авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Натурные исследования последствий сброса и захоронения радиоактивных отходов в моря северного и дальневосточного регионов российской федерации

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Никитин Александр Иванович

НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ

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

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)

Защита состоится __21 декабря_______2009г. в _12_ часов на заседании Диссертационного совета Д 002.049.01 ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН по адресу: 107258, г. Москва, ул. Глебовская, д. 20-б.

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

Автореферат разослан _________________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

Доктор географических наук, профессор Г.М.Черногаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Удаление радиоактивных отходов (РАО) в морскую среду с целью захоронения в течение многих лет осуществлялось странами, имеющими ядерную энергетику. Значительное количество упакованных РАО 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 (ТРО) 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 (см. Рис.1) около 46 ПБк радиоактивных отходов в упакованном виде. В неменьших масштабах осуществляется и прямое удаление в морскую среду РАО низкой активности, образующихся в процессе эксплуатации предприятий ядерного топливно-энергетического цикла. Здесь характерным примером является деятельность комбината по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в Селлафилде (Англия), сбрасывающего жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) низкой активности в прибрежные воды Ирландского моря.

До начала 90-х годов прошлого века в печати не сообщалось о том, что СССР производит удаление РАО в морскую среду. Правительством Российской Федерации было принято решение о доведении до общественности сведений о практике удаления РАО 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".

Захоронение РАО в моря производилось бывшим СССР в течение длительного времени (с 60-х годов прошлого века). В моря СССР непосредственно сливались ЖРО низкого уровня, сбрасывались ТРО (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 ОЯТ, так и без него (а также целые реакторные отсеки атомных подводных лодок (АПЛ), и даже АПЛ целиком).

Вплоть до 1972г. не имелось международных соглашений, регламентирующих сброс РАО 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 РАО. Согласно требованиям ЛКД на Госкомгидромет СССР был возложен ряд обязанностей, в том числе и осуществление наблюдений за состоянием моря в соответствии с условиями Конвенции.

Несмотря на присоединение СССР (в 1976г.) к Лондонской конвенции, сбросы РАО 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 РАО в морях России вызвало обеспокоенность мировой научной и широкой общественности, в особенности соседних государств Норвегии, Японии и Республики Корея. 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 международные 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.

Задача контроля радиоактивного загрязнения природных вод возложена на Росгидромет правительственными природоохранными законодательными актами. Во исполнение постановлений Правительства СССР, а затем Российской Федерации, ГУ «НПО «Тайфун» с начала 70-x годов прошлого века проводит экспедиционные обследования радиоактивного загрязнения омывающих территорию России морей. Детальные международные исследования радиоактивного загрязнения морской среды в районах захоронения РАО в морях Российской Федерации проводились в рамках трех совместных Российско-Норвежских экспедиций (1992, 1993 и 1994гг.) и в экспедиции по проекту МНТЦ №2254 (2002г.) в районы захоронения РАО в Карском море, и совместной Российско-Японско-Корейской экспедиции (1994-1995гг.) в районы захоронений РАО в дальневосточных морях. В ходе этих исследований получен экспериментальный материал о радиоактивном загрязнении морской среды как непосредственно в районах захоронений РАО, так и в удаленных от мест 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 утечки 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.

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

1. Обнаружить и установить координаты затопленных объектов с радиоактивными веществами, в первую очередь реакторных отсеков АПЛ (для районов захоронений 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 РАО, затопленные суда с РАО, 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. АПЛ (для районов захоронений в Северном и Дальневосточном регионах).

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

Методика исследований. В основу работы положены материалы исследований, проведенных в 1984-2002гг. в районах сброса ЖРО и захоронения ТРО в морях, омывающих территорию Российской Федерации. Кроме того, для 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 одновременно с отбором воды); средства отбора и обработки проб донных отложений (поверхностного слоя и колонок для изучения вертикальных профилей содержания радионуклидов); методики радионуклидного анализа отбираемых проб морской воды и донных отложений.

Для изучения гидрологических параметров районов захоронения радиоактивных отходов использовались стандартные для научно-исследовательских судов Росгидромета методики определения температуры и солености морских вод.

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

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

  • В районах захоронений РАО 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: АПЛ с реакторами с невыгруженным ОЯТ (залив Степового), реакторных отсеков АПЛ с реакторами 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 металлических контейнеров с РАО и состояние корпусов других затопленных объектов с радиоактивными веществами; установить отсутствие в настоящее время воздействия сброса и захоронения РАО на уровни радиоактивного загрязнения открытых районов арктических и дальневосточных морей; установить районы захоронений, в которых имеют место локальные эффекты проведенных захоронений РАО; установить характер и масштаб проявления локального воздействия проведенных сбросов и захоронений на акваториях районов захоронений. Материалы подводной видеосъемки явились основой для идентификации затопленных объектов.

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 ОЯТ, так и без него.
  • Получение информации о состоянии внешних оболочек затопленных объектов с радиоактивными веществами, в том числе и оболочек контейнеров с РАО, 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 РАО в арктических и дальневосточных морях, так и в районах моря, удаленных от мест захоронения. Данные о радиационной обстановке доведены до научной и широкой мировой общественности, что позволило снять остроту проблемы, вызванную главным образом отсутствием у населения достоверных данных о фактических последствиях захоронения РАО в море.
  • Получение данных, позволивших оценить тенденции в изменении со временем радиационной обстановки в заливе Абросимова, являющегося одним из наиболее радиоэкологически значимых районов захоронения ТРО в связи с затоплением в нем реакторных отсеков АПЛ с реакторами, содержащими невыгруженное ОЯТ.
  • Вклад результатов исследований в районах захоронений в арктических морях в международные проекты ИАСАП (инициированный МАГАТЭ проект по оценке возможных последствий захоронения РАО 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-математического моделирования 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.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.