ӘӨЖ 574:622.349.5:622.7.012.5
Қолжазба құқығында
МУСТАФАЕВА ДИНАРА ТОКБОЛАТОВНА
Уран өндіретін аймақтың геоэкологиялық жағдайын бағалау
(Шиелі ауданы мысалында)
6М060800 – Экология мамандығы бойынша
жаратылыстану ғылымдарының магистрі академиялық дәрежесін
алу үшін дайындалған диссертацияның
РЕФЕРАТЫ
Қызылорда 2013 ж
Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің жаратылыстану және аграрлық технологиялар институты «Химия және экология» кафедрасында орындалды.
Ғылыми жетекші: техника ғылымдарының
кандидаты, аға оқытушы
Асқарова Г.Ш.
Ресми оппонент: техника ғылымдарының
кандидаты Ноғаев Ш.
Диссертациялық жұмысты қорғау 2013 жылдың « » «маусым» сағат «9-00» Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің жаратылыстану және аграрлық технологиялар институтында өтеді. (Мекен-жайы: 120014. Қызылорда қаласы, Амангелді көшесі №66. Оқу ғимараты № 9, аудитория «303»).
Диссертациялық жұмыспен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасында танысуға болады. (Мекен-жайы: Қызылорда қаласы, К. Байсеитова көшесі № 100 )
КІРІСПЕ
Тақырыптың маңыздылығы. Экономикалық өсу Қазақстан сияқты дамушы елдер үшін ең алдымен энергия өндіруді жоғарылатумен байланысты шешілетіні анық. Қазіргі заманға сай әлемдік электр энергиясы жылу электр стансаларына негізделген, олар көмір, мұнай және газ сияқты органикалық отын негізінде жұмыс істейді. Бұл стансалар жалпы өндірілетін электр энергиясының 64 %-н құрайды. Бірақ болашақтағы энергетикалық сұраныс пен ұсыныс энергетикалық секторға әсер ететін көптеген басқа проблемаларға тәуелді, атап айтқанда саяси, экономикалық және реттеушілік.
Болашақта энергетикалық тапшылықты болдырмаудың жолы атом энергетикасын дамыту болып отыр. Атом энергетикасының негізгі шикізат көзі Қазақстан Республикасы жерінің қойнауында басқа да көптеген қазба байлықтар сияқты мол. Бұл өнеркәсібі дамуының басты бағыты – қазба байлықтарды игеру болып табылатыны Қазақстан үшін аса маңызды.
Уранның ерекшелігі оның әрі арзан, әрі жоғары концентрацияланған энергия көзі екендігімен анықталады. Ғалымдардың есептеулері бойынша 1 кг уран дәл осы мөлшердегі көмірден бөлінетін энергиядан 20 мың есе жоғары электр қуатын бөлетін көрінеді.
Қазақстан әлемдік уран қорының төрттен бір бөлігіне ие. Уран кенішінің басым бөлігі Оңтүстіктегі Қаратау, Созақ, Бетпақдала өңiрлерi мен Мойынқұм-Шу аймағында, Каспий өңiрi мен Маңғыстауда, Қызылорда облысындағы Шиелi, Жаңақорған аудандарында орналасқан.
Қазақстанда уран рудаларын өңдеу үшін күкірт қышқылын пайдалану арқылы ұңғымамен жер асты сілтілеу жүйесі ұзақ жылдар бойы пайдаланылып келеді. Кеніштерді ұңғымамен жер асты сілтілеу жүйесі арқылы өңдеу «инфильтрациялық» немесе «гидрогенді» деп аталатын топқа жататын «құмдақ» түрдегі кеніштерді игеруде тиімділік көрсетеді. Бұл тек экономикалық емес, экологиялық жағынан қоршаған ортаға тигізілетін зиянның анағұрлым азаятынымен байланысты. Бірақ, кез келген технологиялық үдерістің белгілі дәрежеде қоршаған ортаға зиян келтіретіні анық. Сол себепті диссертациялық жұмыстың тақырыбы бүгінгі күннің өзекті мәселесі болып табылады.
Мәселенің зерттелу деңгейі. Уран өндіру технологиялары, радиобелсенділікті өлшеу, яғни дозиметрия және уран өндіретін аймақтың қоршаған орта нысандарына әсері Торғаев Ə.Ə., Базанова И.А., Мүсəпірова Б.Б., Баязит Н.Х., Асқарова Г.Ш., Берікболов С.Б., Бекенова Ж.И., Алтаева И.З., Батырбаев Н.М., Исенеева К.К., Смаилова Г.К., Абдулаев Д., Ахмеджанов Т.Қ., Бермухамбетов В.А., Музапаров М.Ж., Мажренова Н.Р., Асқарова Ә.С. сияқты көптеген отандық және шетелдік ғалымдардың еңбектерінде зерттелген.
Жұмыстың мақсаты. Уран өндіретін аймақтың қоршаған орта нысандарындағы (ауасы, суы және топырағындағы) радиобелсенділікті зерттеу негізінде геоэкологиялық жағдайын бағалау.
Зерттеу міндеттері:
-
уран өндірісінің әлеуметтік-экономикалық және экологиялық пайдасы мен зиянын оқып-зерттеу;
-
Қазақстандық уран өндірісінің дамуы, «Қазатомөнеркәсіп» АҚ-ның құрылуы, өндірісте қолданылатын технологиялық үдерістерге әдеби шолу жасау, ғаламтордан мәліметтер жинақтау;
-
Шиелі аумағы уран өндіретін аймағының ауа, су және жер қорларының (топырағы) құрамының радиобелсенділігіне талдау жасау;
-
уран өндірісінің Шиелі ауданының әлеуметтік-экономикалық даму қарқындылығына әсерін оқып-зерттеу;
-
Шиелі аумағы уран өндіретін аймағының қоршаған ортаға әсерін геоэкологиялық бағалау.
Зерттеу нысаны: Уран өндіретін аумақтың қоршаған орта нысандары - ауасы, суы және топырағы.
