Третье хвостохранилище предназначено для сброса ЖРО. Накопленная активность около 30 Ки при удельной альфа-активности около 10-7 Бк/м3. В целях обеспечения ядерной безопасности концентрация сбрасываемых растворов урана ограничена 2 мг/л.
Контроль за составом подземных вод на заводе производится с помощью 33 наблюдательных скважин по 22 параметрам, в том числе по удельной альфа- и бета-активности и мощности экспозиционной дозы. Превышение УВ по урану и по ряду химических элементов и альфа-активных радионуклидов имеет место в ряде скважин, расположенных в СЗЗ предприятия, составляющей 1000 м от периметра хвостохранилища.
Дозиметрической службой ОАО "МСЗ" организован контроль атмосферного воздуха на территории промышленной площадки завода, СЗЗ и города. Имеется пять стационарных постов отбора проб радиоактивных аэрозолей, и 10 постов отбора проб хлора. Концентрация аэрозолей урана находится в пределах (1,5 – 5,9) 10-6 Бк/л воздуха.
Наиболее серьезными событиями, способными привести к загрязнению прилегающей к заводу территории, является смерч (ветер большой силы) и наводнение.
ОАО "Новосибирский завод химических концентратов". Ос-
новной продукцией завода являются тепловыделяющие сборки реакторов различного назначения, для которых используется уран в виде закиси-окиси, металлический уран и другие ядерные материалы. Завод находится в непосредственной близости от г. Новосибирска и в 20 км от реки Обь.
Хвостохранилище НЗХК овражно-балочного типа расположено
в4,5 км от предприятия и занимает территорию 1,06 млн.м2. Связь между предприятием и хвостовым хозяйством осуществляется по дороге общего пользования, по которой перевозят различные твердые отходы. ЖРО предприятия подаются по пульпопроводу, общая длина которого составляет 7,5 км.
Хвостохранилище состоит из двух секций. Первая секция (площадь 120 тыс.м2) находится в стадии консервации с 1964 года, вторая (действующая) секция (площадь 160 тыс.м2, объем 950 тыс.м3)
внастоящее время заполнена на 96 %. В стадии проекта находится третья секция площадью 80 тыс.м2.
141
В обеих секциях накоплено около 900 Ки РАО при средней удельной активности около 0,7 10-6Ки/кг и средней удельной активности жидкой фазы около 5 10-9Ки/л.
На предприятии находятся под постоянным контролем: состав подземных вод, состав атмосферного воздуха, сбросы, выбросы, техническое состояние сооружений хвостохранилищ, состояние донных отложений, состояние почвы.
Контроль загрязнения атмосферного воздуха показывает, что в районе хвостохранилища средние значения объемной альфаактивности составляют около 0,013 Бк/м3 и заметного влияния хвостохранилища на загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и почвы не обнаружено.
Поскольку хвостохранилище ОАО "НЗХК" относится к хвостохранилищам овражно-балочного типа, то разрушение плотины (дамбы) является аварией с наиболее серьезными последствиями для окружающей среды.
ОАО "Уральский электрохимический завод. Основной задачей предприятия является производство урана с обогащением выше природного. Производятся работы по переделу высокообогащенного урана в низкообогащенный.
Хвостохранилище (шламонакопитель) завода построено в 1965-
67 гг., занимает площадь 26 тыс. м2 (объем 48 тыс. м3) и находится
в1,5 км от г. Новоуральск. Хвостохранилище состоит из трех карт,
обвалованных дамбами, и расположено в пределах ровной долины р. Нейва. Площадь каждой карты – 16 тыс. м2.
Удельная активность РАО, направляемых в хвостохранилище, составляет около 10-6 Ки/л. Содержание урана в нейтрализованных
растворах не более 0,5 мг/л. С начала эксплуатации в шламонакопитель сброшено свыше 26 тыс. м3 жидких РАО активностью око-
ло 322 109 Бк (~10 Ки). Активность обусловлена в основном изото-
пами урана (U-234, U-235, U-238).
Почти за 30 лет эксплуатации сооружения сформировался ареал загрязнения, зафиксированный контрольными измерениями в скважинах на расстоянии 120 м на северо-восток от хранилища ЖРО (в пределах промплощадки). Скорость движения фронта загрязнения составляет около 4 м/год. Отмечается, что во всех скважинах (семь скважин) альфа активность воды находится на уровне
142
фона. Удельная активность донных отложений примерно соответствует НАО.
За весь период наблюдения концентрации радиоактивных веществ в приземном слое воздуха во всех измеряемых точках не превышала 10-3 Бк/м3 при допустимой объемной активности для урана 3,3 10-2 Бк/м3 (НРБ – 99/2009).
Высота дамб хвостохранилища от 2,4 до 3,6 м. Для отбора фильтрационных вод вокруг хвостохранилища предусмотрен кольцевой дренаж. Возможен вынос РАО в случае наводнения. С 1997 по 2002 годы в районе отмечено три наводнения продолжительностью менее двух суток, которые не превысили высоту дамб.
Наиболее серьезной аварией, с точки зрения загрязнения окружающей среды, является возможность затопления хранилища ЖРО в результате разрушения плотины Верх-Нейвинского водохранилища, и вынос массы РАО (после разрушения дамб хвостохранилища) в окружающую среду.
