CC BY
26
УДК 528.94
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ТЕРРИТОРИИ УГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ «КАРАЖЫРА»
Камила Саниярбековна Исабекова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, магистрант, e-mail: kamilka_1995@mail.ru
Серикбек Мухаметсадыкович Кудеринов
Государственный университет им. Шакарима г. Семей, 071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20А, ст. преподаватель кафедры геодезии и строительства, тел. (7222)35-84-38, e-mail:kuderinovs@mail.ru
Еркебулан Ниязбекович Сембаев
Государственный университет им. Шакарима г. Семей, 071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20А, студент, тел. (7222)35-84-38, e-mail: sembaeverkebulan@mail.ru
Назира Адамбековна Кудеринова
Государственный университет им. Шакарима г. Семей, 071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20А, кандидат технических наук, зав. кафедрой геодезии и строительства, тел. (7222)35-84-38, e-mail:kudnazira@mail.ru
Гулизат Багдатовна Оразбекова
Государственный университет им. Шакарима г. Семей, 071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20А, ст. преподаватель кафедры геодезии и строительства, тел. (7222)35-84-38, e-mail:orazbekova@bk.ru
Гульнур Саркытбековна Сейтказина
Государственный университет им. Шакарима г. Семей, 071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20А, ст. преподаватель кафедры геодезии и строительства, тел. (7222)35-84-38, e-mail: s_gulnura_s@mail.ru
В работе описана программа радиоэкологического мониторинга участка ведения работ. Изложены методы отбора проб, характеристики пунктов отбора проб, основы гамма-спектрометрического метода. Приведены результаты радиоэкологических исследований данной территории.
Ключевые слова: радиоэкологический мониторинг, дозиметрический контроль, гамма-спектрометрический анализ.
RADIOECOLOGICAL MONITORING OF THE ENVIRONMENT IN THE TERRITORY OF «KARAZHYRA» COAL FIELD
Kamila S. Isabekova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Graduate, e-mail: kamilka_1995@mail.ru
Serikbek M. Kuderinov
Semey State University named after Shakarim, 20A, Glinka St., Semey, 071412, Republic Kazakhstan, Senior Lecturer, Department of Geodesy and Construction, phone: (7222)35-84-38, e-mail: kuderinovs@mail.ru
Erkebulan N. Sembaev
Semey State University named after Shakarim, 20A, Glinka St., Semey, 071412, Republic Kazakhstan, Student, phone: (7222)35-84-38, e-mail: sembaeverkebulan@mail.ru
Nazira A. Kuderinova
Semey State University named after Shakarim, 20A, Glinka St., Semey, 071412, Republic Kazakhstan, Ph. D., Head of Department of Geodesy and Construction, phone: (7222)35-84-38, e-mail: kudnazira@mail.ru
Gulizat B. Orazbekova
Semey State University named after Shakarim, 20A, Glinka St., Semey, 071412, Republic Kazakhstan, Senior Lecturer, Department of Geodesy and Construction, phone: (7222)35-84-38, e-mail:orazbekova@bk.ru
Gulnura S. Seitkazina
Semey State University named after Shakarim, 20A, Glinka St., Semey, 071412, Republic Kazakhstan, Senior Lecturer, Department of Geodesy and Construction, phone: (7222)35-84-38, e-mail:s_gulnura_s@mail.ru
This article describes the program for radioecological monitoring of the site of work. Methods of sampling, characteristics of sampling points, basis of the gamma spectrometric method are de-scribed.The results of radioecological researches of the territory are given.
Key words: radioecological monitoring, dosimetric control, gamma-spectrometric analysis.
Радиоэкологический мониторинг - комплексная информационно-техническая система наблюдений, исследований, оценивания и прогнозирования радиационного состояния биосферы, территорий, пострадавших от радиационных аварий.
Основной целью системы мониторинга является получение достоверной информации о радиологическом состоянии в зоне производственного объекта для информационной поддержки принятия управленческих решений.
