CC BY
9
ЗА РУБЕЖОМ
Wi =
УДК 614.73
Ф
ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
(По материалам 3-й Международной конференции по использованию
атомной энергии в мирных целях)
Проф. А. Н. Марей (Москва)
Проходившая с 31/VIII по 9/IX 1964 г. в Женеве 3-я Международная конференция по использованию атомной энергии в мирных целях рассматривает в основном проблемы конструирования и эксплуатации различных типов реакторов, ядерного топлива и непосредственного превращения тепловой энергии в электрическую. Эти же вопросы были отражены на специальной выставке и в многочисленных короткометражных кинофильмах, которые демонстрировались во Дворце наций, где работала конференция, и во Дворце выставок.
Большинство докладов, посвященных радиационной безопасности, имело физико-техническую направленность (вопросы критичности, про-тивоаварийной и биологической защиты) и отчасти радиохимическую (технология обезвреживания радиоактивных отходов); лишь сравнительно небольшую долю составляли сообщения санитарно-гигиенического характера. Обзор материалов, содержавшихся в этих докладах, и дан в настоящей статье. Мы использовали также результаты наблюдений, полученные при посещении делегатами конференции центра атомных исследований в Гренобле (Франция).
Гигиенические аспекты проблемы обезвреживания и удаления радиоактивных отходов нашли свое отражение в докладах, представленных на конференцию Советским Союзом, США, Францией, Индией, Чехословакией, ОАР, Японией и др. Общие принципы санитарной охраны внешней среды от загрязнения радиоактивными отходами в большинстве зарубежных стран по существу идентичны принятым в Советском Союзе. Преследуется цель уменьшить количество радиоактивных веществ, удаляемых с отходами в окружающую среду, до таких уровней, при которых вероятность облучения населения будет значительно меньше предельно допустимых доз. Главное значение придается максимальному уменьшению количества жидких и газообразных радиоактивных отходов, подлежащих удалению в окружающую среду. Решаются эти вопросы прежде всего путем рационализации и усовершенствования технологических процессов (Н. И. Богданов и соавторы; Ф. Г. Крот-ков, А. Н. Марей и др.; У. Г. Белтер; Д. Вормсер и соавторы; Дж. А. Либерман; Дж. Мок-Брайд и соавторы; Г. Рихтер-Берн-бург, и др.).
Одним из примеров, демонстрировавшихся участникам конференции в короткометражном фильме (США), может служить замена хи-
мического способа удаления оболочки с облученных урановых стержней (путем растворения) механическим, что полностью исключает возникновение некоторых радиоактивных отходов. Из отечественной практики известно, что оборудование реакторов замкнутым контуром деаэрации и дожигание гремучей смеси позволило более чем в 10 раз уменьшить величину выбросов радиоактивных веществ и т. д.
Весьма существенно также техническое усовершенствование производственного оборудования и аппаратуры с обеспечением высокой степени герметизации, которая исключает возможность утечки радиоактивных газов и растворов в окружающую среду в количестве, представляющем опасность для человека (У. Г. Белтер; Дж. А. Либерман; Дж. Мок-Брайд и соавторы, и др.).
Наиболее удачным в санитарном отношении приемом, получившим широкое применение при строительстве атомных реакторов в разных странах, следует считать повторное использование отработанных вод в замкнутом оборотном цикле с непрерывной очисткой циркулируемой воды. Пожалуй, одним из наиболее показательных примеров может служить система, принятая на атомных электростанциях в Советском Союзе, где благодаря рециркуляции воды не только в первом, но и во втором контуре полностью устранена возможность поступления в водоемы радиоактивных веществ. Этот же принцип (рециркуляция с очисткой) успешно используется не только на промышленных энергетических реакторах, но и в ряде случаев на реакторах, предназначенных для научно-исследовательских целей. Например, в исследовательском реакторе в Гренобле (Франция) весь объем дистиллированной воды, находящейся в реакторе и непрерывно циркулирующей через очистные устройства, обменивается 3 раза в час.
