Оценка радиоактивного загрязнения окружающей среды района расположения Белоярской атомной станции была выполнена в 2012 году санкт-петербургским проектным предприятием госкорпорации «Росатом» ОАО «Атомэнергопроект» («СПбАЭП») в рамках оценки воздействия на окружающей среду (ОВОС) энергоблока № 5 Белоярская АЭС.

Предварительные материалы ОВОС стали 23 октября предметом общественного обсуждения в ходе круглого стола по проекту строительства и эксплуатации пятого энергоблока Белоярской АЭС. Круглый стол проходил в Заречном, городе-спутнике АЭС, в Свердловской области, а текст ОВОС находится в открытом доступе для ознакомления общественности.

Приведённые в материалах ОВОС данные – а это, пожалуй, первая столь откровенная оценка неблагополучной ситуации с загрязнением вокруг АЭС, озвученная со стороны атомной отрасли – вызывают серьезную озабоченность: в питьевом водозаборе обнаружены высокие уровни содержания альфа-радионуклидов, подземные воды и донные отложения, исходя из концентраций радионуклидов, следует отнести к категории радиоактивных отходов, в воде Белоярского водохранилища присутствует тритий, а в соседнем Ольховском болоте ещё и чрезвычайно опасный для окружающей среды и здоровья человека плутоний. 

Но несмотря на довольно высокие уровни радиоактивного загрязнения воды и донных отложений в водохранилищах, – хотя эти уровни и не превышают установленные нормы, – именно на площадке Белоярской АЭС в ближайшее время ожидается ввод в эксплуатацию четвёртого энергоблока с реактором БН-800, разработанным санкт-петербургским СПбАЭП, и планируется строительство пятого энергоблока с еще более мощным реактором БН-1200.

Ольховское радиоактивное болото

Белоярская АЭС (БАЭС) расположена в Свердловской области, в трёх километрах от города Заречный и в 45 км от Екатеринбурга. Первый энергоблок с уран-графитовым реактором АМБ-100 был введён в строй в 1964 году, второй энергоблок с АМБ-200 – в 1967 году. После 17 и 22 лет работы энергоблоки были остановлены соответственно в 1981 и 1989 годах.

Photo: ОАО "СПбАЭП"

Единственный работающий в настоящее время на Белоярской АЭС энергоблок №3, с реактором БН-600, был введён в строй 8 апреля 1980 года и продолжает эксплуатироваться сверх установленного проектом 30-летнего срока. Сейчас на промплощадке АЭС достраивается энергоблок с реактором БН-800 и готовится строительство реактора БН-1200. 

В качестве водоёма-охладителя, а также приёмника радиоактивных сбросов АЭС, служит Белоярское водохранилище на реке Пышма, но сбросы радионуклидов, согласно ОВОС, также производятся в близлежащее Ольховское болото. «Приемниками жидких сбросов Белоярской АЭС служат водоем-охладитель станции и Ольховское болото», – говорится в материалах ОВОС. Авторы доклада, впрочем, отмечают, в отношении Белоярского водохранилища, что «[г]одовые сбросы радионуклидов со сточными водами на БАЭС в 2010 г. не превышали установленных нормативов».

В Ольховское болото, согласно ОВОС, ежегодно сливается более 90 тысяч тонн радиоактивной жидкости: «В 2010 г. объем сброса сточных вод в Ольховское болото на БАЭС составлял 99 489 м³ (в 2009 г. – 94 134 м³) с суммарной активностью 1,2^.10¹² [беккерелей, Бк] (в большей степени за счет трития) (в 2009 г. – 8,8^.10¹¹ Бк)».

В сбросах присутствует не только тритий – есть кобальт-60, стронций-90, цезий-137, альфа-активный европий. Причём сбросы продолжаются, и иногда растут. Например, в 2010 году, по сравнению с 2009 годом, «сбросы трития, изотопов европия, [цезия-137] и [марганца-54] увеличились в 1,4, 2,2, 2,5 и 4,3 раза соответственно» (ОВОС, Таблица 3.9.5.1.1.2.1).

Таким образом, помимо сбросов радионуклидов в Белоярское водохранилище, ежегодно атомная станция сливает в Ольховское болото по 90-100 тысяч тонн воды, содержащей техногенные радионуклиды. Из-за огромных объёмов сбросов жидкие радиоактивные отходы, образующиеся на АЭС, существенно разбавляются и, формально, концентрация радионуклидов в сбросах оказывается в разрешённых пределах.

