CC BY
141
Рис. 1. Гидросеть в районе расположения ФГУП «ПО "Маяк"». Красным выделена зона непосредственного воздействия
Рис. 2. Расположение контрольных створов на реке Теча. Масштаб 1:1 000 000
УДК 504.0б4.3
Кузнецов В.М.*, Хвостова М.С.**, Колотухин С.П.***
Ж
С.П. Колотухин
В.М. Кузнецов М.С. Хвостова
Результаты первого этапа комплексного радиоэкологического обследования поймы реки Теча (Челябинская область)1
‘Кузнецов Владимир Михайлович, доктор технических наук, профессор, старший научный сотрудник Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, действительный член Академии промышленной экологии и Российской академии естественных наук, член Общественного совета ГК «Росатом»
E-mail: [email protected]
‘‘Хохлова Марина Сергеевна, кандидат географических наук, доцент, старший научный сотрудник, Экологический центр Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН
E-mail: [email protected]
‘‘‘Колотухин Сергей Прокопьевич, старший научный сотрудник, Лаборатория радиационного контроля ФГУ «Центр промышленной безопасности» (ФГУ «ЦПБ ТЭК»),
E-mail: [email protected]
В статье представлены результаты радиоэкологического обследования части поймы реки Теча (Челябинская область), загрязненной радионуклидами в 1949-1956 гг. в результате деятельности ПО «Маяк» (ГК «Росатом»). Проанализирована современная радиоэкологическая обстановка в пойме реки Теча в районе Асановских болот и населенных пунктов Муслюмово, Бродокалмак, Русская Теча.
Ключевые слова: река Теча, радиационное загрязнение, радиоактивные отходы, мощность эквивалентной дозы, мощность потока бета-излучения, удельная активность.
Введение
Радиоактивное загрязнение реки Теча произошло в результате санкционированного и аварийного сброса жидких радиоактивных отходов (ЖРО) ПО «Маяк» в открытую речную сеть. В 1949-1951 гг. была сброшена основная масса радиоактивных нуклидов (около 12 ПБк Sr-90, 13 ПБк Cs-137), 106 ПБк короткоживущих радионуклидов. В период с 1951 по 1956 гг. интенсивность сбросов активности в речную систему снизилась в 100 раз, а после 1956 г. среднеактивные отходы стали поступать в открытую гидросеть в небольших количествах. Тем не менее, за период с 1949 по 1956 гг. в экосистему реки Теча попало порядка 76 млн. куб. м сточных радиоактивных вод, общей активностью по бета-излучению 2,75 МКи2.
В 1951-1964 гг. на территории ПО «Маяк» построили искусственные водохранилища, в результате чего был прекращен сброс радиоактивных отходов в реку. В настоящее время каскад плотин и обводных каналов ограничивает прямое поступление радионуклидов, но их миграция полностью не исключена3.
1 Представленная работа выполнена по заданию Комитета Г осударственной Думы по природным ресурсам, природопользованию и экологии и является первым этапом комплексного радиоэкологического обследования поймы реки Теча. Всего запланировано четыре этапа, каждый из которых будет расширять географию исследования в районах воздействия ПО «Маяк».
2 Челябинская область: ликвидация последствий радиационных аварий. 2-е издание, испр. и доп. Под общ. ред. проф. А.В. Аклеева. Южно-Уральское книжное издательство. Челябинск. 2006. 344 с. (Прим. авт.)
Следует отметить и то, что 29 сентября 1957 г. на производственном объединении «Маяк» (г. Челябинск-40, ныне Озёрск), произошла ядерная авария, по количеству выбросов и тяжести последствий занимающая второе место после Чернобыля. В 16:22 по местному времени произошёл взрыв банки № 14 комплекса С-3, в емкости находилось 300 кубометров материала, 80 из которых были высокорадиоактивны. В результате взрыва бетонное перекрытие толщиной более метра и весом около 160 тонн было отброшено на 25 м, ок. 20 млн. кюри попало в атмосферу. Часть этих веществ поднялись на высоту в 1-2 км и образовало ядовитое облако, выпавшее в окрестностях и создавшее так называемый Восточно-Уральский радиоактивный след. Оказались загрязненными 217 населенных пунктов с общей численностью населения 272 тыс. чел., от радиационного облучения только в течение первых 10 дней погибли ок. 200 человек, общее число пострадавших оценивается в 250 тыс. чел., авария была оценена в 6 баллов по международной семибалльной шкале. Полнос.тью материалы о катастрофе были рассекречены в 2010 г. (Прим. ред.)