Наряду с приемами, позволяющими уменьшить количество радиоактивных отходов, серьезное внимание уделяется их обезвреживанию и контролируемому удалению (Н. И. Богданов и соавторы; Р. В. Амал-рая; У. Г. Белтер; Л. Берак и соавторы; Д. Вормсер и соавторы; К. Д. Б. Джонсон и соавторы; П. Дейонге и соавторы; П. Каррэ и соавторы; Дж. Мок-Брайд и соавторы; Г, Рихтер-Бернбург и соавторы; М. А. Эль-Губейли).
Как явствует из представленных материалов, высокоактивные жидкие отходы, образующиеся на соответствующих производствах, хранятся в специальных подземных емкостях. Создаются условия, исключающие возможность их поступления в окружающую среду не только при нормальной обстановке, но и в случае аварии. Это достигается путем создания нескольких «барьеров» в виде металлических и бетонной стенок емкостей и подбора соответствующего грунта (Т. X. Рунион и соавторы). Хотя несовершенство этого метода не вызывает сомнений и отверждение указанного вида отходов путем стеклования (Г. Рихтер-Бернбург и соавторы; Дж. А. Либерман) в санитарном отношении признается более прогрессивным способом, последний из-за экономических и технических причин еще не вышел полностью из стадии экспериментов и в производственных масштабах пока не получил широкого применения.
Обезвреживание жидких среднеактивных отходов (10~5—Ю-1 кюри/л) производится различными способами. В большинстве стран (США, Канада, Франция и др.) они подвергаются дезактивации, причем большое внимание уделяется использованию природных и искусственных сорбентов, дающих высокий эффект дезактивации (Л. Берак и соавторы; Д. Вормсер и соавторы; П. Каррэ и соавторы; Дж. А. Либерман; Дж. Мок-Брайд и соавторы). Вместе с тем в США практикуется удаление среднеактивных отходов в землю путем использования поглощающих колодцев (Хенфорд, Ок-Ридж). Однако, как показал опыт, использование этого метода далеко не всегда безопасно. Так, по сооб-
щению У. Г. Белтера, через 10 лет после начала удаления данного типа отходов в поглощающие колодцы значительное количество рутения-106 стало поступать с грунтовыми водами в реку. Ликвидация старых и перемена места расположения новых поглощающих колодцев не устранили опасности загрязнения реки. Поэтому в Ок-Ридже, начиная с 1964 г., намечено обезвреживание отходов путем выпарки на специально созданной установке.
Приведенный пример служит наглядным подтверждением того, что удаление жидких отходов в грунт допустимо только при благоприятных гидрогеологических и санитарных условиях. В этом плане заслуживают интерес также данные проводившихся в Ок-Ридже экспериментальных исследований по инжекции жидких среднеактивных отходов в геологические структуры под высоким давлением, а также опыт захоронения их в соляных выработанных копях (У. Г. Белтер; Дж. А. Либерман; Г. Рихтер-Бернбург и соавторы).
На конференции шла речь о путях удаления и обезвреживания жидких слабоактивных (10~5—Ю-9 кюри!л) отходов, так как чаще всего именно они служат причиной загрязнения открытых водоемов. В разных странах эти задачи решаются различными способами, что обусловлено рядом моментов, в частности природно-географическими условиями, плотностью населения и др. Так, ограниченная территория и отсутствие крупных водоемов наряду с высокой плотностью населения в Чехословакии вызывают необходимость здесь предъявлять более жесткие требования к удалению жидких радиоактивных отходов (Л. Берак и соавторы). Решение этих вопросов в значительной мере зависит также от того, имеют ли дело со сложившейся обстановкой на действующих предприятиях или с вновь строящимися и проектируемы-еми заводами и атомными электростанциями.
В докладах Г. М. Паркера, У. Г. Белтера, Т. X. Руниона и соавторов показано, что в США на действующих промышленных реакторах и заводах по переработке облученного топлива слабоактивные сточные воды по-прежнему через систему прудов, болот и т. п. спускаются в реки, имеющие огромные расходы (тысячи кубических метров в секунду). Вместе с тем за последние 3—5 лет благодаря мероприятиям, осуществленным на атомных заводах (двойная система очистки, уменьшение количества удаляемых отходов и др.), концентрация радиоактивных веществ в воде этих рек уменьшилась и сейчас существенно ниже предельно допустимой (Г. М. Паркер).
