и сопоставить его со вкладом других источнико радиоактивного загрязнения (для районов захоронений в Северном Дальневосточном регионах).

Методика исследований. В основу работы положены материаль исследований, проведенных в 1984-2002гг. в районах сброса ЖРО и захоронени ТРО в морях, омывающих территорию Российской Федерации. Кроме того, дл характеристики исходного состояния радиоактивного загрязнения исследуемых морей в целом, использованы данные предыдущих обследований, проведенных ГУ «НПО «Тайфун».

Основной массив экспериментальных данных получен с помощью специального аппаратурно-методического комплекса для контроля

радиоактивного загрязнения морей и океанов в районах воздействия различных источников, который в течение многих лет разрабатывался и совершенствовался в ГУ «НПО «Тайфун» при непосредственном участии автора. Комплекс включает средства отбора проб морской воды с поверхностного и глубинных горизонтов; средства первичного концентрирования радионуклидов из отбираемых проб воды (в том числе и

дновременно с отбором воды); средства отбора и обработки проб донных тложений (поверхностного слоя и колонок для изучения вертикальных профилей одержания радионуклидов); методики радионуклидного анализа отбираемых проб орской воды и донных отложений.

Для изучения гидрологических параметров районов захоронения адиоактивных отходов использовались стандартные для научно-сследовательских судов Росгидромета методики определения температуры и олености морских вод.

Методики производства отдельных видов работ в районах сброса ЖРО и в елководных северных районах захоронения ТРО разрабатывались по ходу атурных исследований (например, методика отбора проб воды на ходу судна при ливе в море ЖРО, прямые измерения спектров гамма-излучения от содержащих АО различной активности затопленных объектов с помощью управляемого на асстоянии подводного аппарата (УПА); отбор проб донных отложений в епосредственной близости к затопленным объектам с помощью УПА, и др.).

Научная новизна работы. Натурные исследования радиоактивного агрязнения морской среды непосредственно в районах сброса ЖРО и захоронения РО в морях России были проводились впервые. То же относится и к основным ыводам и количественным характеристикам, представленным в диссертации и ыносимым на защиту. С точки зрения новизны отметим, прежде всего, ледующие результаты:

• В районах захоронений РАО в заливах восточного побережья Новой емли (заливы Цивольки, Степового и Абросимова) впервые установлено точное есторасположение ряда затопленных объектов с радиоактивными веществами, ыло показано, что в «Белой книге-93» большинство координат затопленных бъектов указано неверно (что, по всей вероятности, связано с несовершенством авигационных инструментов того времени). Так, ряд координат затопленных бъектов, указанных в «Белой книге-93», вообще попадал на сушу, а в других казанных точках на морском дне предметы отсутствовали. Знание точного

. естоположения затопленных объектов в особенности важно для будущего ониторинга состояния радиоактивного загрязнения морской среды в районах ахоронений.

• Впервые выполнены обследования различного рода затопленных объектов с радиоактивными веществами: АПЛ с реакторами с невыгруженным ОЯТ (залив Степового), реакторных отсеков АПЛ с . еакторами как с невыгруженным ОЯТ, так и без него (залив Абросимова), свалок металлических контейнеров с РАО различного уровня активности (заливы Абросимова и Степового), загруженных РАО плавсредств (заливы Цивольки и Абросимова), а также изучение пространственно-глубинного распределения искусственных радионуклидов как по акватории районов захоронения РАО, так и вдали от мест захоронений. Анализ материалов

проведенных исследований позволил оценить состояние металлическ: контейнеров с РАО и состояние корпусов других затопленных объектов радиоактивными веществами; установить отсутствие в настоящее врем воздействия сброса и захоронения РАО на уровни радиоактивного загрязнени открытых районов арктических и дальневосточных морей; установить район захоронений, в которых имеют место локальные эффекты проведенны захоронений РАО; установить характер и масштаб проявления локальног воздействия проведенных сбросов и захоронений на акваториях районо захоронений. Материалы подводной видеосъемки явились основой дл идентификации затопленных объектов.

Практическая ценность:

• Получение информации о точном местоположении ряда наиболе важных с радиоэкологической точки зрения затопленных объектов радиоактивными веществами, и, прежде всего, объектов, содержащих ядерны реакторы как с ОЯТ, так и без него.

• Получение информации о состоянии внешних оболочек затопленны объектов с радиоактивными веществами, в том числе и оболочек контейнеров РАО, состояние которых определяет в настоящее время радиационную обстановк в некоторых районах захоронений.

• Получение информации об уровнях радиоактивного загрязнения морско среды как непосредственно в районах захоронения РАО в арктических дальневосточных морях, так и в районах моря, удаленных от мест захоронения Данные о радиационной обстановке доведены до научной и широкой мирово общественности, что позволило снять остроту проблемы, вызванную главны образом отсутствием у населения достоверных данных о фактически последствиях захоронения РАО в море.

• Получение данных, позволивших оценить тенденции в изменении с временем радиационной обстановки в заливе Абросимова, являющегося одним и наиболее радиоэкологически значимых районов захоронения ТРО в связи затоплением в нем реакторных отсеков АПЛ с реакторами, содержащим невыгруженное ОЯТ.

• Вклад результатов исследований в районах захоронений в арктически морях в международные проекты ИАСАП (инициированный МАГАТЭ проект п оценке возможных последствий захоронения РАО в арктических морях) и AMA (Программа мониторинга и оценки состояния природной среды в Арктике).

• Получение исходной информации, позволившей в дальнейшем другим группам исследователей провести физико-математическое моделирование миграции радионуклидов в морской среде при различных потенциальных сценариях утечки радионуклидов из захороненных объектов с радиоактивными веществами.

• Разработка и внедрение в практику методологии проведения комплексных радиоэкологических обследований морских районов захоронения РАО.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Установление, на основе экспериментальных данных, факта отсутствия в настоящее время воздействия произведенных сбросов и захоронений РАО на общий уровень радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных морей.

2. Установление факта наличия локальных эффектов захоронения РАО в некоторых районах захоронений в заливах восточного побережья Новой Земли.

3. Проявление локального воздействия произведенных захоронений в виде небольших участков морского дна с повышенными (т.е. превышающими уровень регионального техногенного фона) и высокими (т.е. превышающими уровень отнесения донных отложений к категории радиоактивных отходов) уровнями радиоактивного загрязнения в непосредственной близости к затопленным объектам, а также в общем повышении радиоактивного загрязнения донных отложений по всей акватории заливов.

4. Установление связи современных последствий захоронения РАО в заливах Новой Земли с утечкой радиоактивности из захороненных контейнеров с отходами низкого и промежуточного уровня активности. Утечка радиоактивности из захороненных объектов, содержащих ядерные реакторы (как с ОЯТ, так и без него) сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения донных отложений в значительно меньшей степени.

5. Проявление в настоящее время локального воздействия произведенных захоронений РАО на уровень радиоактивного загрязнения морской воды только в одном районе захоронения - заливе Степового - в виде увеличения уровня радиоактивного загрязнения придонных вод во внутренней его части.

6. Факт улучшения со временем радиационной обстановки в одном из наиболее радиоэкологически значимых районов захоронения РАО - заливе Абросимова.

7. Общая методология комплексного радиоэкологического обследования морских районов захоронения РАО.

Личный вклад автора. Представляемая диссертационная работа являете научным обобщением информации, полученной в ходе проведенных при ег непосредственном участии многолетних (1984-2002) натурных исследовани радиоактивного загрязнения морской среды в районах сброса и захоронения РАО морях России.. Автор руководил проведенными в 1984-1990гг. исследованиям динамики радиационной обстановки при сливе в Баренцево море ЖРО с объекте Северного флота и атомных ледоколов; являлся руководителем исследований российской стороны в совместных Российско-Норвежских экспедициях 1993 1994гг. в районы затопления ТРО в Карском море, а также руководил повторным исследованиями в заливе Абросимова в 2002г. по проекту Международного научно технического центра; участвовал в 1994г. в совместной Российско-Японско Корейской экспедиции в районы сброса и захоронения РАО в дальневосточны морях; являлся руководителем с российской стороны по подготовке совместны, отчетов по результатам международных исследований в районах сброса захоронения РАО в морях Северного и Дальневосточного регионов России. Н основании данных натурных исследований автором впервые установлен характе и масштаб последствий захоронений РАО для радиоактивного загрязнени морской среды омывающих Российскую Федерацию морей.

Апробация результатов. Основные результаты диссертационно работы докладывались на Международном совещании по оценке фактически и потенциальных последствий сброса радиоактивных отходов в арктически морях (Осло, Норвегия, 1-5 февраля 1993г.); на Международной конференци по радиоактивности окружающей среды в Арктике и Антарктике (Киркенес Норвегия, август 1993г.); на Международной конференции п радиоактивности окружающей среды а Арктике (Осло, Норвегия август1995г.); на 16-м и 18-м Консультативных совещаниях Лондонско'" конвенции по предотвращению загрязнения моря в результате сброса отходов других материалов (Лондон, ноябрь 1993г. и декабрь 1995г.); н Международном симпозиуме «Загрязнение морской среды» (Монако, 5-октября 1998г.); на 4-ой Международной конференции по радиоактивное окружающей среды в Арктике (Эдинбург, Шотландия, 20-23 сентября 1999г.) на рабочих совещаниях совместной Российско-Норвежской группы эксперте изучению радиоактивного загрязнения северных территорий; на рабоч1 совещаниях группы экспертов по радиоактивности Программы АМАП, н Международной конференции "Воздействие атомных электрических станций других радиационно-опасных объектов на гидрологический цикл и водны ресурсы" (Обнинск, 16-20 сентября 1996г.); на 6-ой Международно" конференции по радиоактивности окружающей среды в Арктике и Антарктике (Ницца, Франция, 2-6 октября 2005г.); на 13-ой ежегодной конференци Ядерного Общества России «Экологическая безопасность, техногенные риски и устойчивое развитие» (Москва, 23-27 июня 2002г.).

Публикации. Основное содержание и результаты исследований диссертационной работы опубликованы в материалах и тезисах докладов указанных выше конференций и совещаний; в предварительных рейсовых и окончательных отчетах по совместным российско-норвежским экспедициям 1992, 1993 и 1994гг. в районы захоронений РАО в Карском море; в отчетах по проекту МНТЦ №2254 по результатам повторного радиоэкологического обследования залива Абросимова в 2002г.; в отчетах по совместным российско-японско-корейским экспедициям 1994 и 1995гг. в районы захоронений РАО в дальневосточных морях; в отечественных и зарубежных научных журналах и в отчетах АМАП. Всего по теме диссертации опубликовано 46 печатных работ, из них 13 статей в рецензируемых российских и зарубежных научных журналах, 1 коллективная монография.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, и заключительного раздела, содержащего выводы и рекомендации, изложена на 204 страницах, в том числе содержит 77 рисунков, 45 таблиц. Список литературы содержит 107 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проводимых исследований, ставятся цель и задачи работы, раскрывается научная новизна и практическое значение полученных результатов, формулируются защищаемые положения.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

В первой главе на основе литературных данных проводится анализ состояния проблемы. Прежде всего, на примере образования РАО на объектах ВМФ, описан механизм образования, радионуклидный состав и объемы РАО, образующихся при эксплуатации судовых ядерных энергетических установок. Эксплуатация и техническое обслуживание АПЛ и надводных кораблей сопровождается образованием значительного количества РАО с различными физико-химическими свойствами. При работе кораблей и подлодок имеются жидкие протечки из трубопроводов ядерных установок. Состав РАО зависит от проекта конкретной установки, режима ее работы, частоты смены теплоносителя и времени выдержки отходов. Во время перезарядки реактора образуется 400-500м3 ЖРО с объемной активностью 1.102 - 1.106 Бк/л. Кроме того, очистная система производит около 200л высокоактивных отходов (3,7.1010 Бк/л ). С точки зрения состава этих отходы подобны составу охлаждающей воды, но содержат больше долгоживущих нуклидов (S4Mn, 55Fe, 60Со, 90Sr, 137Cs, 144Се и др.).

Значительный объем ЖРО (150 - 300 м3 с объемной активностью 10 -1.105 Бк/л ) образуется во время ремонта ядерных установок. Во время аварийного ремонта образуются РАО, содержащие, в основном, долгоживущие нуклиды (90Sr, 95Zr, Nb-95, 137Cs, 144Cc и др. ), что связано с большим временем выдержки установки перед ремонтом. Береговые и

плавающие хранилища содержат другой тип ЖРО с относительно высокими концентрациями долгоживущих продуктов деления. Объемная активность этих отходов может быть порядка 3,7.108Бк/л и более. ТРО образуются во время повседневной работы и, в особенности, во время ремонтов и ликвидации последствий аварии. К концу ремонта образуется загрязненное оборудование (трубопроводы и др.), которое квалифицируется также как ТРО. Иногда крупногабаритное оборудование (даже целые реакторные отсеки) квалифицировались как ТРО.

Далее проанализирована многолетняя практика сброса и захоронения РАО в море, как в бывшем СССР, так и за рубежом. Существует два аспекта проблемы сброса РАО в море:

• РАО, образующиеся в процессе деятельности радиационно-опасного объекта (например, завода по переработке ОЯТ), сливаются в море в месте их образования по трубопроводу. Международных соглашений, регламентирующих такой сброс, к сожалению, пока не выработано, несмотря на то, что в результате переноса радиоактивных промышленно загрязненных водных масс наносится ущерб другим странам. Вопрос о воздействии переноса отходов, сбрасываемых заводом по переработке ОЯТ в Селлафилде в прибрежные воды Ирландского моря, на радиоактивное загрязнение западных арктических морей и Балтийского моря был подробно рассмотрен нами в ряде опубликованных работ.

• РАО могут преднамеренно вывозиться в море на плавсредстве с целью их сброса и захоронения. Такого рода деятельность по удалению в море (дампингу) РАО с 1972г. регламентируется соглашениями Лондонской Конвенции.

Рассмотрение вопросов, связанных с последствиями проведенного СССР дампинга РАО и других объектов, содержащих радиоактивные вещества, и является предметом настоящей диссертационной работы. Что касается зарубежной практики дампинга РАО, то из полного количества сброшенного в море радиоактивного материала, более чем 98% было сброшено в Северной Атлантике (из них 92% в восточной части Северной Атлантики), (IAEA, 1991). Большая часть отходов была сброшена (в соответствии с условиями Лондонской Конвенции 1972г. и рекомендациями МАГАТЭ) в последние годы перед добровольным мораторием на сброс РАО в море. В качестве примера, на Рис.2 приведена динамика сброс радиоактивных материалов в районе захоронения западных стран в Северо Восточной Атлантике.Наиболее подробно рассмотрена практика сброса захоронения в море РАО в бывшем СССР и России. В обобщенном вид приводятся уточненные оценки объема и активности затопленных РАО, полность опубликованные в «Белой книгой-2000», которая является логически продолжением упоминавшейся выше «Белой книги-93». На Рис. 3 и Рис. показано месторасположение районов сброса и захоронения РАО в северных дальневосточных морях Российской Федерации.

I I

ПБк

! в

8 4

Э 2

: О

1860 52 64 68 58 80 62 84 вв 88 70 72 74 79 78 80 82 Год

Общая активность

Станции захоронения в Северо-Восточной Атлантике

1949-1982

мМ*

Рис. 2. Активность ТРО, ежегодно сбрасываемых западными странами на станции захоронения РАО в Северо-Восточной Атлантике.

¡Рис. 3. Расположение районов слива ЖРО и затоплений ТРО в Арктике: I-V -районы слива ЖРО; районы затопления ТРО: 1-Новоземельская впадина Карского моря, 2 - залив Седова, 3 - залив Ora, 4 - залив Цивольки, 5- залив Степового, 6-залив Абросимова, 7 - залив Благополучия, 8 - залив Течений.

Рис. 4. Расположение районов слива ЖРО и затоплений ТРО в Дальневосточном регионе: Районы 1-5, 7 - только слив ЖРО, район 8 - только затопление ТРО, районы 6, 9, 10 - слив ЖРО и затопление ТРО.

По последним оценкам, всего по настоящее время в моря сброшено 960 ТБк ЖРО. В дальневосточных морях было сброшено не менее 460 ТБк ЖРО. Последняя операция по сливу ЖРО в море была проведена в Японском море осенью 1993г. Всего Россией было слито в северных морях около 670 ГБк ЖРО, в дальневосточных морях около 390 ГБк.