3 Так, в частности 29 сентября 2007 г. ИТАР-ТАСС Урал сообщило: «Утечка радиоактивных отходов на производственном объединении (ПО) "Маяк" в Челябинской области стала следствием грубых нарушений требований безопасности. Об этом сегодня ИТАР-ТАСС сообщили в пресс-службе Управления Генпрокуратуры РФ в Уральском федеральном округе» (Утеч-
ПО «Маяк». Река Теча в районе Озёрска
Фото с сайта http://www.lki.ru/text.php?id=6275&print (бывш. Челябинск-40)
Из всего количества сброшенных в открытую гидрографическую сеть техногенных радионуклидов, около 75% задерживалось в болотистой пойме и донных отложениях в верховьях реки. Наибольшая аккумуляция радионуклидов в верховье реки объясняется наличием там заболоченной поймы, в которой имеются значительные торфяные отложения с максимальной сорбционной емкостью по сравнению с суглинками и супесями, характерными для более узкой поймы среднего и нижнего течения.
Специфические особенности сформировавшейся к настоящему времени радиационной обстановки в пойме р. Течи заключаются в образовании на значительном удалении от места сброса ЖРО зон радиоактивного загрязнения местности в относительно узкой полосе вдоль русел этих рек, а также в значительной зависимости плотности радиоактивного загрязнения почв в этих зонах от высоты пойменных террас над урезом воды и характеристик почвенного покрова. Это обусловлено, главным образом, характером миграции и осаждения радионуклидов в пойменных ландшафтах при их подтоплении загрязненными поверхностными водами, особенно в период паводков.
Г идрографическая характеристика района работ
Река Теча вытекает из озера Иртяш (Каслинский район Челябинской области) и, протекая в восточном и северо-восточном направлении 243 км, впадает справа в р. Исеть, как ее правый приток (рис. 1). Исеть относится к водной системе реки Оби. Основные притоки реки Течи - рр. Мишеляк и Зюзелга
По особенностям строения долины и русла реки в пределах Челябинской области р. Теча можно разделить на 2 участка.
Первый участок: исток - село Муслюмово. Его длина составляет 81 км. Пойма двухсторонняя, преобладающая ширина поймы 2,0-2,5 км, в сужениях 0,4-0,8 км, в конце участка - до 150-120 м, наибольшая - до 3,5 км в районе устья р. Мишеляк. Поверхность поймы заболоченная, кочковатая. Пойма затапливается ежегодно во время половодья слоем 0,2-1,0 м и до 2 м в высокое половодье. Река выходит из болот у села Муслюмово. Глубина реки на перекатах - 0,3-0,8 м, скорость течения - 0,1-0,4 м/с.
Второй участок: село Муслюмово - село Нижнепетропавловское. Его длина составляет 60 км. Пойма двухсторонняя, асимметричная, ширина в среднем - 300 - 400 м, с колебаниями от 30-35 м у села Муслюмово до 700 м у села Нижнепетропавловское. Затапливается пойма на всем протяжении при обычных половодьях на глубину 0,5-2,5 м. Глубина на перекатах - 0,4-0,6 м. Скорость течения на перекатах - до 1,2 м/с, на плесах - до 0,4 м/с.
Половодье проходит обычно в апреле. Наибольшая интенсивность подъема уровней воды во время половодья составляет 30 см/сутки, наибольшая интенсивность спада - 70 см/сутки. Меженные уровни неустойчивы. Колебания их в году довольно резкие, но незначительные - 20-50 см. Дождевые паводки для Течи не характерны.
По средним многолетним данным, посезонное распределение стока в процентах составляет: весна - 50,1 %, лето - 26,3 %, осень - 8,6 %, зима - 15,0 %.
Методика обследования территории поймы
Исследования по радиоэкологическому состоянию поймы Течи проводились с разной интенсивностью в период с 1970-х по 2010-е гг. Радиевым институтом им. В.Г. Хлопина, Отделом континентальной радиоэкологии Института экологии растений и животных УрО РАН, геологическим и биологическим факультетами Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Институтом геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН и др. Результаты этих исследований опубликованы и представляют собой большой массив данных о миграции радионуклидов в природных средах, о воздействии ионизирующего излучения на биоту и т.д.
Представленные в статье инженерно-экологические обследования части поймы р. Теча по радиационному фактору выполнены Лабораторией радиационного контроля ФГУ «Центр промышленной безопасности» (ФГУ «ЦПБ ТЭК») и Экологическим центром Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН.
Для выполнения работы использовались:
- сцинтилляционный радиометр поисковый СРП-88Н, зав. № 1084, свидетельство о поверке № 210191/12, действительно до 20 марта 2013 г.;
ка радиоактивных отходов на ПО "Маяк" стала следствием грубых нарушений требований безопасности // Новости E1.RU Екатеринбург. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.e1.ru/news/spool/news_id-282925.html). (Пр-им. ред.).
