5.Радиоэкологическая обстановка на Крайнем Севере России (проблемы, источники загрязнения, география)

5.Радиоэкологическая обстановка на Крайнем Севере России   (проблемы, источники загрязнения, география)

При подготовке настоящего экспертного заключения комиссия сочла целесообразным проанализировать общую радиоэкологическую ситуацию, сложившуюся на Крайнем Севере Российской Федерации в настоящее время.

В приводимой ниже экспертной оценке, показывается, что возможное строительство АТЭС ММ в г.Певек приведет  к еще большему возрастанию радиоэкологической нагрузки на районы Крайнего Севера.

Арктический регион России в силу своих географических и социологических особенностей в большей степени подвергается опасности радиоактивного загрязнения и степень этой опасности постоянно возрастает. Во многом это связано с наличием в регионе большого количества военных объектов по испытаниям ядерного оружия и атомных военно-морских баз. В настоящее время отдельные территории Арктического региона России относится к числу экологически неблагоприятных. Особое внимание при этом следует обратить на радиационную обстановку, которая на Кольском полуострове и в других областях Арктики грозит стать катастрофической. Можно выделить следующие источники потенциальной опасности радиоактивного загрязнения окружающей среды:

-энергетические ядерные установки,  в числе которых — Кольская  и Билибинская атомные станции;

-атомный ледокольный флот;

-Северный флот, оснащенный подводными и надводными кораблями с ядерными энергетическими установками и несущий ядерное оружие;

-судоремонтные и судостроительные заводы как гражданского, так и военного профиля;

-испытания ядерного оружия на Новой Земле;

-подземные ядерные взрывы в «мирных» целях;

-предприятия, занимающиеся переработкой и утилизацией радиоактивных отходов и списанных подводных лодок;

-пункты захоронения радиоактивных отходов;

-затонувшие атомные корабли;

-последствия выпадения радиоактивных осадков после аварии на Чернобыльской АЭС.

В этот список следует внести и предприятия, которые своей деятельностью также оказывают неблагоприятное влияние на радиационную обстановку в регионе, так как радиоактивные продукты их деятельности поступают по северным рекам в моря Арктического бассейна. К ним относятся: Сибирский химический комбинат, расположенный в районе г. Томска, производственное объединение «Маяк» на Южном Урале и Красноярский горно-химический комбинат вблизи г. Красноярска.

Мурманская область по количеству ядерных реакторов на душу населения превосходит все другие области и страны. Здесь широко распространены объекты, применяющие различные ядерные технологии. Из гражданских объектов – это, прежде всего, Кольская атомная электростанция, имеющая четыре энергоблока с водо-водяными реакторами под давлением типа ВВЭР-440 единичной электрической мощности 440 МВт (причем, два из них близки к выработке ресурса), а также планируется строительство Кольской АЭС-2 мощностью 640х2 МВт. На 58 предприятиях и учреждениях области используются различные радиоизотопные приборы технологического контроля. В Мурманске на РТП «Атомфлот» базируются 9 судов (8 ледоколов и 1 лихтеровоз) с 13-ю водо-водяными реакторами под давлением.

Основное количество ядерных объектов связано с вооруженными силами. Северный флот имеет (по материалам печати) на своем вооружении 123 атомных судна, на борту которых в сумме имеется 235 ядерных реакторов. Основные базы находятся в Кольском заливе и по побережью Кольского полуострова.

Добычу и переработку естественно-радиоактивного сырья (лопарит, беделлит, перовскит) ведут Ловозерский и Ковдорский горно-обогатительные комбинаты на Кольском полуострове. Содержание радиоактивных веществ в руде, полупродуктах и готовой продукции — вблизи нижней границы интервала активностей, требующих специальной организации работ и радиационного контроля.

Радиоактивные отходы (РАО), образующиеся при эксплуатации АЭС и судов с ядерными энергетическими установками (ЯЭУ), накапливаются для длительного хранения в специальных сооружениях при АЭС и на предприятиях, обслуживающих судовые ЯЭУ, расположенных на территории или вблизи соответствующих предприятий.

