Лекция № 10. Зоны экологического бедствия

 

В Казахстане территория бывшего СИП и прилегающих к нему районов ВКО, Карагандинской и Павлодарской областей и Приаралье носят статус зоны экологического бедствия.

Приаралье

Зона экологического бедствия Приаралья охватывает площадь 59,6 млн. га. Площадь сельскохозяйственных угодий этой зоны составляет 43,4 млн. га, в том числе 0,6 млн. га пашни, 42,4 млн. га пастбищ и 0,4 млн. га сенокосов. Из сельскохозяйственного оборота ежегодно исключается около 10% орошаемых земель. Снизилось качество естественных кормовых угодий, их продуктивность уменьшилась в 1,5-2 раза, что объясняется ветровым выносом солей со дна Арала и опустыниванием территории.

На пахотных землях, содержание гумуса снизилось на 30-50 %. Из общей площади соляной пустыни в 3,7 млн. га, 2 млн. га приходится на Кызылординскую область. В рамках «Программы по комплексному решению проблем Приаралья» МЗ РК проводятся мероприятия по улучшения здоровья населения и обеспечению жителей региона доступной медицинской помощью.

В результате реализации проекта «Регулирования русла реки Сырдарья и сохранение Северной части Аральского моря» в 2005 г. завершено строительство капитальной Кокаральской перемычки и проведен водопровод в г. Аральск, ведутся работы по восстановлению численности и видов рыб Малого Арала, проведена высадка саксаула.

Зоны экологического бедствия имеют высокие показатели по заболеваемости населения. Заболеваемость населения Кызылординской области составляет 69,8 тыс. человек на 100 000 населения, что на 2,6 % выше, чем в ВКО, на территории которой находился СИП.

 

Бывший Семипалатинский испытательный полигон (СИП)

СИП был создан 21.08.1947 г. и охватывает территории трех областей - ВКО, Карагандинской, Павлодарской и занимает площадь 18,5 тыс. км². Проводившиеся на полигоне ядерные испытания (466 ядерных взрывов) не только нанесли значительный урон непосредственно самой территории полигона, но и оказали отрицательное воздействие на прилегающие к полигону территории, которые оказались загрязненными радионуклидами. Около 1,2 млн. жителей было подвержено влиянию радиационного излучения.

Сорок лет (с августа1949г. по февраль 1989 г.) Казахстан являлся ядерной испытательной базой СССР, Указом Президента РК № 409 от 29.08.1991 г. полигон был закрыт. На территории СИП радиоактивному заражению подверглось около 2 млн. га сельскохозяйственных земель.

Правительство РК утвердило «Программу по комплексному решению проблем бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона», цель которой улучшение экологических, экономических и медико-социальных факторов, оказывающих влияние на качественный уровень жизнедеятельности населения региона. В рамках Программы проводятся: медицинская реабилитация населения, направленная на снижение уровня заболеваемости в регионе; радиологическая оценка территорий, подвергшихся радиоактивному заражению и принятие мер по обеспечению безопасности населения; развитие социальной инфраструктуры; диверсификация научно-технического потенциала бывшего СИП.

В целях развития социальной инфраструктуры региона из республиканского бюджета выделяются средства (7,09 млрд. тг. в 2005 г.) на строительство объектов образования, здравоохранения и питьевого водоснабжения в рамках действующих государственных и отраслевых программ, таких как «Государственная программа развития сельских территорий Республики Казахстан», Государственная программа реформирования и развития здравоохранения, Государственная программа развития образования, Отраслевая программа "Питьевые воды" и др.

Проблема экологической безопасности всей Республики напрямую связана с радиационной обстановкой на территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона. По результатам радиоэкологических исследований на территории СИП, выявлены участки значительного радиоактивного загрязнения. В первую очередь, эти загрязнения связаны со следами радиоактивных облаков от атмосферных ядерных взрывов и с известными испытательными площадками ("Опытное поле", "Дегелен", "Балапан", "Сары-Узень"), которые и в настоящее время являются радиационно-опасными объектами. На территориях, считавшихся ранее относительно благополучными в радиационном отношении (северная и западная части СИП), обнаружены участки радиоактивного загрязнения, которые идентифицированы как места проведения испытаний боевых радиоактивных веществ (БРВ). Выявлены также участки с радиоактивным загрязнением, которые имеют относительно небольшие размеры, носят локальный характер и связаны, по мнению специалистов, с результатами несанкционированной деятельности, как правило, это поиск и добыча лома черных и цветных металлов.

