Научная статья на тему 'Радиоэкологический мониторинг водных экосистем района Ростовской АЭС'

Радиоэкологический мониторинг водных экосистем района Ростовской АЭС Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
143
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ / RADIO-ECOLOGICAL MONITORING / ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ / РАДИОНУКЛИДЫ / RADIONUCLIDES / ПРИПЛОТИННЫЙ УЧАСТОК ЦИМЛЯНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА / THE DAM SITE TSIMLYANSK RESERVOIR / SEDIMENTS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Бураева Елена Анатольевна

Представлены результаты детального анализа кернов донных отложений, отобранных в 1999-2001 гг. в период предпускового мониторинга и вновь полученные результаты для водных экосистем тридцатикилометровой зоны Ростовской АЭС.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Бураева Елена Анатольевна

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

Radioecologic monitoring of water ecosystems in the zone of Rostov NPP

The results of a detailed analysis of sediment cores sampled in 1999 and 2001. during pre-launch monitoring and newly obtained results for the thirty-kilometer zone of aquatic ecosystems of the Rostov nuclear power plant.

Текст научной работы на тему «Радиоэкологический мониторинг водных экосистем района Ростовской АЭС»

УДК 621.039

РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИМ МОНИТОРИНГ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ РАЙОНА РОСТОВСКОЙ АЭС

Е.А. Бураева

НИИ Физики при Ростовском Государственном Университете

Physics scientific research institute at the Rostov State University

Представлены результаты детального анализа кернов донных отложений, отобранных в 1999-2001 гг. в период предпускового мониторинга и вновь полученные результаты для водных экосистем тридцатикилометровой зоны Ростовской АЭС.

Ключевые слова: радиоэкологический мониторинг, донные отложения, радионуклиды, приплотинный участок Цимлянского водохранилища.

The results of a detailed analysis of sediment cores sampled in 1999 and 2001. during pre-launch monitoring and newly obtained results for the thirty-kilometer zone of aquatic ecosystems of the Rostov nuclear power plant.

Keywords: radio-ecological monitoring, sediments, radionuclides, the dam site Tsimlyansk reservoir.

Около половины площади 30 км зоны Ростовская АЭС (ВД АЭС) занимает акватория Приплотинного участка (ППУ) Цимлянского водохранилища (площадь ~1130 км ), часть которой, ограниченная дамбой, образует водоем-охладитель (площадь ~18 км2) (ВО). Объектами радиоэкологического мониторинга этой водной экосистемы являются вода, донные отложения и водные растения.

В настоящей работе излагаются результаты повторного, более детального анализа кернов донных отложений, отобранных в 1999-2001 гг. в период предпускового мониторинга [1] и приводятся вновь полученные результаты для водных экосистем 30 км зоны вД АЭС.

Вода

Результаты определения основных радиоэкологических свойств воды ППУ и ВО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Состав воды ППУ и ВО

———Водоем Содержание ——— ВО ППУ

Минерализация, г/л 0,72-0,76, ср. 0,74 ср. 0,60

Ер, Бк/л ср. 0,37 ср. 0,17

226Ra, Бк/л <0,005-0,070, ср. 0,025 ср. 0,051

222Rn, Бк/л 0,23-0,80, ср. 0,43 ср. 0,53

222Rn/226Ra 7-610, ср. 132 4-55, ср. 19

В значительной мере большее отношение 222Rn/226Ra объясняется значительно меньшей ролью течений в ВО, способствующих эксгаляции радона с водной

поверхности и существенным влиянием роста и развития водной растительности,

способствующей росту содержания радона в воде. Последний эффект подтверждается

222 D

сезонной зависимостью содержания Rn в воде: за максимумом содержания в середине июня (в ППУ) или середине июля (ВО) следует постепенное падение к октябрю. Совершенно подобная зависимость для ВО имеет место и для содержания 210Pb (продукт распада 222Rn).

Для оценки коэффициентов перехода ЕРН и глобальных ИРН из воды в водную растительность в условиях водохранилища и ВО в 2004 г. выполнены радионуклидные анализы воды (Бк/л) и водной растительности (Бк/кг золы) (табл. 2).

