CC BY
0УДК 504.6
Венедиктова Ю.В.
Тюменский индустриальный университет (г. Тюмень, Россия)
СОДЕРЖАНИЕ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОДЕ И ГРУНТОВЫХ ВОДАХ
Аннотация: в статье рассматривается проблема распространения радионуклидов в воде и влияние на человека.
Ключевые слова: радиация, радионуклиды, радиоактивные вещества, безопасность, вода, грунтовая вода.
Вода, которую мы используем для бытового и общественного потребления поступает из грунтовых и поверхностных вод. В зависимости от возраста и химических свойств, природная вода содержит различные природные радионуклиды в разной концентрации. Эти радионуклиды вместе с другими минеральными компонентами высвобождаются с поверхности горных пород. Вода с очень длительным временем контакта с горными породами, например, грунтовые воды, может иметь более высокую концентрацию радионуклидов, в то время как поверхностные воды обычно имеют более низкие значения.
Помимо радионуклидов уранового и ториевого ряда (включая радон), 40К, 3Н, 14С и другие природные радионуклиды могут встречаться в воде. 3H и 14C могут также поступать из недавних антропогенных источников, вместе с вместе с 90Sr, 13П, трансурановыми продуктами и другими бета- и гамма-излучателями, высвобождающимися в результате промышленной или медицинской деятельности.
Поскольку радон является легкорастворимым газом, его концентрация в грунтовых водах обычно выше, чем у родоначальных изотопов радия. В очень старых и сильно минерализованных грунтовых водах активность радона может
быть более или менее равновесной с активностью радия. Растворимость других радионуклидов в воде зависит от их химических свойств.
В речной воде радионуклиды могут выпадать в осадок. При закреплении на высоко-поверхностном веществе, таком как глины, они легче иммобилизуются или переносятся в условиях турбулентности и, таким образом, увеличивают концентрацию радионуклидов в осадке.
В то время как уран химически токсичен, радий, радон и его дочерние изотопы, свинец и полоний, могут представлять радиоактивную опасность для здоровья. Тритий и 14C встречаются в концентрациях, не представляющих опасности для здоровья и поэтому могут использоваться для датирования грунтовых вод.
Для измерения концентрации радионуклидов в воде обычно применяется альфа-, бета- или гамма-спектрометрия. Для измерения концентрации радионуклидов в воде. Объемы воды и процедуры отбора проб различаются в зависимости от радионуклидов и их химических свойств. Валовые значения альфа- и бета-излучения определяются с помощью жидкостной сцинтилляционной спектрометрии. Для обнаружения отдельных радионуклидов могут применяться альфа-спектрометрия или высокочистые германиевые детекторы высокой чистоты. Эти методы часто используются и для анализа осадков. Пределы обнаружения обычно составляют менее 20 Бк/л, а для большинства радионуклидов даже ниже 0,1 Бк/л.
По данным последних международных исследований, концентрация естественных радионуклидов в воде и речных отложениях варьируется, по крайней мере, так же сильно, как и в вмещающих их породах. Однако в большинстве стран она не превышает уровня питьевой воды. В странах с гранитными породами и, возможно, с повышенной концентрацией органических веществ (из-за заболоченных земель), существует риск иметь более высокие концентрации радионуклидов в питьевой воде.
Вода является потенциальным источником прямого облучения радионуклидами через потребление жидкостей и пищевых продуктов (например,
рыбы, моллюсков, водные растения), а также в результате отдыха и занятий спортом (например, рыбалка, плавание). Косвенное воздействие на человека происходит в результате использования воды для орошения и водопоя скота или при использовании водорослей или ила в качестве почвенных добавок. Дополнительный вклад в концентрацию радона внутри помещений вносит газ радон, растворенный в воде и выделяющийся при стирке, принятии душа, смыве в туалете и приготовлении пищи, а также в результате профессиональной деятельности в системах водоснабжения.
