Предложения о "геологическом" захоронении РАО на Дальнем Востоке

Предложения о "геологическом" захоронении РАО на Дальнем Востоке

Переходя от рассмотрения некоторых теоретических, методологических, методических аспектов "проблемы РАО" к экосистемному и социально-экономическому анализу возможности реализации упомянутых предложений Вайнера-Ренне-Белоусова о "захоронении РАО" на одном или нескольких из северных Курильских островов и НПО "УРАН ЛИМИТЕД" "Радиоактивные отходы в геологические структуры", начнём с замечаний о следующих обстоятельствах.

При современном социально-психологическом состоянии общества любые предложения о "захоронении РАО" воспринимаются как самое опасное для человека и биосферы "загрязнение окружающей среды" и встречают реакцию немедленного эмоционального отторжения. Эту реакцию можно понять как естественную, но нельзя оценить как конструктивную в любом случае.

Естественны крупномасштабные общественные движения, препятствующие утаиваемому от населения размещению в конкретных регионах конкретных контейнеров с неведомыми РАО. Но в нашем случае мы имеем дело с предложениями, представленными как научные гипотезы. Кто бы и как бы ни относился к любой гипотезе эмоционально, долг учёных состоит в её научном рассмотрении. Анализ позволяет обнаружить в любой гипотезе новые знания или новые подходы к получению новых знаний о природе и обществе. Анализ любой гипотезы позволяет также выяснить её положительные и отрицательные стороны с тем, чтобы впоследствии при разработке этого или любого другого предложения избежать вторых и использовать первые.

Возвращаясь к исследуемому вопросу, отметим, что мы рассматриваем только те варианты предложений Вайнера-Ренне-Белоусова и НПО "УРАН ЛИМИТЕД", по которым может быть гипотетически достигнуто полное решение "проблемы РАО". Полагаем, что только эти варианты могут рассматриваться как имеющие значение в качестве основы для создания экологически допустимой отрасли хозяйства, новой в сложившейся на Дальнем Востоке системе природопользования. Понимая, однако, что управленческие решения не всегда ориентированы на рациональное природопользование, не исключаем из рассмотрения и варианты, по которым предлагается "захоронение РАО" как временное решение "проблемы РАО". При этом учитываем, что эти варианты могут оказаться одним из последствий неудачной попытки "полного" решения проблемы, если РАО окажутся, вопреки предположениям, не преобразованными и не локализованными природными механизмами.

Мы не рассчитываем выработать полную оценку всех возможных воздействий на окружающую среду при реализации рассматриваемых предложений. Мы не располагаем для этого проектом, в котором были бы изложены достаточные сведения об окружающей среде в конкретной географической зоне, где планируются воздействия, а также о количественных и качественных параметрах и видах этих воздействий. Но мы можем построить общую методическую канву для рассмотрения ситуаций предлагаемых типов при конкретизации их до уровня проекта. Мы можем также выяснить круг сложных и противоречивых вопросов, без ответа на которые нельзя принимать к рассмотрению проекты для принятия практических решений о реализации: "Да или Нет"; "если Нет, то почему"; "если Да, то при каких условиях".

Опираясь на вышеизложенные общеметодологические соображения, для удобства анализа разделим рассмотрение проблемы на уровни.

1. Процессы в природной среде, прямо связанные с расчётом на преобразования и перемещения включаемых в неё РАО.

2. Процессы в природной среде, связанные с РАО косвенно, т.е. процессы, в которых преобразуются и перемещаются продукты (вещества, энергия), создавшиеся в результате процессов первого уровня.

3. Социально-экономические процессы в хозяйственной и демографической сферах, прямо связанные с процессами первого и второго уровней.

4. Социально-экономические процессы в сфере духовной жизни общества, обусловленные эмоциональными и рациональными реакциями на результаты или ожидания результатов процессов первого-третьего уровней. В конечном счёте на этом уровне принимаются решения о внедрении или не внедрении РАО в окружающую среду и, следовательно, о включении или невключении цепочки процессов всех четырёх уровней.

Замкнутость представленного цикла гарантирует, что общий контур анализа очерчен в нём достаточно полно. Последующие задачи состоят в наполнении этого контура адекватным поставленной проблеме содержанием.

1. Содержание предложений

Краткое описание предложений приводятся ниже в виде достаточно полных, законченных цитат, точно отражающих основные положения позиции авторов и позволяющих читателю получить представление о предлагаемой к рассмотрению идее. При этом полностью сохраняются особенности грамматики авторских текстов.

Суть рассматриваемых предложений НПО "УРАН ЛИМИТЕД" 1992 г. состоит в следующем.

"...Перед мировым сообществом в целом встала проблема изоляции или ликвидации РАО и других отходов индустриального производства".

"Главным направлением в решении проблемы захоронения РАО является их изоляция в геологических средах".

"Использование геологических структур для строительства могильников преследует двоякую цель: временное хранение РАО (десятки лет) в режиме ожидания решения проблемы окончательного захоронения; окончательное захоронение РАО".

"Научная группа НПО "Уран Лимитед" патентует два способа захоронения РАО, в основу которых положены геолого-геохимические закономерности консервации тяжёлых металлов в вулканических районах".

"Принцип его (первого способа - Р.М.) заключается в воспроизведении в естественных обстановках условий, при которых происходило образование месторождений радиоактивных элементов. Современными их аналогами являются гидротермальные системы районов активного вулканизма".

"Очевидно, что при закачке жидких радиоактивных отходов в обводнённые породы начальной зоны латерального потока или в зону смешения восходящего потока с окружающими подземными водами они вместе с сформировавшимся потоком высокотемпературных вод попадут в зону геотермического и геохимического барьера, где осаждаются в виде твёрдой минеральной фазы, нерастворимой в водной среде".