ь /

тсшцаил ^ '' /у .1

* -

зз ю о г с :

* / 1ч 1

. Л*

ГЛАВА 2. ВКЛАД РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ В РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ СЕВЕРНОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Анализ вклада различных источников в радиоактивное загрязнение арктических и дальневосточных морей Российской Федерации необходим для понимания возможного масштаба современных и потенциальных последствий захоронения радиоактивных отходов в морях, Основными из этих источников являются:

• Атмосферные выпадения продуктов испытаний ядерного оружия.

• Вынос искусственных радионуклидов в моря с водами рек.

• Атмосферные выпадения продуктов аварии 1986г. на Чернобыльской

АЭС.

• Перенос с морскими течениями радиоактивных отходов, сбрасываемых в прибрежные воды западноевропейскими заводами по переработке отработавшего ядерного топлива (главным образом, заводами в Селлафилде в Великобритании и на мысе Аг во Франции).

• Сброс ЖРО и захоронение ТРО (включая объекты с ОЯТ) в арктических и дальневосточных морях.

Возможно также и поступление радионуклидов при аварийных ситуациях, возникающих при эксплуатации судов и кораблей с ядерными энергетическими установками.

Согласно последним оценкам, к настоящему времени за счет всех вышеуказанных источников в арктические моря поступило около 60 ПБк, а в дальневосточные моря около 35 ПБк искусственных радионуклидов. Для наглядности, соотношения между различными реальными и потенциальными (затопленные ТРО и объекты с ОЯТ) источниками радиоактивного загрязнения морей Арктического и Дальневосточного регионов показаны графически на рис. 5 и 6. Проведенный анализ показал, что основным источником, формирующим уровень радиоактивного загрязнения морской среды, являются глобальные радиоактивные выпадения (как прямые выпадения на морские акватории, так и на водосборные территории впадающих в арктические и дальневосточные моря рек). Для арктического региона вторым по значимости источником явилось поступление радионуклидов с морскими течениями в результате сброса РАО в Великобритании и во Франции. Следует отметить, что в период воздействия максимальных сбросов Селлафилда в отдельных районах Баренцева и Карского морей уровни радиоактивного загрязнения морской воды, сформированные вследствие поступления промышленных РАО, в несколько раз превышали уровень от глобального источника.

Что касается оценки воздействия проведенных сбросов и захоронений РАО, то сопоставление вкладов различных источников показало,

что в районах открытого моря воздействие проведенных операций по сбросу и захоронению отходов будет незаметно на фоне, обусловленном другими

источниками радиоактивного загрязнения. Это следовало из того, что вклад удаленных непосредственно в воду ЖРО составил всего несколько процентов от общего поступления, а процесс вымывания радиоактивности из захороненных ТРО носит долговременный характер.

36,2%

Обьваыо ОЯТ, на момент затопления {пот«мииапъмЬ!Й ист очник)

1,6%

Слив ЖРО, на м ом ант слива

.Л источник)

24,7%

Реэо орные oí секи и реакторы без ОЯТ, на момент затопления (пот «кцмап ьнь щ ист очник)

2,1% Сброс ТРО, на момент зат опления (потенциальныйисточник)

1,8%

Чернобыльские выпадения (реальный

4.7%

Резной сток (реальный источник)

13,5%

Глобальны» выпадения (резльнь |й источник)

Рис. 5. Реальные и потенциальные источники поступления техногенных радионуклидов в моря Арктического региона России.

ГЛАВА 3. ДИНАМИКА УРОВНЕЙ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРСКОЙ СРЕДЫ В МОРЯХ СЕВЕРНОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО

РЕГИОНОВ

ЗЛ. Общая характеристика радиационной обстановки

В третьей главе проведен анализ имеющейся на момент начала исследований информации об уровнях радиоактивного загрязнения морской среды в морях Арктического и Дальневосточного регионов Российской Федерации. Эта информация была собрана как в ходе наблюдений на радиометрической сети Росгидромета, так и путем специальных обследований морских акваторий на экспедиционных судах Росгидромета. Ряд таких обследований проводился при непосредственном участии автора.

94,1%

Глобальные выпадения (реальный источник)

2,9% Речной сток (реальный источник)

0,3%

РО и реакторы без ОЯТ, на момент затопления (потенциальный источник)

1,4% Сброс ТРО, на момент затопления (потенциальный источник)

1,3% Слив ЖРО, на момент слива (реальный источник)

Рис. 6. Реальные и потенциальные источники поступления техногенных радионуклидов в моря Дальневосточного региона России.

Имеющиеся данные позволяют проследить динамику уровней радиоактивного загрязнения морской воды и донных отложений с момента интенсивных ядерных испытаний в атмосфере (начало 60-х годов прошлого века). В течение всего периода наблюдений содержание искусственных радионуклидов в воде контролируемых районов было существенно меньше действующих в России нормативов и международных рекомендаций. Из итоговых данных (см. табл. 1. и табл. 2.) видно, что в настоящее время в открытых районах Карского и Баренцева ! морей наблюдаются наиболее низкие концентрации 137Сэ и 90 Бг в морской воде за , весь период мониторинга.

За весь период наблюдений не было отмечено также и признаков воздействия проведенных сбросов и захоронений радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение районов открытого моря. Максимальные концентрации Г)0Яг в морской воде имели место в 60-х годах прошлого века, как следствие проведения серии ядерных испытаний в атмосфере. Для Баренцева и Карского морей отчетливо прослеживается период максимального воздействия поступления радиоактивных отходов Селлафилда в начале 80-х годов прошлого века. Именно в этот период концентрации ,37Сб в южных районах Баренцева и Карского морей в ' несколько раз превышали глобальный уровень.

Таблица 1. Концентрация 90Sr в водах Карского моря в 1963 - 1996 гг., Бк/м3.

Год Поверхностные воды Придонные воды

Диапазон Среднее Диапазон Среднее

1963 18-56 41 - -

1964 18-85 41 - -

1971 6-28 14 6-13 8

1982 7-21 12 9-12 11

1992 *> 3-12 6 3-6 5

1995-1996 1,5-6,8 3.3 0,6-2,8 1.8

** Результаты первой совместной российско-норвежской экспедиции 1992г.

Таблица 2. Содержание 137Cs в поверхностных водах юго-западных районов Баренцева и Карского морей в 1972 - 2000 годах, Бк/м3._

Год Баренцево море Карское море

1972 6-10 -

1978 14-18 -

1981 30-50 -

1982 25-37 18-27

1992 '> 5 3-8

1995-1996 - 5,2-7,1

2001 2-3 -

Результаты совместной российско-норвежской экспедиции 1992 г.,

В дальнейшем, в связи со значительным сокращением объема сбросов в Селлафилде вследствие ввода в эксплуатацию сооружений по очистке жидких радиоактивных отходов, концентрации радионуклидов в воде западных арктических морей снизились практически до глобального уровня. К моменту проведения исследований по настоящей работе в открытых районах исследуемых северных морей наблюдались наиболее низкие за весь период наблюдений уровни радиоактивного загрязнения морской воды.

Радиационную обстановку в контролируемых районах дальневосточных морей (за исключением района аварии АПЛ в бухте Чажма) также можно было характеризовать как благополучную, наблюдаемые уровни загрязнения соответствовали уровням, обусловленным глобальным

источником. Не было зафиксировано проявления воздействия захороненных в дальневосточных морях радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение морской среды в исследованных районах морей.

Таким образом, было показано, что современные последствия проведенных операций по захоронению радиоактивных отходов в морях Арктического и Дальневосточного регионов Российской Федерации могут иметь лишь локальный характер, то есть проявляться лишь в районах захоронений или в непосредственной близости к таким районам.

3.2. Результаты натурных исследований радиоактивности морской воды, сопровождавших сброс ЖРО в Баренцево море.

Для корректной оценки воздействия сбросов ЖРО на радиоактивное загрязнение морской воды были проведены натурные исследования динамики формирования радиационной обстановки в районах слива в Баренцевом море непосредственно в период проведения операций по сливу ЖРО:

• в 1984г. при сливе ЖРО атомных ледоколов;

• в 1987 и 1990гг. при сливе ЖРО с объектов Северного флота.

Изучение радиоактивности включало следующие основные этапы:

• определение радионуклидного состава и активности отдельных радионуклидов в ЖРО, предназначенных для слива в море;

• фоновая съемка радиоактивности воды района перед сливом ЖРО;

• измерение радиоактивности воды в процессе и после слива ЖРО (до 5 суток).

В Таблице 3. приведены примеры состава гамма-излучателей и их объемной активности в цистернах спецтанкеров. В процессе слива ЖРО пробы воды отбирали при пересечении радиоактивного следа во время слива ЖРО из каждой из цистерн спецтанкеров (ввиду различия активности, радионуклидного состава и соотношения взвесь/раствор).

Таблица 3. Состав гамма-излучателей и их объемная активность в цистернах

спецтанкеров, Ки/л(Бк/л). __

Цистерна | '"Сб [ '"Сз | |мЕи | '"Ей | 60Со | 54Мп

Се

Со

Спецтанкер "Серебрянка", ЖРО атомных ледоколов, слив осенью 1984 г.

№ 1

4,1-10" (15Д-105)

2,110-(7,8-103)

1-Ю'5 (3,7-Ю5)

2-10 (7,4-104)

2,2-10 (8,1-Ю4)

7-10" (25,9-103)

210" (7,4-105)

№2

и-кг

(4,1-Ю5)

5,0-10 (18,5-Ю4)

3,5-10 (13,0-104)

<1,1-10"" (<4Д-104)

5-10"' (18.5-105)

4,5-10" (16.7-Ю3)

Спецганкер ТНТ-29, ЖРО объектов Северного Флота, слив летом 1990 г.

№ 1

7,6-10Ч (28. МО4)

НО"6 (3.7-104)

1,6-Ю"8 (5.9-Ю2)

1,2-Ю-8 (4.4-102)

1,6-Ю"8 (5.9-Ю2)

№6

1,6-Ю"5 (5.9-Ю5

2-Ю"6 (7.4-104)

2,2-Ю"8 (8.1-Ю2)

2,3-10^ (8.5-10')

1,5-Ю"9 (5.6-10')

В табл. 4 приведены обобщенные данные по содержанию отдельных радионуклидов в поверхностной морской воде на различных этапах работ при сливе ЖРО. Результаты проведенных исследований показали, что повышенные (до порядка величины по сравнению с фоновыми) концентрации радионуклидов имеют место только в первые сутки, иногда часы после слива ЖРО. Спустя пять суток после слива радионуклиды из состава ЖРО объектов Северного Флота в районе слива уже не регистрировались. Радионуклиды из состава ЖРО атомных ледоколов были выявлены в районе слива во взвеси и спустя пять суток после слива, но в крайне низких концентрациях, не представляющих радиоэкологической опасности.

Таблица 4. Содержание отдельных радионуклидов в поверхностной морской воде до и после слива ЖРО, Бк/м3.

Время отбора* "7Cs B4Cs 154Eu ,52Eu 60Co 144Ce 90Sr

Слив ЖРО атомных ледоколов, осень 1984 г. Район слива №1 Взвешенное вещество

До слива*** <0,06 <0,06 - - - - -

0,5-3 часа** 1,3 0,3 7,6 3,2 0,4 7,0 -

4-5 суток*** 0,05 -0,13 0,02 0,3 - 0,5 0,1 0,03 -0,04 0,2 - 0,3 -

Растворенная часть

До слива*** 3-5 0,07 - - - - 5-6

0,5-3 часа** 10-110 12-50 - - - - 9-23

4-5 суток*** 5-17 0,1-0,3 - - - - 4-11

Слив ЖРО с объектов Северного Флота, лето 1990 г. Район слива X» 5 Взвешенное вещество

До слива*** 0,6 - 0,7 <0,2 - - - - -

0,5 часа** <1-2,6 <1 - - - - -

5 суток*** <0,20,4 <0,2 - - - - -

Растворенная часть

До слива*** 14-17 <0,60,9 - - - - -

0,5 часа** 30-130 <2,5-11 - - - - -

5 суток*** 8-12 <0,40,7 - - - - -

Примечания:

* время отбора указано по отношению к моменту слива ** при пересечении радиоактивного следа *** в целом по району слива

ГЛАВА 4. СОСТАВ И ОБЪЕМ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РАЙОНАХ ЗАХОРОНЕНИЙ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

В четвертой главе описан состав и объем натурных исследований, проведенных в районах захоронения РАО в Карском и Японском морях. В Северном регионе были проведены исследования в наиболее важных с радиоэкологической точки зрения районах захоронения, то есть в тех районах, где наряду с обычными ТРО захоранивались объекты с невыгруженным ОЯТ - заливы Абросимова, Стенового и Цивольки на восточном побережье Новой Земли и район захоронений в Новоземельской впадине Карского моря.

Если в северных морях сброс и захоронение РАО проводилось только Советским Союзом и затем небольших объемах Россией, то в дальневосточных морях сбросы производились еще и Японией и Республикой Корея. Совместные исследования здесь были проведены в два этапа. На первом этапе были обследованы районы сбросов РАО СССР и России в Японском море, на втором этапе - районы захоронений СССР в Охотском море и в Тихом океане вблизи Камчатки, а также районы захоронений Японии в Тихом океане и Республики Корея в Японском море. В связи с большими глубинами моря в районах захоронений в Дальневосточном регионе, обследование здесь было существенно менее детальным, нежели в районах захоронений в Северном регионе.

В каждом из обследуемых районов захоронения ТРО в Северном регионе проводились следующие виды работ:

1.Поиск и локализация ТРО (контейнеры, затопленные суда, реакторные отсеки и т.п.) с помощью буксируемых гидролокаторов бокового обзора, гидролокаторов кругового обзора и управляемого с борта НИС подводного аппарата (УПА).

2. Осмотр обнаруженных объектов с помощью УПА с подводными видеокамерами с целью их идентификации и оценки состояния защитных барьеров.

3. Измерение мощности дозы и спектра гамма-излучения как вплотную, так и в непосредственной близости от затопленного объекта погружным гамма-спектрометром (установленным на УПА и бортовым).

4. Отбор проб воды, донных отложений и бентоса на различных расстояниях от затопленного объекта и по разным направлениям (по экспертной оценке на месте). Расположение точек отбора и их количество определялось на месте по результатам измерения проб морской среды на бортовом лабораторном гамма-спектрометре.

5. Отбор проб воды с различных горизонтов по глубине и концентрирование искусственных радионуклидов из отобранных проб.

6. Отбор проб почвы в отдельных местах на берегах заливов Новой Земли, в которых производилось захоронение РАО. Необходимость проведения данного вида наблюдений возникла при работах в северных районах захоронений, с целью выделения вклада локальных радиоактивных выпадений (от проведенных на Новоземельском полигоне ядерных испытаний) в радиоактивное загрязнение морской среды.

7. Предварительные измерения концентратов проб воды (фильтры, сорбенты), донных отложений и бентоса на борту судна на бортовом гамма-спектрометре. В зависимости от результатов предварительных гамма-спектрометрических измерений (выявление повышенных уровней радиоактивного загрязнения) иногда проводился отбор проб на дополнительных станциях для получения более детальной картины пространственного распределения концентраций радионуклидов по акваториям районов захоронений. Расположение дополнительных станций определялось на месте.

8. Гидрологические наблюдения, основными из которых являлись измерения профилей температуры и солености морской воды. Эти наблюдения были необходимы как для правильного выбора горизонтов отбора проб воды, определения природы присутствующих в районе захоронения водных масс, так и для последующих оценок возможного переноса радионуклидов из районов захоронений в другие районы моря.

Поиск затопленных объектов проводился двумя способами. Первый способ основан на применении буксируемого сонара (гидролокатора) бокового обзора и был использован во время работ на Севере в 1993 и 2002 годах. В тех местах, где в соответствии с имеющейся информацией производилось захоронение на морском дне содержащих радиоактивные вещества объектов, составлялась сетка курсовых линий, охватывающая главные точки захоронения. Во время проведения работ в совместной российско-норвежской экспедиции 1993г. на судне размещался высокочастотный сонар бокового обзора типа 8тгас1 Мезо1есЬ 992 (предоставленный норвежской стороной и обслуживавшийся норвежскими специалистами), который следовал на буксирном тросе за судном, идущим по курсовым линиям сетки со скоростью два-три узла. Во время повторного обследования залива Абросимова в 2002г. использовался отечественный гидролокатор бокового обзора (ГБО) «Рейнджер-500» производства ФГУП ЦНИИ «Гидроприбор». Когда на экране сонара распознавался объект, с судна сбрасывался буй для обозначения точного положения объекта.

Второй способ основан на применении для поиска объектов высокочастотного сонара кругового обзора, который устанавливается на малом плавсредстве. Этот способ применялся при работах в северном регионе в заливах Новой Земли, когда погодные условия позволяли работать с малого судна. При этом существенно экономилось экспедиционное время, так

как в то время, как ведется поиск объектов с малого плавсредства, экспедиционное судно проводило другие виды предусмотренных программой исследований, например, производило работы по картированию радиоактивного загрязнения I донных отложений акватории района захоронения или отбор проб воды.

