Научная статья на тему 'Миграция урана на техногенно загрязненной территории Олекминского района Республики Саха (Якутия)'

Миграция урана на техногенно загрязненной территории Олекминского района Республики Саха (Якутия) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
198
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УРАН / МИГРАЦИЯ / НАКОПЛЕНИЕ / ЛИШАЙНИКИ / ШТОЛЬНЯ / КАНАВЫ / ОТВАЛЫ / ФОН / URANIUM / MIGRATION / ACCUMULATION / LICHENS / A BACKGROUND

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Павлов А. Г.

Исследовано содержание изотопов урана-238 и -234 в грунтах и лишайниках Торгойской группы урановых месторождений Олекминского района Республики Саха (Якутия). Установлены закономерности миграции, накопления и распределения радионуклидов в этой местности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Павлов А. Г.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Migration of uranium on example Myrynskogo of a mining complex of area Olekminskogo of Republic Sana (Yakutia)

The resume: the maintenance of isotopes of uranium-238 both 234 in ground and lichens of Torgo group of uranium deposits of area Olekminskogo of Republic Saha (Yakutia) Is investigated. Laws of migration, accumulation and distribution of radionuclides in the given district are established.

Текст научной работы на тему «Миграция урана на техногенно загрязненной территории Олекминского района Республики Саха (Якутия)»

Литература.

1. Меиснер А.Ф. Летние посевы однолетних культур// Труды Тульской ГСХС, Тула, 197I.-T.1

2. Мшащенко Н.З. Рапс в Омской области, Омск: Омское кн. изд-во, 1983

3. Неклюдов А.Ф. Научные основы полевых севооборотов на черноземах Западной Сибири // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора с.-х. наук, Омск, 1990

4. Сдобников С.С. Вопросы земледелия в целинном крае. М. Колос, 1964.

SUMMER SOWING

N.i. Buyankin, A.G. Krasnoperov

Summary. The new approach to the solution of problem of preservation and increase of the soil fertility is represented in the article. Its implementation is possible because of the fact that plants under unusual conditions, which form in summer sowing of annual crops, acquire previously unknown useful features. It has large practical economic and ecological reasonability for production. Key words: summer sowing, fertility, plant photoperiodic reaction, ecological principle.

УДК 6211 (571.56)

МИГРАЦИЯ УРАНА НА ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЕННОЙ ТЕРРИТОРИИ ОЛЕКМИНСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

АГ. ПАВЛОВ, кандидат биологических наук, директор Олекминского филиала Якутская ГСХА E-mail: [email protected]

Резюме: Исследовано содержание изотопов урана-238 и -234 в грунтах и лишайниках Торгойской группы урановых месторождений Олекминского района Республики Саха (Якутия). Установлены закономерности ми фации, накопления и распределения радионуклидов в этой местности. Ключевые слова: уран, миграция, накопление, лишайники, штольня, канавы, отвалы, фон.

На территории Олекминского района Республики Саха (Якутия) находится крупнейшее в России урановое месторождение. Вмещающие породы представлены эгириновыми нефелиновыми сиенитами, подверженными окварцеванию, грейзенезации, карбонатизации и сулъфвдинизации. Рудные минералы представлены про-жилково-вкрапленными выделениями настурана, уранинита, браннерита, торита, вторичных минералов урана в ассоциации с сульфидами и флюоритом. Руды содержат талий и окись ванадия.

После геологоразведочных работ, проведенных около 40 лет назад, повсеместно оставлены открытые шурфы, отвалы и канавы с радиоактивной минерализацией, что служит грубейшим нарушением санитарных норм и правил техники безопасности при геологоразведочных работах. Контроль за радиационной обстановкой не проводили. В 2000-2003 гг. сотрудники специализированного проектного института Минатома Российской Федерации изучили возможности реабилитации территорий отвалов Торгойской группы урановых месторождений в Олекминском улусе РС(Я) [2] и предложили комплекс необходимых мероприятий. По заключению экспертной комиссии эгги материалы могут стать основой для организации мониторинга за состоянием окружающей сре-

ды в Олекминском районе РС (Я). Однако необходимы дальнейшие исследования по изучению участков вторичного радиоактивного загрязнения почвы, донных отложений и растительности, определению способности радиоактивных минералов в отвалах образовывать растворимые соединения, характеристике радиоактивности надмерзлотных вод и др. [3].