Вместе с тем, воздействие радиационного загрязнения на природную среду в местах проведения ядерных взрывов в Казахстане до настоящего времени изучено недостаточно. Одной из проблем является отсутствие критериев оценки состояния экосистем и их компонентов (почвы, растительности и др.) на воздействие радиационных факторов.

Радиологическое обследование территории СИП (общей площадью 400 км²), позволило уточнить распределение радионуклидов на отдельных участках полигона.

Плотность потока a- и b- частиц находится на фоновом уровне и не превышает предела обнаружения прибора 0,5 и 10 част/(мин*см²), соответственно. Диапазон значений мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения составил: на поверхности почвы – 0,08-0,23 мкЗв/ч и на высоте 1 м – 0,08-0,21 мкЗв/ч. Разброс значений МЭД в пределах одной площадки не превышал 20 %, что свидетельствует о равномерности распределения радионуклидов по территории.

 

Рис. 10.1 Район радиологического обследования на территории СИП

Источник информации: НЯЦ РК

Рис. 6.2 Места проживания и расположения хозяйствующих субъектов на территории СИП

Источник информации: НЯЦ РК

Радиационная обстановка в местах проживания (зимовок и летников) и ведения сельскохозяйственной деятельности на участках территории СИП, расположенных в северной части полигона (Павлодарская область) и на юге – в районе горного массива Дегелен включали измерения эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона (Rn) и торона (Tn, одного из изотопов химического элемента радона. ) в воздухе жилых помещений, на открытой местности, а также измерения концентрации радона в отобранных пробах воды. Значения ЭРОА радона в жилых помещениях варьировались в пределах от 21 до 32 Бк/м³, что не превышало уровень вмешательства (УВ) равное 200 Бк/м³ согласно нормам радиационной безопасности (НРБ-99). Концентрация ЭРОА радона и торона на открытой местности и торона в помещении составила <4 Бк/м³ и <6 Бк/м³ соответственно, что является пределом обнаружения используемых средств измерений.

Собранные материалы показывают, что при отсутствии лицензий Госкомитета по атомной энергетике РК сельскохозяйственная деятельность на полигоне вблизи испытательной площадки “Опытное поле” должна быть исключена.

Максимальная эффективная доза, которую население могло получить за 50 лет, не превышает 26 мЗв. Основной вклад в дозу вносят изотопы стронция (⁹⁰Sr). В случае непрерывного проживания населения на этой территории, эффективная доза за 70 лет не превысит допустимый уровень 70 мЗв.

Для выпаса лошадей и крупного рогатого скота используется территория в радиусе до 10 км, овец - до 5-7 км. Общая площадь выпаса достигает 500 км².

Содержание в молоке скота радионуклидов цезия¹³⁷Cs, стронция ⁹⁰Sr и плутония ^239,240Pu показал, что в них присутствуют ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, но значения этих радионуклидов находятся в допустимых пределах (¹³⁷Cs – <100 Бк/кг, ⁹⁰Sr - <25 Бк/кг), установленных санитарными нормами.

При поступлении радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных, ⁹⁰Sr более чем на 90% откладывается в костях, а накопление ¹³⁷Cs, в основном, происходит в мышцах. При этом ¹³⁷Cs более интенсивно переходит из кормов в молоко и мясо по сравнению со ⁹⁰Sr.

Проведенные исследования показали, что при выпасе сельскохозяйственных животных на естественных пастбищных угодьях зимовки Сартай Кора поступление в них радионуклидов вместе с кормовыми растениями не будет превышать нормативов (НРБ-99) и соответственно не представляет угрозы для здоровья населения при употреблении мяса и молока. Определенную опасность могут представлять лишь единичные участки, характеризующиеся наиболее высоким уровнем радиационного загрязнения, которые необходимо вывести из пастбищепользования угодий зимовки Сартай Кора.

Радиационная обстановка на территории Республики Казахстан

Наблюдения за уровнем гамма - излучения (мощностью дозы гамма-излучения) на территории Казахстана проводит РГП «Казгидромет» МООС РК. Радиационный гамма-фон в среднем по республике составляет 0,14 мкЗв/ч, что в допустимых пределах. Средние значения мощности дозы гамма-излучения в пунктах наблюдений находятся в пределах 0,09-0,19 мкЗв/ч.

Среднесуточная плотность радиоактивных выпадений в приземной атмосфере на территории РК колеблется в пределах 0,8-1,6 Бк/м². Средняя величина плотности выпадений составляет 1,1 Бк/м².

На территории Актюбинской, Восточно-Казахстанской, Западно-Казахстанской, Северо-Казахстанской областей и г. Алматы, радиационная обстановка является стабильной.