"После захоронения всего объёма отходов в зоне захоронения производится дополнительная блокада проницаемости среды и растворимых комплексов специальными средствами по разработанной методике".

"Одним из преимуществ первого способа захоронения является достаточно большая производительность: в зависимости от концентрации РАО она изменяется и составляет не менее 200 т/сутки при круглогодичной работе полигона".

"Второй способ связан с использованием лавово-пирокластических толщ активных базальтовых вулканов, которые находятся в условиях вечной мерзлоты, образованной в зоне снеговой линии".

"Поскольку в настоящее время отмечается переход эпохи потепления в похолодание с длительным развитием зон вечной мерзлоты в северных широтах Камчатки (по крайней мере порядка 18 тыс. лет), то естественные пещеры в лавово-пирокластических толщах базальтовых вулканов (особенно на больших абсолютных отметках) могут явиться подходящим объектом для захоронения РАО в течение времени, предусмотренного требованиями контролирующих международных организаций (около 10 тыс. лет)".

"Дополнительными барьерами, способствующими иммобилизации РАО, в этом способе захоронения является специальная установка, в изготовлении которой применяются местные материалы, в основном вулканического происхождения, в которых главным ингредиентом является вулканическое стекло. В результате взаимодействия последнего с влагой, образованной вокруг РАО, являющихся слабым источником тепла, образуются гидроксилы, гидросиликаты и смешанослойные вторичные минералы смектито-иллитового типа, являющиеся великолепными сорбентами всех тяжелых металлов, в том числе урановых и трансурановых элементов".

"Несомненное преимущество второго способа заключается в достаточно быстрой подготовке полигона для захоронения и в связи с этим возможность уже в первые моменты его пуска в экспериментальном плане захоронения РАО в количестве 200-500 т. Если учесть, что захоронение 1 т РАО оценивается в ФРГ в 1 млн. долларов, то очевидна быстрая окупаемость создания полигона".

Суть рассматриваемых предложений Вайнера-Ренне-Белоусова, изложенная в Реферате отчета по проекту "Перспективы использования высокотемпературных гидротермальных систем в областях современного вулканизма для захоронения жидких радиоактивных отходов и других вредных веществ" (1993-1994 гг.), состоит в следующем.

В предваряющей части проекта авторы утверждают, что изоляция в недра Земли РО (радиоактивных отходов, в аббревиатуре авторов, - Р.М,), которые должны быть удалены из биосферы на тысячи лет, является наиболее реалистичной.

"В настоящее время самым распространённым методом ликвидации РО является их изоляция в металлических контейнерах, помещаемых в подземные камеры в соляных, глинистых толщах или гранитных массивах".

"Из подученной нами информации напрашиваются некоторые важные предположения, которые заставляют усомниться в абсолютной надёжности рассматриваемых геологических структур (сред), привлекаемых в качестве объектов для строительства в них подземных хранилищ РО".

"Несмотря на массированное изучение проблемы захоронения РО в геологических средах, она фактически находится только на начальном этапе и не достигла стадии демонстрации безопасности хранилищ на дальнюю перспективу".

Конструктивная часть проекта начинается с утверждения, что "наши предложения по поиску и исследованию новых геологических объектов для захоронения РО базируются на некоторых фундаментальных разработках последних лет гидротермального процесса в областях современного вулканизма".

"Абсолютно непроницаемым геохимическим барьером для растворённых элементов в гидротермах с инъецированными в них РАО и другими вредными химическими веществами должна быть зона взаимодействия этих растворов с морской водой, в которой происходит снижение температуры гидротерм и выделение в порах и трещинах 90% растворённого кремнезёма в виде минералов с метаколлоидной структурой ("окремнение"). В присутствии магния морской воды этот процесс ускоряется на несколько порядков и, по существу, создается непроницаемый барьер для высокотермального водного потока, на котором происходит осаждение почти всех металлов, имеющихся в гидротермальном растворе.

Таким образом, закачка радиоактивных отходов и других химических вредных веществ в гидротермальный раствор, имеющий широкий диапазон химических свойств и температур и претерпевающий изменения по мере своей миграции и смешивания с другими химически активными объектами определённого состава, которые можно оценить как физико-химические барьеры, должно обеспечить образование немобильных соединений, аналогичных минералам и соединениям, характерным для месторождений полезных ископаемых гидротермального происхождения".

"Авторы проекта предлагают использовать в качестве геологического объекта для захоронения РАО и других вредных веществ недра современных высокотемпературных гидротермальных систем в вулканических областях. Задача надежного захоронения РО и вредных веществ сводится к выбору гидротермальной системы, обладающей оптимальным набором геологических, петрологических, геохимических и экономических факторов, обеспечивающих абсолютно надежное захоронение РО и вредных веществ с максимально возможной экологической эффективностью".

"С точки зрения разнообразия химического состава гидротерм, изменения их термодинамического состояния и продолжительности существования, гидротермальные системы, связанные с андезитовьми вулканами на вулканических островных дугах и океанических вулканических островах, являются благодатным объектом захоронения РО и других вредных веществ. Мы предполагали, что аналогичные условия характерны и для гидротермальных систем, локализующихся в срединно-океанических хребтах, в структуре которых имеются долгоживущие магматические очаги.

Из общего числа объектов, для первого этапа проекта исследовательских работ по изучению условий захоронения РО и других вредных веществ в недрах гидротермальных систем нам представляется наилучшей Эбекская на острове Парамушир (Курильские острова), сопряжённая с андезитовыми вулканами Эбеко, Ветровой и Влодавца".