Зерттеудің теориялық және әдістемелік негіздері: Шиелі аумағы уран өндірісі нысандары орналасқан маңайдың, санитарлық-қорғау аймағының, ауасы, суы және топырағындағы радиобелсенділік гамма спектрометрлік әдіспен зертханалық талдау негізінде анықталды. Зертханалық талдау қазіргі заман талабына сай сезімталдығы жоғары «Прогресс» спектрометрлік құралымен жүргізілді.
Ғылыми зерттеудің жаңалығы:
- Уран өндірісінің даму қарқындылығы мен ауданның геоэкологиялық жағдайы арасындағы байланыстың анықталуы;
- Шиелі аумағы уран өндіретін аймағының қоршаған ортаға әсері ауа, су және топырақ құрамындағы радиобелсенділікті анықтау негізінде геоэкологиялық бағалануы.
Қорғауға ұсынылатын нәтижелер мен тұжырымдар.
- Уран өндірісінің даму қарқындылығы мен ауданның геоэкологиялық жағдайы арасындағы байланыстар;
- Уран өндірісінің қоршаған ортаға әсерін геоэкологиялық бағалау нәтижелері мен қорытындылары.
Зерттеудің сынақтан өтуі (апробация). Магистрлік диссертациялық жұмыс «Химия және экология» кафедрасы және Жаратылыстану және аграрлық технологиялар институты кеңейтілген мәжілістерінде тыңдалды.
Автордың жеке үлесі. Мәселенің қойылуы мен оның шешімі және барлық эксперименттік жұмыстар мен алынған нәтижелерді талдау және ғылыми мақалалар мен тезистер түрінде дайындау автордың тікелей қатысуымен орындалды.
Ғылыми нәтижелердің дәйектілігі мен негізделгендігі.
-
ауа, су және жер қорлары (топырағы) құрамындағы радиобелсенділікті зерттеуден өткізу үшін арнайы салалық стандарт бойынша орташаланған үлгілердің пайдаланылуы;
-
ауа, су және жер қорлары (топырағы) құрамындағы радиобелсенділікті зерттеуден өткізу дәл әрі сапалы қазіргі заман талабына сай жетілдірілген физика-химиялық әдістермен талдануы;
-
нәтижелердің республикалық және халықаралық конференциялар материалдарында жариялымға шығарылуы;
-
жаратылыстану және аграрлық технологиялар институтының және кафедраның кеңейтілген мәжілісінде талқылануы;
-
ғылыми-зерттеу нәтижелерінің оқу үдерісіне енгізілуі.
Жұмыстың құрылымы. Диссертация кіріспеден, 4 тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен құралады. Жұмыс 17 сурет, 3 диаграмма, 21 кестеден жинақталған. Магистрлік диссертация тақырыбы бойынша 3 мақала жарияланды. Жұмыстың жалпы көлемі 89 бет, қосымша 7 беттен және пайдаланылған әдебиеттер саны 93.
ЖҰМЫСТЫҢ НЕГІЗГІ МАЗМҰНЫ
Дүние жүзіндегі уранның әлемдiк қорының 80 %-ы 9 елдің үлесiне тиедi. Олар: Аустралия, Қазақстан, Канада, ОАР, Намибия, Нигерия, Ресей, Бразилия және АҚШ. Жалпы уран өндiрiсiнен алғы шептегi үш мемлекет Канада мен Австралиядан кейін Қазақстан тұр.
Қазақстан Республикасының жер қойнауында әлемдегі барланған уран қорының 19 -ы шоғырланған. Бүгінде Қазақстан уран қоры жағынан дүние жүзінде бірінші орын алады, яғни әлемдегі бар уранның төрттен бірі, яғни төрт миллион тоннаның бір миллионы еліміздің даласында жатыр.
«Қазатомөнеркәсіп» Ұлттық атом компаниясы акционерлік қоғамы Қазақстан Республикасы Президентiнiң «Қазатомөнеркәсiп» ашық акционерлік қоғамы мемлекеттің 100 % үлесi бар жабық акционерлік қоғам нысанындағы «Қазатомөнеркәсіп» Ұлттық атом компаниясы» етіп қайта құру туралы” 1997 ж. 14 шiлдедегi № 3593 Жарлығымен құрылды.
«Қазатомөнеркәсіп» АҚ уран мен оның қосылыстарын, өзге де металдарды экспорттау жөніндегі, атом энергетикасы стансаларына арналған ядролық отынның, арнайы жабдықтар мен технологиялардың, екi ұдайы қолданыстағы материалдардың экспорты мен импорты бойынша ұлттық бас оператор болып табылады.
Кен орнын ұңғымамен жер асты сілтілеу тәсілін ауа райының кез келген жағдайында қолдануға болады. Ұңғымамен жер асты сілтілеу кенді әдеттегі шығару тәсіліне қарағанда жалпы құрылыс нысандарын салуды азайтады, нәтижесінде қаржы шығыны 2-4 есе қысқарады; ұңғымалы жүйе кәсіпорындарды біртіндеп іске қосуды қамтамасыз ете алады және жұмсалған алғашқы қаржыны қысқа уақыт ішінде қайтарып алуға мүмкіндік береді; кәсіпорынды одан әрі дамытуды пайдаланудан түскен қаржы есебінен қамтамасыз ету мүмкіндігі жоғары; ұңғымамен сілтілеу арқылы жұмыс істейтін кәсіпорындардағы өнімнің жалпы өзіндік құны кенді әдеттегі шығару тәсіліне қарағанда 3-6 есе төмен болады; ұңғымамен жерасты сілтілеу жүйесі рудадағы уран мөлшеріне қойылатын талаптарды төмендетеді және кеніштердегі жұтаң кендерді игеру тиімділігін арттырады. Жер асты сілтілеу геотехнологиясын қолдану барысында ұңғымалар төзімділігі мен беріктігі ерекше материалдардан жасалады.
«КБ-6» және «Семізбай-U» ЖШС-нің еңбегі негізінен уран рудаларын ұңғымалар тәсілімен жер асты сілтілеу арқылы шығару, одан әрі алынған жер астында сілтіленген ерітінді өнімдерін сорбциялық шоғырландыру әдісімен өңдеуге бағытталған. Уранды жер асты сілтілеу тәсілі «Қарамұрын» және «Иіркөл» рудниктерінде қолданылады. Рудниктер Қызылорда облысы Шиелі ауданының аумағында орналасқан.