По обнаружении затопленного объекта исследовательское судно вставало на якорь и проводилось более близкое изучение объектов с помощью УПА (Рис. 7.).

Рис. 7. Управляемый подводный аппарат марки "Buster", применявшийся в совместных российско-норвежских экспедициях 1993-94гг. Рабочие моменты | обследования затопленных объектов в заливе Абросимова.

На Рис.8, приведены примеры отображений на экране сонара кругового обзора некоторых затопленных в заливах Новой Земли объектов - баржи с радиоактивными отходами в заливе Абросимова и контейнеров с радиоактивными отходами во внутренней части залива Степового, а также кадры визуального обследования этих объектов с помощью установленной на УПА видеокамеры.

Для отбора проб морской воды и донных отложений в морских районах захоронений РАО использовался специальный комплекс средств для отбора проб морской среды в районах воздействия локальных источников

радиоактивного загрязнения природных вод (поверхностных вод суши и морских вод). Данный комплекс разрабатывался и совершенствовался в ГУ «НПО «Тайфун» в течение многих лет при непосредственном участии автора. Наличие комплекса специальных средств отбора, позволяющих производить отбор воды в широком диапазоне объемов и с различных глубин, а также многолетний опыт их эксплуатации, позволил провести полевые исследования в морских районах захоронений радиоактивных отходов на высоком техническом уровне.

Рис. 8. Примеры отображений на экране сонара кругового обзора некоторых затопленных в заливах Новой Земли объектов - баржи с РАО в заливе Абросимова (вверху)и контейнеров с РАО во внутренней части залива Степового (внизу), а также кадры визуального обследования этих объектов с помощью установленной на У ПА видеокамеры.

Для отбора проб морской воды с различных горизонтов применялись соответствующие этим горизонтам пробоотборные средства:

• отбор поверхностных морских вод осуществлялся при помощи специально разработанного пробоотборного комплекса;

• отбор морских вод с горизонтов ниже поверхностных до 300 м осуществлялся при помощи пробоотборного комплекса со шланговым пробоотборником "Спрут";

• отбор морских вод с горизонтов ниже 300 м до придонных водных масс осуществлялся при помощи батометра мягкого БМ-300;

• отбор придонных вод до глубины 300м осуществляется при помощи комплекса со шланговым пробоотборником «Спрут», ниже 300 м - с помощью специально сконструированного придонного батометра БП -150.

Для отбора проб донных отложений при работах в районах захоронений РАО наиболее часто применялись два типа пробоотборников, это - дночерпатель коробчатый (бокскорер) большой ДК-0,1 (представляет собой модифицированный в ГУ «НПО «Тайфун» бокскорер Смогена) и дночерпатель Д-0.25 конструкции Института океанологии РАН (хорошо известен под другим названием - "Океан", и представляет собой российскую модификацию дночерпателя Петерсена).

Лабораторный радионуклидный анализ отобранных во время экспедиционных обследований проб морской среды являлся ответственным этапом работ по мониторингу радиоактивного загрязнения районов захоронений, т.к. именно результаты радионуклидного анализа являлись основой для выработки окончательного заключения по данным обследований. Для определения, какие именно методики лабораторного радионуклидного анализа следует рекомендовать для анализа проб из районов захоронений РАО, мы руководствовались радионуклидным составом и активностями отдельных радионуклидов, приведенными в работах. В морской среде районов захоронений можно было ожидать присутствия широкого спектра искусственных радионуклидов. Как правило, первой стадией лабораторного радионуклидного анализа являлся гамма-спектрометрический анализ. При этом, обычно проводился гамма-спектрометрический анализ всех отобранных проб морской среды.

Поскольку уровни загрязнения проб радионуклидами, для определения которых требуется радиохимическое выделение (90Sr, 239'240Pu и др.) в большинстве случаев связаны с уровнями загрязнения проб гамма-излучателями, то наиболее важные пробы донных отложений для проведения радиохимического выделения выбирались по результатам гамма-спектрометрического анализа. Что касается водных проб, то количество радиохимических определений отдельных радионуклидов обычно намечалось заранее, и именно под это количество в экспедиционном рейсе производились операции первичного концентрирования.

Удельная активность радионуклидов в отбираемых в ходе исследований пробах морской воды и донных отложений изменялась в широких пределах (до нескольких порядков величины) - от меньших, чем

минимально детектируемые активности (МДА), до значений, соответствующих радиоактивным отходам. Соответственно различной была и точность радионуклидного анализа проб с разным уровнем удельной активности. В общем случае точность определения удельной активности радионуклида в пробе зависит от степени загрязнения исследуемой среды, времени измерения счетного образца, массы пробы и счетного образца, химического выхода при радиохимическом выделении, и других факторов. В большинстве случаев радионуклидный анализ проводился таким образом, чтобы относительная погрешность определения объемной или массовой активности радионуклидов на глобальных уровнях загрязнения лежала в пределах 10-30%. МДА рассчитывалась для 50% относительной погрешности определения. При повышенных и высоких уровнях загрязнения относительная погрешность определения удельной активности радионуклидов составляла единицы процентов.

Примененная методология обследования позволила, с одной стороны, по результатам измерений во время самого обследования готовить предварительное заключение о фактическом воздействии сброса РАО на радиоактивное загрязнение морской среды (что особенно важно с политической точки зрения, так как предварительное заключение доводилось до общественности сразу по окончании рейса) и, с другой стороны, производить радионуклидный анализ в течение необходимого времени для подготовки окончательного заключения.

ГЛАВА 5. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРСКОЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ЗАХОРОНЕНИЙ. СОВРЕМЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПРОИЗВЕДЕННЫХ ЗАХОРОНЕНИЙ

5.1. Районы захоронений в Северном регионе. Результаты совместных Российско-Норвежских исследований.

Совместные Российско-Норвежские экспедиции по изучению радиоактивного загрязнения морской среды непосредственно в районах захоронения РАО в Карском море (районы захоронений в Новоземельской впадине, в заливах Цивольки, Степового и Абросимова), были проведены в 1993-1994гг. Совместным работам непосредственно в районах захоронений предшествовало рекогносцировочное обследование районов открытого моря в Карском и частично Баренцевом морях, проведенное в 1992г. Маршруты всех трех совместных Российско-Норвежских экспедиций показаны на Рис. 9

5.1.1. Радиоактивное загрязнение морской среды в заливе Степового.

В 1993г. было проведено рекогносцировочное обследование радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Степового. Схема расположения станций отбора проб морской среды во время этого

обследования приведена на Рис. 10. В таблице 5. приведены полученные данные по содержанию 137Св и 908г в поверхностных и придонных водах залива.

Рис. 9. Маршруты совместных Российско-Норвежских экспедиций в открытое Карское море и к местам захоронения РАО в Карском море в 1992 (желтый), 1993 (красный) и 1994 (зеленый) годах.

Таблица 5. Содержание шСэ 908г в морской воде залива Степового по результатам обследования в 1993 году, Бк/м3.

Станция Горизонт 13Ъ

(см. Рис. 10.) отбора

5 Поверхность 5-6 4-6

Придонный 6-8 4-5

6 Поверхность 5-7 5-6

Придонный 22-32 24-26

7 Поверхность 4-6 5-7

Придонный 6-8 4-5

Содержание 137Св в поверхностных водах изменялось в пределах 4-6 Бк/м3. Эти уровни не отличались от определенных в 1992г. для поверхностных вод Карского моря в целом ( 3-8 Бк/м3). Однако, концентрации ,37Сз в придонных водах внутренней части залива ( Ст.6, 30 Бк/м3) оказались существенно выше, чем в поверхностных водах. Во внешней части

залива (станция Ст.5, рядом с затопленной АПЛ) и в море у входа в залив (Ст.7) уровни загрязнения '"Сэ придонных вод были лишь слегка выше уровней загрязнения поверхностных вод.

Рис. 10. Схема мест затопления РАО и станций отбора проб в заливе Степового в 1993 г.

Удельная активность 137Сб в поверхностном слое донных отложений во внешней части залива Степового составила 10-20 Бк/кг сухого веса, что практически не отличалось от уровней, определенных в 1992 г. для Карского моря в целом и составивших 10 - 27 Бк/кг. Во внутренней части залива, водообмен которой с внешней частью происходит медленно ввиду наличия мелководного порога, в донных отложениях были определены существенно

более высокие уровни загрязнения 137Сз, нежели во внешней части ( до 300 Бк/кг). Наряду с повышенным содержание 137Сз, в донных отложениях был зарегистрирован 60Со. Поскольку за отведенное в 1993г. на работы в заливе Степового время не удалось обнаружить на дне внутренней части залива каких либо объектов с радиоактивными веществами, обследование района захоронений РАО в заливе Степового было повторено в 1994г.

Расположение станций отбора проб в заливе в 1994 г. показано на Рис.11. В ходе обследования было обнаружено большое количество металлических контейнеров с РАО, захороненных во внутренней части залива Степового (см. Рис. 8.). Этот факт оказался для нас неожиданным, так как в «Белой книге-93» говорилось только о захоронении в заливе не упакованных РАО и нет упоминания о затоплении в заливе Степового контейнеров с ТРО.

В донных отложениях рядом с некоторыми из контейнеров был зарегистрирован высокий уровень радиоактивного загрязнения, при этом имели место значительные вариации содержания искусственных радионуклидов. Несмотря на то, что каждая отбиравшаяся УПА проба тщательно высушивалась, гомогенизировалась и делилась на две части, результаты определения содержания радионуклидов в параллельных пробах могли отличаться в 10 раз. Уровни загрязнения отобранных УПА проб донных отложений составили 300-109000 Бк/кг по137Св, 12-3150 Бк/кг по 908г, 20-2900 Бк/кг по60Со и 0,6-18 Бк/кг по 239'240Ри. Неоднородность распределения содержания радионуклидов по пробе обусловлена наличием в донных отложениях радиоактивных ("горячих") частиц.

Характерным примером в этом отношении является вертикальное распределение 6 Со в донных отложениях со станции II ( Рис. 12.). Легко видеть, что на глубине 8-10 см наблюдается резкое увеличение содержания радионуклида в грунте, до уровней, превышающих уровень загрязнения на поверхности. Методом последовательного деления пробы была выделена радиоактивная частица, активность которой практически полностью и определяла активность данного слоя грунта.

Результаты проведенных исследований позволили сделать следующие основные выводы об уровнях и распределении искусственной радиоактивности в заливе Степового:

• Существующее загрязнение от РАО, захороненных в заливе Степового, вызвано не вымыванием радиоактивных веществ из затопленной АПЛ с реакторами с ОЯТ, а вымыванием радиоактивных веществ из обнаруженных контейнеров.

• Несмотря на довольно высокие уровни радиоактивного загрязнения донных отложений в месте захоронения контейнеров, загрязнение носит локальный характер и существует в основном в окрестностях места захоронения. Уровни загрязнения 137Сэ в донных отложениях большей части дна залива довольно низкие (20-90 Бк/кг сухого веса).

• Пробоотбор донных отложений

О Пробоотбор поды

+ Пробоотбор почвы

Ж Станции вблизи обнаруженных захороненных объектов: Т - ядерная подводная лодка

I |

ц контейнеры с радиоактивными отходами ■ контейнеры с радиоактивными отходами на береговой линии

1 I

Рис. 11. Схема мест захоронения РАО и точек отбора проб воды, донных отложений и почвы в заливе Степового в 1994 г.

Рис. 12. Примеры вертикальных профилей содержания радионуклидов в донных отложениях залива Степового в 1994г., станция II (Рис.11).

5.1.2. Залив Абросимова. Результаты первого обследования в совместной Российско-Норвежской экспедиции 1994г.

На Рис. 13. указано местонахождение затопленных в заливе Абросимова ' объектов с РАО согласно координатам, указанным в "Белой книге-93". Как видно из Рис. 13., координаты, зарегистрированные во время захоронения, оказались i неточными. Так, координаты реакторных отсеков АПЛ с отработавшим топливом | попали на сушу. Таким образом, наша работа началась с предположения, что эти объекты находятся где-то в заливе. С помощью описанной выше процедуры поиска ; нам удалось локализовать большую часть захороненных объектов. Реальное положение обнаруженных в заливе Абросимова объектов показано на Рис. 14.

Из четырех захороненных в этом заливе реакторных отсеков АПЛ (в соответствии с "Белой книгой-93") мы обнаружили три. На Рис. 15. показаны примеры спектров гамма-излучения, измеренных Nal -детектором, i укрепленном на УПА, вплотную к корпусам реакторных отсеков. Видно, что вблизи первых двух отсеков наблюдалась высокая интенсивность гамма-I излучения 137Cs (продукт деления) и особенно высокая интенсивность у отсека №2, в то время, как у корпуса отсека №3 наблюдалось только гамма-

излучение б0Со (продукт нейтронной активации). На основе измеренных спектров мы сделали вывод о том, что отсеки № I и №2 могут содержать реакторы с ОЯТ с большей вероятностью, нежели отсек №3 , где с большей вероятностью могут находиться реакторы без ОЯТ.

Реакторный отсек атомной подводной под км №285, 5 • 2 реактора. 1 реактор с отработавшим топливом. Реакторный отсек атомной подводной лодки №260, 2 реактора, без отработавшего топлива.

9 Реакторный отсек атомной подводной лодки №901, 2 реактора, оба с отработавшим топливом.

Реакторный отсек атомной подводной лодки №254, * 2 реактора, оба с отработавшим топливом

4. Баржа

5. Баржа "«-231500"

6. Бараа М-378250

7. Твердые отходы

8. Твердые отходы в контейнерах

9. Лихтер "8711" о 5 парогенераторами и тверцнки отходами 10. Твердые отходы

Рис. 13. Места захоронения РАО в заливе Абросимова в соответствии с координатами, указанными в «Белой книге-93.

ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ;

• Станции общего картирования радиоактивного жрпкелия

А Станции вблизи обнаруженных

захороненных объектов ВОДА:

Ф Отбор проб морской воды вместе с отбором

проб донных отложений О Отбор ;проб речной воды + Отбор П[ХЧ! ГГОЧВЫ

ЗАХОГОНЕЙНЙЕ ОКЬШМ ОБНАРУЖЕННЫЕ ВОВРЕМЯ ЭКСПЩЙЩМ:

В ро 1,2 — Два реакторных отсека РОатомных егодкйшых

лолок.'облс отработавшие тояливом а роз - Рсзк:горшИ отсек томной под&щноп

лодки, без отрабстзашсгб топлива А Судно 3 Барк,с-¡и&шбольшими йвтшчт'юекшДО

ко!пс»(а-рйм» на палубе АСудно 1 - Барж,

* Судно 2 * Варжя

|Д Раиноахгавныс отходы в етаямшх

контейнерах

Рис. 14. Схема расположения захороненных объектов, а также точек отбора проб воды (обозначены римскими цифрами), донных отложений и почвы в заливе Абросимова в 1994г.

о I.OE+tMJ-—---

| К..

Я 10Е+03 ( \ „ ш я \

S \cs-1

C1.0E+02J ч4"-^. Лч.

1(и ico sjo JtB 5В ею

Номер канала

100 200 300 ¿00 500 600 700 BOO Номер канала

Рис. 15. Фотография экрана гидролокатора кругового обзора с отметкой затопленных реакторных отсеков №1 и №2 (слева вверху) и инструментальные спектры гамма-излучения, измеренные in situ погружным детектором УПА у корпусов реакторных отсеков.

5.1.3. Итоги совместных российско-норвежских исследований радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронений радиоактивных отходов в Северном регионе |

В таблицах 6 - 8 в обобщенном виде приведены результаты определения j содержания искусственных радионуклидов в морской воде и донных [ отложениях, полученные в ходе трехлетнего цикла совместных работ. !

В ходе проведенных в районах захоронений исследований | установлено, что повышенные (а в некоторых случаях высокие) уровни загрязнения искусственными радионуклидами имеют место в донных отложениях заливов Абросимова и Степового вблизи затопленных объектов с радиоактивными веществами (см. табл. 6.). В донных отложениях обоих заливов присутствуют радиоактивные частицы, наличием которых во многих случаях обусловлена неравномерность распределения искусственных радионуклидов в грунте. Уже на некотором расстоянии от затопленных

объектов (от единиц до десятков метров) наблюдаются существенно меньшие уровни загрязнения донных отложений искусственными радионуклидами, которые сопоставимы, а во многих случаях и совпадают, с уровнями, имеющими место в открытом Карском море вдали от мест захоронений.