"Факторы теоретического плана позволяют нам предполагать, что постепенное инъецирование РО и других вредных веществ в толщу гидротермального потока Эбекской системы в зоне высоких температур приведёт в резкому снижению их концентрации в растворе, а по мере продвижения гидротермального потока, который движется достаточно медленно, чтобы произошло полное перемешивание и взаимодействие с растворёнными элементами, произойдет полная их иммобилизация на геохимических барьерах в результате осаждения в виде минералов или примесей в метаколлоидных минералах кремнезема и в гидросиликатных оболочках магматических минералов и вулканических стекол".

"Учитывая, что глубинные гидротермы в Эбекской системе нигде не выходят на дневную поверхность и их разгрузка осуществляется под уровнем моря, то реальная ситуация может быть таковой, что инъецированные радиоактивные и другие вредные вещества навсегда останутся в глубоких недрах гидротермального потока и будут инфильтроваться в глубину, где господствуют условия крайне замедленной циркуляции или застойного режима. Кроме того, такие результаты захоронения РО и других вредных веществ могут стимулироваться поиском геологических и геохимических ловушек и экранов".

"... мы считаем, что при определённых условиях размещения полигона, выбранного для закачки радиоактивных отходов и других вредных веществ, вулканическая опасность не представляется непреодолимой".

"Сейсмотектонические события в районе Эбекской гидротермальной системы на гидротермальный поток не могут оказать сколько-нибудь существенное влияние".

Как видим, эти выдержки, отражающие квинтэссенцию предлагаемых идей, содержат утверждения дискуссионного характера. Например, утверждение о полной гарантии непроницаемости барьеров дополняется предложениями о применении дополнительных природных или техногенных блоков, дающих ещё более полную гарантию, а также о постановке мониторинга. Приводятся ссылки на обязательность соблюдения методик, пока не существующих. Утверждается, что в настоящее время имеет место переход эпохи потепления в похолодание, однако науке известны прямо противоположные утверждения. Дискуссионны идеи о наличии природных механизмов и применении специальных установок, гарантирующих безопасность захоронения РАО. Противоречиво утверждение о непреодолимости геохимических барьеров, поскольку известен высокий уровень минерализации термальных вод, прошедших через такие барьеры.

Не свободны представления авторов от противоречивого и непоследовательного понимания "проблемы РАО" в целом. Это проявляется в употреблении для описания одних и тех же ситуаций таких понятий, как изоляция, ликвидация, захоронение, могильники, временное хранение, окончательное захоронение РАО. В то же время в рассматриваемых материалах последовательно обозначается различие между временными и окончательными решениями "проблемы РАО".

В этих материалах неоднократно встречаются также сочетания категорических утверждений с предположительными оборотами.

Чтобы не уклоняться от поставленной задачи, мы не будем, однако, рассматривать вопросы, имеющие частный для неё характер. Во-первых, потому, что изложениям гипотетических идей, ориентированных на оперативное внедрение в практику, как правило, свойственна Недостаточная проработка многих частных и даже принципиально важных вопросов, откладываемая на последующие стадии. При рассмотрении таких идей, если нет возможности проанализировать их в целом, целесообразно остановиться на анализе тех аспектов, которые остались нетронутыми в изложении идеи. Затронутые же -гарантированно не останутся незамеченными при полном анализе идеи.

В заключение краткого описания рассматриваемых предложений небезынтересно познакомиться с выдержками из некоторых документов, появившихся как первая реакция на эти предложения и в определенной мере воспрепятствовавших практической реализации одного из них.

Из письма Постоянной комиссии по охране окружающей среды, региональному природопользованию и региональной безопасности Камчатского областного совета народных депутатов в Верховный Совет РФ, Минэкологии РФ, Минатом РФ, Госатомнадзор РФ:

"По информации из неофициальных источников нам стало известно, что Камчатка рассматривается как регион для организации российского могильника ядерных отходов и даже его использование для захоронения отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов из других стран.

Радиоэкологическая обстановка на полуострове уже сегодня вызывает определённое беспокойство, которое усиливает соседство атомного подводного флота рядом с областным центром, где проживает основное население области. Атомный флот - источник постоянной опасности для жителей г. Петропавловска-Камчатского и закрытых городов Авачинской губы".

"... Нам известно описание изобретения в ФРГ к патенту о способе захоронения радиоактивных отходов под морским дном с тектоническим строением, характерным для активных зон земной коры (Камчатка, Курилы, Япония и др.). Предполагая возможные мировые разработки (а затем - и внедрение) других способов захоронения, например, в недрах вулканов и гидро(гео)-термальных структурах типа Камчатских, комиссия по экологии Камчатоблсовета народных депутатов внесла предложения в ст. 18 законопроекта РФ "О государственной политике в области обращения с радиоактивными отходами" о запрете подобного рода захоронений. И даже при условии предварительного их перевода В твердую, взрыво-, пожаро- и ядернобезопасную форму. Камчатка с её высокой сейсмичностью, со сложными тектоническими и гидрогеологическими структурами, которые даже на территории областного центра достаточно не изучены, вообще противопоказана для широкомасштабного захоронения любых форм и видов радиоактивных отходов.

Настораживает тот факт, что 54 министерства и ведомства, которые согласовывали проект данного Закона и вносили свои замечания и поправки, оставили без внимания эту сторону государственной технической политики в области обращения с радиоактивными отходами, разрешая хранение и захоронение этих отходов в глубоких геологических формациях при определённых условиях, с запретом подобного захоронения только для высокоактивных жидких радиоактивных отходов.

