Ядерные свалки на берегах Саванны

frontpageingressimage_Radiation.jpg

Ядерный производственный комплекс Саванна-Ривер-Сайт (СРС) в Южной Каролине давал более трети оружейного плутония США, почти весь тритий и другие ядерные материалы (плутоний-238, плутоний-242 и нептуний-237) для военных и гражданских целей. Свалки ядерных отходов и плохое руководство производством в прошлом, неспособность провести необходимые очистные мероприятия привели к широкомасштабному загрязнению территории СРС, а также поставили под вопрос безопасность основных водных ресурсов в этом районе, в том числе и реки Саванна. Нынешняя практика утилизации ядерных отходов угрожает превратить комплекс CРС в свалку высокоактивных ядерных отходов на берегу одной из крупнейших рек юго-востока Соединенных Штатов.

Комплекс СРС был построен в начале 1950-х годов — пять ядерных реакторов и два больших предприятия по репроцессингу для переработки ядерных материалов (так называемые F и H каньоны). Именно они и стали источниками основной части загрязнения.

Отходы СРС наиболее радиоактивны среди всех военных ядерных предприятий США. Около 99% этой радиоактивности находится в 49 подземных емкостях, предназначенных для хранения высокоактивных отходов: продукты деления, плутоний, уран и другие радионуклиды.

Основную опасность для водных ресурсов представляют долгоживущие радионуклиды, радиоактивные вещества в захороненных отходах и отстойниках, а также радиоактивность в зоне аэрации и грунтовых водах под СРС. Опасность усугубляется еще и наличием нерадиоактивных токсинов. В качестве метода утилизации на СРС практиковались многочисленные поверхностные захоронения, захоронение в траншеях, сжигание в ямах и засыпки. Одним из самых больших и наиболее загрязненных участков является комплекс производств для захоронения радиоактивных отходов, расположенный между участками F и H предприятий по репроцессингу. Он в основном использовался для захоронения низкорадиоактивных и смешанных отходов.

На комплексе СРС находится также более десяти отстойников, содержащих миллиарды галлонов жидких отходов, загрязненных радионуклидами и токсичными органическими химическими веществами и тяжелыми металлами. Основная часть жидких отходов поступала от двух предприятий по репроцессингу и реакторов. Практика захоронения твердых и жидких отходов прошлых лет привела к серьезному загрязнению почвы и грунтовых вод. Они попадают в местные ручьи, откуда затем в р. Саванна. Последствия от загрязнения тритием, летучими органическими веществами, стронцием-90, ртутью, кадмием и свинцом будут сохраняться в течение десятков лет. Последствия от заражения йодом-129, технецием-99, нептунием-237, изотопами урана и плутонием-239 будут проявляться в течение тысяч лет, и никакой надежды, что за ними будет осуществляться контроль, нет.

Тритий
Тритий — это самое распространенное радиоактивное вещество на производственном комплексе СРС.

Тритий — это радиоактивная форма водорода. Большая часть трития имеет искусственное происхождение. Иногда тритий встречается в природе, где он образуется в результате взаимодействия между атмосферой и космическим излучением. Имея относительно короткий период полураспада (12,3 года), тритий распадается примерно на 5,5% в год.

В ядерном оружии основная функция трития — усиление выработки делящихся материалов, что используется как в оружии, основанном на чистой реакции деления, так и в предварительных вариантах термоядерного оружия. Тритий находится в боеголовке, в съемных контейнерах многоразового использования и повышает эффективность взрыва ядерных материалов.

В газообразной форме тритий обычно не особенно опасен для здоровья, поскольку человек выдыхает его с воздухом прежде, чем организм успевает получить существенную дозу облучения. Однако тритий может замещать один или оба атома водорода в молекуле воды, образуя, таким образом, радиоактивную воду, имеющую те же химические свойства, что и обычная. Поскольку вода — это неотъемлемая часть жизни, тритиевая вода может разнести радиоактивность во все части тела, например, в клетки, а также проникнуть в состав ДНК и белков. Тритий, входящий в состав органических веществ, называется органически связанным тритием (ОСТ). ОСТ и радиоактивная вода могут проникнуть сквозь плаценту и облучить развивающийся плод, что повышает риск врожденных дефектов, выкидышей и других недугов.