Повышенные по сравнению с районами открытого Карского моря уровни содержания '"Ся и 908г в воде отмечены только в 1993г. в придонных водах внутренней части залива Степового (см. табл. 7).

Таблица 6. Обобщенная информация о концентрациях искусственных радионуклидов в пробах донных отложений в заливах Абросимова и Степового вблизи затопленных объектов с радиоактивными веществами, Бк/кг сухого веса.

Объект ШС8 908Г б0Со 239, 240рц

Залив Абросимова

Контейнеры* 23 - 8300 4 - 8850 1 -70 1-18

Контейнеры** 37-31000 290-8850 0,4-180 3-14

Баржа 1 (МБСН) 46-200 0,3-3 1-2,5 1 -2,6

Баржа 2 МБНН) 38-120 0,3-2 0,5 -1,5 1-1,1

Баржа 3 (МБСН) 39-54 1,3 1-53 0,7-1

Реакторные 33 -8450 8-3250 1-61 1-5

отсеки № 1 и 2

Реакторный отсек № 3 43-61 0,4-22 1-11 1-1,3

Залив Степового

Контейнеры* 14- 109000 1 -310 <0,3-3150 0,6-28

Контейнеры** 4 - 7350 1,6-47 0,3-350 0,2-3

АПЛ 4 -1670 0,4-6 <0,1-6 <0,1-6

Примечания: * - пробы поверхностного слоя, отобранные УПА и дночерпателями, ** - пробы для определения глубинных профилей.

Как отмечалось выше, кроме районов затопления РАО в заливах Степового и Абросимова, были также обследованы и районы затопления РАО в заливе Цивольки и в Новоземельской впадине. Ввиду значительно меньших последствий затопления РАО для морской среды в этих районах, детальное описание выполненных работ и полученных результатов мы здесь не приводим и ограничиваемся только основными выводами. В заливе Цивольки наличие следов 60Со в донных отложениях свидетельствует о некоторой утечке радиоактивности из затопленных в этом заливе объектов с

радиоактивными веществами. В обследованных точках района захоронений в Новоземельской впадине не обнаружено признаков утечки радиоактивных веществ из захороненных объектов (см. табл. 7. и 8.).

Таблица 7. Обобщенная информация о концентрациях шСб и 908г в морской воде в исследованных районах захоронения РАО в сравнении с данными экспедиции 1992 г. в открытом Карском море, Бк/м3.

Горизонт Залив Абросимова Залив Цивольки Залив Степового Новоземель-ская впадина Карское море

1994 г 1993 г 1993-94 гг 1993 г 1992 г

137СБ '"Бг ,37С5 908г 137С3 908г 137Сз 908г 137С8

Поверхность 4-7 2-4 4-6 4-6 3-9 2-7 4-7 2-3 3-8 3-11

Придонные воды 4-9 2-4 6-14 3- 6-31 3-26 7-14 2-3 8-20 4-6

Таблица 8. Обобщенная информация о концентрациях '"Се и б0Со в поверхностном слое донных отложений (0-2 см) в исследованных местах захоронения РАО в сравнении с данными экспедиции 1992г. в открытом Карском море, Бк/кг сухого веса.

Залив Залив Залив Новоземельская Карское

Абросимова Цивольки Степового впадина море

1994 г. 1993 г. 1993-94 гг. 1993 г. 1992 г.

137С8 60Со 137Сз 60Со 137Сз 60Со 137С8 60Со 137С8 60Со

9- <1 - 4- <1- 8- <1- 7-30 < 1 2- < 1

8445 66 30 4 109000 3150 53

5.2. Повторное обследование радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова. Динамика уровней радиоактивного загрязнения морской среды.

В августе-сентябре 2002г., в рамках проекта МНТЦ №2254 «Поиск, оценка состояния и способы защиты затопленной в Карском море упаковки с ядерным топливом аварийного реактора ледокола «Ленин», была проведена экспедиция в Карское море. Сопоставление полученных в 2002г. результатов

пределения содержания радионуклидов 137Сб, 908г, и 239>240рц в водах залива ^бросимова и прилегающей части Карского моря с данными Российско-[орвежской экспедиции 1994г. приведено в таблице 9.

'аблица 9. Сопоставление результатов определения '"Сб, 908г, и 239-24аРи в оде залива Абросимова и прилегающей части Карского моря в 1994 и 2002 одах._

Район Горизонт отбора Сэ Бк/м3 Бк/м3 239,240рц мБк/м3

1994 2002 1994 2002 1994 2002

¡нутренняя Поверхность 4,2-6,8 0,3-3,0 2,2-3,5 3,4-4,7 4,4-6,8 1,24,9

асть залива Придонный 5,5-8,5 2,9-3,2 2,2-3,5 3,5-6,0 3,5-4,4 6,2-6,4

;нешняя Поверхность 4,7-7,0 2,8 1,9-2,7 2,8 3,5-4,2 3,0

асть залива Придонный 4,4-9,4 4,3 2,0-3,6 2,5 3,9-5,1 3,5

Сравнение данных первого (1994г.) и повторного (2002г.) обследований адиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова позволяет аключить, что радиационная обстановка на основной части акватории залива .бросимова в 2002г. не только не изменилась в худшую сторону по сравнению с имевшей место в 1994г., но и улучшилась. Полученные результаты свидетельствуют о том, что за прошедшие между двумя съемками 8 лет не было заметного поступления радиоактивности в морскую среду из затопленных в заливе объектов. Содержание 137Сб в воде залива в 2002г. снизилось примерно вдвое по сравнению с 1994г., и составляло примерно 3 Бк/м3 и менее. Уменьшение концентраций 137Сб в воде со временем в последние годы является общей чертой для Баренцева и Карского морей. Это обусловлено уменьшением уровня глобальных выпадений радионуклида, уменьшением объемов сброса радионуклида в Селлафилде и снижением выноса из Балтики радиоцезия Чернобыльского происхождения.

Концентрации в воде залива 908г (3.4-6.0 Бк/м3) и 239'240Ри (<1.2-6.4 мБк/м3) в 2002г. практически не изменились по сравнению с 1994г., и, как и по 137Сз, практически не отличались от характерных для Карского и Баренцева морей в последние годы. В 2002г., по сравнению с 1994г., на основной части акватории залива Абросимова и прилегающей к заливу части Карского моря наблюдаются меньшие уровни удельной активности 137Св и 60Со в поверхностном слое донных отложений. Для наглядности, на рис. 16 приведены пространственные распределения содержания 137Сз в поверхностном слое донных отложений по акватории залива Абросимова, построенные по данным 1994 и 2002гг.

а) 1994г.

б) 2002г.

Рис. 16. Сопоставление пространственных распределений '"Сэ (Бк/кг сухого веса) в поверхностном слое донных отложений залива Абросимова в 1994 и 2002гг. Результаты по пробам, отобранным вплотную к затопленным объектам, исключены из рассмотрения.

Как и в 1994г., существенное увеличение уровней загрязнения донных отложений 137Сз, 903г, 60Со и 239'240Ри) наблюдается только в непосредственной близости к затопленным объектам .

5.3. Районы захоронений радиоактивных отходов в Дальневосточном регионе

Первый этап совместной Японско-Корейско-Российской экспедиции (изучение радиоактивного загрязнения морской среды в районах сброса и захоронения РАО бывшего СССР и России в Японском море) состоялся в марте-апреле 1994г. на борту НИСП "Океан" ДВНИГМИ Росгидромета. Цель экспедиции - изучить радиоактивное загрязнение морской среды в указанных районах для оценки существующих последствий сброса и захоронения РАО. Как по результатам предварительных измерений (проведенных на борту экспедиционного судна), так и по результатам лабораторного радионуклидного анализа, влияния захороненных и сброшенных РАО на радиоактивность воды и донных отложений в изученных точках Японского моря не было выявлено. Измеренное содержание искусственных радионуклидов не отличалось от содержания, обусловленного глобальными радиоактивными выпадениями в северозападной части Тихого океана.

Районы захоронений РАО СССР в Тихом океане у восточного побережья Камчатки были обследованы на втором этапе совместной Российско-Японско-Корейской экспедиции в 1995 г. (с 12 августа по 12 сентября). Кроме того, были обследованы морские районы, где захоронения РАО были проведены Японией и республикой Корея. Помимо собственно районов захоронения РАО, был проведен отбор проб на двух станциях у побережья Сахалина в Охотском море вблизи района, где, в результате аварийного сброса с вертолета, был утерян российский радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ). Заключение по результатам обследования районов захоронений СССР в Тихом океане у восточного побережья Камчатки, а также и по результатам обследования районов захоронений Японии и Республики Корея, аналогично приведенному выше заключению по районам захоронений СССР и России в Японском море: влияния захороненных и сброшенных РАО на радиоактивность воды и донных отложений в изученных точках не выявлено.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Проведенные в 1984-2002гг. натурные исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах сброса и захоронения РАО в морях арктического и дальневосточного регионов Российской Федерации позволили решить первоочередные задачи важной научной проблемы оценки последствий проведенных захоронений. Высокая научно-прикладная значимость проведенных исследований заключается в том, что наличие объективной информации о характере и масштабе воздействия проведенных захоронений на радиоактивное загрязнение морской среды сняло международную напряженность в странах северного и дальневосточного регионов в связи со сбросом и захоронением РАО в морях России, устранило возможность появления всякого рода спекуляций по поводу катастрофических последствий проведенных захоронений для морских экосистем и населения.

Наиболее значимые выводы по результатам проведенных натурных исследований:

• Установлено, что воздействие сброса и захоронения РАО практически не сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных морей. Наблюдаемые в районах открытого моря в Северном регионе уровни загрязнения сформировались, главным образом, в результате глобальных атмосферных выпадений продуктов испытаний ядерного оружия; переноса с морскими течениями РАО западноевропейских предприятий по переработке ОЯТ (прежде всего, РАО радиохимического комплекса в Селлафилде, Великобритания); поступления продуктов аварийного выброса на Чернобыльской АЭС в 1986г. Уровни радиоактивного загрязнения морской среды, наблюдаемые в районах открытого моря в Дальневосточном регионе сформировались, главным образом, в результате глобальных атмосферных выпадений продуктов испытаний ядерного оружия.

• Установлено, что локальные эффекты захоронения РАО имеют место в районах захоронения в заливах восточного побережья Новой Земли (наиболее ярко локальное воздействия выражено в заливах Абросимова и Степового). Локальное воздействие проявляется в виде небольших участков загрязненного радионуклидами дна в непосредственной близости (от единиц до десятков метров) к некоторым затопленным объектам. В донных отложениях обоих заливов присутствуют радиоактивные частицы, наличием которых во многих случаях обусловлена неравномерность распределения искусственных радионуклидов в донном грунте.

• Современные последствия захоронения РАО в заливах Новой Земли обусловлены главным образом утечкой радиоактивности из захороненных контейнеров с отходами низкого и промежуточного уровня активности. Утечка радиоактивности из захороненных объектов, содержащих ядерные реакторы

(как с ОЯТ, так и без него) сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения донных отложений в значительно меньшей степени.

• Не было выявлено влияния захороненных и сброшенных РАО на радиоактивное загрязнение донных отложений в изученных точках акваторий районов захоронения РАО в дальневосточных морях. Измеренные здесь уровни радиоактивного загрязнения донных отложений не отличались от уровней, обусловленных глобальным радиоактивным загрязнением северо-западной части Тихого океана.

• Воздействие проведенных захоронений РАО на загрязнение искусственными радионуклидами морской воды арктических и дальневосточных морей в настоящее время несущественно. Локальное воздействие произведенных захоронений на уровень радиоактивного загрязнения морской воды выявлено лишь в одном районе захоронения РАО в Северном регионе - заливе Стенового - в виде небольшого увеличения уровня радиоактивного загрязнения 137Св и 90Бг придонных вод во внутренней его части. Объемная активность искусственных радионуклидов в Карском море низка и в общем случае существенно ниже, нежели в ряде других морских районов. Так, в 90-х годах прошлого века объемная активность долгоживущего техногенного 137Сз в Карском море, в котором затапливались радиоактивные отходы, была сопоставима с характерной для Средиземного и Японского морей и Тихого океана, в несколько раз ниже, чем в Черном море и в десятки раз ниже, чем в Балтийском и Ирландском морях.

• Сравнение данных первого (1994г.) и повторного (2002г.) обследований радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова позволяет заключить, что радиационная обстановка на основной части акватории залива Абросимова в 2002г. не только не изменилась в худшую сторону по сравнению с имевшей место в 1994г., но и улучшилась. Полученные результаты свидетельствуют о том, что за прошедшие между двумя съемками 8 лет не было заметного поступления радиоактивности в морскую среду из затопленных в заливе объектов. Содержание 1Э7Сз в воде залива в 2002г. снизилось примерно вдвое по сравнению с 1994г., и составляло примерно 3 Бк/м3 и менее. Концентрации в воде залива 908г (3.4-6.0 Бк/м3) и 239'240ри (<1.2-6.4 мБк/м3) в 2002г. практически не изменились по сравнению с 1994г., и, как и по 137Сз, практически не отличаются от характерных для Карского и Баренцева морей в последние годы. В 2002г., по сравнению с 1994г., на основной части акватории залива Абросимова и прилегающей к заливу части Карского моря наблюдаются меньшие уровни удельной активности 137Сб и 60Со в поверхностном слое донных отложений. К аналогичным выводам в отношении динамики радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова пришли и специалисты МЧС России и ГЕОХИ им. В.И.Вернадского, анализируя данные проведенных ими в 2002-2004гг. радиоэкологических исследований в заливах Новой Земли.

Несмотря на то, что результаты радионуклидного анализа свидетельствуют о низких уровнях содержания искусственных радионуклидов на основной части акваторий рассмотренных районов захоронений РАО, представляется необходимым проведение мониторинга состояния радиоактивного загрязнения морской среды в районах северных и дальневосточных морей России, где производилось затопление объектов с РАО, чтобы не допустить потери контроля над ситуацией.

В связи с этим была разработана общая методология комплексного радиоэкологического обследования морских районов захоронения РАО. Последующие экспедиционные обследования как мест затопления РАО в морях России, так и удаленных от мест затопления РАО фоновых районов должны проводиться регулярно (с интервалом порядка 5-8 лет). При этом особенно важно, чтобы программа обследования каждого конкретного района содержала обязательную часть, которая, по нашему мнению, должна включать:

• Отбор проб донных отложений по акватории района по регулярной сетке с целью картирования радиоактивного загрязнения донных отложений района затопления РАО. Шаг сетки устанавливается заранее для каждого района, при последующих обследованиях отбор проб производится по той же сетке.

• Отбор проб воды в заранее выбранных для каждого района затопления точках. При последующих обследованиях района пробы воды отбираются в тех же точках на тех же глубинных горизонтах.

• Отбор проб донных отложений и воды в фоновых морских районах.

Для того, чтобы оценка воздействия произведенных захоронений РАО на радиоактивное загрязнение морской среды была возможно более полной, рекомендуется предусмотреть также отбор и последующий радионуклидный анализ проб индикаторных (в отношении накопления радионуклидов) видов морской биоты (водоросли, рыба и др.).

В зависимости от получаемых результатов в состав и объем обязательных наблюдений при необходимости, могут вноситься коррективы. Безусловно, в зависимости от поставленных задач, программа обследования может включать и такие виды наблюдений, как поиск и визуальное обследование затопленных объектов, отбор проб вплотную к объектам, и др. Однако, только при условии выполнения описанных выше обязательных наблюдений на всей акватории района затопления, можно сделать корректную оценку воздействия утечки радиоактивности из затопленных объектов на радиоактивное загрязнение морской среды.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Тертышник Э.Г., Кабанов А.И., Никитин А.И., Птахин В.И. Комплекс приборов для отделения взвесей из проб воды // Труды института / Институт экспериментальнойметеорологии-1980,-вып.5(94).-С. 65-68.

2. Вакуловский С.М., Катрич И.Ю., Краснопевцев Ю.В., Никитин А.И., Тертышник Э.Г., Чумичев В.Б., Шкуро В.Н.. О загрязнении Атлантического океана и его морей радиоактивными продуктами // Океанология.-1981.-т.21.-вып.2.-С. 257-265.

3. Вакуловский С.М., Давыдов E.H., Лишевская М.О., Никитин А.И., Чумичев В.Б., Сиверин. Аппаратурно-методический комплекс для контроля за радиоактивным загрязнением морей и океанов // Труды института / Институт экспериментальной метеорологии.-1982.-вып.б(107).-С. 47-58.