На территории Акмолинской, Атырауской, Жамбылской, Мангистауской и Павлодарской областей отмечаются проблемы, связанные, с наличием бесхозяйственных отходов, отсутствием полигона по захоронению радиоактивных отходов, использованием оборудования нефтегазовых промыслов в хозяйственных целях.

В пробах оседающих атмосферных примесей на участке антропогенного воздействия отмечено повышенное содержание в пыли таких элементов, как свинец (Pb), никель (Ni), медь (Cu), цинк (Zn), ниодим (Nd), лантан (La), церий (Ce). Для остальных определяемых элементов значимых превышений не зафиксировано.

Микроэлементный анализ проб, оседающих атмосферных примесей, отобранных в непосредственной близости от одного из крупных в республике хвостохранилищ Кошкар-Ата (Мангистауская область, Актау) выявил различное соотношение микроэлементов в составе пыли.Хвостохранилище — комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище. В пробе, отобранной в промышленной части г. Актау концентрации редкоземельных элементов, урана (U) и тория (Th), соответствуют фоновым значениям, повышены концентрации тяжелых элементов (медь Cu, никель Ni, цинк Zn, свинец Pb. Отмечены повышенные концентрации токсичных элементов в районе предприятий, использующих в производственном цикле уранофосфорное сырье. В этой связи представляет определенную трудность выделение негативного влияния хвостохранилища из комплексного загрязнения, так как эти источники расположены вокруг города.

По данным Национального ядерного центра (НЯЦ) РК радиоактивное загрязнение приземного слоя атмосферы в районе одного из крупных в республике хвостохранилища Кошкар-Ата (Мангистауская область, Актау) характеризовалось средним содержанием радионуклидов свинца ²¹⁰Pb – от 0,6 до 3,0 Бк/м², висмута ²¹⁴Bi – от 0,02 до 0,1 Бк/м², висмута ²¹²Bi – менее 0,1 Бк/м², таллия ²⁰⁸TL - от 0,03 до 0,10 Бк/м². Проведенный по периметру хвостохранилища гамма-спектрометрический анализ на содержание естественных радионуклидов (ЕРН) выявил, что содержание практически всех ЕРН лежит ниже предела обнаружения, за исключением ²¹⁰Pb, среднее содержание которого находится в пределах от 0,15 до 0,80 мБк/м³. Полученные данные свидетельствуют о том, что влияние хвостохранилища в общем радиоактивном загрязнении не выявлено.

Результаты полевых работ и лабораторных аналитических исследований свидетельствуют о наличии радиоактивного негативного влияния, связанного с деятельностью добывающих и перерабатывающих предприятий:

-Карачаганакское нефтегазоконденсатное месторождение (КНГКМ) цезий¹³⁷Cs до 117 Бк/кг, при среднем значении - 11 Бк/кг, плутоний ^239+240Pu - в диапазоне до 0,49 Бк/кг, при среднем значении 0,36 Бк/кг, стронций ⁹⁰Sr - в диапазоне до 4,9 Бк/кг при среднем значении не более 2,2 Бк/кг.

-Полигон Азгир (плутоний ^239+240Pu – 0.7 Бк/кг, стронций ⁹⁰Sr – 10-20 Бк/кг, америций ²⁴¹Am < 1 Бк/кг, цезий ¹³⁷Cs – 24 Бк/кг) - уровень загрязненности полигона и прилегающих территорий радионуклидами практически не превышает уровня глобальных выпадений, то есть при проведении рекультивации необходимо будет изъять 10-15 м³ загрязненного грунта, которые будут относиться к материалам ограниченного использования, а не к категории радиоактивные отходы (РАО), что позволит применять простые и дешевые технологии для их утилизации.

- уранодобывающие региоы Северного Казахстана - хвостохранилище Степногорского перерабатывающего комбината и отработанные урановые рудники в районе п. Саумалколь (обнаружен участок радиоактивного загрязнения, где значения удельной активности для радия²²⁶Ra, тория ²³²Th и свинца ²¹⁰Pb достигают величин 1500–2000 Бк/кг. Повышенные значения свинца ²¹⁰Pb фиксируются на расстоянии нескольких километров от хвостохранилища, что является результатом ветрового переноса радона. Причиной высоких концентраций ЕРН и тяжелых металлов, повышенного уровня гамма-фона является использование щебня из местного карьера для строительных и дорожных работ. Отработанные урановые рудники к происхождению загрязнения отношения не имеют.

