Радиоэкологические последствия работы предприятий уранового производства

(по материалам кандидатской диссертации Карпенко Е.И. «Оценка радиоэкологической ситуации в районе расположения предприятия по добыче и переработке урановых руд», 2010)

 

Лермонтовское производственное объединение (ЛПО) "Алмаз" начало свою деятельность в 1950 г. как рудодобывающее, а с 1954 г. как рудоперерабатывающее предприятие. В ходе производственной деятельности осуществлялись добыча урановых руд и их переработка в закись-окись урана. Основным товарным продуктом предприятия являлась закись-окись урана. Побочным производством при переработке урановых руд был выпуск удобрений и солей скандия. В сферу деятельности ЛПО "Алмаз" входили два рудника с подземной разработкой (шахты и штольни):

- рудник 1 (гора Бештау), расположенный в 4 км к северу от г. Лермонтов,

- рудник 2 (гора Бык), расположенный в 15 км к северо-западу от г. Лермонтов.

Месторождение урановой руды Бештау (рудник 1) действовало с 1950 г. по 1975 г., а к 1977 г. были выполнены работы по его ликвидации и рекультивации отвалов. В 1993-1996 гг. были проведены дополнительные действия по исправлению техногенных нарушений и ремонт ранее рекультивированных отвалов. На руднике 2 (гора Бык) добыча урановой руды производилась в 1956-1990 гг. Отвалы добычи руд на г. Бык бывшего ЛПО Алмаз сверху покрыты плодородным слоем почвы толщиной 15 см. Работы по рекультивации отвалов рудника 2 проводились в период 1977-1999 гг.

Основным источником питания подземных вод Бештаугорского и Быкогорского месторождений являются атмосферные осадки, выпадающие на площади распространения магматических и частично, осадочных пород. Воды, вытекающие из штолен гор Бештау и Бык, носят характер естественных грунтовых вод, образовавшихся от атмосферных осадков.

С момента закрытия рудников естественный уровень подземных вод начал восстанавливаться благодаря прогрессирующему затоплению выработок. Таким образом, имеется опасность, что значительные объемы подземных вод, просачиваясь сквозь блоки минерализованных пород, обогащаются радионуклидами.

В результате производственной деятельности предприятия сформировались следующие объекты, содержащие радиоактивные отходы:

- отвалы рудника 1 (Бештау),

- отвалы рудника 2 (Бык),

- хвостохранилище.

Отходы уранового производства в виде песка, шламов и урансодержащего фосфогипса складировались на хвостохранилище. Хвостохранилище с проектным объемом 17 млн. м3 заполнено отходами объемом 12 млн. м3 (на 01.07.2000 г.). Объем отвалов добычи руд на г. Бештау достигает 2107,2 тыс. м3, или 4425,1 тыс. т, а площадь, занятая отвалами составляет 360,9 тыс. м2. Объем отвалов добычи руд на г. Бык достигает 1800,4 тыс. м3, или 3961 тыс. т, площадь

В настоящее время вредное воздействие на окружающую среду обусловлено потоком 222Rn в атмосферу с отвалов рудников и особенно из хвостохранилища. Эксхаляция (выделение) 222Rn достигает 1 108 Бк/м2 в год на урановых отвалах и 1109 Бк/м2 в год от хвостохранилища. Верхние секции хвостохранилища в настоящее время перекрыты слоем фосфогипса для снижения эксхаляции радона, нижние - покрыты водой.

В настоящее время сточные (шахтные) воды, содержащие радионуклиды, образуются за счет атмосферных осадков, просачивающихся по тектоническим трещинам и отработанным блокам на горизонт зеркала грунтовых вод. Все шахтные воды попадают в пруды отстойники и далее в открытую гидрографическую сеть.

Шахтная вода, вытекающая из штольни 9 (концентрация 238U в воде составляет 89 Бк/кг), используется для водопоя крупного рогатого скота (КРС), а растительность на отвалах (концентрация 226Ra - 18 Бк/кг) является частью рациона домашнего рогатого скота. Шахтные воды от штольни 32 применяются для полива садовых участков, в результате чего содержание 238U в почве достигает 140 Бк/кг. Наиболее загрязненная радионуклидами территория расположена в непосредственной близости от штольни 16, шахтная вода которой используется для полива садовых участков и содержит 238U с концентрацией, достигающей 1315 Бк/кг. Удельная активность урана в почве на этой территории составляет 4057 Бк/кг, в растительности (сопряженные пробы) - 35 Бк/кг.

