Более 1 млн куб. м радиоактивной воды от охлаждения трех поврежденных в 2011 году ядерных реакторов скопилось на территории АЭС «Фукусима-Дайичи» за прошедшие 10 лет. К 2022 году все свободные емкости для нее будут заполнены, и правительство Японии имеет намерение просто слить эту воду в Тихий океан, предварительно доочистив и разбавив. Ученые и неравнодушная общественность спорят о возможности такого решения проблемы, а соседние страны – Южная Корея и Китай выступают категорически против.
Не являясь ярым сторонником или противником ядерной энергетики, попробую изложить свой взгляд на проблему. С точки зрения здравого смысла.
Что мы имеем?
1,2 млн куб. м радиоактивной воды в 1000 емкостях, загрязненной изотопами стронция, рутения, олова, теллура, самария, европия (всего 63 изотопа) с превышением нормативов по активности.
Эта вода образуется не только в результате охлаждения реакторов, но и в результате откачки грунтовых вод, проникающих в зону загрязнения и вымывающих радиоактивные вещества. Опасные свойства воды обусловлены, в основном, наличием трития и, в меньшей степени, радионуклидами стронция-137 и некоторых других элементов.
Благодаря строительству очистных установок, часть воды очищена от наиболее опасных радионуклидов, однако весь объем остается загрязнен тритием, для избавления от которого необходимы дорогостоящие технологии и оборудование. Причем, эффективность применения этих технологий в данном случае неочевидна, т.к. они работают с водой, загрязненной тритием в гораздо больших концентрациях.
Чем опасен тритий – давно известно. Этот сверхтяжелый изотоп водорода с периодом полураспада 12,3 лет, распадающийся с испусканием бета-частиц, похож по своему поведению в окружающей среде на обычный водород. В связи с этим, наибольшую опасность представляет тритий, входящий в состав воды, так как за счет водородных связей он может обмениваться с водородом воды и клеточных соединений организма, может быть усвоен молекулами ДНК и за счет внутреннего облучения повредить генетический аппарат клеток, провоцируя онкологические и некоторые другие заболевания.
Удельная активность трития в водной среде, нормативная и фактическая, по данным различных источников:
| №п/п | Тритий | Единица измерения, Бк/л |
| 1 | Критерий отнесения к жидким радиоактивным отходам в России (низкоактивные, 5 класс) | < 10 000 000 |
| 2 | Загрязненные воды на территории АЭС «Фукусима-Дайичи» | 730 000 |
| 3 | Разрешенная концентрация в Японии для сброса в океан | 60 000 |
| 4 | ПДК для питьевой воды по рекомендации ВОЗ | 10 000 |
| 5 | ПДК для питьевой воды в России | 7 600 |
| 6 | ПДК для питьевой воды в США | 740 |
| 7 | ПДК для питьевой воды в ЕС | 100 |
| 8 | Концентрация в морской воде вблизи АЭС «Фукусима-Дайичи» по данным МАГАТЭ | 1,5-1,7 |
| 9 | Концентрация в морской воде до начала эпохи ядерных испытаний (до 1954 г.), развития ядерной энергетики и радиохимпроизводств | 0,12 |
Для наглядности я свел в одну табличку различные данные, в общих чертах способные охарактеризовать «тритиевую проблему». Несмотря на то, что тритий является природным изотопом, благодаря человеку он постепенно увеличивает долю своего присутствия на планете. За 50 лет его концентрация в водоемах (как в соленых, так и в пресных, причем, в пресных – в большей степени) увеличилась на порядок, а к 2050 году ученые прогнозируют его шестикратный рост в природной среде.