Табиғи уранның химиялық концентратының (ТУХК – «сары кек») дайын өнімін алу технологиясы Na2U4O3 компоненті негізінде сілтілейтін күкірт қышқылды ерітінділерді ұңғыма арқылы енгізу және уранил сульфаты түріндегі пайдалы компоненті бар өнімдік ерітіндіні кері айдайтын тұйық жүйе арқылы ұйымдастырылады.
Радиобелсенді қалдықтарды қауіпсіз түрде сақтау бүкіл дүниежүзі бойынша әлі күнге дейін шешімі табылмай отырған мәселе. Қазақстан Республикасында да дүниежүзілік стандартқа сай жабдықталған радиобелсенді қалдықтарды сақтайтын бірде бір орын жоқ.
Уран негізінен альфа-сəуле таратушы көзге жатады. Уранмен бірге гамма-сəуле таратушы Ra жəне Rn уран кендерін қайта өңдеудің бірінші сатысында, яғни технологиялық үдерістің бас жағында бөлініп шығады. Кендерді сірке қышқылында еріту кезінде Rn ұшып кетеді, ал Ra қатты зат түрінде қалады.
Өнеркәсіптік өндірістердің айналасында ластауға тиым салынған аумақ болады. Мұндай аумақты санитарлық-қорғау аймағы деп атайды.
Санитарлық-қорғау аймағы (СҚА) – елді-мекендерге қарағанда арнайы мақсаттағы аймақтар, аймаққа қолайсыз факторлардың ықпалын әлсірету мақсатында өнеркәсіптік ұйымдар мен басқа да өндірістік, коммуналдық және қойма нысандарына жақын жатқан елді-мекенді аумақтардан, азаматтық-тұрғын үй мақсатындағы ғимараттар мен үймереттерден бөлектенетін аумақ.
Өнеркәсіптік кәсіпорындардың СҚА-на негіздеме беру бойынша жобаларды әзірлеу 2007 жылғы ҚР Экологиялық кодексінің, ҚР Үкіметінің 2012 жылғы «Өндірістік мақсаттағы ғимараттар мен құрылыстарға қойылатын санитарлық-эпидемиологиялық талаптар» және «Өндірістік нысандардың санитарлық-қорғау аймағын анықтау бойынша санитарлық-эпидемиологиялық талаптар» санитарлық ережелерін бекіту туралы № 93 Қаулысының (14.03.12, Казахстанская правда газетінде жарияланған) және басқа нормативтік құжаттардың негізінде орындалады. СҚА мөлшерлеріне негіздеме беру жаңа өндірістік нысандардың құрылысына жобалық құжаттамасына «Қоршаған ортаны қорғау» бөлімдерінің құрамында, сондай-ақ жаңа кәсіпорындарды жобалау сатысында және бұрыннан жұмыс істеп жатқан кәсіпорындар үшін дербес жоба түрі ретінде орындалады.
Уран өндірісі орналасқан аумақ үшін СҚА-ның шекарасы белгіленген. «Иіркөл» және «Қарамұрын» рудниктерінің СҚА геотехнологиялық аудан және жер асты сілтілеу үдерісінің толық жүруі және үдерісті бақылау орнының айналасынан аумақтың максимал радиусы бойынша белгіленеді. Бұл кәсіпорын шығаратын ластаушының түріне, жергілікті жердің географиялық-климаттық жағдайына қарай ескеріледі. Мысалы, аталған рудниктер үшін ластаушылар ШРК-дан аспайтын аймақ 250-280 м радиуста белгіленген. СҚА кәсіпорын үшін СН 245-71 - «Өнеркәсіптік кәсіпорынды жобалаудың санитарлық нормалары» және оған қосымша СПН-77, «Руда өңдейтін кәсіпорындарды жобалауға қойылатын талаптардың, V-бөлімін негізге алып жасалады.
Қоршаған ортаға әсерді бағалау (ҚОӘБ) экологиялық сараптаманың терең және көлемді нұсқасы. Сондықтан жұмыс істеп тұрған кәсіпорынның ҚОӘБ жұмыстары үздіксіз және мұқият жүргізілуі бүгінгі күннің өзекті мәселесі.
ҚОӘБ қоршаған ортаға және адам денсаулығына тікелей немесе жанама әсер ететін шаруашылық еңбегінің кез келген түрі бойынша Қазақстан Республикасы Экологиялық кодексінің 35, 36, 38 баптары негізінде жүргізіледі. Бұл кәсіпорын қызметінің маңызды тармағы.
Кеніштерде уранды жер асты сілтілеу тәсілімен шығаратын шаруашылық еңбегі үшін ҚОӘБ жүргізу мақсатында жасалатын Жоба ЖШС-дегі өндіріс көлемінің ұлғаюына байланысты Экологиялық реттеу комитетімен келісіледі және ҚР ҚОҚМ Арал-Сырдария экология Департаментінің бақылауымен 19.06.2009 ж. №01-04/1573 қорытындысы негізінде жүргізіледі.
ҚР Экологиялық Кодексі (38 бап) бойынша ҚОӘБ қоршаған ортаны қорғау облысында қызмет көрсетуге және жұмыстарды орындауға лицензиясы бар жеке және заңды тұлғалармен орындалады. ҚОӘБ жобасын жасау ҚР ҚОҚ Министрлігімен лицензияланған экологиялық компанияға тапсырылады.
ҚОӘБ бойынша атмосфералық ауаның ластануы, беткі және жер асты суларына әсер, қоршаған ортаның радиациялық және уыттылық жағдайын бағалау, топырақ, өсімдік және жануарлар әлемінің жағдайы, электромагниттік әсерлер, шу және дірілмен ластану, радиациялық және уыттылық қауіпсіздікті қамтамасыз ету, қоршаған орта мониторингін жүргізу арқылы шығарындыларды анықтау, топырақтың ластануын бақылау, беткі және жерасты суларының күйін бақылау, СҚА-ның тазалығын тексеру шаралары жүргізіледі.
