Задачи отраслевой системы экологического мониторинга при выводе из эксплуатации объектов ядерного наследия

05.03.2015

Задачи отраслевой системы экологического мониторинга при выводе из эксплуатации объектов ядерного наследия

Абрамов А.А., Райков С.В. (Госкорпорация «Росатом»)

Глинский М.Л., Дрожко Е.Г.,Чертков Л.Г. (ФГУГП «Гидроспецгеология»)

В статье рассматривается необходимость создания и применения комплексной отраслевой системы экологического мониторинга Госкорпорации «Росатом» в целях обеспечения ядерной и радиационной безопасности объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) на предприятиях Госкорпорации «Росатом» на всех этапах   жизненного цикла ОИАЭ, в том числе при выводе из эксплуатации объектов ядерного наследия. Ключевые слова: ядерно-радиационно опасные объекты, радиоактивные отходы, объектный мониторинг состояния недр, окружающая среда, информационно-аналитическая система радиоэкологического мониторинга, ядерное наследие.

Концептуальным документом, определяющим на федеральном уровне цели, приоритетные направления, основные принципы и задачи государственной политики в области обеспечения ядерной радиационной безопасности (ЯРБ) Российской Федерации, являются Основы государственной политики в области обеспечения ядерной и радиационной безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу, утвержденные Президентом Российской Федерации 4 декабря 2003 года [1].   

Программой развития атомной отрасли Российской Федерации, утвержденной Президентом Российской Федерации, определено, что обеспечение ядерной и радиационной безопасности соответствует приоритетным задачам устойчивого социально-экономического развития и является одной из важнейших составляющих национальной безопасности Российской Федерации.

Стратегическими направлениями в реализации экологической политики Госкорпорации «Росатом», в том числе и в сфере обеспечения ядерной и радиационной безопасности, являются:

- безопасное функционирование объектов использования атомной энергии (ОИАЭ) на всех этапах их жизненного цикла, развитие современных методов и средств комплексного анализа;

-прогнозирование и управление экологической безопасностью и ядерно-радиационными рисками;

-решение проблем долгосрочного обеспечения безопасности при обращении с радиоактивными отходами (РАО) и отработанным ядерным топливом (ОЯТ).

В   соответствии с государственной политикой в области обеспечения ЯРБ Российской Федерации Президентом Российской Федерации и Правительством Российской Федерации был принят ряд законодательных документов, определяющих направления и методы обеспечения ЯРБ РФ.

11 июля 2011 года в РФ был принят закон «Об обращении с РАО» № 190-ФЗ [2], а 21 ноября 2011 года Федеральный закон № 331-ФЗ «О внесении изменений в закон об охране окружающей среды» [3]. Двумя этими законами были внесены существенные изменения в действующее законодательство, которые влияют на реальные практические решения по обеспечению радиоэкологической безопасности действующих предприятий. Федеральным Законом № 331-ФЗ определено, что мониторинг это не просто система наблюдений и накопления данных, а система, включающая прогнозные оценки состояния окружающей среды, которые, как правило, выполняются с использованием методов математического моделирования. Фактически это означает, что мониторинг должен быть модельно ориентирован, что особенно важно при реализации положений ФЗ-190 «Об обращении с РАО» [2], направленного на реализацию практических мероприятий по обеспечению радиационной безопасности действующих, остановленных и выводимых из эксплуатации ОИАЭ и, в первую очередь, объектов ядерного наследия.

Действительно,   при реализации первого атомного проекта   было создано большое количество ядерно и радиационно опасных объектов (ЯРОО), одни из которых ещё эксплуатируются, другие выводятся или подлежат выводу из эксплуатации. Это и поверхностные пункты хранения жидких РАО,   промышленные уран-графитовые реакторы, сотни траншейных пунктов хранения ТРО и другие ЯРОО.

В связи с этим в зонах влияния таких ЯРОО требуется регулярное наблюдение за состоянием компонентов окружающей среды с оценкой уровня безопасности проживания населения на текущий и прогнозный периоды времени.  