Выбросы трития попадают в ручьи в районе СРС двумя путями: в результате непосредственных выбросов и в результате миграции трития из захороненных отходов в грунтовые воды. В течение примерно двух первых десятилетий (с 1950-х и до середины 1970-х годов) главными источниками загрязнения тритием были реакторы и предприятия по репроцессингу. В течение следующих тридцати лет миграция трития в грунтовые воды и из них в наземные ручьи существенно возросла.

Хотя приповерхностные грунтовые воды под СРС не используются для питьевых целей, содержание в них трития вызывает тревогу, поскольку он мигрирует в реку Саванна, вода которой употребляется в качестве питьевой. Измерения содержания трития в более, чем половине контрольных скважин, расположенных на участках сепарации и участках, на которых проводятся операции по управлению, показывают, что концентрация трития превышает стандарты для питьевой воды.

Концентрация трития в устье реки у города Саванна, штат Джорджия, в 2000 году составляла 950 пикокюри/литр; в 2002 году она была несколько ниже — 774 пикокюри/литр. Это означает, что тритий содержится в реке по всей ее длине: от источника загрязнения — комплекса СРС — и до Атлантического океана. Хотя период полураспада трития короче, чем у других опасных радиоактивных изотопов, этот срок — 12,3 года — достаточно велик, чтобы тритий стал основным источником радиоактивного загрязнения реки в течение десятков лет. В 1991 году тритий был обнаружен в колодцах с питьевой водой в Берк Каунти, штат Джорджия.

Министерство энергетики США, ответственное за деятельность СРС, утверждает, что уровень загрязнения тритием в настоящее время не представляет опасности, поскольку он в 10-20 раз меньше максимального допустимого уровня загрязнения питьевой воды, предусмотренного существующими нормами Управления по охране окружающей среды США. Но этот факт вовсе не означает, что выполнены все правила и требования по охране общественного здоровья.

Например, при анализе важно проводить сравнения не только с нормами для питьевой воды, но и с фоновым уровнем загрязнения. Природная концентрация трития в озерах, реках и питьевой воде до проведения ядерных испытаний составляла 5-25 пикокюри/литр. Ядерные испытания привели к существенному росту содержания трития в атмосфере. Хотя большая его часть уже распалась, оставшегося после ядерных испытаний трития достаточно для загрязнения им окружающей среды в глобальном масштабе.

Существующие стандарты для питьевой воды в отношении трития не защищают детей и внутриутробный плод в той же мере, что и взрослых. Действующие стандарты радиационной защиты предполагают, что бета-облучение (например, испускаемое тритием) наносит организму такой же вред, что и облучение всего организма гамма- или рентгеновскими лучами. Но опасность развития раковых заболеваний на единицу радиационной энергии при воздействии трития может быть гораздо выше.

Другие загрязнения
Из мест захоронения отходов и отстойников в грунтовые воды мигрирует не только тритий, но и другие радиоактивные изотопы. Концентрация некоторых радионуклидов в грунтовых водах на многих участках комплекса превышает стандарты для питьевой воды. Чаще всего это стронций-90 и йод-129 с периодом полураспада 28,1 и 16 миллионов лет, соответственно. Содержание радия-226, изотопов урана, йода-129 и стронция-90 в грунтовых водах также значительно превышает стандарты для питьевой воды.

Летучие органические соединения, особенно трихлорэтилен (ТХЭ) и тетрахлорэтилен, широко использовались на СРС в качестве обезжиривающих веществ. ТХЭ является одним из основных веществ, загрязняющих грунтовые воды на территории всего комплекса.

