169716 (Меры реабилитации агроценозов при радиационном воздействии), страница 3

Полная дезактивация территорий предполагает снятие верхних слоев почв после радиационных осаждений до глубины 10 – 15 см с последующим захоронением срезов в могильниках для радиоактивных отходов. После аварии на ЧАЭС такая дезактивация была предпринята в 600 населенных пунктах на территории общей площадью 7000 км². Около 50% загрязненных территорий дезактивировались тогда дважды, как правило, вследствие повторного загрязнения после выпадения осадков, смывов радиоактивности с загрязненных срезов либо недезактивированных территорий, располагавшихся в непосредственной близости и на более высоком уровне относительно объектов дезактивации – детских домов, школ, больниц, предприятий, общественных учреждений. Мощность дозы (контролировалась по γ-излучению) после таких чрезвычайно дорогостоящих мер снижалась в 3 – 4 раза. В качестве экранов, поглощающих потоки ионизирующих излучений от загрязненных почв (защита экранированием), дезактивированные поверхности застилались гравием, песком, наносился асфальт, что вело к 10-кратному снижению мощности дозы. Экранированием (гравием, асфальтом либо пластиковыми покрытиями) были защищены 25000 км дорог. В целом было дезактивировано около 7000 домов и учреждений, снято 200000 м³ почв. Эффект оказался тем не менее крайне незначительным вследствие отсутствия могильников для захоронения радиоактивных срезов, громадной площади недезактивированных территорий, отсутствия инженерных сооружений для сбора сточных вод и отведения радиоактивных дождевых смывов от дезактивированных территорий.

2.2.2 Частичная дезактивация биологическим методом

Частичная дезактивация с целью фиксации радиоактивного загрязнения в зонах отчуждения и предупреждения водной, воздушной (выветриванием) миграции радионуклидов на территории с допустимыми значениями фактора осуществляется биологическим методом. Высевание многолетних трав на загрязненные почвы ведет к эффективному «вытягиванию» радионуклидов мощной корневой системой растений из почв. Скашивание и в последующем сжигание таких трав, захоронение незначительных объемов радиоактивной золы оказалось наиболее эффективным методом как локализации (фиксации радиоактивности корневой системой трав), так и дезактивации наиболее массивных радиоактивных загрязнений среды. Установлены в частности ряды растений в отношении их способности аккумулировать ⁹⁰Sr: гречиха>соевые бобы>люцерна>суданская трава>кукуруза. Например, овес в два раза больше накапливает ⁹⁰Sr, чем просо. Изучение закономерностей поглощения растениями радиоактивных изотопов свидетельствует о зависимости этого процесса как от специфики почвенного покрова, так и от биологических особенностей культур. Л.И. Горина (1975) наибольшее накопление наблюдала в растениях, выращенных на дерново-подзолистых почвах, меньше – на серых лесных и каштановых почвах, затем на сероземах и меньше всего – на черноземах.

2.2.3 Механический метод частичной дезактивации

Не менее эффективным оказался механический метод частичной дезактивации – глубокое вспахивание загрязненных полей с целью захоронения основной доли радионуклидов механическим перемещением из активного гумусового горизонта трав, сельскохозяйственных культур (картофеля, зерновых) в более глубокие нерадиоактивные слои и прерыванием тем самым активной экосистемной миграции радионуклидов. Методика «обмена» радиоактивных слоев почв на нерадиоактивные отрабатывались в центрах НИИ «Агрохимрадиология», на радиоактивных территориях Брянской, Калужской, Орловской, Тульской областей. Полученные результаты указывают на эффективность метода (радиоактивность гумусового горизонта снижена в 20 – 40 раз), его простоту и приемлемость в сельскохозяйственной практике (см. таблицу 2.1)

Таблица 2.1. Перераспределение радиоактивности почвенных слоев после глубокого вспахивания полей (плугом ПНС-4–40)

Дезактивация дополняется эффективной конкурентной защитой – блокадой миграции радионуклидов введением в почву аналогов их метаболизма, калия, кальция. Наибольший эффект снижения уровня радиоактивной загрязненности урожая оказался при избыточном совместном внесении в почву извести, калийных удобрений (200–300 кг/га раз в 3–4 года) – в сочетании с органическими удобрениями и навозом. Раздельное внесение протекторов-конкурентов в тех же количествах не приводит к аналогичным реакциям блокады транспорта радионуклидов в экосистемах. Комплексная обработка почв по конкурентному принципу снижает радиоактивность сельскохозяйственной продукции в 5 – 1 раз. Помимо конкурентной блокады миграции радионуклидов, такая обработка положительно меняет агрохимические свойства почв. Потенциал плодородия по трем минимизирующим свойствам – почвенной кислотности, содержанию обменного калия, фосфора возрастает в 1,6 – 1,4 раза. обработка ведет и к образованию сложных нерастворимых соединений со стронцием, резко снижая его поступление в продукты питания, организм.