Просим Вас довести нашу обеспокоенность до Председателя Координационного Совета по экологической политике при Президенте РФ - Государственному Советнику России по экологии и здравоохранению Яблокову А.В. и дать Вашу информацию о месте Камчатки в разрабатываемой государственной "Программе России по обращению с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизации, захоронению и неотложных мерах по оздоровлению радиоэкологической обстановки на территории РФ", дальней окраиной которой на свою беду является наша Камчатка".

Письмо Института вулканологии ДВО РАН.

"Несмотря на то, что в документе НПО "Уран ЛТД" из-за прямолинейности формулировок, цель предложения может восприниматься как готовое решение о самом захоронении радиоактивных отходов в геологических структурах вулканических областей, мы понимаем, что речь идет о рассмотрении принципиальных способов надежного захоронения отходов. Если иметь в виду, что до реализации самого захоронения будут пройдены все необходимые доказательства безусловной экологической безопасности предлагаемых способов захоронения, то можно сказать следующее.

Первый способ предлагает захоронение жидких радиоактивных отходов в недрах современных гидротермальных систем и основывается на теоретических предпосылках выпадения из растворов некоторых компонентов, прежде всего тяжелых металлов на геохимических и геотермических барьерах, возникающих при изменений термодинамических параметров. В результате компоненты отходов необратимо связываются в составе минералов, образующихся в ходе реакций вмещающих пород и гидротермальных растворов и формируются как бы искусственные рудные залежи.

В сейсмоактивных зонах Камчатки и Курильских островов возможно возникновение новых трещинных зон в результате сейсмической активизации. По мнению авторов способа это может привести к усилению циркуляции гидротермальных растворов, но есть предположение, что не произойдет вымывания "запечатанных" в породах отходов. Теоретически зоны вторичного минералообразования в современных гидротермальных системах могут служить моделью для изучения процессов связывания радиоактивных веществ. Поэтому создание полигонов для исследовательских работ на таких объектах не представит опасности для природной среды, кроме общеизвестного воздействия, связанного с бурением скважин, проведением строительных работ и т.п. Кстати, следует заметить, что насколько нам известно, в качестве полигона для проведения исследований, предварительно рекомендованы гидротермальные системы Курильских островов, наиболее полно соотвествующие условиям иммобилизации жидких радиоактивных отходов. На Камчатке такие захоронения вряд ли возможны.

Второй способ касается захоронения твердых радиоактивных отходов в лавовых пещерах и котловинах, расположенных на уровне распространения вечномёрзлых пород. Теоретически гарантией надёжного хранения отходов являются специальная упаковка контейнеров, в которой, в случае их повреждения, возможна иммобилизация отходов в результате процессов, аналогично протекающим в гидротермальной системе, и, наконец, условия вечной мерзлоты, сводящие к минимуму возможную фильтрацию грунтовых вод и, следовательно, перенос радиоактивных компонентов.

Нам представляется, что исследовательские работы по разработке принципиальных основ способов захоронения, основанных на тех природных явлениях, которые наиболее ярко выражены на Камчатке и Курильских островах, возможны. Разумеется, это не означает, что в этих регионах обязательно будет производиться захоронение радиоактивных отходов. Для принятия такого решения и осуществления проекта необходимо провести надлежащий комплекс работ, включая более полную теоретическую проработку вопроса, проведение лабораторных и натурных экспериментов, выбор и тщательное изучение гидрогеологических условий полигона (системы), разработки технологии и техники эксперимента, наконец, составление проекта. На всех стадиях исследований требуется проведение экологической экспертизы, гарантирующей реальную и полную безопасность надежного долговременного хранения радиоактивных отходов.

В заключение следует сказать, что проблему захоронения РАО следует рассматривать в двух аспектах:

1. Поиск способов надежной консервации РАО для хранения на период

до трёх тысяч лет.

2. Эксперименты и поиски способов и условий надёжного захоронения РАО на срок до 150 тысяч лет.

С этих позиций Камчатка - как блок Земли с высокой сейсмической и вулканической активностью, совершенно исключается из числа объектов, где возможна организация вечных "могильников".

Для временного захоронения РАО, по-видимому, можно найти соответствующие стабильные геологические структуры на севере Камчатки. Но, естественно, необходимо провести комплексные исследования, включающие модельные и натурные эксперименты, теоретические разработки".

Из письма Камчатского института экологии и природопользования ДВО РАН.

"Письмом N3/92 от 27.08.1992 г. НПО "УРАН ЛТД" обратилось в Правительство Российской Федерации с просьбой включить в Проект "Государственной программы РФ по обращению с радиоактивными отходами..." предложения, разработанные "Форумом ученых и специалистов за советско-американский диалог".

1. По описанию приложения к письму N3/92 от 27.08.1992 г. названные "Предложения..." представлены на 14 стр. В нашем распоряжении находятся только 6 неполных страниц, и неизвестно, что содержится на остальных. Неполнота материала служит серьезным препятствием для анализа. Однако сложившаяся в нашем обществе практика не позволяет надеяться, что названные "Предложения..." когда-либо ещё в более полном виде попадут в руки общественности. Это вынуждает анализировать неполный материал, осознавая все проистекающие из этого методические недостатки.

2. Прежде всего необходимо отметить, что проблема захоронения радиоактивных отходов всё более обостряется для человеческого сообщества в целом, имеет в основном наднациональный глобальный характер. В то же время эта проблема специфична, поскольку авторы "Предложений...", обозначая решаемую проблему, проявили некоторую методическую неопределённость. Проблема названа ими, как проблема

1) "захоронения или ликвидации"

2)"захоронения и утилизации"

3)"изоляции или ликвидации"

4)"ликвидации и захоронения".