Современные атомные электростанции и ЯЭУ атомных подводных лодок являются наиболее распространенным и вероятным источником загрязнения природной среды. На Кольском полуострове, находится пять мест для утилизации ядерных отходов. Ядерные отходы с 200 ЯЭУ Северного флота и предприятий по обслуживанию утилизируются на военных базах вдоль Кольского полуострова и около Северодвинска в Архангельской области. Отработанное ядерное топливо с Кольской АЭС хранится на станции, а затем отправляется на переработку на ПО «Маяк». Низкоактивные отходы с гражданских предприятий хранятся в 30 километрах от Мурманска. В Кольском заливе Мурманское морское пароходство осуществляет временное хранение радиоактивных отходов на пяти судах. Для затопления твердых и слива жидких РАО в Карском и Баренцевом морях вплоть до 1986 года пароходство использовало суда «Лепсе», «Володарский» и «Серебрянка». Отдельные площадки для слива низкоактивных и жидких РАО находились в непосредственной близости от побережья Кольского полуострова. До 1985 года большое количество РАО было затоплено в Карском море и в бухтах архипелага Новая Земля. На сегодняшний день РАО утилизируются в Мурманской,  Архангельской областях и в ряде других мест, расположенных в Сибири. Суда «Лотта», «Серебрянка», «Лепсе», «Володарский» и «Имандра», использующиеся для хранения радиоактивных отходов и отработанного ядерного топлива, стоят в Кольском заливе всего в двух километрах от жилых домов. Весь гражданский атомный ледокольный флот России также обслуживается в Мурманске. На борту ледоколов неоднократно возникали пожары.

В результате эксплуатации военного и гражданского атомных флотов, базирующихся в Мурманской и Архангельской областях, ежегодно образуется до тысячи кубических метров твердых и 5 тысяч кубических метров жидких радиоактивных отходов. Доля высокоактивных отходов составляет не более 5-7%, а отходы с содержанием трансурановых элементов практически отсутствуют. Примерно 85% от всего объема отходов образуются на судоремонтных предприятиях. Указанный уровень ядерных отходов удерживается последние двадцать лет.

В настоящее время принято решение Правительства РФ о создании для нужд Мурманской области и других районов регионального могильника твердых радиоактивных отходов (ТРО), который позволит захоранивать (т.е. навсегда выводить из сферы обращения) как уже накопленные отходы, так и те, которые будут образовываться при выводе из эксплуатации 1-ой очереди Кольской АЭС и судовых ЯЭУ. Рассматривается вариант строительства регионального могильника на Кольском полуострове в районе «Дальних Зеленцов» или на Новой Земле.

Другим источником ухудшения радиологической обстановки в Арктическом регионе России, который следует особо отметить, являются надводные и подводные ядерные испытания на шельфе Баренцева и Карского морей. При этом основное беспокойство приносит ядерный полигон на Новой Земле, где уже проведено 132 ядерных взрыва, из них 86 — в атмосфере и 8 — в Баренцевом и Карском морях.

История военных Новоземельских испытаний делится на два этапа. Первый этап — с 1954 по 1963 годы характеризуется мощными ядерными взрывами в атмосфере на высоте 3-10 км, а также над водой и под водой на глубинах до 100-200 м. Здесь были произведены самые сильные в мировой практике взрывы в 58 мегатонн (30.10.61 г.) и в 30 мегатонн (5.08.62 г.). В основном же мощность взрывов была порядка одной мегатонны. Еще в 1958, 1961 и 1962 годах в атмосфере производили ежегодно не менее 30 взрывов, а иногда по 7-8 ежемесячно. Несколько мощных бомб (20-25 мегатонн) было взорвано в прибрежной зоне моря к западу и востоку от пролива Маточкин Шар. Во второй половине 1961 и 1962 годов произвели серию ядерных взрывов в открытом море.

После начала наземных испытаний отмечались значительные выпадения радиоактивных веществ в Мурманской области, Коми АССР и в других районах и населенных пунктах Севера. В районе Новой Земли ледокольные суда неоднократно попадали в районы с повышенным радиационным фоном, который являлся результатом того, что при ядерном взрыве часть газов по трещинам попадала в атмосферу и затем разносилась на большие расстояния. При воздушных ядерных взрывах в атмосферу и на поверхность океана попало значительное количество радионуклидов, состав которых отличается от состава радиоактивных отходов атомного производства. В основном это продукты деления, часть не разделившегося ядерного топлива,  продукты активации нейтронами деления воздуха, воды, грунта, биоты.

Считается, что при наземных ядерных взрывах мощностью в 1 Мт образуется радиоактивный след протяженностью в несколько сот километров. При этом оседает до 80% образовавшейся радиоактивной пыли. В моменты ядерных

взрывов или катастроф на АЭС уровни радиации за счет концентрации радионуклидов, особенно короткоживущих, значительно превышают так называемые среднемесячные и среднегодовые уровни. Часть загрязнения выпадает неподалеку от места испытания. Часть долгоживущих изотопов задерживается в нижнем слое атмосферы (тропосфере) и перемещается струями ветра на большие расстояния, постепенно выпадая на море и на суше.

