3.2.Поверхностные водоемы-хранилища ПО «Маяк»
3.2.1.Характеристика водоемов-хранилищ
В1946 году между двумя старинными уральскими поселками Касли и Кыштым, где каскадом расположены многочисленные озера, начали создавать плутониевый комбинат или Объект № 817 (в будущем ПО «Маяк»). Для РХП этого комбината необходимо было много воды, которую брали из местных озер и рек и которые в первые годы работы производства также использовали в качестве хранилищ ЖРО.
Примечание. Здесь уместно привести выдержку из книги В.Н. Михайлова [15]: «…Как непоправимо загрязнились р. Теча и другие чистейшие, благодатные водоемы Южного Урала, любимые места отдыха и туризма, вследствие сбросов в них жидких отходов радиохимического производства и какой урон нанесен прилегающей к реки Теча территории Челябинской и Курганской областей. Объяснять это только незнанием, неграмотностью, непредусмотрительностью, легкомыслием или небрежностью наших ученых – основателей новых наук, цветом нашей физической, химической, металлургической, радиохимической и других областей наук, нельзя. Все они во главе с И.В. Курчатовым, В.Г. Харитоном и другими знали и понимали опасность радиационного облучения, а тем более повышенного, для жизни и здоровья человека…А сроки поджимали. Спецкомитет, ПГУ и сам И.В. Курчатов торопили: скорей, скорей. Монополию США на ядерное оружие необходимо было ликвидировать как можно быстрее…».
Использование водоемов-хранилищ в системе обращения с РАО. На ПО «Маяк» поверхностные водоемы-хранилища используются для временного хранения жидких САО и НАО.
Жидкие НАО формируются из следующих групп отходов [45]:
ЖРО завода по переработке ОЯТ; отработанные регенерационные растворы установки химического обессоливания и очистки воды водоема-охладителя; хозяйственно-бытовые и ливневые воды промплощадки; сбросные воды спецпрачечной; сточные воды спецканализации химико-металлургического завода; хозяйственнобытовые воды химико-металлургического завода.
На рис 3.1 показана схема обращения с жидкими НАО ПО «Маяк», а в табл. 3.1 характеристики этих отходов.
Воды спецканализации с удельной активностью 1,5·10-5 Ки/л и средним солесодержанием до 1 г/л подвергаются обессоливанию и очистке от радионуклидов на ионнообменных фильтрах очистных сооружений (см.рис.3.1). Очищенная вода активностью 2·10-7 Ки/л
56
сбрасывается в водоём оборотного водоснабжения В-2. |
|||
Регенераты очистных сооружений поступают в водоем В-3 Те- |
|||
ченского каскада водоемов (ТКВ). Сброс кислых регенератов осу- |
|||
ществляется в водоём В-4 и далее в водоемы В-10 и В-11. |
|||
Сточные воды |
|
|
Сточные воды |
спецканализации |
|
||
500 000 м3/год |
|
|
спецпрачечной |
|
|
|
70 000 м3/год |
|
|
Очищенная вода |
|
|
|
450 000 м3/год |
|
Ионный |
|
|
Водоем В-2 |
обмен |
|
|
оборотного |
(две ступени) |
|
|
водоснабжения |
|
|
Очищенная вода |
|
|
|
1,1 млн. м3/год |
Вода на очистку |
|
|
|
|
|
|
|
1,2 млн. м3/год |
|
|
|
Ионнообмен- |
Регенераты |
|
|
ные фильтры |
|
|
|
|
50 000 м3/год |
|
|
|
|
|
Регенераты |
Хоз-бытовые и |
|
|
50 000 м3/год |
|
|
|
|
ливневые воды |
|
|
|
5,5 млн м3/год |
Водоем 3 |
Водоем 4 |
Водоем 10 |
Водоем 11 |
Рис. 3.1. Схема обращения с жидкими низкоактивными отходами ПО «Маяк» |
|||
К жидким САО относятся: дренажно-десорбирующие раство- |
|||
ры, растворы отмывки и дезактивации оборудования, растворы |
|||
промывки экстрагента и экстракторов, растворы дезактивации чех- |
|||
лов и пеналов, конденсаты спецгазоочистки (2·10-2 Ки/л), отрабо- |
|||
|
|
57 |
|
танные смолы и перлитные пульпы.
