4.2.1, Экологический мониторинг в районе подъема судна с радиоактивными отходами на Ладожском озере.

Применение СПК в интересах обеспечения экологической безопасности деятельности Вооруженных Сил началось с появлением первых образцов этих комплексов. Первый экспериментальный образец СПК, установленный нат/х "Заря-2", использовался для контроля за радиационной обстановкой в северо-западной части Ладожского озера при проведении работ по подъему опытового судна (ОС) "Кит" с жидкими радиоактивными отходами [115].

Привлечение опытового природоохранного судна "Заря-2" с установленным на нем комплексом оперативного экологического контроля "Акватория" к участию в операции было обусловлено сжатыми сроками судоподъемных работ и необходимостью скорейшей эвакуации судна "Кит" из акватории Ладожского озера. Отсутствие на I этапе на месте выполнения работ оперативных средств контроля экологического состояния окружающей водной среды, в том числе контроля радиационной обстановки, приводило к необходимости периодического отбора проб и доставки их в один из НИИ Ленинграда для проведения анализов. Такой режим контроля замедлял темпы работ и не позволял оперативно на месте принимать экологически обоснованные решения. Сложившаяся ситуация определила участие в операции о/с "Заря-2" с СПК "Акватория" на борту. СПК имел в своем составе сертифицированный комплекс контроля радиационной обстановки, с помощью которого и осуществлялось экологическое сопровождение. Из

состава СПК при проведении обследований использовалась следующая аппаратура:

1. Датчик радиоактивности подкильного горизонта, измеряющий удельную радиоактивность в приповерхностном слое воды на глубине 1,5 м. Датчик имел в своем составе два блока детектирования у-излучения забортной воды на основе сцинтилляционных кристаллов Na I(T1) размером 0 63 X 250 мм.

Регистрация у-излучения проводилась одновременно в 3-х энергетических диапазонах: 0,1 ÷ 3,0 МэВ, 1,3 ÷ 1,8 МэВ и 1,8 ÷ 3,0 МэВ, а также в спектрометрическом режиме.

2. Датчик радиоактивности, установленный на ЗБЛ, позволяющий производить измерения удельной радиоактивности воды на ходу судна на глубинах до 20 метров.

Регистрация у-излучения проводилась в энергетических диапазонах: 0,1 ÷ 3,0 МэВ, 0,5 ÷ 1,8 МэВ и 1,8 ÷ 3,0 МэВ. Остальные характеристики аналогичны характеристикам датчика подкильного горизонта.

3. Датчик регистрации мощности экспозиционной дозы у -- излучения в приводном слое атмосферы на основе счетчика Гейгера - Мюллера.

Мощность экспозиционной дозы определялась в диапазоне энергий 0,1 ÷ 3,0 МэВ в пределах от 10 до 10⁴ мкР/ч с погрешностью измерения 15%.

4. Низкофоновая установка регистрации у-активности проб на основе сцинтилляционного кристалла NaI(Tl). Уровень удельной радиоактивности проб определялся в энергетическом диапазоне 0,1 ÷ 3,0 МэВ.

5. Установка регистрации ß-активности проб на базе пластмассового сцинтиллятора для определения уровня удельной радиоактивности по полному β-cπeκτpy.

Метрологическая аттестация перечисленных средств радиационного контроля была проведена Союзным НИИ приборостроения Минатомэнергопрома и ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова.

6. 1024 - канальный спектрометр γ - излучения забортной воды, проб

. воды и грунта с разрешающей способностью по линии ¹³⁷Cs - 9%.

7. Аппаратура ультразвукового зондирования толщи воды для обнаружения в ней взвешенных веществ, биологических образований, "грязевых линз" и скоплений других примесей. Исследования проводились на частоте 200 кГц с выходной мощностью 0,5 кВт. Длительность излучающего импульса 0,5 мс. Информация с антенны, расположенной на днище корпуса т/х "Заря-2", выводилась на цветной индикатор с 16-ью градациями цветности в зависимости от интенсивности эхо сигнала.

8. Малогабаритный телеуправляемый подводный аппарат "Рапан" (см. рис. 2.156) для проведения осмотров состояния дна и подводных объектов с помощью телевизионной камеры. Управление самодвижущимся аппаратом осуществлялось по кабелю длиной 200 м.

Максимальная глубина погружения 150 м. Информация просматривалась на борту с помощью специального монитора и записывалась на видеомагнитофон.

9. ЗБЛ с размещенными на ней датчиками радиоактивности, температуры, удельной электрической проводимости, водородного показателя и глубины хода линии. ЗБЛ позволяла осуществлять на ходу судна измерения гидрофизических показателей и производить непрерывный отбор воды с глубин до 20 м.

Основные технические данные гидрофизических датчиков, установленных на ЗБЛ, приведены в главе 2.