Целью наших исследований было изучение механизмов миграции изотопов урана и их воздействия на компоненты окружающей среды, оценка и прогнозирование потенциальной опасности радионуклидов в современных условиях и при интенсивной добыче полезных ископаемых (в том числе урана) в этом перспективном районе.

Условия, матери алый методы. Отбор проб грунта и лишайников на Среднинском месторождении (Му-рун) РС (Я) проводили в августе 2005 г. и июле 2006 г непосредственно на отвалах, шурфах и канавах в зависимости от уровня у-фона и на прилегающих территориях (на расстоянии 100,300 и 500 м, а также на сопряженных по стоку участках ландшафта). Образцы почвы отбирали послойно в соответствии с их генетическими горизонтами по общепринятой методике, лишайники — с учетом рельефа местности и типа почвы (затем их высушивали при комнатной температуре). Все пробы отбирали на участках, не стравленных животными, на расстоянии не менее 200 м от дорог.

Анализ осуществляли в лаборатории кафедры радиобиологии, рентгенологии и гражданской обороны МГАВМиБ им. К.И. Скрябина, имеющей соответствующую лицензию. Содержание естественных радионуклидов в пробах грунта, растений и воды определяли с помощью методики, которая предусматривает предварительную радиохимическую подготовку проб (кислотную минерализацию вещества, экстракционное отделение от мешающих радионуклидов, приготовление тонкослойного препарата электролитическим осаждением на подложку из нержавеющей стали). При этом все изотопы урана вы-

Таблица 1. Удельная активность 11234, 238 в пробах грунта Бк/кг воздушносухого вещества

Наименование и место отбора пробы (уровень у-фона) U234 U238 U234/U238

Проба №1, грунт с вершины отвала (700 мР/час) 248,1 252,6 0,98

Проба №2, грунт со склона отвала (1700 мР/час) 5564 6309 0,88

Проба № 10, грунт между отвалами штольни, в нескольких

метрах от входа в штольню (1500 мР/час) 243,1 271,1 0,89

Проба №16, грунт на удалении 100 м от штольни по смыву

(140...150 мР/час) 420,9 370,2 1,13

Проба № 18, грунт на удалении 300 м от штольни по смыву

(80 мР/час) 361 369 0,97

Проба №22, фунт на удалении 500 м по смыву (50 мР/час) 288,4 323,6 0,89

Проба №54, грунт с отвала, участок №2 (1500 мР/час) 6420 7360 0,87

Проба №27, донные песчаные отложения, участок №3

(400 мР/час) 240 211,5 1,13

деляются одновременно.

Сущность метода состоит в том, что атомные ядра изотопов урана при радиоактивном распаде испускают альфа-частицы строго определенных энергий (в скобках указан выход альфа-частиц этих энергий, отн. ед.): и-238 — 4,195 МэВ (0,77), 4,145 МэВ(0,23); и-234 - 4,768 МэВ (0,73),

4,718 МэВ (0,27). В результате измерения и анализа альфа-спекгра счетного образца, содержащего выделенный из пробы уран, можно идентифицировать его изотопы и определить активность, исходя из известной активности предварительно введенного в пробу изотопного индикатора и-232 (5,320 МэВ, выход 0,69; 5,260 МэВ, выход 0,31). В работе использовали полупроводниковый альфа-спектрометр Прогресс-Альфа с программным пакетом «Прогресс-2000» (НПП «Доза»),

Площадь отвалов горных выработок — примерно 0,2 км2. Растительный покров на их поверхности практически отсутствует. У подножия отвалов он представлен небольшим количеством накипных лишайников, густыми кустарниками ольхи, изредка встречаются карликовые березы и кедровый стланик. На значительной части поверхности отвалов отмечаются повышенные значения мощности эффективной дозы внешнего гамма-излуче-ния (50... 1700 мкР/час), при окружающем фоне 25... 40 мкР/час. Удельная эффективная активность горно-руд-ной массы отвалов составляет 319.. Л4500 Бк/кг [1].