Здесь смешаны в разных сочетаниях два принципиально разных направления в решении проблемы отходов:

1) утилизация, то есть превращение отходов в некую полезность, или полная нейтрализация "вредных" качеств;

2) собственно захоронение, т.е. изоляция с сохранением "вредных" свойств и необходимостью непрерывно, до естественного исчезновения этих свойств, обеспечивать и контролировать полноту изоляции.

Неопределённость позиции авторов не позволила им правильно определить приоритеты в направлениях решения проблемы. Во всяком случае, утверждение "главным направлением в решении проблемы захоронения РАО является их изоляция в геологических средах" противоречит общему главному направлению решения проблемы отходов на их утилизацию, как способ полный и рациональный.

3. Авторы не классифицировали основные качественные характеристики решения проблемы, для того, чтобы выделить хотя бы качественные критерии оценки предполагаемых решений. Исследования названной проблематики, дополнительно инициированные аварией на Чернобыльской АЭС (например, результаты осмысления этой проблемы академиком Легасовым), определили главным качеством, которым должны обладать предложения по решению проблемы РАО, - НАДЕЖНОСТЬ.

В дальнейшем мы будем руководствоваться в анализе рассматриваемых "Предложений..." степенью соответствия последним двум вышеупомянутым предложениям, кратко определяемым словами "утилизация" и "надежность".

4. Авторы "Предложений..." предусматривают возможность практического захоронения РАО в количестве 200-500 т. "уже в первые моменты его (быстро подготовленного полигона) пуска в экспериментальном плане" (стр.6). Этот практический вывод является результатом распространений методологической ошибки, суть которой состоит в непосредственном переходе от научной гипотезы к практическому предложению без заполнения разрыва другими стадиями исследований, без выявления деталей механизма развития тех процессов, моделирование которых предлагается для внедрения в практику.

Переходя к анализу содержания "Предложений...", необходимо подчеркнуть, что мы не рассматриваем специфичные геологические, геохимические, технические стороны этого содержания, что требует привлечения соответствующих специалистов.

Здесь рассматриваются только некоторые общеметодические и в какой-то степени научноорганизационные стороны вопроса.

5. Два способа решения проблемы радиоактивных веществ, приведённые в "Предложениях...", относятся к принципиально различным. Первый, с использованием природных процессов образования рудных месторождений и переводом РАО в нерастворимые соединения - несомненно может быть отнесён к утилизационному, приоритетному решению проблемы. Несомненно также, что надежность этого способа, как минимум, весьма сомнительна. Понимая это, авторы "Предложений..." предусматривают "сеть наблюдательных скважин"; "дополнительную блокаду проницаемости среды и растворимых комплексов специальными средствами": мониторинг "для сохранения условий гомеостатирования и недопущения загрязнений окружающей среды" (стр.4).

6. Второй способ, захоронение РАО в пещерах, относится к способам изоляционным, с образованием и нейтрализацией "свалки" отходов. В строгом понимании этот способ не решает, а консервирует проблему, создавая и нашему поколению и потомкам дополнительные экономические социальные и экологические сложности по обеспечению полной изоляции РАО.

По степени надежности этот способ также, весьма сомнителен, что также понимают авторы "Предложений...", обусловив его применение совпадением достаточно многих требований, некоторые из которых сформулированы в предположительном смысле. К таким требованиям отнесены - "переход эпохи потепления в похолодание", "длительное развитие зон вечной мерзлоты", наличие "естественных пещер в лавово-пирокластических толщах базальтовых вулканов", "нахождение этих пещер на достаточно больших абсолютных отметках" (это требование противоречит одному из основных требований, обеспечивающих надёжность), "достаточная ёмкость этих пещер", "отсутствие какой-либо циркуляции грунтовых вод", "колебание температур в пределах первых градусов около нуля". Авторы предвидят также необходимость применения дополнительных барьеров, "способствующих иммобилизации РАО" (стр. 4-5).

7. То обстоятельство, что авторы обставили оба способа применением специальных дополнительных мер и технических устройств, позволяет утверждать, что их идеи ориентированы не столько на использование в более или менее чистом виде неких природных процессов, происходящих в геологической среде. Более точно сформулирована их идея не в изложении собственно предлагаемых способов, а в преамбуле: "Использование геологических структур для строительства могильников" (стр. 2). Не отвлекаясь на оценку эмоциональных реакций, можно констатировать, что речь на самом деле должна идти не столько о том, чтобы простейшими техническими Средствами включить РАО в природные "консервирующие" процессы, а именно это предлагается авторами. (Например, принцип первого способа "заключается в воспроизведении в естественных обстановках условий, при которых происходило образование месторождений радиоактивных элементов" (стр. 3).

На самом деле речь должна идти, по предложенной авторами идее, о созданий в геологической среде сложнейших технических сооружений, в которых не используются естественные, а создаются искусственные условия для воспроизведения неких "полезных" процессов.

Следовательно, идея; на самом деле состоит не в использовании геологической среды для изоляций РАО (стр. 1), а в создании тёхногенной, искусственной среды для этой цели.

8. Такая трансформация основной идей авторов имеет не только умозрительное, философское, но практическое значение для её реализации.

Во-первых, как минимум равное, если не большее место в осмыслении идеи должно быть представлено рассмотрению инженерно-технических, а не только геологических и геохимических аспектов.