5.4.Обеспечение безопасности хвостохранилищ
5.4.1.Опыт отечественных предприятий при эксплуатации
изакрытии хвостохранилищ
На ранних этапах при создании хвостохранилищ считали, что хвосты урановых ГМЗ не представляют особой опасности, поэтому вопросам изоляции их от внешней среды, в частности вопросам миграции жидкой фазы в подстилающие породы и через дамбы, особого внимания не уделяли. В конце 1960-х годов отношение к этому вопросу существенно изменилось. Ложа хвостохранилищ стали тщательнее изолировать, наносить на внутренние их поверхности водонепроницаемые (противофильтрационные) покрытия из глинистых, битумных, а впоследствии и полимерных (пленки) материалов. Дренажные системы стали оборудовать устройствами для обезвреживания стоков, которые все чаще стали использовать повторно в технологическом цикле, уменьшая их сброс в гидрографическую сеть.
Возникает естественный вопрос: почему хвостохранилищам, в которых скапливалось большое количество отработанной руды,
143
уделялось недостаточное внимание? Попробуем ответить на этот вопрос.
Исходный продукт обработки – урановая руда, находясь в своем естественном состоянии создает в области своего залегания незначительные превышения над средним фоном (около 40 Бк/м3), определяемый в основном поступлением радона. Эти естественные превышения сравнимы с показателями, которые имеют место, например от гранита, которыми облицовывают дома, от внутренних помещений каменных и кирпичных стен домов и т.д., объемная активность излучения которых (по радону) составляет от 40 до 200 Бк/м3. Обычно концентрация радона возле отвалов колеблется в пределах 74 – 150 Бк/м3.
В процессе добычи и переработки урановой руды не происходит увеличения концентрации радионуклидов уранового (ториевого) ряда. Пустая порода и забалансовая руда с содержанием урана ниже 0,03 % направляется в отвалы. Забалансовая руда может направляться для обработки ее методом кучного выщелачивания. Пустая порода и забалансовая руда, не подвергавшаяся переработке или переработанная, направляется в отвалы либо используется для нужд хвостохранилища: создание плотин, обваловки и дамб вокруг хвостохранилища и др.
Считалось, что поскольку в отвалы направляется порода с практически естественной концентрацией всех природных составляющих, то они представляют с точки зрения радиационного воздействия наименьшее влияние на окружающую среду.
Действительно, удельная активность хвостов ГМЗ по сравнению с рудой снижается незначительно, так как с урановым продуктом извлекается лишь около 15 % общей радиоактивности перерабатываемой руды. В результате распада короткоживущих естественных радионуклидов в хвостах остается 70 % первоначальной радиоактивности. Однако из-за накопления огромных масс хвостов и присутствия в них тория (период полураспада 8,0·104 лет) и радия (период полураспада 0,16·104 лет), а также остаточного урана и его долгоживущих изотопов (период полураспада сотни миллионов лет) эта радиоактивность остается практически на бесконечный период времени (приложение 4). Кроме того, при добыче и перера-
ботке происходит вскрытие и обнажение урановой руды, и ее кон-
центрирование, так как пустые породы отделяются. Например, при
144
переработке 1000 т балансовой руды в сутки образуется такое же количество ТРО. Кроме того, на 1 т выщелачиваемой руды необходимо 2,5 – 3,0 куб. м воды, в которой часть радионуклидов растворяется.
Таким образом, концентрированный поток ТРО, частично растворенный в воде передается в хвостохранилище, в состав которого входит не только радионуклиды урановых рядов, за исключением урана, но масса различных химических соединений, используемых для выделения урана на химических аппаратах ГМЗ.
Открытость (обнаженность) пород приводит к повышенной эсхалации радона и пыления терриконов. Кроме того, открытая водная поверхность жидких отходов, размещенных в хвостохранилище, создают те проблемы, о которых говорилось в разд. 5.2.: распространение водной пыли с открытой поверхности хвостохранилища, миграция радионуклидов в подземные воды, концентрация радионуклидов в донных отложениях и эсхалация радона с водной поверхности и с берегов хвостохранилища, а также опасность связанная с разрушением ГТС.
Можно выделить следующие основные мероприятия, проводимые эксплуатирующими организациями по повышению безопасности хвостохранилищ:
–поддержание инженерных сооружений хвостохранилищ и прежде всего ГТС в соответствии с требованиями технической документации;
–поддержание уровня жидкой фазы в хвостохранилище в заданных технологических диапазонах, не допускающее перелива через дамбы (плотины) и в то же время оголение пляжей и донных отложений;
–в случае обнажения пляжей и донных отложений (в период засухи) – смачивание обнаженных участков водой;
–проведение инженерных работ по отводу поверхностных стоков от их попадания в хвостохранилища;
–организация отвода и возврата инфильтрационного потока снова в хвостохранилище;
–проведение подготовительных работ по консервации и выводу из эксплуатации заполненных секций хвостохранилища;
–вывод из эксплуатации отдельных секций хвостохранилищ и перевод их в могильники РАО;
145