Содержание 238U в районе штольни 16 в высохшем и зарастающем растительностью пруде отстойнике 2, достигает 219 600 Бк/кг, что заслуживает особого внимания. В состав луговой экосистемы, формирующейся на месте высохшего пруда, входят травянистые растения, почвенные организмы, наземные пресмыкающиеся и различные по видовому составу мелкие грызуны. Все они могут существенно пострадать от излучения.

Во второй половине 2011 г. госкорпорация «Росатом» приступит к рекультивации урановых рудников и завершит их к 2013 году. Кроме того, в Стратегию развития Северо-Кавказского федерального округа включены мероприятия по ликвидации аварийных самоизливающихся скважин на месторождениях минеральных вод и мероприятия по государственному мониторингу состояния недр Кавказских Минеральных Вод.

 

Характеристика климата

Территория заказника согласно схеме агроклиматического районирования Ставропольского края, относится к Vагроклиматическому району с гидротермическим коэффициентом 1,1- 1,3 с умеренно жарким летом и умеренно мягкой зимой и длительным вегетационным периодом.

В целом климат обследуемого района благоприятный. Он, по общему признанию, является одним из важнейших средств курортного лечения. Главным фактором формирования климата являются относительно южные широты района, а также расположение территории между двумя морями и на границе субтропического и степного климатов. Предгорный характер местности и близость Главного Кавказского хребта с одной стороны, а с другой соседство засушливых степей и полупустынь Прикаспийского побережья определяют континентальные черты климата данного региона. Благодаря южному положению района он на протяжении всего года получает большое количество солнечного тепла, а близость субтропиков и Черного моря обуславливает возможность проникновения оттуда теплых воздушных масс. Вторая группа природных факторов существенно изменяет общие условия формирования климата. Главный Кавказский хребет преграждает доступ сюда потокам воздушного тепла из Закавказья и со стороны Черного моря.

Но вследствие незащищенности района с севера и востока сюда в зимние месяцы свободно вторгаются арктические воздушные массы, резко снижающие температуру воздуха. Летом из Прикаспия, Закаспийских и Среднеазиатских пустынь дуют знойные ветры-суховеи, которые вызывают засуху с тяжелыми последствиями для урожая зерновых культур. Данные особенности географической среды усиливают континентальность района, климат которого можно охарактеризовать как теплый, умеренно континентальный, со средними амплитудами годовых температур, умеренным количеством осадков, средней скоростью ветра, невысокой относительной влажностью воздуха, с небольшим и неустойчивым снежным покровом.

Безморозный период начинается уже с 7 марта. Его продолжительность в среднем 265 дней. Растения вегетируют с 27 марта, и уже к 19 апреля начинается период полной вегетации растений, продолжительностью около 180 дней. За этот промежуток времени накапливается потенциал температур от 2949^оС до 3100^оС. В это же время наблюдается постепенный рост испаряемости, величина которой достигает своего максимума к июлю-августу (120-160 мм в месяц), что не намного превышает количество осадков. Всего же за год величины испаряемости составляют 670-750 мм, что определяет режим увлажнения лесостепей; коэффициент увлажнения — 0,8-0,9.

Температура воздуха зависит от высоты места и сезона года.

Лето, начинаясь в начале второй декады мая и заканчиваясь в конце сентября, характеризуется еще и наличием 3-5 дней в месяц с относительной влажностью в 13 часов ниже 30%. Средняя температура июля в Пятигорске +22° (максимальная температура +40°).

Зима наступает в конце ноября. Средняя температура января в Пятигорске -4,0°(минимальная температура в Пятигорске -33°).

Общее количество осадков в Пятигорске - 472 мм. Больше 85 % всех осадков выпадает в виде дождя. Снежный покров невысок и неустойчив, снег выпадает и быстро тает.

Средние значения метеоэлементов на территории заказника «Бештаугорский» приведены в таблице 1.

Таблица 1