Зерттеу материалдары мен әдістері. Шиелі ауданында орналасқан уран өндіретін цехтарда қоршаған орта нысандарын радиобелсенділікке жоспарлы түрде күнделікті тексеріп отыратын, қазіргі заманға сай құрал-жабдықтармен жабдықталған «Радиациялық қауіпсіздік және қоршаған ортаны қорғау» бөлімінде зертхана бар. Барлық зерттеу, талдау жұмыстарын осы зертхана қызметкерлері орындайды. Жергілікті зертханадан басқа жылына жоспарлы түрде Республикалық және облыстық СЭС қызметкерлері тексеру жұмыстарын жүргізеді және жергілікті зертхана жүргізген сараптама нәтижелерін тексереді, яғни сыртқы аудит жасалады.
Атмосфераны ластаушы нысандарды бақылау үшін УПРЗА ЭРА Бағдарламалық Кешені (1,7 нұсқасы) пайдаланылады. Бағдарламалық Кешен атмосфераның жерге жақын бөлігіндегі барлық ластаушы көздерден үлгілер алып, азот қостотығы, көміртегі тотықтары, автокөлік қозғалтқышынан бөлінетін альдегидтерді, күкірт қостотығы және т.б. көптеген зиянды химиялық заттардың мөлшерін анықтайды.
Ластаушы заттарды шығаратын көздерде ШРШ мөлшерін бақылауға арнайы график бойынша жоспар жасалады және бақылаудың кезеңділігі белгіленеді. Шығарылған радионуклидтердің мөлшері Республикалық СЭС орталығында гамма-спектрометрлік талдау әдісімен орындалады. Шығарындылар құрамындағы анағұрлым маңызды U-238, Th-230, Ra-226, U-235, К-40 сияқты компоненттер анықталады.
Атмосфераға шығарылатын радионуклидтердің көлемдік ШРШ-ның мөлшері жобасын «Экотера» ЖШС-і, соңғы кездері «Цитрин» ЖШС-і жасайды. Жергілікті тұрғындар мен қызметкерлер үшін РҚМ-99 (НРБ-99) сәйкес радионуклидтердің рауалы орташа көлемдік мәні анықталады.
Уран өндіретін цехтарда СҚА-ның топырағы, суы және қорымдардағы радиобелсенділік «Прогресс» деп аталатын спектрометрлік кешенмен анықталады. Бұл құралдар жылына бір рет дәлдік бойынша тексеруден өткізіледі.
«Прогресс» деп аталатын спектрометрлік кешен альфа-, бета- және гамма-сәулелер шығаратын белсенділікті өлшеуге арналған. «Прогресс» спектрометрлік кешені бүгінгі күні Ресей, Қазақстан және көптеген басқа шетелдердің 2000-нан астам радиациялық бақылау зертханаларында пайдаланылады. Кешен алфа-, бета- және гамма-сәулелердің үшеуін бірдей өлшеуге мүмкіндігі бар компьютерлік бағдарламамен жабдықталған. Сәулелерді тіркеуші спектрлік детектор компьютерге USB-порты арқылы жалғанады. Бір компьютерге жалғанатын детекторлар санына шек қойылмаған.
«Прогресс» деп аталатын спектрометрлік кешен көмегімен өндіріс орнының бірнеше «Радиациялық қауіпсіздік және қоршаған ортаны қорғау» бөлімінің және СЭС қызметкерлері тарапынан ҚОӘБ және Қоршаған орта мониторингі бойынша экологиялық заңдарға негізделіп белгіленген орындардан топырақ пен судан үлгілер алынады. Үлгілердің алыну уақыты сараптама хаттамасында міндетті түрде келтіріледі. Үлгілердің сәйкестігі МИ KZ 07.00.00304-2004, ПП РК 202 (03.02.2012 ж.) стандарты негізінде НҚ-ға (НД) тексеріледі.
Топырақ пен су үлгілері алынатын нысандардан алынатын су үлгілері санитарлық-эпидемиологиялық сараптамадан өткізіледі, яғни су құрамы ішуге жарамдылыққа тексеруден өткізіледі. Тексеру нәтижесі бойынша санитарлық дәрігер қорытынды жасайды, судың жарамды не жарамсыздығына сәйкес құжаты бойынша анықтап береді.
Су үлгілеріндегі альфа- және бета- белсенділік РҚМ-99 (НРБ-99) және СанПиН 3.1.067-97 құжаттарына сәйкес талданады.
Шиелі ауданындағы уран кенішінен қоршаған ортаға негізінен цезий – 137 (Cs-137), торий – 232 (Th-232), радий – 226 (Ra-226) және калий – 40 (K-40) радионуклидтері шығуы ықтимал. Қоршаған орта нысандары осы радионуклидтердің мөлшерін сараптамадан өткізеді.
Атмосфералық ауаны ластанудан қорғау. Кеніштердегі ластаушы көздерді тіркегенде атмосфераны ластайтын 42 ұйымдастырылған және ұйымдастырылмаған көздер анықталған. Өндірістік еңбектің нәтижесінде атмосфераны ластайтын шығарындылардың ластаушы көздерді (АЛК) пайдаланудан атмосфераның ластану деңгейін есептеу «Атмосфераның ластануын есептеуге арналған (УПРЗА ЭРА) бағдарламалар кешенінің» 1.7 нұсқасы негізінде ҚР пайдалануға берілген нормативтік-әдістемелік құжатнамаға сәйкес орындалады.
Жүргізілген есептеулерді талдаудың көрсетуі бойынша Жер бетіне жақын қабаттардағы СҚА-ның шекарасындағы (ол өңдеуші зауыт үшін 300 м құрайды) ластаушы заттардың фондық концентрациядан аспайтыны анықталған, 1 кесте.
1 – кесте. Атмосфераға шығарылатын ластаушы заттардың тізімі.
ЛЗ коды
|
Заттардың атауы
|
ШРК, мак.
б.д. мг/м3
|
ШРК, орт. тәул.