Месторождение «Каражыра» - основной источник высококачественной угольной продукции Казахстана, был открыт в 1967 году на территории бывшего Семипалатинского ядерного полигона (рисунок). Месторождение «Каражыра» расположено в 130 км к юго-западу от г. Семипалатинса Восточно-Казахстанской области. Площадь месторождения составляет 21,4 км . Рельеф участка представлен мелкосопочником в юго-западной и западной части, широкой долиной пересекающей участок с юга на север и переходящей восточнее через короткий (300-400 м) слабопокатый уступ в обширную слабоволнистую равнину. Имеет место рельеф, образованный техногенным воздействием человека в виде отвалов вскрышных пород и карьерных выемок.
Условия полигона, условия ведения горных работ и близость скважин, в которых проводились подрывы ядерных зарядов, требуют обеспечения радиоэкологического контроля угольного месторождения «Каражыра».
Основные виды деятельности на угольном месторождении «Каражыра» -проведение горных и геологоразведочных работ, добыча угля, реализация полезных ископаемых, проектирование, строительство, реконструкция объектов
и другие. Продукция месторождения - уголь, который используется для бытовых нужд и в промышленности.
Карта района работ. Масштаб 1:1 000 000
Основной целью радиоэкологических работ на месторождении является оценка современного состояния радиационной обстановки на угольном месторождении «Каражыра» для обеспечения радиационной безопасности людей, осуществляющих деятельность на территории месторождения.
Объектами исследования являются территория участка, вовлекаемого в разработку, территория вскрышных пород первого и второго уступов, места временного и постоянного пребывания персонала.
Для получения информации о радиационном состоянии компонентов окружающей среды проводились мониторинговые наблюдения на основе натурных инструментальных замеров.
Методика проведения работ
К методике проведения работ относятся:
- дозиметрический контроль персонала;
- полевые работы, к которым относятся радиометрические измерения, проведение полевой гамма-спектрометрической съемки на участках территории
месторождения, отбор проб воздушных аэрозолей, подземных и дренажных вод, выборочный радиационный контроль техники и оборудования;
- лабораторные исследования.
Индивидуальный дозиметрический контроль осуществлялся для некоторых работников угольного разреза. Каждому из них выдавался термолюминис-центный дозиметр, который крепился на одежду. Примерно 1 раз в 3 месяца дозиметр менялся на новый, а старый отправлялся в специализированную лабораторию для снятия показаний. Результатом работ являлось определение средней дозы внешнего облучения дозиметра за период его использования работником.
Измерения мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма излучения при обследовании участков отборов проб и мест временного и постоянного пребывания персонала производились методом съемки на высоте 1 м от поверхности земли. Время измерения в точке контроля не менее 5 секунд, количество измерений не менее 5 раз.
Полевая спектрометрическая съемка осуществлялась портативным гамма-спектрометром, устанавливаемом в точках измерения.
Отбор проб почвы и горных пород производился методом «укола». Глубина пробоотбора составляла 10 см, площадь - 100 см . Отбор проб угля производился из различных блоков месторождения. При этом выбирались места, где уголь не подвергался длительному атмосферному воздействию, поскольку выпадающие осадки и ветер могут стать причиной перераспределения радионуклидов в слое угля.
Результаты
Результаты проведенных радиометрических измерений автодорог показывают, что МЭД изменяется в пределах от 0,063 мкЗв/час до 0,12 мкЗв/час при среднем значении 0,086 мкЗв/час, что даже несколько ниже фоновых значений МЭД, характерных для данной местности. Таким образом, радиоактивных загрязнений автодорог не выявлено и их использование не может нанести вреда здоровью работников.
Результаты гамма-спектрометрического анализа показывают, что при пе-
137
шеходной съемке значимых значений радионуклида Сб не обнаружено. Из
40тг 232^1 226-г» тт
природных радионуклидов определены К, Тп и Ка. Их средние содержания находятся на уровне 154, 8,3 и 22,3 Бк/кг, соответственно (таблица). Таким образом, пешеходной гамма-спектрометрической съемкой представляющих опасность радионуклидных загрязнений не обнаружено.
