Geum.ru

Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольных тэц (на примере тэц-1 г. Северодвинска)

Вид материалаАвтореферат диссертации

Содержание


В первой главе
Во второй главе
В третьей главе
В четвертой главе
Подобный материал:
На правах рукописи


Мауричева Татьяна Станиславовна


Количественная оценка поступления радионуклидов

в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ

(на примере ТЭЦ-1 г. Северодвинска)


Специальность 25.00.36 – Геоэкология


Автореферат диссертации

на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук


Москва-2007

Работа выполнена в Институте экологических проблем Севера, Уральского отделения Российской Академии наук (г. Архангельск)


Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук Г.П. Киселев


Официальные оппоненты:


Доктор геолого-минералогических наук В.И. Макаров


Кандидат геолого-минералогических наук В.А. Габлин


Ведущая организация: Российский государственный геологоразведочный университет им. Серго Орджоникидзе (РГГРУ)


Защита диссертации состоится 17 мая 2007г. в 14 часов 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д 002.048.01 при Институте геоэкологии РАН по адресу: Москва, ул. Николоямская, д.51


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геоэкологии РАН по адресу: 101000, Москва, Уланский переулок, 13 Институт геоэкологии РАН.


Автореферат диссертации разослан « 10 » апреля 2007г.


Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 101000, Москва, Уланский переулок, 13 Институт геоэкологии РАН. Ученому секретарю диссертационного Совета Д002.048.01 доктору геолого-минералогических наук С.М. Семенову.



Ученый секретарь Диссертационного совета

Доктор геолого-минералогических наук





С.М. Семенов

Уголь является наиболее распространённым минеральным видом топлива, мировые ресурсы которого значительно превосходят запасы нефти, газа, радиоактивного сырья. Самым крупным потребителем угля является теплоэнергетика. Внедрение современных технологий позволит снизить отрицательные последствия процесса сжигания угля, что будет способствовать еще более интенсивному развитию мировой угольной теплоэнергетики.

Актуальность проблемы. Каменный уголь содержит смесь рассеянных радиоактивных изотопов урана, тория и калия. В процессе сжигания угля происходит обогащение радионуклидами золы и шлака. За счет углеуноса, дымовых выбросов, миграций с золоотвалов радионуклиды поступают в окружающую среду и создают дополнительную радиационную нагрузку. В настоящее время не существует единой методики количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля, что затрудняет проведение радиоэкологических изысканий для территорий расположения станций.

Для интенсивного промышленного развития Северных территорий Европейской части России потребуются новые энергетические источники, которые могут быть как угольными, что может быть обеспечено за счет больших запасов и близкого местоположения Печорского угольного бассейна, так и атомными (например, за счет создания малых плавучих АЭС на базе судостроительных предприятий г. Северодвинска - Центра Атомного судостроения).

С целью принятия оптимального решения по выбору типа нового энергетического источника необходимо сделать оценку радиационной нагрузки на среду уже существующих энергетических объектов данных территорий, которые в основном являются угольными теплоэлектростанциями.

Таким образом, разработка методики количественной оценки радиационного воздействия угольных ТЭЦ на природные и антропогенные ландшафты является актуальной проблемой.

Цель работы. Провести количественную оценку радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе угольной теплоэлектростанции, на примере ТЭЦ-1 г. Северодвинска Архангельской области, мощностью 188,5 МВт, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна.

Задачи исследования. 1. Сопоставить значения радиоактивности углей мира и России. 2. Провести анализ строения Интинского месторождения Печорского угольного бассейна в связи с устойчивостью состава угля. 3. Определить возможное изменение радиоактивности Интинского угля по мере выработки месторождения. 4. Составить единую схему радиационного воздействия угольно-топливного цикла на окружающую среду. 5. Разработать основные положения методики количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ. 6. Провести количественную оценку радионуклидов, поступающих в окружающую среду при сжигании угля на исследуемой ТЭЦ-1 г. Северодвинска. 7. Показать для ТЭЦ-1 г. Северодвинска основные пути поступления радионуклидов в окружающую среду.