Подавляющая часть радиоактивных осадков выпала в Северном полушарии, где проводилось большинство испытаний. Те люди, которые находились недалеко от испытательных полигонов, получили в результате значительные дозы облучения. Оленеводы и рыбаки в открытом море на Крайнем Севере получили дозу облучения от цезия-137, в 100-1000 раз превышающую среднюю индивидуальную дозу для остальной части населения.

Радионуклиды, выпадающие из атмосферы, постепенно накапливаются в почвенно-растительном покрове. В ходе накопления нуклидов происходит их радиоактивный распад, миграция в глубь почвы и частичный смыв поверхностными водами в реки, озера и моря. Важные исследования специфической цепочки «лишайник — олень — человек» в районах Крайнего Севера России провела группа ленинградских ученых. Они изучали содержание и динамику свинца-210, полония-210, цезия-137 и стронция-90 в различных лишайниках, оленине, организме людей. В 1965-1966 годах в Мурманской и Архангельской областях, Республики Коми, на Таймыре и Чукотке содержание цезия-137 в организме оленеводов было в 5 раз выше, чем в 1986 году, а по сравнению с жителями юга России — в десять- сто раз. Удельная активность стронция-90 в костной ткани оленеводов во много раз (до 60 раз) превышает аналогичные значения у людей, не связанных с оленеводством. Доза внутреннего облучения за счет цезия-137 у коренного населения составляет основную долю искусственного облучения. Очень высокая смертность коренного населения во многом связана с раковыми опухолями кишечника и легких.

Достаточно мощным является загрязнение радионуклидами морей при различного рода захоронениях РАО. Многие морские организмы способны накапливать в себе радиоактивные вещества, даже если они находятся в очень низкой концентрации. Следует заметить, что некоторые радионуклиды свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получить относительно высокие дозы внутреннего облучения.

С конца 50-х годов по 1992 год Советским Союзом в Северных морях были затоплены отходы суммарной активностью 2,5 млн. Кюри, в том числе 15 реакторов и экранная сборка атомной подводной лодки  и 3 реактора и экранная сборка атомного ледокола «Ленин». Из них 13 реакторов аварийных АПЛ (6 из них с невыгруженным ядерным топливом), а также 3 реактора и экранная сборка с частично невыгруженным топливом ледокола «Ленин» были затоплены у Новой Земли.

Еще 2 реактора без топлива и жидкие РАО суммарной активности 12300 Ки и ТРО – 62300 Ки  были затоплены в Японском море. Реакторная экранная сборка была сброшена у берегов Камчатки.

На Чукотке построена Билибинская атомная теплоэлектроцентраль (АТЭЦ).

На станции работают 4 блока ЭГП-6 (графитовые канальные реакторы раннего периода). 1 и 2 блоки введены в эксплуатацию в 1974, 3 блок — в 1975 году, 4 блок — в 1976 году. Станция работает по скользящему графику для покрытия требующихся электри­ческих и тепловых нагрузок региона (здесь и далее см. книгу В.М.Кузнецов «Российская атомная энергетика. Вчера, сегодня, завтра. Взгляд независимого эксперта.», г. Москва, 2000 г.)

Билибинская АТЭЦ проектировалась по блочному принципу. Все четыре реактора расположены в одном реакторном отделении. На­ружные стены реакторного зала сделаны из алюминиевых панелей. В связи с отсутствием бетонных стен при перезагрузке топливных каналов используется контейнерный способ. С помощью специаль­ного защитного контейнера топливные каналы выгружаются в хра­нилище, находящееся прямо в реакторном зале.

Уран-графитовый реактор Билибинской АЭС — канального типа с трубчатыми тепловыделяющими элементами, выполнен­ными из нержавеющей стали.

На Билибинской АТЭЦ применена одноконтурная тепловая схема.

Конструкция ТВЭЛов и каналов реактора, по замыслу их создателей, должны предотвращать попадание образующихся в урановом топливе радионуклидов в воду первого контура и к пот­ребителям. Однако, конструкторы не учли возможность диффузии трития через стенки ТВЭЛов, сделанных из нержавеющей стали, в воду первого контура и далее, поэтому она насыщена радиоактив­ной тритиевой водой. Через оболочку ТВЭЛа, изготовленного из нержавеющей стали, проникает до 80% трития.  Несовершенная конструкция реактора Билибинской АТЭЦ, многочисленные утечки воды из первого контура привели к тому, что регион этой стан­ции загрязнен не только стронцием-90 и цезием-137, но и трити­евой водой, которая по своим свойствам близка к обычной воде, легко включается в биогеохимические циклы и влияет негативно на биосфе­ру.