Заражение рыбы
Рыбы биоаккумулируют определенные элементы, особенно, цезий-137 и ртуть. К середине 1950-х годов стало очевидно, что деятельность СРС оказывает воздействие на рыбу в реке Саванна.

В рыбе здесь содержится в 3 000 раз больше цезия, чем в самой воде. Согласно данным Управления природными ресурсами штата Джорджия, нормы, относящиеся к ртути, предусматривают защиту и от цезия-137. Опрос 1996 года, проведенный Моррисом, Самюэлем и студентами Бенедикт Колледж, показал, что люди ловят рыбу поблизости от выводных коллекторов СРС, вода в которых загрязнена. Согласно данным опроса, в год люди съедают более 50 килограммов рыбы из этой реки. Таким образом, снижение уровня загрязнения реки Саванна, вызванного деятельностью СРС, представляет собой важнейший аспект экологической справедливости, а также охраны здоровья всех тех, кто зависит от этой реки, добывая из нее для себя пропитание и для кого она является важным источником белков.

Так называемое «восстановление окружающей среды»
Более 99% радиоактивности в отходах СРС содержится в высокоактивных отходах. Всего один процент от этого количества (около 4,2 миллиона кюри) был извлечен из емкостей, смешан с расплавленным стеклом и отлит в виде стеклянных блоков на предприятии по переработке отходов военной промышленности. Сейчас 1 221 отлитый стеклянный блок хранится в контейнерах из легированной стали на территории комплекса во временном хранилище высокорадиоактивных отходов. В долгосрочной перспективе их необходимо захоронить в глубинных геологических хранилищах.

Министерство энергетики еще не решило, каким образом захоронить всю эту массу отходов. Первоначальный план предполагал переработку отходов, изъятие основных радионуклидов и остекловывание радиоактивных веществ. Оставшиеся жидкие отходы предлагалось смешать с цементом и утилизировать на территории комплекса, превратив в так называемый «солевой камень».

Но этот план встретился с серьезными техническими трудностями. От первоначально выбранного метода отказались в 1998 году. Основная проблема состояла в том, что остаточные отходы образовывали бензол — горючий токсичный газ, присутствие которого в емкостях создавало риск пожаров в радиоактивных отходах.

В 2002 году министерство энергетики решило применить для 49 объектов ту же процедуру, что уже была применена для «закрытия» двух других — заполнение их цементным раствором после удаления основной массы отходов.

bodytextimage_savanna.jpg

На самом деле такое «закрытие» (резервуар 19) — пример некомпетентного, незаконного и опасного подхода «устранять загрязнение путем разбавления». Согласно оценкам, концентрация радиоактивности в остаточных отходах этой емкости более чем в 14 раз превышает допустимые стандарты для низкорадиоактивных отходов класса C, включающего большинство радиоактивных отходов, к которым разрешается применять приповерхностное захоронение. Стандарты класса С нарушаются по каждому из четырех радионуклидов в отдельности: плутонию-238, плутонию-239, плутонию-240 и америцию-241. Таким образом, остаточные радиоактивные вещества в этой емкости принадлежат к классу отходов “выше класса C” или, иначе говоря, к трансурановым отходам того типа, который обычно требует захоронения в глубинных геологических хранилищах. Но если остаточные отходы этой емкости будут разбавлены огромным количеством цементного раствора, то, по оценкам, приведенным в документации по закрытию резервуара 19, радиоактивность таких отходов будет составлять 0,997 от предельного значения класса C, то есть втиснется в «прокрустово ложе» действующих стандартов в отношении «низкоактивных» отходов.

Оставшиеся емкости, которые предстоит опорожнить, содержат еще большее количество радиоактивности по сравнению с теми, что уже были опорожнены. Учитывая, что оценки остаточной радиоактивности все возрастают, цементация остаточных отходов в более чем 50 емкостях с высокоактивными отходами может привести к тому, что в них останется несколько сотен тысяч или даже миллионы кюри радиоактивности. Это огромная цифра. В долгосрочной перспективе это будет представлять серьезную опасность для грунтовых и поверхностных вод, в том числе для реки Саванна.