Практические мероприятия по обеспечению ЯРБ РФ в настоящее время реализуются в основном в рамках ФЦП ЯРБ-1, которая завершается в 2015 году. В   концепции ФЦП ЯРБ-2 отдан приоритет остановленным объектам, созданным в рамках первого атомного проекта, и программе ЕГС РАО, направленной на обеспечение устойчивого развития ядерной энергетики. При этом должен быть осуществлён переход к комплексным решениям по объектам и территориям, а также к масштабным работам по объектам наследия. Мероприятия, которые должны быть выполнены в рамках ФЦП ЯРБ-2 в области обращения с РАО, вывода из эксплуатации ОИАЭ, повышения защищенности от радиационного воздействия, требуют проведения комплексных долгосрочных оценок последствий радиоактивного и химического загрязнений   окружающей среды в зоне возможного влияния объектов ядерного наследия.  

В соответствии с действующим законодательством (Федеральный закон № 190-ФЗ и Постановление Правительства № 1069 от 19 октября 2012 г.) после завершения первичной регистрации, проведенной на основании Постановления Правительства № 767 от 25 июля 2012 г. [4], РАО должны быть отнесены либо к удаляемым отходам, либо к особым отходам на основаниирезультатов комплексной оценки их влияния на современное и будущее состояние объектов окружающей среды. Такие оценки могут быть выполнены в требуемом объёме только на основании достоверных данных о ретроспективном, текущем и прогнозном состоянии природных и техногенных объектов.

Принятые в последнее время законодательные акты,такие как Закон РФ №190, Закон РФ № 331, Постановление Правительства РФ №1069 от 19.11.2012, а также действующие и проектируемые нормативные акты требуют при обосновании безопасности ОИАЭ применения современных систем экологического мониторинга состояния окружающей среды с использованием методов математического моделирования при проведении прогнозных оценок состояния природной среды. Такие системы мониторинга необходимы не только для выполнения требований законодательных и нормативных актов, но, в первую очередь, для обоснования безопасности жизненного цикла пунктов хранения РАО и других объектов наследия.   

Реальная необходимость и актуальность информационного насыщения задач по обоснованию безопасности жизненного цикла пунктов хранения РАО и других ОИАЭ результатами радиационного и экологического мониторинга состояния объектов окружающей среды уже подтверждены временем на целом ряде предприятий Госкорпорации «Росатом». В частности, задолго до принятия ФЗ-190 и ФЗ-331 на ФГУП «ПО «Маяк» при реализации многих природоохранных проектов, в том числе проектов консервации водоёмов «Карачай»и «Старое болото»,   общесплавной канализации, порогов регуляторов уровня на обводных каналах ТКВ и других ЯРОО были применены методологические принципы, заложенные в законодательных нормативах. Созданная на этом предприятии система ОМСН послужила прототипом при создании отраслевой системы ОМСН [5, 6, 7].  

Наличие на предприятиях отрасли большого количества ЯРОО и хранилищ РАО, которые непосредственно оказывают воздействие на геологическую среду, а также ЯРОО, которые потенциально могут оказать такое воздействие, требует применения современных методов и средств контроля, комплексного анализа, прогнозирования и управления рисками для обеспечения экологической безопасности.

Ведение объектного мониторинга окружающей среды, в том числе мониторинга состояния недр, предполагает на его завершающей стадии обобщение результатов мониторинга с целью прогноза изменения состояния природной среды под воздействием природных и техногенных факторов. Такое обобщение может быть выполнено только методами математического моделирования.

В 2008 году руководством Государственной корпорации «Росатом»   было принято решение о развитии объектного мониторинга состояния недр (ОМСН) на предприятиях отрасли как системы, необходимой для обоснования управляющих и проектных решений, направленных на снижение воздействия ЯРОО на окружающую среду. Была разработана и в 2010 году утверждена Программа ОМСН отрасли. Основными объектами мониторинга в Программе ОМСН для предприятий Государственной корпорации «Росатом» были определены подземные воды как основной переносчик загрязнений и поверхностные водотоки в районах расположения предприятий отрасли, которые, как правило, являются областью разгрузки подземных вод.

В связи с утверждением Федерального Закона № 331-ФЗ от 21 ноября 2011 года Программа ОМСН в 2012 году была актуализирована с включением в неё 55 экологически значимых предприятий отрасли. Основные принципы, заложенные в Программу ОМСН   Госкорпорации «Росатом»,   полностью соответствуют требованиям закона № 331- ФЗ от 21 ноября 2011 года.