— дозиметр РКСБ-104, зав. № 7390, свидетельство о поверке № 210-190/12, действительно до 19 марта 2013 г.;
— дозиметр-радиометр МКС-АТ1117М, зав. № 12735, свидетельство о поверке № 41150. А079, действительно до 13 января 2013 г.;
— специализированная радиометрическая установка УРС-71 на основе полупроводникового Ge-Li детектора зав. № 71, свидетельство о поверке № 58 16.Ф638, действительно до 25 мая 2013 г.
Радиоэкологическому обследованию подвергались земли сельских поселений, земли государственного лесного фонда, земли отчуждения, река Теча. Поверхность объекта представляет собой заросшую кустарником и деревьями, частично заболоченную долину реки Теча.
Время проведения исследования: 29 апреля - 8 мая 2012 г.
Погодные условия:
— 29.04.12 г. температура воздуха 150С, без осадков;
— 30.04.12 г. температура воздуха 140С, ветер сильный порывистый, вплоть до штормового, облачность переменная;
— 01.05.12-08.05.12 г. температура воздуха 15-190С, умеренный ветер, переменная облачность, без осадков.
Целью выполненной работы являлась оценка текущего радиационного состояния реки Теча и её поймы.
Обследовались следующие участки: река Теча в районе Асановских болот, участки поймы Течи в районе посёлков Новое Муслюмово, Бродокалмак и Русская Теча (рис. 2).
Во время инженерно-экологических изысканий проводилось:
— гамма-прослушивание поисковым радиометром СРП-88Н с целью обнаружения радиационных аномалий;
— по маршруту изысканий через 50 м дозиметром РКСБ-104 измерялась мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения (МЭД) (всего 765 точек измерения) и дозиметром-радиометром МКС-АТ1117М мощность потока бета-частиц (всего 491 точек измерения);
— в характерных точках поймы Течи (отложения ила в реке, заболоченные и затапливаемые участки, ближние и удалённые от реки участки долины) отбирались пробы для определения их радионуклидного состава на стационарном гамма-спектрометре УРС-71 (23 пробы);
— осуществлен отбор проб воды из реки Теча и болот примыкающих к реке (6 проб).
Результаты обследования
Асановские болота
МЭД внешнего гамма-излучения на участке имеет резко выраженную неравномерность и варьирует от 0,08 до 15,2 мкЗв/ч. На расстоянии до 50 м вдоль реки Теча МЭД с учетом расширенной неопределенности измерений (А + До) с доверительной вероятностью 0,95 не превышает 4,9 мкЗв/ч, что значительно выше естественного гамма-фона местности. По мере удаления от реки снижается МЭД, и на расстоянии 150 м и более с учетом расширенной неопределенности измерений (А + До) с доверительной вероятностью 0,95 не превысит 0,2 мкЗв/ч, что не выходит за пределы флуктуаций естественного гамма-фона, присущего данной местности.
Мощность потока бета-излучения на участке неравномерна и варьируется от 0 част/(см2*мин) на расстояние 150 м от реки и более до 450 част/(см *мин) на урезе реки Теча. Средняя мощность потока бета-излучения на урезе реки равна 174 част/(см2*мин) и с доверительной вероятностью 0,95 не превысит 347 част/(см *мин). Данная величина превышает минимально допустимый уровень загрязнения бета-активными радионуклидами для персонала - 200 част/(см2*мин) (НРБ-99/2009, таблица 8.9)1.
В пробах ила и грунта обнаружены техногенные радионуклиды (Cs-137, Co-60, Sr-90), удельная активность которых по мере удаления от реки Теча снижается и на расстоянии 150 и более метров становится меньше предела обнаружения гамма-спектрометром. В пробах ила наибольшую активность имеет Cs-137, чья удельная активность варьирует от 1760 до 78860 Бк/кг. Средняя удельная активность проб ила равна 42190 Бк/кг и с доверительной вероятностью 0,95 не превысит 68030 Бк/кг. Данная величина удельной активности превышает минимально значимую удельную активность Cs-137 (МЗУА^ - 10 Бк/г (НРБ-99/2009, приложение 4) и ил реки Течи можно отнести к низкоактивным отходам (менее 1000 кБк/кг, ОСПОРБ 99/2010, таблица 3.12.1)2. Удельная активность природных радионуклидов в пробах ила и грунта не превышает уровень, характерный для Челябинской области.