10. Система отбора проб воды, состоящая из погружной части, комплекса водоводов и рубочной части.

Погружная часть представлена водозаборными головками, изготовленными из фторопласта и размещенными на:

,* а) носовом подъемно-опускном устройстве, обеспечивающем

непрерывный отбор воды на ходу судна с горизонтов в диапазоне 0 ÷ 2 м с дискретностью 10 см;

б) ЗБЛ, обеспечивающей непрерывный отбор проб воды на ходу судна, при постановке на якорь или в дрейфе из придонного слоя.

11. ЦВС для сбора, обработки, анализа и отображения информации.

Методика проведения контроля экологической обстановки предусматривала проведение замеров и отбора проб воды вблизи расположения ОС "Кит" между островами Хейнясенма и Кугрисари, а также в режиме непрерывных измерений на маршрутах движения вокруг этой группы островов, на маршрутах между о. Хейнясенма и Приозерском, о. Хейнясенма и бухтой Владимировской, бухтой Владимировской и Приозерском.

Маршруты движения на контрольных рубежах вокруг островов схематически представлены на рис. 4.1. Вблизи островов обходы совершались без буксируемой линии с работающим датчиком удельной радиоактивности подкильного горизонта на глубинах до 1,5 м.

'*

Верккосари, расположенного в 4-х милях от острова Хейнясенма, и в Кавголовском озере. Во время работ также проводились обследования в бухте Владимирове кая.

Контроль осуществлялся:

-68 июня и 25 - 27 июня -- до начала работ по подъему ОС "Кит";

- 15 - 18 июля - во время подъема ОС "Кит";

- ЗО - 31 июля - после постановки ОС "Кит" в плавучий док.

Результаты фоновых замеров, проведенных до начала операций по

⅛ подъему ОС "Кит" с помощью датчиков подкильного горизонта, показали,

что уровни удельной радиоактивности вблизи ОС "Кит", в бухте

КОНТРОЛЬ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ ВО ВРЕМЯ ОПЕРАЦИИ ПО ПОДЪЕМУ ОПЫТОВОГО СУДНА «КИТ» С РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ.

КОМПЛЕКС «АКВАТОРИЯ». ЛАДОЖСКОЕ ОЗЕРО 1991 год

Рис. 4.1

3

(Интенсивность)

Рис. 4.2. Спектр пробы грунта, отобранного у борта ОС “Кит”

Владимировская и на переходах оказались примерно одинаковыми на уровне 510*^l2÷210*^π Ки/л.

Исключение составили два пятна протяженностью 1,5 мили с уровнем удельной радиоактивности 510'¹¹ Ки/л, зарегистрированных на переходе из бухты Владимировская к о. Хейнясенма 07.06.1991 г. и два пятна на выходе из бухты Владимировская 26.06.1991 г. с тем же уровнем активности протяженностью ~500 м.

07.06.1991 г. был проведен анализ уровня γ и ß-активности проб воды, грунта со дна озера, водорослей и мха, отобранных в районе расположения ОС "Кит", с помощью назкофоновой γ--установі; и и ß-детектора. Одновременно проводился спектрометрический анализ проб.

Таблица 20

Примечание. Оценка удельной радиоактивности воды по γ- излучению получена с помощью датчика подкильного горизонта.

Анализ полученных результатов показывает, что уровень удельной активности воды по у-излучению ниже уровня пороговой чувствительности низкофоновой установки (10'^t° Ки/л) за исключением пробы воды, отобранной в горловине ОС (Aγ ≈ 1,5 ' 10^^l° Ки/л).

ß-активность проб воды вблизи ОС оказалось в пределах 1,81 О*⁸ ÷ 8,8 ' 10'⁸ Ки/л и практически не отличалась от активности проб, взятых в бухте Владимировской и у о.

Анализ воды из Кавголовского озера показал уровень ß-активности ~ 1,4 ' 10‘⁸ Ки/л.

Наибольший уровень β - активности ~ 5,4 ’ 10^⁶ Ки/кг имела ржавчина, взятая с поверхности ОС "Кит" (анализ γ - активности ржавчины не проводился из-за малого объема пробы).

Анализ проб грунта вблизи ОС "Кит" дал значения по γ - активности в пределах 5,9'10’⁹ Ки/кг ÷ 1,4'10'⁸ Ки/кг и β - активности 5,6'10'⁸ Ки/кг ÷ 1,5 ' 10*⁷ Ки/кг, что мало отличалось от значений, полученных в бухте Владимировская, у о. Верккосари и о. Лесном /Кавголово/.

Для сравнения укажем, что по данным, приведенным в [71], уровень естественной удельной радиоактивности донных грунтов в океане меняется в широких пределах и для песка в среднем составляет величину ~ 5 ‘ 10'⁹ ÷ 5 ' 10'⁸ Ки/кг, для ила ~ 2'10'⁸ ÷ 3 ' 10'⁸ Ки/кг.