мг/м3
|
ӘШҚД
(ОБУВ)
|
Қауіп-тілік сыны-бы
|
2009-2012 ж.ж. ЛЗ шығарындылары-ның мөлшері
|
г/тәул.
|
т/жыл
|
0123
|
Темір үш тотығы
|
-
|
0,04
|
-
|
3
|
0,025
|
0,1687
|
0143
|
Марганец және оның қосылыстары
|
0,01
|
0,001
|
-
|
2
|
0,0028
|
0,0157
|
0203
|
Хром
|
-
|
0,0015
|
-
|
1
|
0,00042
|
0,0013
|
0304
|
Азот (ІІ) тотығы
|
0,4
|
0,06
|
-
|
3
|
0,3635
|
1,3735
|
0328
|
Көміртегі (қара күйе)
|
0,15
|
0,05
|
-
|
3
|
0,1576
|
0,6035
|
Жалғасы. 1 – кесте. Атмосфераға шығарылатын ластаушы заттардың тізімі.
0337
|
Көміртегі тотығы
|
5
|
3
|
-
|
4
|
2,3448
|
20,008
|
0703
|
Бенз(а)-пирен
|
-
|
0,000001
|
-
|
1
|
0,000003
|
0,00017
|
2704
|
Мұнай бензині
|
5
|
15
|
-
|
4
|
-
|
0,7176
|
2754
|
Алкандар С12-С19
|
1
|
|
-
|
4
|
0,9041
|
2,5786
|
2902
|
Қалқыма-лы заттар
|
0,5
|
0,15
|
-
|
3
|
0,2064
|
0,8163
|
2936
|
Ағаш шаңы
|
-
|
|
0,1
|
-
|
1,654
|
0,8215
|
0301
|
Азот (ІV) тотығы
|
0,085
|
0,04
|
-
|
2
|
2,2501
|
8,8836
|
0303
|
Аммиак
|
0,2
|
0,04
|
-
|
4
|
0,0513
|
0,7955
|
0322
|
Күкірт қышқылы
|
0,3
|
0,1
|
-
|
2
|
0,09151
|
0,6076
|
0330
|
Күкірт тотығы
|
0,5
|
0,05
|
-
|
3
|
0,6080
|
4,5363
|
Атмосфералық ауаның ластануын бағалағанда қозғалмалы автокөліктен және қосымша көліктерден шығатын шығарындылар ескеріледі.
Атмосфералық ауа сапасының белгілері ретінде РКБтұрғ. алынады және ШРШ радионуклидтердің қорытынды әсері бойынша есептеледі, іс жүзіндегі көлемдік белсенділіктің РКБтұрғ. қатынасы 0,5 бэр-ден аспайтын жағдайы алынады.
Қарамұрын және Иіркөл аумағының СҚА шегіндегі атмосфералық ауадағы радионуклидтердің мөлшері (РКБтұрғ.) шектік рауалы концентрациядан аспайтыны анықталды. Есептеулер шығарынды көзінен 30 м радиустағы қауіп факторлардың максимал мәні 0,091, ал шығарынды көзінен 300 м қашықтықта 1 %-дан аз екені белгілі болды, яғни СҚА (радиусы 300 м артық болғанда) түзетуді қажет етпейді.
Талдау нәтижесі А.Нұрғызариновтың еңбегіндегі Ұлттық баяндамадан келтірілген талдаулармен және Қызылорда облыстық экология басқармасының көрсетілген мәліметтермен салыстырылды. Салыстыру қосымша зиянды радиобелсенділіктің өндірістің СҚА-да түзілмегенін көрсетті.
Ұңғымамен жер асты сілтілеу технологиясының жұмысын талдағанда апаттық немесе кездейсоқ шығарындылардың таралу қаупі алдын ала тексеруден өткізіліп отырады.
Атмосфералық ауаны потенциалды ластаушылар үшін бағдарламалар кешені көмегімен олардың СҚА-мен салыстырғандағы таралу ауданы анықталады және Қазгидромет көмегімен гамма-түсірілімдер дайындалады. Мысалы, көміртегі тотығы, оның коды – 0337, СҚА ішінен ШРК мөлшерінің таралу шекарасы және ШРК-дан қаншалықты асып тұрғаны көрсетіледі.
Өндірістің беткі және жер асты суларын қорғау шаралары. Солтүстік Қарамұрын ауданында тереңдігі 680 м болатын 2 суалғыш ұңғыма бар. Оңтүстік Қарамұрын ауданында суалғыш грунт суын пайдаланады. Аудандарда 500-800 м тереңдікке дейін баратын 8 бақылаушы ұңғыма орналасқан.
Суды пайдалану және шығару бойынша есептеулер жүргізіледі және сулардың құрамы сағатына және тәулігіне грамм, ал жылына тонна есебімен шектік рауалы төгінділер (ШРТ) мөлшерімен салыстырылады. Шаруашылық-тұрмыстық мақсатта пайдаланатын сулар биологиялық тазарту қондырғылары арқылы өткізіледі.
Технологиялық ақаба сулар тұйық су жүйесімен айналады, қолданыстан кейін сілтілеу ерітіндісін дайындауға жұмсалады. Технологиялық ғимарат су өткізбейтін және суды ағызып жіберетін жүйемен жабдықталған. Ұңғымаларды пайдалану кезінде түзілген технологиялық сулардың құрамында әлсіз болса да радиобелсенді қалдықтар болады, олар арнайы ыдыстарға жинақталады, соңынан жер асты сілтілейтін технологиялық жүйеге қайта жіберіледі.
Техникалық және бақылаушы ұңғымалар суы құрамындағы радиобелсенділік мөлшері ШРК-дан төмен, елеусіз болғандықтан, уран кеніші орналасқан ауданның СҚА-дағы су құрамы таза деп есептеледі.
Беткі және жер асты суларының ластануын болдырмау үшін алдын алу шараларының кешені қарастырылған. Cуағар каналдан алынған техникалық су және бақылаушы ұңғымалардан алынған су үлгілеріндегі радиобелсенділіктің мәндері 2-3 кестеде көрсетілген. Мұндағы тиімді меншікті белсенділіктің мәні (3) формуламен есептеледі.
2 – кесте. Техникалық су құрамындағы радиобелсенділік.
