В соответствии с государственным контрактом, заключенным с Госкорпорацией «Росатом», в рамках Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 - 2020 годы и на период до 2030 года» в 2016 году ФГБУ «Гидроспецгеология» завершило первый этап работ. Целью госконтракта является получение исходных данных для оценки долговременных последствий химического и радиоактивного загрязнения окружающей среды в зонах влияния каждого из объектов ядерного наследия на предприятиях Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» и выполнение такой оценки.
Для достижения поставленной цели для первого этапа были решены две задачи. Первая состояла в развитии нового направления научных исследований: разработке информационных геоэкологических пакетов (ИГЭП) и создании ИГЭП для акционерного общества «Ангарский электролизный химический комбинат» (АО «АЭХК»), вторая – во вводе в постоянную эксплуатацию автоматизированной информационной системы объектового мониторинга состояния недр (ОМСН) на семи предприятиях отрасли, которая позволит обеспечить многоцелевое использование результатов мониторинга при разработке проектов для разных стадий жизненного цикла объектов использования атомной энергетики (ОИАЭ).
Результаты работ 2016 года
Цель первого этапа работ при решении задачи №1: разработать ИГЭП для территории расположения объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) АО «АЭХК», позволяющего оценить сложившуюся к настоящему времени радиационно-экологическую обстановку; разработать наиболее безопасные сценарии вывода из эксплуатации (ВЭ) радиационно опасных объектов ядерного наследия АО «АЭХК», определенных в ФЦП; оценить радиационные и токсические риски для различных сценариев их вывода из эксплуатации; выполнить прогнозные оценки (расчеты) потенциального распространения загрязнителей в подземных и поверхностных водах.
Углубление экологической составляющей в работах ФГБУ «Гидроспецгеология» обусловлено требованиями природоохранного законодательства, а также требованиями осуществления деятельности в рамках государственного экологического мониторинга.
Необходимо обеспечить многоцелевое использование результатов ОМСН и комплексной системы экологического мониторинга (КСЭМ) при принятии эколого-ориентированных решений на разных стадиях жизненного цикла ОИАЭ.
В качестве субподрядчиков к работе на конкурсной основе были привлечены специалисты автономной некоммерческой организации «Научно-исследовательский институт проблем экологии» и федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт проблем безопасного развития атомной энергетики» Российской академии наук.
Информационный геоэкологический пакет представляет собой совокупность данных о природно-техногенной системе и радиационно-экологических условиях района расположения ОИАЭ, иллюстрированных рядом тематических карт и таблиц.
В нем содержится необходимый для разработки отчётов по обоснованию безопасности и достаточно полный свод значений параметров и показателей свойств геологической среды, состояния поверхностных вод, почв и донных отложений, приземного слоя атмосферы и растительности.
ИГЭП включает результаты краткосрочных и долгосрочных прогнозов изменения компонентов окружающей среды, данные о процессах, явлениях и факторах природного и техногенного происхождения, которые могут оказывать негативные воздействия на природную обстановку, а также обоснование системы экологического мониторинга, которая необходима после вывода объекта из эксплуатации.
Специалистами ФГБУ «Гидроспецгеология» выполнен основной объём научных и прикладных исследований, включающих разработку структуры ИГЭП и определение содержания каждого из разделов, геолого-гидрогеологическое изучение района расположения предприятия, определение источников воздействия на окружающую среду, анализ результатов мониторинга недр с оценкой радиационного и химического состояния подземных и поверхностных вод. Научные исследования были посвящены разработке геомиграционной модели водоносных горизонтов для территории промышленной площадки АО «АЭХК» и последующему эпигнозному и прогнозному моделированию переноса компонентов-загрязнителей с потоком подземных вод.
Анализ хозяйственного и промышленного освоения территории и экологического состояния объектов окружающей среды: почв, поверхностных вод, атмосферного воздуха, растительного и животного мира в пределах Иркутской области и Ангарского городского округа проведен специалистами ФГБУ АНО «НИИПЭ». Оценка радиационных и токсических рисков для населения города Ангарска выполнена специалистами ИБРАЭ РАН.
