Экология урана

Уран по своей природе не радиоактивен. Опасность представляют продукты распада урана — радий и радон. При извлечении урана основная радиоактивность остаётся на месте залегания руды. Вместе с тем, при добыче и переработке образуются отвалы пустой породы и хвосты обогащения, которые требуют к себе повышенного внимания.

 

Охрана здоровья и окружающей среды 

 

После завершения добычных работ  методом ПСВ качество оставшихся грунтовых вод восстанавливается  до исходного уровня, определенного  до начала эксплуатации, с возможностью возобновления их прежнего использования. Загрязненная вода, полученная из водоносного  слоя, либо испаряется, либо обрабатывается и закачивается обратно.

 

После вывода из эксплуатации скважины закупориваются или заглушаются, технологические установки демонтируются, испарительные бассейны рекультивируются, после чего почва готова к прежнему использованию.

 

 

Экология

 Осуществляя свою производственную  деятельность, Национальная атомная  компания "Казатомпром" осознает свою ответственность перед обществом по сохранению благоприятной окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов.

Приоритетными задачами Казатомпрома являются: обеспечение безопасных условий труда работников, защиты здоровья персонала компании и населения, проживающего в районах деятельности компании, а также предотвращение возможного радиологического и химического воздействия на окружающую среду.

Деятельность компании в  области охраны труда и окружающей среды преследует следующие цели:

 

осуществление производственной деятельности в соответствии с экологическим  законодательством и другими  нормативными требованиями, действующими в Республике Казахстан;

 

обеспечение радиационной безопасности персонала предприятий и населения;

 

минимизация воздействия  производственной деятельности на персонал предприятий и окружающую среду;

 

непрерывное улучшение условий  труда и снижение влияния работы предприятий на состояние окружающей среды;

 

предупреждение производственных аварий и экологических рисков;

 

рациональное использование  природных ресурсов;

 

постоянное совершенствование  существующих и внедрение новых  технологий с учетом норм технической  и экологической безопасности;

 

постоянное взаимодействие с государственными уполномоченными  органами и международными организациями  в области охраны труда и окружающей среды;

 

информирование населения  о состоянии условий труда, обеспечении  радиационной безопасности персонала  и населения и возможном воздействии  на окружающую среду.

Для достижения этих целей  компания постоянно осуществляет методическое руководство и проводит анализ ядерной, радиационной и технической безопасности, а также состояния охраны труда  и окружающей среды на предприятиях холдинга «Казатомпром».

 

Службы охраны труда и  окружающей среды действуют во всех структурных подразделениях «Казатомпрома». Предприятия ежегодно разрабатывают мероприятия по охране окружающей среды с последующим согласованием в уполномоченных органах. Своевременно проводится аттестация производственных объектов.

 

Осуществляется постоянный производственный экологический и  радиационный контроль, являющийся составной  частью общего контроля по охране окружающей среды. Эта работа проводится экологическими и дозиметрическими службами, оснащенными  аналитической, дозиметрической и  радиометрической аппаратурой для  проведения квалифицированных замеров  параметров в соответствии с установленной  номенклатурой производственного  экологического и радиационного  контроля.

 

Во всех предприятиях «Казатомпрома» разработаны и утверждены Декларации безопасности промышленных объектов. Для ликвидации последствий возможных аварий созданы аттестованные специализированные подразделения, в том числе, диспетчерские службы, имеющие оперативную связь с головным офисом компании и органами Министерства по чрезвычайным ситуациям РК.

 

На предприятиях «Казатомпрома» ведется работа по постоянному совершенствованию систем управления охраной труда, окружающей среды и внедрению передового международного опыта экологического менеджмента и менеджмента профессиональной безопасности и здоровья персонала. Пятнадцать предприятий «Казатомпрома» сертифицированы на соответствие международным стандартам ISO -14001 и OHSAS- 18001.

 

Бережное отношение к  природе и людям - залог успеха деятельности «Казатомпрома».