На новых и проектируемых заводах по переработке ядерного топлива, а также на действующих и проектируемых атомных электростанциях в США в последние годы предъявляют значительно более жесткие требования к удалению жидких радиоактивных отходов. В частности, наряду с максимальным уменьшением объемов этих отходов обеспечивается также концентрация радиоактивных веществ в сточных водах, которая не превышает предельно допустимых. Кроме того, предусматривается последующее разбавление в водоеме с тем, чтобы концентрации указанных веществ в нем ниже выпуска отходов были на 4—5 порядков меньше ПДК (Т. X. Рунион и соавторы). Таким образом, регламентация условий удаления жидких радиоактивных отходов из ряда новых объектов в США достаточно строга. Вместе с тем необходимо отметить, что система обезвреживания жидких радиоактивных отходов, принятая на атомных электростанциях в СССР, более совершенна, так как спуск этих отходов в водоемы вообще исключен благодаря полному переходу на замкнутое оборотное водоснабжение.
В таких странах, как Англия и Индия, расположение объектов вблизи морей и благоприятные гидрологические условия позволяют удалять слабоактивные жидкие отходы в море на достаточно большом расстоянии от берега; это надежно гарантирует интенсивное разбавле-
ние и обеспечивает требования радиационной безопасности (А. С. Pao и соавторы).
Обезвреживание твердых отходов любой степени активности в большинстве стран обеспечивается путем захоронения их в землю (Н. И. Богданов и соавторы; У. Г. Белтер; Р. В. Амалрая, Г. Жамме; Дж. Мок-Брайд и соавторы; М. А. Эль-Губейли). Надежность и экономичность этого способа обусловили, в частности, прекращение дальнейшего удаления твердых радиоактивных отходов в море, что ранее широко практиковалось в США, Франции и других странах (У. Г. Белтер; Г. М. Паркер). Серьезное внимание уделяется обезвреживанию и последующей утилизации загрязненных металлических конструкций, что имеет немаловажное экономическое значение. С этой точки зрения существенный интерес представляют используемые в США способы сухой дезактивации в виде дробеструйной очистки (У. Г. Белтер). Наряду с применением таких способов для дезактивации крупногабаритных конструкций возможно создание устройств, позволяющих применять тот же способ для дезактивации и мелких металлических деталей.
В представленных докладах недостаточно места уделено обезвреживанию, удалению и гигиенической оценке выбросов, поступающих в атмосферу. В частности, совершенно не нашел отражения столь важный в санитарном отношении фактор загрязнения окружающей среды, как «горячие частицы», содержащиеся в выбросах промышленных предприятий. Крайне слабо представлены сведения о выбросах из реакторов радиоактивных благородных газов, например аргона-41), и их санитарной значимости (С. Сакагихи и соавторы). Также весьма недостаточно изложены данные о радиоактивных аэрозолях, удаляемых в окружающую среду предприятиями по переработке облученного топлива и атомных электростанций.
Вместе с тем серьезное внимание уделяется йоду-131 как одному из наиболее серьезных факторов вредности (Т. X. Рунион и соавторы; Р. Д. Коллинс и соавторы и У. Г. Белтер), оказывающему особо выраженное влияние на организм детей, т. е. контингента, наиболее чувствительного к воздействию ионизирующей радиации (Т. X. Рунион и соавторы). Особенность и справедливость такого подхода в гигиеническом отношении не вызывают сомнений. Соблюдение требований по жесткому ограничению содержания йода-131 в атмосферном воздухе в районе расположения источников загрязнения в США обеспечивается путем устройства специальных фильтров, задерживающих 99,5% изотопа. Ставится, кроме того, задача увеличения срока выдержки облученных твэлов до 150 дней, что, несомненно, обеспечит должный эффект (Т. X. Рунион и соавторы).