АО «АЭХК» является дочерним предприятием Госкорпорации Росатом, входящим в топливную компанию «ТВЭЛ». Комбинат расположен на юго-восточной окраине города Ангарск Иркутской области, в 100 км на запад от оз. Байкал, а его промышленная площадка, на которой расположены радиационно опасные, в том числе и подлежащие выводу из эксплуатации объекты, – в четырёх километрах от жилой застройки Ангарска. В соответствии с предусмотренными ФЦП мероприятиями по выводу из эксплуатации корпуса 2 (здание № 802) и корпуса 4 (здание № 804) и выводу из эксплуатации пунктов хранения радиоактивных отходов сооружений 310 была выполнена оценка состояния экологической безопасности для всей территории Ангарского городского округа с позиции рисков для здоровья населения, обусловленных деятельностью основных промышленных предприятий округа, в том числе и объектов ядерного наследия.
Анализ полученных данных показал, что основное воздействие на состояние окружающей среды и здоровье населения данного городского округа, кроме АО «АЭХК», оказывают такие предприятия, как АО «Ангарская нефтехимическая компания» (АО «АНХК»), АО «Ангарский завод полимеров», Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ-9, ТЭЦ-10), ПАО «Иркутскэнерго» и АО «Ангарский цементно-горный комбинат» (АО «АГЦК»).
К основным источникам техногенного загрязнения селитебной зоны г. Ангарска относятся автотранспорт и наиболее крупные предприятия города: ТЭЦ, АНХК и АГЦК.
На здоровье населения основное влияние оказывают взвешенные в воздухе частицы, большая часть которых выбрасывается автотранспортом и на долю которых приходится более 85% от общего техногенного риска для здоровья населения Ангарского городского округа.
На уровне единиц процентов вклад в техногенные риски дают выбросы диоксида серы. Определенное значение имеют и выбросы формальдегида (возможный источник: также автомобильный транспорт), вклад который в техногенные риски оценивается величиной около 1%.
Следует добавить, что формальдегид еще в больших концентрациях, чем на улице, может встречаться в жилых и промышленных помещениях.
Рисунок 1. Сравнение рисков воздействия техногенных факторов различной природы на здоровье жителей г. АнгарскаОцененный в ИГЭП канцерогенный риск от химических веществ (рисунок 1) равен 2,8•10-4. Приведенная величина рассчитана для рисков онкологической заболеваемости.
Радиационная обстановка по всем параметрам, характеризующим дополнительное техногенное воздействие на население г. Ангарск, нормальная.
Не обнаружено отклонений от типичных фоновых значений ни по одному из рассмотренных параметров.
Доля АО «АЭХК» в формировании радиационных рисков для населения г. Ангарска оценивается величиной в 1% от суммарного техногенного радиационного риска, который сам по себе несравненно ниже естественного радиационного риска.
Примерное соотношение техногенных токсических и радиационных рисков для населения города Ангарска составляет 23000 к 1, то есть радиационное воздействие в 23 тысячи раз безопаснее токсического.
Для оценки влияния ЯРОО на состояние окружающей среды в пределах промышленной площадки и санитарно-защитной зоны специалистами ФГБУ «Гидроспецгеология» выполнено прогнозное моделирование миграции основного компонента-загрязнителя в грунтовых водах на период 1000 лет.
Вывод из эксплуатации отдельных радиационно опасных объектов необходим в целях соблюдения требований промышленной и радиационной безопасности.
Так, в настоящее время конструкции неиспользуемых по прямому назначению зданий 802 и 804 начали разрушаться. Об этом свидетельствуют подверженные морозному воздействию и крошащиеся железобетонные плиты, из которых собраны производственные корпуса. При этом может многократно увеличиться поток основного индикатора загрязнения в грунтовые воды. Федеральная целевая программа «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 – 2020 годы и на период до 2025 года» предполагает вывод этих сооружений из эксплуатации.
Для оценки положительного экологического эффекта от реализации данного мероприятия выполнено прогнозное моделирование для варианта отказа от ликвидации зданий 802 и 804.
На рисунке 2 представлен модельный ореол распространения основного компонента-загрязнителя, в данном случае урана, в горизонте грунтовых вод, формирующийся в течение 1000 лет при условии свободной инфильтрации атмосферных осадков через разрушенные здания 802 и 804 (то есть, в случае отказа от проведения реабилитационных мероприятий).
