Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Радиогеохимический мониторинг

Радиогеохимический мониторинг является основным методом получения регулярной и системно организованной информации о пространственном распределении радиоактивных (и в том числе техногенных) элементов или их изотопов и закономерностях их мобилизации, транзита, локализации и фиксации. Для его осуществления необходимо создание регулярной сети точек наблюдений, позволяющей с достаточной полнотой охватить изучаемые элементы неоднородности и охарактеризовать их с допустимой достоверностью.

Значительная изотопная неоднородность поля загрязнений, его площадная изменчивость ("пятнистость"), применение различных сетей и схем опробования различными организациями, выполнявшими работы в зоне интенсивного радиоактивного загрязнения, на первом этапе изучения последствий Чернобыльской катастрофы обусловливали значительные отличия результатов, которые были практически несводимы.

В качестве выхода из этого положения, учитывая характер атмосферного переноса дисперсной и аэрозольной фаз радиоактивного вещества, выброшенного при взрыве, в 60-километровой зоне вокруг станции была создана радиально-концентрическая сеть из 540 реперных точек наблюдений. Эта "идеальная" сеть была скорректирована с поправками на структуру ландшафтов и с учетом доступности точек пробоотбора. Начиная с 1987 г., подразделениями Госкомгидромета СССР, а позднее Укргидромета, научно-производственного объединения "Припять", АН Украины в узловых точках сети регулярно проводится отбор проб почв и пылевых выпадений, которые дополняются данными аэрогаммасъемки.

Отделением радиогеохимии окружающей среды Института геохимии, минералогии и рудообразования НАН Украины были выполнены специальные исследования радиоэкологической обстановки в зоне отчуждения в связи с предстоящим строительством предприятия "Вектор" [10] и приведением объекта "Укрытие" [19] в экологически безопасную систему.

Институтом географии НАН Украины проведена ландшафтная паспортизация реперных точек, что обеспечило возможность экстраполяции получаемых данных на аналогичные структуры сопряженных территорий. Кроме того, выполненное ландшафтно-геохимическое районирование позволило [19] оценить роль геохимических ландшафтов в формирований миграционного потока радионуклидов за счет смыва и инфильтрации (рис. 1.5.1, 1.5.2.).

На территориях отселения вне зоны отчуждения и иных частях загрязненной радионуклидами площади радиогеохимический мониторинг проводится по Государственным программам паспортизации населенных пунктов (в том числе подворные обследования), лесных и сельскохозяйственных угодий и водоемов, сельскохозяйственной продукции и др. На основе полученных данных Госкомгидрометом Украины построены и регулярно обновляются карты плотности поверхностного загрязнения почв137Cs. В 1992 г. построена карта загрязнения почв90Sr, дополненная и уточненная в 1993 г.

В табличном виде результаты обследования населенных пунктов публикуются в сборниках Украинского научного центра радиационной медицины (УкрНЦРМ) "Дозиметрическая паспортизация пунктов Украины, подвергшихся радиоактивному загрязнению после Чернобыльской катастрофы".

Интересные результаты получены при радиоуглеродном мониторинге однолетней и многолетней (древесной) растительности. В лаборатории радиогеохимического мониторинга Института геохимии, минералогии и рудообразования НАН Украины определено распределение радиоуглерода по годовым кольцам сосны из "рыжего леса" (2,5 км к запалу от ЧАЭС). На графике (рис. 1.5.3) виден пик концентрации, отвечающий 1986 г., когда в атмосферу было выброшено порядка 3 - 6·1013Бк радиоуглерода. Более контрастное обогащение радиоуглеродом (до 50-кратного увеличения против фоновых концентраций) зафиксировано в однолетней растительности, отобранной в районе пруда-охладителя ЧАЭС (табл. 1.5.3).

Мониторинг, осуществляемый по однолетней растительности, позволяет устанавливать сезонные колебания концентрации радиоуглерода, и таким образом достаточно чутко реагировать на изменение радиоэкологической ситуации в районе действующих атомных станций с реакторами типа РБМК-1000. Изучение распределения радиоуглерода по годовым кольцам дает возможность получения ретроспективных оценок радиоактивного загрязнения окружающей среды на достаточно больших промежутках времени.

 

 

Рис. 1.5.1. Предрасположенность ландшафтов зоны отселения и окружающей территории к водному выносу цезия-137 (в%запаса активности):

1 -интенсивный вынос с поверхностным стоком; 2 -вынос средней активности; 3 -слабый вынос; 4 -очень слабый вынос; 5 - отсутствие выноса; 6 - зона транзита; 7 - зона аккумуляции;8 - поймы низкие; 9 -поймы высокие; 10 -поймы очень высокие; 11 - тыловые части пойм (заболоченные).