4. Вакуловский С.М., Катрич И.Ю., Краснопевцев Ю.В., Никитин А.И., Чумичев В.Б. Радиоактивное загрязнение Балтийского моря в 1980г. // Метеорология и гидрология.-1983.-№ 9.-С. 72-78.

5. Вакуловский С.М., Никитин А.И. О проникновении радиоактивных промышленно-загрязненных вод Северного моря в центральные районы Балтийского моря // Атомная энергия.-1984.-т.57.-вып.З.-С. 186-188.

6. Вакуловский С.М., Лишевская М.О., Никитин А.И., Чумичев В.Б., Шкуро В.Н. Методика концентрирования радиоцезия из морской воды на волокнистых сорбентах // Труды института / Государственный океанографический институт.-1985.-вып.174.-С.83-88.

7. Никитин А.И.. Радиоактивное загрязнение Балтийского, Баренцева и Карского морей промышленными отходами западноевропейских стран: Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук - Обнинск.-1987.-142 с.

8. Вакуловский С.М., А.И.Никитин, Чумичев В.Б. О загрязнении арктических морей радиоактивными отходами западноевропейских радиохимических заводов// Атомная энергия-июнь 1985.-т.58.-вып.6.-С. 445-449.

9. Методические рекомендации по определению радиоактивного загрязнения водных объектов.- Москва: Гидрометеоиздат.-1986.-78 с.

10. Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. О воздействии поступления радиоактивных промышленно-загрязненных вод Северного моря на радиационную обстановку в Балтийском море // Атомная энергия.-февраль 1987 — т.62.-вып.2.-С. 104-108.

11. Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. Трансграничный перенос радиоактивных отходов западно-европейских радиохимических

заводов в моря, омывающие территорию СССР // Технический прогресс в атомной промышленности.-Серия: Изотопы в СССР.-Вып. 1 (72).-KPB-IV.-l987.-С. 92-96.

12. Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. Загрязнение Белого моря радиоактивными отходами западноевропейских стран // Атомная энергия,-июль 1988.-т.65.-вып.1.-С. 66-67.

13. Никитин А.И., Кабанов А.И., Бовкун Л.А.. Применение волокнистых сорбентов для концентрирования радиоактивного цезия из пресных природных вод // Радиохимия.-1990.-№4.-С. 89-93.

14. Никитин А.И., Катрич И.Ю., Кабанов А.И., Чумичев В.Б., Смагин В.М. Радиоактивное загрязнение Северного Ледовитого океана по результатам наблюдений в 1985-1987гг. // Атомная энергия.-август 1991.-т.71.-вып.2.-С.169-172.

15. A survey of artificial radionuclides in the Kara Sea. Results from the Russian-Norwegian 1992 expedition to the Barents and Kara Seas / Joint Russian-Norwegian Expert Group for investigation of radioactive contamination in the Northern Seas.-1993.-92p.

16. Results from the Russian-Norwegian 1993 expedition to the Kara Sea / P.Strand, A.L.Rudjord, B.Salbu, G.C.Christensen, T.D.Selnaes, M.Sickel, A.Nikitin, V.Chumichev, V. Chelyikanov.- Joint Russian - Norwegian Expert Group for investigation of radioactive contamination in the Northern Areas.- Radioactive contamination at dumping sites for nuclear waste in the Kara Sea: Extended Summary.-ISBN 82-993079-2-9.-1994.-6p.

17. Foin L., Nikitin A. The joint Norwegian/Russian expedition to the dumpsites for radioactive waste in the open Kara Sea, the Tsivolki fiord and the Stepovogo fiord. September-October 1993-Report from the expedition on board R/V Victor Buinitskiy, with some preliminary results.-October 3, 1993.-37p.

18. Strand P., Rudjord A.L., Salbu В., Christensen G., Foin L., Lind В., Bjornstad H., Bjerk Т., Nikitin A., Kryshev I., Chumichev V., Dahlgaard H., Holm E. Survey of artificial radionuclides in the Kara Sea. // Environmental radioactivity in the Arctic and Antarctic-Edited by Per Strand and Elis Holm.-Osteras, 1993.-P.53-65

19. Nikitin A., Chumichev V., Vakulovsky S. Field studies of transport о Sellafield radioactive wastes to the Western Arctic Seas and Arctic Ocean // Environmental rasdioactivity in the Arctic and Antarctic-Edited by Per Strand and Elis Holm.-Osteras, 1993,-P.l 15-119.

20. Vakulovsky S., Nikitin A., Chumichev V., Katrich I. Radioactive contamination of Russian Arctic Seas from results of observations during the years 1960-1992 // Environmental rasdioactivity in the Arctic and Antarctic-Edited by Per Strand and Elis Holm.-Osteras, 1993.-P.177-179.

21. Radioactive contamination at dumping sites for nuclear waste in the Kara Sea. Results from the Russian-Norwegian 1993 expedition to the Kara Sea / Joint Norwegian-Russian Expert Group for investigation of radioactive contamination in the Northern Areas-November 1994.-ISBN 82-993079-3-7.-122p.

22. Vakulovsky S.M., Nikitin A.I., Chumichev V.B., Katrich I.Yu., Voitsekhovich O.A., Medinets V.I., Pisarev V.V., Bovkun L.A., Khersonsky E.S. Caesium-137 and strontium-90 contamination of water bodies in the areas affected by releases from the Chernobyl nuclear power plant accident: An overview // Journal of Environmental Radioactivity ,-1994-Vol. 23.-P. 103-122.

23. Foin L., Nikitin A. The joint Norwegian/Russian expedition to the dumpsites for radioactive waste in the Abrosimov fiord and the Stepovogo fiord: August-September 1994 / Report from the expedition on board R/V Victor Buinitskiy, with some preliminary results.-19 September 1994.-50p.

24. Strand P., Nikitin A., Rudjord A.L., Salbu В., Christensen G., Foin L., Kryshev I.I., Chumichev V.B., Dahlgaard H., Holm E. Survey of artificial radionuclides in the Barents Sea and the Kara Sea // Journal of Environmental Radioactivity.-l994-Vol.25.-P.99-l 12.

25. Investigation of environmental radioactivity in waste dumping areas of the Far Eastern seas. / Results from the first Japanese-Korean-Russian joint expedition 1994-July 1995.-64 p.

26. Nikitin A.I., Salbu В., Strand P., Christensen G., Chumichev V., Lind В., Fjelldal H., Bjerk Т., Selnaes Т., Rudjord A., Sikel M., Valetova N., Foyn L. Joint Russian- Norwegian collaboration on radioactive contamination from dumped nuclear waste in the Kara Sea- 3 years with expeditions to the dumping sites: Goals and Investigations // Environmental radioactivity in the Arctic-Edited by Per Strand and Andrew Cooke.-Osteras, 1995.-P. 125-128.

27. Salbu В., Nikitin A.I., Strand P., Christensen G., Chumichev V., Lind В., Fjelldal H., Selnaes Т., Rudjord A., Sikel M., Valetova N., Foyn L. Joint Russian-Norwegian collaboration on radioactive contamination from dumped nuclear waste in the Kara Sea - Results from the 1994 Expedition to Abrosimov and Stepovogo Fiords // Environmental radioactivity in the Arctic-Edited by Per Strand and Andrew Cooke.-Osteras, 1995.-P. 129-134.

28. Results from 3 years of investigations (1992-1994) in the Kara Sea / P.Strand, B.Salbu, G.Christensen, B.Lind. T.Selnaes, A.Rudjord, L.Foyn, A.I.Nikitin, V.Chumichev, N.Valetova, V.Shkuro.- Joint Norwegian-Russian Expert Group for investigation of radioactive contamination in the Northern Areas.- Dumping of radioactive waste and investigation of radioactive contamination in the Kara Sea: Extended Summary.-November 1995 .-ISBN 82-993079-4-5.-8 p.

29. Никитин А.И., Чумичев В.Б., Странд П., Фоин Л. Совместные российско-норвежские исследования радиоактивного загрязнения морской

среды в районах захоронения радиоактивных отходов в Карском море // Международная конференция "Воздействие атомных электрических станций и других радиационно-опасных объектов на гидрологический цикл и водные ресурсы": Тезисы докладов.-16-20 сентября 1996.-Обнинск.-С. 16.

30. Investigation of environmental radioactivity in waste dumping areas in the Northwest Pacific Ocean. Results from the second stage Japanese-Korean-Russian joint expedition 1995,-April 1997.-57p.

31. Nikitin A., Bovkun L., Katrich I., Chumichev V., Valetova N.. Field investigations of marine environment radioactive contamination in the seas of Eastern Russian Arctic during the year 1993 // The Third International Conference on environmental radioactivity in the Arctic: Extended abstracts.-Tromso—Norway -June 15 1997.-P. 41-42

32. Arctic Pollution Issues.A state of the Arctic environment report / Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP).-Oslo.-Norway.-1998.-859p.

33. Radioactive contamination in the Russian Arctic. Report of Russian Experts for AMAP 1997 / Edited by M.Balonov, Yu.Tsaturov, B.Howard, P.Strand. -AMAP-Data Centre Report 1997.-166p.

34. Arctic Pollution Issues: Radioactive Contamination / P.Strand, M.Balonov, A.Aarkrog, J.M.Bewers, B.Howard, A.Salo, Yu.Tsaturov.- A report from an international expert group to the Arctic Monitoring and Assessment Programme.- Norwegian Radiation Protection Authority-Osteras, 1997.-160p.

35. Dumping of radioactive waste and investigation of radioactive contamination in the Kara Sea. Results from 3 years of investigations (1992-1994) in the Kara Sea / Edited by P.Strand, A.Nikitin, B.Lind, B.Salbu, G.Christensen.- Joint Norwegian-Russian Expert Group for investigation of radioactive contamination in the Northern Areas-March 1996-1st edition, May 1997- 2nd edition. -55p.

36. Сброс радиоактивных отходов и радиоактивное загрязнение Карского моря. Результаты трех лет исследований (1992-1994), проведенных совместной российско-норвежской группой экспертов / Под редакцией Пера Странда, Александра Никитина, Бьорна Линда, Брит Сальбю и Гордона Кристинсена,-Совместная Российско-Норвежская группа экспертов по изучению радиоактивного загрязнения Северных территорий,- ISBN 82-993079-5-3-Март 1996- первое издание, май 1997г- второе издание.-55 с.

37. Vakulovsky S.M., Nikitin A.I., Chumichev V.B. Radioactive contamination of the seas washing the territory of Russia (1961-1996) // Marine pollution: Proceedings of a symposium held in Monaco, 5-9 October 1998.-IAEA-TECDOC-1094.-IAEA, July 1999.-P..307-308.

38. Nikitin A.I., Chumichev V.B., Vakulovsky S.M. Field investigations of radioactive contamination of sea water, which accompanied the dumping of low-level liquid radioactive wastes in some regions of the Barents Sea (1984-1990) //

Internationa] Symposium on Marine Pollution: Extended synopsis. -Monaco, 5-9 October

1998.- IAEA-SM-354. - P. 247-248.

39. Nikitin A.I., Chumichev V.B., Vakulovsky S.M. Results of field investigations of the sea water radioactive contamination during some operations on low-level liquid radioactive waste dumping into the Barents Sea in 1984-1990 // The 4-th International Conference on Environmental radioactivity in the Arctic: Extended Abstracts-Edited by Per Strand and Torun Joelle.-Edinburgh, Scotland, 20-23 September, 1999.-P.179-180.

40. Hirose K., Amano H., Baxter M.S., Chaykovskaya E., Chumichev V.B., Hong G.N., Isogai K., Kim C.K., Kim S.N., Miyao Т., Morimoto Т., Nikitin A., Oda K., Pettersson H.B.L., Povinec P.P., Seto Y., Tkalin A., Togava O., Valetova N.K. Anthropogenic radionuclides in seawater in the East Sea/Japan Sea: results of the first stage Japanese-Korean-Russian expedition // Journal of Environmental Radioactivity. -

1999.-Vol. 43.-P. 1-13.

41. Ikeuchi Y., Amano H., Aoyama M., Berezhnoy V.I., Chaykovskaya E., Chumichev V.B., Chung C.S., Gastaud J., Hirose K., Hong G.H., Kim C.K., Kim C.H., Miyao Т., Morimoto Т., Nikitin A., Oda K., Pettersson H.B.L., Povinec P.P., Tkalin A., Togava O., Valetova N.K. Anthropogenic radionuclides in seawater of the Far Eastern Seas // The Science of the Total Environment. -1999. -Vol. -237/238. -P. 203-212.

42. Pettersson H.B.L., Amano H., Berezhnoy V.I., Chaykovskaya E., Chumichev V.B., Chung C.S., Gastaud J., Hirose K„ Hong G.N., Kim C.K., Lee S.N., Morimoto Т., Nikitin A., Oda K., Povinec P.P., Suzuki E., Tkalin A., Togava O., Valetova N.K., Volkov Y., Yoshida K. Anthropogenic radionuclides in sediments in the NW Pacific Ocean and its marginal seas: results of the 1994-1995 Japanese-Korean-Russian expeditions. // The Science of the Total Environment.-1999.-Vol.-237/238.-P.213-224.

43. Никитин А.И., Странд П. Совместные российско-норвежские исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах, подверженных воздействию локальных источников // 13-я ежегодная конференция Ядерного Общества России «Экологическая безопасность, техногенные риски и устойчивое развитие»: Рефераты докладов.-Москва, 23-27 июня 2002г.-С. 58-62.

44. Экспедиция в Карское море. Экспресс-отчет / Международный научно-технический центр,- Проект № 2254,- Руководитель исследований

.И.Никитин, менеджер проекта С.А.Лавковский. -Борт НИС «Иван Петров». -002. -60 с.

45. Nikitin A.I., Lavkovsky S.A., Tsaturov Yu. S. Time trend of the marine nvironment radioactive contamination in Abrosimov Bay of the Kara Sea according to data of field studies in 1994 and 2002). // The 6th International onference on Radioactivity in the Arctic & Antarctic, 2-6 October 2005, Nice,

France: Proceedings.- Edited by P.Strand, P.Borretzen, T.Jolle.- Norwegian Radiation Protection Authority.-Osteras, Norway, 2005.- P. 190-193.

46. Техногенные радионуклиды в морях, омывающих Россию. Радиоэкологические последствия удаления радиоактивных отходов в Арктические и Дальневосточные моря («Белая книга-2000») / Сивинцев Ю.В., Вакуловский С.М., Васильев А.П., Высоцкий B.JL, Губин А.Т., Данилян В.А.|, Кобзев В.И., Крышев И.И., Лавковский С.А., Мазокин В.А., Никитин А.И., Петров О.И., Пологих Б.Г., Скорик Ю.И.- М.: ИздАТ, 2005 .-624с.

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ГУ «НПО «Тайфун»

ВОЗРАЖЕНИЙ ПРОТИВ открытого опубликования с учетом замечаний на страницах

текста

НЕ ИМЕЕТСЯ

Генеральный директор ГУ «£

Председатель экспертной ю»

Шершаков В.М..

Сурнин В .А.

Заказ № от Тираж экз. Объем п.л. 249038, Россия, Калужская обл., г.Обнинск, ул.Победы. 4 ГУ «НПО «Тайфун»

Содержание диссертации, доктора географических наук, Никитин, Александр Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Радиоактивные отходы, образующиеся при эксплуатации судовых ядерных энергетических установок.

1.2. Практика удаления радиоактивных отходов в море в бывшем СССР, России и за рубежом.

1.2.1 Жидкие радиоактивные отходы.

1.2.2 Твердые радиоактивные отходы.

1.2.3 Ядерные реакторы.

1.3. Система контроля уровней радиоактивного загрязнения морской среды.

ГЛАВА 2. ВКЛАД РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ В РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ СЕВЕРНОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РЕГИОНОВ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

2.1 Атмосферные выпадения продуктов испытаний ядерного оружия и речной сток.

2.2. Атмосферные выпадения продуктов аварии на Чернобыльской АЭС.

2.3. Перенос радиоактивных отходов западноевропейских радиохимических заводов в арктические моря.

2.4. Сброс радиоактивных отходов на акваториях Карского, Баренцева и дальневосточных морей.

2.5. Некоторые аварийные ситуации.

2.5.1. Затонувшая АЛЛ "Комсомолец".

2.5.2 Авария на АПЛ в бухте Чажма.

2.5.3 Катастрофа АПК «Курск».

ГЛАВА 3. ДИНАМИКА УРОВНЕЙ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРСКОЙ СРЕДЫ В МОРЯХ СЕВЕРНОГО И ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО

РЕГИОНОВ.

3.1. Западные арктические моря Российской Федерации.

3.1.1. Общая характеристика радиационной обстановки.

3.1.2. Результаты натурных исследований радиоактивности морской воды, сопровождавших сброс ЖРО в Баренцево море.^

3.2. Моря Дальневосточного региона Российской Федерации.

