Турекельдиева Р.Т., Оспанова М.

Таразский государственный университет им.М.Х.Дулати, Казахстан

                                                                  

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ БЫВШИХ УРАНОДОБЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ «КУРДАЙ»

 

  В течение последних десятилетий быстрыми темпами развивается уранодобывающая промышленность, которая безусловно, оказывает определенное влияние на экологию региона добычи  так же, как и любая другая добывающая отрасль.

Уран по своей природе не радиоактивен. Опасность представляют продукты распада урана: радий и радон. При извлечении урана основная радиоактивность остаётся на месте залегания руды. Вместе с тем, при добыче и переработке образуются отвалы пустой породы и хвосты обогащения, которые требуют к себе повышенного внимания.

Известно, что урановая руда добывается в шахтах под землей и путем открытых разработок. В последнем случае условия труда существенно лучше, так как меньше запыленность воздуха, а значит, и ниже дозовые нагрузки.

Радиационное воздействие на персонал урановых рудников обусловлено главным образом внутренним облучением радиоактивным газом радоном и дочерними продуктами его распада. Концентрация в воздушной среде радиоактивных аэрозолей находится под постоянным, систематическим контролем при разработке относительно богатых месторождений со средним содержанием урана в руде более 0,2%.

В руде уран и продукты его распада находятся в радиоактивном равновесии. Суммарная активность равна примерно 4 мКи (1,5 х 108 Бк) на 1 кг U3O8. Для уменьшения концентрации радиоактивных аэрозолей в воздухе используется эффективное вентилирование шахт: на каждого работающего подается свежего воздуха не менее 6 м3/мин. Доза облучения легких у подземных рабочих обычно не превышает 1 - 2 сЗв в год. На открытых разработках внутреннее облучение у рабочих примерно в 3 раза меньше, чем под землей.

Помимо радона и его дочерних продуктов распада на персонал урановых рудников воздействует внешнее гамма - и бета-излучение. При добыче богатых руд защита персонала от внешнего излучения осуществляется ограничением продолжительности работы, периодическим перемещением горнорабочих с богатых участков на бедные и другими организационными мероприятиями. В среднем доза за счет внешнего облучения равна 1 сЗв в год под землей и около 0,5 сЗв в год на поверхности. Таким образом, радиационные технологические принципы добычи руды, вентиляция горных выработок и технические средства пылеподавления обеспечивают вполне удовлетворительные условия труда шахтеров.

Основной источник радиоактивного загрязнения окружающей среды на урановых рудниках — отходы, образующиеся при переработке руды и накапливающиеся в хвостохранилищах. При содержании урана в руде 0,2 % на каждые 200 т добываемого урана (примерно годовая потребность АЭС с реактором на тепловых нейтронах электрической мощностью 1 ГВт) образуется 105 т отходов. Воздействие рудника на окружающую среду зависит от его мощности, содержания урана в руде, способа ее добычи, количества населения, проживающего вблизи предприятия и других факторов. Однако в целом можно отметить, что индивидуальные годовые дозы облучения населения, проживающего вблизи урановых рудников, крайне низки и составляют сотые доли микрозиверта.

Уран, в том числе обедненный уран (ОУ), как правило, представляет наибольшую опасность для здоровья человека в случае его попадания в организм при заглатывании, вдыхании или через трещины на коже (длительный контакт может также привести к получению большой дозы внешнего облучения). В организме уран представляет угрозу, будучи одновременно токсическим тяжелым металлом и радиоактивным веществом. К тому же существует ряд признаков, которые указывают на возможный синергизм этих двух типов воздействия на организм.

Действующие в США федеральные положения о безопасности питьевой воды ограничивают содержание урана в ней до 30 микрограмм на один литр (мкг/л), главным образом основываясь на его химической токсичности. Для природного урана эта норма составляет 20 пикокюри радиоактивности урана на один литр воды (пКи/л). Что касается обедненного урана, то его концентрация в питьевой воде не может превышать примерно 12 пКи/л урановой активности. Вдыхание урана лимитировано федеральными положениями главным образом из-за риска раковых заболеваний, а потребление питьевой воды ограничено в основном из-за почечной токсичности.

Содержание урана в воде регламентировано из-за его химической токсичности - уран является известным нефротоксическим веществом, то есть токсичным для почек. Почки контролируют состав крови в организме и очищают его от ненужных веществ. Остаются серьезные сомнения в определении уровня чувствительности почек человека к обедненному урану. Исследования на животных показали, что существуют токсичные пороги, которые более чем на порядок отличаются у более чувствительных кроликов и менее чувствительных крыс.

Одним из приоритетных направлений в обеспечении радиационной безопасности в Жамбылской области является утилизация радиоактивных отходов, большую часть из которых составляет наследие бывших уранодобывающих производств.