Таблица 2 - Радионуклидный анализ воды (Бк/л) и водной растительности (Бк/кг золы)

Место 238U Ra Pb 232Th

1 2 3 4 5 6

Вода Во 0,039±0,009 0,040±0,004 0,253±0,026 0,019±0,009

Вхр 0,042±0,004 0,043±0,004 0,285±0,028 0,025±0,003

Раст Во 124±7 74±2 253±13 89±13

Вхр. 138±11 82±7 476±38 62±3

Продолжение таблицы 2

Место K Be 137Cs Am

1 2 7 8 9 10

Вода Во 0,031±0,0035 - <0,008 0.5±0,4

Вхр 0,033±0,003 - 4,9±0,5 -

Раст Во 1048±27 120±5 7,6±0,5 10,3±0,9

Вхр. 760±80 131±11 - -

7

Относительно высокое содержание Ве в водной растительности связано как с весенне-летним сезонным максимумом его содержания в атмосферных аэрозолях, так и моментом отбора проб после периода интенсивных атмосферных осадков летом 2004 г., вымывающих Ве из атмосферы.

Кн различных радионуклидов относится как 210РЬ: 22бЯа: 238и: 232ТИ: 40К=1,0: 1,8 : 3,2 : 4,4 : 34,0 для ВО и как 210РЬ: 22бЯа: 40К: 238Ц: 232ТИ=\,0 : 1,8 : 2,9 : 6,4 : 35 для ППУ. Совпадение Кн имеет место только для 2 '10РЪ и Яа.

Причина различия Кн в ВО и ППУ, видимо, связана с различием солевого состава воды, видов растительности и времени отбора проб.

Для ИРН Кн могут быть получены только оценочные: Кн (137Cs) в ВО >0,95-103 и Кн (241Лш) ~ 20 для ВО (в единицах Бк/кг/Бк/л золы). Если использовать данные радиохимического анализа Радиевого института им. В.Г. Хлопина (содержание 133С& в вхр. и ВО в воде 2-10-4Бк/л и 7-10-4Бк/л, а растительности соответственно 2,9 Бк/кг всм

137 4 3

и 2,4Бк/кг всм), то Кн ( Cs) для водохранилища 1,2-10 (рдест), а для ВО 3,4-10 (роголист) (в единицах кгвсм/Бк/л).

Данные по содержанию 2 в растениях ВО (РИ им. В.Г. Хлопина) варьируют

в пределах 0,1-0,14Бк/кг всм (август 1999г.) для мятлика, урути, рдеста, нитчатых водорослей и хордовых водорослей, что не противоречит нашим данным для растительности ВО.

Донные отложения

Содержание Cs в донных отложениях ВО определялось по кернам, отобранным

в 2000 г. (Т-1, Т-2, Т-3) и в 2001 г. (ВОХНС, ВОХСБК).

Запасы 137С& в кернах Т (2000 г.) приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Запасы 137Cs в кернах Т (2000 г.)

Т h, см Ре, Бк/м2 Ртах, Бк/м2

1 11 41,0 11,9 (7-9)

2 13 см n=8 178,0 53,9 (7-9)

3 2 см n=9 <ПО -

Керны Т-1 и Т-2 отобраны в устье сбросного канала.

137

Запасы Cs в кернах ВОХ (2001г.) приведены в таблице 4.

137

Таблица 4 - Запасы Cs в кернах ВОХ (2001г.)

Н, м h, см n Ре, Бк/м2 Р °-15i Бк/м Р 15-3°, Бк/м2 Ртах, Бк/м2

ВОХ НС 5 м 38 см 7 13510 2520 10990 3910 (15-20)

ВОХ СБК 3 м 32 см 6 3000 500 2500 1700 (25-30)

Керны отобраны вблизи насосной станции и в устье сбросного канала. По всем 5

^ 2 2 кернам можно оценить средний по ВО запас Cs Ре=3726Бк/м или ~ 0,01 Ки/км .

137

Тогда полный по ВО запас Cs оценивается в 0,18 Ки.