Научная новизна. Показано, что угли с Интинского месторождения, используемые на ТЭЦ-1 г. Северодвинска, имеют радиоактивность значительно меньшую, чем угли мира. Установлено, что при пылевидном сжигании угля Интинского месторождения в камерных топках ТЭЦ-1, коэффициенты обогащения 40К, 226Ra, 232Th для золы составили: 2,8; 2,6; 2,1; для шлака соответственно 2,6; 2,9; 2,6. Показано, что при существующем технологическом режиме ТЭЦ-1 основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду являются: золоотвал и углеунос. Предложенные положения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска могут быть использованы и для других угольных теплоэлектростанций.


Положения, выносимые на защиту.

1. Угли Интинского месторождения и продукты его сжигания имеют радиоактивность значительно ниже среднемировых значений.

2. Пласты и состав угля Интинского месторождения являются выдержанными в пространстве, что определяет их устойчивую радиоактивность в процессе добычи.

3. Количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ включает в себя: расчет максимальных приземных концентраций радионуклидов за счет выбросов золы-уноса; определение расстояние от источника выброса, на котором они будут обнаружены; расчет годовых выпадений радионуклидов на поверхность земли; определение количества радионуклидов поступающих в окружающую среду с углеуносом и на золоотвал.

4. Показано, что по значимости основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска являются: золоотвал, углеунос и дымовые газы.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на заседании Ученого Совета Института экологических проблем Севера АНЦ УрО РАН в г. Архангельске (2003 г.), на Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» в г. Москве (2004 г.), на II Всероссийской научно – практической конференции «Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем» в г. Пенза (2004г.), на Международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека» в г. Томске (2004 г.), на XI Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный» в г. Екатеринбурге (2005г.), на заседании Ученого Совета Института экологических проблем Севера АНЦ УрО РАН в г. Архангельске (21 ноября 2005 г.), на Годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии «Сергеевские чтения» в г. Москве (2006 г.), на Всероссийской конференции с международным участием «Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России» в г. Архангельске (2006 г.).

Практическая значимость. Результаты исследований показали, что интенсивными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду являются золоотвал и углеунос. Необходимо проводить мероприятия по предотвращению миграционных процессов и пыления золоотвала, применять технические решения, максимально препятствующие уносу частиц угля с открытых складов его хранения.

В связи с местоположением изучаемой станции (г. Северодвинск – Центр атомного судостроения), при оценке радиационного воздействия на среду предприятий атомного судостроения следует учитывать вклад ТЭЦ-1 в радиационное загрязнение почв их санитарно защитных зон.

Для комплексной количественной оценки радиационного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду следует учитывать не только количество радионуклидов, поступающее при сжигании топлива на станциях, но и оценивать их поступление в среду в процессе добычи на месторождениях, при транспортировке и хранении угля.

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 9 научных работах (8 – в материалах Всероссийских и международных конференций, 1 – статья в ж. Вестник Поморского университета – журнал ВАКа).

Фактический материал. При написании работы использованы результаты исследований проб угля Интинского месторождения, его золы и шлака на содержание в них радионуклидов: 40К, 226Ra, 232Th. Все пробы были отобраны работниками исследуемой ТЭЦ-1 и лично автором. Измерения активности радионуклидов выполнены в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН автором. Для расчетов также были использованы метеорологические характеристики района расположения исследуемой ТЭЦ и технические характеристики самой станции. Схема расчетов применительно к ТЭЦ-1 и балансовое уравнение распределения радиоактивности в продуктах сжигания угля разработаны автором.

Диссертация общим объемом 147 страниц состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (из 136 наименований), содержит 35 таблиц, 17 рисунков.