Немалое значение имеет и связанное с обработкой изменение pH обрабатываемых угодий, утрачивающее характерную для среднерусской полосы повышенную кислотность. Сдвиг ее в щелочную сторону ведет к резкому снижению захвата ¹³⁷Cs экологическими цепочками, продуктами питания (таблица 2.2)

Таблица 2.2. Влияние измененной кислотности на накопление ¹³⁷Cs сельскохозяйственной продукции

Практика показывает (Г.Т. Воробьев, 1999), что почва является важнейшей барьерной системой защиты экосистем, выступая основным депо и чутким индикатором опасности радионуклидных и токсических загрязнений среды. Комплексная обработка почв, захоронение в них радионуклидов методом глубокой перепашки, внесение обменного калия, фосфора, кальция, органических удобрений, а затем посев трав переводят в местность из радиоактивного в экологически безопасное состояние, перераспределяя и направляя радиоактивность по естественным почвенным каналам. Радиоактивность продуктов питания, выращенного на радиоактивных территориях, после обработки такого типа снижается в 15 – 20 раз, приближая радиоактивность почв к фоновым значениям фактора.

Ограничения поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных во многом дополняется сменой мест выпаса перед забоем с ориентацией на снижение активности ¹³⁷Cs в теле животного вдвое. С учетом экспоненты процесса срок выпас на нерадиоактивных лугах либо в стойлах на привозном нерадиоактивном корме должен составлять не менее 3 месяцев. Критерием эффективности таких мер служат установленные в радиоактивных районах величины допустимой активности пищевых продуктов ВДУ.

2.3 Особенности построения профилактических мер при загрязнении лесных массивов и водоемов

Методы по дезактивации леса отсутствуют. Изучена продолжительность периода лесной вертикальной миграции, перераспределяющей Cs – Sr-радиоизотопный состав с поверхностей загрязнений на глубину 10 – 15 см и включающей изотопы в активный метаболизм лесных биоценозов. Она составляет около 1 года для лиственных и около 3 – 5 лет для хвойных лесов. Основную часть радионуклидов забирает мелкая корневая система, расположенная на глубине до 15 см и выполняющая основную роль в обеспечении минерального питания леса. Наиболее активно здесь захватывается ⁹⁰Sr, накапливающийся в последующем в стволах и крупных ветвях деревьев. Цезиевый метаболизм более динамичен. Изотоп включается листву, формируя в последующем основную активность листового опада. В целом круговорот радионуклидов представляет многократно повторяющийся циклический процесс, стабилизирующийся спустя 4 – 5 лет в лиственных и 10 – 12 – в хвойных лесах после загрязнения среды. Основная часть радионуклидов накапливается в лесной подстилке, являющейся кумулятором радиоактивного загрязнения леса. Из недревесных продуктов леса наиболее опасно лекарственное сырье, как, впрочем, ягоды и грибы. Особое внимание уделяется пожароопасности радиоактивных лесов в связи с высоким риском массивного повторного загрязнения среды от сгорания лесных массивов

Наибольшей радиоактивностью обладает березовая древесина, причем распределение внутри ствола (от периферии к центру) равномерное, без существенных различий радиоактивности годичных колец. Радиоактивность же сосны при одинаковом содержании радионуклидов в лесных почвах в 2,5 раза ниже. Распределение излучателей внутри ствола неравномерно, в периферических годичных кольцах выше, чем в ядре, в 2 – 3 раза. Накопление радиоактивности другими видами идет в убывающем порядке: береза, дуб, осина, ольха, сосна.

Лесопосевные работы проводятся на радиоактивных территориях с целью стабилизации почв, почвенного радиационного метаболизма и тем самым предупреждения труднопредсказуемой миграции. Проводится частая посадка смешанного типа с использованием биологически устойчивых древесных и кустарниковых пород с запретом на дальнейшее использование их продукции. Особое значение такие работы приобретают около водоемов, т. к. при проточном функционировании некоторых из них радионуклиды могут вынестись за пределы площади основного поражения. К тому же это предупредит источник высокой радиоактивности непроточных водоемов (кроме обязательного здесь повышенного содержания растворенного радона и радионуклидов от непосредственных радиоактивных выпадений на поверхность водоемов). Это есть – постоянные стоки дождевых вод, вымывающие радионуклиды из загрязненных почв побережья водоемов и особенно почв без проведения биологической фиксации радионуклидов и высадки быстрорастущей многолетней растительности.