ГЛАВА 4. СОСТАВ И ОБЪЕМ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В МОРСКИХ РАЙОНАХ ЗАХОРОНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ.

4.1. Основные положения программ натурных исследований.

4.2. Описание наиболее важных видов наблюдений.

4.2.1. Поиск затопленных на морском дне объектов с радиоактивными веществами.

4.2.2. Обследование обнаруженных объектов с помощью управляемого на росстоянии подводного аппарата.

4.2.2.1. Визуальное обследование обнаруженного объекта с помощью подводной видеокамеры.

4.2.2.2. Прямые гамма-спектрометрические измерения с помощью установленного на У ПА погружного детектора.

4.2.3. Измерения радиоактивности воды и донных отложений in situ бортовыми погружными гамма-спектрометрами.

4.2.4. Картирование радиоактивного загрязнения воды и донных отложений акваторий районов захоронения. 92''

4.2.4.1. Морская вода.

4.2.4.2. Донные отложения.

4.2.5. Оценка уровней загрязнения гамма-излучателями с помощью бортовых германиевых и сцинтилляционных спектрометров.

4.3. Общее описание процедуры радионуклидного анализа проб морской среды в береговых лабораториях.

4.3.1. Основные положения программы лабораторного радионуклидного анализа.

4.3.2. Гамма-спектрометрический анализ проб воды и донных отложений.

4.3.3. Методики радиохимического выделения отдельных радионуклидов из морской воды, донных отложений и биоты.

4.3.4. Тритиевый анализ.

ГЛАВА 5. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРСКОЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ЗАХОРОНЕНИЙ. СОВРЕМЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПРОИЗВЕДЕННЫХ

ЗАХОРОНЕНИЙ.

5.1. Районы захоронений в Арктическом регионе. Результаты совместных Российско-Норвежских исследований.

5.1.1. Гидрологический режим.

5.1.1.1. Баренцево море.

5.1.1.2. Карское море.

5.1.1.3. Залив Цивольки.

5.1.1.4. Залив Степового.

5.1.1.5. Залив Абросимова.

5.1.1.6. Новоземельская впадина.

5.1.2. Обследование района захоронений в Новоземельской впадине Карского моря.

5.1.3. Основные результаты исследований радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Цивольки.

5.1.4. Радиоактивное загрязнение морской среды в заливе Степового.

5.1.4.1. Рекогносцировочное обследование 1993г.

5.1.4.2. Дополнительное обследование 1994г.

5.1.5. Залив Абросимова. Результаты первого обследования в совместной Российско-Норвежской экспедиции 1994г.

5.2. Итоговое заключение по результатам совместных Российско-Норвежских исследований радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронений радиоактивных отходов в Северном регионе.

5.3. Повторное обследование радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова. Динамика уровней радиоактивного загрязнения морской среды.

5.3.1. Результаты обследования 2002г.

5.3.1.1. Результаты радионуклидного анализа проб морской воды, отобранных в заливе Абросимова в августе-сентябре 2002г.

5.3.1.2. Результаты радионуклидного анализа проб донных отложений, отобранных в заливе Абросимова в августе-сентябре 2002г.

5.3.2. Сравнительный анализ содержания искусственных радионуклидов в воде и донных отложениях залива Абросимова в 1994 и 1992гг.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря Северного и Дальневосточного регионов Российской Федерации"

Удаление радиоактивных отходов в морскую среду с целью захоронения в течение многих лет осуществлялось странами, имеющими ядерную энергетику. Значительное количество упакованных радиоактивных отходов было сброшено более чем на 50 станциях захоронения в северных частях Атлантического и Тихого океанов. Первая операция по захоронению отходов в твердом виде имела место в 1946г., на станции в северо-восточной части Тихого океана, в 80 км от побережья Калифорнии. Последняя известная операция по сбросу упакованных твердых отходов западными странами была в 1982г., на станции в 550 км от побережья Европы в Северо-Восточной Атлантике. Всего за период с 1946 по 1982гг. иностранными' государствами сброшено в моря около 46 ПБк радиоактивных отходов в упакованном виде ( IAEA, 1991 ). Основные места захоронений радиоактивных отходов в Мировом океане и количество сброшенной в каждом регионе активности приведены на Рис.1. В неменьших масштабах осуществляется и прямое удаление в морскую среду радиоактивных отходов низкой активности, образующихся в процессе эксплуатации предприятий ядерного топливно-энергетического цикла. Здесь характерным примером является деятельность комбината по переработке отработавшего ядерного горючего в Селлафилде ( Англия ), сбрасывающего отходы низкой активности в прибрежные воды

1 77

Ирландского моря. К настоящему времени объем сброса только Cs в море в Селлафилде превысил 37 ПБк ( Kershaw and Baxter, 1993 ).

До начала 90-х годов прошлого века в печати не сообщалось о том, что Советский Союз производит удаление радиоактивных отходов в морскую среду. Однако в сентябре 1991г. на семинаре в Москве, организованном Гринпис и РИА, депутат Верховного Совета СССР А.Золотков выступил с докладом, в котором указал время и места сбросов как жидких, так и твердых радиоактивных отходов, производившихся в СССР, в нарушение Лондонской Конвенции по дампингу, на акваториях Баренцева и Карского морей. Официальная информация по данному вопросу впервые была дана представителями России на международном семинаре "Оценка фактических и потенциальных последствий сброса радиоактивных отходов в арктических морях" в Осло в феврале 1993г. ( Roumiantsev, 1993).

Задача контроля радиоактивного загрязнения природных вод возложена на Росгидромет правительственными природоохранными законодательными актами. Во исполнение' постановлений Правительства, ранее Правительства СССР, а ныне Правительства Российской Федерации, ГУ «НПО «Тайфун» с начала 70-х годов прошлого века проводит экспедиционные обследования радиоактивного загрязнения омывающих территорию нашей страны морей (Vakulovsky et al., 1993). Детальные международные исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения радиоактивных отходов в морях Российской Федерации проводились, при непосредственном участии автора, в рамках трех совместных Российско-Норвежских экспедиций (1992, 1993 и 1994гг.) и в экспедиции по проекту МНТЦ №2254 (2002г.) в районы захоронения радиоактивных отходов в Карском море, и совместной Российско-Японско-Корейской экспедиции в районы захоронений радиоактивных отходов в дальневосточных морях ( 1-й этап -1994г., 2-ой этап - 1995г.). В ходе этих исследований получен экспериментальный материал о радиоактивном загрязнении морской среды как непосредственно в районах захоронений радиоактивных отходов, так и в удаленных от мест захоронений районах исследуемых морей.

Представляемая диссертационная работа является научным обобщением собранной информации. На основании данных натурных исследований автором установлен характер и масштаб современных последствий захоронений радиоактивных отходов для морской среды омывающих Российскую Федерацию морей. Ч

11 станций 2,94 ПБК

Западная часть Тихого океана

Северо-Восточная часть Тихого океана

Атлантика

Атлантика v

15 станций 42,31 ПБк

Рис.1. Основные места произведенных западными странами, США и Японией захоронений у радиоактивных отходов в Мировом океане и количество сброшенной в каждом регионе активности (IAEA, 1991).

Актуальность темы.

Захоронение радиоактивных отходов в море производилось бывшим СССР в течение длительного времени (с 60-х годов прошлого века). В моря СССР непосредственно сливались жидкие радиоактивные отходы низкого уровня, сбрасывались твердые радиоактивные отходы (как упакованные, так и без упаковки, в виде отдельных конструкций и узлов оборудования). На морское дно, после предварительной подготовки, сбрасывались и аварийные ядерные реакторы, как с отработавшим ядерным топливом, так и без него (а также целые реакторные отсеки атомных подводных лодок, и даже атомная подводная лодка целиком).

Вплоть до 1972г. не имелось международных соглашений, регламентирующих сброс радиоактивных отходов в море, и удаление отходов производилось разными странами в соответствии с решениями национальных законодательных органов. Ситуация в 1972г. изменилась в связи с разработкой Международной конференцией в Лондоне "Конвенции по предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов (Лондонская конвенция по дампингу - ЛКД ). В соответствии с ЛКД МАГАТЭ разработало определение высокоактивных материалов, недопустимых для сброса в море, и рекомендации для выдачи специальных разрешений на захоронение в море радиоактивных веществ, а также рекомендуемую основу для оперативного контроля за сбросами радиоактивных отходов (IAEA, 1978). В 1976г. к Конвенции присоединился Советский Союз. Согласно требованиям ЛКД на Росгидромет ( в то время Госкомгидромет СССР ) был возложен ряд обязанностей, в том числе и осуществление наблюдений за состоянием моря в соответствии с условиями Конвенции (Терзиев, Шлыгин, 1983).

Несмотря на присоединение СССР к Лондонской конвенции, сбросы радиоактивных отходов в моря продолжались без уведомления международных органов. При этом ни один из районов сброса не удовлетворял условиям Конвенции. Поэтому вполне понятно, что появление в средствах массовой информации сообщений о "сбросе и захоронении радиоактивных отходов' в морях России вызвало обеспокоенность мировой научной и широкой общественности, в особенности соседних государств Норвегии, Японии и Республики Корея. Правительством Российской Федерации было принято решение о доведении до общественности сведений о практике удаления радиоактивных отходов в море, объеме и активности сброшенных материалов, в сочетании с накопленной к тому времени информацией об уровнях радиоактивного загрязнения морской среды в морях, использовавшихся для сброса отходов. Эти сведения были подготовлены специально созданной комиссией под председательством А.В.Яблокова и опубликованы администрацией Президента Российской Федерации в 1993г. в публикации, известной как «Белая книга-93»: "Факты и проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов в морях, омывающих территорию Российской Федерации" ( Факты, 1993).

Однако, если некоторая информация по загрязнению морей вне районов захоронения у российских ученых имелась, и она частично нашла отражение в «Белой книге-93», то непосредственно в районах захоронений международных исследования не проводились Было очевидно, что без проведения исследований в этих районах острота вопроса снята быть не может. Именно поэтому было принято решение о проведении таких исследований -на Севере совместно со специалистами Норвегии, на Дальнем Востоке - совместно со специалистами Японии и Республики Корея.

Таким образом, актуальность и важность натурных исследований радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения радиоактивных отходов очевидны. Есть и другой фактор, обуславливающий повышенный интерес к исследованиям в районах захоронения радиоактивных отходов, в особенности в мелководных районах захоронения в заливах Новой Земли. Дело в том, что данные районы могут явиться уникальным полигоном для исследования в динамике состояния защитных барьеров между радиоактивными веществами и морской средой, поскольку объекты с радиоактивными веществами затоплены на мелководье и сравнительно легко могут быть обследованы либо с помощью подводной видеоаппаратуры, либо водолазами. Кроме того, открываются широкие * возможности для изучения процессов утечки радиоактивности из затопленных объектов и их миграции в морской среде, поскольку на малых глубинах значительно легче отобрать необходимые пробы или провести измерения in situ. Некоторые из проведенных в рамках настоящей работы наблюдений можно рассматривать как первые шаги в данных направлениях.

Цель и задачи исследования.

Целью натурных исследований в районах захоронения радиоактивных отходов явился сбор экспериментальных данных, необходимых для оценки современных и потенциальных последствий проведенных захоронений радиоактивных отходов для морской среды и человека. Под последствиями проведенных захоронений РАО для морской среды г ' имеется в виду их воздействие на уровни содержания искусственных радионуклидов в объектах морской среды, прежде всего, в морской воде и донных отложениях; под последствиями для человека имеется в виду увеличение дозовых нагрузок при различных видах деятельности на море и потребления морепродуктов. Проведенные исследования были направлены на решение следующих основных задач:

1. Установить местоположение затопленных объектов с радиоактивными веществами, в первую очередь реакторных отсеков подводных лодок (для районов захоронения в Северном регионе).

2. Исследовать визуально с помощью подводной видеоаппаратуры состояние защитных барьеров (для районов захоронений в Северном регионе).

3. Установить, имеет ли место утечка радиоактивности из различного типа затопленных объектов: контейнеры с радиоактивными отходами, затопленные суда с радиоактивными отходами, ядерные реакторы и реакторные отсеки (для районов захоронений в Северном и Дальневосточном регионах).

4. Оценить состав гамма-излучателей в затопленных объектах путем измерений in situ погружными детекторами гамма-излучения (для районов захоронений в Северном регионе).

5. Определить пространственно-глубинное распределение уровней радиоактивного загрязнения морской среды (вода, донные отложения) по акватории районов захоронения (в том числе в непосредственной близости к затопленным объектам) и уровни радиоактивного загрязнения морской среды в районах, удаленных от мест захоронения (для районов захоронений в Северном и Дальневосточном регионах).

6. Выявить тенденции в изменении радиационной обстановки в районах захоронения радиоактивных отходов (на примере одного из наиболее радиоэкологически значимых районов захоронения радиоактивных отходов в Северном регионе).

7. Оценить вклад произведенных захоронений в радиоактивное загрязнение морской среды и сопоставить его со вкладом других источников радиоактивного загрязнения (для районов захоронений в Северном и Дальневосточном регионах).

Научная новизна работы.

Если в районах захоронений твердых радиоактивных отходов США в Атлантике и в Тихом океане и в районах захоронений западноевропейских стран в Северо-восточной Атлантике исследования уже проводились (например, (ЕРА, 1990; Dyer, 1993) то в районах захоронения бывшего СССР детальные исследования проводились впервые. С точки зрения новизны можно отметить, прежде всего, следующие результаты: • В районах захоронений радиоактивных отходов в заливах восточного побережья Новой Земли (заливы Цивольки, Степового и Абросимова) впервые установлено точное месторасположение ряда затопленных объектов с радиоактивными веществами. Было показано, что в «Белой книге-93» большинство координат затопленных объектов указано неверно (что, по всей вероятности, связано с несовершенством навигационных инструментов того времени). Так, ряд координат затопленных объектов, указанных в «Белой книге-93», вообще попадал на сушу, а в других указанных точках на морском дне предметы отсутствовали. Знание точного местоположения затопленных объектов в особенности важно для будущего мониторинга состояния радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронений.

• Впервые выполнены обследования различного рода затопленных объектов с радиоактивными веществами - атомной подводной лодки с реакторами с невыгруженным отработавшим ядерным топливом (залив Степового), реакторных отсеков атомных подводных лодок с реакторами как с невыгруженным отработавшим ядерным топливом, так и без него (залив Абросимова), свалок металлических контейнеров с радиоактивными отходами различного уровня активности (заливы Абросимова и Степового), загруженных радиоактивными отходами плавсредств (заливы Цивольки и Абросимова), а также изучение пространственно-глубинного распределения искусственных радионуклидов как по акватории районов захоронения радиоактивных отходов, так и вдали от мест захоронений. Анализ материалов проведенных исследований позволил оценить состояние металлических контейнеров с радиоактивными отходами и состояние корпусов других затопленных объектов с радиоактивными веществами; установить отсутствие в настоящее время воздействия сброса и захоронения радиоактивных отходов на уровни радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных морей; установить районы захоронений, в которых имеют место локальные эффекты проведенных захоронений радиоактивных отходов; установить характер и масштаб проявления локального воздействия проведенных сбросов и захоронений на акваториях районов захоронений. Материалы подводной видеосъемки явились основой для идентификации затопленных объектов.

Защищаемые положения.

1. Установление, на основе экспериментальных данных, факта отсутствия в настоящее время воздействия произведенных сбросов и захоронений радиоактивных отходов на общий уровень радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных I морей. 1

2. Установление факта наличия локальных эффектов захоронения радиоактивных отходов в некоторых районах захоронений в заливах восточного побережья Новой Земли.

3. Проявление локального воздействия произведенных захоронений в виде небольших участков морского дна с повышенными (т.е. превышающими уровень регионального техногенного фона) и высокими (т.е. превышающими уровень отнесения донных отложений к категории радиоактивных отходов) уровнями радиоактивного загрязнения в непосредственной близости к некоторым затопленным объектам, а также в общем повышении радиоактивного загрязнения донных отложений по всей акватории заливов.

4. Установление связи современных последствий захоронения радиоактивных отходов в заливах Новой Земли с утечкой радиоактивности из захороненных контейнеров с отходами низкого и промежуточного уровня активности. Утечка радиоактивности из захороненных объектов, содержащих ядерные реакторы (как с отработавшим ядерным топливом, так и без него) сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения донных отложений в значительно меньшей степени.

5. Проявление в настоящее время локального воздействия произведенных захоронений на уровень радиоактивного загрязнения морской воды только в одном районе захоронения - заливе Степового - в виде увеличения уровня радиоактивного загрязнения придонных вод во внутренней его части.

