Заключение

В работе ОИЭЯИ-Сосны НАН Беларуси основное внимание было уделено изучению возможного радиоактивного загрязнения грунтовых вод в результате аварийных аэрозольных выбросов АЭС, приводящих к загрязнению больших территорий, т.е. изплощадного источника загрязнения. Расчетные исследования были проведены для зоны наблюдения Островецкой площадки.

Для прогнозирования миграции радионуклидов в грунтовые воды из площадного источника загрязнения в зоне наблюдения АЭС были выполнены оценки последствий наиболее тяжелых радиационных аварий на АЭС, относящихся к 5-му и 6-му уровням международной шкалы INES МАГАТЭ.В этом случае радиоактивное загрязнение грунтовых водвозможно за счет площадной инфильтрации радионуклидов с поверхности земли.

Для оценки возможного загрязнения подземных вод в 30-км зоне планируемой АЭС был использован программный комплекс MULTIBOX,разработанный в ОИЭЯИ-Сосны НАН Беларуси. В качестве исходной информации использовались результаты прогнозных оценок аварийных выбросов планируемой АЭС радиоактивных аэрозолей, данные геолого-гидрогеологических, ландшафтно-геохимических исследований рассматриваемой площадки, международный опыт эксплуатации существующих АЭС, а также литературные данные и результаты полевых исследований миграционных характеристик радионуклидов чернобыльского и глобального выпадений в литосфере и геосфере.

Оценки защищенности и уязвимости фунтовых вод в 30-км зоне АЭС при ее площадном загрязнении в результате запроектных аварий на АЭС были основаны на анализе почвенной карты, карты-схемы геолого-литологического строения зоны аэрации и глубин залегания фунтовых вод, а также карты генерализации почв по интенсивности вертикальной миграции ¹³⁷Cs, ⁹⁰Srв зоне наблюдения. Используя принцип суперпозиции карт с выделенными слабо защищенными участками, была выполнена генерализация карты с областями наиболее уязвимыми к радиоактивному загрязнению¹³⁷Cs и ⁹⁰Srпо комплексу природных факторов.

В качестве критериев неуязвимости фунтовых вод были использованы соотношение времени миграции загрязняющего вещества ко времени потенциальной опасности загрязнения и соотношение концентрации радионуклидов в растворенной форме и уровня вмешательства по питьевой воде для рассматриваемых загрязнителей. Расчетные исследования возможности загрязнения грунтовых вод в районе Островецкой площадки АЭС проводились для четырех наименее защищенных контрольных участков, выбранных на построенной карте.

Результаты прогнозных оценок загрязнения грунтовых вод из площадного источника, выполненные для ¹³⁷Cs, ⁹⁰Srне противоречат данным экспериментальных наблюдений по миграции радионуклидов чернобыльского происхождения в почвах и зоне аэрации и позволяют сделать следующие выводы.

1. Качественный способ оценки уязвимости грунтовых вод на основе предложенных критериев хорошо согласуется с расчетным способом на основе модели MULTIBOX. Это позволяет использовать выбранные критерии для построения карты уязвимости грунтовых вод в исследуемом регионе.

2. Наиболее уязвимыми к радиоактивному загрязнению являются участки с торфяно-болотными почвами, обладающие низкими сорбционными характеристиками как по отношению к ¹³⁷Cs, так и к⁹⁰Sr. Подстилающий грунт (в данном исследовании - песок) выполняет защитные функции от загрязнения¹³⁷Cs, но слабо защищает водоносный горизонт от загрязнения⁹⁰Sr. Мощность зоны аэрации, которая варьировалась на рассматриваемых участках от 0,2 до 1,0 м, также является определяющим фактором в оценке степени уязвимости обоими способами оценки.

3. Расчетные исследования показали слабую уязвимость грунтовых вод по отношению к ¹³⁷Cs, на участках с торфяно-болотными почвами и малой мощностью зоны аэрации (0,2 м). Во всех остальных рассматриваемых случаях для обоих типов аварий грунтовые воды защищены от загрязнения ¹³⁷Cs. Грунтовые воды слабо защищены от загрязнения ⁹⁰Sr,особенно на участках с торфяно-болотными почвами.В случае тяжелой аварии возможно загрязнение грунтовых вод в концентрациях, превышающих уровень вмешательства. При аварии более низкого уровня загрязнение грунтовых вод ⁹⁰Srвозможно, но в концентрациях ниже уровня вмешательства.

4. Расчетные исследования выполнялись с учетом неопределенности коэффициентов распределения ¹³⁷Cs и ⁹⁰Srв системах почва - поровая вода, грунт - поровая вода, которые были получены при исследовании вертикальной миграции¹³⁷Cs и ⁹⁰Srчернобыльского происхождения на белорусских полигонах. Величины варьируются в отдельных случаях в пределахдвухпорядков, что не всегда позволяет однозначно определить степень уязвимости грунтовых вод, в частности, по отношению к загрязнению⁹⁰Sr.

5. На слабо защищенных участках большую роль играет начальная плотность радиоактивного загрязнения территории, которая снижается по мере удаления от станции. При этом плотность загрязнения в зависимости от расстояния снижается в пределах порядка, соответственно снижается и возможный уровень загрязнения грунтовых вод, в частности ⁹⁰Sr.

6. Неблагоприятными неучтенными факторами, которые могут привести к ускорению миграционных процессов и увеличению концентрации радионуклидов Sr в грунтовых водах, являются сезонные колебания уровня грунтовых вод и распаханное состояние почвы, что может увеличить концентрацию радионуклидов в водорастворимом состоянии, а значит и в грунтовых водах.

7. Расчетные исследования выполнялись для наиболее консервативных условий, а именно для тяжелой аварии, соответствующей уровню INES 6, и запроектной аварии, соответствующей уровнюINES 5. Расчеты показали, что при запроектной аварииINES 5 грунтовые воды практически неуязвимы к рассматриваемым видам загрязнения на выбранных слабо защищенных участках. При эксплуатационных выбросах и авариях ниже пятого уровня на проектируемой АЭС степень уязвимости грунтовых вод ещё дополнительно снизится, так что вклад в суммарное загрязнение грунтовых вод, а, следовательно, и подземных, будет ничтожно малым. Это совпадает с выводами российских специалистов о весьма благоприятной радиационной обстановке на территориях, примыкающих к АЭС, при нормальном функционировании станции.

8. Анализ влияния АЭС с реакторами типа РБМК и ВВЭР предыдущего поколения на загрязнение подземных вод показал их удовлетворительную защищенность при работе в режиме нормальной эксплуатации.Применение на проектируемой АЭС реактора нового поколения с дополнительной системой защиты окружающей среды при запроектных авариях призвано обеспечить также соответствующую защиту геосферы от радиоактивного загрязнения, что не исключает организации и проведения геоэкологического мониторинга в зоне влияния АЭС.

Информация, полученная в результате расчетных исследований влияния площадного загрязнения на уязвимость грунтовых вод, определяет:

• необходимость построения карт защищенности и уязвимости грунтовых вод в зоне влияния выбранной площадки АЭС с целью организации корректного геоэкологического мониторинга и создания геомиграционных моделей для прогнозирования загрязнения подземных вод в случае аварийных ситуаций;

• задачи мониторинга гидросферы, которые должны будут включать наблюдения за изменением гидродинамической и гидрохимической обстановки природно-технической системы на период строительства, эксплуатации АЭС и снятия ее с эксплуатации;

• необходимость прогноза изменения радиоэкологического состояния природной среды при дополнительном техногенном воздействии АЭС.