 

Рис 1.5.2 Предрасположенность ландшафта в зоны отселения и окружающей территории к водному выносу стронция-90 (в % запаса активности),
1 - интенсивный вынос с поверхностным стоком, 2 - вынос средней активности, 3 - слабый вынос, 4 -очень слабый вынос, 5 - отсутствие выноса, 6 - зона транзита, 7 - зона аккумуляции, 8 поймы низкие, 9 поймы высокие, 10 поймы очень высокие,11 -тыловые части пойм (заболоченные)

 

Рис 1.5.3 Распределение радиоуглерода (% среднего содержания14С в древесине в 1950 г.) в годовых кольцах сосны. Промзона ЧАЭС, "Рыжий лес"(питомник)

 

 

Таблица 1.5.3 Содержание радиоуглерода в однолетних растениях. Окрестности пруда-охладителя. 1986 г. ( % от современного содержания)

Растение Содержание радиоуглерода
Полынь западный берег северный берег Злак дикорастущий северный берег западный берег 4520 5667 5902 3683

Мониторинг поверхностных водных систем

Необходимость организации мониторинга поверхностных водных систем была вызвана тем, что основная масса радиоактивных выпадений поступила на водосборные территории рек Припять, Десна и Днепр, являющихся основными водными притоками водохранилищ Днепровского каскада. Решением Совета Министров УССР от 23 мая 1986 г. была создана Рабочая группа АН Украины по комплексному анализу радиологической и радиоэкологической информации о состоянии гидросферы бассейна р. Днепр и выдаче рекомендаций для принятия соответствующих решений (Рабочая группа по мониторингу).

Председателем группы был назначен вице-президент АН УССР академик АН УССР К.М. Сытник, членами - В.Д. Романенко, В.М. Шестопалов, А.М. Касьяненко, А.А. Морозов.
Уже на первом этапе (май - июль 1986 г.) силами Института ядерных исследований (ИЯИ), Института геохимии и физики минералов (ИГФМ), Института гидробиологии (ИГБ) АН Украины, совместно с Госкомгидрометом, Госкомгеологией и дугами организациями под руководством академиков В.И. Трефилова и В.Г. Барьяхтара был организован оперативный мониторинг. В результате этих работ своевременно оценивалась радиологическая обстановка и тенденции ее изменения. Подготовлены прогнозные оценки возможного загрязнения водохранилищ Днепровского каскада в осенний период 1986 г. и распределения активности донных отложений с учетом их перемещения в условиях осенних штормов и весеннего половодья на Киевском и Каневском водохранилищах. Предложена программа совместных исследований.

В соответствии с программой радиологического и радиоэкологи-ческого мониторинга гидросферы бассейна р. Днепр осуществлялся мониторинг по всему каскаду Днепровских водохранилищ, в Черном море, на всех основных малых реках Украины: Десне, Уже, Припяти, Тетереве, Южном Буге, Днестре и др., в местах водозаборов, подземных вод. Измерения проводились подразделениями шести министерств и ведомств, учреждениями АН Украины, Минздрава СССР, Госкомгидромета и другими.
Первоочередной задачей, поставленной Правительственной комиссией СССР и правительством Украины, было выполнение прогноза радиоактивного загрязнения Днепра во время весеннего паводка 1987 г.

Головными организациями от АНУкраины были назначены институт геохимии и физики минералов (проф. Э.В.Соботович) и Специальное конструкторское бюро математических машин и систем Института кибернетики АН УССР (д-р А.А. Морозов). Сотрудники этих учреждений собрали все имеющиеся данные по радиоактивному загрязнению водосборов, илов, поверхностных и грунтовых вод, по особенностям ландшафта, климата, по интенсивности возможных паводков. Были проведены модельные и натурные эксперименты по горизонтальной и вертикальной миграции радионуклидов, по степени их выщелачиваемости, твердому стоку и т.д. В результате проделанной работы в феврале 1987 г. был подготовлен прогноз радиоактивного загрязнения вод Днепровского бассейна в период весеннего паводка 1987 г. [II], в котором было показано, что при любых, самых неблагоприятных условиях загрязненность днепровских вод не превысит предельно допустимой концентрации.

Рис. 1.5.4. Изменение содержания цезия-137 пэ длине днепровского каскада (данные летне осенних съемок) / - Киев, // - Канев, /// - Кременчуг, IV - Днепропетровск, V - Запорожье, VI - Каховка

Аналогичная работа была выполнена Госкомгидрометом СССР, результаты которой [16], в общих чертах, совпадали с прогнозом АН Украины.
В дальнейшем работы по прогнозу осенних и весенних паводков проводились вплоть до 1990 г.