Максимальная протяженность ореола может достигнуть 2,7 км, максимальная ширина – 0,4 км. Площадь загрязненных горных пород и подземных вод в пределах области повышенных концентраций загрязнителя в подземных водах могла бы составить около 1,02 км2
Рисунок 2. Модельный ореол 238U от зданий 802 и 804 (прогноз на 1000 лет). 1 – модельный ореол 238U; 2 – уровни грунтовых вод, м; 3 – технологический водоём, его название; 4 – здания и промплощадки; 5 – наблюдательная скважина: а) действующая; б) ликвидированнаяВывод из эксплуатации зданий 802 и 804 позволяет в будущем избежать затрат по полной реабилитации загрязненной территории, а также существенно улучшит радиоэкологическую обстановку в пределах промышленной площадки и санитарно-защитной зоны предприятия, предотвращая загрязнение территории площадью более 1 км2.
В рамках Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 – 2020 годы и на период до 2030 года» по отдельному проекту предполагается вывод из эксплуатации приповерхностных пунктов хранения радиоактивных отходов сооружений 310. В ходе этих работ все твёрдые радиоактивные отходы будут извлечены из подземных емкостей, кондиционированы, размещены в контейнерах и переданы на захоронение ФГУП «Национальный оператор по обращению с радиоактивными отходами».
На основании прогнозного моделирования миграции в грунтовых водах основного компонента-загрязнителя из пунктов хранения радиоактивных отходов сооружений 310 на период 1000 лет (рис. 3) выполнена оценка влияния этих объектов для варианта, когда пункты хранения остались бы на месте их расположения и со временем вся накопленная в них активность попала бы в грунтовые воды.
Результаты моделирования показали, что вывод из эксплуатации пунктов хранения радиоактивных отходов сооружений 310 АО «АЭХК» предотвратит комплексное загрязнение подземных вод и горных пород на площади 0,12 км2, а следовательно, не потребует затрат на полную реабилитацию площадки в будущем. В связи с этим, данное мероприятие также существенно улучшит радиоэкологическую обстановку в пределах промышленной площадки и санитарно-защитной зоны предприятия.
Таким образом, прогнозное состояние окружающей среды в пределах промышленной площадки и санитарно-защитной зоны предприятия в результате реализации Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 – 2020 годы и на период до 2030 года» должно существенно улучшиться. При этом техногенные риски для здоровья населения, которые в настоящее время и так минимальные, будут практически исключены.
Доля комбината в формировании радиационных рисков для населения г. Ангарска, которая в настоящее время оценивается величиной менее 1% от суммарного радиационного риска, также будет снижена.
Выполненные оценки техногенных рисков могут использоваться для определения приоритетов в области охраны здоровья, окружающей среды и с целью оптимизации федеральных, региональных и ведомственных систем мониторинга за состоянием природных сред в селитебных зонах и их ареалах.
Необходимо отметить, что существующая на АО «АЭХК» система объектного мониторинга состояния недр и компонентов окружающей среды позволяет в достаточной мере оценить гидродинамическую, гидрохимическую и радиационную обстановку на территории возможного влияния производственных объектов предприятия, а также обеспечивает получение полных и достоверных сведений по основным показателям состояния объектов окружающей среды.
Рисунок 3. Модельный ореол 238U от хранилища 310 (прогноз на 1000 лет). 1 – модельный ореол 238U; 2 – уровни грунтовых вод, м; 3 – технологический водоём, его название;4 – здания и промплощадки; 5 – наблюдательная скважина: а) действующая; б) ликвидированнаяВыполненные прогнозные оценки воздействия ядерно и радиационно опасных объектов АО «АЭХК» (помимо зданий 802 и 804) на окружающую среду в целом и подземные воды в частности позволяют выбирать стратегии вывода этих объектов из эксплуатации в дальнейшем. А разработанные математические модели, в свою очередь, могут быть использованы для расчётов экологического влияния других сооружений на территории АО «АЭХК» и в прилегающих районах.
Кроме разработки ИГЭП для АО «АЭХК» в рамках государственного контракта и для решения задачи №2 (развитие сети объектного мониторинга состояния недр), ФГБУ «Гидроспецгеология» выполнило целый ряд прикладных и научных исследований, заключающихся в построении специализированных карт и разрезов, анализе данных мониторинга состояния окружающей среды на ряде предприятий отрасли (и АО «АЭХК», в частности), построении моделей миграции компонентов-загрязнителей подземных вод и прогнозном моделировании их распространения с целью определения мест заложения наблюдательных скважин и т.д.