Во-вторых, из осмысления идеи ни в каком из её вариантов нельзя исключать не только экономические (у авторов экономические показатели представлены только в виде ожидаемых доходов), но и социальные и экологические соображения. Это обусловлено не только важностью этих проблем самих по себе, но и чрезвычайно острыми социально-психологическими восприятиями. Последние остры по отношению к "опасным" техногенным объектам, расположенным на поверхности земли, где "все видно". Несложно предсказать реакции населения на создание техногенных объектов в недрах земли, где "ничего не видно", и о механизмах развития которых человеку ещё "не так много известно".

В-третьих, дорогим опытом доставшиеся человечеству опасения создавать сложные и ответственные техногенные объекты в зонах, подверженных природным катаклизмам, вступают в видимое противоречие с предложением авторов использовать для захоронения РАО именно зону активного вулканизма, да ещё в непосредственной близости от мощного морского Течения, то есть в условиях, где Локализация последствий аварии наименее возможна.

Приведённый, безусловно неполный, анализ "Предложений..." позволяет сделать следующие выводы.

1. "Предложения", составленные "Форумом ученых и специалистов за советско-американский диалог" и представленные НПО "Уран ЛТД" в Правительство РФ, недостаточно обоснованы, противоречивы, а в практической своей части, с предложением уже на экспериментальной стадии захоронить на севере Камчатки до 500 т радиоактивных отходов, - не приемлемы абсолютно.

2. По высказанным авторами "Предложений..." идеям несомненно должны быть проведены гласные научные исследования по следующим соображениям. 1. Идеи, раз высказанные, не умирают. 2. Предложенная в идее простота решения будет вечно привлекать практиков к её использованию. 3. Стихийная или "закрытая" разработка может не обеспечить достаточную, с точки зрения общественных интересов, обоснованность решений.

В результате, общество будет вовлечено в длительную, эмоциональную, беспредметную, и, в конечном счете, дорогостоящую борьбу тех, кто "не знает, но опасается" с теми, "кто не опасается, но тоже не знает". Примеров такой борьбы известно в избытке.

3. Первоначальные исследования по этой теме целесообразнее проводить в зонах, где исследуемые природные процессы наиболее доступны для изучения, то есть в зонах активного вулканизма, из которых Камчатка может оказаться одной из предпочтительных. Здесь широко распространены исследуемые явления, имеется научный потенциал, достаточно активно "зелёное" движение, обеспечивающее контроль за социальной и экологической безопасностью самих исследований и вырабатываемых решений. Более того, для снижения эмоциональной остроты восприятия "тайных" действий целесообразно проводить исследования "явно", в той зоне, которая уже предложена в качестве "могильника" радиоактивных отходов. Эта стадия не должна сопровождаться экспериментами с РАО в Натуре. Камчатский институт экологии и природопользования в таком случае мог бы взять на себя проведение и координацию экосистемных и социально-экономических исследований.

4. К исследованиям с первой стадии должны быть привлечены не только геологи, геохимики, экономисты, биологи и обществоведы, но и специалисты, т.н. прикладных наук, материаловеды, машиностроители, конструкторы и т.п., с целью достаточно полно обеспечить обоснованность инженерно-технических решений. Обеспечение комплексности исследований должно быть одним из главных условий при разработке их программы.

5. Избрание зон активного вулканизма для первоначальных исследований проблемы никаким образом не должно увязываться с обустройством здесь же полигонов для захоронения. Скорее всего, для полигонов наиболее пригодны зоны более стабильные в геологическом отношении. Во всяком случае, выбор возможных зон для создания полигонов, их изучение, планирование и постановка экспериментов, должны выполняться на следующих стадиях исследований".

2. Экосистемные подходы к оценке

Как видим, вышеописанные предложения затрагивают многие сферы природной среды (как минимум, литосферу, гидросферу, биосферу), многие природные процессы (как минимум, геологические, гидрологические, химические, биологические) и требуют исследований во многих отраслях знаний. Оставаясь в рамках интересующей нас экосистемной и социально-экономической проблематики, мы неизбежно будем сталкиваться с неясными вопросами, выходящими в другие отрасли знаний. Поэтому, не рассматривая их подробно, мы будем пытаться сформулировать эти вопросы определённым образом, чтобы иметь возможность получать и определённые ответы от специальных наук.

Первая группа вопросов связана с общей системной оценкой антропогенных переносов вещества и энергии в масштабе планеты, материков, регионов, частным случаем которых является перемещение радиоактивных веществ. Мы не затрагиваем здесь более общую проблему, связанную с тем, что общая масса только вещественных годовых отходов человечества в начале 1990-х гг. составляла на Земле в целом около 1,8 млрд. т.[151]. Эта величина, отражающая масштабы антропогенного переноса веществ, сопоставима с выносом вещества при катастрофическом извержении вулкана.

В весовом отношении, в сравнении с общими потоками антропогенных переносов, проблема переноса радиоактивных веществ ничтожно мала. В известных нам источниках приводятся различающиеся между собой данные. По материалам ЦНИИатоминформ, в мире с 1990 по 2000 г. ожидается рост ежегодной потребности в природном уране с 50 до 55 тыс. т [151]. По другим материалам, производство урана только в странах "устойчивой рыночной экономики" уменьшилось с 34,2 тыс. т в 1989 г. до 27,7 тыс. т в 1990 г. и 25,8 тыс. т в 1991 г. При этом в 1991г. годовая потребность ядерных энергетических установок АЭС в этих странах в 46 тыс. т урана покрыта своим сырьем только на 57%. К 2000 г. эта потребность может составить 54 тыс. т [21]. Производство урана в странах СНГ, Восточной Европе и Китае составило в 1992 г. 15,6 тыс. т. Снижения же их потребностей в уране к 2000 г. не предполагается (в 1991 г. они составили около 13% от общих мировых потребностей). Однако и в этих материалах констатируются крупные расхождения в публикуемых показателях. Так, за 1991 г. производство урана в Австралии по одним источникам составляет 3,76 тыс. т, по другим - 4,5 тыс. т.