Грунтовые воды содержат радионуклиды естественного происхождения, которые образуются в результате распада тория и урана. Они могут возникать в результате естественных процессов в земле или деятельности человека, например, при добыче урана. Для большинства людей основным источником воды для удовлетворения бытовых нужд и иных целей являются грунтовые воды. Эти воды часто добываются из неглубоких частных колодцев или общественных колодцев, проникающих в водоносный горизонт. Поверхностные воды являются одним из экологических отсеков, в которые разрешено сбрасывать радиоактивные стоки с радиоактивных стоков ядерных установок. Радионуклиды в поверхностных водах могут находиться в водной фазе или связаны со взвешенными частицами и в конечном итоге могут попасть в осадки и живые организмы. Осадки являются аккумулятором радионуклидов, которые нерастворимы и адсорбированных на нерастворимом материале в водной системе и, следовательно, является индикатором присутствия таких радионуклидов. Осадки во всех типах вод могут быть источником загрязнения для водных организмов.
14C составляет незначительную долю природного углерода. В подземных водах вклад углерода в основном обусловлен карбонатными минералами с обычно низкой активностью 14С Поэтому удельная активность 14C в природных грунтовых водах низка, а воздействие на человека в естественных условиях незначительно. Грунтовые воды, как правило, в большей степени, чем поверхностные воды, подвержены накоплению естественно встречающихся
радионуклидов из-за влияния реакций между водой и горными породами и большого соотношения твердое вещество/раствор соотношения твердых веществ и растворов в водоносных горизонтах. Кроме того, время пребывания воды и геологической средой в водоносном слое обычно больше. Подземные воды являются регионально важным и стратегическим ресурсом как для общественного, так и для частного водоснабжения. Для того чтобы сделать обоснованные суждения об управлении и опасностях, связанных с природными радионуклидами в подземных водах, необходимо понимать специфику поведения этих радионуклидов в химических системах водоносных горизонтов, что, в свою очередь, требует детального знания рН и окислительно-восстановительных потенциалов грунтовых вод, а также горных пород материалов. Химические реакции, такие как ионный обмен, химическое комплексообразование и реакции равновесия с минералами, и физические процессы, такие как альфа-отдача, могут вызвать значительное отклонение от равновесия распада в ряду распада урана.
Питьевая вода может содержать радионуклиды, которые могут представлять риск для здоровья человека, но этот риск обычно невелик по сравнению с риском от микроорганизмов и химических веществ. Обычно доза облучения, получаемая при попадании в организм радионуклидов, содержащихся в питьевой воде значительно ниже, чем от других источников излучения. Природные радионуклиды в питьевой воде обычно дают дозы облучения выше, чем дозы, получаемые от искусственно произведенных и поэтому вызывают значительное наблюдение.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Алексахин Р. М., Булдаков Л. А., Губанов В. А. и др. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры. — М.: ИздАТ, 2001. — 752 с;
2. Биологические эффекты малых доз ионизирующей радиации и радиоактивное загрязнение среды / Под ред. Цыба В. И., Бушанова Е. А. — М.: Издательская группа РОНЦ, 2001. — 354 с;
3. Булдаков Л. А. Радиоактивные вещества и человек. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 160 с;
4. Вронский В. А. Прикладная экология: учебное пособие. — Ростов н/Д: Феникс, 1996. — 512 с;
5. Губин А. Ф., Машков А. В., Немцов В. И. и др. Ядерные энергетические установки. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 304 с;
6. Иванов А. А. Радиоэкология и радиационная безопасность: учебное пособие. — М.: Энергия, 2010. — 336 с;
7. Радиоактивность и радиация / Под ред. М. Н. Тихонова. — М.: АСТ, 2008.
— 285 с;
8. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда / Под ред. А. М. Кузина.
— М.: Энергоатомиздат, 1984. — 384 с
Venediktova Yu.V.
Tyumen Industrial University (Tyumen, Russia)
CONTENT AND DISTRIBUTION OF RADIONUCLIDES IN SURFACE WATER AND GROUNDWATER
Abstract: the article deals with the problem of the spread of radionuclides in water and its effect on humans.
Keywords: radiation, radionuclides, radioactive substances, safety, water, groundwater.