Воды зоны оттаивания мерзлотных пород, сформировавшейся под объектами первой очереди Билибинской АТЭЦ, содержат тритий в концентрациях от 156 ТЕ (промплощадка) до 1719 ТЕ (скважина N 16), что сравнимо по порядку величины с глобальными концент­рациями трития, произведенными в 50-ых годах в результате взрывов водородных бомб. Для сравнения: Максимальные концент­рации трития в атмосферных осадках над Великобританией, обра­зовавшиеся при испытаниях термоядерного оружия, наблюдались в 1963 году и доходили до 2000-4000 ТЕ (ТЕ — тритиевая единица, создающая 7,2 распада в минуту в литре воды). Ураганные кон­центрации трития в регионе Билибинской АТЭЦ невозможно объ­яснить естественными причинами, так как в аналогичных породах северной Якутии (верховья р. Яны) содержание трития в водах сезонно-талых поверхностных грунтов не превышает 2 ТЕ. По зак­лючению ученых из Московского университета им. М.В.Ломоносова и специалистов из института «ВСЕГИНГЕО» такие большие концентрации трития можно объяснить только утечками из коммуникаций на промплощадке первой очереди Билибинской АТЭЦ.

На энергоблоках Билибинской АТЭЦ большая часть оборудования исчерпала или в ближайшее вре­мя исчерпает свой ресурс. Энергоблоки не соответствуют требо­ваниям правил и норм по безопасности и доведение их  до соот­ветствия указанным требованиям невозможно.

Основные  проблемы  в обеспечении безопасности АТЭЦ заключаются в следующем:

  • электрооборудование систем управления и защиты реакторов многократно выработало установленный ресурс, элементная  база  морально  устарела, часть комплектующих элементов в настоящее время снята с производства и не поставляется на АТЭЦ;
  • происходит значительный  отток  опытных  кадров. Это связано с проблемами оплаты труда;
  • наблюдается снижение уровня квалификации персонала, непосредственно связанного с обеспечением  ядерной  безопасности  (оперативный  персонал,  персонал лаборатории СУЗ).

Ниже приведено описание  наиболее серьезных инцидентов, происшедших на этой АТЭЦ:

  • в 1991 году на станции произошла авария с массовым выхо­дом опускных труб барабана сепаратора.
  • · 20.09.91г. Старшим мастером цеха централизованного ремонта (ЦЦР) Липскусом В.Ю. был органи­зован вывоз из ремонтно-монтажных мастерских, находящихся в зоне строгого режима, радиоактивных отходов (РАО) в храни­лище твердых и жидких отходов. При вывозе ведро с отходами упало с погрузчика, в результате чего произошло загрязнение территории  АЭС [20];
  • · 10.07.91г. в результате вывоза жидких высокоактивных радиоактивных отходов в хранилище произошла утечка РАО, в результате оказалась загрязнена не только территория АЭС и автомашина по перевозке, но и территория главного административного корпуса. Ремонтный персонал и персонал отдела охраны труда и техники безопасности пы­тался скрыть случившееся, чем ухудшил радиационную обста­новку на АЭС. На 4-х человек переданы материалы в следственные органы. Этот инцидент был квалифицирован  третьим  уровнем  по международной шкале;
  • · Контрольный уровень облучения (3 бэр) в 1997 г. на АЭС превысил у 19 работников.

Большие опасения вызывает вопрос степени ядерной безопасности Билибинской АЭС. Ниже приведены некоторые выдержки из докладов Государственного комитета по охране окружающей среды Чукотского автономного округа (Госкомчукотэкологии) за 1995 и 1996 годы.

«…Введенная в строй в 1974 году, первая очередь БАЭС, эксплуатируется в настоящее время с отступлениями от действующих санитарных правил по 63 пунктам. Срок эксплуатации станции заканчивается в 2000 году. На станции скопилось более 510 тонн отработанного топлива и 685 кубометров жидких отходов. Ввиду сложившейся ситуации нельзя исключить вероятность аварий на Билибинской АЭС в течение 10-15 лет (период строительства второй очереди атомной станции). При этом аварии могут носить радиационный, нерадиационный и смешанный вариант. Наметилась тенденция увеличения дозовых нагрузок персонала, имеются признаки понижения эффективности очистных фильтрующих систем станции. Наибольшие уровни радионуклидов обнаружены в пробах почвы и лишайников, отбираемых по направлению факела воздушных выбросов на местности, прилегающей к Билибинской АЭС. Подобная картина наблюдается и в донных отложениях при сбросе канализационных вод с промплощадки АЭС. Регистрируемые загрязнения радионуклидами вокруг АЭС носят явно трассерный характер и указывают на снижение эффективности очистных и фильтрующих систем…»