Для снижения и предупреждения накопления радиоактивности продуктов водоемов необходимо обязательное высеивание многолетних трав, мелкого кустарника на побережьях радиационно-опасных водоемов рыбных хозяйств.

Для построения объективных представлений о процессах в экосистемах, вызванных внесением в состав среды, многоуровневые звенья ее метаболизма экологически новейших, биологически активных в крайне незначительных микроколичествах факторов требует постоянного многоуровневого мониторинга, регистрирующего динамику радио-, токсико-, стрессорногенных процессов. именно такой, «биосферный» (по Н, В. Тимофееву-Ресовскому) подход к решению проблемы и может дать объективное представление о характере, направленности реакций, сделает возможными их прогноз, выработку стратегии профилактики последствий радиоактивного загрязнения среды.

3. Экологические аспекты экономики атомной промышленности

3.1 Общая ситуация и тарифы

В предыдущих главах были рассмотрены вопросы миграции радиоактивных изотопов ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в различных средах обитания. Все они являются основными элементами техногенного происхождения. Снизить их удельную радиоактивность путем исключения из метаболизма вполне возможно. Однако это предполагает довольно большие капиталовложения []. И в связи с этим возникает вопрос, а стоит ли действительно тех затрат дальнейшее экстенсивное развитие атомной энергетики и предприятий ядерно-топливного цикла из-за тех потенциальных угроз на здоровье населения? Детальной информации по данному направлению нет. По независимым источникам, в России опять сложилась атмосфера закрытости над подобного рода вопросами. Такая ситуация имеет корни еще из совсем недавних «застойных» годов XX столетия. В современной России традиции секретности были несколько ослаблены после Чернобыльской катастрофы, приведшей к возникновению и развитию экологической гласности. Но после распада СССР, когда в Россию начали поступать очень большие средства на цели снижения ядерной и радиационной опасности объектов атомной промышленности, закрытость информации экологического и финансового характера вновь стала способом ограниченного доступа экспертов к достоверным цифрам и фактам. Теперь секретность позволяет скрывать источники направления финансовых потоков, как зарубежной помощи, так и бюджетных средств. Поэтому можно сказать, что официальными сведениями относительно экономической деятельности (равно как и экологическое страхование) Минатома, автор располагает в ограниченном объеме.

Между тем, атомная энергетика является тем отростком на огромном организме ядерного ВПК, который мог развиваться лишь в период безграничного финансирования со стороны государства. После того как закончатся запасы делящихся материалов, накопленные за годы «холодной войны», эта отрасль энергетики обречена на умирание, т. к. она не может противостоять в конкурентной борьбе другим способам производства электроэнергии. Почему? Проследим расходы, влияющие нас себестоимость энергии, и необходимые для её производства:

• Добыча энергоносителя;

• Переработка, обогащение и транспортировка энергоносителя;

• Строительство электростанций;

• Улавливание выбросов и утилизация отходов;

• Страхование техногенных рисков;

• Ремонт оборудования;

• Отчисления в амортизационный фонд;

• Зарплата работникам и некоторые другие расходы.

При этом нельзя забывать и о долгосрочных удорожающих факторах:

• Истощение запасов дешевых урановых руд;

• Уменьшение военных запасов урана за счет его продажи;

• Устаревание и размещение инфраструктуры;

• Необходимость проведения дорогостоящих научно-исследовательских и конструкторских работ, связанных с предполагаемым переходом к так называемой возобновляемой атомной энергетике на основе плутониевого топлива;

• Отложенные проблемы, связанные с дорогостоящим хранением и еще более дорогостоящей утилизацией ОЯТ, урана и плутония;

• Необходимость страхования ядерных рисков на уровне требований международных конвенций;

• Необходимость повышения физической защиты предприятий ЯТЦ в связи с возникновением новых угроз – в первую очередь связанных с ядерным терроризмом;

• Необходимостью реабилитации загрязненных радиоактивностью территорий и компенсации уже пострадавшему в результате деятельности атомной промышленности населению;

• Накопление отчислений, необходимых для снятия с эксплуатации атомных объектов после выработки ресурса и для создания новых производящих мощностей (или для ликвидации последствий их производственной активности).

На самом деле тариф на атомную электроэнергию оказывается ниже себестоимости, что не мешает руководству Минатома торопится с началом строительства как можно большего числа новых энергоблоков АЭС. Причина такой спешки, по мнению независимых экспертов, в том, что через 10 лет, когда запасы дешевого уранового сырья приблизятся к исчерпанию, обосновать экономическую целесообразность строительства новых АЭС будет еще сложнее, чем сейчас. А раз так, то на население, на среду обитания накладывается дополнительный риск техногенных аварий, связанных с их эксплуатацией.