Оценка радиационных экологических рисков ихтиофауны водоемов-охладителей ряда действующих атомных электростанций

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки радиационных рисков для основных видов рыбы в водоемах, находящихся под постоянным воздействием предприятий атомной энергетики. Цель: оценка радиационных экологических рисков ихтиофауны водоемов-охладителей действующих атомных электростанций, анализ источников и особенностей формирования радиационных рисков на разных этапах их эксплуатации. Объекты: мониторинговые исследования радиационных экологических рисков для референтных видов рыб в водоемах-охладителях Ленинградской, Белоярской и Нововоронежской АЭС. Методы. Расчет мощности доз облучения и количественная оценка риска облучения техногенными радионуклидами ихтиофауны водоемов-охладителей Белоярской, Ленинградской и Нововоронежской АЭС проводились с использованием международного компьютерного комплекса обновленной версии ERICA Tool 2.0. Результаты. Показано, что радиационные экологические риски ихтиофауны в водоемах-охладителях действующих атомных станций обусловлены сочетанным воздействием радиоизотопов разного происхождения. Особенности формирования радиационных рисков для каждого водоема специфичны и зависят от сложившейся радиационной ситуации. Для водоема-охладителя Белоярской АЭС характерна четко выраженная зависимость радиационной нагрузки от типов действующих энергоблоков. Наибольшие радиационные риски ихтиофауна испытывала в период работы первых двух энергоблоков с тепловыми реакторами АМБ-100 и АМБ-200. Вывод из эксплуатации первых энергоблоков и строительство блоков с реакторами на быстрых нейтронах (БН-600 и БН-800) привели к значительному снижению радиационной нагрузки на ихтиофауну водоемаохладителя. В настоящее время радиационные риски обусловлены в основном влиянием 90Sr, который с Белоярской АЭС в водоем-охладитель почти не сбрасывается, а имеет преимущественно глобальное происхождение, поэтому формирование рисков больше связано с атмосферными выпадениями 90Sr, а не с работой атомной станции. Радиационные риски у ихтиофауны водоема-охладителя Ленинградской АЭС вызваны сочетанным воздействием 137Cs, как следствие радиационной аварии на Чернобыльской АЭС, и радионуклидами с наведенной активностью (14C; 60Co; 3H 54Mn и 65Zn), происхождение которых может быть связано с работой ядерных реакторов атомной электростанций. Уровень радиационного риска ихтиофауны водоема-охладителя Нововоронежской АЭС за 2009-2019 гг. повысился в 2,2 раза за счет увеличения содержания 60Co во многих компонентах водоема. В результате радиационные риски у придонных видов рыбы на 81,7 % были сформированы влиянием 60Co. Нельзя исключить, что увеличение содержания 60Co в водоеме-охладителе Нововоронежской АЭС является следствием радиоактивного загрязнения подземных вод в результате аварии 1985 г. Экологические риски ихтиофауны во всех водоемах-охладителях на два-три порядка величин ниже максимально допустимого коэффициента опасности. Таким образом, при работе атомных электростанций в штатном режиме не создается недопустимых радиационных рисков, представляющих реальную экологическую угрозу для ихтиофауны водоемов-охладителей.

Relevance. The need to assess radiation risks for the main types of fish in pools that are under the constant influence of the nuclear power plants. Aim. To assess the radiation environmental risks for the ichthyofauna of cooling pools of the operating nuclear power plants, to analyze the sources and features of formation of the radiation risks at different stages of their operation. Objects. Monitoring studies of radiation environmental risks for reference fish species in cooling reservoirs of the Leningrad, Beloyarsk and Novovoronezh NPP. Methods. Calculation of the exposure dose rate and quantitative assessment of the risk of exposure to technogenic radionuclides of the ichthyofauna of the cooling pools of the Beloyarskaya, Leningradskaya and Novovoronezhskaya NPP were carried out using the international computer complex of the updated version of ERICA Tool 2.0. Results. The paper demonstrates that the radiation ecological risks for the ichthyofauna in the cooling pools of the operating nuclear power plants are caused by the combined effect of radioisotopes of the different origin. The features of the formation of the radiation risks for each pool are specific and depend on the current radiation situation. The cooling pool of the Beloyarskaya NPP is characterized by a pronounced dependence of the radiation load on the types of operating power units. The ichthyofauna experienced the greatest radiation risks during the operation of the first two power units with thermal reactors AMB-100 and AMB-200. The decommissioning of the first power units and the construction of the units with the fast neutron reactors (BN-600 and BN-800) led to a significant reduction in the radiation load on the ichthyofauna of the cooling pool. At present, the radiation risks are caused mainly by the influence of 90Sr, which is almost not discharged from the Beloyarskaya NPP into the cooling pools, but has a predominantly global origin. Therefore, the formation of the risks is more associated with atmospheric fallout of 90Sr, and not with the operation of the nuclear power plant. The radiation risks for the ichthyofauna of the Leningradskaya NPP cooling pool are caused by the combined effect of 137Cs as a result of the radiation accident at the Chernobylskaya NPP and radionuclides with induced activity (14C; 60Co; 3H 54Mn and 65Zn), the origin of which may be associated with the operation of the nuclear reactors of the NPP. The level of radiation risk for the fish fauna of the Novovoronezhskaya NPP cooling pool for 2009-2019 increased 2.2 times due to 60Co content increase in many components of the pool. As a result, 81.7% of the radiation risks in demersal fish species were formed by the affect of 60Co. It cannot be ruled out that 60Co content increase in the cooling pool of the Novovoronezhskaya NPP is a consequence of radioactive contamination of the groundwater as a result of the 1985 accident. The ecological risks for the fish fauna in all cooling pools are two to three orders of magnitude lower than the maximum allowable hazard coefficient. Thus, the normal operation of the nuclear power plants does not create unacceptable radiation risks that pose a real environmental threat to the fish fauna of the cooling pools.