Дезактивация дорог, грунта, воды, лугов и сельскохозяйственных угодий

Тема: «Ликвидация последствий радиоактивного загрязнения территории».

В ходе ликвидации последствий катастрофы на ЧАЭС возникли проблемы в дезактивации территории, различных объектов, техники, имущества, воды, продуктов и т.д. Учитывая, что дезактивация будет продолжаться и в даль­нейшем, рассмотрим эту проблему подробнее.

Общая методика оценки дезактивации

Снижение уровня радиоактивного загрязнения местнос­ти может произойти и без применения средств дезактива­ции, как вследствие естественного распада радионуклидов, так и под действием атмосферных осадков, воздушных потоков и других причин. Так, в Чернобыльской зоне по истечении 90 суток количество радионуклидов на кронах деревьев уменьшилось в 8 раз. Однако такая самодезакти­вация больше связана с миграцией, чем с дезактивацией.

Дезактивация это процесс удаления радиоактивных веществ с различных поверхностей, жидкостей, продуктов и т.д. Этот процесс является обратным радиоактивному загрязнению.

Цель дезактивации обеспечить радиационную безо­пасность, прежде всего людей, а также экологическую бе­зопасность в биосфере. Цель считается достигнутой, если уровни радиоактивного загрязнения объектов снижа­ются ниже допустимых норм.

Способы дезактивации

Объектами дезактивации в результате радиоактивного загрязнения, обычно являются: почва, воздух, водоемы, посевы, пастбища, растения, животные, сооружения, до­роги, транспорт, одежда, человек и др. Очевидно, что спо­собы дезактивации этих объектов будут разными.

Классификация способов дезактивации объектов и техники:

• жидкостные (струей воды, дезактивирующими раство­рами, пеной, электрическим полем, ультразвуком, стиркой и экстракцией, использованием сорбентов);

• безжидкостные (струей газа, в том числе воздуха пылеотсасыванием, механическим снятием загрязнен­ного слоя, изоляцией загрязненной поверхности); • комбинированные (фильтрация, протирание щетка­ми, ветошью, паром, при помощи затвердевающих пленок).

Разновидностью безжидкостного способа является био­логический. Для каждого объекта применимы только свои способы дезактивадии. Коротко остановимся только на некоторых.

Один из наиболее эффективных способов применение дезактивирующих растворов (ДР). ДР на основе поверх­ностноактивных веществ (ПАВ) смачивают поверхность, из пор которой радиоактивные вещества переводятся в раствор. Обычно в такие растворы добавляют комплексообразующие вещества, связывающие радионуклиды. Последние извлекаются из пор сооружений, бетонных или асфальтовых дорог, металлических и деревянных поверх­ностей за счет адсорбции и перевода в ДР. Для повыше­ния адсорбции в ДР часто добавляют органические и неорганические добавки, выполняющие роль активаторов моющего процесса. Последние используются и для дезак­тивации одежды.

Вторая группа ДР представляет собой окислительновосстановительные ДР.

Основу этой группы, кроме ПАВ, составляют кислоты и щелочи.

После аварии на ЧАЭС для дезактивации были опро­бованы новые и давно известные ДР, в том числе и зару­бежные. Результаты дезактивации показали, что ДР типа ПАВ + комплексообразователь оказались неэффек­тивными. ДР на базе кислот и щелочей оказались более эффективными при дезактивации замасленных поверхнос­тей и поверхностей, подвергшихся коррозии.

Высокие показатели дезактивации достигнуты с помо­щью ДР, основным компонентом которых являются сор­бенты.

Дезактивация зданий и сооружений

Здания из кирпича, бетона и деревянные обрабатывались разными способами. Наиболее типичные:

- обмывание струей воды среднего давления (8МПа);

- обработка паром;

- обработка металлической щеткой;

пылеотсасывание и последующая обработка щеткой с пес­ком;

обработка пескоструйным аппаратом;

обработка латексными пленками.

Лучше дезактивируются окрашенные поверхности, хуже кирпичная кладка, бетонные плиты.

Дезактивация транспорта

В ликвидации последствий аварии на ЧАЭС принимало уча­стие более 16 тысяч автомобильной, инженерной и другой техни­ки. До настоящего времени сохранились пункты специальной обработки (ПуСО), где по особой технологии производится дезак­тивация транспорта. На ПуСО имеется несколько площадок с эстакадами, последовательно проходя через которые транспорт дезактивируется различными способами.

На площадке М 1 техника подвергается очистке от есте­ственной грязи, проходит дозиметрический контроль.

На площадке М 2 техника обрабатывается струей воды и ра­створом;

На площадке № 3 ставится задача дезактивации глубинных загрязнений. Для этого используется ряд дезактивирующих растворов, обеспечивающих и удаление лакокрасочных покрытий, обработка проводится средненапорной водной струей, паром и парожидкостной струей.