Месторождение «Курдай» в Кордайском районе Жамбылской области является ярким примером решения вопросов ликвидации последствий уранодобывающей промышленности на территории Казахстана. История Жамбылского урана начиналась с 1951 года, когда Волковская экспедиция открыла первое месторождение «Курдай».

В начале 60-х годов была создана минерально-сырьевая база, позволяющая обеспечить устойчивую работу уранодобывающих предприятий области, что, однако, не помешало в 1967 году прекратить эксплуатацию Кордайского рудника в связи с нерентабельностью дальнейшей отработки.

Однако необходимых мероприятий по санированию территорий, загрязнённых отходами бывших уранодобывающих предприятий, не проводилось. Всё ограничилось лишь тем, что в  1967-1968 гг. на руднике были выполнены ликвидационные работы по демонтажу оборудования, перекрытию устьев стволов шахт и сооружению бетонной перемычки в людском ходке к стволу шахты №4, что соответствовало  требованиям того времени.

В связи с этим было целесообразно проведение специальных мероприятий, направленных на предотвращение бесконтрольного использования материала отвалов и ограничение их влияния на население и окружающую среду. Общая площадь подлежащих рекультивации территорий составляла более 1,1 км2, активностью 12067 Ки.

Складывалась напряжённая обстановка с утилизацией радиоактивных отходов. Под действием атмосферных осадков происходило выщелачивание радионуклидов с последующей их миграцией в грунт и грунтовые воды. Не исключалась возможность использования населением материала горных отвалов в жилищном и дорожном строительстве. Радиоактивный металлолом и другие отходы находились прямо на поверхности отвалов. В непосредственной близости от загрязнённых территорий находится посёлок Музбель (2 км). Это создавало потенциальную опасность здоровью населения данного региона, так как в зону с повышенным уровнем радиоактивности (8-10 мкЗв/ч) был возможен доступ людей и животных. Поскольку доступ на отвалы был свободным, на его территории нередко пасли домашний скот. Местные жители собирали грибы на неохраняемой территории рудников и, конечно, употребляли их в пищу. Из-за отсутствия работы в п.Музбель люди,  нашедшие здесь свой промысел, вывозили радиоактивный металлолом. На территории уранового производства имеется карьер открытой добычи урана, который со временем естественно заполнился водой. Образовалось красивейшее «Мёртвое озеро», названное так местными жителями. Однако люди ловили в нём рыбу и купались.

В связи с этим очевидно, что негативному влиянию территорий бывших уранодобывающих производств была реально подвержена определённая группа населения. Это, группы, регулярно посещающие и находящиеся длительное время на отвалах и «Мёртвом озере», подверженные риску прямого радиоактивного облучения. Во-вторых, это группы, подверженные риску через пищевую цепь (молоко и мясо домашнего скота, пасущегося на отвалах, рыба местного улова, грибы), и, в-третьих, это жители посёлка Музбель. Достоверные данные о масштабах этих рисков и вкладе в них каждого из перечисленных выше факторов могут дать, по-видимому, результаты квалифицированно выполненного мониторинга, который предстоит ещё организовать.

Под влиянием неблагоприятных природных факторов (ветровая эрозия, атмосферные осадки, снеготаяние) из незащищённых открытых отходов радиоактивные вещества мигрируют в жилую зону посёлков, места выпаса скота, проезжую часть дорог, что могло привести к увеличению необоснованного дополнительного облучения населения.

  Из анализа вышеприведенных данных о радиационной обстановке на промплощадке рудника Курдай и прилегающей территории можно сделать следующие выводы:

· 77% поверхности промплощадки рудника Курдай имело загрязнение с мощностью экспозиционной дозы гамма-излучения выше 0,9 мкЗв/час и подлежало рекультивации;

· основные радиометрические аномалии были связаны с отвалами забалансовых руд, россыпями руды при транспортировке внутри промплощадки.

За пределами промплощадки Курдай радиационный фон не превышал естественного (0,6 мкЗв/ч). Значимые значения ЭРОА радона наблюдаются только в устьях отдельных остатков подземных выработок.

Суммарная альфа-активность и содержание урана-238 в воде рек Оспансу, Шилозек до промплощадки ниже уровней вмешательства для питьевой воды УВ=3.1 Бк/л – НРБ-99.

На территории промплощадки наблюдалось повышенное содержание радионуклидов в поверхностных водах. Уровень загрязнения превышал УВ для питьевой воды, но ниже уровня вмешательства для жидких радиоактивных отходов 31 Бк/л СГТПОРБ-2003.

За счет разбавления притоками, происходило снижение концентрации радионуклидов в воде реки Акчечек (Шольдомак).

Вода родника у поселка Музбель – по радиационному фактору не пригодна для питья.

