< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Щільність забруднення

Унаслідок Чорнобильської катастрофи радіоактивного забруднення зазнало понад 140 тис. км2 території Радянського Союзу (табл. 2.3), понад 200 тис. км2 за межами СРСР забруднено довгоіснуючими радіонуклідами (> 37 кБк • м-2), а з урахуванням короткоіснуючих l31I, 103Ru, І32Те, 140Ва та ін. – понад 1 млн км2 [357]. З них понад 40 тис. км2 території України зараховано до зон екологічного ризику, в тому числі 6,7 млн га сільськогосподарських угідь [191]. За даними статті [326], аварійними викидами ЧАЕС на території України радіоактивно забруднено площу 53 454 км2 із 2293 населеними пунктами, в яких проживало 2,6 млн людей (в тому числі майже 700 тис. дітей).

Наприкінці 1986 р. фахівці ВГО “Північукргесшогія” та ГоловКГУ “Укр- геологія” побудували перші карти забруднення території України 137Cs (рис. 2.4). За 10 післяаварійних років поширення радіонуклідів на території країни майже не змінилося, що пов'язане зі здатністю ґрунту міцно утримувати Cs аж до входження його до структури силікатних мінералів замість K. Найбільшого забруднення зазнала північно-західна частина України (див. передній форзац: Карта- схема забруднення території України 137Cs станом на 1996 р. [363]): Київська, Житомирська, Чернігівська, Рівенська, Вінницька обл., частково центральна та південно-західна: Черкаська, Івано-Франківська, Чернівецька, на сході – Донецька обл., де виявлено території зі щільністю забруднення понад 37 кБк • м-2 [363]. Відповідно до Закону України “Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи”, території перелічених областей поділено на зони: відчуження, обов'язкового (безумовного) відселення, добровільного гарантованого відселення та постійного радіоекологічного контролю [134–137].

Найбільшого забруднення зазнала ЗВіЗБ(О)В, що розташована за 100 км на північ від Києва. Тут зосереджена майже половина аварійного викиду, а щільність забруднення території 137Cs та 90Sr сягає 37 МБк • м-2 і вище (рис. 2.5, 2.6) [2]. Територія із щільністю забруднення 137Cs понад 555 кБк • м-2, 90Sr понад 111 кБк • м-2, ізотопами Pu понад 3,7 кБк • м-2 займає понад 1800 км2

Таблиця 2.3

Радіоактивне забруднення території колишнього СРСР довгоіснуючими задіонуклідами внаслідок Чорнобильської катастрофи [357]

Країна

Площа забруднених територій, км2

37-185 кБк • м-2

185-555 кБк • м-2

0,55-1,5 МБк • м-2

> 1,5 МБк • м-2

Україна

37090

1990

820

640

Росія

48100

5450

2130

310

Білорусь

29920

10170

4210

2150

Молдова

50

Усього на території колишнього СРСР

115160

17160

7160

3100

Таблиця 2.2

l54Cs

l37Cs

6,7 • 105

1,2 • 106

8,1• 10s

1,2 • 106

5,2 • 104

1,0 • 105

2,2 • 106

4,1 • 106

дужках – кількість проаналізованих час-

Таблиця 2.4

Запаси радіонуклідів у природних і техногенних об'єктах ЗВіЗБ(О)В станом на 1997 р. [328]

Об'єкт

Активність, п • 1015 Бк

Сумарна

l37Cs

90Sr

ТУЕ

Територія зони

8,13

5,5

2,5

0,13

Водойма-охолоджувач

0,27

0,16

0,1

0,005

ПЗРВ

6,35

3,4

2,8

0,15

ПТЛРВ

1,84

1,1

0,7

0,04

Разом

16,6

10,2

6,1

0,33

Об'єкт “Укриття”

740

480

260

10

[328]. Ця територія характеризується розвинутою гідрографічною мережею, що з урахуванням високих радіаційних полів у міжріччі Дніпра, Прип'яті та їхніх приток зумовлює ризик поширення радіонуклідів водним шляхом. Загальна площа водозборів, забруднених понад 37 кБк • м-2, становить 119 тис. км2 [265]. За нашими оцінками, щорічне надходження лише умовно розчинених форм 137Cs з цієї території до Дніпровського каскаду, а зрештою до Чорного моря може становити 6 • 1011, 90Sr – 7 × × 1012 Бк [94, 103].