^ 137

Для интерпретации результатов определения профилей Cs в кернах донных отложений, отобранных в акватории ППУ Цимлянского водохранилища, эту акваторию разделили на зоны (рис. 1).

Для определения динамики изменений загрязнения донных отложений ППУ Цимлянского водохранилища воспользуемся результатами первого определения плотности загрязнения дна в слое 0-15 см Цимлянского водохранилища в экспедиции

137

1990 года [2] и результатами определения профиля распределения Cs по глубине кернов, отобранных в экспедиции 2000 и 2001 гг. (схема отбора кернов и

7

распределение по зонам акватории на рисунке 1). Плотности загрязнения Cs пересчитаны на общую активность каждой из этих зон ППУ с учетом их площадей (см. табл. 5).

137

Таблица 5 - Данные о загрязнении Cs для ППУ 1990 г. и 2000 г.

Зона 1990 г. 2000-2001 гг.

А15, Ки изм. 1990 А15, Ки изм. 2000г АКи А15, Ки А199°/А2°°° Ац/А^, 2000г

I 13.3 10.8 21.0 7.0 1.54 0.33

II 134.7 109.1 52.0 28.0 3.83 0.54

III 5.8 4.3 25.0 7.0 0.61 0.28

IV* 22.4 18.1 39.1 14.5 1.25 0.37

V 10.9 8.8 19.0 6.0 1.47 0.31

* 176.2 142.2 117.0 с учетом IV ~ 156,1 48,0 ~ 62,5 2,96 ~ 2,28 0,41 ~ 0,40

*). Запас I37Cs в зоне IV в 2000 году не измерялся. Приведены оценки исходя из данных 1990 года [2] с учетом коэффициента изменения активности за 10 лет для III зоны.

2000 г в □: 2001 г в А:

1 ХХ-1 9 ЦД-30 17 АВ-6 25 СЕС-2 1 СЦ-4-1 7 С Ц8

2 ХХ-2 0 ЦД-40 18 ВЗБ10 26 ВЦ10 2 СЦ-4-2 8 В ЗБ-1

3 ХХ-3 1 ЦД-80 19 ВЗБ20 27 ВЦ20 3 СЦ1 9 В ЗБ-2

4 ХХ-4 2 АВ-1 20 МЛД-10 28 ВЦ30 4 СЦ2 10 М Л2

5 ХХ-5 3 АВ-2 21 МЛД-20 29 ВЦ40 5 СЦ3 11 М Л3

6 ХХ-7 4 АВ-3 22 МЛД-30 6 СЦ9 12 М Л4

7 ЦД-10 5 АВ-4 23 МЛД-40

8 ЦД-20 6 АВ-5 24 СЕС-1

Рисунок 1 - Карта ППУ

По современным данным на дне всей акватории

ППУ (£=1132км2) полная

активность Cs оценивается в 156,1 Ки (без учета IV зоны - 117,0 Ки), из этой активности в 15 см слое отложений содержится 62,5 Ки (без учета IV зоны - 48,0 Ки). За 10 лет активность в 15 см слое уменьшилась в 2,3-3,0 раза (без учета распада 137С& за 10 лет в 2,8-3,7 раз).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Это уменьшение обусловлено:

137 „

1) снижением поступления Cs с твердым стоком через входной гидроствор (в ~ 1,54 раза) при несколько меньшим выносом через выходной гидроствор (в 1,47 раз);

2) влиянием абразии берегов с последующим сносом материала ветровым течением от берегов в глубоководную часть ППУ.

Этот второй, основной, фактор как показывает незначительное изменение содержания 137С& в прибрежной III зоне, обуславливает захоронение наиболее активных слоев донных отложений в центральной зоне менее активным абразивным материалом.

