Радиоактивное загрязнение воды
Наибольшему радиоактивному загрязнению подверглись реки.
В доаварийный период концентрации стронция-90 и цезия-137 в воде составляли соответственно 0,0033-0,0185 и 0,0066 Бк/л. В первые дни после аварии (период первичного аэрозольного загрязнения) суммарная бета-активность воды превышала 3000 Бк/л и только к концу мая 1986 года снизилась до 150-200 Бк/л. Максимальные концентрации плутония-239 в воде составили 0,37 Бк/л.
В настоящее время наиболее высокое содержание стронция-90 (от 1,59 до 2,70 Бк/л) наблюдается в водах рек, дренирующих территории с высокой плотностью радиоактивного загрязнения, а также в старицах на территории зоны отселения.
Анализ данных радиационного мониторинга водных объектов свидетельствует о значительном уменьшении среднегодовых концентраций Cs-137 в поверхностных водах рек.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
В отличие от цезия-137 большая часть стронция-90 (50-99 %) мигрирует в растворенном состоянии.
Способность речных вод к самоочищению объясняется постоянной сменой масс воды, выпадением взвешенных радиоактивных частиц на дно водоемов и, частично, процессами сорбции находящихся в растворенном состоянии радионуклидов мелкодисперсными взвешенными и донными минералами и органическими веществами. Во время половодий происходит обратный процесс - перевод высокоактивных донных осадков во взвешенное состояние, что приводит к многократному возрастанию радиоактивности речных вод.
По степени радиоактивного загрязнения компоненты водных экосистем располагаются в следующем порядке: донные отложения > гидробионты > вода.
Если для воды и, в меньшей степени, взвесей характерно со временем уменьшение содержания цезия-137 и стронция-90, то в донных отложениях и водной растительности имеет место повышение их концентрации. Так, уровни загрязнения донных отложений Cs-137 по руслу рек находятся в пределах от 370 Бк/кг до 37000 Бк/кг, а локальные уровни достигают более 70000 Бк/кг.
Процесс радионуклидного загрязнения непроточных водоемов происходил, как и для рек, за счет аэрозольного выпадения на водную поверхность и смыва с площадей водосбора. Из-за ограниченного водообмена системы озерного типа к настоящему времени по уровню загрязнения пришли практически в равновесное состояние при выраженных сезонных колебаниях концентраций радионуклидов в воде и в растительных и животных организмах (биоте).
В озерах радионуклиды приемущественно сосредоточены в донных отложениях и биоте. Накопление радионуклидов в водной растительности с ежегодным ее отмиранием при отсутствии стока приводит к увеличению их аккумуляции в донных отложениях. Это обусловливает сохранение достаточно высокого уровня содержания радионуклидов в компонентах водных систем замкнутого типа. Для озерных водных систем, расположенных в загрязненной зоне и выведенных из антропогенного процесса, проявляется тенденция к их зарастанию за счет неуправляемого роста биоты различных экологических групп. Это способствует в определенной мере процессу очищения воды от цезия-137 и стронция-90 при одновременном возрастании радиоактивности донных отложений.
В отношении загрязнения грунтовых вод радионуклидами чернобыльского происхождения следует отметить, что фоновые значения удельной активности воды по цезию-137 и стронцию-90 составляли тысячные доли Бк/л.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Отмечается четкая зависимость между плотностью загрязнения и содержанием радионуклидов в водах первого от поверхности горизонта. На территориях с плотностью загрязнения цезием-137 555-1480 кБк/кв.м концентрация радионуклидов в грунтовых водах составляет 0,2-2,0 Бк/л по цезию-137 и 0,03-0,1 по стронцию. Для грунтовых вод, область питания которых загрязнена цезием-137 на уровне 185-555 кБк/кв.м, характерны следующие уровни концентрации: для цезия-137 - 0,01-1,0 Бк/л и для стронция-90 - 0,01-0,07 Бк/л.
Анализ загрязнения подземных вод цезием-137 и стронцием-90 показывает, что концентрация радионуклидов в них имеет тенденцию к увеличению при возрастании плотности загрязнения почв и зависит от мощности и состава зоны аэрации и других факторов.
