Вода, жара, реакторы АЭС

25.04.2023

Иванов Юрий, член Российского Социально-экологического Союза (РСоЭС)

Введение

Лето 2022 года в европейской части России выдалось очень жарким. Жара коснулась всей Европы, а возможно и северного полушария в целом. Вода в реках и озерах прогрелась, вызвав ажиотаж у любителей плавания и пляжного туризма. Но порадовало это далеко не всех – в атомной энергетике теплая вода вызвала проблемы технологического характера.

Данная статья является частью доклада "Состояние атомной отрасли России в 2022 году", подготовленного экспертами и партнёрами программы ПЯРУ РСоЭС

АЭС Палюэль. Крупнейшая АЭС Франции.6

 

Исходная информация

В 2018 году в Финляндии пришлось снизить выработку реактора АЭС, который сбрасывал в море воду температурой 32oC. В июле 2019 года во Франции установилась очень жаркая погода, что тоже повлияло на работу атомных реакторов. Так, на неделю были закрыты два реактора на АЭС Гольфеш. Позже возникла необходимость значительно снизить мощность на двух реакторах в Сент-Альбане и одного в Бюже. Под угрозой оказались и 14 реакторов, расположенных вдоль реки Роны. Вода на сбросном канале разогревалась настолько, что её нельзя было сбрасывать в реку. Согласно природоохранному законодательству Франции, температура воды после охлаждения реакторов не должна превышать определенное значение, так как слишком горячая вода начинает изменять экологический баланс реки или озера.

Развитие ситуации в 2022 году

В 2022 году ситуация с АЭС и жарой во Франции повторилась и усложнилась за счет коррозии труб[1], поэтому летом снова начались остановки реакторов[2]. Вода, которая использовалась для охлаждения, не отвечала стандартам качества. При охлаждении реактора она достигла такой высокой температуры, что стала совершенно не годна для сброса в водоём охладитель. В итоге 29 из 56 французских реакторов были остановлены.

Охладителем реакторов Кольской АЭС является озеро Имандра. Разница температур сбрасываемой и забираемой воды из озера составляет в среднем 11oC. Во время ледостава на озере подогретая вода теплее природной на 12-14 oC. В 1982 году была отмечена максимальная разница этих температур в 17,5 oC. Минимальный подогрев воды летом составляет в среднем 8,5-9,0 oC. Зимой температура воды в сбросном канале находится в интервале 10-15 oC.

В основном температура подогретых вод повышается в конце апреля. Максимальные значения обычно достигаются в конце июля и в начале августа до 22-27 oC[3]. Подогретые воды поступают в губу Молочная с температурой, превышающей температуру озерной воды.

По степени прогрева воды в этой губе и участке (плесе) Бабинской Имандры выделяются три зоны:

- зона 1 - сильного теплового воздействия: ∆t0 > 8 oC, площадь зоны около 0,1 км2;

- зона 2 - среднего (умеренного) теплового воздействия: ∆t0 = 3-8 oC, площадь до 3 км2;

- зона 3 - слабого теплового воздействия: ∆t0 < 3 oC, иногда достигает 5 oC, площадь колеблется от 10 до 20 км2[4].

На участках зоны 1 и зоны 2 льда не образуется, даже при низких температурах.

Озеро Имандра (Мурманская область), автор Вадим Лихачёв

 

В 2010 году был опубликован доклад «Экологическое состояние наземных и водных экосистем в районе Кольской АЭС», авторами которого являлись сотрудники Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН[5]. Согласно выводам исследования, до начала эксплуатации Кольской АЭС участок (плес) Бабинская Имандра сохранял черты природного водоёма. Атомная станция начала оказывать на озеро три типа воздействия: тепловое, гидродинамическое и гидрохимическое. Все эти виды воздействия ведут к изменениям в биоте обогреваемого участка.

За время развития энергетики и промышленности Кольского полуострова на озере Имандра более чем в два раза возросла степень минерализации воды, ионный состав изменился в сторону значительного увеличения доли сульфат-иона и хлор-иона. Это объясняется техногенными причинами («подтягиванием» в район водозабора Кольской АЭС «хвостов» горно-обогатительных предприятий), а также повышением температуры воды, ускорившим биохимические процессы в водоёме.

В целом воздействие подогретых вод Кольской АЭС на экосистему озера Имандра носит многофакторный характер: наметившийся процесс эвтрофикации, нарушения естественного воспроизводства рыб, снижение видового разнообразия представителей зоопланктона, исчезновения отдельных стенотермно-холодолюбивых видов, увеличения обилия водорослей в зонах подогрева воды озера.

Заключение

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что из-за учащающихся волн жары в летнее время в водоемах охладителях можно ожидать увеличение роста сине-зеленых водорослей, которые в результате своего жизненного цикла выделяют токсины. Это приведет к ухудшению качества питьевой воды в водоемах, в том числе в озере Имандра. По этой причине для потребителей жизненно необходимо организовать подземный источник водоснабжения.

Опасность высоких температур воздуха заключается не только в негативном воздействии на экосистему подогретой сбрасываемой воды, но и непосредственно в эффективности охлаждения атомных реакторов АЭС. Кроме этого, во время жары происходит падение уровня воды в природных водоёмах из-за активного испарения, что в принципе лишает реакторы охладителя. Для атомной станции Сиво, которая находится на реке Вьенна, этот риск уже существует.

Все эти факты демонстрируют, что изменение климата оказывает влияние на эксплуатацию атомных станций и снижает их безопасность для всей экосистемы в целом.

Источники:

  1. Сидорович В. Прогноз выработки атомной энергетики Франции на текущий год в очередной раз снижен [Электронный ресурс] // Информационный портал «RenEn – Renewable Energy – Возобновляемая Энергетика». 2022. 22 мая. – Режим доступа: свободный, URL: https://renen.ru/prognoz-vyrabotki-atomnoj-energetiki-frantsii-na-tekushhij-god-v-ocherednoj-raz-snizhen/ (дата обращения: 01.01.2023)
  2. Сидорович В. Атомная энергетика Франции не вынесла аномальной жары [Электронный ресурс] // Информационный портал «RenEn – Renewable Energy – Возобновляемая Энергетика». 2022. 18 июля. – Режим доступа: свободный, URL: https://renen.ru/prognoz-vyrabotki-atomnoj-energetiki-frantsii-na-tekushhij-god-v-ocherednoj-raz-snizhen/ (дата обращения: 01.01.2023)
  3. Экология водоёмов - охладителей в условиях заполярья /В.В. Крючков, Т.И. Моисеенко, В.А. Яковлев - Апатиты, Академия наук СССР Ордена Ленина Кольский филиал им.С.М. Кирова, лаборатория охраны природы, 1985. - 130с.
  4. Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра /[Т.И. Моисеенко, В.А. Даувальтер, А.А. Лукин, Л.П. Кудрявцева и др.]; отв. ред. Т.И. Моисеенко. - М.: Наука, 2002. - 403 с.
  5. Экологическое состояние наземных и водных экосистем в районе Кольской АЭС /Маслобоев В.А., Горбачева Т.Т., Евдокимова Г.А., Казаков Л.А., Катаев Г.Д., Переверзев В.Н., Похилько А.А., Раткин Н.Е. - Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2010. - 227с.