Тіркеу №
|
Үлгінің атауы
|
Алыну орны
|
Меншікті белсенділік, Бк/кг
|
Cs-137
|
Th-232
|
Ra-226
|
K-40
|
Тиімді меншікті белсенділік
|
1
|
Техникалық су ТЖ-13
|
«Қарамұрын» цехы учаскесінің суағар каналы 25
|
0,6
|
2,15
|
2,72
|
18,0
|
-
|
2
|
Техникалық су ТЖ-14
|
1,13
|
0,23
|
3,07
|
18,0
|
-
|
3
|
Техникалық су ТЖ-15
|
1,44
|
1,25
|
0,91
|
18,0
|
-
|
4
|
Техникалық су ТЖ-16
|
1,74
|
0,25
|
1,64
|
9,3
|
-
|
3 – кесте. Бақылаушы ұңғымалар суы құрамындағы радиобелсенділік.
Тіркеу №
|
Үлгінің атауы
|
Алыну орны
|
Меншікті белсенділік, Бк/кг
|
Cs-137
|
Th-232
|
Ra-226
|
K-40
|
Тиімді меншікті белсенділік
|
1
|
Бақылаушы ұңғыманың суы
|
Ұңғыма №90 н
|
0,4
|
0,74
|
1,09
|
6,38
|
-
|
2
|
Бақылаушы ұңғыманың суы
|
Ұңғыма №3-2000 н
|
0,13
|
0,13
|
0,39
|
6,44
|
-
|
3
|
Бақылаушы ұңғыманың суы
|
Ұңғыма №105 н
|
0,4
|
0,46
|
0,72
|
6,26
|
-
|
4
|
Бақылаушы ұңғыманың суы
|
Ұңғыма №26-02 н
|
0,22
|
0,33
|
1,03
|
6,29
|
-
|
Топырақты өндіріс қалдықтарынан қорғау шаралары. Уран кеніші орналасқан жердің топырағы сортаң-құмды шөл болып келеді. Кеніш аумағында төбелі және дөңді құмдар қалыптасқан.
Топырақ аллювийлі-шабындықты түрден – құм, құм мен саз араласқан тау жыныстарынан, шаңды саздан тұрады, топырақ - өсімдік қуаты 0,5 м дейінгі қабатта қалыптасқан. Топырақта тұздық құрамы бойынша кальций сульфаты (0,325 %), натрий сульфаты (0,310 %), магний сульфаты (0,0186 %) хлорлы натрий (0,188 %), қальций гидрокарбонаты (0,036 %), қарашірік (2,715 %) кездеседі. Топырақтың тығыздығы мен орнықтылығы төмен, құмның су сіңіру қабілеті өте жоғары.
Калий-40, радий-226, торий-232 табиғи изотоптарға жататын болғандықтан, олардың үлгілердегі мөлшері топырақтың түріне байланысты анықталады. Егер топыраққа тыңайтқыш пайдаланылған болса, аталған изотоптардың мөлшері тыңайтқыштың түріне қарай өзгереді. Өндіріс орнының СҚА-да егін егілмейді, тыңайтқыштар қолданылмайды.
Зертханалық талдау нәтижелері Сырдарияның төменгі ағысындағы атыраулық топырақтарды радиологиялық зерттеу нәтижелерімен салыстырылды. Салыстыру цезий – 137 радионуклиді бойынша жүргізілді. Себебі, атыраулық топырақтар мен трасса бойында кездесетін радионуклидтің түрі осы цезий – 137. Екі нысан бойынша басқа бірдей радионуклидтің түрі кездеспейді. Салыстыру нәтижесі радиобелсенділігі төмен қалдықтарды тасымалдайтын Шымкент-Самара трассасы бойынан алынған топырақ құрамындағы радиобелсенділіктің ШРК мәнінен төмен екенін көрсетті, 4-5 кестелер.
4 – кесте. Топырақтың меншікті белсенділігінің мөлшері.
Атыраулық топырақ
|
Шымкент-Самара трассасының бойынан алынған топырақ,
меншікті белсенділік, Бк/кг
|
Цезий -
7,6-8,6; Бк/кг
|
3,82
|
2,77
|
4,96
|
6,89
|
2,37
|
3,55
|
1,43
|
8,64
|
0,79
|
3,56
|
2,54
|
11,87
|
3,25
|
3,48
|
6,66
|
13,06
|
3,66
|
3,45
|
3,71
|
12,24
|
5 – кесте. Қоршаған орта нысандары бойынша радиобелсенділік мәндерін салыстыру нәтижелері.
Радионуклид-тің түрі
|
Радиобелсенділігі төмен қалдықтарды тасымалдайтын Шымкент-Самара трассасы ТН-4
|
Радиобелсенді қалдықтардың көму пункті аумағы, ТН-5
|
Геотехникалық аудан учаскесі
ГТАУ – 2 блок 20-9, ТН-3
шлам жинағышы
|
Радиобелсенді қалдықтардың қорымы аумағы, ТН-5
|
Cs-137
|
2,77 Бк/кг
|
3,91 Бк/кг
|
3,55 Бк/кг
|
4,69 Бк/кг
|
Th-232
|
29,46 Бк/кг
|
23,39 Бк/кг
|
28,81 Бк/кг
|
24,69 Бк/кг
|
Ra-226
|
49,82 Бк/кг
|
32,13 Бк/кг
|
46,34 Бк/кг
|
28,41 Бк/кг
|
K-40
|
576,6 Бк/кг
|
567,0 Бк/кг
|
437,5 Бк/кг
|
466,9 Бк/кг
|
Зертханалық талдау үшін геотехнологиялық аудан бөлігінен, радиобелсенді қалдықтардың беткі орналастыру аумағы және радиобелсенді қалдықтар қорымы маңайындағы СҚА-нан топырақ үлгілері алынып, сараптамадан өткізілді.
Радиобелсенділігі төмен қалдықтарды тасымалдайтын Шымкент-Самара трассасы мен радиобелсенді қалдықтарды орналастыру маңайынан алынған топырақ үлгілерінің радиобелсенділігі өзара салыстырылды. Салыстыру барысындағы радиобелсенді қалдықтар қорымы маңайынан алынған топырақ үлгілерінде радиобелсенділіктің кейбір радионуклидтер үшін шамалас, ал кейбір радионуклидтер үшін жоғары, кейбір радионуклидтер үшін төмен екені анықталды. Қорыта айтқанда, тасымалдау барысында радиобелсенді қалдықтарды радиациялық қауіпсіздік талаптарына сай орналастырып, қорымға жеткізеді. Ал, қалдықтар қорымы радиобелсенділіктің көзі болып табылады.