В результате этих двух процессов имеет место резкое (в 3,8 раза) снижение

активности в центральной зоне в 15 см слое. Если учесть соотношение активности в

слое 0-15 см и активности по всей глубине донных отложений (А<1у'А .ш=0,33), то

эффект захоронения будет очевиден. Среднее по акватории ППУ загрязнение ь Ся по

данным 1990 г. равно 0,155 Ки/км и должны были быть в 2000 году равными

0,125 Ки/км2 с учетом радиоактивного распада. На самом деле плотность загрязнения

2 2 снизилась до 0,042 Ки/км2 (или с учетом поправки на

IV зону - 0,052 Ки/км2). Если

137 *-» 137

учитывать активность Cs по всей глубине осадков, то плотность загрязнения Cs по

2 2 всему ППУ будет 0,104 Ки/км (а с учетом поправки на IV зону -

0,138 Ки/км2).

На данные 1990 г. может повлиять тот факт, что при заборе проб с глубины 0-15 см в ряде точек реальный слой загрязнения отложений был существенно меньше. Действительно, в кернах 2000-2001 гг. в зоне I из 7 кернов в 2-х к<\5 см; в зоне II из 11-ти - в 4-х; в III зоне из 4-х - в 2-х; в V зоне из 9-ти - в одном керне к<\5 см. Кроме того, в экспедиции 2000 года в зоне IV (северная прибрежная) керны не отбирались.

137

Значительная часть загрязнения Cs в 2000 г. сосредоточилась в глубинных слоях (^>15 см): 72% и 46% в зоне III (прибрежная южная) и II (центральная); 65% и 67% в I и V зонах входного и выходного гидроствора. В целом по акватории ППУ это доля ~60%. Более детально анализ загрязнения 137Cs по глубине осадков можно сделать

»-* 137

при рассмотрении профилей распределения Cs по глубине керна. Почти во всех кернах достаточно четко проявился максимум, соответствующий максимуму чернобыльских выпадений (1986 г.), а в ряде глубоководных кернов проявлялся второй максимум, обусловленный глобальными выпадениями при ядерных взрывах в атмосфере (1963 г.).

Отношение запасов 137Cs (активностей) в этих максимумах (А2/А1) для кернов приведены в таблице 6 по зонам. Эти отношения значительно отличаются как от керна к керну в каждой зоне, так и от зоны к зоне. В таблице 7 приведены данные, усредненные по зонам. Так, в зоне I А2/А1 изменяется от 0,20 до 3,6, в зоне II - от 0,50 до 1,25 (в глубоководной части ППУ), в зоне V А2/А1 =0,17-0,26 (керны отобраны с глубины Н=8м). Наибольшие средние значения А2/А1 - для зоны I (1,67), зоны II (1,85) и III (0,7), а наименьшие - для зоны V (0,22).

В некоторой степени это соответствует отношению активностей в слоях <15 см и >15 см (исключение составляет зона V).

Преобладание Cs глобального происхождения имеет место, как правило, в глубоководных кернах, отобранных в местах, соответствующих старому руслу р. Дон (или близким к нему местам): МЛ-40 (А2/А1=1,2); МЛ-30 (А2/А1=3,6) в зоне I; ЦД-40 (А2/А1=1,25); ХХ-1 (А2/А1=1,40) во II зоне.

137

В этих местах с твердым стоком загрязнение Ся глобального происхождения наиболее интенсивно аккумулируется в осадочном материале.

Влияние этого эффекта резко снижается в прибрежной зоне и зоне выходного гидроствора за счет значительного разбавления менее активным материалом. Оценивая в целом динамику загрязнения дна

ППУ 137Ся по материалам сравнения данных 1990 и 2000-2001 гг. по слоям 0-15 см можно получить оценку темпов снижения загрязнения в целом по ППУ на (~ 9,6 Ки/год) (с поправкой на IV зону ~ 8,0 Ки/год).

Основным составляющим этого снижения является эффект захоронения активных осадков во II центральной зоне абразивным материалом (с темпом ~ 8,0 Ки/год) при

137

близких по величине темпах снижения поступления и выноса Ся соответственно через входной и выходной гидроствор 0,38 Ки/год и 0,28 Ки/год.

Для детального анализа в таблице 6 и таблице 7 приведены балансы активности

137

Ся по зонам и баланс осадочного материала в ППУ. В таблице 6 приведена

137

активность " ( л, суммированная по запасам А_з, чернобыльского А /, и глобального А 2,

АН А 21

происхождения, их относительные вклады в суммарные активности - и - на

А, ^ Ат

II

момент измерения 2000-2001 гг, приведены к моментам, соответствующим началу выпадений (1986 г. и 1963 г.).