 

 

11. ЭКОЛОГИЯ УРАНА 

11.1 Уран в различных  природных средах, растениях и  животных

 В микроколичествах (10-5-10-8%) обнаруживается в тканях растений, животных и человека. В

золе растений (при содержании уран в почве около 10-4%) его концентрация составляет 1,5·10-5%. В

наибольшей степени уран накапливается некоторыми грибами  и водорослями (последние активно  участвуют 

в биогенной миграции урана  по цепи вода - водные растения - рыба - человек). В организм животных и 

человека уран поступает  с пищей и водой в желудочно-кишечный тракт, с воздухом в дыхательные  пути, а 

также через кожные покровы  и слизистые оболочки.

 Рис. 49. Уран в почвах  США. 

 

 Особое место в ряду  проблем, отражающих сложное влияние  современного общества на природу, 

занимает радиоактивное  загрязнение почв. Его интенсификация в будущем предопределяется стратегией

мирового промышленного  развития, направленной на постоянное наращивание темпов производства.

Увеличение доли атомной  энергетики в энергобалансе, добычи радиоактивных и полиметаллических  руд,

фосфатов и органического  топлива неизбежно сопровождаются растущим загрязнением почв тяжелыми

естественными радионуклидами, среди которых важное место занимают уран, радий и торий. Их

экологическая значимость обусловлена  не только собственной токсичностью и радиоактивностью, но и 

наличием дочерних продуктов  распада, вносящих существенный вклад  в повышение дозовых нагрузок на

живые объекты, включая человека. Решение задачи минимизации негативных воздействий на биоту и

население требует проведения в загрязненных районах мероприятий, позволяющих эффективно уменьшать 

содержание радионуклидов, в первую очередь, в продукции  сельского хозяйства.

Уровень содержания радионуклидов  в почвах определяется их содержанием  в подстилающих породах, о 

чем говорилось в предыдущем разделе. От форм нахождения радионуклидов  в почве зависит их доступность 

для растений. Почва - сложная  полидисперсная система, в составе  которой можно выделить несколько  более 

или менее однородных подсистем: 1) обломки минералов горных пород; 2) глинистые минералы; 3) грубый

гумус; 4) тонкий гумус; 5) пленки-гели, покрывающие почвенные частицы  и состоящие из гидроксидов Fe,

Mn, Al, кремнекислоты, органического вещества, различных солей; 6) живые корни растений; 7) почвенная

фауна и микроорганизмы; 8) почвенные растворы; 9) почвенные  газы. Радионуклиды находятся во всех

компонентах почвы, хотя и в разных концентрациях и соотношениях. С почвенными газами связаны лишь

изотопы радона.

 

Рис. 50. Citobacter – бактерии, накапливающие уран.

 

Некоторые организмы, такие  как лишайники Trapelia involuta, или

микроорганизмы, такие как  бактерии Citobacter, могут поглощать уран в

количествах в 300 раз больших, чем его содержание в окружающей среде.

Citobacter извлекают уранил-ионы из глицерофосфата (или другого аналогичного

органического фосфата). Через  день усилий, грамм бактерий инкрустирует себя девятью граммами

кристаллов уранилфосфата. Это позволяет считать, что подобные организмы можно будет использовать в

системах биоочистки загрязнённых ураном воды.  Растения поглощают уран из почвы, на которой они произрастают. Концентрации урана в

высушенных растениях варьируются в пределах 5 – 60 ppm, а зола от сожжённых растений содержит до 4

ppm урана. Количество урана, поступающее в организм человека с растительной пищей обычно меньше 1-2

микрограмм/день. Наиболее доступны для растений радионуклиды, находящиеся  в почве в растворенном

виде. Однако растения могут извлекать химические элементы, в том числе и радионуклиды, из твердой фазы

почвы. Кислые корневые выделения  растений способны растворять относительно подвижные формы 

радионуклидов, связанные  в минерально-обломочной фракции  почв и растворимые в слабых кислотах

(обменные, сорбционные и  др.). Сорбция на гумусовом веществе  с последующим переходом в  необменные

формы делает радионуклиды слабо  доступными для растений, тем более, что гумусовые кислоты

растворяются лишь в щелочах. На тех почвах, где основная масса  радионуклидов прочно связана в

гумусовых горизонтах, наблюдается снижение коэффициентов накопления растениями радионуклидов (КН).