Озабоченность вызывает и плутоний. Согласно оценкам, «опорожненный» резервуар 19 содержит 30 кюри плутония-239 и почти 11 кюри плутония-240. Общее количество плутония только в этой емкости составляет почти полкилограмма. Остаточная радиоактивность даже 1-2% этого количества дает огромный уровень альфа-излучения плутония, не считая других радионуклидов. Эта ситуация опасна и создает серьезные риски для будущих поколений.

Высокоактивные отходы
Министерство энергетики даже рассматривало возможность оставить на производственном комплексе СРС самые высокоактивные отходы (ВАО):

«Переработка ВАО — это в настоящее время единственный дорогостоящий элемент Программы по экологическому менеджменту. Его цель — изыскать возможность отказаться от остекловывания по крайней мере для 75% планируемых отходов и разработать по крайней мере две надежные рентабельные стратегии для всех видов высокоактивных отходов комплекса».

Стараясь обойти Закон о политике в области обращения с ядерными отходами от 1982 года, требующий глубинного геологического захоронения высокорадиоактивных отходов, министерство энергетики предприняло попытку назвать эти отходы не «высокорадиоактивными», а «побочными». Эта уловка была пресечена Федеральным судом в 2003 году.

Даже если такая практика и будет признана судами законной или легализована новым законодательством, она не станет от этого безопасной. Осуществление утилизации такого количества долгоживущих радионуклидов вблизи воды опасно, и в будущем это будет представлять собой серьезную и во многом непредсказуемую угрозу.

Захороненные отходы
Захоронение трансурановых отходов на территории СРС проводилось в 1970-х годах, а приповерхностное захоронение низкорадиоактивных отходов ведется и поныне. Для этого отведена огромная территория в 78 гектаров, так называемый Комплекс захоронения отходов, куда сваливаются смешанные радиоактивные и опасные нерадиоактивные отходы.

Цель поверхностных засыпок состоит в том, чтобы уменьшить просачивание воды и, следовательно, проникновение загрязняющих веществ из места захоронения в грунтовые воды. Этот метод не может восстановить уже загрязненные грунтовые воды. Растительность, которую планируется насадить сверху захоронений, усиливает суммарное испарение и, следовательно, может уменьшить инфильтрацию воды. Но растительность сокращает также и поверхностный сток воды и поэтому в некоторых случаях может увеличить просачивание воды. В любом случае, засыпки — это краткосрочная полумера, а не долгосрочное действенное решение проблемы.

Мы еще не очень хорошо понимаем, как взаимодействие физических, химических и биологических процессов приводит в долгосрочной перспективе к распространению радионуклидов в окружающей среде. Например, при использовании глины как барьера, задерживающего радионуклиды, предполагается, что обмен ионами свяжет катионы металлов, содержащихся в отходах в почве. Однако в реальной жизни во многих случаях применение этого подхода оказывается весьма сомнительным. Что касается биологических процессов и распространения радиоактивности, есть исследование по устранению радиоактивного загрязнения с помощью бактерий, концентрирующих радиоактивные вещества. Но если бактерии в определенных условиях и могут быть использованы для устранения радиоактивного заражения, то в естественных условиях, когда нет способа предотвратить движение самих микроорганизмов в окружающей среде, они точно так же могут стать причиной распространения радиоактивных веществ.

Применяемое министерством энергетики в настоящее время захоронение низкорадиоактивных отходов в неглубокие, необлицованные и неконтролируемые траншеи может привести к двум важным проблемам, связанным с загрязнением грунтовой воды. Во-первых, такое захоронение низкорадиоактивных отходов увеличивает общее содержание отходов в почве, которые впоследствии могут мигрировать в грунтовые или поверхностные воды. Во-вторых, продолжающееся захоронение отходов в открытых траншеях приводит к тому, что уже имеющееся загрязнение продвигается дальше по направлению к водоносным горизонтам.