При сравнении таблиц 6 и 7 надо учитывать, что поступлениям в ППУ осадочного материала нельзя сопоставить запасы Ся по зонам ППУ:

1) к первым относятся поступления в ППУ в целом, а ко вторым -распределения 137Ся по отдельным его зонам;

137

2) количество осадочного материала и запаса Ся не эквивалентны - в различных зонах удельные активности Ся могут быть существенно различными.

Так, например, при большой массе осадочного материала от абразии берегов удельные активности Ся в нем во много раз меньше, чем в материале, поступающем через входной гидроствор.

^ 137

Таблица 6 Динамика изменений запасов Сб (суммарных, чернобыльских и глобальных) в донных отложениях ППУ Цимлянского водохранилища

1963 год 1986 год 2000-2001 гг.

Зона А* Ки А 21 А2Е ,% Ап, Ки Ац ,% Аи Ад, Ки Аи ,% А Ап, Ки Ац ,% Аи А 21, Ки А 2! А2Е ,%

I 26,8 19,3 10,2 10,1 19,5 13,1 7,1 9,6 12,3 16,5

II 67,6 48,8 32,4 32,2 52,1 35,0 22,7 30,3 29,4 39,4

III 20,9 19,4 17,4 17,3 24,5 16,5 12,2 16,3 12,3 16,5

IV* 9,4 6,8 18,3 18,2 33,8 22,7 16,8 22,5 17,0 22,8

V 7,9 5,7 22,6 22,5 19,0 12,7 15,9 21,2 3,7 5,0

Е 138,6 100,6 148,9 74,8 74,7

*). Примечание: для зоны IV приведены оценки, исходя из баланса осадочного материала в ППУ (см. ниже).

Таблица 6 Баланс осадочного материала в ППУ Цимлянского водохранилища по данным определений 1985-1990 г. (I) и данные модельных оценок для 2000 г. (II) в%

Поступления I II

1986 г. 2000 г.

- из соседнего резервуара 15,4 16,9

- боковых притоков 2,75 5,15

- от абразии берегов 80,5 75,5

южного 40,3 37,7

северного 40,3 37,8

- от эоловых выпадений 1,3 2,4

Общий баланс 100 100

- аккумуляция 95,9 91,2

- вынос в смежный резервуар 4,1 8,8

»-» 137

На моменты выпадений 1963 г. и 1986 г. в загрязнении ППУ Cs преобладали глобальные выпадения (в ~ 1,4 раза). К 1986 г. и в последующие годы глобальные и чернобыльские выпадения давали одинаковый вклад (~74,7 Ки 13/Cs на дне в ППУ).

137 ^

Наибольшая доля загрязнения Cs ППУ концентрируется в III центральной зоне (до 35% в настоящее время). Входной гидроствор и прибрежная южная зона дают до ~ 15% доли загрязнений каждая. Еще меньшая часть загрязненности обусловлена зоной выходного гидроствора. Доли загрязненности зон со временем несколько меняются. По зонам ЫП они падают со временем, а по зоне IV - возрастают.

Распределения долей загрязненности 137Cs зон относительно загрязнения всего ППУ на моменты выпадений (А2 глобальных и А1 чернобыльских) и в настоящее время таковы: в зонах I и II во всех случаях преобладают глобальные выпадения (в I зоне входного гидроствора ~в 1,7 и 1,9 раз (в 2000 г. и в период выпадений соответственно); во II центральной зоне в 1,3 и 1,5 раз (в 2000 г. и период выпадений)). В прибрежных зонах соотношения долей загрязнения практически одинаково, но в V зоне выходного гидроствора преобладают чернобыльские выпадения - их доли почти в 4 раза выше, чем доли глобальных выпадений.