В 1992 году институт “Атомэнергопроект” разработал проект модернизации станции. Проект не был утвержден, а модернизация  АЭС из-за отсутствия средств тоже не проводилась. По мнению специалистов, безопасность станции вызывает серьезные опасения. Необходима срочная реконструкция основных узлов и усовершенствование очистных систем станции с доведением ядерной безопасности до необходимого уровня. По мнению Чукотского окружного штаба гражданской обороны, в случае аварии возможно загрязнение более 1300 квадратных километров территории и облучение 100 тысяч жителей России. Учитывая замедленность биологического круговорота веществ в экосистемах Чукотки, ликвидировать последствия катастрофы практически будет невозможно.

В 1995 годы мониторинговые исследования общей радиационной обстановки округа проводились Певекским и Колымским территориальными управлениями по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Мониторинговые наблюдения показали, что в целом по Чукотке уровень радиации не вызывает опасений и не превысил значений радиоактивности по сравнению с 1994 годом. В том же году Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт проводил радиационные исследования и отбор проб в Чаунском и Билибинском районах. Превышений допустимых норм не было выявлено, содержания радионуклидов в организмах исследуемых людей также не было зафиксировано. Было, однако, установлено, что концентрация цезия-137 в растениях Билибинского района в 2-4, а концентрация стронция-90 — в два раза превышают содержание этих радиоизотопов в аналогичных пробах Чаунского района. Следует также отметить, что содержание стронция-90 в костях жителей округа, ведущих традиционный образ жизни, в 5-6 раз выше среднероссийского, а общегодовая эффективная эквивалентная доза облучения  составляет 0,5 бэр/год при среднем значении по округу 0,4 бэр/год. Это в первую очередь объясняется концентрацией радиоактивных веществ в трофической цепи “ягель-олень-человек” и тяжело протекающим выводом радиоактивного стронция из костной ткани организма человека.

Радиоактивное загрязнение территория Чукотского автономного округа имеет несколько источников. Основным источником повышенного уровня радиоактивного загрязнения территории являются последствия ядерных испытаний на полигонах Новой Земли 50-60-х годов. Западные ветры арктических циклонов переносили радиоактивные осадки и явились причиной загрязнения Чукотки радиоизотопами, особенно на ее северном побережье. Концентрация радиоактивных веществ в выпадающих осадках была невысокой, но даже незначительные количества радиоактивных веществ имеют свойство аккумулироваться в почвенном покрове, а, следовательно, возрастать в растениях, особенно в тундровых лишайниках, и представлять генетическую и медицинскую угрозу здоровью человека (в 1960-х годах было замечено резкое ухудшение состояния здоровья населения, особенно оленеводов).

Вторым из источников радиоактивного загрязнения территории Чукотки является Билибинская атомная электростанция.

Третьим, и наиболее актуальным источником радиоактивного загрязнения, являются РИТЭГи (радиоизотопные термоэнергогенераторы). Около 60% всех источников ионизирующего излучения на Чукотке подлежат вывозу за ее территорию и захоронению в виде радиоактивных отходов, поскольку срок их эксплуатации давно вышел. В ведении Провиденской гидробазы Гидрографического предприятия Департамента Морского флота РФ пребывают наиболее опасные и мощные РИТЭГи в количестве 85 штук и суммарной остаточной активностью 5,64 мКи. Гидробаза вследствие различных причин не контролирует состояния большинства своих РИТЭГов, радиационные источники энергии разбросаны по всему арктическому побережью, включая участки моря до Северного морского пути. Вопреки законам России о радиоактивной безопасности, доступ посторонних лиц ко многим РИТЭГам не ограничен. Так, например, недалеко от поселка Малая Бараниха находится энергогенерирующая установка из трех РИТЭГов, и население поселка, таким образом, подвергается постоянной угрозе радиационного облучения. Вышедшие из строя установки представляют опасность аварийного радиоактивного облучения не только человека и животных, а и наземных и морских участков территории. С 1940-50-х годов до сих пор остается нерекультивированной территория добычи и переработки урановых руд в п. Западном и п. Северном (Чаунский район). Концентрация радона в хвостохранилищах рудника в сотни раз превышает фоновые значения.