До 1992 года все жидкие САО сбрасывались в водоем В-9 без переработки. С 1992 года основная часть растворов среднего уровня подвергается упариванию. Кубовый остаток с удельной активностью до 2 Ки/л направляется в водоём В-9, а конденсат с удельной активностью 10-5 Ки/л направляется в спецканализацию. В В-9 сбрасываются среднеактивные ЖРО химико-металлургического завода (ХМЗ) удельной активностью 2·10-3 Ки/л. Воды спецканализации ХМЗ перерабатывются на очистных сооружениях. Очищенная вода сбрасывается в водоем В-6, а гидратно-шламовая пульпа с альфа-активностью 2·10-3 Ки/л, образующаяся в процессе коагуляции, вывозится цистерной в водоем В-17. С 1970 года после пуска в эксплуатацию выпарного отделения в В-17 поступает тритиевый конденсат (10-6 Ки/л).
Объем и химический состав жидких НАО (2000 г.) |
Таблица 3.1 |
||||
|
|||||
|
|
|
Стоки |
|
|
Показатель |
ЖРО |
Хозбыто- |
ЖРО |
Хозбытовые |
|
|
ОЯТ |
вые и лив- |
спецпра- |
ХМЗ |
стоки ХМЗ |
|
|
невые |
чечной |
|
|
|
|
стоки |
70 |
|
|
Объем, тыс., м3 |
320 |
5300 |
110 |
170 |
|
Na+, мг/л |
155 |
42 |
146 |
460 |
54 |
Ca+, мг/л |
117 |
41 |
22 |
85 |
40 |
Mg+, мг/л |
53 |
18 |
10 |
43 |
12 |
Cl-, мг/л |
57 |
45 |
72 |
190 |
43 |
SO42-, мг/л |
92 |
60 |
130 |
70 |
72 |
NO42-, мг/л |
507 |
1 |
56 |
11 |
4 |
C2 O42-, мг/л |
65 |
10 |
34 |
7 |
2 |
PO43-, мг/л |
1 |
1 |
285 |
54 |
9 |
NO2-, мг/л |
24 |
2 |
5 |
2 |
1 |
ПАВ, мг/л |
33 |
2 |
320 |
65 |
1 |
Сухой остаток, |
1320 |
320 |
1050 |
976 |
514 |
мг/л |
|
|
1,7·10-6 |
|
|
Объемная актив. |
3,7·10-6 |
2,3·10-9 |
9,2·10- |
1,5·10-10 |
|
β-лучающих |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
нуклидов, Ки/л |
|
|
2,9·10-8 |
|
|
Объемная актив. |
9,1·10-8 |
3,8·10-10 |
1,8·10- |
9,8·10-11 |
|
β-излучающих |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
нуклидов, Ки/л |
|
|
|
|
|
58
Характеристика водоемов-хранилищ и накопленных в них ЖРО. Водоемы-хранилища находятся в следующих зонах: В-9 – на территории промышленной площадки ПО «Маяк»; В-2, В-3, В-4, В- 10, В-11, В-17 – на территории санитарно-защитной зоны; В-6 – на территории зоны наблюдения ПО «Маяк». Водоемы хранилища В- 2, В-6, В-9 образованы на местах существования бывших естественных озер, остальные водоемы – искусственного происхождения.
Ниже приводятся основные характеристики поверхностных во- доемов-хранилищ ПО «Маяк», влияющих на безопасность их эксплуатации (табл.3.3) При этом основное внимание уделено водоемам В-9, В-17 и ТКВ, поскольку они представляют наибольшую опасность для окружающей среды, персонала и населения [18], [25], [41] – [47], [102] – [104].