Таким образом, в зонах I и II с преобладанием процессов поступления 137Cs со стоковым течением (во II зоне с уменьшением его роли из-за влияния абразии берегов) доли глобальной компоненты загрязнения выше доли чернобыльской компоненты во все время вплоть до настоящего времени. В прибрежной зоне при снижении роли стоковых течений и возрастанием роли абразии берегов и ветрового течения соотношение глобальных и чернобыльских загрязнений становится близким к единице. И, наконец, доли чернобыльского загрязнения по сравнению с глобальными, существенно возрастают в V зоне выходного гидроствора (~ в 4 раза). Вероятной причиной такого распределения долей глобального и чернобыльского загрязнений по зонам является то, что первые по времени поступления глобального загрязнения занимали самые глубоководные зоны ППУ и относительно мало выносились через выходной гидроствор. Со временем, по мере заполнения глубоководных зон осадочными материалами роль процессов выноса 137Cs возрастала (подтверждается данными по балансу масс (см. таблицу 7)), и это соответствовало времени, когда в верхних слоях отложений стал преобладать 137Cs чернобыльского происхождения.

137

В период с 1963 г. загрязнение Cs определялось глобальными выпадениями.

Большая часть загрязнений сосредоточена во II центральной зоне (~49%), в которую 137Cs поступал как с твердых стоков через входной гидроствор (~19%), так и от прибрежной III зоны за счет сноса с ветровым течением (~19%) или с учетом оценки для IV зоны еще ~7%. Для этого периода относительный уровень загрязнения V зоны выходного гидроствора был низким ~6%.

137

В период с 1986 г. загрязнение Cs чернобыльского происхождения также было наибольшим во II центральной зоне (~32%). Поступления в эту зону в большей степени определялись поступлениями из прибрежных зон, а относительное загрязнение выходного гидроствора возросла до ~ 23%. Поступления с твердым стоком меньше, чем в более ранний период за счет меньшей интенсивности чернобыльских выпадений по сравнению с глобальными. Рост доли загрязнения в V зоне, вероятно, связан с ростом темпов сноса русловым истоком при снижении со временем темпов абразии берегов.

Темпы поступления 137Cs и осадочного материала через входной гидроствор 19862000 гг сравнимы (10-13% и 15-19% соответственно) и в равной степени возросли ~ в 1,5 раза с 1986 г. по 2000 г. Это связано с некоторым снижением роли абразии берегов в этот период формирования осадков.

Однако, степень влияния абразии берегов на загрязнение 137Cs (~40%) составляет только / доли от ее в балансе массы осадков (~80%). Это следствие того, что

v. 137 ~

абразивный материал берегов существенно меньше загрязнен Cs, чем твердый сток в русловом течении.

137

В 2000-2001 гг. доли Cs глобального и чернобыльского происхождения в загрязнении дна ППУ для различных зон разные. Доля глобального загрязнения заметно выше чернобыльских загрязнений 137Cs для входного гидроствора (почти в 2 раза) и для центральной зоны (~ в 1,3 раза), равны для прибрежных зон и заметно ниже для входного гидроствора (почти в 4 раза).

Для определения возраста донных отложений ВО использовались два способа -

210 137

по профилю «избыточного» Pb и по профилю Cs. С 1985 года и вплоть до момента отбора кернов в 2001 г. ВО можно рассматривать, как непроточный. По модели непроточного водоема обработаны результаты определения профиля распределения ЕРН (226Ra, 210Pb) и 137Cs в керне ВОХНС, отобранного в ВО в сентябре 2001 г. (рис. 2). Поскольку, при различных глубинах керна х, скорость осадконакопления Si варьирует из-за погрешности определения 210РЪ и 226Ra, то для датировки использовали Scp.

137 210

Максимум содержания Cs в керне датируется по 2 1,JPb - 1986±2 года. Погрешность определения возраста определяется толщиной слоя осадков.

0,600 0,500

см

Щ 0,400 0,300 0,200 0,100 0,000

2001,8 1995,8 1991,8 1987,8 1983,8 1979,8 1975,8 Год

ш

J Запас Cs-137, Бк/см2

-Запас Pb-210, Бк/см2

Рисунок 2 - Запас 210Pb и 137Cs в т. ВОХНС

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

210 137

Для керна ВОХНС получаем согласие шкал датирования по РЬ и С^ в

210 ^

пределах погрешности измерения: по профилю РЬ получили ^ =1,250±0,250 см/год и

137 137

по профилю ' Ся 1,220+0,170 см/год. Кроме максимума запаса ' Ся в 1986 г. (авария ЧАЭС), имеется максимум в 1980 г. (испытание ядерного заряда в атмосфере, КНР).