Диапазон значений МЭД, измеренный на поверхности почвы, а также на рабочих местах персонала, находится в пределах 0,08-0,21 мкЗв/ч, при среднем значении около 0,12 мкЗв/ч. Таким образом, среднее значение мощности эквивалентной дозы обследованных участков практически совпадает со средним уровнем фоновых значений данной местности. Поэтому сверхнормативного облучения работников угольного месторождения за счет внешнего гамма-излучения нет.
Результаты пешеходной гамма-спектрометрической съемки
№ точки измерений Результаты замеров, Бк/кг
40К 232Th 226Ra 137Cs
1 206 5,3 24,9 <1
2 155 8 <10 <1
3 136 7,3 23,1 <1
4 131 11,1 17,2 <1
5 101 <5 23,6 <1
6 222 6,6 18,9 <1
7 99 <5 22,2 <1
8 92 11,5 13,3 <1
9 134 5,3 <10 <1
10 228 10,3 26,3 <1
11 226 <5 27,2 <1
12 162 15,6 33,5 <1
13 143 <5 24,8 <1
14 139 9,2 21,3 <1
15 133 9,6 44,5 <1
16 109 14,8 29,2 <1
17 159 10,2 19,5 <1
18 212 12,1 30,5 <1
19 105 11,7 12,5 <1
20 186 <5 <10 <1
Среднее 154 8,3 22,3 <1
Результаты гамма-спектрометрического анализа показывают, что из техногенных радионуклидов в исследуемых пробах обнаружено незначительное
137 137
количество Cs. Среднее содержание Cs в почве находится на уровне 3,5 Бк/кг, что не превышает фон глобальных выпадений, составляющих для данного радионуклида 30 Бк/кг (глубина отбора 0-5 см). Содержаниеэтого радионуклида не превышает значения минимально значимой удельной активности. Кроме того, в соответствии с «Гигиеническими нормативами «Санитарно-эпидемиологических требований к обеспечению радиационной безопасности» (ГН СЭТ ОРБ), для материалов, используемых в дорожном строительстве вне населенных пунктов (III класс) должно выполняться соотношение:
Аэфф = ARa +1,3Axh +0,09Ак< 1500 Бк/кг.
По результатам, беря максимальные измеренные значения 40К, 232ТИ и 226Яа в пробах взятых на дорогах, мы имеем, что АЭфф= 78 Бк/кг, что значительно ниже 1500 Бк/кг; т.е. материал, использованный для строительства автодорог, вполне пригоден для этих целей.
Таким образом, согласно ГН СЭТ ОРБ почва, грунты и горные породы в исследуемом регионе не представляют радиационной опасности, т.к. содержание техногенных и природных радионуклидов не превышает нормативных уровней - фона глобальных выпадений и минимально значимой удельной активности (МЗУА).
Средняя измеренная активность Радия-226 составляет 5,3 Бк/кг, Тория-232 -12,7 Бк/кг. Поэтому средняя измеренная активность угля=0,0226 Бк/кг. Таким образом, уголь относится к 1 классу радиационной опасности, при котором не вводится никаких ограничений на использование угля в хозяйственной деятельности.
Заключение
На основании проведенных исследований объектов окружающей среды проведены радиоэкологический мониторинг и радиационный контроль на территории угольного месторождения «Каражыра».
Установлено, что измеренные уровни МЭД, суммарной поверхностной бета-активности почвы находятся на уровне фоновых значений. Пешеходной гамма-спектрометрической съемкой не обнаружено радионуклидных загрязнений, представляющих опасность. Согласно ГН СЭТ ОРБ почва, грунты и горные породы в исследуемом регионе не представляют радиационной опасности, т.к. содержание техногенных и природных радионуклидов не превышает уровней фона глобальных выпадений и минимальной значимой удельной активности. Добываемый уголь и образующаяся из него зола не представляют опасности ни для работников предприятия, ни для населения, использующего этот уголь.