Глядя на нормативы удельной активности трития в питьевой воде, можно сказать, что разные страны по-разному оценивают потенциальную опасность этого изотопа для человека. Но лично мне в качестве норматива для питьевой воды больше нравится цифра, отражающая содержание трития в природных водах до 1954 года…
С точки зрения российского законодательства, накопленные на территории АЭС «Фукусима-Дайичи» воды являются низкоактивными отходами и подлежат утилизации, исключающей разбавление и сброс в окружающую среду. Однако правительство Японии склоняется именно к такому решению проблемы (разбавление и сброс), несмотря на репутационные риски и ощутимый ущерб продовольственной отрасли (в первую очередь – компаниям, добывающим морские биоресурсы), т.к. другие страны просто не будут покупать рыбу, выловленную в прибрежных водах Японии.
И, как будто, ничто этому не мешает: захотели – сольют…
Чем это грозит человеку и окружающей среде?
1,2 млн куб. м радиоактивных отходов с удельной активностью по тритию около 730 тыс. Бк/л – много это или мало? Сколько это будет «волос» в «тарелке» Тихого океана? Какое воздействие на биоту может оказать сброс этих загрязненных вод? Если сбросить все сразу и «помешать ложечкой» – то такая ничтожно малая, по сравнению с объемом океана, капля, растворится вообще, без следа…
Российские ученые из Института проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук (ИБРАЭ РАН) тоже считают, что, «…если с площадки АЭС в течение года равномерно будет произведен сброс в океан всей накопленной в резервуарах активности, то на расстоянии 10 км от АЭС концентрация трития не превысит уровней 4800 Беккерелей на литр (Бк/л), а уже на расстоянии 100 км от АЭС концентрация трития не превысит уровней 350 Бк/л, что в обоих случаях существенно ниже удельной активности, которая требует отнесения воды к жидким радиоактивным отходам в соответствии с российскими нормативами, и ниже уровня вмешательства по тритию для питьевой воды (7600 Бк/л)».
А если растянуть этот сброс на несколько лет, то все видится в еще более радужных тонах…
Но, к сожалению, в природе не бывает все так же легко и просто, как в компьютерных моделях или опытах в уютной химлаборатории… Кстати, об опытах. Попытаюсь образно описать, что может произойти от вливания только одной «капли химреактива» в Тихий океан. Кто занимался титрованием растворов на занятиях по количественному химанализу, меня поймет сразу, а кто избежал этой участи, не поленитесь – посмотрите в интернете, как внешне выглядит это «волшебство»: в прозрачный раствор капнули, например, 10 таких же с виду, прозрачных капель, и ничего не изменилось, а после одиннадцатой титруемый раствор мгновенно окрашивается в какой-нибудь устойчивый малиновый цвет.
Так вот, представьте, что Тихий океан – это лабораторная склянка с титруемым раствором, а мы (неопытные химики-экспериментаторы) добавляем каждый день туда по капельке то трития, то еще какого-нибудь радиоактивного изотопа, то «химии» туда плеснем немного, то мусора насыплем, то органики из унитаза… «Капнем» какой-нибудь гадости, и с интересом смотрим – изменился ли цвет у воды. Потом, поковыряем пальцем в носу и начинаем придумывать различные модели, писать диссертации, утверждать нормативы и делать выводы: «если капнуть Х тонн бяки и У тонн буки – жизнь, вроде, продолжается»…
Но ни один ученый не сможет со 100% уверенностью сказать, когда будет «капнута» та последняя капля, которая навсегда изменит «цвет океана». А ведь именно от этой капли может зависеть запуск необратимых последствий в биосфере. Цепная реакция изменений. Кстати, не обязательно трагических для биосферы, в целом. Эти мутации могут быть фатальны для каких-то организмов и, может быть, в отдаленной перспективе – даже, человека. Но, так же вероятно, что они могут спровоцировать развитие каких-то новых видов, новых форм жизни, более устойчивых к изменяющейся среде. Просто это будет другой, не привычный нам мир…
Океан – сложная система. Оценить, смоделировать воздействие на биоту только трития (сброшенного в воду в любой концентрации) – невозможно. Это не литр дистиллированной воды с одной сиротливо плавающей дафнией. Температура, концентрация химических (в том числе – радиоактивных) веществ, давление на разных глубинах, наличие разнообразной флоры и фауны, причем, все это постоянно меняется во времени – столько факторов может влиять на протекание реакции замещения обычного атома водорода на радиоактивный тритий в клетке. И как оценить – в какой момент времени «что-то может пойти не так»? Так что, в случае с фукусимскими отходами остается надеяться на японский «авось». Авось пронесет и, эта «капля» отходов не станет «спусковым крючком» для глобальных катаклизмов…
Какие выводы напрашиваются из поверхностного анализа данной ситуации?
