Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

3. ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ГЛУБИННОГО ЗАХОРОНЕНИЯ ЖИДКИХ РАО

3.1.КОНЦЕП1УАЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ РЕАЛИЗАЦИЯ

Реигение проблемы глубинного захоронения жидких РАО являлось сложной научно-технической задачей, требовавшей проведения комплексных исследований, обоснований и проектных проработок. Это хорошо осознавали инициаторы и организаторы работ, благодаря лему первыми мероприятиями в решении проблемы являлось создание концептуальных основ глубинного захоронения жидких РАО, постановка комплексных исследований и геологических изысканий, предварительные проектные проработки.

Впервые конкретные предложения об организации работ по глубинному захоронению РАО были сформулированы и направлены в Правительство профессором Уральского политехнического института С. А. Вознесенским в 1957 г. Поводом для этого послужил, очевидно, взрыв емкости -хранилища высокоактивных отходов на Южном Урале в 1957 г., содержавшей 20 млн. Ки в виде отходов, загрязнение р. Теча и прилегающих территорий вокруг поверхностных хранилищ и водоемов. Непосредственный участник обследований состояния окружающей среды в районе радиохимических производств Южного Урала (ныне ПО «Маяк») С. А. Вознесенский воочию убедился в высокой опасности применяемых технологий обраи;ения с жидкими РАО.

Предложения С. А. Вознесенского были поддержаны академиком В. И. Спицыным, известным ученым в области физической химии, и академиком А. П. Виноградовым, возглавлявшим Институт геохимии и аналитической химии Академии Наук. Из материалов предварительных исследований им были известны высокие задерживающие (сорбционные) свойства пород по отношению к нуклидам-комгюнентам отходов, имелся опыт США по сбросу жидких РАО в приповерхностные грунты в Хэнфорде, также показавший задержку распространения нуклидов породами. Однако, в отличие от применявшихся подходов в США, геологами-нефтяниками Калининым Н. А. и Барановым М. Н. было предложено использовать для удаления отходов глубокозалегающие пласты-коллекторы, надежно изолированные от поверхности слоями глинистых пород.

К тому времени имелся опыт возврата в недра попутных вод нефтяных месторождений, в США, Германии и других странах применялось захоронение в глубокозалегающие кол-



лекторские горизонты жидких нерадиоактивных отходов. В то же время жидкие РАО подобным способом за рубежом не захоранивались, что было обусловлено отсутствием соответствующих геологических условий в местах размещения предприятий и исследовательских центров атомной промышленности США рСэнфорд, Саванна-Ривер, Ок-Ридж и др.).

Научно-технические предложения о предпосылках и организации работ по захоронению жидких РАО были рассмотрены и одобрены на Научно-Техническом Совете Министерства среднего машиностроения под председательством академика И. В. Курчатова.

В основе сформулированных в то время концептуальных положений глубинного захоронения жидких РАО могут быть приведены пять основных идей или научных мнений:

- имеется принципиальная возможность использования для захоронения жидких РАО некоторьк типов геологических формаций;

- захоронение жидких РАО может быть осуществлено только в определенных геологических условиях, удовлетворяющих ряду требований;

- осуществлению захоронения должно предпюствовать изучение геологической среды и отходов, объем получаемых научных данных должен обеспечивать достаточно надежное прогнозирование последствий захоронения;

- захораниваемые отходы должны быть совместимы с геологической средой;

- проведение захоронения и протекающие в недрах процессы должны контролироваться, режимы нагнетания отходов должны в минимально-возможной степени изменять естественные условия геологических формаций.

Первым требованием к геологической среде и к технологии захоронения, вытекающим из этих концептуа.чьных положений, являлось локализация жидких РАО в определенных границах. Это требование соответствовало одному из основных положений горного права, в соответствии с которым при разработке полезных ископаемых или использовании недр в других целях область влияния должна быть ограничена горным отводом, оформляемым в установленном порядке.

Было ясно, что далеко не все геологические формации пригодны для захоронения жидких РАО, а только те, которые обладают необходимыми емкостными свойствами, позволяющими разместить отходы в поровом пространстве пород - в пласте-коллекторе на сравнительно небольшой площади. Пласты-коллекторы, пригодные для захоронения, должны быть изолированными от поверхности и неглубокозалегающих



вод толщами слабопроницаемых пород, обладающими водоупорными свойствами. Выше пласта-коллектора, отделенный от него водоупором, должен залегать буферный горизонт, также отвечающий требованиям, предъявляемым к пластам-коллекторам, и являющийся резервной емкостью между пластом-коллектором и неглубокозалегаюпщми горизонтами.

В области возможного влияния захоронения не должны быть участки выклинивания или литологического замещения слабопроницаемых пород водоупоров, проницаемых зон тектонических нарушений, по которым возможно развитие перетоков.

Скорость естественного движения подземных вод в пласте-коллекторе должна быть достаточно мала, чтобы распад нуклидов до безопасных содержаний произошел на сравнительно небольшом удалении от места захоронения, и оцениваться значениями нескольких метров в год.

Захоронение жидких РАО не может выполняться вблизи области разгрузки пласта-коллектора в вышележащие горизонты. Глубинное захоронение не должно препятствовать разработке месторождений полезных ископаемых, если таковые имеются в районе.

Необходимо, чтобы направляемые на захоронение отходы были совместимы с геологической средой. Их нагнетание не должно вызывать необратимые изменения пласта-коллектора, например снижение фильтрационных свойств, не позволяющих осуществлять захоронение, или интенсивный разогрев и газообразование в пласте-коллекторе, растворение породообразующих минералов.

Режимы нагнетания отходов не могут приводить к нарушению геодинамического равновесия геологической среды, что достигается ограничением верхнего предела давлений нагнетания. Основные инженерные сооружения -буровые скважины обеспечивают надежное разобщение пласта-коллектора от всех вышележапщх горизонтов, их состояние должно контролироваться. Скважины -ремонтнопригодны, а после завершения эксплуатации должны ликвидироваться. Глубинное захоронение является контролируемым процессом, т.е. в каждый момент времени необходимо иметь необходимую информацию о поведении отходов в недрах, их местоположении и протекающих процессах.

Для выполнения всех этих требований следует получить оптимальный объем научного знания о геологическом строении и свойствах гелогической среды в местах предполагаемого захоронения, характеристиках отходов и их взаимодействии с геологической средой. В распоряжении специалистов,



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 [ 21 ] 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84