На площадке М 4 производится дезактивация моторноходовой части с частичной разборкой. Дезактивация проводится водной струей с давлением до 10 МПа и давлением пара до 0,4 МПа. Иногда применяют пленки и пескоструйные аппараты для дезактивации ходовой части. Если после дозиметрического контроля результаты неудовлетворительны, то проводится по­вторная дезактивация.

На площадке М 5 проводится техническое обслуживание (замена масел, прокладок и т.д.) и дозиметрический контроль.

На площадке № 6 сосредотачивается техника для использо­вания по прямому назначению.

Дезактивация одежды

Способ дезактивации одежды определяется особенностями радиоактивного загрязнения и свойствами материала, из которо­го она изготовлена. Поэтому одежда сначала сортируется по типу материала и степени загрязнения и затем определяется способ ее дезактивации. Одежда может обрабатываться как жид­костными, так безжидкостными способами. Если применяют оба способа, то вначале проводят пылеотсасывание, отдельные части очищаются щетками, снятая одежда либо выколачивается, либо вытряхивается. После этого применяется или стирка, или экст­ракция.

Перед стиркой одежду обычно вымачивают в 2 % растворе суспензии на основе глинистых сорбентов в течение 10 минут.

Стирка производится обычным способом, но в составе ДР используются разные компоненты. Эффективность дезактива­ции резко повышается, если в ДР добавляется глина.

Экстракцией называют разделение смеси твердых или жид­ких веществ с помощью избирательного растворителя. В каче­стве растворителя могут быть использованы дихлорэтан, трихлортрифторэтан и др. Как и стирка, процесс включает мой­ку, полоскание, отжим и сушку горячим воздухом.

Дезактивация дорог, грунта, воды, лугов и сельскохозяйственных угодий

Дезактивация дорог. Дороги бывают грунтовые и с покры­тием (бетонным или асфальтовым). Для дезактивации обычно используют поливочномоечные машины городского хозяйства. Сконструированы и специальные машины, которые спереди струей воды смывают радионуклиды с твердого покрытия, а сзади имеется всасывающее устройство, через которое отрабо­танная вода поступает в специальный резервуар (содержимое которого потом хоронят). Коэффициент дезактивации такой ма­шины не меньше 12,5.

Для дезактивации грунтовых дорог используют уборочные машины, при этом для исключения пылеобразования дорога предварительно поливается водой.

Дезактивация грунта. Дезактивируют только грунт, кото­рый не используется для сельскохозяйственных угодий и дорог. Дезактивация осуществляется снятием верхнего слоя и реже изоляцией грунта. Дезактивация наиболее приемлема для супе­си и суглинка. Не подлежат дезактивации заболоченная мест­ность, ложбины и некоторые другие участки местности.

Снятие верхнего загрязненного слоя грунта проводится вруч­ную там, где применение техники затруднено, или с помощью техники, где используется специальная технология.

Засыпка чистым грунтом толщиной 810 см производится в случаях, когда срезание грунта невозможно или нецелесообраз­но. Иногда дорожки бетонируют или асфальтируют.

Дезактивация воды. Массовое загрязнение водоемов радио­нуклидами вынуждает проводить их дезактивацию. Как прави­ло, дезактивируют воду, используемую для питья; В воде могут быть как радиоактивные частицы, так и радионуклиды в раство­ренном виде.

Способы очистки от радиоактивных частиц: самопроизволь­ное оседание, вынужденное оседание, фильтрация, в том числе через сорбенты.

Способы очистки от растворенных радионуклидов: фильтра­ция, выпаривание, ионообменная адсорбция, Мембранная техно­логия.

Дезактивация лугов. В условиях первичного загрязнения радионуклидами целесообразно проводить дезактивацию путем скашивания травы, вместе с которой удаляется от 25 до 37% радиоактивности. Дальнейшее использование этих трав опреде­ляется уровнем их радиоактивного загрязнения. Для удаления радионуклидов иногда целесообразно произвести вспашку лугов и засеять долголетними травами с последующим скашиванием травы и ее захоронением.

Вспашка может быть мелкой (на глубину до 30 см) и глубо­кой (на глубину до 70 см). Но в Республике Беларусь плодород­ный слой достаточно тонкий, поэтому в основном применяется мелкая вспашка. При этом вспашка может быть или с отвалом, или безотвальной. Перепахивание сокращает коэффициент перехода радионук­лидов из почвы в растения. Для цезия и стронция он снижается на 3545%.

Дезактивация сельскохозяйственных угодий. Вопросы дезактивации сельскохозяйственных угодий частично рассмат­ривались в связи с обработкой лугов. Кроме названных способов, дезактивация осуществляется в процессе окучивания, после об­работки растений опрыскиванием, в результате агрохимических и других мероприятий.

Снижение концентрации радионуклидов происходит при увеличении биомассы в ходе созревания растений. Считается, что если плотность радиоактивного загрязнения не превышает 40 Ku/км², то производить продукты растениеводства можно, но использовать их следует дифференцированно. Одним из способов дезактивации угодий является применение различных сорбентов.