Основными факторами, определяющими в будущем загрязнение поверхностных вод, является поступление радионуклидов с площадей водосборов, а также процессы биологического круговорота в водных системах и дальнего руслового переноса. В силу этих причин и распада радионуклидов плотность радиоактивного загрязнения водотоков, а также водосборов будет постепенно снижаться. В процессе выноса цезия-137 и стронция-90 из прибрежных ландшафтов более четко проявится тенденция возрастания различий их поступления в открытые водоемы за счет большей подвижности стронция. Менее загрязненные прибрежные территории, находящиеся вниз по течению, могут дополнительно загрязняться радионуклидами благодаря вторичным процессам переноса, особенно проявляющимся во время обильных дождей, половодий и паводков. Для замкнутых и слабопроточных водных систем озерного типа и далее будет происходить сток радионуклидов с ближайших территорий в котловины водоемов. Удельные активности поверхностных вод стабилизируются с колебаниями в периоды, связанные с экстремальными ситуациями (засухи, паводки, дожди).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Расчетная часть КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПДСр = W0 
= ПДК 
n = 1+ 
W0 – расход воды в реке,
W1 – расход воды в стоке
W1 = 0,1 м3/с
= [exp(- 0,013)] / [1+100 exp (0,013)] = 0,009
n = 1 + 0,009 
= 1,9
Цезий 
Сi0 = ПДК
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
кг/м3 ПДСр = 0,1 
Тритий 
Сi0 = 1,5 
ПДСр = 0,1 
= 0,285 
Натрий 
Ci0 = 1,1 
ПДСр = 0,1 
2,09 
Рубидий 
Ci0 = 2,9 102 
кг/м3
ПДСр = 0,1 5,51 
= 55,1 Бк / с
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Сi0 = 1,9 
ПДСр = 0,1 
Ртуть 
Ci0 = 2,7 
ПДСр = 0,1 
Барий 
Ci0 = 3,7 
ПДСр = 0,1 
Уран 
Ci0 = 85 
ПДСр = 0,1 
Таблица 1
| Радионуклид | ПДК, Бк/с | ПДС, Бк/с | ПДС’, кг/с |
| | 3,4  | 0,646  | 1,95 |
| | 1,5  | 0,285 | 2,52 |
| | 1,1  | 0,209  | 2,83 |
| | 2,9 | 0,511 | 1,8 |
 | 1,9 | 0,361 | 4,3 |
 | 2,7 | 0,513 | 5,7 |
| | 3,7 | 0,703 | 2,4 |
| | 16,15 | 6,4 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Заключение КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Учитывая результаты существующих прогнозов по истощению к середине - концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого, по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу, а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над остальными источниками электроэнергии. Уже началось дорожание нефти, поэтому тепловые электростанции на этом топливе будут вытеснены станциями на угле.
В конце 1990-х гг. Некоторые ученые и экологи говорили о скором запрещении государствами Западной Европы атомных электростанции. Но исходя из современных анализов сырьевого рынка и потребностей общества в электрической энергии, эти утверждения выглядят неуместными.
Работая в штатном режиме, без аварий и инцидентов, любая АЭС наносит существенный (и далеко еще не познанный) вред биосфере и населению. Этот вред связан с неизбежными выбросами образующихся в реакторе радионуклидов:
Ø распространение радионуклидов с аэрозольными выбросами ("через трубу");
Ø распространение радионуклидов с жидкими отходами (водой);
Ø распространение радионуклидов с твердыми радиоактивными отходами.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КУРСОВОЙ ПРОЕКТ |
Короткоживущие радионуклиды считать безопасными только по причине их быстрого исчезновения наивно и ошибочно. В результате Чернобыльской катастрофы нескольких часов и дней хватило, чтобы радиоактивный йод (йод-133, период полураспада 21 час и йод-131, период полураспада 8 суток) попал в ткани щитовидной железы у многих тысяч детей и вызвал там изменения. Малые уровни облучения от АЭС могут оказывать большой эффект и потому, что они действуют постоянно, на протяжении длительного времени.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Библиографический список КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
1. Крышев, Д.И. Гигиенические критерии к оценке загрязнения радионуклидами
прибрежных морских вод / Д.И. Гусев. – М.: Высш школа,1999 – 245 с.
2. Киселев, П.С. Руководство по установлению допустимых выбросов радиоактивных веществ в водоемы / П.С. Киселев. - М.: Высш школа, 2004 – 234 с.
3.Печкуров, Т.Г. Оценка допустимых сбросов радионуклидов в
Водоемы / Т.Г. Сазыкина – Известия Академии наук. Энергетика, 2007.
4. Рязанцев, В. Ф. Общие положения безопасности АЭС. Методы
расчета распространения радиоактивных веществ с АЭС и облучения окружающего
населения / В.Ф. Козлов. – М.: Высш школа, 2004-345 с.
5. Носова, А. В. Моделирование миграции радионуклидов в поверхностных водах / Носов А. В., Крылов А. Л., Киселев В. П., Казаков С. В. Под ред. профессора Р. В. Арутюняна. М: Наука, 2007.