Водоём В-2 (озеро Кызылташ) второй по величине водоём (после В-11) из расположенных на ПО «Маяк». Водоем предназначен для оборотного технологического водоснабжения производств ПО «Маяк» и охлаждения конденсационных установок. Является приемником для сбора части хозяйственно-бытовых и промышленных стоков предприятия и некоторых подразделений города и является хранилищем низкоактивных ЖРО.
Имеются следующие ГТС: регулируемое водопропускное сооружение на притоке в водоем; глухая плотина с регулируемым стоком; пять водозаборных устройств для отбора воды с глубины
4-6 м.
Суммарная активность альфа-излучающих радионуклидов составляет около 250 Ки, а суммарная активность радионуклидов це- зия-137 и стронция-90 в воде и в донных отложениях составляет около 5,7 кКи и 27 кКи соответственно.
Водоём В-6 (озеро Татыш) используется, в основном, как источник и приемник воды оборотного водоснабжения плутониевого производства. Кроме охлаждающих вод в водоём сбрасываются низкоактивные ЖРО – воды спецканализации и хозяйственнобы- товые сточные воды.
Теченский каскад водоёмов (В-3, В-4, В-10, В-11) (ТКВ) начал создаваться в середине 50-х годов 20 века целью защиты открытой гидрографической сети от депонированных в верховьях реки Теча радионуклидов. Плотина П-10 была сооружена в 1956 г., но из-за высоких темпов заполнения водоёма В-10 в 1964 г. пришлось воз-
59
вести плотину П-11, которая образовала новый водоём – В-11. Заполнение В-11 начато в 1966 г. Впоследствии, для перехвата поверхностных водяных стоков в водоёмы с площади водосбора реки Теча, были построены правобережный (ПБК – в 1963 г.) и левобережный (ЛВК – в 1972 г.) обводные каналы. Эти обводные каналы могут выполнять также роль резервных стоков при переполнении водоёмов В-10 и В-11 в случае чрезвычайных обстоятельств (рис. 3.2).
В период с 1949 по 1952 гг. в реку Теча было сброшено 76 106 м3 отходов общей активностью (2,7 млн. Ки) 1017 Бк, среди которых радионуклиды стронция-90 и цезия-137 составляли, соответственно, 11,6 и 12,2 %. Современные оценки активности радионуклидов, депонированных в пойме и донных отложениях р. Теча, составляют для стронция-90 – (1,5-3,0) 1013Бк и для цезия-137 – (1,2-2,0) 1014Бк.
Причем основная часть активности депонирована на территории заболоченной части реки Теча – в Асановских болотах [15], [52].
Увеличение среднегодового количества осадков в последние 10 лет повысило уровень воды в каскаде водоемов, что увеличило опасность переполнения водоема В-11 и аварийного сброса радиоактивно загрязненных вод через плотину П-11 в открытую гидрографическую сеть.
Водоем В-3 (Кашкаров пруд) – искусственный пруд (с 1972 г.),
предназначен для хранения пульпы и кисло-щелочных реагентов от очистки низкоактивных нетехнологических вод заводов.
ГТС: низконапорная земляная плотина П-3 (длина 1300 м, ширина по гребню 4,5 м), имеющая встроенный треугольный водослив; под зеркало воды водоема подведены трубопроводы для слива жидких сбросов и пульпы в водоем.
Толщина донных отложений до 25 см. Основная доля радионуклидов сосредоточена в слое толщиной 5 см. Содержание цезия-137
вводе и донных отложениях около 0,2 кКи и 14 кКи, и стронция-90
–0,5 кКи и 2 кКи, соответственно.
Водоем В-4 (Метлинский пруд) – искусственный пруд (с 1956
г.) предназначен для хранения НАО от аппаратов химической подготовки (до 12,2 103 м3 в сутки) бытовых сточных вод с заводов промплощадки (до 5·10 м3 в сутки). ГТС: низконапорная земляная плотина П-3 и низконапорная земляная плотина П-4 (длина 1800 м, ширина по гребню - 7,5 м), разделяющая водоемы В-4 и В-10.
60