Кроме мероприятий, обеспечивающих радиационную безопасность населения при нормальной эксплуатации соответствующих заводов и атомных реакторов, некоторые докладчики касались вопросов предупреждения загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами при аварийных ситуациях на реакторах (Аварийная защита ядерных силовых станций; Дж. А. Либерман). Решение этих задач обеспечивается предупреждением аварий и локализацией загрязнений в пределах предприятия. Наряду с чисто техническими вопросами, связанными с усовершенствованием мероприятий по предупреждению «утечки» радиоактивных материалов из соответствующих систем, серьезное внимание уделяется их локализации в пределах реактора. Одним из основных приемов является устройство над реактором защитного металлического или железобетонного «колпака». Подобные устройства за рубежом получили признание и нашли довольно широкое применение в практике строительства реакторов (Аварийная зашита ядерных силовых станций).
Несмотря на достижения в области ограничения количества радиоактивных выбросов, их дезактивации, создания средств защиты при аварийных ситуациях и т. д., все же нельзя не считаться с тем, что заводы по переработке облученного топлива, промышленные реакторы и атомные электростанции служат потенциальными источниками загрязнения окружающей среды. Это обстоятельство определяет необходимость размещения данных предприятий в малозаселенных районах. В докладе Г. X. Рунион и соавторов показано, что при строительстве новых заводов по переработке облученного топлива в США следуют этому же правилу. Как указывают авторы, в радиусе 25 миль (40 км) от такого завода нет населенных пунктов с населением более 10 000 человек, а ближайший от него населенный пункт находится на расстоянии 4,5 мили (свыше 7 км). Необходимость подобного удаления от жилья вытекает из данных, приведенных в том же докладе; согласно этим данным, максимальные концентрации радиоактивных газов при нормальной эксплуатации завода и средних метеорологических условиях создаются на расстоянии 1500 м от трубы, а при инверсиях на расстоянии от 4000 до 10 000 м от трубы.
Отсюда можно заключить, что принципиально вопрос о необходимости создания разрыва (санитарно-защитной зоны) между жилыми районами и промышленными предприятиями решается в США так же, как и в Советском Союзе. Различны лишь конкретные значения величин этих разрывов и юридическая сторона их оформления. Необходимо отметить, что канадские и американские специалисты проявили большой интерес к обоснованию размеров санитарно-защитных зон в Советском Союзе.
Касаясь взаиморасположения атомных электростанций и других источников загрязнения внешней среды по отношению к населенным пунктам, нельзя не упомянуть о докладе С. О. В. Бергстрема и соавторов. Рассматривая проблему размещения на территории Швеции сети крупных тепловых и атомных электростанций, они считают, что один из основных моментов, ограничивающих развитие энергетики в стране, — якобы завышенные гигиенические требования. Исходя из неправильного представления о том, что единственным критерием для оценки санитарной обстановки должны быть показатели заболеваемости и смертности населения, авторы пытаются ставить под сомнение общеизвестные истины о радиобиологическом действии малых концентраций радиоактивных веществ, рекомендации Международной комиссии по радиационной безопасности в отношении ПДК, а также обоснованность ПДК других вредных веществ, например сернистого газа, в атмосферном воздухе. Столь выраженное стремление шведских ученых устранить гигиенические требования как помеху на пути строительства теплоэлектроцентралей и атомных электростанций прозвучали диссонансом на конференции и не встретили поддержки у ее участников.
О контроле за радиоактивностью удаляемых отходов, шла речь в ряде представленных докладов (Ф. Г. Кротков, А. Н. Марей и соавторы; Р. В. Амалрая; Г. Жамме; Р. Д. Коллинс и соавторы; Дж. А. Либерман; Дж. Мок-Брайд и соавторы; Г. М. Паркер; И. Хиама и соавторы). Обращает на себя внимание заметный прогресс в этой области, характеризующийся применением наиболее совершенных приборов и методов, которые позволяют более оперативно и с гораздо меньшей затратой сил выполнять соответствующие исследования необходимого объема. Трудоемкие радиохимические методы везде, где это возможно, заменяются у-спектРометРическими' система периодических отборов проб в ряде случаев заменяется автоматическими непрерывными измерениями и т. д.