-Иртышский химико-металлургический завод (ИХМЗ) ВКО (обнаружено 50 пятен загрязнения радиоактивными веществами, вероятно, они представляют собой траншейное захоронение РАО, которое было организовано еще в начале деятельности ИХМЗ, и информация о нем оказалась утерянной. В точках, где МЭД превышает в несколько раз уровень естественного фона, проводились полевые гамма-спектрометрические измерения. Анализ этих измерений показал, что в большинстве загрязнений присутствуют гамма-линии продуктов распада изтопов тория ²³²Th, актиния²²⁸Ac, свинца ²¹²Pb, висмута ²¹²Bi, таллия ²⁰⁸Tl, а также изотопа калия ⁴⁰К. В одной из точек анализ показал наличие гамма-линий радиоизотопа бария ¹³³Ва.

 

Радиоактивные отходы

 

На территории Мангистауской области Институт ядерной физики (ИЯФ) РК с целью проведения реабилитационных мероприятий собрал информацию, относящуюся к поверхностному захоронению радиоактивных отходов (ПЗРО), расположенному в южной части хвостохранилища Кошкар-Ата.

Исследования по пробуренным скважинам и извлеченным кернам показали, что в районе предполагаемого размещения радиоактивных отходов (РАО) на глубине более 20,5 м обнаружен слой тяжелых глин, с глубиной залегания до 3 м, при этом не обнаружено водоносных горизонтов даже на глубине более 50 м. ПЗРО в начальном виде представляло собой две организованные ямы глубиной 12 м и шириной 25 м, длиной 50 м. Откосы и дно ПЗРО были укатаны тяжелой техникой, выложены глиной в несколько слоев с прослойкой между слоями глины гидроизоляционным материалом. Прием РАО на ПЗРО производился с 1969 г. по 1989 г. В то время не осуществлялся должный радиологический и весовой контроль захоронения отходов, средняя величина активности отходов составляла от 60 000 мкр/ч до 300 000 мкр/ч. Инвентаризация вывозимых отходов не производилась, ориентировочно вывезено более 50 тыс. т отходов. В начале 1989 г. поверхность заполненных отходами ПЗРО застелили полиэтиленовой пленкой и засыпали трехметровым слоем грунта. С принятием программы консервации уранового производства радиоактивные отходы на ПЗРО не вывозились.

 

Тестовые вопросы

1. Какова площадь Семипалатинского испытательного полигона? A) 10 500 км2 B) 14 500 км2 C) 18 500 км2 D) 22 500 км2   2. Сколько атмосферных ядерных взрывов было произведено на территории испытательной площадки «Опытное поле» Павлодарской области за период существования Семипалатинского испытательного полигона? A) 62 B) 112 C) 116 D) 262

3. В какой период проводились атмосферные ядерные испытания на территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона? A) 1945-1972 B) 1946-1999 C) 1948-1968 D) 1949-1989   4. На какое расстояние отступило Аральское море от первоначальных берегов? A) 10-15 м B) 100 – 150 м C) 1000-1500 м D) 250-450 км

Глоссарий

На русском языке	На казахском языке	На английском языке
Зона экологического бедствия	Экологиялық апатты аймақтар	Zone of the ecological disaster
Семипалатинский испытательный полигон	Семей тәжірибелік полигоны	Semipalatinskiy proving ground
Ядерные испытания	Ядролық тәжірибе	Nucleus test
Отрицательное воздействие	Кері әсері	Negative influence
Радионуклиды	Радионуклидтер	Radionuklidy
Радиационное излучение	Радиациялық сәулелену	Radiacionnoe radiation
Научно-технический потенциал	Ғылыми – техникалық потенциалы	Research- technical potential
Норма радиационной безопасности	Қауіпсіздік радиациялық нормасы	Rate radiation to safety

Темы СРС

1. Опишите меры, необходимые на Ваш взгляд для спасения Арала (Л3, стр.153-154).

Темы СРСП

1.Опишите известные Вам факты состояния окружающей среды на территории СИП (Л2, стр.33-35).

 

Список основной литературы

 

1.Чебышев Н.В., Филиппова А.В. Основы экологии. – Москва, 2004 г.

2.Национальный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Казахстан, МООС РК, Алматы, 2007 г.

3. В.Г.Игнатов, А.В.Кокин. Экология и экономика природопользования., Р-на-Д, 2003 г.

4. Л.И.Губарева, О.М.Мизирева, Т.М. Чурилова. Экология человека. М., 2005

5 Г.С.Оспанова, Г.Т.Бозшатаева. Экология. – Алматы, 2002

6. Под редакцией А.С.Степановских . Общая экология. М., 2001.