6. Факт улучшения со временем радиационной обстановки в одном из наиболее радиоэкологически значимых районов захоронения радиоактивных отходов - заливе Абросимова.

7. Общая методология комплексного радиоэкологического обследования морских районов захоронения радиоактивных отходов.

Практическая ценность.

• Получение информации о точном местоположении ряда наиболее важных с радиоэкологической точки зрения затопленных объектов с радиоактивными веществами, и, прежде всего, объектов, содержащих ядерные реакторы как с отработавшим ядерным топливом, так и без него.

• Получение информации о состоянии внешних оболочек затопленных объектов с радиоактивными веществами, в том числе и оболочек контейнеров с радиоактивными отходами, состояние которых определяет в настоящее время радиационную обстановку в некоторых районах захоронений.

• Получение информации об уровнях радиоактивного загрязнения морской среды как непосредственно в районах захоронения радиоактивных отходов в арктических и дальневосточных морях, так и в районах моря, удаленных от мест захоронения. Данные о радиационной обстановке доведены до научной и широкой общественности, что позволило снять остроту проблемы, вызванную главным образом отсутствием у населения достоверных данных о фактических последствиях захоронения радиоактивных отходов в море.

• Получение данных, позволяющих оценить тенденции в изменении со временем радиационной обстановки в заливе Абросимова.

• Вклад результатов исследований в районах захоронений в арктических морях явились в международные проекты ИАСАП (инициированный МАГАТЭ проект по оценке возможных последствий захоронения радиоактивных отходов в арктических морях) и АМАП (Программа мониторинга и оценки состояния природной среды в Арктике).

• Получение исходной информации, позволившей в дальнейшем другим группам исследователей провести физико-математическое моделирование миграции .радионуклидов в морской среде при различных потенциальных сценариях утечки радионуклидов из захороненных объектов с радиоактивными веществами. '

• Разработка и внедрение в практику методологии проведения комплексных радиоэкологических обследований морских районов захоронения радиоактивных отходов.

Апробация результатов.

Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международном совещании по оценке фактических и потенциальных последствий сброса радиоактивных отходов в арктических морях (Осло, Норвегия, 1-5 февраля 1993г.); на Международной конференции по радиоактивности окружающей среды в Арктике и Антарктике (Киркенес, Норвегия, август 1993г.); на Международной конференции по радиоактивности окружающей среды а Арктике (Осло, Норвегия, август1995г.); на 16-м и 18-м Консультативных совещаниях Лондонской конвенции по предотвращению загрязнения моря в результате сброса отходов и других материалов ( Лондон, ноябрь 1993г. и декабрь 1995г.); па Международном симпозиуме «Загрязнение морской среды» (Монако, 5-9 октября 1998г.); на 4-ой Международной конференции по радиоактивности окружающей среды в Арктике (Эдинбург, Шотландия, 20-23 сентября 1999г.); на рабочих совещаниях совместной Российско-Норвежской группы экспертов изучению радиоактивного загрязнения северных территорий; на рабочих совещаниях группы экспертов по радиоактивности Программы

АМАП, на Международной конференции "Воздействие атомных электрических станций и других радиационно-опасных объектов на гидрологический цикл и водные ресурсы" (Обнинск, 16-20 сентября 1996г.); на 6-ой Международной конференции по радиоактивности окружающей среды в Арктике и Антарктике (Ницца, Франция, 2-6 октября 2005г.); на 13-ой ежегодной конференции Ядерного Общества России «Экологическая безопасность, техногенные риски и устойчивое развитие» (Москва, 23-27 июня 2002г.).

Публикации.

Основное содержание и результаты исследований диссертационной работы опубликованы в материалах и тезисах докладов указанных выше конференций и совещаний, в предварительных рейсовых и окончательных отчетах по совместным Российско-Норвежским экспедициям 1992, 1993 и 1994гг. в районы захоронений радиоактивных отходов в Карском море; в отчетах по проекту МНТЦ №2254 по результатам повторного радиоэкологического обследования залива Абросимова в 2002г.; в отчетах по совместным Российско-Японско-Корейским экспедициям 1994 и 1995гг. в районы захоронений радиоактивных отходов в дальневосточных морях, в отечественных и зарубежных научных журналах и в отчетах АМАП, а также и в «Белой книге -2000» (Сивинцев и др., 2005).

Всего по теме диссертации опубликовано 46 печатных работ, из них 13 статей в рецензируемых российских и зарубежных научных журналах, 1 коллективная монография.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, и заключительного раздела, содержащего выводы и рекомендации, изложена на 204 страницах, в том числе содержит 77 рисунков, 45 таблиц. Список литературы содержит 107 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Никитин, Александр Иванович

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Опубликование в начале 90-х годов прошлого века информации о многолетней практике удаления радиоактивных отходов (РАО) в Баренцево, Карское и дальневосточные моря, проводимого СССР, а затем и Российской Федерацией, вызвало обеспокоенность широкой мировой общественности. Особенная озабоченность была проявлена соседними государствами Норвегией, Японией и Республикой Корея, поскольку в экономике этих стран, прежде всего, Норвегии, значительное место занимает добыча и экспорт морепродуктов. В условиях отсутствия объективных данных о радиационной обстановке в районах сброса и затопления радиоактивных отходов, в средствах массовой информации стали появляться спекулятивные заявления о негативных, вплоть до катастрофических, последствиях проведенных захоронений для морских экосистем и населения. Основанием для таких спекуляций явилось, прежде всего то, что к категории твердых радиоактивных отходов были отнесены, а затем и были сброшены на морское дно, аварийные ядерные реакторы (как с отработавшим ядерным топливом, так и без него), а также целые реакторные отсеки атомных подводных лодок, и даже атомная подводная лодка целиком).

Было очевидно, что без незамедлительного проведения международных натурных исследований непосредственно в районах сброса и затопления радиоактивных отходов острота вопроса снята быть не может. Правительством Российской Федерации было принято решение о проведении таких исследований на Севере совместно со специалистами Норвегии, на Дальнем Востоке - совместно со специалистами Японии и Республики Корея. Детальные международные исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения радиоактивных отходов в морях Российской Федерации проводились, при непосредственном участии автора, в рамках трех совместных Российско-Норвежских экспедиций (1992, 1993 и 1994гг.) и в экспедиции по проекту МНТЦ №2254 (2002г.) в районы захоронения радиоактивных отходов в Карском море, и совместной Российско-Японско-Корейской экспедиции в районы захоронений радиоактивных отходов в дальневосточных морях (1-й этап -1994г., 2-ой этап - 1995г.). В ходе этих исследований, при непосредственном участии автора, получен экспериментальный материал о радиоактивном загрязнении морской среды как непосредственно в районах захоронений радиоактивных отходов, так и в удаленных от мест захоронений районах исследуемых морей.

Следует отметить, что на момент начала работ отсутствовал опыт проведения натурных исследований с поиском и обследованием затопленных на морском дне объектов с радиоактивными веществами, т.е. такого рода наблюдения должны были проводиться впервые. Разработанная при непосредственном участии автора и впервые осуществленная на практике методология проведения комплексных экспедиционных обследований морских районов захоронения радиоактивных отходов позволила провести необходимые исследования на высоком научно-техническом уровне. Отметим лишь некоторые результаты поисковых работ:

• В районах захоронений радиоактивных отходов в заливах восточного побережья Новой Земли (заливы Цивольки, Степового и Абросимова) впервые был проведен поиск затопленных объектов, в результате которых впервые было установлено точное месторасположение ряда радиоэкологически значимых затопленных объектов с радиоактивными веществами. Знание точного местоположения затопленных объектов в особенности важно для будущего мониторинга состояния радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронений.

• Впервые выполнялось и визуальное обследование состояния различного рода затопленных объектов с радиоактивными веществами (атомной подводной лодки с реакторами с невыгруженным ядерным топливом в заливе Степового, реакторных отсеков атомных подводных лодок с реакторами как с невыгруженным ядерным топливом, так и без него в заливе Абросимова, свалок металлических контейнеров с радиоактивными отходами различного уровня активности в заливах Абросимова и Степового, и др. Анализ материалов подводной съемки позволил оценить состояние внешних защитных оболочек затопленных объектов с радиоактивными веществами. Материалы подводной видеосъемки явились основой для идентификации затопленных объектов.

Методология собственно радиоэкологического обследования позволила, с одной стороны, по результатам измерений во время самого обследования готовить предварительное заключение о фактическом воздействии сброса радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение морской среды. Это было особенно важно с политической точки зрения, так как предварительное заключение доводилось до общественности сразу по окончании каждого экспедиционного рейса. С другой стороны, по окончании обследования производился радионуклидный анализ в объеме, необходимом для подготовки окончательного заключения.

Проведенный анализ вклада различных источников в радиоактивное загрязнение арктических и дальневосточных морей Российской Федерации показал, что основным источником, формирующим уровень радиоактивного загрязнения морской среды, являются глобальные радиоактивные выпадения (как прямые выпадения на морские акватории, так и на водосборные территории впадающих в арктические и дальневосточные моря рек). Для арктического региона вторым по значимости источником явилось поступление радионуклидов с морскими течениями в результате сброса радиоактивных отходов в Великобритании и во Франции. Сопоставление вкладов различных источников показало, что в районах открытого моря воздействие проведенных операций по сбросу и захоронению отходов будет незаметно на фоне, обусловленном другими источниками радиоактивного загрязнения. Этот вывод был подтвержден результатами анализа имеющейся на момент начала натурных исследований информации об уровнях радиоактивного загрязнения морской среды в морях Арктического и Дальневосточного регионов Российской Федерации. За весь период наблюдений не было отмечено признаков воздействия проведенных сбросов и захоронений радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение районов открытого моря. К моменту проведения натурных исследований в открытых районах исследуемых морей наблюдались наиболее низкие за весь период наблюдений уровни радиоактивного загрязнения морской воды. Таким образом, было показано, что современные последствия проведенных операций по захоронению радиоактивных отходов в морях Арктического и Дальневосточного регионов Российской Федерации могут иметь лишь локальный характер, то есть проявляться лишь в районах захоронений или в непосредственной близости к таким районам, что и было подтверждено последующими натурными исследованиями.

Проведенные в 1984-2002гг. натурные исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах сброса и захоронения РАО в морях арктического и дальневосточного регионов Российской Федерации позволили решить первоочередные задачи важной научной проблемы оценки последствий проведенных захоронений. Высокая научно-прикладная значимость проведенных исследований заключается в том, что наличие объективной информации о характере и масштабе воздействия проведенных захоронений на радиоактивное загрязнение морской среды сняло международную напряженность в странах северного и дальневосточного регионов в связи со сбросом и захоронением РАО, устранило возможность появления всякого рода спекуляций по поводу катастрофических последствий проведенных захоронений для морских экосистем и населения. Ниже приводятся наиболее значимые результаты проведенных натурных исследований и первоочередные рекомендации по дальнейшему мониторингу радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения РАО.

• Установлено, что воздействие сброса и захоронения радиоактивных отходов практически не сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных морей. Наблюдаемые в районах открытого моря в

Северном регионе уровни загрязнения сформировались, главным образом, в результате глобальных атмосферных выпадений продуктов испытаний ядерного оружия; переноса с морскими течениями радиоактивных отходов западноевропейских предприятий по переработке отработавшего ядерного топлива (главным образом, радиоактивных отходов радиохимического комплекса в Селлафилде, Великобритания); поступления продуктов аварийного выброса на Чернобыльской АЭС в 1986г. Уровни радиоактивного загрязнения морской среды, наблюдаемые в районах открытого моря в Дальневосточном регионе сформировались, главным образом, только в результате глобальных атмосферных выпадений продуктов испытаний ядерного оружия.

• Установлено, что локальные эффекты захоронения радиоактивных отходов имеют место в районах захоронения в заливах восточного побережья Новой Земли (наиболее ярко локальное воздействия выражено в заливах Абросимова и Степового). Локальное воздействие проявляется в виде небольших участков загрязненного радионуклидами дна в непосредственной близости к некоторым затопленным объектам. В донных отложениях обоих заливов присутствуют радиоактивные частицы, наличием которых во многих случаях обусловлена неравномерность распределения искусственных радионуклидов в донном грунте.

• Современные последствия захоронения радиоактивных отходов в заливах Новой Земли обусловлены главным образом утечкой радиоактивности из захороненных контейнеров с отходами низкого и промежуточного уровня активности. Утечка радиоактивности из захороненных объектов, содержащих ядерные реакторы (как с отработавшим ядерным топливом, так и без него) сказывается на уровнях радиоактивного загрязнения донных отложений в значительно меньшей степени.

• Не было выявлено влияния захороненных и сброшенных радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение донных отложений в изученных точках акваторий районов захоронения РАО в дальневосточных морях. Измеренные здесь уровни • радиоактивного загрязнения донных отложений не отличались от уровней, обусловленных глобальным радиоактивным загрязнением северо-западной части Тихого океана.

• Воздействие проведенных захоронений РАО на загрязнение искусственными радионуклидами морской воды арктических и дальневосточных морей в настоящее время несущественно. Локальное воздействие произведенных захоронений на уровень радиоактивного загрязнения морской воды выявлено лишь в одном районе захоронения РАО в Северном регионе - заливе Степового - в виде небольшого увеличения уровня радиоактивного загрязнения 137Cs и 90Sr придонных вод во внутренней его части. Объемная активность искусственных радионуклидов в Карском море низка и в общем случае существенно ниже, нежели в ряде других морских районов. Так, в 90-х годах прошлого века объемная активность долгоживущего техногенного 137Cs в Карском море, в котором затапливались радиоактивные отходы, была сопоставима с характерной для Средиземного и Японского морей и Тихого океана, в несколько раз ниже, чем в Черном море и в десятки раз ниже, чем в Балтийском и Ирландском морях.

• Сравнение данных первого (1994г.) и повторного (2002г.) обследований радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова позволяет заключить, что радиационная обстановка на основной части акватории залива Абросимова в 2002г. не только не изменилась в худшую сторону по сравнению с имевшей место в 1994г., но и улучшилась. Полученные результаты свидетельствуют о том, что за прошедшие между двумя съемками 8 лет не было заметного поступления радиоактивности в морскую среду из затопленных в заливе объектов. Содержание 137Cs в воде залива в 2002г. снизилось примерно вдвое по сравнению с 1994г., и составляло примерно 3 Бк/м3 и менее. Концентрации в воде залива 90Sr (3.4-6.0 Бк/м3) и 239,240ри (<1.2-6.4 мБк/м3) в 2002г. практически не изменились по сравнению с 1994г., и, как и по 137Cs, практически не отличаются от характерных для Карского и Баренцева морей в последние годы. В 2002г., по сравнению с 1994г., на основной части акватории залива Абросимова и прилегающей к заливу части Карского моря наблюдаются меньшие уровни удельной активности 137Cs и 60Со в поверхностном слое донных отложений. К аналогичным выводам в отношении динамики радиоактивного загрязнения морской среды в заливе Абросимова пришли и специалисты МЧС России и ГЕОХИ им. В.И.Вернадского (Stepanets et al, 2005), анализируя данные проведенных ими в 2002-2004гг. радиоэкологических исследований в заливах Новой Земли.

Несмотря на то, что результаты радионуклидного анализа свидетельствуют о низких уровнях содержания искусственных радионуклидов на основной части акватории залива Абросимова, представляется необходимым проводить регулярный мониторинг1 состояния радиоактивного загрязнения морской среды в этом и других районах Карского моря, где производилось затопление объектов с РАО, чтобы не допустить потери контроля над ситуацией. Интенсивность и масштаб выхода активности в морскую среду в случае полного разрушения защитных оболочек затопленных объектов с ТРО пока не ясны. В особенности, это относится к контейнерам с ТРО. Пока еще затопленные контейнеры сохраняют свою первоначальную форму кубов или параллелепипедов, но материалы проведенных визуальных обследований свидетельствуют о сильном корродировании стенок контейнеров, и нельзя исключить, что их полное разрушение может произойти в ближайшем будущем.

Данные последующих экспедиционных обследований мест затопления РАО в морях России должны дать информацию, позволяющую решить следующие задачи:

• отследить динамику радиоактивного загрязнения объектов морской среды непосредственно на акваториях районов затопления;

• сопоставить данные по уровням радиоактивного загрязнения объектов морской среды в районах затопления с аналогичными данными по районам моря вдали от мест затопления (фоновым районам);

• сделать заключение о тенденциях изменения радиационной обстановки в районах затопления со временем.