Геотехнологиялық аудан бөлігінен алынған топырақ үлгілері құрамындағы радиобелсенділік нәтижелері радиобелсенді қалдықтардың қорымы маңайынан алынған топырақ үлгілері құрамындағы радиобелсенділіктің мөлшері анықталып, топырақтағы радиобелсенділікті анықтау үшін үлгілер алынған орындар бойынша нәтижелер салыстырылды. Салыстыру барысында 1 кг топырақтағы радиобелсенділік мөлшері Шымкент-Самара трассасы бойынан алынған топырақта цезий - төмен, радий, калий және торий – жоғары болып тұр, радиобелсенді қалдықтар қорымы аумағы топырағымен салыстырғанда цезий – 137 бойынша 1,69 есе артық, радиобелсенді қалдықтардың беткі орналастыру аумағы топырағымен салыстырғанда 1,41 есе артық, геотехникалық аудан учаскесі 1,28 есе артық. Мұндай айырмашылық торий – 232, радий – 226, калий – 40 бойынша да радиобелсенділік мөлшерінің жоғары екені анықталды.
Радиобелсенділік трасса бойында жоғары, қалдықтар қорымы аумағында төмен. Қалдықтар қорымында радионуклидтердің белсенділігі төмен болуы ең алдымен топырақтың түріне байланысты, мұндағы топырақ құмды болып келеді. Құмды топырақ сусымалы болғандықтан радионуклидтер онда ұзақ уақыт тұрақтап қала алмайды. Трассаның бойындағы топырақ тығыз, сазды болып келген, оның үстіне трасса жиегінде өсімдіктер өседі. Өсімдіктердің тамыры топырақтың тұрақтылығына әсер етеді және радионуклидтерді өзіне жинақтауға қабілетті.
Шымкент-Самара трассасы бойымен радиобелсенділігі төмен қалдықтарды тасымалдау кезінде қауіпсіздік ережесі сақталмайтындықтан деп ескеріледі. Радиобелсенді қалдықтардың беткі орналастыру аумағынан алынған топырақтағы радионуклидтердің белсенділігі трассадағы белсенділікпен салыстырғанда цезий – 137, радий – 226 бойынша төмен, ал торий – 232, калий – 40 радионуклидтері бойынша жоғары. Геотехникалық аудан учаскесі шламжинағышы аумағынан алынған топырақтағы радионуклидтердің белсенділігі трассадағы белсенділікпен салыстырғанда цезий – 137 жоғары, радий – 226, торий – 232, калий – 40 радионуклидтері бойынша төмен екені анықталды. Бұл өз кезегінде топырақтың түріне байланысты түсіндіріледі. Радиобелсенділік жоғары болған трасса бойындағы топырақ берік, сазды, құмды-сазды тау жынысы, әрі онда өсімдіктер өседі, нәтижесінде радионуклидтердің жинақталуына мүмкіндік жоғары. Ал, геотехнологиялық аудан, радиобелсенді қалдықтарды көму және радиобелсенді қалдықтар қорымы маңайында радионуклидтер аса көп тұрақтамайды. Мұндағы топырақ сусымалы құм. Дегенмен, бұл аумақтан алынған топырақ үлгілерінде цезий – 137 мен радий – 226 жоғары.
ҚОРЫТЫНДЫ
Диссертациялық жұмысты орындау барысында қойылған мақсатқа жету үшін қоршаған орта нысандарындағы радиобелсенділікті зертханалық зерттеу материалдарына талдау жасалды. Қоршаған орта нысандарының радиологиялық белсенділігін анықтау Қызылорда Облыстық Санитарлық-Эпидемиологиялық Сараптама Орталығының «Радиологиялық зерттеулер» бөлімінің зертханасында орындалды.
Уран өндіретін аймақтың геоэкологиялық жағдайын бағалау мақсатында зерттеу нысаны ретінде «Қарамұрын» және «Иіркөл» рудниктерінің СҚА-нан алынған ауа, су және топырақтың құрамы радиологиялық сараптамадан өткізіліп, алынған нәтижелер салыстырмалы талданды.
Қоршаған орта нысандары – ауа, су және топырақ құрамын зертханалық талдау нәтижелері бойынша өнеркәсіптік кәсіпорынның СҚА-ғы радиобелсенділіктің ШРК-дан аспайтыны анықталды.
Атмосфералық ауадағы күкіртті ангидрид, көміртегі тотығы, марганец пен оның қосылыстары және т.б. ластаушылардың СҚА-ның ішіндегі аумақтағы концентрацияларында аздап жоғары болатыны анықталды. Бірақ бұл рұқсат етілген аймақта ескерілген. Атмосфералық ауада радиобелсенділік тіркелмеді. Бұл аймақтағы ауа ағынының жоғарылығына байланысты болса керек.
Топырақ үлгілері алынған нысандар радиобелсенділігінің мөлшері салыстырылды. Нәтиже бойынша радиобелсенділігі төмен қалдықтарды тасымалдайтын Шымкент-Самара трассасы бойындағы радиобелсенділіктің жоғары болатыны белгілі болды. Ал, радиобелсенді қалдықтарды орналастыру, көму орындарындағы радиобелсенділік салыстырмалы түрде төмен. Бұл жағдай алғашында түсініксіз болды, сонан соң зерттей келе зерттеу нысандары орналасқан топырақ жабынының радионуклидтердің жинақталуына көп әсері бар екені анықталды. Топырағы сазды, құмды-сазды және құмды-тасты болып келетін жерлерде радионуклидтер жақсы тұрақтайды, ал геотехнологиялық аудан және қалдықтар қорымы орналасқан сусымалы құмды жерлерде көп тұрақтай бермейді. Трасса бойында шабындықтың орналасуы, яғни топырақ бекітіліп тұрған жерлерде радиобелсенділік мәні жоғары, радионуклидтердің мұндай тәртібі олардың табиғатына және түскен жерлеріндегі басқа табиғи рабиобелсенділікке де байланысты деген қорытынды жасалды.