Основой ОМСН является:

-                   наблюдательная сеть, построенная с учётом особенностей геологических, гидрогеологических и гидрологических условий в районе размещения ЯРОО, а также технических характеристик ЯРОО, состоящая из постов контроля (стационарных и временных с использованием передвижных лабораторий), системы коммуникаций между постами контроля и информационно-управляющей системой;

-                   информационно-управляющая система с блоком управления и диспетчеризации контроля в режиме реального времени;

-                   геоинформационная система;

-                   аналитическая информационная система (АИС) базы данных, содержащая характеристики о состоянии недр и других компонентов природной среды;

-                   блок моделей, позволяющих осуществлять прогнозирование;

-                   база нормативных документов (действующих ГОСТов, СанПиНов, СП и др.) как основа оценочных процедур;

-                   система информационной поддержки принятия управляющих решений.

Основные требования к системе ОМСН заключаются в соблюдении следующих принципов:

- результаты наблюдений за состоянием недр в районе расположения ЯРОО должны быть модельно ориентированы, достоверны и регулярны, что обеспечивается методически обоснованными схемами организации наблюдательной сети, применяемыми методами и регламентом наблюдений;

- результаты наблюдения должны накапливаться и сохраняться для последующего их обобщения;

- обобщение результатов ОМСН должно проводиться с учётом использования геофильтрационного и геомиграционного моделирования, необходимогодля   доказательства уровня безопасности воздействия ЯРОО на окружающую среду и оценки эффективности проектных природоохранных мероприятий.

В настоящее время на всех предприятиях отрасли, включённых в систему ОМСН, установлены абонентские пункты аналитической информационной системы (АИС) ОМСН, оборудован центральный сервер в ФГУГП «Гидроспецгеология», которые позволяют выполнять сбор и обобщение результатов мониторинга,   их архивацию,   разработку концептуальных и постоянно действующих моделей для оценки текущего и прогнозного состояния подземных и поверхностных вод на участках влияния ЯРОО Госкорпорации «Росатом».   В конечном итоге в результате развития системы должны быть созданы постоянно действующие геофильтрационные и геомиграционные модели для всех предприятий, в том числе при необходимости крупномасштабных моделей-врезок для площадок конкретных ЯРОО. Это позволит существенно повысить обоснованность управляющих решений для обеспечения безопасности ЯРОО на всех этапах его жизненного цикла, в том числе на этапе вывода из эксплуатации (ВЭ). В АИС ОМСН архивируются также картографические материалы, в том числе геологические, гидрогеологические карты и разрезы, метеорологические данные, характеристики ЯРОО и другая информация, необходимая для оценки долговременных последствий радиоактивного и химического загрязнений    подземных и поверхностных вод в зоне возможного влияния объектов ядерного наследия.

База данных информационной системы (Рисунок 1) состоит из двух логически связанных между собой частей: базы данных (БД) фактов и пространственной базы данных.

Рисунок 1. Структура базы данных АИС ОМСН

           

БД фактов включает в себя разделы в соответствии с требованиями нормативных материалов по ведению ОМСН, в том числе сведения по:

- пунктам наблюдательной сети;

- гидродинамическому и температурному режиму подземных и поверхностных вод;

- химическим, радиохимическим и спектрометрическим анализам подземных и поверхностных вод;

- геолого-техническим разрезам скважин и т.д.

Структура пространственной БД содержит разделы о пространственных объектах, в частности:

- цифровая модель рельефа;

- гидрографическая сеть;

- границы лицензионных участков, контуров ЯРОО, ССЗ и ЗН;

- местонахождение пунктов наблюдательной сети;

- геологическую и гидрогеологическую карты;

- данные дистанционного зондирования и т.д.

            Информация, содержащаяся в обеих базах данных, является основой для создания карт текущего влияния предприятий на состояние недр и прогнозных математических моделей переноса индикаторов загрязнения с потоком подземных вод.

Работы, начатые ФГУГП «Гидроспецгеология» в 2008 году по поддержке и развитию ОМСН отрасли, получили свое продолжение в разработке информационно-аналитической системы радиоэкологического мониторинга отрасли на базе ИАС РЭМ ФГУП «ПО «Маяк».