Диссертационная работа выполнялась в рамках плановых тем лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН: «Комплексное изучение естественных и техногенных гамма-активных изотопов в геосфере Севера с целью установления скоростей антропогенного воздействия на экосистему», номер госрегистрации 01.99.00 11331 и «Комплексные альфа- и гамма-спектральные исследования фракционирования радиоактивных изотопов в природных средах Севера», регистрационный номер 01.200.115371.

Автор выражает глубокую признательность Председателю Архангельского Научного Центра РАН, член-корр. РАН Ф.Н.Юдахину и руководителю работы дг-мн Г.П.Киселеву, которые оказали активную поддержку предложенному направлению исследований. Автор благодарит всех работников ТЭЦ-1 г. Северодвинска за большую помощь в отборе проб угля, золы и шлака.

Содержание работы. Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы, приведены результаты апробации диссертационного исследования.

В первой главе сделан обзор литературы по основным теоретическим вопросам темы: характеристика углей, их радиоактивность; геохимия естественных радионуклидов в углях, пути поступления радионуклидов в окружающую среду при добыче и использование угля; радиационное воздействие угольных ТЭЦ на окружающую среду и здоровье человека. Естественная радиоактивность углей на 70-90% обуславливается радиоактивными рядами урана и тория и на 10-30% - калием. Величина гамма - активности углей составляет 20-30% активности вмещающих пород.

Согласно данным UNSCEAR (2000) среднемировые концентрации радионуклидов в углях находятся в диапазонах Бк/кг: 140-850 для 40К; 17-60 для 226Ra; 11-64 для 232Th. В России наибольшей удельной радиоактивностью обладают угли шахт Подмосковного, Донецкого, Львовско-Волынского бассейнов, Березовского, Азейского, Харанорского месторождений (Крылов, 1995). При добыче и использовании угля в окружающую среду поступают естественные радионуклиды, которые способны аккумулироваться, мигрировать и создавать дополнительную радиационную нагрузку на среду. Автором были проанализированы основные пути поступления радионуклидов и разработана комплексная схема радиационного воздействия угольно-топливного цикла (УТЦ) на окружающую среду (рис. 1).



Рис. 1. Радиационное воздействие УТЦ на окружающую среду

Для обеспечения энергетических потребностей Северного и Северо-Западного экономических регионов России, большое значение имеет Печорский угольный бассейн. В границах Печорского бассейна в настоящее время известно более десятка угольных месторождений, которые резко различаются по составу и качеству добываемых углей, что объясняется сложным геологическим строением бассейна.

Во второй главе приводится краткая характеристика Печорского угольного бассейна: геотектонические этапы развития, литолого-стратиграфическая характеристика отложений, строение угольных пластов, качественные показатели углей основных месторождений бассейна.

Вся территория Печорского угольного бассейна покрыта четвертичными отложениями, мощность которых достигает в отдельных районах 200 м. Угленосная формация бассейна представлена как морскими, так и континентальными осадками и содержит большое количество органических остатков. Региональная литолого-стратиграфическая схема позволяет выделить и охарактеризовать отложения перми Печорского угольного бассейна в сериях: юньягинская, воркутская, печорская. В составе большинства углей Печорского бассейна преобладают микрокомпоненты группы витринита. Среди минеральных примесей преобладают глинистое вещество и кварц. В границах Печорского бассейна условно выделены четыре угленосных района: Воркутинский, Интинский, Хальмерюсский и район гряды Чернышева. В этих районах известно 18 угольных месторождений. Пласты и состав угля Интинского месторождения являются выдержанными в пространстве, что определяет их устойчивую радиоактивность в процессе добычи. В течение многих десятилетий Интинское месторождение является основным источником энергетического угля для ТЭЦ-1 г. Северодвинска Архангельской области.

В третьей главе представлена программа работ, объект, методики, объем и результаты проведенных исследований.

Объект изучения – угольная ТЭЦ мощностью 188,5 МВт, работающая с 1941 года и по настоящее время. Основным топливом для работы исследуемой ТЭЦ является каменный уголь марки Д Интинского месторождения Печорского угольного бассейна. Дымовые газы очищаются в золоуловителях, с коэффициентом полезного действия 94 – 96 процентов и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу высотой 200 м. На станции работает система гидрозолоудаления.

В течение 7 месяцев с декабря 2002 года по июнь 2003 года на изучаемой теплоэлектростанции были проведены отборы проб угля, а также продуктов его сжигания, золы и шлака.

Всего за изучаемый период было отобрано 93 проб угля, из них: Интинского месторождения – 82 пробы. А также 20 проб золы и 6 проб шлака. Все пробы были исследованы на определение гамма-излучающих радионуклидов: 40К, 226Ra, 232Th в лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН. Методика определения активности гамма-излучающих радионуклидов в счетных образцах основана на регистрации спектров гамма излучения, испускаемого веществом счетного образца, с последующей обработкой на ПЭВМ. Программа обработки спектрограмм базируется на методиках измерений, разработанных и утвержденных в ЦМИИ ГМЦ «ВНИИФТРИ» Госстандарта РФ (Антропов и др., 1996).

Альфа-спектрометрическим методом с радиохимическим выделением в нескольких репрезентативно выбранных пробах угля были выполнены определения объемной и удельной активности изотопов урана 234 и 238. Методики определения разработаны Всероссийским научно-исследовательским институтом минерального сырья им. Н.М. Федоровского, лабораторией изотопных методов анализа и утверждены научным советом по аналитическим методам (НСАМ). Измеренный альфа-спектр обрабатывался в автоматическом режиме с помощью стандартного программного обеспечения спектрометра «Прогресс-альфа».

Результаты измерений показали:

1. За изучаемый период концентрация радионуклидов в угле, поступающем для работы ТЭЦ с четырех месторождений, не превышала их среднемировых значений (рис. 2).



Рис. 2. Средние значения содержания радионуклидов 40К, 226Ra, 232Th

в углях различных месторождений

2. На исследуемой ТЭЦ от всего объема поступающего топлива 92% составляет уголь Интинского месторождения. В изучаемый период доля угля этого месторождения в общем объеме составила 87%. Поэтому, с высокой долей вероятности, отобранные для исследования пробы золы и шлака являются продуктами сжигания именно Интинского угля. Таким образом, можно сделать вывод, что при пылевидном сжигании угля происходит обогащение радионуклидами продуктов сжигания топлива: золы и шлака. Коэффициенты обогащения для золы составили: 40К – 2,8; 226Ra – 2,6; 232Th – 2,1; для шлака соответственно 2,6; 2,9; 2,6 (рис. 3).



Рис. 3. Средние значения концентраций 40К, 226Rа, 232Th

в угле Интинского месторождения и продуктах его сжигания


3. За изучаемый период для угля Интинского месторождения активность альфа-активных изотопов составила: для 238U – 0,4089 Бк, для 235U – 0,0191 Бк, для 234U – 0,4745 Бк; масса 238U составила 0,66 г/т (диапазон: 0,38 – 0,89 г/т), данная концентрация не превышает средне-кларковых значений этого элемента (1 – 2 гр/т) для углей, не относящихся к группе ураноносных.

В четвертой главе определены пути поступления и разработаны основные положения количественной оценки радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе угольных ТЭЦ. Согласно разработанным положениям произведена оценка количества радионуклидов, поступающих в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска.

Для проведения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ необходимо:

1. Определить технические характеристики станции (масса топлива, потребляемого в 1с, т; высота дымовой трубы, м , диаметр устья, м; скорость выхода газовоздушной смеси, м/с; объем выбрасываемых газов, м3/с; температура отходящих газов, 0С; годовой выход золы и шлака, т/год).

2. Дать метеорологическую характеристику района расположения ТЭЦ.

3. Определить удельные активности радионуклидов: 40K; 226Ra; 232Th и других, для угля, золы-основания, шлака. При длительном использовании угля одного месторождения с приблизительно равной зольностью, пробы не отбирать, а определять удельную активность золы-основания и шлака по формулам:

(1)

где и – коэффициенты обогащения радионуклида r, для золы-основания и шлака; – удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг.

4. Определить удельную эффективную активность золы-основания, шлака, или золошлаковых отходов по формуле:

(2)

Сделать вывод о возможностях использования продуктов сжигания угля, согласно СН. 2.6.1. 758-99 и ГОСТу 30108-94 Межгосударственные стандарты. Материалы и изделия строительные (табл. 1).

Таблица 1

Возможности использования продуктов сжигания угля,

согласно СН. 2.6.1. 758-99


Удельная эффективная активность, Бк/кг
Возможность использования

до 370
Все виды строительства

370 - 740
Дорожное строительство в пределах населенных пунктов и зон перспективной застройки, строительство производственных сооружений

740 - 1350
Дорожное строительство вне населенных пунктов

выше 1350
Вопрос об использовании решается по согласованию с Санэпидемнадзором

более 7000
Считать радиоактивными отходами и направлять на захоронение


5. Произвести, согласно ОНД - 86 «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», расчет приземных концентраций радионуклидов за счет выбросов золы-уноса исследуемой ТЭЦ:

(3)

Для этого рассчитать массу радионуклида r, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени - Мr (г/с), по формуле:

(4)

где k – концентрация элемента в топливе, г/т; В – масса топлива, сжигаемого в единицу времени, т/с; η – выход радионуклида r в газовую фазу:

6. Согласно ОНД - 86: определить расстояние Хм (м) от исследуемой угольной ТЭЦ, на котором приземная концентрация радионуклидов при неблагоприятных метеорологических условиях достигнет максимального значения См,; рассчитать значение опасной скорости ветра – им (м/с), при которой достигаются наибольшие значения приземных концентраций радионуклидов – См, на расстоянии Хм (м) от исследуемой ТЭЦ; определить максимальное значение приземной концентрации радионуклидов Сми (мг/м3) при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра и (м/с), отличающейся от опасной скорости ветра иМ (м/с); рассчитать расстояние от источника выброса Хми (м), на котором при разных скоростях ветра приземная концентрация радионуклидов будет максимальной Сми (мг/м3).

7. Согласно ДВ-98 (Руководство по установлению допустимых выбросов радиоактивных веществ в атмосферу. Том 1, ДВ – 98 Госкомэкология России. Минатом России – М., 1999) рассчитать годовые выпадения радионуклида r на поверхность земли на расстоянии X м от источника выброса в направлении n-го румба СS,r,n (x), Бк/ м2 год, по формуле:

(5)

8. Оценить количество радионуклида r, попадающего в окружающую среду с углеуносом, Бк/год:

(6)

9. Рассчитать количество радионуклида r, поступающего на золоотвал с золой и шлаком в течение года, Бк/год:

(7)

Расчет многих предложенных величин может быть реализован с помощью программы расчета загрязнения атмосферного воздуха на ПЭВМ, которая позволяет в полном объеме просчитать неблагоприятные метеорологические состояния атмосферы, ухудшающие условия рассеивания.

Используя разработанные положения, была проведена количественная оценка поступления радионуклидов в окружающую среду от ТЭЦ-1 г.Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна (табл. 2).

В ходе исследований было определено, что для изучаемого района расположения ТЭЦ-1 северо-восточное и юго-восточное направления ветра будут являться наиболее опасными. Так как именно при этих направлениях ветра факел выбросов будет направлен в сторону жилого сектора, что обеспечит максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха на территории жилого комплекса города и создаст дополнительную радиационную нагрузку в зоне дыхания людей.

ТЭЦ-1 г. Северодвинска работает на угле Интинского месторождения более 60 лет. Проведенные исследования образцов почв районов непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций радионуклидов. Которые обязательно должны были бы существовать за счет накопления радионуклидов в верхнем слое почв при длительном периоде работы станции, если бы выбросы радионуклидов с дымовыми газами были больше рассчитанных величин.

Таблица 2

Количественная оценка поступления радионуклидов

в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска

Расчетные параметры для ТЭЦ-1
40К
226Rа
232Th

Количество радионуклида, поступающее в среду с углеуносом, Бк/год
12,18×105
1,19×105
1,41×105

Количество радионуклида, поступающее на золоотвал, Бк/год
24,64×1010
2,48×1010
2,51×1010

Удельная эффективная активность золошлакоотходов, Бк/кг
259,64

Годовой выброс радионуклида с дымовыми газами, Бк/год
31,45×103
3,45×103
4,28×103

Максимальные приземные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха, образующиеся за счет дымовых газов ТЭЦ-1, при среднегодовой скорости ветра – 4,6 м/с, которые могут быть обнаружены на расстоянии 5401 м от станции, Бк /м 3
1,50×10-7
0,02×10-8
2,04×10-8

Годовые выпадения на поверхность земли радионуклида, при средней скорости ветра, на расстоянии 5401 м от ТЭЦ-1, Бк/ м2 год
при северо-восточном ветре

0,54×10-5
0,06×10-5
0,07×10-5

при юго-восточном ветре

0,41×10-5
0,04×10-5
0,06×10-5


Полученные данные подтверждают состоятельность расчетных величин выбросов в окружающую среду радионуклидов 40K, 226Ra, 232Th с дымовыми газами ТЭЦ-1. Что позволяет сделать вывод о достоверности предлагаемой количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 на угле Интинского месторождения и возможности ее использования для количественной оценки радиационного воздействия на среду любых других угольных теплоэлектростанций.

Балансовое уравнение распределения радионуклида r в продуктах сжигания угля будет иметь вид:

(8)

где: Qr угля – удельная активность радионуклида r в угле, Бк/кг; Qr шлака – удельная активность радионуклида r в шлаке, образующегося при сжигании этого угля, Бк/кг; Qr золы – удельная активность радионуклида r в золе, образующейся при сжигании этого угля, Бк/кг; Ad – зольность используемого угля (в долях единиц); h – коэффициент шлакообразования (в долях единиц).

Заключение. В течение 7 месяцев, по мере поступления топлива на ТЭЦ-1 города Северодвинска, были отобраны и проанализированы пробы угля Печорского угольного бассейна Интинского месторождения, а также продукты его сжигания: зола и шлак. Результаты исследований показали:

Средние концентрации радионуклидов в исследуемом угле Интинского месторождения не превышают их среднемировых значений и составляют, Бк/кг: для 40К – 151,73 ± 33,9; для 226Ra – 14,93 ± 3,18; для 232Th – 17,53 ± 3,60.

Анализ геологии и полученные диапазоны изменения концентраций данных радионуклидов в угле позволяют охарактеризовать пласты и состав угля Интинского месторождения выдержанными в пространстве, что может определять их устойчивую радиоактивность в процессе добычи.

Концентрация урана в исследуемом угле составила 0,5 – 0,7 г/т, что не превышает его кларкового содержания, и данный уголь не относится к группе ураноносных углей.

При сжигании угля на ТЭЦ-1 коэффициенты обогащения для золы составили: 40К – 2,8; 226Ra – 2,6; 232Th – 2,1; для шлака соответственно: 2,6; 2,9; 2,6.

Согласно разработанным положениям количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду от угольной ТЭЦ, для ТЭЦ-1 г. Северодвинска, работающей на угле Интинского месторождения Печорского угольного бассейна, было определено:

1. За счет золы-уноса, образующейся при пылевидном сжигании угля Интинского месторождения, в приземном слое воздуха максимальные концентрации радионуклидов составят (мг/м3): 40К – 6,45 ×10-10; 226Ra – 0,05×10-16; 232Th – 55,32×10-10.

2. При неблагоприятных метеорологических условиях и среднегодовой скорости ветра, максимальные концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха могут быть обнаружены на расстоянии 4 – 5 км от исследуемой ТЭЦ. Годовые выпадения на поверхность земли для данной территории в черте города составят: при северо-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,54×10-5; 226Ra - 0,06×10-5; 232Th - 0,07×10-5; при юго-восточном ветре, Бк/ м2 год: 40K - 0,41×10-5; 226Ra - 0,04×10-5; 232Th - 0,06×10-5. Исследование образцов почв района расположения и непосредственного воздействия ТЭЦ-1 не выявили в них превышение фоновых концентраций данных радионуклидов, что подтверждает состоятельность полученных низких значений расчетных величин возможных годовых выпадений.

3. Суммарная удельная эффективная активность золы и шлака исследуемого угля составила 259,64 Бк/кг, что не превышает установленных нормативных значений ограничивающих использование золошлакоотходов. Однако, с учетом длительности и интенсивности работы станции, приобретает значение накопление радионуклидов в черте золоотвала.

4. По значимости основными источниками поступления радионуклидов в окружающую среду при работе угольной ТЭЦ-1 г. Северодвинска являются: золоотвал, углеунос и дымовые газы.

Составленное балансовое уравнение распределения радионуклида в продуктах сжигания угля позволяет в зависимости от технологического процесса теплоэлектростанции, зольности угля и исходной концентрации радионуклида в угле определить его возможное содержание в шлаке и золе.

Предложенные положения количественной оценки поступления радионуклидов в окружающую среду при работе ТЭЦ-1 г. Северодвинска могут быть использованы и для других угольных теплоэлектростанций.

Список опубликованных работ

1. Мауричева Т.С. Возможность радиоактивного загрязнения окружающей среды угольными ТЭЦ. // Экология – 2003. Тезисы молодежной международной конференции (17 – 19 июня). Архангельск, 2003 г. С. 50-51.

2. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Использование каменного угля как источник дополнительной радиационной нагрузки на окружающую природную среду. // Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание: сборник материалов IV Всероссийской научно – практической конференции. – Пенза, 2004 г. С. 50 - 52.

3. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Каменный уголь как источник радиационной нагрузки на природную среду. // Инженерная геология и охрана геологической среды. Современной состояние и перспективы развития. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23-24 марта 2004). Выпуск 6. – М.: ГЕОС, 2004 г. С. 285-288.

4. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Оценка радиационного воздействия на среду угольных ТЭЦ // Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем. Сборник материалов II Всероссийской научно – практической конференции. 25 -26 марта 2004. Пенза: РИО ПГСХА, 2004 г. С. 121 - 123.

5. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Источники радиоактивного загрязнения окружающей среды при добыче и использовании каменного угля. // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы II Международной конференции. Томск, 18-22 октября. – Томск: Тандем-Арт, 2004 г. С. 367-370.

6. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Основы мониторинга радиационного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду. // Урал атомный, Урал промышленный. Труды Симпозиума на русском и английских языках. – Екатеринбург: Институт промышленной экологии, 2005 г. С. 79-81.

7. Мауричева Т.С., Киселев Г.П. Методика расчета количества радионуклидов, попадающих в окружающую среду за счет дымовых газов угольных ТЭЦ. // Инженерно экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23 марта 2006).Выпуск 8. – М.: ГЕОС, 2006 г. С. 184-186.

8. Мауричева Т.С. Расчет максимальной приземной концентрации радионуклидов, попадающих в окружающую среду при сжигании угля на ТЭЦ. // Академическая наука и ее роль в развитии производительных сил в северных регионах России. Всероссийская конференция с международным участием (19-21 июня), секция «Пространственно-временное взаимодействие эндогенных и экзогенных процессов, глубинного строения и физических полей». Архангельск, 2006 г., электронная версия.

9. Мауричева Т.С. Киселев Г.П. Основные положения количественной оценки радиоактивного воздействия угольных ТЭЦ на окружающую среду. // Вестник Поморского университета. Архангельск, №1 (9) 2006 г. С. 110 - 114.