1. В мире отсутствует единая, жесткая, экоцентричная нормативно-правовая база, регулирующая вопросы безопасности природы и жизнедеятельности человека, обязательная для исполнения всеми странами. Экологические проблемы решаются исходя из приоритета жизни человека над жизнью других организмов.
Это приводит к тому, что где-то о природе и человеке заботятся больше, где-то – меньше, а где-то вообще не заморачиваются такими проблемами. Есть, конечно, ВОЗ, есть МАГАТЭ, есть отраслевые международные союзы – они пытаются разрабатывать международные нормы, но эти нормы 1) недостаточно жесткие, 2) ориентированы, в первую очередь, на человека, тогда как более уязвимые элементы биоты могут изменяться и даже гибнуть, при соблюдении этих норм.
В тоже время, в мире «все связано со всем» – стоит только толкнуть одну «доминошку» (например, уничтожить полностью один вид микроорганизмов) – и цепная реакция изменений в биосфере может быть запущена. Поэтому экологические нормативы содержания загрязняющих веществ в биосфере должны устанавливаться исходя из их переносимости самыми уязвимыми элементами системы.
2. В мире отсутствуют единые подходы к решению экологических проблем. Это следствие вытекает из п.1.
Где-то запрещено сливать токсичные отходы в водоемы, где-то это является нормой, но в результате «свою дозу токсикантов» получают все. Это по меньшей мере несправедливо…
Применительно к теме «фукусимских отходов» – удивительно, но за 50 лет существования «тритиевой проблемы» ученые не смогли придумать эффективных технологий по очистке воды от этого изотопа. Загрязненные тритием воды сливались (и продолжают сливаться) в океан в Канаде, Франции, Южной Корее и той же Японии… Нам говорят, что эффективные технологии – это «дорого и экономически необоснованно». Но что может быть дороже жизни?
3. При осуществлении хозяйственной деятельности не соблюдается принцип презумпции экологической опасности. Это тоже, следствие из п.1.
В мире действует система двойных стандартов, например: цветочный киоск может оказать ущерб природной среде, биоразнообразию и редким видам, поэтому его запрещено размещать в охранной зоне национального парка на лужайке с краснокнижными травами; но в этом месте можно пробурить скважину для закачки жидких радиоактивных отходов, т.к. они будут глубоко и не повредят корни краснокнижных трав; или – 1 кг скошенных одуванчиков – это отход 5 класса опасности, подлежащий захоронению на спецобъекте – полигоне ТКО, а 1 млн т загрязненной в результате деятельности АЭС тритием воды, это лишь вода, имеющая небольшую радиоактивность, которую просто можно слить в водоем…
Какие действия должно предпринять мировое сообщество, чтобы исправить ситуацию? Ответы лежат на поверхности. Их все знают, но в силу инертности мышления и сложившейся практики международных отношений кардинально менять, по крайней мере, до следующей крупной техногенной аварии никто ничего не будет.
Хотя ограничивая использование ядерной энергии (из-за отсутствия эффективных технологий по безопасному обращению с некоторыми видами радиоактивных отходов), мы не будем ограничивать научно-технический прогресс. Наоборот – мы будем стимулировать ученых изобретать новые технологии, совершать новые открытия. Как знать, может быть отказ от одного вида опасной деятельности приведет к прорыву в других областях науки.
А пока нам остается только удивляться неожиданной массовой гибели каких-нибудь морских организмов у берегов какой-нибудь абстрактной Камчатки: как же так, ведь ПДК загрязняющих веществ в норме? И с маниакальным упорством продолжать «титровать раствор»…