Структурно ИАС РЭМ ФГУП «ПО «Маяк» состоит (Рисунок 2) из блока ОМСН дополненного радиационного и радиоэкологического мониторинга объектов окружающей среды, которые не входят в систему ОМСН.

Рисунок 2.Структура ИАС РЭМ

ИАС РЭМ ФГУП «ПО «Маяк» создавалась для решения трех основных задач:

- во-первых, это учёт оперативных и накопленных в информационной системе результатов ОМСН, радиационного и радиоэкологического мониторинга в форме, необходимой для прогнозных оценок;

- во-вторых, анализ загрязнения природных сред радиоактивными веществами и оценка текущего воздействия предприятия на окружающую среду и население;

- в-третьих, возможность прогноза развития процессов загрязнения, в том числе для аварийных сценариев.

Прогнозные расчёты также позволяют оценить эффективность планируемых природоохранных мероприятий и рекомендовать для реализации наиболее перспективные.

Надо отметить, что ИАС РЭМ создавалась в первую очередь как информационная система, позволяющая собрать в одном месте всю информацию об источниках потенциального загрязнения и результаты регламентного радиационного контроля, проводимого предприятием в настоящее время и в предыдущие периоды по всем компонентам окружающей среды.

Основные информационные блоки ИАС РЭМ представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Основные информационные блоки ИАС РЭМ

Из представленной на рис.3 схемы видно, что ИАС РЭМ ФГУП «ПО «Маяк», работающая сегодня в режиме опытно-промышленной эксплуатации, практически полностью соответствует современным требованиям к системам мониторинга радиационной обстановки. Как информационная система ИАС РЭМ достаточно гибкая и, при необходимости, может быть расширена за счёт дополнительных блоков, например, подсистемами мониторинга радиоактивного загрязнения растительности и объектов животного мира.

ИАС РЭМ ФГУП «ПО «Маяк» из-за практически полного охвата объектов мониторинга и возможности аккумулирования огромного объёма информационных потоков фактически обладаетвсеми признаками отраслевой системы. Такая система   необходима для того, чтобы на современном методологическом уровне обеспечить полноценный контроль безопасности объектов наследия на всех этапах их жизненного цикла и провести оценку долговременных последствий   радиоактивного и химического загрязнений   окружающей среды в зоне их возможного влияния. При интеграции   ИАС РЭМ с действующей системой АСКРО будет создана необходимая информационная система, отвечающая современным нормативным требованиям к мониторингу радиационной обстановки, аварийному реагированию, информационному обеспечению госрегулирования в области радиационной безопасности.

Основной задачей такой системы является обеспечение предприятий отрасли надежными информационными базами, основанными на правильно построенных сетях наблюдения для выполнения   необходимых прогнозных оценок по обоснованию безопасности жизненного цикла ОИАЭ и, в первую очередь, объектов наследия первого атомного проекта.При этом концепция системного подхода, заложенная   в проекте ФЦП ЯРБ 2016-2025,   не может быть реализована в полной мере без   обоснования   безопасности объектов ядерного наследия на различных стадиях их жизненного цикла.

Важно отметить, что все действующие и остановленные объекты использования атомной энергии в соответствии с действующим законодательством будут выведены из эксплуатации. Все ОИАЭ как объекты наследия, так и действующие оказывают или могут оказать воздействие на природную среду в основном на состояние подземных и поверхностных вод. Принятие того или иного решения при выводе из эксплуатации   объектов наследия и других ОИАЭ должно сопровождаться предпроектным   обоснованием радиационной безопасности на основании   оценок и прогнозов долговременных последствий химического и радиоактивного загрязнений компонентов окружающей среды в границах зон возможного влияния. Такая оценка должна выполняться на основании фактических   данных о состоянии окружающей среды на конкретных предприятиях, архивируемых в системе ОМСН Госкорпорации «Росатом». Основой оценок и прогнозов являются базы результатов мониторинга, комплекты тематических карт соответствующего содержания, на основании которых разрабатываются региональные геофильтрационные модели, которые в дальнейшем используются как генераторы граничных условий локальных геомиграционных моделей для конкретных объектов наследия.