Полученные результаты показывают, что радиационные дозы определяются природным радиационным фоном. Кроме того, радиоактивного загрязнения техники и оборудования не выявлено и его использование не может нанести вреда здоровью работников.
Оценивая современное состояние радиационной обстановки, с целью контроля и сохранения равновесного состояния окружающей среды в районах проведения хозяйственных работ на территории угольного месторождения «Кара-жыра», необходимо ежегодно проводить радиоэкологический мониторинг.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Отчет по работе «Радиологический мониторинг и радиационный контроль на угольном разрезе Каражыра» за 2017 год - 44 с.
2. Отчет по работе «Радиологический мониторинг и радиационный контроль на угольном разрезе Каражыра» за 2016 год - 50 с
3. Гигиенические нормативы «Санитарно-эпидемиологические требования к обеспечению радиационной безопасности», утв. приказом Министра национальной экономики РК от 27 февраля 2015 года № 155.
4. Коган Р. М. и др., Основы гамма-спектрометрии природных сред, М.; Энергоатомиз-дат, 1991.
5. Экологический кодекс РК от 9 января 2007 года № 212-Ш ЗРК.
6. Санитарные правила «Санитарно-эпидемиологические требования к атмосферному воздуху в городских и сельских населенных пунктах, почвам и их безопасности, содержанию территорий городских и сельских населенных пунктов, условиям работы с источниками физических факторов, оказывающих воздействие на человека» (постановление Правительства Республики Казахстан от 25 января 2012 года № 168).
7. Санитарные правила «Санитарно-эпидемиологические требования к объектам угольной промышленности» (постановление Правительства РК от 25 января 2012 года № 167).
REFERENCES
1. The report on work Radiologicheskiy monitoring i radiatsionnyy kontrol na ugolnom razreze Karazhyra [Radiological monitoring and radiation monitoring on Karazhyra coal mine] for 2017 - 44 p [in Russian].
2. The report on work Radiologicheskiy monitoring i radiatsionnyy kontrol na ugolnom razreze Karazhyra [Radiological monitoring and radiation monitoring on Karazhyra coal mine] for 2016 - 50 p [in Russian].
3. Hygienic standards Sanitarno-epidemiologicheskiye trebovaniya kobespecheniyu radiatsionnoy bezopasnosti [Sanitary and epidemiologic requirements to support of radiation safety], No. 155 approved by the order of the Minister of national economy of the Republic of Kazakhstan of February 27, 2015 [in Russian].
4. Kogan R. M. Osnovy gamma-spektrometrii prirodnykh sred [Fundamentals of gamma spectrometry of natural media] M .; Energoatomizdat, 1991. [in Russian].
5. Ecological Code of the Republic of Kazakhstan from January 9, 2007 No. 212-SH ZRK [in Russian].
6. Health regulationsSanitarno-epidemiologicheskiye trebovaniya k atmosfernomu vozdukhu v gorodskikh i sel'skikh naselennykh punktakh, pochvam i ikh bezopasnosti, soderzhaniyu territoriy gorodskikh i sel'skikh naselennykh punktov, usloviyam raboty s istochnikami fizicheskikh faktorov, okazyvayushchikh vozdeystviye na cheloveka [Sanitary and epidemiologic requirements to atmospheric air in city and rural settlements, soils and their safety, the maintenance of the territories of city and rural settlements, working conditions with sources of the physical factors making impact on the person] (the resolution of the government of the Republic of Kazakhstan of January 25, 2012 No. 168) [in Russian].
7. Health regulations Sanitarno-epidemiologicheskiye trebovaniya k obyektam ugolnoy promyshlennosti [Sanitary and epidemiologic requirements to objects of the carbon industry] (resolution of the government of RK of January 25, 2012 No. 167) [in Russian].
© К. С. Исабекова, С. М. Кудеринов, Е. Н. Сембаев, Н. А. Кудеринова,
Г. Б. Оразбекова, Г. С. Сейтказина, 2018