В пробах воды реки Течи обнаружены техногенные радионуклиды (Sr-90, Cs-137 и Н-3). Уровни удельной активности Cs-137 (0,14-5,8 Бк/л) и Н-3 (350 - 420 Бк/л) меньше уровня вмешательства (УВ) для взрослого населения в питьевой воде (YBCs-137 = 11 Бк/л, УВ Н-3 = 7600 Бк/л, НРБ-99/2009, приложение 2а). Удельная активность Sr-90 во всех пробах (9,7 81 Бк/л) превышает УВ&-90 = 4,9 Бк/л (НРБ-99/2009, приложение 2а).
Участок поймы в районе населенного пункта Новое Муслюмово
МЭД внешнего гамма-излучения на участке имеет резко выраженную неравномерность и варьирует от 0,07 до 1,35 мкЗв/ч. На урезе р. Теча средняя МЭД равна 1,01 мкЗв/ч; максимальная средняя МЭД достигает 1,29 мкЗв/ч, что выше естественного гамма-фона местности. По мере удаления от реки МЭД снижается. На расстоянии от реки 150 м и более средняя МЭД равна 0,12 мкЗв/ч, не превысит 0,13 мкЗв/ч, что не выходит из пределов флуктуаций естественного гамма-фона, присущего данной местности.
Мощность потока бета-излучения на участке неравномерна и варьирует от 0,3 част/(см2*мин) на расстояние 150 м от реки и более до 82 част/(см2*мин) на урезе реки Теча. Средняя мощность потока бета-излучения на урезе реки равна 60,4 част/(см2*мин), максимальная мощность не превысит 66 част/(см2*мин).
Загрязнение почвы и ила в данном случае является снимаемым загрязнением и для группы «население» -не регламентировано. В пробах ила и грунта обнаружены техногенные радионуклиды (Cs-137 и Sr-90), удель-
1 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СанПиН 2.6.1.2523. М.: Минздрав России, 2009. 115 с.
2 Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). М.: Апрохим, 2000. 90 с.
ная активность которых по мере удаления от реки Теча снижается. В пробах ила наибольшую активность имеет Cs-137, чья удельная активность варьируется от 2480 до 8562 Бк/кг. Средняя удельная активность проб ила равна 5520 Бк/кг не превысит 14120 Бк/кг. Данная величина удельной активности превышает МЗУЛ^ - 10 Бк/г (НРБ-99/2009, приложение 4) и ил реки Течи можно отнести к низкоактивным отходам (менее 1000 кБк/кг, ОСПОРБ 99/2010, таблица 3.12.1). Удельная активность природных радионуклидов в пробах ила и грунта не превышает уровень, характерный для Челябинской области.
В пробах воды реки Течи обнаружены техногенные радионуклиды ^г-90 и Н-3). Уровни удельной активности Н-3 (360 Бк/л) меньше уровня вмешательства (УВ) для взрослого населения в питьевой воде (УВ Н-3 = 7600 Бк/л, НРБ-99/2009, приложение 2а). Удельная активность Sr-90 в пробе (8,5 Бк/л) превышает УВ&-90 = 4,9 Бк/л (НРБ-99/2009, приложение 2а).
Участок поймы в районе населенного пункта Бродокалмак
МЭД внешнего гамма-излучения на участке имеет резко выраженную неравномерность и варьируется от 0,08 до 1,12 мкЗв/ч. На урезе реки Теча средняя МЭД равна 0,82 мкЗв/ч. С учетом расширенной неопределенности измерений (А + Д0,95) с доверительной вероятностью 0,95 максимальная средняя МЭД не превышает 0,88 мкЗв/ч, что выше естественного гамма-фона местности. По мере удаления от реки МЭД снижается, и на расстоянии 30 м и более с учетом расширенной неопределенности измерений (А + Д0,95) с доверительной вероятностью 0,95 максимальная средняя МЭД не превысит 0,124 мкЗв/ч, что не выходит за пределы флуктуаций естественного гамма-фона, присущего данной местности.
Мощность потока бета-излучения на участке неравномерна и варьируется от 0,04 част/(см2*мин) на расстояние 30 м от реки и более и до 28,2 част/(см2*мин) на урезе реки Теча. Средняя мощность потока бета-излучения на урезе реки равна 19,8 част/(см2*мин) и с доверительной вероятностью 0,95 максимальная средняя мощность не превысит 21,1 част/(см2*мин).