В рамках отраслевой системы ОМСН уже созданы геологические, геофильтрационные,геомиграционные модели для ряда предприятий Росатома.

Необходима их актуализация на основании анализа вновь получаемых результатов ОМСН и разработка новых моделей для остальных площадок с объектами ядерного наследия. При этом потребуется разработка моделей «источника» загрязнения компонентов окружающей среды как для пунктов хранения особых отходов, так и для объектов, выводимых из эксплуатации по методу «зеленой» или «коричневой» лужайки.

Для некоторых предприятий отрасли потребуется разработка моделей поверхностного стока и гидрологических моделей переноса загрязнения поверхностными водотоками.

В соответствии с действующими нормами оценка радиационных рисков должна быть выполнена с учётом планируемой хозяйственной деятельности на территории расположения ЯРОО или введения ограничений на такую деятельность. Основой при проведении таких оценок является модель (характер) использования водных ресурсов при том или другом виде хозяйственной деятельности, что обуславливает первоочередную необходимость проведения оценки долговременных последствий радиоактивного и химического загрязнений    подземных вод и поверхностных водотоков в зоне возможного влияния объектов ядерного наследия.  

Таким образом, в настоящее время основными задачами по оценке долговременных последствий   радиоактивного и химического загрязнений     объектов окружающей среды в зоне возможного влияния объектов ядерного наследия являются:  

- анализ результатов объектного мониторинга состояния недр на предприятиях отрасли;

- актуализация разработанных ранее моделей на основании результатов объектного мониторинга   с проведением прогнозного расчётного анализа   состояния недр в границах зон возможного влияния объектов ядерного наследия;

- разработка геологических, геофильтрационных и геомиграционных моделей для предприятий с объектами ядерного наследия и оценкой последствий их долговременного воздействия на состояние окружающей среды;

- разработка моделей «источника» для объектов наследия при различных сценариях вывода из эксплуатации, моделей поверхностного и речного стока (при необходимости) для предприятий с объектами наследия;

- выполнение работ по оценке радиационных и токсических рисков в районах расположения объектов наследия ГК «Росатом» для различных сценариев хозяйственного использования территории после их вывода из эксплуатации.

В конечном итоге это позволит на основании результатов ОМСН, дополненных   данными из ИАС РЭМ и АСКРО, разработать информационный экологический пакет для,   необходимый при принятии управляющих решений, в том числе и проектных, по выводу ЯРОО из эксплуатации, включающий оценку долговременных последствий   радиоактивного и химического загрязнений   окружающей среды в зоне возможного влияния объектов ядерного наследия при различных сценариях жизненного цикла ЯРОО.  

Литература

1.         «Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года» от 28.04.2012г. Пр-1102, утвержденные Президентом Российской Федерации;

2.         Федеральный закон № 190-ФЗ от 11.07.2011 г. «Об обращении с РАО»;

3.         Федеральный закон № 331-ФЗ от 21.11.2011г. «О внесении изменений в федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации»;

4.         Постановление Правительства № 767 от 25 июля 2012 г. «О проведении первичной регистрации радиоактивных отходов»;

5.         Глинский М.Л., Глаголев А.В., Крюков О.В., Абрамов А.А. Отраслевая системы объектного мониторинга состояния недр на предприятиях Госкорпорации «Росатом» // Ж. «Разведка и охрана недр», № 10, 2013 г., c. 60;

6.         Водоем-9 – хранилище жидких радиоактивных отходов и воздействие его на геологическую среду / Под ред. Е.Г. Дрожко, Б.Г. Самсонова, М.: Росатом, 2007 г.; 250 с.;

7.         Глинский М.Л., Глаголев А.В., Дрожко Е.Г., Котлов В.Ф. и др. / Методические рекомендации по ведению объектного мониторинга состояния недр на предприятиях Государственной Корпорации «Росатом», ФГУГП «Гидроспецгеология», М., 2010 г.+


Источник: Российское атомное сообщество (Atomic-Energy.ru)

www.atomic-energy.ru/articles/2015/02/25/55082

Электронный журнал «Безопасность ядерных технологий и окружающей среды» №3 (12)

16-28 февраля 2015 года

 


Возврат к списку


Яндекс.Метрика