Следует отметить еще один эпизод, имевший место в ходе выполнения подготовительных работ. 26.06.1991 с помощью телеуправляемого подводного аппарата "Рапан” был произведен осмотр подводной части корпуса ОС "Кит". Кроме пробоин, обнаруженных и зафиксированных водолазами в носовой части судна, были обнаружены отверстия в кормовой части корпуса, которые после передачи этой видеоинформации в группу обеспечения были заделаны до начала судоподъемных работ.

Следующий этап замеров был проведен в ходе работ по подъему судна. Сравнение результатов замеров, выполненных в начале операции по подъему 15.07.1991 г. с помощью подкильного датчика удельной радиоактивности, с данными замеров, выполненных 26 июня, показало, что повышения уровня активности не наблюдается за исключением т. 3 у кормы по правому борту ОС, где уровень удельной активности возрос до величины 3,4 ' 1О'¹⁰ Ки/л по у—излучению.

Замеры, проведенные 18 июля после попыток сдвинуть ОС "Кит", показали увеличение активности в воде во всех точках вблизи судна. Схема расположения мест отбора проб и результаты анализа по данным на 18.07.1991 г. приведены на рис. 4.1.

В этот же день нами были исследованы пробы воды, полученные с танкера, осуществлявшего очистку трюмных вод ОС "Кит". В результате очистки уровень удельной активности трюмных вод по у - излучению понизился с величины 3,5 ' 10‘⁹ Ки/л до 5'10'¹° Ки/л, что позволило продолжить работы по снятию ОС "Кит" и постановке его в док для транспортировки.

В результате обследований с помощью СПК "Акватория’¹, проведенных 30 июля по трассам движения на подходах к островам и вокруг островов

* после постановки ОС "Кит" в док, не было обнаружено повышения

активности по сравнению с фоном.

В ходе выполнения работ на борту т/х "Заря-2" с помощью аппаратуры СПК "Акватория" проводился спектрометрический анализ у - излучения проб воды, грунта, мха и т.д. На рис. 4.2 приведен спектр пробы грунта, взятый 26.06.1991 г. в т. 11 у борта ОС "Кит". На спектре выделяются пики изотопов цезия-137 и кобальта - 60, наличие этих же радионуклидов отмечено в спектре у-излучения мха, взятого в т. 10 вблизи ОС "Кит", в спектрах у-излучения проб воды, взятых с танкера, осуществляющего очистку трюмных вод ОС "Кит". На спектрах, снятых после очистки, отмечается отсутствие линий кобальта — 60 и уменьшение линии цезия - 137.

В течение всех работ практически непрерывно проводились измерения мощности экспозиционной дозы у-излучения в приводном слое атмосферы. Замеры проводились с экспозицией 40 сек. Как правило, на всех этапах работ уровни мощности не превышали значений 10 мкР/ч. Исключения составили результаты замеров, полученных 26.06.1991 г. при обходе о. Хейнясенма, когда уровни мощности достигали 30 мкР/ч.

В Ладожском озере на переходах к о. Хейнясенма в районе рас­положения ОС "Кит" аппаратурой ультразвукового зондирования загря­знений в толще воды и грязевых линз не зафиксировано. В бухте Владими- ровской наблюдалось загрязнение у поверхности в слое воды толщиной Зм. Замеры, проведенные с помощью датчиков гидрофизических полей, установленных на ЗБЛ, не выявили аномалий. При работе 16 июля темпера­тура воды на глубине ~ 10 м изменялась в пределах 3,8 ÷ 5,3⁰C, удельная электропроводимость - в пределах 4,0 ÷ 4,3 мСм/м. 30 июля при измерении на глубине ~ 4 м температура и удельная электропроводимость менялись соответственно в пределах 12 ÷ 17⁰C и 5,4 ÷ 6,5 мСм/м. Водородный показатель оставался практически постоянным на уровне 7,0 ед. pH.

Таким образом в результате контроля были отмеченны отдельные повышения уровня удельной активности воды до величины - К.)’¹⁰ Ки/л при подготовке ОС "Кит" к постановке в док. Повышения уровня удельной радиоактивности воды и грунта после подъема ОС "Кит" и его постановки в плавучий док не обнаружено.

Впервые осуществленное в интересах ВМФ использование СПК при ликвидации масштабной чрезвычайной ситуации обеспечило режим экологической безопасности при проведении работ и способствовало выполнению сложной дорогостоящей операции в кратчайшие сроки. Успешное применение первого многоканального мобильного природоохранного комплекса, созданного в нашей стране, послужило основой для начала нового направления НИОКР ("Взлет", "Гвоздь", "Гвоздь- К", "Златица") в рамках Гособоронзаказа с целью обеспечения экологической безопасности деятельности ВС РФ.