Загрязнение почвы и ила в данном случае является снимаемым загрязнением и для группы «население» не регламентировано. В пробах ила и грунта обнаружены техногенные радионуклиды (Со-60, Sr-90, Cs-137), удельная активность которых по мере удаления от реки Теча снижается и на расстоянии 30 и более метров удельная активность Со-60 и Sr-90 становится меньше предела обнаружения гамма-спектрометром. В пробах ила наибольшую активность имеет Cs-137, чья удельная активность варьируется от 3190 до 4730 Бк/кг. Средняя удельная активность проб ила равна 3960 Бк/кг и с доверительной вероятностью 0,95 не превысит 7420 Бк/кг. Данная величина удельной активности не превышает МЗУЛС8 - 10 Бк/г (НРБ-99/2009, приложение 4) и ил реки Течи не относится к низкоактивным отходам (менее 1000 кБк/кг, ОСПОРБ 99/2010, таблица 3.12.1), однако удельная активность Cs-137 значительно превышает уровень удельной активности, при которой разрешено неограниченное использование материалов - 0,1 Бк/г (ОСПОРБ 99/2010, приложение 3). Удельная активность природных радионуклидов в пробах ила и грунта не превышает уровень, характерный для Челябинской области.
В пробах воды реки Течи обнаружены техногенные радионуклиды ^г-90 и Н-3). Уровни удельной активности Н-3 (240 Бк/л) меньше уровня вмешательства (УВ) для взрослого населения в питьевой воде (УВ Н-3 = 7600 Бк/л, НРБ-99/2009, приложение 2а). Удельная активность Sr-90 в пробе (5,4 Бк/л) превышает УВ&-90 = 4,9 Бк/л (НРБ-99/2009, приложение 2а).
Участок поймы в районе населенного пункта Русская Теча
МЭД внешнего гамма-излучения на участке имеет резко выраженную неравномерность и варьируется от
0,08 до 1,08 мкЗв/ч. На урезе реки Теча средняя МЭД равна 0,75 мкЗв/ч. С учетом расширенной неопределенности измерений (Л + Д0,95) с доверительной вероятностью 0,95 средняя максимальная МЭД не превысит 0,91 мкЗв/ч, что выше естественного гамма-фона местности. По мере удаления от реки МЭД снижается, и на расстоянии 50 м и более становится равной 0,11 мкЗв/ч. С учетом расширенной неопределенности измерений (Л + Д0,95) с доверительной вероятностью 0,95 средняя максимальная МЭД не превысит 0,114 мкЗв/ч, что не выходит за пределы флуктуаций естественного гамма-фона, присущего данной местности.
Мощность потока бета-излучения на участке неравномерна и варьируется от 0,2 част/(см2*мин) на расстояние 50 м от реки и более и до 21 част/(см2*мин) на урезе реки Теча. Средняя мощность потока бета-излучения на урезе реки равна 13,9 част/(см2 *мин) и с доверительной вероятностью 0,95 она не превысит 22 част/(см2*мин).
Загрязнение почвы и ила в данном случае является снимаемым загрязнением и для группы «население» не регламентировано. В пробах ила и грунта обнаружены техногенные радионуклиды (Cs-137, ^-60, Sr-90), удельная активность которых по мере удаления от реки Теча снижается и на расстоянии 50 и более метров удельная активность ^-6 и Sr-90 становится меньше предела обнаружения гамма-спектрометром. В пробах ила наибольшую активность имеет Cs-137, чья удельная активность варьируется от 1140 до 2040 Бк/кг. Средняя удельная активность проб ила равна 1590 Бк/кг, максимальная средняя удельная активность и с доверительной вероятностью 0,95 не превысит 7330 Бк/кг. Данная величина удельной активности ниже МЗУА^ - 10 Бк/г (НРБ-99/2009, приложение 4) и ил реки Течи не относится к низкоактивным отходам (менее 1000 кБк/кг, ОСПОРБ 99/2010, таблица 3.12.1), однако удельная активность Cs-137 значительно превышает уровень удельной активности, при которой разрешено неограниченное использование материалов - 0,1 Бк/г (ОСПОРБ 99/2010, приложение 3). Удельная активность природных радионуклидов в пробах ила и грунта не превышает уровень, характерный для Челябинской области.
В пробах воды реки Течи обнаружены техногенные радионуклиды ^г-90 и Н-3). Уровни удельной активности Н-3 (200 Бк/л) меньше уровня вмешательства (УВ) для взрослого населения в питьевой воде (УВ Н-3 = 7600 Бк/л, НРБ-99/2009, приложение 2а). Удельная активность Sr-90 в пробе (6,7 Бк/л) превышает УВ&-90 = 4,9 Бк/л (НРБ-99/2009, приложение 2а).