Что касается Российской Федерации, приведём, не комментируя, данные Пресс-центра Минатома России [34] по проблемам обращения с РАО (табл. 1).

В целом в России накоплено около 0,6 млн. т. топлива и отходов оборонных программ суммарной активностью до 1,8 млн. Ки. Это, что естественно, не совпадает, с высокой степенью точности, с расчётами зарубежных экспертов и разрозненными данными отечественных источников, однако в общем сопоставимо с ними, чего вполне достаточно для нашей цели.

В том сопоставлении, которое нам необходимо для выявления роли добычи урана в массообмене между природными и техногенными системами, мы можем полагать, что ежегодное извлечение урана (точнее, ЦзО") из природы составляет 40-70 тыс. т. Общий вес РАО, подлежащих выведению из приносящего полезности технологическрго оборота, много больше вследствие добавления вмещающего материала (жидкости, конструкции и т.п.) [34].

Таблица 1 - Радиоактивные материалы и отходы, накопленные в России в ходе выполнения оборонных и гражданских программ

Примечание. ВАО - высокоактивные отходы, НАО - низкоактивные отходы, САО - среднеактивные отходы, СХК - Сибирский химический комбинат, КГХК - Красноярский горно-химический комбинат, ОЯТ - отработавшее ядерное топливо, ХСО - хранилище слабоактивных отходов, ХЖРО - хранилище жидких радиоактивных отходов.

Запасы природного урана, из известных на 1992 г., по данным ЦНИИатомин-форм[151], составляют около 5,5 млн т. По другим материалам [21], суммирующим данные за 1985-1990 гг., они составляют около 4 млн т. Но и в тех и в других материалах очевидна большая неравномерность. Рассмотрим ее по данным ЦНИИатоминформ [151,154] (табл.2).

Таблица 2 - Распределение запасов природного урана на суше Земли на 1992 г.

Конечно, эта неравномерность может быть результатом не только различий в геологическом строении материков, но и разницы в площади материалов, разного уровня геологической изученности и других факторов. Возможно, что в этих условиях само по себе сопоставление запасов урана на разных материках является весьма условным. Тем не менее, соотнесение запасов с площадью материков дает обобщенную, хотя и достаточно приблизительную характеристику неравномерного распределения радиоактивных веществ на планете Земля (до 1:18!) (табл. 3).

Неравномерное размещение запасов урана в пределах материков и отдельных регионов, как и планеты в целом, обусловлено некими закономерностями природных процессов. Если в балансе масс планетарного вещества радиоактивные элементы и соединения занимают ничтожную долю, то в энергетическом балансе, по имеющимся в настоящее время предположениям, - существенную. Изымая радиоактивные вещества из месторождений, где они сконцентрированы природой, и, концентрируя их, после использования и преобразований, в другие места земного шара, человечество меняет пространственную вещественную (ведь им созданы новые, природе Земли не присущие, вещества) и энергетическую систему балансов планеты. Для перемещения известных запасов природного урана потребуется, как несложно определить из вышеприведенных цифр, менее 100 лет. При этом места новых концентраций видоизмененных радиоактивных веществ пока определяются исключительно из технических и экономических соображений. Изменения в локальных и региональных энергетических структурах, а следовательно, в системах потоков энергии и в процессах, происходящих в биосфере, не учитываются. Речь идет не только о первоочередной опасности радиации для живых организмов, ибо такая опасность - частный случай возможных изменений. Речь идет о необходимости предвидения всей совокупности изменений.

Таблица 3 - Относительное распределение запасов урана на суше Земли

Переходя к анализу оценки возможных воздействий на окружающую среду при реализации вышеназванных предложений, целесообразно обратиться к оценкам практики функционирования и проектов существующих, строящихся и подготовленных к строительству "хранилищ", "складов", "свалок", "разливов", "могильников" и других объектов "хранения" РА.О. В достаточно доступных публикациях по этой теме [1, 18,22,45,80,88,90,123], при анализе как отечественных, так и зарубежных объектов "хранения РАО" выделяется ключевая задача обеспечения надежности таких "хранилищ": исключить попадание РАО и продуктов их преобразований, сохраняющих опасную для биосферы и жизни человека радиоактивность, в потоки вещества, могущие вынести РАО и эти продукты за пределы хранилища и включить их в экологические системы. В качестве требующих наибольшего внимания называют естественные потоки вод и воздуха как наиболее динамичные, постоянно функционирующие механизмы обмена веществом и энергией в природных комплексах. Для закрытых, глубинных хранилищ основное внимание обращается на гарантии изоляции РАО от подземных гидросистем, естественным путем связанных с поверхностными водами. При анализе поставленных в нашей работе задач мы также обратим внимание в первую очередь на эти, выявленные предыдущими исследователями, особенности "проблемы РАО".

В некоторых из рассматриваемых нами случаев предложено, используя природные механизмы, искусственно создать месторождения радиоактивных веществ в зонах, разграничивающих океанические плиты и материки, в зонах глубинных разломов земной коры, в пределах активных вулканических поясов. В реферате проекта Ваинера-Ренне-Белоусова отмечено, что, по известным теоретическим данным, большинство месторождений радиоактивных элементов имеют гидротермальный генезис.