Результаты и обсуждение. Содержание изотопов урана в пробах грунта колебалось в очень широких пределах и составляло в сумме от 80 до 13780 Бк/кг (табл. 1). Высокая активность изотопов урана в пробах №2 и 54 указывает на присутствие в составе супеси довольно богатой урановой руды, характерной для Эльконского урановорудного района, где содержание 11238 в мелкоземе отвалов составляет от 2644 до 9390 Бк/кг [4].

Миграция тяжелых естественных радионуклидов в районе Торгойской группы урановых месторождений происходит в условиях круто-склоновош горного рельефа, провальной фильтрации и промывного водного режима почвогрунтов. К тому же по-чвы в этом высокогорном районе маломощны, так как сформированы на грубообломочных кристаллических породах, характеризующихся высокой провальной фильтрационной способностью.

Все это создает благоприятные условия для ветровой и

водной эрозии грунтов. Как показал отбор проб на сопряженном по стоку участке ландшафта на расстоянии 100,300 и 500 м от штольни, содержание изотопов урана в грунте довольно высоко и практически не имеет тенденции к снижению. Следовательно, изотопы урана обладают высокой миграционной способностью при промывном характере водного режима почвогрунтов.

Соотношение активностей Ш34/Ш38 в изученных пробах грунтов было близко к единице (от 0,86 до 1, 13), что указывает на почти равные скорости миграции обоих изотопов в почве.

Суммарная активность урана в пробах лишайников, произрастающих на различных субстратах (валуны, грунт, отмершие фрагменты деревьев), варьирует от 6,8 до 460 Бк/кг воздушно-сухого вещества (табл. 2). По сравнению с растительными материалами из других регионов, где окружающая среда не загрязнена изотопами урана (например, 3,5 Бк/кг для Подмосковья), фоновыми можно признать только пробы № 45,2; 51,1; 51,3 с участка № 4. В пробах № 3; 5; 58; 59, которые отбирали на ключевых участках № 1 и 2 суммарная активность ІІ234 и Ш38 составляла 200.. .460 Бк/кг воздушно-сухого лишайника. Такая же ситуация характернадля Эльконского месторождения урана, где извлечение на земную поверхность урановой руды привело к загрязнению окружающей среды [4].

Таблица 2. Значения удельной активности U234 и U238 в пробах лишайников (Бк/кг воздушно-сухого вещества)

Наименование и место отбора пробы (уровень у-фона) \ U234\ U238\ U234/U238

Участок № 1, штольня

Проба №3, накипные лишайники с камня (200 мР/час) 100 100 1

Проба №5, накипные лишайники с упавшего фрагмента

дерева (200 мР/час) 240 220 1,09

Участок Na 2

Проба №58, лопастной лишайник Cetraria (800 мР/час) 100 100

Проба №59, лопастной лишайник Cetraria (800 мР/час) 148 124 1,19

Участок №4 (контроль), вершина горы

Проба № 45.1, лишайники Cladina (40 мР/час) 26,8 13,6 1,9

Проба №45.2, лишайники Cladina (40 мР/час) 3,6 3,2 1,1

Проба № 45.3, лишайники Cladina (40 мР/час) 33 5,7 5,7

Участок Ns4 (контроль), подножие горы (400 м от пробы Ns 45)

Проба № 51.1, лишайники Cladina (40 мР/час) 4,4 2,1 2,0

Проба № 51.2, лишайники Cladina (40 мР/час) 13,2 4,4 3

Проба №51.3, лишайники Cladina (40 мР/час) 5,6 2 2,8

Выводы. Таким образом, во всех изученных про- дит к радиоактивному загрязнению окружающих

бах грунта Торгойской группы урановых месторож- территорий.

дений отмечается повышенное (в 1,6-276 раз, по Лишайники в условиях техногенною загрязнения ра-

сравнению с фоном) содержание изотопов природ- дионуклцдами окружающей среды способны в больших

ного урана-238 и 234. Это свидетельствует об интен- количествах накапливать изотопы природного урана. В

сивной ветровой и водной эрозии извлеченной на изученных пробах содержание изотопов урана-238 и 234

поверхность урансодержащей руды, которая приво- превышало фоновые значения в 1,9-131 раз.

Литература.

1. Исходные данные на разработку ТЭИ реабилитации территории отвалов Торгойской группы урановых месторождений в Олекминс-ком улусе Республики Саха (Якутия). 77-001 — ИД-1. ФГУПГСПИ, М., 2002г.

2. Технико-экономические исследования *Реабилитация территорий отвалов Торгойской группы урановых месторождений в Олек минском улусе Республики Саха (Якутия)». 77-001 — ИД-1. ФГУП ГСПИ, М., 2003 г.

3. Заключение экспертной комиссии государственной экологической экспертизы по материалам проекта (технико-экономические исследования) «Реабилитация территорий отвалов Торгойской группы урановых месторождений в Олекминском улусе Республики Саха (Якутия> от 15.09.2003 г. № 205.

4. Собакин П.И., Молчанова И.В., Ушницкии В.Е. и др. Радиоэкологические исследования в горно-таежных ландшафтах Эльконского ураново-рудного района// Мат. II респ. научно-практ. конференции «Радиационная безопасность РС(Я)*. Якутск, 2004, с. 292-301.

MIGRATION OF URANIUM ON EXAMPLE MYRYNSKOGO OF A MINING COMPLEX OF AREA OLEKMINSKOGO OF REPUBLIC SAHA (YAKUTIA)

A.G. Pavlov

Summary. The resume: the maintenance of isotopes of uranium-238 both 234 in ground and lichens of Torgo group of uranium deposits of area Olekminskogo of Republic Saha (Yakutia) Is investigated. Laws of migration, accumulation and distribution of radionuclides in the given district are established.

Keywords: uranium, migration, accumulation, lichens, a background.

УДК 631.45: 631.8: 633.413(470.57)

ВЛИЯНИЕ ИЗВЕСТИ, МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ НА ПЛОДОРОДИЕ ЧЕРНОЗЕМА ВЫЩЕЛОЧЕННОГО ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В БАШКОРТОСТАНЕ

P.P. БАЙКОВ, ассистент

Р. С. КИРАЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, декан

И.П. ЮХИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Башкирский ГАУ E-mail: [email protected]

Резюме. Наиболее благоприятное влияние на изменение параметров плодородия почвы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан оказывает совместное внесение в почву сидерата, соломы, извести и минеральных удобрений.

Ключевые слова: сахарная свекла, сидерат, солома, известь, плодородие почвы.

Выращивание сахарной свеклы связано с интенсивным воздействием на почву при ее обработке, внесением большого количества минеральных удобрений, гербицидов и другими факторами, что оказывает существенное влияние на ее вводно-физические, химические, биологические и другие свойства.

В Башкортостане под сахарную свеклу отводят самые плодородные черноземные почвы, обладающие большим запасом элементов минерального питания и мощным гумусовым слоем [3]. Как показывают многолетние исследования, при ее выращивании происходит более интенсивная минерализация органического вещества почвы, чем при возделывании, например, зерновых. Это приводит к заметным потерям гумуса, особенно его лабильных фракций.

В последние годы в Республике для пополнения почвы органическим веществом все больше используют сидераты. Отчасти это связано с резким сокращением применения навоза [2].

На фоне недостатка органических удобрений ежегодное внесение высоких доз 250... 300 кг/га д.в. и более минеральных физиологически кислых удобрений приводит к постепенному подкислению почвенного раствора, что негативно сказывается на урожайности сахарной свеклы. В связи с этим для доведения показателей плодородия почвы до оптимальных параметров необходим комплексный подход, предусматривающий внесение органических и минеральных удобрений, а также периодическое известкова-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.