Радіаційний чинник досі залишається головним у визначенні потенційної небезпеки об'єктів ЗВіЗБ(О)В для населення, що мешкає на прилеглих до неї територіях, та населення України в цілому. За даними статті [328], запаси радіонуклідів на території ЗВіЗБ(О)В (за винятком радіонуклідів в об'єкті “Укриття”) станом на 1997 р. становили 1,0 • 1016 Бк l37Cs, 6,1 × × 1015 Бк 90Sr та 3,3 • 1014 Бк трансуранових елементів (ТУЕ) (табл. 2.4). Порівнюючи дані табл. 2.1 і 2.4, можна дійти висновку, що практично весь 90Sr (97 %) та близько 30 % 137Cs, що надійшли в навколишнє середовище внаслідок Чорнобильської катастрофи, зосереджено на території ЗВіЗБ(О)В. Близько половини цих нуклідів містяться у пунктах захоронения і тимчасової локалізації радіоактивних відходів (пункти захоронения радіоактивних відходів (ПЗРВ) і пункти тимчасової локалізації радіоактивних відходів (ПТЛРВ), решта – в екосистемах ЗВіЗБ(О)В.

У зв'язку з аварією на ЧАЕС різко загострилася проблема тритієвих відходів. До аварії тритій у вигляді НТО містився у воді ставу-охолоджувача в невеликих кількостях: 11–13 Бк • дм-3. Унаслідок аварії значна кількість тритію, утвореного в реакторі 4-го блока, була викинута в навколишнє середовище. Прореагувавши з водою, яку заливали в реактор, і вологою повітря у вигляді НТО тритій випав на землю і у водойми. Тритієва вода могла накопичуватися і у внутрішніх приміщеннях аварійного блока. Дослідженнями 1990 р. показано, що концентрація тритію (у вигляді НТО) в трапних водах блоків, які на той час експлуатувалися, становила 8–13 МБк • м-3, у во-

Карта-схема забруднення території України 137Cs станом на 1987 р.

Рис. 2.4. Карта-схема забруднення території України 137Cs станом на 1987 р.

Карта-схема забруднення Зони відчуження 137Cs, за даними ДСНВП

Рис. 2.5. Карта-схема забруднення Зони відчуження 137Cs, за даними ДСНВП "Екоцентр”

Карта-схема забруднення Зони відчуження 90Sr, за даними ДСНВП “Екоцентр”

Рис. 2.6. Карта-схема забруднення Зони відчуження 90Sr, за даними ДСНВП “Екоцентр”

ді ставу-охолоджувача – 0,5-1,2, у підземних водах контрольно-спостережних свердловин – 6,3 МБк • м-3 [231].

Лише в об'єкті “Укриття” постійно знаходиться близько 1000 м3 води, яка поряд з іншими радіонуклідами містить тритій. Близько 500 м3 цієї води надходить у водоносні горизонти і р. Прип'ять. Інші об'єкти концентрації тритію, що потребують постійного нагляду, – це став-охолоджувач ЧАЕС, ПЗРВі ПТЛРВ [164, 272].

Існує низка чинників, здатних дестабілізувати досягнутий рівень радіаційної та радіоекологічної безпеки об'єкта “Укриття”. Найнебезпечнішими з них є проникнення води в скупчення матеріалів, що діляться, та, як наслідок, підвищення ефективного коефіцієнта розмноження нейтронів у системі аж до виникнення самопідтримувальної ланцюгової реакції. Крім того, вода руйнує матриці паливовмісних матеріалів, розчиняє ізотопи, що діляться, довго існуючі радіонукліди і сприяє їх пересуванню по внутрішніх приміщеннях 4-го блока. В кінцевому наслідку це може призвести до виходу довгоіснуючих радіонуклідів, у тому числі тритію, у геологічне середовище.

Вода надходить в об'єкт “Укриття” у вигляді атмосферних опадів, конденсату, а також із техногенних джерел. Основним джерелом вологи є атмосферні опади, які практично безперешкодно проникають всередину об'єкта через зруйновану гідроізоляцію легкої крівлі (близько 1950 м3/рік). Верхня межа надходження конденсаційної вологи становить близько 1650 м3/рік. Із техногенних джерел надходить не більше 180 м3 вологи за рік, в основному із системи пилопригнічення.