Но сути это не меняет: опасные радионуклиды с АЭС постоянно поступают в окружающую среду, попадают в биологический круговорот, в реки, рыбу, почвенные воды.

Поступающие с АЭС радионуклиды, в основном, являются долгоживущими – в частности, цезий-137 и стронций-90, с периодом полураспада около 30 лет. Эти радионуклиды постоянно накапливаются в окружающей среде и с каждым годом все больше увеличивают дозовую нагрузку на биосферу и человека. Как поясняет эксперт «Беллоны» по атомным проектам Алексей Щукин, «пожалуй, самым опасным на сегодняшний день радионуклидом для человека является тритий, радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12,3 года, который образуется в больших количествах при облучении обычной воды в реакторах и практически не поддается очистке и поступает в окружающую среду. Опасность его заключается, прежде всего, в том, что он легко мигрирует, включается в биологические цепочки. От него не избавиться при переработке РАО, например, он просто летит с паром при упаривании воды». 

Конечным поглотителем радионуклидов, сброшенных в окружающую среду, становится именно рыба: «Одним из основных мест депонирования радионуклидов, определяющих дозовые нагрузки на население, являются донные отложения и гидробионты, в частности, рыба», – говорится в тексте ОВОС. А это – прямая угроза здоровью людей, которым может попасть на стол рыба с высокими концентрациями радионуклидов.

На промплощадке АЭС зачастую подземные воды уже следует отнести к жидким радиоактивным отходам. В тексте ОВОС говорится: «Подземные воды: в 2005-2010 г. на промплощадке 1-3 энергоблоков Белоярской АЭС загрязнение подземных вод радионуклидами – высокое […], воды отдельных скважин относятся к категории жидких [радиоактивных отходов…]».

Здесь же говорится, что концентрации цезия-137 в воде этих скважин более чем в десять раз превышают так называемый «уровень вмешательства» по российским «Нормам радиационной безопасности» (НРБ-99/2009) – то есть, такой уровень радиационного фактора, при превышении которого следует проводить защитные мероприятия. В других скважинах, согласно ОВОС, объемные активности цезия-137, стронция-90 и кобальта-60 близки к уровням вмешательства.

Тритий в водоносных горизонтах

Тритий – это радиоактивный водород, который, соединяясь с кислородом, образует радиоактивную тритированную воду. В случае загрязнения тритием именно сама вода, из которой в значительной степени состоит всё живое, становится опасной, поскольку эту радиоактивность нельзя ни отфильтровать, ни упарить: радиацию несёт сама вода, а не примеси, как в других случаях.

Притом что тритий космического происхождения может естественным образом присутствовать в окружающей среде, в грунтовых и поверхностных водах вокруг Белоярской АЭС его концентрации, согласно данным ОВОС, оказываются значительно выше природных.

В тексте ОВОС указывается: «Выход трития с Белоярской АЭС во внешнюю среду в любых режимах работы энергоблока с БН-600 не превышает допустимых уровней с запасом более чем в 100 раз».

Вместе с тем, согласно опубликованному ОВОС, содержание трития в подземных водах площадки строящегося БН-800 «более чем в два раза превышает естественный техногенный фон, установленный в пределах 30[-километровой] зоны. Вероятнее всего, источником трития являются загрязненные воды действующей площадки, привлекаемые в депрессионную воронку работающих дренажных систем строящегося энергоблока (БН-800)».

ОВОС содержит таблицу, озаглавленную «Среднегодовое содержание трития в подземных водах скважин Каменского водозабора (территория зоны наблюдения) и пьезометрических скважин (территория промплощадки) за 2011 год» (Таблица 3.9.5.5.25).

Photo: ОВОС энергоблока № 5 Белоярской АЭС

Естественная концентрация трития составляет 5-10 беккерелей на литр (Бк/л). А по данным, приведенным в ОВОС в Таблице 3.9.5.5.25, на промплощадке АЭС в большинстве скважин содержание трития превышает 100 Бк/л; в трёх скважинах – более 1000, но менее 2000 Бк/л; в трёх других скважинах – от 2000 до 3000 Бк/л; еще в двух скважинах превышен уровень вмешательства (по НРБ-99/2009 – 7600 Бк/л): в одной скважине концентрация трития составляет 9243,0 Бк/л (превышение на 21%) и в другой – 18818,0 Бк/л (превышение почти в 2,5 раза). Как уже говорилось выше, тритированная вода ведет себя как обычная вода: легко мигрирует, испаряется и выпадает в виде дождя и снега. Иными словами, ее невозможно ни удержать на промплощадке, ни выделить из жидких радиоактивных отходов.

Учитывая, что данные приведены за 2011 год, есть основания полагать, что сбросы радиоактивного трития с Белоярской АЭС могут продолжаться, и опасные концентрации тритированной воды могут быть обнаружены в подземных водоносных горизонтах.

Откуда радиация?

Источниками повышенных концентраций радионуклидов могут быть глобальные выпадения от ядерных испытаний в атмосфере, а также чернобыльские выбросы. Но в этом случае загрязнение было бы распределено равномерно, а не сконцентрировано в Белоярском водохранилище и Ольховском болоте. Концентрации радиоактивности в этих двух водоемах говорят о конкретных и, вероятно, близлежащих источниках загрязнения.

В 1957 году тяжёлая радиационная катастрофа – известная как Кыштымская авария – произошла на комбинате «Маяк» в соседней Челябинской области. Тогда во время взрыва бака с радиоактивными отходами в атмосферу было выброшено, по оценкам, 20 миллионов кюри. Но радиоактивный след аварии 1957 года почти не задел район расположения Белоярской станции, согласно выводам авторов ОВОС: «Выпадения из атмосферы радионуклидов [цезия-137] и [стронция-90] в регионе Белоярской АЭС характерны для территории Восточно-уральского радиоактивного следа […], и в то же время до 20 раз превышают оцененные Уралгидрометом средние для Уральского региона уровни. Самые высокие уровни выпадений указанных выше радионуклидов наблюдаются на площадке [Белоярской АЭС]».

На самой Белоярской АЭС – как на графитовых, так и на натриевом реакторе – за время работы станции было множество аварий и происшествий с выходом радиации в окружающую среду. Несомненно, этот фактор также следует учитывать вкупе с рутинными ежегодными сбросами и выбросами радиации в ходе штатной эксплуатации реакторов.

Так, согласно ОВОС, превышение фоновых значений в районе второго хранилища жидких отходов (ХЖО-2) «обусловлено технологическим нарушением, связанным с переливом поддона ХЖО-2 в 1992 г.».

По данным экологической группы «Экозащита!», 22 декабря 1992 года при перекачке жидких радиоактивных отходов на спецводоочистку для её переработки из-за халатности персонала было затоплено помещение обслуживания насосов ХЖО. Вода поступила в страховочный поддон и из-за его неплотности, а также из-за переполнения, попала в грунт под ХЖО, а затем по специальной дренажной сети, предназначенной для отвода грунтовых вод, – в водоем-охладитель. Общее количество жидких радиоактивных отходов, попавших в поддон, составило около 15 м³ суммарной активностью 6 кюри (2х10¹¹ Бк). Суммарная активность цезия-137, попавшего в пруд-охладитель, – около 6 милликюри (2х10⁸ Бк). Этому инциденту был присвоен третий уровень опасности по семибалльной международной шкале INES.

Виноват исследовательский реактор?

Вместе с тем, значительную долю ответственности за радиоактивное заражение окружающей среды вокруг территории Белоярской АЭС разработчики ОВОС планируемого пятого энергоблока относят за счет расположенного на территории АЭС научного предприятия госкорпорации «Росатом», Открытого акционерного общества «Институт реакторных материалов» (ОАО «ИРМ»). В институте функционирует ИВВ-2М – исследовательский водо-водяной реактор бассейнового типа с номинальной мощностью 15 МВт.

Photo: ОВОС энергоблока № 5 Белоярской АЭС

Опасность маломощных научно-исследовательских реакторов часто недооценивается, притом, что подобные реакторы функционируют даже на территории Москвы – в Курчатовском институте и в Ядерном университете МИФИ.

По мнению разработчиков ОВОС, ответственность за львиную долю загрязнений несёт именно этот «малыш». Выбросам и сбросам с исследовательского реактора посвящён раздел 3.9.5.2. Вот его основные выводы, согласно ОВОС:

• основным источником поступления радионуклидов в окружающую среду района расположения Белоярской АЭС (по меньшей мере, с 1997 года) является ОАО «ИРМ»;
• выброс аргона-41 и углерода-14 c ОАО «ИРМ» в 2009-2011 годах превышал допустимые уровни, что не соответствует установленным гигиеническим требованиям;
• выброс инертных радиоактивных газов с ОАО «ИРМ» за период с 2002 по 2009 год превышает выброс инертных радиоактивных газов с Белоярской АЭС в 10-85 раз;
• годовой выброс цезия-137 с ОАО «ИРМ» за период с 2002 по 2009 год находится в диапазоне 0,06-4,3 от соответствующего выброса с Белоярской АЭС, в среднем вдвое превышая выброс с Белоярской АЭС;
• выброс кобальта-60 с ОАО «ИРМ» за период с 2002 по 2009 год в 10-2115 раз выше, чем с Белоярской АЭС;
• ОАО «ИРМ» является единственным источником поступления цезия-137, йода-131, изотопов плутония в приземную атмосферу в районе расположения Белоярской АЭС.

«Допустимо считать», – пишут авторы ОВОС, – «что обнаруживаемые в окружающей среде [углерод-14], [йод-131], изотопы [плутония] поступили с ОАО «ИРМ».

Как говорят авторы ОВОС, «высота источника выброса с ОАО «ИРМ» (40 м) в 2,5 раза меньше, чем источника выброса с БАЭС, что обусловливает более высокую концентрацию загрязняющих веществ в воздухе и плотность выпадения радионуклидов в ближней зоне. С учетом существенно более высоких активностей радионуклидов в выбросах «ИРМ» – основной вклад в загрязнение воздуха, территории, наземных экосистем, внешнего облучения населения в ближней зоне вносит ОАО «ИРМ».

Далее авторы ОВОС перечисляют радионуклиды, обнаруживаемые в сточных водах ОАО «ИРМ», для которых контрольный уровень не установлен: сурьма-124, сурьма 125, иридий-192, скандий-46, скандий-47, кобальт-57, цезий-131, цезий-132, селен-75, ниобий-95.

Может ли небольшой научный реактор тепловой мощностью 15 МВт дать больше выбросов, чем в десятки раз более мощные реакторы АЭС, остается открытым вопросом. За несколько дней до публикации материала «Беллона» запросила комментарий от ОАО «ИРМ». Накануне публикации главный инженер ОАО «ИРМ» Евгений Сулимов в электронном письме «Беллоне» сообщил, что «все, что представлено в ОВОС, с ОАО «ИРМ» не было согласовано» и что «информация для ОВОС у ИРМа не запрашивалась».

Однако к высоким уровням радиоактивного загрязнения Ольховского болота научный реактор, по словам разработчиков ОВОС, отношения не имеет: «Вклад ОАО «ИРМ» в сбросы радиоактивных веществ с хозфекальной канализацией в Ольховское болото незначителен по сравнению со сбросами с сооружений 1-2 очереди Белоярской АЭС».

Photo: Фото: Андрей Ожаровский.

Радиоактивное загрязнение обнаружено, кроме того, не только близ промплощадки АЭС.

Ссылаясь на данные Санкт-Петербургского отделения Института геоэкологии Российской академии наук, авторы ОВОС указывают, что содержание альфа-радионуклидов в подземных водах в пределах 30-километровой зоны вокруг БАЭС в 2012 году в одном случае значительно превысило допустимый уровень.

Суммарная активность альфа-излучающих нуклидов в водозаборе Красноармейский, расположенном примерно в 15 километрах от АЭС, составила, по данным ОВОС, 1,53±0,31 Бк/л при уровне вмешательства, составляющем, по установленным нормам радиационной безопасности, 0,2 Бк/л. Установленный уровень, таким образом, превышен в 7,65 раз. Это опасный уровень – особенно для питьевой воды.

Плутоний в Ольховском болоте, водохранилище и реке

Радиоактивное заражение водоёмов и земель вокруг Белоярской АЭС вызывает серьезную озабоченность еще и потому, что в окружающей среде в районе станции обнаруживается – и в весьма заметных количествах – плутоний.

Авторы ОВОС указывают, что «по имеющейся информации» и «по данным прошлых лет», в донных отложениях из Ольховского болота присутствует также плутоний-239.

«Удельная активность плутония-239, 240 в 2011 г. в воде поверхностных водоемов (Белоярское водохранилище и река Ольховка) находится в диапазоне 0,16-0,6 [миллибеккерелей на килограмм]», – пишут разработчики ОВОС, приводя значение, установленное нормами радиационной безопасности для уровня вмешательства: 0,55 Бк/кг.

По опыту «размывания» могильников Чернобыльской зоны, в которых содержится плутоний, можно предположить, что из донных отложений, где плутоний находится в нерастворимой форме, этот опаснейший радионуклид может постепенно переходить в растворимые формы, и загрязнение может распространяться на всё большие территории.

Photo: Фото: Андрей Ожаровский.

Плутоний опасен для всего живого как альфа-активный радионуклид. Помимо этого, он обладает химической токсичностью. По данным группы «Экозащита!», один грамм оксида реакторного плутония соответствует годовому пределу поступления через органы дыхания для 40 миллионов человек. Предельно допустимое количество плутония, поступающее через органы дыхания, для обычного гражданина равно одной миллиардной грамма (0,000000001 г).

Но плутония вовсе не должно быть в окружающей среде. Это искусственный радионуклид, который не встречается в природе, но нарабатывается, в том числе, во всех урановых реакторах в процессе сжигания уранового топлива и особенно интенсивно – в так называемых «быстрых» реакторах, каким является уже работающий больше 30 лет БН-600 и два более крупных планируемых к запуску или строительству БН-800 и БН-1200. В связи с этим может возникать риск продолжения поступления плутония в окружающую среду.

«Планы по строительству реактора БН-1200 под Екатеринбургом выглядят как афера. За время работы менее мощного БН-600 несколько раз город был на грани настоящих ядерных катастроф. Этого мало? Хранилище жидких радиоактивных отходов Белоярской атомной станции почти заполнено, в Ольховском болоте рядом с АЭС – многократные превышения уровня радиоактивности. Этого недостаточно?» – сказала в интервью с «Беллоной» екатеринбургский координатор группы «Экозащита!» Ольга Подосенова. – «Атомная отрасль должна не создавать новые проблемы для людей, а ликвидировать последствия своих старых «грехов».

Радиоактивное наследие и будущие риски

И радиоактивные осадки Белоярского водохранилища, и плутоний в Ольховском болоте, и тритий с альфа-радионуклидами в подземных водах, – всё это как раз относится к накопленному в районе станции «радиационному наследию».

По мнению эксперта «Беллоны» Щукина, необходимо незамедлительно прекратить сбросы радионуклидов в водоемы и решить проблему загрязнения тритием, попадание которого в окружающую среду можно предотвратить только в случае полного прекращения сбросов с АЭС.

«Принцип новых АЭС должен быть такой: полностью прекратить сброс радионуклидов в водоемы, тем более, что новые АЭС планируется эксплуатировать в течение около 60 лет, и опасные радионуклиды, если не принять меры, будут накапливаться в окружающей среде», – сказал Щукин. – «А далее, видимо, необходимо будет перейти к полному прекращению выбросов и сбросов радионуклидов в окружающую среду, в том числе и в воздух, так как нет способов избавиться, например, от такого радионуклида, как йод-129, с периодом полураспада 1,57 *10⁷ лет».

Далее, считает Щукин, взяв за отсчёт, например, реальные загрязнения в 2013 году, необходимо проводить открытый для общественности мониторинг с тем, чтобы иметь возможность отслеживать результаты.

Как указывает Щукин, в соответствии с действующими санитарными правилами проектирования и эксплуатации атомных электростанций, допустимые сбросы радионуклидов в открытые водоёмы рассчитываются и утверждаются индивидуально для каждой АЭС. При этом, поясняет эксперт, нормативы разрабатываются самой же станцией.

«Вызывает большие сомнения то, что при этом для Белоярской АЭС корректно учитывались предыдущие сбросы и всё возрастающий вклад в мощность дозы трития», – говорит эксперт.

Щукин также отмечает «практически вечную проблему» графитовых кладок как промышленных, так и энергетических реакторов – на Белоярской АЭС работали два водографитовых реактора, АМБ-100 и АМБ-200 – а также риски эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах.

«Углерод-14, аналог углерода, из которого состоит всё живое, с периодом [полураспада] 5739 лет, уже стал вечным спутником человека, и не дай Бог, если он из саркофагов выйдет наружу», – говорит Щукин. – «А натрий-22, образующийся в больших количествах в быстрых реакторах, в том числе в действующем на Белоярской АЭС БН-600, и имеющий период полураспада 2,6 года – это элемент, без которого невозможна жизнь на Земле. Но что такое – металлический натрий в роли теплоносителя, и что будет, если на него случайно попадет вода – лучше не говорить… И в случае аварии – огромные территории вокруг Екатеринбурга будут безжизненны. Это одна, но не единственная причина, по которой строить быстрые реакторы очень опасно».

Принимая во внимание озвученные специалистами СПбАЭП сведения о уже накопленных высоких концентрациях радионуклидов в районе станции, фактор сегодняшнего радиоактивного загрязнения – как и риски потенциального загрязнения в будущем – нельзя не учитывать при обсуждении проекта строительства нового энергоблока на Белоярской АЭС. 

Данная статья является обновленной версией предыдущей публикации. В текст внесены исправления и дополнения. Обновленная версия опубликована 30 октября 2013 года.