Пыление отвалов отсутствовало из-за 36-летнего слеживания горной массы и укрепления ее за счет растительности, т.е. отсутствует разнос пыли с повышенными концентрациями радионуклидов.

Имела место миграция радионуклидов в реку Шольдомак с поверхностными водами безымянного ручья, протекающего по подножью отвала №2 и ручья, образованного родником, втекающим из «людского ходка», но у ближайшего населенного пункта ДЭУ-4, расположенного у реки Акчечек, в которую впадает река Шольдомак, концентрация урана в 11 раз меньше УВ НРБ-99 п.2.

Остатки наземных зданий и сооружений снимаемого радиоактивного загрязнения не имели. Радиоактивные отходы уранового производства были сосредоточены в отвалах забалансовых руд, на отдельных участках породных отвалов и на локальных участках дорог и требовали безотлагательных мер по локализации и захоронению.

Воды карьера и рек Оспансу и Шилозек в пределах промплощадки имели повышенный уровень загрязнения радионуклидами, но жидкими радиоактивными отходами не являлись.

  В отвалах забалансовых руд рудника было складировано около 1500000м3 горной массы с содержанием урана менее 0,03%. Изотопы уранового ряда имеют период полураспада тысячи и миллионы лет. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения на расстоянии 10 см от отходов составляет от 0,27 до 10 мкЗв/час  и в отдельных точках достигает 30 мкЗв/ч.

В соответствии с классификацией СПОРО-97 указанные отходы относились к низко активным отходам.

Основной целью в деятельности санитарной службы области в данном направлении была реабилитация загрязнённых территорий для восстановления состояния всех элементов экосистемы до уровня существующих нормативов. Поэтому по обоснованию санэпидслужбы области на уровне Правительства Республики Казахстан рекультивация земель данных месторождений была включена в список приоритетных объектов, где в первую очередь была начата санация земель с 2004 года.

Работы по рекультивации рудника Курдай закончены в 2005 году. Все работы по рекультивации территорий, загрязнённых отходами бывших уранодобывающих производств, приняты Государственной комиссией.

Были предложены восстановительные мероприятия, засыпка шурфов, восстановление ограждений стволов и территорий, восстановлений валов, ликвидация размывов засыпкой и создание дополнительных валов из скального грунта на участках размывов.

Были исследованы пробы укрытия отвалов по суммарной альфа-активности на глубине до 1м, превышений не обнаружено. Также исследованы пробы воды из родника на территории п.Музбель (Кордай), где выявлено превышение по суммарной альфа-активности до 0,31 Бк/л.

После завершения работ по ликвидации рудника вокруг объектов промплощадки рудника Курдай устанавливается санитарно-защитная зона (СЗЗ) радиусом 500 м.

Проводимый мониторинг региона урановых провинций необходим для своевременного реагирования санитарной службы в случае выявления повышенного содержания радионуклидов в объектах окружающей среды.

 

  Таблица 1 – Значение дозовых коэффициентов, величины предельного годового поступления и допустимой объемной активности отдельных радионуклидов для населения

 

 

Радионуклид

Поступление с водой

Дозовый коэфф., Зв/Бк

Предельное годовое поступление ПГП, Бк\год

Допуст. удельная активность DAi, в Бк/кг, л

Свинец-210

6.8-7

1.5+3

1.8

Полоний-210

1.2-6

8.3+2

1.0

Радий-226 И

2.8-7

3.6+3

4.5

Торий-229

4.8-7

2.1+3

2.6

Торий-230

2.1-7

4.8+3

6.0

Торий-232

2.3-7

4.3+3

5.4

Уран-234

4.9-8

2.0+4

2.6+1

Уран-235

4.6-8 (хим.токс.)

2.7+3(хим.токс.)

3.3

Уран-238

4.4-8(хим.токс.)

6.0+2(хим.токс)

7.3-1

 

   Возможность загрязнения почв при пылении не рассматривалась ввиду незначительной последующей инфильтрации радионуклидов с грунтовыми водами и попадания их в пищевые цепи человека.

Ликвидация в нашей области урановых рудников позволила улучшить состояние окружающей среды в данном регионе, так как полностью исключает риск внешнего облучения и значительно уменьшает распространение радионуклидов.

 

Литература:

1.                      Прозоров Л.Л., Экзарьян В.Н. Введение в геоэкологию. М.: изд-во «Пробел», 2000.-208с.

2.                      Россман Г.И., Петрова Н.В., Самсонов Б.Г. Экологическая оценка рудных месторождений. М.: ВИМС, 2000. - 150с.

3.                      Самсонов Б.Г., Россман Г.И. «Оценка экологических последствий объектов хозяйственной деятельности». Материалы по геологии месторождений урана, редких и редкоземельных металлов. М.: ВИМС, 1991. Вып.132. - 196с.