Был разработан и совершенствуется комплекс физико-математических моделей переноса радионуклидов в различных водных системах или их частях: на водосборах, в реках, водохранилищах [6, 12 и др.].

В результате интенсивных работ по обширной сети радиологического мониторинга были получены данные, позволившие оценить приток радиоактивности137Cs и90Sr в каскад Днепровских водохранилищ за период после аварии на ЧАЭС, степень и площадь радиоактивного загрязнения вод и донных отложений поверхностных водных объектов, динамику изменения концентрации радионуклидов по каскаду Днепровских водохранилищ за 1987 - 1991 гг. (рис. 1.5.4, 1.5.5,а) [З], распределения активности137Cs между водным раствором и взвесью и90Sr в воде водоемов и рек 30-километровой зоны ЧАЭС (табл. 1.5.4), осредненную плотность загрязнения дна и общего содержания137Cs в донных отложениях каскада Днепровских водохранилищ.

На основе данных радиационного мониторинга поверхностных водных объектов было показано, что формирование радиоэкологической обстановки центральной части Украины, с которой так или иначе связаны судьбы 35 млн человек, в значительной мере обусловливается процессами выноса радиоактивных веществ с водосборных территорий в водную сеть р. Днепр и его водохранилищ. Так, в условиях дождливого лета и относительно высокой водности р. Припять в 1993 г. более 60 % годового стока90Sr с ее водами в период весеннего половодья и более 50 % в период летнего паводка формировалось в пределах зоны отчуждения ЧАЭС.

Несмотря на определенный эффект водоохранного строительства, радиоактивные стоки с территории ближней зоны ЧАЭС в р. Припять являются и будут оставаться одними из наиболее значимых гидрологических путей поступления137Cs,90Sr и трансурановых элементов в Днепровскую водную систему. Не менее важная часть радиоактивных стоков137Cs формируется за пределами зоны ЧАЭС в результате смыва с водосборов верхнего бассейна рек Днепр, Припять и Десна на территориях России и Беларуси.
Перенос радиоцезия и радиостронция в водной среде имеет различный характер [3, 15, 16]. Согласно длительным наблюдениям, на перенос137Cs водным потоком в значительной мере влияет содержание в воде взвешенных частиц. В зависимости от гидрологических характеристик водоемов и водных потоков происходит самоочистка вод oт137Cs на протяжении каскада от Киевского до Каховского водохранилища под влиянием седиментационных процессов (рис. 1.5.5.в) [3].

Таблица 1.5.4 Радиоактивное загрязнение поверхностных водоемов и рек 30-километровой зоны ЧАЭС на 1989 - 1990 гг., рКи/л

Объект исследования 137Cs 90Sr
Вода Взвесь Вода
р Припять, с Беневка 2-10 1 -6 5-20
г Чернобыль 5-20 2-15 15 -36
Киевское водохранилище 5-15 2-5 10 - 15
р Уж, г Чернобыль 5-20 5-10 20 -30
р Сахан, с Новошепеличи 10-30 5-20 60 - 80
Водоем-охладитель ЧАЭС 100 - 250 40 -60 250 - 600
Припятский затон 80 - 400 25 - 100 (3 - 4)·103
Пойменные непроточные водоемы ближней зоны левого берега р.Припять (1 - 3)·103 100 - 200 (1 - 10)·103
Оз. Глубокое 800 - 1200 100 - 140 (6 - 10)·103
Оз. Вершина 200 - 300 10 -30 (6 - 8)·10·3
Голубой ручей 150 - 300 10 -40 (2 - 4)·103
Протока Муровка 20 -50 5-30 40 - 130
Польдерные воды 120 - 350 30 -60 (1 - 3)·103
с.Глиница 10-30 2-8 200 - 350
Озеро с.Буда-Варовичи 10-20 2-5 200 - 250
Озеро С.Лубянка 10-20 2-5 200 - 250
           

Иной характер свойственен радиостронцию. Так, если транзит137Cs в Черное море, по оценке ряда специалистов, составлял не более 20 % его притока в Киевское водохранилище, то для 90sr эта величина достигала более 70 %.


Рис. 1.5.5. Радиоактивное загрязнение Днепровских водохранилищ после Чернобыльской катастрофы: 1 - устье рек Припять, Днепр; 2 - Киевское водохранилище; 3 - Каневское водохранилище; 4 - Кременчугское водохранилище; 5 - Днепродзержинское водохранилище; 6 -Каховскос водохранилище; а - распределение-90Sr в воде водохранилищ днепровского каскада (в июне каждого года: /- 1988, 2 - 1989,3 -1990); б -усредненная плотность загрязнения(А)дна;в -общее содержание"'Cs в донных отложениях

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:541

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.