Известно, что при ядерных взрывах и аварии ЧАЭС в окружающую среду поступило значительное количество изотопов плутония. Плутоний является одним из наиболее радиотоксичных элементов, обладающим большим временем жизни основных изотопов (239'240Ри) и длительным пребыванием в биосистемах.

По радиохимической методике в Радиевом институте им. В.Г. Хлопина, показано, что удельная активность 239'240Ри от ядерных испытаний и аварии ЧАЭС в донных отложениях ВО и в кернах из мелководной прибрежной зоны составляют 0,070,41 Бк/кг. Такие низкие значения объясняются тем, что донные осадки были частично перемешаны при проведении земляных работ.

Совершенно иная картина наблюдается в керне донных отложений, отобранного в центральной части Цимлянского водохранилища (ЦД80). Удельная активность 2 -39,240Ри постепенно возрастала по ходу вертикального профиля керна: 0,3 Бк/кг (слой 0-5 см), 0,7 Бк/кг (30-35 см), 1,4 Бк/кг (слой 35-40 см) и достигла максимального значения удельной активности в слое 40-45 см - 2,85 Бк/кг.

По результатам масс-спектрометрического анализа объединенной пробы ЦД80 изотопное соотношение Ри/ Ри составляет 0,17±0,01, что близко к величине 0,176±0,014 для приводимых в литературных данных глобальных выпадений северного полушария. Можно считать, что наблюдаемый плутоний в донных отложениях Цимлянского водохранилища связан с глобальными выпадениями, обусловленными испытанием ядерного оружия в атмосфере (в основном в период 1962-1963 гг.).

В 3 кернах АВ-6, ХХ-7, ЦД-40, отобранных в пределах (у самого края), или в центре "цезиевого пятна" загрязнения дна ППУ в отдельных слоях определен 241Ат (табл. 8).

241 „

Таблица 8 - Содержание Ат в кернах донных отложений

Шифр пробы Суммарный запас, 10-3 Бк/см2 Рчещ 10-3 Бк/см2 Рглоб, 10-3 Бк/см2

АВ6 8,0 6,1 -

ХХ7 29,5 - 14,1

ЦД40 68,5 13,2 23,6

241Ат является долгоживущим (Т1/2=432,2г.) продуктом распада одного из изотопов плутония 241Ри (радиохимическим методом с использованием а-спектрометрии не определялся).

Известно, что отношение 241Ри/2'9Ри=0,004 для глобальных выпадений и до 0,070,09 для чернобыльских и, следовательно, и отношение 241Ат/239Ри близко к этому отношению 241Ри/239Ри. В таблице 8 приведены запасы 241Ат с разделением на

137

глобальные и чернобыльские с учетом датировки слоев кернов по Сs. Определенные запасы 241Ат на таком низком уровне (близком к пределам определения методики) не позволяют построить профили распределения этого радионуклида. Известны данные по содержанию 241Ат в объектах наземных экосистем (в том числе и полученные нами).

Литература

1. Радиационная обстановка в окружающей среде региона Ростовской АЭС в предпусковой период. Отчет. Ростов-на-Дону. 2000, 129 с

2. Бессонов О.А., Давыдов М.Г., Марескин С.А., Малаева Т.Ю., Страдомская Е.А. Содержание радионуклидов в донных отложениях Цимлянского водохранилища // Атомная энергия, 1994, Т. 77, В. 1, С. 48-51

Бураева Елена Анатольевна - кандидат химических наук, заведующая Отдельной лабораторией ядерной физики, Южный федеральный университет, НИИ физики. E-mail: Buraeva_elena@mail.ru

Burayeva Elena A. - Candidate of Chemistry, the manager of Separate laboratory of nuclear physics, the Southern federal university, physics scientific research institute.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.