Величины мощности эквивалентного излучения, мощности потока бета-частиц, удельной активности природных и искусственных радионуклидов, в образцах ила, грунта и воды, взятых в характерных точках приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Мощность эквивалентного излучения, мощности потока бета-частиц, удельной активности природных и искусственных радионуклидов в образцах ила, грунта и воды,
взятых в характерных точках
Участок л \о о а с % Иловый осадок
МЭД Поток Р-частиц Ауд ± До,95 (Бк/кг)
мкЗ/ч част/ (см2*мин) Ra-226 ТЬ232 К-40 Cs-137 Со-60 Sr-90
Асановские болота 6 15 450 238 ± 56,6 181 ± 21,5 299 ± 220 78860 ± 10770 Ниже предела обнаружения 170 ± 54
Муслюмово 9 1,3 35 119 ± 15,5 34 ± 6,1 407±376 8560± 1180 Ниже предела обнаружения 6,5 ± 4,9
Бродокалмак 28 1,01 27,5 46,7 ± 5,95 50 ± 7,5 250±200 4730 ±650 7,8 ± 4,2 6,8 ± 5,1
Русская Теча 24 0,85 15,8 37,8 ± 4,1 31 ± 32 300±201 2040 ±145 9,1 ± 9 4,5 ± 3,9
Участок 3 ю о а с % Г рунт поймы Течи (10-25 м от русла)
МЭД Поток Р-частиц Ауд ± До,95 (Бк/кг)
мкЗ/ч част/ (см2*мин) Ra-226 ТЬ232 К-40 Cs-137 Со-60 Sr-90
Асановские болота 1 2,33 66,6 65,3 ± 7,5 48 ± 6,7 304±173 49026 ± 6664 7,9 ± 4,3 Ниже предела обнару- жения
Муслюмово 13 0,25 10,3 40,5 ± 7 45 ± 66,6 160±160 950±136 Ниже предела обнаружения Ниже предела обнару- жения
Бродокалмак 27 0,39 4,9 31,7 ± 2,5 35,7 ± 3,5 412±174 1710 ± 236 Ниже предела обнаружения Ниже предела обнару- жения
Русская Теча 22 0,14 3,6 23,1 ± 3 24,5 ± 3,1 332±159 17 ± 5,4 Ниже предела обнаружения Ниже предела обнару- жения
Участок 3 ю о а с % Г рунт поймы Течи (более 50 м от русла)
МЭД Поток Р-частиц Ауд ± До,95 (Бк/кг)
мкЗ/ч част/ (см2*мин) Ra-226 Th-232 К-40 Cs-137 Со-60 Sr-90
Асановские болота 3 0,3 42 21 ± 2,2 21 ± 3,6 300±220 26 ± 9 Ниже предела обнаружения Не измер.
Муслюмово 11 0,19 4,9 7,2 ± 1,73 21± 4,9 227±181 19 ± 7 Ниже предела обнаружения Не измер.
Бродокалмак 26 0,13 0,9 29,6 ± 3,9 33 ± 3,3 495±198 16 ± 5 ,7 4,3 ± 4,2 Не измер.
Русская Теча 21 0,11 0,9 24,3 ± 2,6 19,7 ± 323 294 ± 280 11 ± 3,8 7,3 ± 3,9 Не измер.
Участок Вода Течи
№ пробы воды Ауд ± ^0,95 (Бк/л)
Sr-90 Cs-137 Н-3
Асановские болота 1в 281 ± 15% 5,8 ± 46% Не измер.
2в 9,8 ± 16% 0,43 ± 95% 420± 56%
3в 9,7 ± 34% 0,14 ± 100% 350±48%
Муслюмово 4 8,5 ± 33% Ниже предела обнаружения 360 ± 46%
Бродокалмак 25 6,7 ± 44% Ниже предела обнаружения 200 ± 58%
Русская Теча 30 5,4 ± 48% Ниже предела обнаружения 240 ± 60%
Таблица 2
Характерные уровни мощности эквивалентной дозы излучения на обследованных участках
Участок МЭД ± А 095, мкЗв/ч
Урез реки Теча (болота) Удаление 50-100 м от русла реки Теча (болота)
Асановские болота 2,7 ± 2,17 (МЭДмах = 15,2) 0,13 ± 0,07
Муслюмово 1,01 ± 0,28 (МЭДмах = 1,35) 0,12 ± 0,05
Бродокалмак 0,82 ± 0,31 (МЭДмах = 1,12) 0,12 ± 0,07
Русская Теча 0,7 ±1 0,33 (МЭДмах = 0,93) 0,11 ± 0,03
Выводы
Полученные данные подтверждают результаты ранее проведенных исследований и представляют собой современные сведения о радиоэкологической обстановке в пойме Течи.
Радиационную обстановку в пойме Течи определяют долгоживущие радионуклиды: в воде - Sr-90, в почве
- Cs-137 (которые имеют меньшую растворимость в воде по сравнению с солями Sr-90). Источник радиоактивных загрязнений находится в верховье реки Теча, другие источники поступления радиоизотопов в реку (до посёлка Русская Теча) не выявлены.
Естественными аккумуляторами радиационных загрязнений являются Асановские болота. Из-за слабой проточности болот их вода имеет на порядок большую удельную активность по Sr-90, чем вода реки Теча.
Мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения (МЭД) на поверхности Асановских болот вблизи реки Теча превышает для населения установленный норматив НРБ-99/2009 (п. 4.2) - 2,5 мкЗв/ч, далее по течению - МЭД ниже этого норматива. МЭД на поверхности почвы ближе 10-20 м от реки превышает установленные ТСН РБ 2003 МО (п. 5.6) значения (0,3 мкЗв/ч) по всему течению и быстро снижается по мере удаления от реки до величин, характерных для Челябинской области.
В иловых осадках и грунтах поймы реки Теча наиболее мощным радиоактивным техногенным загрязнителем является Cs-137, удельная активность которого на порядки превышает активность других обнаруженных искусственных и природных радионуклидов. Иловые осадки имеют большее содержание Cs-137, чем грунты поймы. По мере удаления от затапливаемых зон поймы Течи уровень радиационного загрязнения быстро снижается до средних величин по Челябинской области, также постепенно снижается и загрязнение реки Теча вдоль по течению.
В посёлках Муслюмово и Русская Теча выявлены участки, примыкающие к пойме реки Теча, где фоновый уровень внешнего гамма-излучения выше фонового уровня местности, что связано с хозяйственным использованием населением воды из реки Теча (полив огородов и т.п.). Между тем содержание изотопа Sr-90 во всех пробах воды превышает уровень вмешательства, установленный НРБ-99/2009 (приложение 2) - 4,9 Бк/л, что исключает использование воды реки в хозяйственных целях.
Глоссарий
Бета-излучение (бета-лучи, или поток бета-частиц) - поток электронов или позитронов, испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов. Мощность потока бета-излучения - количество бета-частиц, испускаемых с поверхности площадью в 1 см2 в единицу времени (част/(см2*мин)).
Гамма-прослушивание местности - процесс поиска зон с повышенным гамма-фоном с использованием дозиметров и гамма-радиометров, которые работают в режиме прослушивания звукового сигнала. Радиометр перемещается прямолинейно или по Z-образным маршрутам. Дозиметры же позволяют измерить мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения в определенных контрольных точках, расположенных по сетке, шаг которой зависит от условий местности и масштаба съемки.
Кобальт-60 (Со-60) - радиоактивный нуклид химического элемента кобальта с атомным номером 27 и массовым числом 60. В природе практически не встречается из-за малого периода полураспада (Т/2=5,3 года). Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 41,8 ТБк.
Минимально значимая удельная активность (МЗУА) - удельная активность открытого источника ионизирующего излучения в помещении или на рабочем месте, при превышении которой требуется разрешение органов госсанэпиднадзора на использование этого источника, если при этом также превышено значение минимально значимой активности.
Мощность эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения (МЭД) - отношение приращения эквивалентной дозы за интервал времени. Единица измерения мощности эквивалентной дозы - Зиверт/час (Зв/ч). МЭД природного фона может колебаться от 0,07 мкЗв/час до 0,6 мкЗв/час.
Природный (естественный) радиационный фон - ионизирующее излучение земного и космического происхождения, постоянно воздействующее на человека. В радиационный фон не входят местные радиационные загрязнения окружающей среды в результате деятельности человека, равно как и облучение на производстве или при рентгенодиагностике и других медицинских процедурах.
Снимаемое радиоактивное загрязнение - часть радиоактивного загрязнения, которая удаляется с поверхности самопроизвольно (не считая радиоактивного распада) или в результате дезактивации обычно используемыми методами.
Стронций-90 (Sr-90) - радиоактивный нуклид химического элемента стронция с атомным номером 38 и массовым числом 90. Образуется преимущественно при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии. В окружающую среду 90Sr попадает преимущественно при ядерных взрывах и выбросах с АЭС. Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие Sr-90 и продуктов его распада поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей. Период полураспада (T1/2) - 28,8 года.
Тритий (H-3) - радиоактивный изотоп водорода с массовым числом 3. Ядро трития состоит из одного протона и двух нейтронов. Тритий бета-активен; период полураспада (T1/2) - 12,26 года. В природе образуется в незначительных количествах под действием нейтронов космических лучей на атомы азота и при ядерных превращениях под действием космических частиц высоких энергий. Получают тритий и в ядерных реакторах. Тритий применяется как важнейший компонент в реакциях термоядерного синтеза, как горючее в термоядерных бомбах, а также в химических, биологических и гидрологических исследованиях.
Удельная активность - активность, приходящаяся на единицу массы вещества. Единица измерения - Бк/кг.