Зерттеу барысында Шиелі аумағында радиобелсенді қалдықтардың санитарлық нормадан асқан мөлшері тіркелген жоқ, өйткені өндірістік аймақта радиациялық қауіпсіздікке көп көңіл бөлінеді, геотехнологиялық ереже қатаң сақталады. Қызметкерлердің әрқайсысы өз міндетін жақсы игерген, қатаң тәртіппен жұмыс істейді, радиациялық қауіпсіздік жайлы сауатты, өз жұмыстарын жауапты атқарады.
Диссертация нәтижесі бойынша жарияланған ғылыми еңбектердің тізімі:
1. Асқарова Г.Ш., Мустафаева Д.Т. Геоэкология» курсынан лекциялық сабақ жүргізгенде интербелсенді әдісті қолдану //«Жаңа әлемдегі жастар және ғылым» студенттік Республикалық ғылыми-тәжірибелік конфереция материалдары, Талдықорған қ., 15-16 наурыз, 2013 ж. – С. 99-101.
2. Асқарова Г.Ш., Мустафаева Д.Т. Уран өндірісінің қоршаған ортаға әсерін бағалау //Ғылым, техника және білім басымдықтары» Халықаралық ғылыми-практикалық конференция материалдары, АКИ НАУ, Украина – Болашақ, ҚР, Қызылорда – Киев, 2013 ж.- С.181-184.
3. Асқарова Г.Ш., Мустафаева Д.Т. Уран өндірісінің Шиелі ауданы тұрғындарының әлеуметтік-экологиялық жағдайына әсері //«Бизнестің жас акулалары» жас ғалымдар мен студенттердің VІ Халықаралық ғылыми-практикалық конференция материалдары, Алматы қ., 7 ақпан 2013 ж.- 99-101 б.б.
Резюме
на реферат диссертации на соискание академической степени магистра естественных наук по специальности 6М060800- Экология
Д.Т. Мустафаева
Оценка геоэкологического состояния уранодобывающего региона
(на примере Шиелийского района)
Актуальность настоящего исследования.
В Казахстане уже многие годы используют метод подземного выщелачивания по добыче урановой руды используя серную кислоту. Обрабока рудников методом подземного выщелачивания более безопасно. Эффективность этого метода связана не только уменьшением экономического характера, но и уменьшением экологического вреда в окружающую среду. Но очевидно, что любой технологический процесс вредить окружающей среде. И поэтому тема диссертационной работы является актуальной проблемой.
Уровень исследования проблемы. Были проведены исследования по замерам радиологическим прибором дозиметром объектов окружающей среды, а также данная тема рассмотрена в исследованиях отечественных и зарубежных научных работах ученных, которые приведены литературных источниках.
Цель диссертационного исследования. Оценка геоэкологического состояния при исследовании радиоактивности в месторождениях урана (воздух, вода и почва).
В достижение указанной цели предопределяет решение ряда задач:
- исследовать социально-экономические и экологические аспекты при добычи урана;
- проанализировать радиоактивность воздуха, воды и почвы в месторождениях урана в Шиелийском районе;
- оценить геоэкологическое состояние уранодобывающего сектора в Шиелийском районе;
Объект исследования. Территория месторождение урана: воздух, вода и почва.
Теоретическая и практическая значимость исследования. Были проведены лабораторные анализы воздуха, воды и почвы спектрометрическим методом в санитарно-защитной зоне. Лабораторный анализ проведен с помощью современного чувствительного спектрометрического инструмента.
Научная новизна:
Геоэкологическая оценка радиоактивных компонентов воздуха, воды и почвы на окружающую среду в уранодобывающем секторе Шиелийского районе.
Результаты и одобрение работы к защите.
- связь между геоэкологическим состоянием района и интенсивным развитием обрабатывания урана;
- анализы и результаты геоэкологической оценки окружающей среде в месторождениях урана.
Практическая значимость и научные результаты
- Для проведения анализа воздуха,воды и почвы на содержание радиоактивных компонентов были использованы специально принятые стандарты;
-
Определение радиоактивных компонентов в воздухе, воде и в почве были использованы современные физико-химические методы.
SUMMARY
for the academic degree Master of Science on specialty
6M060800-Ecology
D.T. Mustafaeva
Assess the geo-environmental condition of the area for the extraction of uranium
(region Shieli)
The relevance. For many years, Kazakhstan has used underground penetration by working up uranium ore using sulfuric acid. Treating mines with underground development is useful for the general class of exogenous and for the development of mines in the form of sand into groups called "infiltration" and "hydrogenic". But it is obvious that any process harm the environment. And so the theme of the thesis is an actual problem.
The level of research problems. Examined the influence of industrial dust on local animal breathing, working up and burying remains of gold and uranium in an open mining, theoretical and practical significance of the underground uranium and the evaluation of radiation conditions.
The purpose of the dissertation research. Assess the geo-ecological condition in the study of radioactivity in uranium field (air, water and soil).
Achieving this goal determines the number of tasks:
- to investigate the socio-economic and environmental gains and harm working up uranium;
- assess the impact of uranium fields in the geo-environmental Shieli area;
The object of the study. The environment of the uranium fields: air, water and soil.
Theoretical and practical significance of the study. The analysis of radioactive gamma was explained in uranium and sanitary protection zone, air, water and soil with the spectrometric method in Shieli. Laboratory analysis was conducted using modern sensitive spectrometer instrument.
Scientific novelty:
1. Elucidate the relation between the state of geo-ecological area and the intensive development of working up uranium.
2. Radioactivity of air, water and soil was estimated in the fields of uranium in Shieli area.
The results and the approval of the defense.
- elucidated the relation between the state of geo-ecological area and the intensive development of working up uranium;
- the conclusions and results of geo-environmental assessment of the environment in uranium fields;
The basis of scientific results and consistency
- The use of medium-sized samples of the industry standard for the research of air, water and soil radioactivity;
- To analyze the study of air, water and soil radioactivity with a qualified and modern physico-chemical methods;
Достарыңызбен бөлісу: |