Наличие на предприятиях отрасли ЯРОО и хранилищ РАО, оказывающих воздействие на геологическую среду, а также ЯРОО, которые потенциально могут оказать такое воздействие, требует применения современных методов и средств контроля, комплексного анализа, прогнозирования и управления рисками для обеспечения экологической безопасности. Одним из таких инструментов является аналитическая информационная система (АИС) ОМСН.
В настоящее время на 55 предприятиях отрасли, включённых в систему ОМСН, установлены абонентские пункты (АП), которые позволяют выполнять сбор и размещение результатов мониторинга в базу данных АИС для использования в дальнейшем при разработке концептуальных и постоянно действующих моделей для оценки текущего и прогнозного состояния подземных и поверхностных вод на участках влияния ЯРОО Госкорпорации «Росатом». Центральный сервер АИС ОМСН расположен в ФГБУ «Гидроспецгеология». В АИС ОМСН накапливаются результаты мониторинга состояния недр и поддерживаются в актуальном состоянии картографические материалы и другая информация, необходимая для оценки долговременных последствий радиоактивного и химического загрязнений подземных и поверхностных вод в зоне возможного влияния ЯРОО.
АИС ОМСН создана на основе системы Alfa, разработчиком которой является ЗАО «Компания Информконтакт консалтинг». Это акционерное общество является соисполнителем работ по настоящему государственному контракту в части ввода в эксплуатацию абонентских пунктов АИС ОМСН и КСЭМ.
В 2016 г. в АИС ОМСН выполнено накопление результатов мониторинга за 2015 г. по 55 предприятиям и организациям. Произведен ввод в постоянную эксплуатацию АИС ОМСН на АО «АЭХК», АО «ВНИИХТ», АО «ГНЦ РФ ФЭИ», АО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина», ФГУП «РФЯЦ – ВНИИЭФ», ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ», АО «ВНИИНМ».
Следующим этапом развития АИС ОМСН является создание автоматизированной информационной системы «Комплексная система экологического мониторинга» (АИС КСЭМ). АИС КСЭМ создается путём расширения АИС ОМСН подсистемами «Мониторинг загрязнения растительности, почвы и снега» и «Мониторинг радиоактивного загрязнения приземного слоя атмосферы». Данные АИС КСЭМ используются при актуализации геомиграционных моделей, связанных с оценкой долговременных последствий подземных и поверхностных вод в границах зон возможного влияния потенциальных источников загрязнения и при создании информационных геоэкологических пакетов (ИГЭП).
В 2016 г. проведено размещение АИС КСЭМ в Центре ОМСН ФГБУ «Гидроспецгеология», разработана первоочередная техническая документация на информационную систему, сформированы базы данных АИС КСЭМ по АО «АЭХК» и АО «ГНЦ РФ ФЭИ». Соисполнителем в этой работе является ЗАО «Компания Информконтакт».
Информация о данных работах также представлена на официальном сайте ФГБУ «Гидроспецгеология» - www.specgeo.ruexternal link, opens in a new tab.
Все перечисленные работы выполнены сотрудниками Центра объектового мониторинга состояния недр ФГБУ «Гидроспецгеология» под руководством первого заместителя генерального директора М.Л. Глинского и директора Центра ОМСН – А.В. Глаголева.
В заключение следует отметить высокую результативность сотрудничества представителей ФГБУ «Гидроспецгеология» с руководством и специалистами акционерного общества «Ангарский электролизный химический комбинат», которая позволила в достаточно короткие сроки провести оценку социально-значимых мероприятий, осуществляемых на АО «АЭХК», и показать высокую культуру производства, достигнутую на данном предприятии – что особенно важно в преддверии шестидесятилетия Комбината.
Коллектив ФГБУ «Гидроспецгеология» поздравляет Ангарский электролизный химический комбинат со знаменательным юбилеем! Мы искренне желаем Вам развития и процветания предприятия на благо всей отрасли и надеемся на дальнейшее сотрудничество, важность которого определяется необходимостью вывода из эксплуатации отдельных объектов АО «АЭХК», которая потребует научного экологического и геологического сопровождения проектируемых работ.