По другим данным (21,71 -74,106,112,130,148], месторождения гидротермального генезиса, относимые к "жильному" типу, составляют далеко не большую часть (табл. 4),

По другим данным, единственные относимые к "жильному" типу урановые месторождения расположены в Центральном Французском массиве, юго-восточной Китае, Забайкалье, Алтае, Саянах, т.е. на значительном удалении от океанических вулканических поясов [101].

В рассматриваемых предложениях не приводятся также сведения, есть ли природные месторождения такого рода не только в зонах, подобных Тихоокеанскому "Огненному поясу", но и конкретно - в пределах этого пояса, и еще более конкретно - в пределах той части этого пояса, где предполагается "захоронение РАО". По имеющимся данным, таких, во всяком случае заметных, месторождений урана здесь нет, хотя активные гидротермальные процессы и вулканизм, как один из главных, указываемых авторами Реферата факторов возникновения таких месторождений представлены весьма сконцентрировано.

Таблица 4 - Структура ресурсов урана в мире по типам месторождений (категория менее 80 дол./кг)

Примечание. Составлено по [148]

Не будучи геологом, автор не может обсуждать достоверность мнений специалистов по этому вопросу и утвердительно предлагать выводы о геологических причинах неравномерности распределения в земной коре урановых месторождений различного генезиса. Однако и неспециалист в геологии имеет основания предположить, что на естественное формирование месторождений радиоактивных веществ в земной коре действует не только наличие специфичных геотермальных процессов, но и другие необходимые факторы. Вероятно, что в природных механизмах, действующих в гидротермальных системах вулканического пояса Дальнего Востока, такие факторы отсутствуют.

Но если в природных механизмах, действующих в гидротермальных системах Тихоокеанского вулканического пояса на Дальнем Востоке, отсутствуют факторы, необходимые для образования месторождений урана, то в таких природных механизмах может не произойти локализация РАО, связывание их в химически устойчивые миграционно-пассивные геологические образования. Следовательно, уже на стадии постановки проблемы искусственного формирования месторождений РАО с использованием природных процессов необходимы исследования этих процессов до степени, позволяющей получить гарантированные достоверные выводы.

Необходимо достаточно точное определение места и роли основных используемых в предложениях о захоронении РАО природных гидротермальных систем в природных комплексах. Известно, что связи гидротермальных систем с другими природными системами неразрывны; понятие "отдельная гидротермальная система" есть абстракция; отдельное рассмотрение гидротермальных систем есть абстрактное рассмотрение. Гидротермальные системы существуют только в составе многосложных природных комплексов, представляющих неразделимые целостности, расчленяемые на составные части только в нашем сознании [35]. Это достаточно известное соображение приведено здесь единственно вследствие того, что, как правило, его известность не препятствует спонтанной односторонности в некоторых анализах: от интересующего нас компонента природного комплекса не к этому комплексу, а к другому компоненту, показавшемуся важным. Охарактеризуем, как минимум, два основных аспекта: абстрактное и конкретное определение места гидротерм в природных комплексах.

В первом случае схематично выявляются компоненты природных комплексов и пространственно-временные материальные связи гидротермальных систем с другими природными системами, взаимодействие с которыми и которых между собой, и представляет собой функционирование природного комплекса в целом.

Известно, что гидротермальные системы непосредственно связаны с геологическими, наземными гидрологическими системами и биосферой.

В геологические системы гидротермальные системы пространственно заключены, это сфера их существования. С геологическими системами связаны зоны питания гидротермальных систем водными растворами и энергией, в основном через восходящие и нисходящие потоки вещества и энергии. Строение геосистем определяет маршруты этих потоков и зоны локализации гидротермальных систем. В геосистемах формируются зоны преобразований "вода-пар-пароводяная смесь", а также геохимические барьеры, где происходят физико-химическое преобразование вещества и формирование месторождений.

Разносторонние связи гидротермальных глубинных систем с наземными гидросистемами [35]. Из поверхностных гидросистем за счет фильтрации подпитываются зоны преобразования "вода-пар", а через них - зоны питания гидротермальных систем. В наземные и морские гидросистемы происходит разгрузка гидротермальных систем: здесь не Только формируются новые механизмы преобразования и перемещения поступающих из глубин вещества и энергии, а возникает контакт вещества и энергии гидротермальных систем с живым веществом, с биосферными, экологическими системами. В зоне этих контактов формируются специфичные формы жизни, настолько специфичные, что некоторые из них принципиально отличны от наиболее распространенных. Они основаны не на фотосинтезе, преобразовании энергии солнечных лучей, а на хемосинтезе, преобразовании энергии, выделяемой при химических реакциях. В этой же зоне формируются связи гидротермальных систем с антропогенными.

Полная совокупность связей между названными системами определяет скорость, полноту и направление химических, физических, биологических и других процессов, изменения состояний вещества и энергии, траектории перемещений в природном комплексе, пространственно включающем в себя зоны распространения гидротермальной системы, ее питания и разгрузки. Построение схемы, адекватно выражающей эту совокупность, может гарантировать от основных Ошибок при оценке как рассматриваемого, так и однотипных с ним предложений. С ее помощью можно избежать рассмотрения механизмов гидротермальной системы как отдельно и как бы самостоятельно функционирующей; выборочного рассмотрения внешних связей этой системы, ограничиваясь теми, которые оказались замеченными или показались наблюдателю более важными; ситуации, при которой вне внимания могут оказаться не только процессы, важные для обеспечения планируемых преобразований вещества и энергии РАО, но и процессы, выходящие в биосферу и могущие нести для нее потенциальную опасность.