Одним из основных разделов контроля является установление доз, получаемых соответствующими контингентами людей. В этом пла-
не большое значение имеют методы прижизненного определения содержания в организме искусственных радиоактивных веществ и идентификация доз, обусловленных этими изотопами. Подтверждением этому служит доклад Г. М. Паркера, в котором подводятся некоторые итоги работ по контролю за содержанием искусственных радиоактивных веществ в организме людей с использованием так называемых человеческих счетчиков (human counter), или счетчиков всего тела. Несомненно, что данная методика, получившая сейчас наиболее широкое распространение в США, вполне оправдывает свое назначение. Вместе с тем некоторые методы прижизненного определения стронция-90, применяемые в Советском Союзе (по измерениям излучений от поверхности зубов), пока не используются в США.
В заключение следует подчеркнуть, что для правильного решения проблемы санитарной охраны внешней среды от загрязнения радиоактивными отходами атомных электростанций и других предприятий весьма существенную роль играет полнота программы и качество изысканий, предшествующих проектированию этих предприятий. С этих позиций определенный интерес представляет доклад T. X. Руниона и соавторов, изложивших подход к указанным вопросам в США. Анализ вероятной радиационной обстановки, возникающей в районе завода при нормальной его эксплуатации и при различных аварийных ситуациях, позволяет также предусматривать в проекте необходимые защитные мероприятия.
Серьезные успехи по обеспечению радиационной безопасности населения в районах расположения атомных электростанций и других источников радиоактивных отходов, а также целенаправленность исследований, проводимых в данной области, позволяют считать, что эта проблема в перспективе и, очевидно, весьма недалекой будет полностью решена.
ПЕРЕЧЕНЬ
Использованных докладов из числа представленных на 3-ю Международную
конференцию ООН < \
№ 587. Н. И. Богданов и др. (СССР). Термический метод остеклования пульп и проблема безопасности захоронения стеклоблоков, 20 стр.—№ 379. Ф. Г. К р о т к о в, А. Н. Марей и др. (СССР). Пути решения проблемы санитарной охраны внешней среды от загрязнения радиоактивными отходами в Советском Союзе, 11 стр.— № 794. Р. В. Амалрая (Индия). Обработка радиоактивных отхоюв в Бомбее, 19 стр. — № 869. У. Г. Бе л тер (США). Практический опыт США по удалению радиоактивных отходов, 46 стр. — № 611. С. О. В. Бе pre трем и др. (Швеция). Вопросы безопасности, гигиены и экономические факторы при выборе участка для расположения различных типов больших тепловых электростанций в Швеции, 30 стр. —N9 775. Л. В ер а к и др. (Чехословакия). Проблема обезвреживания радиоактивных отходов, разрабатываемая в Институте ядерных исследований Чехословацкой АН, 12 стр. — № £6. Д. Вор м сер и др. (Франция). Переработка жидких радиоактивных отходов, 28 стр. — № 188. К. Д. Б. Джонсон и др. (Англия). Работы, проводящиеся в Англии по фиксированию высокоактивных отходов в стекле, 15 стр. — № 774. П. Депонте и др. (Бельгия). Обработка концентратов со средней активностью путем дисперсии в асфальт и удаления в землю, 16 стр. — № 276. США — Аварийная защита ядерных силовых станций. 27 стр. — № 870. Г. Ж а м м е. (Франция). Проблемы защиты здоровья людей, возникающие в связи с удалением радиоактивных отходов и ядерными авариями, 14 стр. — № 88. П. Каррэ и др. (Франция). Переработка и удаление радиоактивных отходов атомных реакторов, 16 стр.—№ 186. Р. Д. К о л-линс ии др. (Англия). Контроль за активностью, переносимой газом при неисправности реактора, 26 стр. — № 282. Дж. А. Либерман (США). Программа США по исследованию и усовершенствованию испытаний ядерной безопасности, 30 стр.— № 278. Дж. M о к-Б р а й д и др. (США). Переработка ядерного горючего в США с точки зрения безопасности, 27 стр. —№ 287. Г. М. Паркер (США). Северо-амери-канский опыт относительно выпуска отходов низкой радиоактивности в реки и озера, 26 стр. — № 788. А. С. Pao и др. (Индия). Практика обеспечения радиационной безопасности при выполнении работ по атомной энергии в Индии, 14 стр. — № 783. Г. Рихтер-Бернбург и др. (ФРГ). Захоронение радиоактивных отходов во впадине в солевых образованиях, 16 стр. — 281. T. X. Ру н ион и др. (США). Сообра-
