При поддержке Федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2016 – 2020 годы и на период до 2030 года» федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина» Российской академии наук (ИФХЭ РАН) в 2016 – 2017 годах выполнило научно-исследовательскую работу по теме «Исследование влияния микробиологического фактора на процессы миграции компонентов отходов при обосновании безопасности захоронения жидких РАО на пункте глубинного захоронения «Северский».
В Российской Федерации существуют три пункта глубинного захоронения жидких РАО в городах Северске, Железногорске и Димитровграде, введенные в эксплуатацию в 1963, 1967 и 1971 годах, соответственно. Пункт глубинного захоронения ЖРО «Северский» общей площадью более 3 000 га находится на промышленной площадке АО «Сибирский химический комбинат», общий объем захороненных РАО – более 50 млн м3. Захоронение ЖРО на этом полигоне производится через специально оборудованные нагнетательные скважины в песчаные горизонты, залегающие на глубинах 250-400 метров и разделенные невыдержанными пластами глин.
В рамках данной работы изучены видовой состав микробного сообщества подземного горизонта, используемого для захоронения жидких радиоактивных отходов, определены скорости основных микробиологических процессов, происходящих при поступлении компонентов ЖРО, и численности наиболее распространенных групп микроорганизмов.
Проведенное исследование позволило установить, что в подземных водах вне зоны размещения жидких РАО обитает физиологически разнообразное микробное сообщество, включающее бактерии, способные восстанавливать сульфаты до сероводорода, нитраты до молекулярного азота и окислять органические соединения, а также способствовать биовосстановлению металлов (например, железо, уран, технеций).
При попадании компонентов жидких отходов в подземные горизонты деятельность микроорганизмов, в первую очередь, использующих нитрат-ионы для клеточного дыхания, интенсифицируется. Это подтверждено реальными данными, полученными при изучении численности и видового состава микробного сообщества в пробах техногенных вод, отобранных из зон размещения отходов. Таким образом, за счет процессов денитрификации в подземных водах снижается содержание нитратов –несорбируемых токсичных компонентов ЖРО, что ограничивает их миграцию на полигоне подземного захоронения.
Результаты исследования будут также переданы тематической группе Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), изучающей вопросы безопасности подземной закачки жидких радиоактивных отходов.