Долгосрочные вопросы
Неудовлетворительная политика в отношении захоронения радиоактивных отходов привела к тому, что риски, созданные в результате деятельности этого комплекса, будут сохраняться на протяжении гораздо большего времени, чем мы сможем осуществить над ним контроль. Существует множество примеров того, как в течение нескольких десятилетий терялся контроль за площадками, и за такой же срок в недрах учреждений забывались серьезные опасные ситуации. Например, захоронение токсичных химических материалов, используемых для производства оружия (в том числе, мышьяк), производилось военными силами США неподалеку от Американского университета прямо в столице США, а спустя несколько десятилетий прямо на этих свалках и рядом с ними начали строить жилые дома.

Министерство энергетики признает, что в соответствии с текущими планами в отношении таких объектов, как СРС, загрязняющие вещества остаются на площадке, и это создает опасность на бесконечно долгое время (столетия или тысячелетия). В исследовании по вопросам долгосрочного обращения с радиоактивными отходами, проведенном в 2000 году Национальным исследовательским советом, сказано:

«Совет по восстановлению среды от последствий захоронения отходов и их хранения в емкостях обнаружил, что многое в расчетах министерства энергетики относительно долгосрочного обращения с ними в настоящее время вызывает сомнения…. При прочих равных условиях, предпочтительнее проводить снижение количества загрязняющих веществ, а не их изоляцию в расчете на меры, которые будут предприниматься по обращению с ними, поскольку риск того, что эти меры не удастся провести, слишком велик».

Основные рекомендации
Как изменить ситуацию сейчас?

Во-первых, министерство энергетики должно срочно разработать планы по утилизации захороненных отходов и высокозагрязненной почвы, чтобы минимизировать вред от основных источников загрязнения воды на долгий срок.

Во-вторых, следует отказаться от цементирования остаточной радиоактивности в емкостях с высокоактивными отходами, чтобы не допустить хранения огромного количества радиоактивных отходов рядом с рекой Саванна. Министерство энергетики должно взять на себя обязательство удалить радиоактивные отходы из емкостей и вывести емкости из эксплуатации. Для этого резервуары необходимо извлечь из земли и поместить в более безопасное хранилище для работы с ними. Речь идет не о том, чтобы достать из них все до последнего кюри, а о том, чтобы извлечь как можно больше радиоактивных отходов, имея для этого достаточно времени и сил. Вывод емкостей из эксплуатации таким путем заслуживает того, чтобы это было сделано, даже если это займет десятилетия, поскольку это снизит риск загрязнения водных ресурсов в регионе.

В-третьих, нельзя забывать об экологическом мониторинге, геологических, медицинских исследованиях. Кроме того, необходимо информировать местное население об опасности употребления рыбы в пищу и о мероприятиях, направленных на снижение этой опасности. Необходимо провести более тщательные исследования рациона питания людей, живущих вдоль р. Саванна.

Комиссия по изучению влияния малых доз радиации на здоровье человека (BEIR VII) должна оценить ущерб, который наносит здоровью людей тритий — помимо риска развития раковых заболеваний, в том числе для беременных женщин, внутриутробного плода, а также опасность, связанную с комбинированным воздействием на организм трития и токсичных нерадиоактивных веществ. А действующие стандарты в отношении уровня загрязнения воды тритием необходимо пересмотреть и ужесточить, чтобы защитить будущие поколения.

Комментарий юриста:
В Российской Федерации в соответствии со ст.48 ФЗ №170-ФЗ «Об использовании атомной энергии» от 21.11.1995, хранение или захоронение радиоактивных отходов допускается только в специально предназначенных для этого пунктах хранения. Хранение или захоронение радиоактивных отходов должно предусматриваться проектной или технической документацией в качестве обязательного этапа любого цикла ядерной технологии. Порядок организации, сбора и захоронения радиоактивных отходов, а также органы, осуществляющие данную деятельность, определяются Правительством Российской Федерации в соответствии с законодательством Российской Федерации.

Арджун Макхиджани