В качестве иллюстрации в  табл. 33 приведены КН и Kвод (коэффициенты водной миграции) для ряда районов

Урала и Тимана, где подстилающими породами являются гранитоиды. На участках Полярного Урала и

Тимана они затронуты метасоматическими процессами, в результате чего торий и уран в значительной

степени оказались связанными в устойчивых к процессам выветривания минералах редкоземельных

элементов.

 

мх 11.2 Мониторинг урана

 Уран во внешней  среде определяют методом радиометрического  анализа путем измерения α-

активности сухих и  зольных остатков проб. Определение  микроколичеств урана в почве проводят

фотометрическим методом. Он заключается в экстракции урана  трибутилфосфатом из раствора нитрата

аммония и трилона Б. и реэкстракции раствором арсеназо III. Реэкстракт разбавляют концентрированной

азотной кислотой, обработанной мочевиной, и измеряют на фотоколориметре  с красным светофильтром.

 При определении урана  в почве и других минеральных  пробах применяют следующий метод. 

Пробу разлагают плавиковой кислотой, экстрагируют урана этилацетатом и после реэкстракции определяют

его колориметрически в виде комплекса с арсеназо III. Другим методом определения урана в почвах, илах,

растениях и тканях животных является экстракционно-люминесцентный метод. Определение урана в

природных водах основано на концентрировании урана из воды на гидроксиде железа с последующей

экстракцией трибутилфосфатом и реэкстракции раствором арсеназо III с дальнейшим определением

фотометрическим методом. Определение  урана в растительности основано на измерении люминесценции 

урана в перлах NaF. Проводят полное переведение пробы в раствор и избирательное экстрагирование урана

диэтиловым эфиром. Для контроля химического выхода используют

237U (T1/2 - 2,3 сут) с высокой удельной

активностью. Наиболее чувствительным и точным методом определения  очень малых количеств урана 

является активационный  метод. Он основан на измерении активности продуктов деления урана, получаемых

при облучении урана потоком  тепловых нейтронов при плотности  потока 1012-1013 нейтр/(см2

-с).

 Общие методики качественного  и количественного анализа урана  обсуждены нами ранее в

главе «Аналитическая химия  урана).

 

11.3 Мероприятия по уменьшению  вредного воздействия на окружающую

среду

 При решении проблемы  реабилитации радиоактивно загрязненных  земель используют 

естественные механизмы  дезактивации почв и их очистке с  помощью физико-химических методов, и 

различные способы ограничения  подвижности и биологической  доступности радиоактивных элементов.

 Эффективность методик  реабилитации загрязнённых ураном  почв зависит от механизма 

трансформации состояния  радиоактивных элементов при  внесении в почву удобрений, мелиорантов и

сорбентов. Их использование  позволяет повысить уровень почвенного плодородия и открывает возможности 

для ограничения подвижности  и биологической доступности  радионуклидов в загрязненных средах.

Многообразие химических форм естественных радиоактивных элементов  и инактивацию поглотительных

свойств многих материалов в  природных условиях, делает поиск  доступных и эффективных для  целей 

дезактивации сорбентов  сложной задачей. Применительно  к реабилитации загрязненных ураном почв рядом 

преимуществ обладают материалы  на основе растительной ткани и цеолиты. Хорошие результаты даёт

применение в качестве дезактивирующих веществ анальцимсодержащих пород и гидролизного лигнина

древесины, представляющего  собой многотоннажный отход гидролизного производства. Они обладают

высокой сорбционной способностью к экологически значимым естественным радионуклидам: урану, радию и 

торию и их внесение в загрязнённую почву позволяют ограничить подвижность  соединений урана, радия и 

тория посредством их поглощения из загрязненной подзолистой почвы  на сорбентах.

 Мероприятия, связанные  с уменьшением опасности вредного  воздействия на окружающую

среду включают отказ от шахтного и карьерного способа добычи урановой руды и переход на скважинное

подземное выщелачивании, при котором ландшафту и недрам наносится минимальный экологический ущерб.

На всех месторождениях должны находиться службы охраны труда, осуществляющие производственный

контроль за состоянием окружающей среды, радиационной, технической и ядерной безопасности. Эта работа