Отже, протягом року в приміщення блока “Б” об'єкта “Укриття” може проникати близько 3300 т вологи, включаючи 1500 т атмосферних опадів, 180 т техногенних розчинів і 1650 т конденсату.

Здебільшого волога видаляється з приміщень блока “Б” унаслідок процесів випаровування в осінньо-зимовий період (вересень–квітень) та неорганізовані протікання. Верхня межа кількості вологи, що може випаруватися в цей період, становить 2100 м3 • рік-1. Унаслідок неорганізованих протікань за межі приміщень 4-го блока виходить близько 1320 м3 високоактивних блочних вод [232]. Концентрація тритію в блочних водах сягає 23 кБк • дм-3 [349]. З урахуванням цих даних винесення тритію за межі об'єкта “Укриття” може досягати 30, а з урахуванням випаровування – 80 МБк • рік-1 [201].

Іншим шляхом забруднення водного середовища є змив радіоактивного забруднення із зовнішньої поверхні конструкції об'єкта “Укриття” атмосферними опадами. Зливневі води, які стікають з крівлі машинного залу, характеризуються середньою сумарною активністю 40–50, а з каскадної стінки – до 340–500 Бк • дм-3. На жаль, детальні дослідження кількісного і якісного складу цих вод не проводилися. За деякими кількісними оцінками, ця величина сягає 542 дм3 • с-1 у період опадів, що становить 200 м3 • рік-1 радіоактивно забруднених вище допустимих нормативів вод. Оскільки проектних систем зливневої каналізації на об'єкті немає, то ці води надходять безпосередньо на майданчик, в існуючі системи каналізації і далі у водойму-охолоджувач.

З урахуванням того що основні приміщення, де накопичуються водні маси, знаходяться вище рівня ґрунтових вод, забруднення може проникати

Таблиця 2.5

Розрахункові потоки радіонуклідів на території ЗВіЗБ(О)В та з об'єкта “Укриття” у іипадку аварійних ситуацій [328]

Потік

Сумарна активність, n • 1011 Бк • рік-1

Ймовірність реалізації аварійної ситуації, рік-1

Винесення водами р. Прип'ять за межі зони унаслідок змиву із заплави за повені 25 %-го наповнення

без захисних споруд

18,5

0,25

із захисними спорудами

11

0,25

Вітрове перенесення

у разі пожежі

1,1-1,5

0,2

у разі смерчу над зоною

0,11-6,3

0,05

Викид довгоіснуючих радіонуклідів у разі завалення покрівельних конструкцій об'єкта “Укриття”

155

10-2-10-4

у підземні води. Проте всі проведені дотепер дослідження свідчать про відсутність прямого зв'язку внутрішньоблочних вод з навколишнім середовищем, тому можна говорити лише про фільтрацію крізь мікротріщини бетонних конструкцій. Численні дослідження, що провадяться з 1988 р., ані підтверджують, ані спростовують таку можливість.

Рівень блочних вод у машинному залі нижче за рівень ґрунтових вод (з 1996 р. останній підвищився майже на 1 м і нині знаходиться на позначці 110,7–110,8 м), тобто можливе виникнення зворотного градієнта тиску. Слід також зазначити, що починаючи з 1996 р. внутрішньоблочні води машинного залу та деаераторної етажерки регулярно відкачують; при цьому не зафіксовано жодної кореляції з рівнем ґрунтових вод. Отже, імовірність реального проникнення внутрішньоблочних вод у підземні надзвичайно невисока. Дослідження ґрунтових вод у цілому підтверджують ці припущення.

Резюмуючи вплив водного фактора об'єкта “Укриття”, можна дійти висновку, що сучасний вплив власне об'єкта на зміну стану аквасфери та літобіосфери, так само як і повітряного середовища, незначний. Проте зростає значення водного фактора, що пов'язано зі збільшенням міграційної здатності радіоактивних речовин всередині об'єкта, внаслідок як деструкції паливовмісних мас, так і збільшення запасів розчинених та колоїдних форм радіонуклідів у водних масах і донних відкладах частково затоплених приміщень [231].

Поряд з ризиками поширення радіоактивності за межі Зони відчуження внаслідок часткового руйнування об'єкта “Укриття” чи з пунктів тимчасової локалізації радіоактивних відходів винесення радіонуклідів водним шляхом через річкову систему Дніпра міцно утримує провідне місце (табл. 2.5).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >