A.B. Алехнович, СВ. Чистяков, С.Л. Ведерникова, А.В. Тарабара

Результаты санитарно-химического и радиоэкологического мониторинга районов позиционирования, выведенных из эксплуатации шахтных пусковых установок ракетных войск стратегического назначения

Опубликовано в журнале Медицинская радиология и радиационная безопасность (http://www.medradiol.ru). 2016.  № 5

Введение

    В соответствии с положениями Федерального закона от 21.07.1997 г. № 116‑ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» к опасным производственным объектам (ОПО) отнесены предприятия, их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, на которых получались, использовались, перерабатывались, образовывались, хранились, транспортировались, уничтожались токсичные и высокотоксичные вещества. Класс опасности химических веществ в настоящее время определяется в соответствии с ГОСТ 12.1.007‑76 [1]. Следует особо отметить, что в Российской Федерации насчитывается более 10 тысяч ОПО, до 70 % которых расположены в муниципальных образованиях с населением свыше 100 тыс. человек [2, 3].
    Срок эксплуатации большинства ОПО в среднем превышает 40 лет, и в современных экономических условиях с точки зрения обеспечение санитарно‑эпидемиологического благополучия населения особенно актуальной становится проблема их ликвидации или реконструкции, а также рекультивации земель. При выводе из эксплуатации ОПО существенную опасность могут представлять токсичные вещества и продукты их деструкции, которыми могут быть загрязнены технологическое оборудование, строительные конструкции, твердые отходы, грунт промплощадки, пыль ликвидируемых сооружений, грунтовые воды, газовоздушные выбросы и пр. [4]. Для многих субъектов Российской Федерации актуальной становится проблема утилизации выведенных из эксплуатации и заброшенных объектов Министерства обороны (МО), в том числе боевых стартовых позиций (БСП) ракетной техники. В последнем случае, наиболее вероятными поллютантами окружающей среды могут быть отдельные компоненты ракетного топлива, а именно несимметричный диметилгидразин (НДМГ), относящийся к 1 классу опасности, и продукты его деструкции, а также нефтепродукты, тяжелые металлы.
    Очевидно, что в связи с отсутствием в составе ракетных топлив радиоактивных компонентов они не могут влиять на радиационную обстановку. тем не менее, с целью пресечения возможных необоснованных слухов о радиационной опасности ликвидации боевых ракетных комплексов с межконтинентальными баллистическими ракетами, а также исключения на территории БСП естественных и техногенных привнесенных радиационных аномалий в программах эколого‑гигиенического сопровождения ликвидации БСП целесообразно предусматривать контроль содержания радионуклидов и измерение мощности амбиентного эквивалента дозы внешнего гамма‑излучения.
    В этой связи представляется важным проведение комплексной оценки токсикологической, санитарно‑гигиенической и радиационной безопасности таких объектов до начала работ по их демонтажу, и затем непосредственно в период ликвидации до стадии подготовки к рекультивации земель с целью определения необходимых организационных, гигиенических и иных мероприятий по защите здоровья населения прилегающих территорий и окружающей среды в соответствии с действующим санитарным и природоохранным законодательством.

Материал и методы

Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Промышленная утилизация вооружения и военной техники на 2011–2015 годы и на период до 2020 года». Объектом комплексного санитарно‑химического и токсико‑радиологического обследования послужили выведенные из эксплуатации более 12 лет назад неохраняемые, со свободным доступом, БСП с жидкостными межконтинентальными баллистическими ракетами шахтного базирования типа Р‑36М, относившиеся к ракетным войскам стратегического назначения Министерства обороны, расположенные на юге Красноярского края.
    Работа проводилась в два этапа. Первый состоялся в конце июля 2016 г., и обозначался как «этап после вывода объекта из эксплуатации». Второй этап – после ликвидации обследованных ранее шахтных пусковых установок (ШПУ), зданий и сооружений строительной инфраструктуры методом подрыва.
    В соответствии с предварительно разработанным планом на объектах, представляющих боевую стартовую позицию с ШПУ одиночного старта на первом этапе проводился отбор проб почвы, растительности, поверхностных и сточных вод, их доставка и исследование на содержание НДМГ и продуктов его деструкции, а именно нитрозодиметиламина (НДМА), диметиламина (ДМА), тетраметилтетразена (ТМТ), формальдегида (ФА).
    С целью проведения радиоэкологического мониторинга непосредственно на объектах проводился замер радиационного фона. В отобранных образцах почвы измерено содержание радионуклидов цезий‑137, торий‑232, радий‑226 и калий‑40.
    Всего отобрано и запущено в комплексное исследование 58 образцов, в том числе 46 – почва, 2 – вода, 10 – растения. По программе радиологического мониторинга сделано 83 измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма‑излучения.
    На втором этапе, который проходил месяц спустя, непосредственно после ликвидации исследованных ранее площадок с ШПУ методом подрыва, проводилось измерение радиационного фона, производился отбор проб почвы на содержание НДМГ и продуктов его деструкции, отобраны пробы строительных отходов на определение класса их опасности. Было отобраны 4 образца почвы (по количеству ликвидированных площадок с ШПУ). На объектах проведено 20 измерений мощности амбиентного эквивалента дозы гамма‑излучения.
    Исследования всех проб, включая их отбор и доставку, проведены аттестованными методами [5–7] в испытательных лабораторных центрах, имеющих актуальные аттестаты аккредитации Национального органа по аккредитации (росакредитация) в соответствующей поставленным задачам области.

Результаты и их обсуждение

Совместно со специалистами ФМБЦ им. А.И. Бурназяна комплексное ис‑ следование на объектах проводили представители ООО «ЭкоРК». Организация, созданная в 2005 г., осуществляет деятельность в области гидрометеорологии и в смежных с ней областях, которая включает:
    а) определение уровня загрязнения (включая радиоактивное), атмосферного воздуха, почв, водных объектов в части отбора проб;
    б) подготовку и предоставление аналитической и расчётной информации о загрязнении атмосферного воздуха, почвы, водных объектов, включая радио‑ активное (Лицензия федеральной службы по гидрометеорологии и монито‑ рингу окружающей среды № Р/2014/2501/100/Л от 31.03.2014 г.).
    В результате проведённых исследований установлено, что выведенные из эксплуатации объекты Минобороны полностью не ликвидированы, процесс ликвидации только начался, поэтому рекультивация земель в районе их расположения не проведена, а сама территория органам муниципального управления установленным порядком не передана. Удаленность от ближайших населенных пунктов составляет от 5 км до 8 км, то есть в зоне пешей доступности. Данное обстоятельство указывает на возможность посещения объекта местным населением с целью сбора металлолома, ягод и грибов, выпаса сельскохозяйственных животных, что представляет потенциальную опасность для их здоровья. На рис. 1 и 2 представлены фотографии одной из исследованных шахтных пусковых установок до и после ликвидации.

Рис. 1. ШПУ, выведенная из эксплуатации, до момента её ликвидации

Рис. 2. та же ШПУ месяц спустя после ликвидации её методом подрыва

    ШПУ одиночного старта для жидкостных баллистических ракет представляет собой железобетонный стакан, облицованный изнутри металлом, диаметром до 8 м и глубиной до 45 м, заглубленный вертикально в грунт. Некоторые ШПУ в настоящее время находятся в стадии ликвидации методом подрыва. После подрыва ШПУ образуется воронка с остатками металлических и железобетонных конструкций оголовков. Элементы крышки защитного устройства отброшены взрывом на расстояние до 30 м от объекта (рис. 3). территория площадок с ШПУ, как ликвидированных, так и не ликвидированных, не огорожена, что не исключает с учетом легкой доступности падения по неосторожности в неё человека, включая детей и подростков, или сельскохозяйственных животных.

Рис. 3. фрагмент ликвидированной площадки с ШПУ. Крышка шахты отброшена взрывом на значительное расстояние

    Исследования почвы, воды и растений на загрязнение объектов окружающей среды компонентами ракетных топлив проводились на базе испытательно‑лабораторного центра (ИЛЦ) отдела № 6 ФМБЦ им. А.И. Бурназяна.
    Результаты исследования на загрязнение компонентами ракетных топлив, проведённые на 1 этапе работ, представлены в табл. 1. Как следует из полученных данных, несимметричный диметилгидразин находился в почве 71,7 % проб, причем в 58,7 % проб в исследуемых образцах (27 из 46) зарегистрировано превышение ПДК содержания НДМГ в почве в 1,1–2,2 раза.
    НДМА присутствовал только в двух пробах из 46 (0,92 %). формальдегид присутствовал в 65 % отобранных проб, но его содержание нигде не превысило установленных значений ПДК.
    ДМА обнаружен в 87 % проб, но его присутствие в почве определяется и в естественных условиях, поэтому о нём нельзя судить, как об индикаторе химического загрязнения.
    Что касается этапа работ после ликвидации площадок ШПУ методом подрыва, то после проведённых лабораторных исследований наличие НДМГ в почве было зафиксировано в двух пробах из четырёх, причем превышение ПДК (в 1,1 раза) было только в одном случае. результаты исследования представлены табл. 2. Давать объективную оценку степени загрязнения окружающей среды компонентами ракетных топлив в данном случае нельзя, поскольку в момент взрыва происходит значительное перемешивание слоёв почвы. Исследование на продукт НДМА деструкции НДМГ не выявило его ни в одной из проб.
    Исследование проб воды и растений на наличие компонентов ракетных топлив также не дало положительных результатов.
    Таким образом, можно утверждать, что отдельные элементы и территории выведенных из эксплуатации объектов МО могут представлять опасность в химическом отношении для здоровья персонала и населения при условии незавершенной утилизации и рекультивации земель.

Таблица 1

Результаты исследования почвы на содержание НДМГ и продуктов его деструкции (НДМА, ДМА и ФА) после первого этапа работ

Примечание: 0,...* – выше уровня ПДК; <0,02 – ниже предела чувствительности методики измерения

Таблица 2

Результаты исследования почвы на содержание ндмг и продукта его деструкции ндмА после второго этапа работ

Примечание: 0,...* – выше уровня ПДК; <0,02 – ниже предела чувствительности методики измерения

    Особо следует сказать о результатах радиологического мониторинга объектов исследования. На первом этапе определяли радиационный фон на объектах и отбирали пробы почвы на радионуклиды: цезий‑137, торий‑232, радий‑226 и калий‑40.
    Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма‑излучения измерялась с помощью дозиметра гамма‑излучения ДКГ‑02У «Арбитр». На каждой площадке с ШПУ измерения проводились в точке максимально приближенной к шахте, а также в местах отбора проб почвы на расстоянии 25 и 50 м от шахты. Всего за период экспедиции было сделано 81 измерение на объектах и 2 контрольных измерения за пределами площадок с ШПУ. Диапазон показателей находился в пределах от 0,07 до 0,16 мкЗв/ч, т. е. показатели находились в пределах природного усреднённого радиационного фона. На одной из площадок максимальные показатели доходили до уровня 0,20 мкЗв/ч, что принято считать верхней границей нормы радиационного фона.
    Результаты радиологических исследований почвы, отобранной на первом этапе, показали, что удельная активность природных радионуклидов в исследованных образцах составила менее 370 Бк/кг. В соответствии с СанПиН 2.6.1.2523‑09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ 99/2009)» [8], представленные пробы относятся к первому классу по содержанию природных радионуклидов. По значению радиационных факторов использование грунтов, перемещаемых в ходе строительства, в хозяйственной деятельности может осуществляться без ограничений.
    На втором этапе измерение мощности амбиентного эквивалента дозы гамма‑излучения с научной точки зрения представляло определённый интерес: могут ли значительные разрушения железобетонных конструкций и перемещаемые слои почвы влиять на изменение природного фона? результаты 20 измерений показали, что природного радиационный фон на ликвидированных площадках существенно не изменился, составляя 0,10–0,16 мкЗв/ч, и достигая по максимуму уровня 0,20 мкЗв/ч.
    Следовательно, основываясь на результатах проведенных исследований, можно сделать вывод, что выведенные из строя и частично ликвидированные объекты ракетных войск стратегического назначения являются безопасными для персонала, работающего на ликвидации объектов, и населения в радиационном отношении.

Заключение

    Результаты проведенного исследования свидетельствуют прежде всего о потенциальной химической опасности для окружающей среды и здоровья персонала и населения выведенных из эксплуатации бывших объектов Министерства обороны.
    Даже спустя больше десятка лет с момента окончания эксплуатации ШПУ в большинстве проб регистрируется превышение ПДК токсичных и высокотоксичных веществ, которыми являются компоненты ракетных топлив. Данное обстоятельство требует особого внимания к решению организационных, санитарно‑гигиенических и токсикологических вопросов медико‑санитарного обеспечения персонала и отдельных категорий населения при выводе из эксплуатации, ликвидации и последующей рекультивации территорий.
    Целесообразно предусмотреть проведение мониторинга содержания в объектах окружающей среды (почва, вода, воздух) приоритетных для конкретного объекта токсичных и высокотоксичных веществ с целью контроля и профилактики их возможного специфического острого и хронического воздействия на здоровье человека, а также оценки эффективности и безопасности всех этапов технологии утилизации бывших военных объектов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 12.1.007‑76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (с Изменениями №1 и №2).
2. Попова А.Ю., Шилов В.В., Химидулина Х.Х. Обоснование целесообразности разработки Федерального закона «О химической безопасности» // Медицина труда и промышленная экология. 2014. №9.С. 15‑20.
3. Федеральная целевая программа «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009‑2014 годы)». Утверждена Постановлением правительства РФ от 27.10.2008 г. № 791.
4. Филатов Б.Н., Британов Н.Г., Вареник В.И. и соавт. Ликвидация или перепрофилирование химически опасных объектов. Эколого‑гигиенические проблемы и их решение. – Волгоград, 2015. 256 с.
5. Методическое пособие по организации и порядку отбора проб объектов производственной и природной среды для проведения анализа компонентов ракетных топлив и продуктов его деструкции. – М.: ФМБЦ им. А.И. Бурназяна, 2014. 158 с.
6. Вредные химические вещества в ракетно‑космической отрасли. Справочник.
   Под ред. В.В. Уйбы, К.В. Котенко, В.С. Кушневой. – М.: ФМБЦ им. А.И. Бурназяна. 2011. 408 с.
7. Сборник методических указаний по определению 1,1‑диметилгидразина и продуктов его деструкции в объектах производственной, окружающей среды и биосредах.
   Под общ. ред. Р.Б. Горшковой. – М.: ФМБЦ им.А.И. Бурназяна ФМБА России. 2011. 726 с.
8. Нормы радиационной безопасности (НРБ‑99/2009). СП 2.6.1.2523‑09.