Розрахунок ГДС радіоактивних речовин у водні об’єкти

Скид радіонуклідів у водні об’єкти призводить до наступних процесів:

- осадження в донних відкладеннях,

- накопичення в рибі,

- накопичення в ґрунтах і в продуктах рослинництва в результаті зрошення забрудненою водою (при існуванні такого типу водовикористання),

- накопичення в продуктах тваринного виробництва через споживання забрудненої води і кормів тваринами,

- перенесення радіонуклідів (наприклад, ³Н) з водойми в атмосферу в результаті випаровування з наступним надходженням у сільськогосподарські культури.

Радіонукліди, які накопичуються в сільськогосподарських культурах, а також ті, які є присутніми в атмосфері у вигляді аерозолів, парів або газів, формують дозу внутрішнього опромінення людини. Активність, яка є у воді і яка накопичується в прибережних мулових відкладеннях, є джерелом зовнішнього опромінення. Схема шляхів формування дози опромінення людини при скиді радіонуклідів у водойму наведена на рис. 6.2.1.

Рис. 6.2.1. Шляхи опромінення людини при скиді радіонуклідів у водойму

Відповідно до НРБУ-97 [35] та СП АЕС [41] квота річної дози опромінення людини через один з критичних видів водоспоживання (рибна ловля, зрошення, питне споживання) складає 1% або 10 мкЗв [табл. 2.3.4.]. Тому при встановленні гранично допустимих скидів радіоактивних речовин у водні об’єкти потрібно розглядати усі види водоспоживання окремо, а нормування величини скиду проводити за найбільш критичним шляхом формування дози.

Для кожного виду водоспоживання розглядаються граничні рівні скиду радіонуклідів у водойму, і нормування проводиться за найменшим значенням ГДС:

де ГДС_i - границя річного скиду радіонукліду і,

ГДС_i,j – границя річного скиду радіонукліду і для виду водоспоживання j,

Таким чином, для суміші і радіонуклідів з рівнями скиду Q_і при контролі скидів повинно виконуватися умова:

≤ 1

(6.2.2.)

де Q_і - фактичний скид радіонукліду і,

ГДС_i - границя річного скиду радіонукліду і.

Значення ГДС радіоактивних речовин у водойму для кожного з радіонуклідів розраховується як добуток гранично-допустимої концентрації радіонукліду у водоймі без врахування її фонового значення і радіоємності водойми – величини, яка визначає максимальний скид цього радіонукліду у водойму, без нанесення шкоди останній (див. розділ 8):

де ГДС – гранично допустимий скид радіонукліду (Бк/c, Бк/рік – в залежності від величини, що визначають)

ГДК – гранично допустима концентрація радіонукліду у воді (Бк/л),

С_ф – фонова концентрація радіонукліду у воді водойми (Бк/л),

F_w – радіоємність водойми (м³/с, м³/рік – в залежності від величини, що визначають)

При цьому значення ГДК радіонукліду, які відповідають найменшим границям скиду, не можуть перевищувати величину допустимої концентрації (ДК) цього радіонукліду відповідно до НРБУ-97 [35] (див. табл.. 2.3.3.), навіть, якщо питне водоспоживання з даної водойми не відбувається.

Радіоємність води водоймивизначається за формулою:

Fw = (1+Кd )(λV+r)

(6.2.4.)

де усі позначення відповідають позначенням, наведеним у формулі (5.2.5.).

Радіаційну ємність донних відкладень можна виразити наступним чином:

де F_d – радіаційна ємність донних відкладень (кг/рік).

Приклад.

Визначити річні гранично-допустимі скиди АЕС радіонуклідів: ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ³H - у водойму об’ємом V=8,61 ^. 10⁷ м³, площею дзеркала S=8 км² (водойма використовується АЕС на протязі 20 років). Споживання води з цієї водойми відбувається лише в питних цілях.

Розраховані за формулами (6.2.2.-6.2.4.) величини радіаційних ємностей водойми для цих радіонуклідів наведені у таблиці 1.

Таблиця 1 Величини радіаційної ємності водойми

Визначенні за формулою (5.1.1.) при врахуванні ГДК радіонуклідів у питній воді за НРБУ-97 (табл.1.3.3.) величини гранично допустимих скидів цих радіонуклідів у цю водойму наведені у таблиці 2.

Таблиця 2 Величини ГДС радіонуклідів у водойму

Примітка. Величини ГДС радіонуклідів у водойму розраховані для випадку використання води у питних цілях. Якщо б існували інші види водоспоживання (рибна ловля, зрошення), то потрібно аналогічним чином розрахувати ГДС радіонуклідів для кожного з цих видів водоспоживання, а потім за нормативну величину взяти найменше з трьох значення ГДС.