Очевидно, что для решения этих задач экспедиционные обследования, как районов затопления, так и фоновых районов, должны проводиться регулярно (с интервалом порядка 5-8 лет). При этом особенно важно, чтобы программа обследования каждого конкретного района содержала обязательную часть, которая, по нашему мнению, должна включать:

• Картирование радиоактивного загрязнения донных отложений района затопления РАО (или АЛЛ), т.е. отбор проб донных отложений по акватории района по регулярной сетке. Шаг сетки устанавливается заранее для каждого района, при последующих обследованиях отбор проб производится по той же сетке.

• Отбор проб донных отложений и воды (и, по возможности, морской биоты) в фоновом районе моря.

Для того, чтобы оценка воздействия произведенных захоронений радиоактивных отходов на радиоактивное загрязнение морской среды была возможно более полной, рекомендуется предусмотреть также отбор проб индикаторных (в отношении накопления радионуклидов) видов морской биоты (водоросли, рыба и др.).

Безусловно, в зависимости от поставленных задач, программа обследования может включать такие виды наблюдений, как поиск и визуальное обследование затопленных объектов, отбор проб вплотную к объектам, и др. Однако, только при условии выполнения описапных выше обязательных наблюдений на всей акватории района затопления, можно сделать корректную оценку воздействия утечки радиоактивности из затопленных объектов на радиоактивное загрязнение морской среды.

Примером реализации данного подхода является вышеописанное повторное обследование радиационной обстановки в заливе Абросимова Карского моря. В 2002г., в ходе морской экспедиции по проекту МНТЦ №2254, по акватории залива в целом пробы морской воды и донных отложений для определения содержания радионуклидов были отобраны в тех же точках, что и во время первого обследования, выполненного в совместной Российско-Норвежской экспедиции 1994г. Такой подход позволил провести сравнительный анализ данных, полученных в обеих экспедициях.

Состав обязательных для каждого обследования наблюдений, по нашему мнению, должен быть следующим:

• Отбор колонок донных отложений по регулярной сетке для последующего лабораторного радионуклидного анализа. В заливе Абросимова колонки отбираются по сетке отбора 1994 и 2002гг. Во внутренней части залива Степового отбор производится по сетке отбора 1994г. во время Российско-Норвежской экспедиции. Для остальных районов затопления РАО и фоновых районов сетки отбора разрабатываются вновь перед началом экспедиционных работ.

• Отбор проб воды из поверхностного и придонного горизонтов для последующего радионуклидного анализа. В заливах Абросимова, Степового и Цивольки отбор повторяется на станциях, выполненных во время Российско-Норвежских экспедиций 1993-94гг. Для остальных районов затопления РАО и фоновых районов расположение станций отбора воды устанавливается вновь перед началом экспедиционных работ.

В качестве фонового района для заливов Новой земли предлагается залив Литке, где не производилось затопления РАО. Фоновым районом открытого Карского моря может служить район в центральной части Новоземельской впадины (на траверзе залива Цивольки).

Результаты, полученные в ходе натурных исследований в дальневосточных морях, позволяют выработать следующие первоочередные рекомендации по проведению работ по дальнейшему мониторингу радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения РАО в Дальневосточном регионе:

1. По-прежнему нельзя исключить наличия локальных пятен радиоактивного загрязнения донных отложений в районах захоронений на Дальнем Востоке (по аналогии с заливами Новой Земли), поскольку во время экспедиционных работ здесь было отобрано и проанализировано всего по одной пробе донных отложений в каждом районе. Поэтому для получения более детальной информации о современных последствиях захоронения радиоактивных отходов в водах Дальневосточного региона представляется целесообразным провести цикл экспедиционных работ (наиболее оптимальный вариант, как и ранее, совместно Россией, Японией, Республикой Корея и

МАГАТЭ) по детальному картированию радиоактивного загрязнения морского дна в районах захоронения твердых радиоактивных отходов в этом регионе.

2. Не менее актуальным для Дальневосточного региона является и проведение совместных работ по оценке потенциальных последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в дальневосточных морях. В этом направлении может быть инициирован международный проект, аналогичный проекту МАГАТЭ ИАСАП по Арктическому региону.

3. Ввиду наличия в регионе захороненных в море радиоактивных отходов и ряда других радиационно-опасных объектов (атомные электростанции, места базирования атомного флота и др.) представляется целесообразным, помимо совместных работ по проблеме захороненных радиоактивных отходов, приступить на регулярной основе к совместному мониторингу радиоактивного загрязнения дальневосточных акваторий в целом. По результатам такого совместного мониторинга будет даваться информация общественности как своих стран, так и мировой общественности, о текущем состоянии радиоактивного загрязнения морской среды в регионе.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Никитин, Александр Иванович, Обнинск

1. АМАП.-СПб, 1998.-186 с. (Атлас, 1980) Атлас океанов: Северный Ледовитый океан / Министерство обороны СССР:

2. A.И., Чумичев В.Б. Радиоактивное загрязнение Балтийского моря в 1980г. // Метеорология и гидрология.-1983.-№9- С. 72-78.

3. B.Б., Шкуро В.Н. Методика концентрирования радиоцезия из морской воды на волокнистых сорбентах // Труды института / Государственный океанографическийинститут.—1985 — вып.174.-С. 83-88.

4. Вакуловский и др., 1985) Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. О загрязнении арктических морей радиоактивными отходами западноевропейских радиохимических заводов // Атомная энергия—1985—т.58.- вып.б-С. 445-449.

5. Вакуловский и др., 1987) Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. О воздействии поступления радиоактивных промышленно-загрязненных вод Северного моря на радиационную обстановку в Балтийском море // Атомная эиергия.-1987.-т.63 — вып.2.-С. 104-108.

6. Вакуловский и др., 1988 ) Вакуловский С.М., Никитин А.И., Чумичев В.Б. Загрязнение Белого моря радиоактивными отходами западноевропейских стран // Атомная энергия.-1988.-т.65 -вып. 1.-С. 66-67.

7. Геологический, 2001) Геологический вестник центральных регионов России: Информационный бюллетень / №2(15)'.— 2001.-89 с.

8. Добровольский и Залогин, 1965) Добровольский А.Д., Залогин Б.С. Моря СССР М.: Мысль, 1965.-351 с.

9. Иванов и др., 1997) Иванов А.Б., Красилов Г.А., Логачев В.А., Матущенко A.M., Сафронов В.Г. Северный полигон Новая Земля. Радиоэкологические последствия ядерных испытаний / Государственный институт прикладной экологии — Москва,-1997,-85 с.

10. Исследование, 1992) Исследование экосистем Берингова и Чукотского морей / Под редакцией Ю.А.Израэля и А.В.Цыбань.-С.-Петербург: Гидрометеоиздат.- 1992 С. 569-573.

11. Методика, 1995) Методика контроля радиоактивного загрязнения водных объектов (МВИ.01.-7/96) / Под редакцией А.И.Никитина-Согласовано: директор ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ» В.П.Ярына, 13.03.1996г.-Обнинск: НПО «Тайфун» .-1995г.-43 с.

12. Методические, 1986) Методические рекомендации по определению радиоактивного загрязнения водных объектов / Под редакцией С.М.Вакуловского— М.: Гидрометеоиздат—1986.—78 с.

13. МНТЦ 2254, 2002) Экспедиция в Карское море. Экспресс-отчет / Международныйнаучно-технический центр-Проект № 2254-Руководитель исследований

14. A.И.Никитин, менеджер проекта С.А.Лавковский- Борт НИС «Иван Петров».— 2002г.-60 с.

15. Никитин и др., 1990) Никитин А.И., Кабанов А.И., Бовкун Л.А. Применение волокнистых сорбентов для концентрирования радиоактивного цезия из пресных природных вод // Радиохимия.-1990г,- №4.-С. 89-93.

16. Никитин и др., 1991) Никитин А.И., Катрич И.Ю., Кабанов А.И., Чумичев В.Б., Смагин

17. B.М. Радиоактивное загрязнение Северного Ледовитого океана по результатам наблюдений в 1985-1987гг. // Атомная энергия.-1991.-т.71.-вып.2.-С.169-172.

18. НКДАР, 1984) Облучение в результате ядерных взрывов / НКДАР ООН: 33 сессия, 25-29 июня 1984г.—A/AC.82/R.422.

19. Новоземельский, 2000) Новоземельский полигон: обеспечение общей и радиационной безопасности ядерных испытаний. Факты, свидетельства, воспоминания — Коллектив авторов под руководством В.А.Логачева.-М.: ИздАТ-2000г.—487 с.

20. Роскомгидромет, 1992) Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1991г. / Ежегодник.-Роскомгидромет.-Обнинск: НПО "Тайфун",-1992.

21. Росгидромет, 1993) Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1992г. / Ежегодник-Под редакцией К.П.Махонько.-Росгидромет-Обнинск: НПО «Тайфун» .-1993.

22. Росгидромет, 1996) Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1996г. / Ежегодник.-Под редакцией К.П.Махонько.-Росгидромет-Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат-1998 г.

23. Росгидромет, 2000) Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1999г. / Ежегодник.-Под редакцией К.П.Махонько.-Росгидромет-Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат.—2000г.

24. Сапожников и др., 2006) Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика / Ю.А.Сапожников, Р.А.Алиев, С.Н.Калмыков.-М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.— 286 е.: (Методы в химии).

25. Сивинцев и др., 1994) Сивинцев Ю.В., Высоцкий В.Л., Данилян В.А. Радиоэкологические последствия тяжелой радиационной аварии на атомной подводной лодке в бухте Чажма в 1985г. // Атомная энергия.-1994.-том 76 — вып.2.-С.158-160.

26. Сивинцев и др., 2005) Техногенные радионуклиды в морях, омывающих Россию. Радиоэкологические последствия удаления радиоактивных отходов в Арктические и Дальневосточные моря («Белая книга-2000») / Сивинцев Ю.В., Вакуловский

27. С.М., Васильев А.П., Высоцкий В.Л., Губин А.Т., Данилян В.А.|, Кобзев В.И., Крышев И.И., Лавковский С.А., Мазокин В.А., Никитин А.И., Петров О.И., Пологих Б.Г., Скорик Ю.И-М.: ИздАТ.-2005.- 624 с.

28. Сойфер и др., 1999) Сойфер В.Н., Горячев В.А., Сергеев А.Ф. и др. Эволюция радиоактивного загрязнения донных отложений в зоне аварии на АПЛ в 1985г. в бухте Чажма // Метеорология и гидрология.—1999 — №1.—С. 48-63.

29. Сойфер, 2002) В.Н.Сойфер. Радиоэкология северного шельфа Японского моря — Владивосток: Дальнаука—2002 — 254 с.

30. Суховей, 1986) Суховей В.Ф. Моря Мирового океана.-Л.: Гидрометеоиздат-1986.-288 с.

31. Тайфун, 1998) Методические рекомендации по проведению мониторинга радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения радиоактивных отходов в Арктических и дальневосточных морях. (Окончательная редакция) -Отчет о НИР:

32. Тема 1.4.4.8. «Научное обеспечение мониторинга районов захоронения радиоактивных отходов в арктических и дальневосточных морях». Редактор сборника А.И.Никитин / Обнинск: ГУ «НПО «Тайфун» -1998.-147 с.

33. Терзиев, Шлыгин, 1983) Терзиев Ф.С., Шлыгин И.А. Организационные и научные принципы контроля за сбросами отходов в морскую среду // Труды института / Государственный океанографический институт.-1983 вып. 167 - С.5-15.

34. Тертышник и др., 1980) Тертышник Э.Г., Никитин А.И., Кабанов А.И., Птахин В.И. Комплекс приборов для отделения взвесей из проб воды // Труды института / Институт экспериментальной метеорологии—1980.-вып.5(94) -С. 65-68.

35. Тимофеев, 1960) Тимофеев В.Т. Водные массы Арктического бассейна-JI. :Гидрометеоиздат.-1960.-191 с.

36. АМАР, 1998) Arctic Pollution Issues / Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP): A state of the Arctic environment report -Oslo-Norway-1998.-859 p.

37. AMAP, 1997) Radioactive contamination in the Russian Arctic: Report of Russian Experts for AMAP 1997 / Edited by M.Balonov, Yu.Tsaturov, B.Howard, P.Strand.-AMAP-Data Centre Report 1997.-166 p.

38. AMAP, 2002) Arctic pollution 2002 / AMAP-Arctic Monitoring and Assessment Programme.-0slo.-2002.

39. Brown et al., 2002) Brown J.E., Nikitin A., Valetova N.K., Chumichev V.B., Katrich I.Yu.,

40. EPA, 1990) Recovery of low-level radioactive waste packages from deep-ocean disposal sites / By Barrie B. Walden.-Project officer Robert S. Dyer.- United States Environmental Protection Agency .-EPA 520/1-90-027.-September, 1990.-40 p.

41. EA, 1974) Convention on the Prevention of Marine Pollution by Dumping of Wastes and Other Matter / International Atomic Energy Agency: Information Circular INFCIRC/205/.-11 June 1974.

42. EA, 1975) Convention on the Prevention of Marine Pollution by Dumping of Wastes and Other Matter. Definitions and Recommendations / International Atomic Energy Agency: Information Circular INFCIRC/205/Add.l.-10 January 1975.

43. EA, 1978) Convention on the Prevention of Marine Pollution by Dumping of Wastes and Other Matter. Definitions and Recommendations / International Atomic Energy Agency: Information Circular INFCIRC/205/Add.l/Rev. 1/.-August 1978.

44. EA, 1986) Definitions and Recommendations for the Convention on the Prevention of Marine Pollution by Dumping of Wastes and Other Matter, 1972: 1986 Edition / IAEA Safety Series No. 78.-IAEA.-Vienna.-1986.

45. EA, 1991) Inventory of radioactive material entering the marine environment: Sea disposal of radioactive waste. IAEA TECDOC-588, IAEA, Vienna, 1991.

46. JRNEG, 1994) Radioactive contamination at dumping sites for nuclear waste in the Kara

47. Sea. Results from the Russian-Norwegian 1993 expedition to the Kara Sea / Joint Russian-Norwegian Expert Group for Investigation of Radioactive Contamination in the Northern Areas .-November 1994.-ISBN 82-993079-3-7.-122 p.

48. Kautsky, 1980) Kautsky H. Distribution of the radioactive fallout products in the water of the North Atlantic and the Barents Sea during the year 1972 // Isotope Marine Chemistry.— 1980.- Tokyo-P. 9-23.

49. Kautsky & Murray, 1981) Kautsky H., Murray C. Artificial radioactivity in the North Sea // Atom. Energy Rev. .-1981,-Suppl. No.2.-P. 63-105.

50. Kershaw & Baxter 1993) Kershaw P., Baxter A. Sellafield as a source of radioactivity to the Barents sea // Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic-Edited by Per Strand and Elis Holm.-Osteras.-l 993.-P. 161 -176.

51. Nagaya & Nakamura, 1980) Nagaya Y., Nakamura K. Distribution of Sr-90 and Cs-137 in deep waters around Japan // 3rd NEA Seminar on Marine Radioecology: Pro ceedings.-Tokyo, 1979.-Paris.-1980.-P. 143-154.

52. Holm.-Osteras.-1993.-P.l 15-119.

53. Ostlund and Werner, 1965) Ostlund H.G. and Werner E. The electrolytic enrichment of tritium and deuterium for natural tritium measurements // Tritium in the physical and biological sciences.-1965— №1.-IAEA.-Vienna.-P. 95-104.

54. Perez-Sabino, 1998) Perez-Sabino J., Oliva В., Orozko R., Aguilar E. Radioactive contamination in the Guatemalian marine environment // International Symposium on

55. Marine pollution: Proceedings-Monaco, 5-9 October, 1998.-IAEA TECDOC-1094-IAEA—Vienna.—1999.-P. 550-552.

56. Preston et al., 1978) Preston A., Jefferies D., Mitchell N. The impact of cesium-134 and -137 on the marine environment from Windscale // Seminar on Radioactive effluents from nuclear fuel reprocessing plants-Karlsruhe, 1977-Luxemburg, 1978.-P. 401-420.

57. Sarkisov, 1999) Sarkisov A.A. Radioecological Consequences of the Radiation Accident Onth

58. Nuclear Submarine m Chazhma Bay // The 4 International conference on Environmental Radioactivity in the Arctic.-Edinburgh, Scotland, 20-23 September, 1999.-P. 78-80.

59. Environmental Radioactivity.-1994.-Vol. 23.-P. 103-122.

60. Water, 1989) Water quality. Determination of tritium activity concentration: Liquid scintillation counting method / International Standard ISO 9698.-1989.

Информация о работе

Никитин, Александр Иванович
доктора географических наук
Обнинск, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря Северного и Дальневосточного регионов Российской Федерации - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы