CC BY
113
О КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УдК 614.73
Шандала Н.К.1, СеменоваМ.П.1, Исаев Д.В.1, Киселев С.М.1, Серегин В.А.1, Титов А.В.1, Филонова А.А.1, Журавлева Л.А.2, Маренный А.М.3
радиоэкологическая обстановка в районе расположения приаргунского производственного горно-химического объединения
'ФГБУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 123182, Москва, ул. Маршала Новикова, 23; 2ФГУЗ Центр гигиены и эпидемиологии № 107 ФМБА России, 674674, г. Краснокаменск; 3ЗАО Радиационные и экологические исследования, 119517, Москва
Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ППГХО) является многоотраслевым горнодобывающим предприятием, осуществляющим подземную добычу урановых руд и их переработку гидрометаллургическим способом с получением природной закиси-окиси урана. Объекты ППГХО являются источником как радиационного, так и химического загрязнения окружающей среды в районе их расположения. Для установления стратегии и разработки критериев реабилитации территории предприятия в течение нескольких лет проводится независимый радиационно-гигиенический мониторинг. Объектами исследования являлись почва, травяной покров и продукты питания местного производства (молоко и картофель), а также объекты открытых водоемов (вода, донные отложения, водная растительность) и объемная активность радона внутри наземных рабочих и служебных помещений.
Проведенные исследования показали существенное превышение содержания 226Ra и 232Th по сравнению с районом, расположенным вне зоны влияния добычи урана.
Эколого-гигиеническая обстановка характеризуется следующими показателями:
1. Мощность дозы гамма-излучения на открытой местности варьирует в пределах:
- на территории санитарно-защитной зоны (СЗЗ) от 0,11 до 5,4 мкЗв/ч;
- за пределами СЗЗ повышенный уровень мощности дозы, 0,32 мкЗв/ч, зафиксирован в районе озера Ланцово. В фоновом населенном пункте (пос. Соктуй-Милозан) среднее значение составляет 0,14 мкЗв/ч.
2. Мощность дозы гамма-излучения в рабочих помещениях на территории СЗЗ варьирует от 0,14 до 4,3 мкЗв/ч.
3. Удельная активность естественных радионуклидов в почве:
- на территории СЗЗ достигает значений 12 800 и 510 Бк/кг по 226Ra и 232Th соответственно;
- за пределами СЗЗ повышенные значения 226Ra зафиксированы в районе озера Ланцово - 430 Бк/кг.
4. Объемная активность радона в рабочих помещениях на территории СЗЗ варьирует от 22 до 10 800 Бк/м3.
5. В питьевой воде имеет место превышение уровней вмешательства по суммарной альфа-активности и по отдельным радионуклидам, в том числе по 222Rn.
Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; естественные радионуклиды; пробы объектов окружающей среды; мощность дозы; радон.
Shandala N.K., Semenova M.P., Isaev D.V., Kiselev S.M., Seregin V.A., Titov A.V., Filonova A.A., Zhuravleva L.A., Maren-nyA. M. - RADIO-ECOLOGICAL SITUATION IN THE AREA OF JSC «PRIARGUNSKY PRODUCTION MINING AND CHEMICAL ASSOCIATION»
'A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA of Russia, 23, Marshala Novikova Str., 123098, Moscow, Russian Federation; 2Centre of Hygiene and Epidemiology №107 of FMBA of Russia, 5, 11, Bol'nichnaya, the city of Krasnokamensk, 674674, Krasnokamensky district, Zabaykalsky Krai, Russian Federation; 3Ltd «Radiation and Environmental Researches», 119517, Moscow.
In order to assess the radioecological situation created in the area of the location of diversified uranium mining enterprise «Priargunsky Production Mining and Chemical Association» (PIMCU) there was investigated the radioactivity of a number of the compartments of environment, both at the industrial site and beyond it, as well as the volume activity of radon inside the ground and working premises. Radioecological situation in the vicinity of the uranium mines was performed in comparison with the background (fixed reference, control) district, where there is no uranium mining. Performed studies have shown the significant excess content of226Ra, 232Th, 210Pb, 222Rn in soil, water, open water bodies and local foods near uranium mines compared to areas outside the zone of influence of uranium mining that allows to make a conclusion about the significant technogenic pollution of local areas of the plant and adjoining territory
Key words: uranium mining; natural radionuclides; radiological contamination; dose; radon; a sample of the sites of the environment.
Введение
Источниками техногенного химического и радиоактивного загрязнения территории, поверхностных и подземных вод являются:
- гидрометаллургический завод, сернокислый завод и склад серной кислоты;
- огаркохранилище;
для корреспонденции: Шандала Наталия Константиновна, [email protected]
For correspondence: Shandala Natalya, [email protected]
- хвостохранилища и другие промышленные водоемы;
- теплоэнергоцентраль (ТЭЦ) и золоотвал;
- временные водотоки из падей Тулукуй и Малый Тулукуй и водоем, образованные аварийными сбросами рудничных вод из шахт УГРУ, обводненный карьер ПГС-2, сбросы сточных вод (в том числе промстоков ТЭЦ) в систему Умыкейских озер.
Природными источниками химического и радиоактивного загрязнения территории, поверхностных и подземных вод являются:
- урановые (уран-молибденовые), флюоритовые месторождения Стрельцовского рудного поля;
1.0Е+151 1.0E+14, 1.0E+131 1.0E+121 1.0E+11 i 1.0E+101 1.0E+09 i 1,0E+08 :
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Год
П джн
ePo □ 214Pb □ !
2Rn ■ 232Th
Рис. 1. Динамика выбросов радионуклидов.
1,00Е+11 п
in
о 1,00Е+10Ч о 4
g 1.00Е+09-
т S
t
я ©
1,00Е+08
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Год
РЬ
°Ро □ 226Ra □ 230Th
| Сумма нуклидов U
Рис. 2. Динамика фактических сбросов изотопов урана со сточными водами.
- неразрабатываемое уран-молибденовое месторождение на южной границе водозабора питьевой воды.
Умыкейские озера являются вторичным (природно-техногенным) источником, влияющим на режим и качество подземных вод.
Динамика выбросов объектов Приаргунского производственного горно-химического объединения (ППГХО) и сбросов приведена на рис. 1 и 2 [14-17].
Материалы и методы
Объектами исследований были почва, пищевые продукты местного производства, объекты водной среды (донные отложения, озерная вода, водоросли).
Кроме того, проводились измерения объемной активности (ОА) радона в сооружениях и мощности дозы гамма-излучения на территории и в сооружениях (рис. 3, 4).
В пробах объектов окружающей и водной среды определялась удельная активность естественных радионуклидов (ЕРН) на гамма-спектрометрах с полупроводниковым и сцинтилляционным детекторами. Использовались спектрометры фирмы CANBERRA с широкополосным германиевым детектором BEGe.
Определение активности ЕРН проводилось:
- 238U по гамма-квантам дочернего нуклида 234Pa с энергией 1001,03 кэВ;
- 226Ra по излучению дочерних нуклидов 214Bi (609,31, 1120,3 и 1764,49 кэВ) и 214Pb (295,22 и 351,93 кэВ);
- 232Th по излучению дочерних нуклидов 208Tl (583,19 и 2614,53 кэВ), 212Pb (238,63 и 300,09 кэВ) и 212Bi (727,3 кэВ);
- 228Ra по излучению дочернего нуклида 228Ac (338,32, 463,1, 911,2 и 968,97 кэВ);
- 40K по гамма-линии с энергией 1460,83 кэВ;
- 235U по гамма-линии с энергией 185,7 кэВ с вычетом вклада гамма-квантов 226Ra с энергией 186,2 кэВ.
Рис. 3. Мощность дозы гамма-излучения на территории СЗЗ ОАО ППГХО в 2011 г.
гтп
0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 12,4 | 2,8 13,2 13,6 | 4,0 | 4,4 0,2 0,6 1,0 1,4 1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 4,2 Мощность дозы гамма-излучения, мкЗв/ч
Рис. 4. Распределение мощности дозы гамма-излучения по наземным помещениям объектов на территории СЗЗ ППГХО.
Перед проведением измерений пробы выдерживались в течение 30-40 сут в герметичных емкостях для установления равновесия между дочерними и материнскими радионуклидами.
Измерения объемной активности радона в воздухе выполнялись интегральным трековым методом с пассивным отбором пробы воздуха в течение всего периода экспонирования в пробоотборную камеру с расположенным внутри нее диэлектрическим трековым детектором. Пробоотборная камера сконструирована таким образом, что во внутренний объем торон и дочерние продукты радона и торона не попадают.
Для измерения мощности дозы гамма-излучения и содержания естественных радионуклидов в почве использовался портативный спектрометрический комплекс МКС-01А «Мультирад-М». Он позволяет проводить измерение активности радионуклидов спектрометрическим методом, гамма-сканированием помещений и открытых площадей с привязкой к географическим координатам с использованием глобальных навигационных систем GPS (табл. 1).
результаты и обсуждение
Характеристики распределений ОА радона по всем помещениям, где проводились измерения, приведены на рис. 5 и в табл. 2.
На рис. 6 представлены удельные активности 226Ra и 210Pb в местных пищевых продуктах из пос. Октябрьский, расположенного на территории СЗЗ ППГХО, и фонового пос. Соктуй-Милозан, расположенного на расстоянии 30 км от ППГХО.
Табл. 3 и 4 содержат данные о загрязнении объектов водной среды.
Долгосрочные исследования не показали существенных изменений в значениях мощности дозы гамма-излучения на территории ППГХО. Повышенные уровни были зарегистрированы около отвалов забалансовых руд, хвостов и в центральном рудном дворе, где хранится добытая руда. При транспортировке руды периодически возникают локальные загрязнения на дорогах, но такие загрязнения быстро выявляются и ликвидируются.
Мощность дозы гамма-излучения на территории СЗЗ, за исключением промышленных площадок, варьи-
Таблица 1
Мощность дозы гамма-излучения в районе расположения оАо ППГХо за пределами СЗЗ в 2011 г.
Место измерения
Мощность дозы гамма-излучения, мЗв/ч
Карьер ПГС-2 Озеро Ланцово Резервное водохранилище пос. Соктуй-Милозан
0,22±0,02 0,32±0,02 0,14±0,002 0,14±0,003
Таблица 2
Параметры распределений оА радона по наземным помещениям СЗЗ
Параметр Объемная активность, Бк/м3
распределения зима весна лето
18.10.10-04.03.11 11.03.11-20.07.11 20.07.11-19.09.11
Среднее 720 1430 1110
Минимум 105 22 106
Максимум 5020 10830 8450
Содержание естественных радионуклидов в воде поверхностных водоемов
Место отбора пробы Объемная активность, Бк/л
238U 226Ra 232Th 235U 40K 210Pb
Озеро Ланцово 0,21 0,015 0,028 0,11
Умыкейские озера, 2620 м от места сброса 2,31 0,12 0,0082 0,091
Умыкейские озера, на месте сброса 4,80 2 0,46 0,14 3 12,5
Резервное водохранилище 1,6 0,35 0,020 0,067 0,053 0,61
Карьер ПГС-2 4,4 0,054 0,025 0,28 0,77 0,77
Содержание естественных радионуклидов в донных отложениях поверхностных водоемов
Место отбора пробы
Удельная активность, Бк/кг
226Ra 232Th 40K
Озеро ланцово 42±14 66±14 210±40
Умыкейские озера 50±5 51±10 290±20
Резервное водохранилище 36±6 70±10 280±25
рует от 0,11 до 5,4 мкЗв/ч. Максимальные уровни зафиксированы в районе рудного двора, где хранится урановая руда.
За пределами СЗЗ повышенный уровень мощности дозы, 0,32 мкЗв/ч, зафиксирован в районе озера Лан-цово, обусловленный повышенным содержанием 40K и 22<^а в почве.
В фоновом населенном пункте (пос. Соктуй-Милозан) среднее значение составляет 0,14 мкЗв/ч.
Мощность дозы гамма-излучения в рабочих помещениях на территории СЗЗ варьирует от 0,14 до 4,3 мкЗв/ч
90 г
ОА радона, Бк/м3
Рис. 5. Распределение ОА радона по наземным помещениям.
(в 70% обследованных помещений мощность дозы не превышает 0,4 мкЗв/ч). Высокие значения мощности дозы гамма-излучения имеют место в помещениях, где проводится работа с урановой рудой (бункерные рудники, площадка обслуживания гидроциклона).
Удельная активность ЕРН в почве на территории СЗЗ достигает значений 12 800 и 510 Бк/кг по 22<6Яа и 232!Ъ соответственно. Локальные участки с повышенным содержанием ЕРН находятся в районе огаркохранилища (аварийное загрязнение в результате утечек через плотину хвостохранилища).
За пределами СЗЗ повышенные значения 22<^а зафиксированы в районе озера Ланцово - 430 Бк/кг. Озеро пополняется за счет стока дождевых и талых вод с площадок города, ремонтно-механического завода и завода
строительных изделий, а также дренажной водой с садово-огородных участков. В фоновом населенном пункте пос. Соктуй-Милозан средние значения удельной активности в почве 40К, 22<^а и 232^ составляют 760±30, 88±7 и 109±5 Бк/кг соответственно.
В наземной растительности на этих территориях также наблюдаются повышенные уровни удельной активности ЕРН (до 63, 37 и 11 Бк/кг для 226Яа, 210РЬ и 210Ро соответственно).
Объемная активность радона в наземных рабочих помещениях на территории СЗЗ варьирует от 22 до 10 825 Бк/м3.
Отмечается сезонная зависимость ОА радона в воздухе помещений (в зимнее время уровни радона ниже, чем в весенне-летний период).
210РЬ, Бк/кг 0,8-
0,6
0,4 0,2
Поселок Октябрьский Поселок Соктуй-Милозан
22ВИа, Бк/кг 0,12-,
0,09-
0,060,03-
Поселок Октябрьский Поселок Соктуй-Милозан
и
Молоко Свекла Капуста Томат Картофель и
морковь
Молоко Свекла Капуста Томат Картофель и
морковь
Рис. 6. Удельная активность 226Иа и 210РЬ в местных пищевых продуктах.
В обследованных помещениях различные типы вентиляции (приточная механическая, вытяжная механическая, приточно-вытяжная механическая и естественная) и различный режим ее работы (круглосуточный, дневной от 8.00 до 16.00). Максимальные значения ОА радона зафиксированы в рабочих помещениях стволов рудников с круглосуточной приточной механической вентиляцией.
Поверхностные водоемы за пределами СЗЗ имеют различное предназначение.
Резервное водохранилище используется для технических нужд теплоэнергоцентрали, а населением - для полива дачных участков.
В Умыкейские озера производится сброс бытовых и промышленных сточных вод, в том числе и от ТЭЦ (только в зимнее время). Население использует озера в качестве неорганизованной зоны отдыха и рыбалки. Озеро Ланцово и затопленный карьер песчано-гравий-ной смеси № 2 не используются. Эти озера пополняются дождевой и талой водой из районов города и ремонт-но-механического завода.
В эти водоемы по дренажным канавам поступает дренажная вода с приусадебных участков, расположенных к западу от города Краснокаменска.
Концентрация активности естественных радионуклидов в воде всех водохранилищ превышает уровни вмешательства, установленные для питьевой воды, но ниже, чем уровни, установленные для технической воды. Концентрации естественных радионуклидов в донных отложениях являются относительно равномерными, кроме Умыкейских озер. В 80 м от места сброса хозяйственно-бытовых сточных вод концентрации естественных радионуклидов в донных отложениях в несколько раз выше, чем на остальной части озера.
Заключение
В результате деятельности ППГХО произошло техногенное загрязнение локальных участков СЗЗ. Площадь СЗЗ составляет 137 км2, а ее зараженных частей - 0,755 км2 [7].
Для персонала, работающего в наземных помещениях, основным путем облучения является ингаляционное поступление радона и продуктов его распада.
Особая озабоченность связана с загрязнением Умыкейских озер, в которые производится сброс бытовых и промышленных стоков города и ТЭЦ.
В настоящее время запланировано переоснащение очистительных систем, что позволит улучшить радиоэкологическое состояние озер.
Литер ату р а
1. Уйба В.В., Киселев М.Ф., Романов В.В., Шандала Н.К., Хох-лова Е.А. Жизнь на разломе: результаты исследований. Безопасность окружающей среды. 2007; 2: 68-71.
2. Уйба В.В., Киселев М.Ф., Романов В.В., Шандала Н.К., Хох-лова Е.А. Проблемы безопасности населения на территори-
ях с природными и техногенными факторами радиации на примере района влияния Приаргунского горно-химического комбината. Биосфера. 2009; 1 (1): 101-5.
3. НПО «Тайфун». Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2003 г. Ежегодник. М.: Метеоагентство Росгидромета; 2004.
4. НПО «Тайфун». Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2005 г. Ежегодник. М.: Метеоагентство Росгидромета; 2006.
5. НПО «Тайфун». Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2007 г. Ежегодник. М.: Метеоагентство Росгидромета; 2008.
6. НПО «Тайфун». Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2009 г. Ежегодник. М.: Метеоагентство Росгидромета; 2010.
7. НПО «Тайфун». Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2010 г. Ежегодник. М.: Метеоагентство Росгидромета; 2011.
8. Методика выполнения измерений активности гамма-излу-чающих радионуклидов в счетных образцах с применением системы гамма-спектрометрической LabSOCS. СПб: Научно-технический центр РАДЕК; 2007.
References
1. Uyba V.V., Kiselev M.F., Romanov V.V., Shandala N.K., Khokhlova E.A. Living on the edge of fault: research results. Bezopasnost' okruzhayushchey sredy. 2007; 2: 68-71. (in Russian)
2. Uyba V.V., Kiselev M.F., Romanov V.V., Shandala N.K., Khokhlova E.A. Challenges in the public protection at the areas with natural and manmade radiation factors using the example of the impact area of the Priargun Production Mining Chemical Association. Biosfera. 2009; 1(1): 101-5. (in Russian)
3. RPA «Typhoon». Radiation situation on the territory of Russia and Neighboring Countries in 2003. Annual edition. Moscow: Meteoagentstvo Rosgidrometa; 2004. (in Russian)
4. RPA «Typhoon». Radiation situation on the territory of Russia and Neighboring Countries in 2005. Annual edition. Moscow: Meteoagentstvo Rosgidrometa; 2006. (in Russian)
5. RPA «Typhoon». Radiation situation on the territory of Russia and Neighboring Countries in 2007. Annual edition. Moscow: Meteoagentstvo Rosgidrometa; 2008. (in Russian)
6. RPA «Typhoon». Radiation situation on the territory of Russia and Neighboring Countries in 2009. Annual edition. Moscow: Meteoagentstvo Rosgidrometa; 2010. (in Russian)
7. RPA «Typhoon». Radiation situation on the territory of Russia and Neighboring Countries in 2010. Annual edition. Moscow: Meteoagentstvo Rosgidrometa; 2011. (in Russian)
8. Methods for measuring the activity of gamma-emitting radionu-clides in counting samples using gamma-ray spectrometric Lab-SOCS. St. Petersburg: Nauchno-tekhnicheskiy tsentr RADEK; 2007. (in Russian)
Поступила 19.04.13 Received 19.04.13