жения безопасности и выбор местоположения при проектировании завода по переработке ядерного топлива, 25 стр. — № 582. С. Сака г« х и и др. (Япония). Полевые наблюдения за уровнями облучения местности от облаков радиоактивного аргона, 9 стр.—№ 849. Хиама И. и др. (Япония). Оценка опасности радиоактивного загрязнения морей и дезактивация пресной воды, 15 стр.— № 813. М. А. Эль-Гу бе йл и (ОАР). Исследования по возможному удалению в землю отходов небольшой активности, содержащих стронций, рутений, цезий и церий в ОАР, 16 стр.
Поступила 15/ХП 1964 г.
УДК 628.1=82 = 20 (73)
ОСВЕЩЕНИЕ В США СОВЕТСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВОДОСНАБЖЕНИЮ И САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ
Член-корр. АМН СССР проф. С. Н. Черкинский (Москва)
Несколько лет назад отдел водоснабжения и санитарной охраны водоемов службы здравоохранения США (Division of Water Supply and Pollution Control U. S. Public Health Service) начал публикацию советских работ в виде сборников под названием «USSR. Literature on Water Supply and Pollution Control». В 1961 г. в Вашингтоне опубликован I том сборника, а сейчас уже вышло в свет 5 томов. Каждый из этих томов объемом 182—249 страниц включает несколько десятков статей, которые представляют собой полные переводы советских работ, реже их весьма подробные рефераты с таблицами и рисунками. Во всех 5 томах даны переводы более 150 статей.
Первые тома содержат перепечатки статей отчасти из журнала «Водоснабжение и санитарная техника» и в подавляющей части из журнала «Гигиена и санитария» и из сборников «Санитарная охрана водоемов от загрязнения промышленными сточными водами (предельно допустимые концентрации вредных веществ в водоемах)». Это работы, освещающие общее состояние водоснабжения и .санитарной охраны водоемов в Советском Союзе, а также советское законодательство в этой области. Преобладают оригинальные статьи, посвященные исследованиям микроэлементов, в особенности фтора как причины флюороза или как фактора массового кариеса, а также касающиеся возможности обеззараживания воды (хлором, озоном, ультрафиолетом), зараженной кишечными патогенными микробами и возбудителем туберкулеза. Большое место занимают исследовательские материалы по обоснованию ПДК вредных веществ, в том числе по теоретическому обоснованию принципов гигиенического нормирования при одновременном загрязнении водоемов несколькими вредными веществами.
Научно-практические подходы к охране поверхностных водоемов в СССР настолько заинтересовали американских специалистов, что советское водно-санитарное законодательство, нашедшее отражение в весьма объемистых «Правилах по охране поверхностных вод от загрязнения» (1961), было полностью опубликовано в IV томе сборника вместе со всеми нормативными таблицами и ПДК. Тому предпослано предисловие одного из руководителей службы здравоохранения Аткин-са (С. Н. Atkins, Assistant Surgeon General, Public Health Service). По словам Аткинса, изложенные в этих правилах цели контроля сходны с целями, которые освещены в ряде программ контроля загрязнения водоемов США, и, что особенно важно, различные приложения к «Правилам» определяют желательный состав и свойства вод и устанавливают ПДК вредных веществ. Люди, имеющие отношение к этим