Цезий-137 (Cs-137) - радиоактивный нуклид химического элемента цезия с атомным номером 55 и массовым числом 137. Образуется преимущественно при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии. Цезий-137 - один из главных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Содержится в радиоактивных выпадениях, радиоактивных отходах, сбросах заводов, перерабатывающих отходы атомных электростанций. Интенсивно сорбируется почвой и донными отложениями; в воде находится преимущественно в виде ионов. Содержится в растениях и организме животных и человека. Коэффициент накопления 137Cs наиболее высок у пресноводных водорослей и арктических наземных растений, особенно лишайников. В организме животных 137Cs накапливается главным образом в мышцах и печени. Наибольший коэффициент накопления его отмечен у северных оленей и североамериканских водоплавающих птиц. Также Cs-137 накапливается в грибах, ряд которых (маслята, моховики, свинушка, горькушка, польский гриб) считается «аккумуляторами» радиоцезия. Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 3,2 ТБк. Период полураспада (T1/2) - 30 лет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СанПиН 2.6.1.2523. М.: Минздрав России, 2009. 115 с. Normy radiatsionnoi bezopasnosti (NRB-99/2009). SanPiN 2.6.1.2523. Minzdrav Rossii, Moskva. 2009. 115 р.
2. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). М.: Апрохим, 2000. 90 с. Osnovnye sanitarnye pravila obespecheniya radiatsionnoi bezopasnosti (OSPORB-99). Aprokhim, Moskva. 2000. 90 р..
3. Челябинская область: ликвидация последствий радиационных аварий. 2-е издание, испр. и доп. Под общ. ред. проф. А.В. Аклеева. Южно-Уральское книжное издательство. Челябинск. 2006. 344 с.
Chelyabinskaya oblast': likvidatsiya posledstvii radiatsionnykh avarii. 2-e izdanie, ispr. i dop. Pod obshch. red. prof. A.V. Akleeva. Yuzhno-Ural'skoe knizhnoe izdatel'stvo. Chelyabinsk. 2006. 344 р.
4. Кузнецов В.М. Основные проблемы и современное состояние безопасности предприятий ядерного топливного цикла Российской Федерации. М.: Агентство «Ракурс Продакшн», 2002. 259 с.
Kuznetsov V.M. (2002). Osnovnye problemy i sovremennoe sostoyanie bezopasnosti predpriyatii yadernogo toplivnogo tsikla Rossiiskoi Federatsii. Agentstvo «Rakurs Prodakshn», Moskva. 259 p.
5. Кузнецов В.М., Никитин В.С., Хвостова М.С. Радиоэкология и радиационная безопасность (история, подходы, современное состояние). М.: ООО «НИПКЦ Восход-А». 2011. 1208 с.
Kuznetsov V.M., Nikitin V.S., Khvostova M.S. (2011). Radioekologiya i radiatsionnaya bezopasnost' (istoriya, podkhody, sovremennoe sostoyanie). OOO «NIPKTs Voskhod-A». Moskva. 1208 p.
6. Кузнецов В.М., Чеченов Х.Д., Никитин В.С. Вывод из эксплуатации объектов использования атомной энергии. М.: Издательство ООО «НИПКЦ Восход-А». 2009. 628 с.
Kuznetsov V.M., Chechenov Kh.D., Nikitin V.S. (2009). Vyvod iz ekspluatatsii ob"ektov ispol'zovaniya atomnoi energii. Izdatel'stvo OOO «NIPKTs Voskhod-A». Moskva. 628 p.
7. Кузнецов, В.М., Чеченов Х.Д., Никитин В.С. Экологическая безопасность объектов использования атомной энергии. М.: ООО «НИПКЦ Восход-А», 2010. 852 с.
Kuznetsov, V.M., Chechenov Kh.D., Nikitin V.S. (2010). Ekologicheskaya bezopasnost' ob"ektov ispol'zovaniya atomnoi energii. OOO «NIPKTs Voskhod-A», Moskva. 852 p.
8. Хвостова М.С. Инженерно-экологические особенности вывода из эксплуатации промышленных уран-графитовых ядерных реакторов и исследовательских ядерных установок // Известия Томского политехнического университета. 2012. Т: 320. № 1.
Khvostova M.S. (2012). Inzhenerno-ekologicheskie osobennosti vyvoda iz ekspluatatsii promyshlennykh uran-grafitovykh yadernykh reaktorov i issledovatel'skikh yadernykh ustanovok Izvestiya Tomskogo politekhniche-skogo universiteta. T: 320. N 1.
9. Хвостова М.С. Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на территории России // Экология урбанизированных территорий. 2012. № 3.
Khvostova M.S. (2012). Obespechenie yadernoi i radiatsionnoi bezopasnosti na territorii Rossii. Ekologiya urbanizirovannykh territorii. N 3.
