CC BY
87
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №4_
ЭКОЛОГИЯ
УДК 539.01
Б.Д.Бобоев, Н.Хакимов, Х.М.Назаров, Н.Н.Рахматов
УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ РАДОНОМ ВОЗДУХА г. ИСТИКЛОЛА РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
Агентство по ядерной и радиационной безопасности АН Республики Таджикистан
(Представлено академиком АН Республики Таджикистан У.Мирсаидовым 04.03.2013 г.)
В работе приведены результаты изучения уровня загрязнения радоном атмосферы на территории хвостохранилищ г. Истиклола. Полученные результаты необходимы для рекультивацион-ных работ и мониторинга влияния бывших урановых объектов и хвостохранилищ на окружающую среду.
Ключевые слова: радон - объёмная активность - мощность экспозиционной дозы - торон - эквивалентная равновесная объёмная активность - плотность потока радона.
Исторически сложилось так, что первые работы по исследованию концентрации радона в подпочвенном воздухе и грунтовых водах были инициированы с целью разведки радиоактивных руд [1-3]. В дальнейшем эти исследования сформировались в эманационный метод, основу которого составляет процесс массопереноса под действием механизмов диффузии и адвекции в грунте радиоактивного газа радона (222Rn), являющегося продуктом распада радия (22бКа). В результате этих исследований была разработана математическая диффузионно-адвективная модель переноса радона в грунте, ставшая классической и нашедшая широкое применение в различных областях знаний.
В последние десятилетия появилось много работ по исследованию радона в области геодинамики. Результаты таких исследований с большой достоверностью дают основание рассматривать радон как индикатор напряжённо-деформированного состояния геосреды и возможность его использования для прогноза сильных землетрясений или горных ударов в шахтах [4]. Изменение структуры геосреды в результате деформаций в силу тех или иных причин ведёт к изменению интенсивности выделения радона в приземный слой атмосферы.
Велика роль радона в формировании электрического поля приземного слоя атмосферы, так как, являясь естественным ионизатором, он оказывает влияние на его проводимость. При увеличении стока радона в приземный слой атмосферы проводимость увеличивается за счёт ионизации радоном и продуктами его распада, что приводит к уменьшению напряжённости атмосферного электрического поля [5] и может быть связано с сейсмической активностью [6].
Использование моделей массопереноса в области радиоэкологии и радиационной безопасности позволяет изучать перенос радионуклидов, в том числе радиоактивного газа радона, в атмосферу из хранилищ радиоактивных отходов и прогнозировать пути их дальнейшего распространения, а также контролировать предельно допустимые нормы в жилых помещениях [7].
Адрес для корреспонденции: Хакимов Нумонджон. 735730, Республика Таджикистан, г. Чкаловск, ул. Калинина, 15, Филиал Агентства по ядерной и радиационной безопасности АН РТ. E-mail: n.khakimov@mail.ru.
Целью настоящей работы явилось определение объёмной активности радона на поверхности хвостохранилищ и отвалов, жилых, общественных и производственных зданий и моделирование мас-сопереноса радона в системы грунт-атмосфера на территории хвостохранилищ г. Истиклола.
Для этого использовали эманационный трековый метод (ЭТМ), необходимый для расчётов годовой эффективной эквивалентной дозы облучения населения, проживающего постоянно вблизи радиационно-опасных объектов или находящихся временно на хвостохранилищах радиоактивных отходов в связи с производственной деятельностью, связанной с их обслуживанием. Данные ЭТМ можно использовать для моделирования процессов массопереноса радиоактивного загрязнения на основе программного комплекса Есо^о, рекомендованного МАГАТЭ.
На территории г. Истиклола были установлены трековые детекторы и проведены интегральные измерения концентрации радона в атмосферном воздухе и воздухе помещений города. Детекторы экспонировались в течение двух месяцев, затем были обработаны в отделе радиационной гигиены Института гигиены и медицинской экологии им. А.Н.Марзеева АМН Украины по утверждённой здесь методике. Результаты дешифрирования трековых детекторов, которые были установлены в учреждениях культурно-бытового и жилого сектора г. Истиклола, приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Характеристики радиационного загрязнения окружающей среды в районе г.Истиклола
Место измерения 1МЭД, мкЗв-ч-1 2ОА радона, Бк-м-3 3ЭРОА радона, Бк-м-3 4ППР средняя, Бк-м-2-с-1 ЭРОА торона, Бк-м-3
Карьер 0.48-0.56 20 1.92 0.09±0.03 0.23
Отвалы «Фабрики бедных руд» 0.76-2.8 склон 0.35-0.4 17 2.0 0.86±0.25 1.06±0.28 0.17
Горный район на расстоянии четыре км от г.Истиклола 0.18-0.23 12 3.3 - 0.12
Хвостохранилище четвёртой очереди 0.3-0.5 25 3.0 4.8±1.6 -
Хвостохранилище третьей очереди 0.3-0.4 до 0.6 35 8.78 - -
Хвостохранилище первой-второй очереди 0.4-0.5, в отдельных местах 0.8-0.9 45 2.57 3.8±1.2 (9.97±3.0) 0.33
МЭД - мощность экспозиционной дозы; 2ОА - объёмная активность; 3ЭРОА - эквивалентная равновесная объёмная активность; 4ППР - плотность потока радона.
Результаты анализа показывают, что в целом объёмные концентрации радона в воздухе над хвостохранилищами не являются высокими. Вместе с тем, эксхаляция радона из почвы на поверхности всех обследованных хвостохранилищ - выше норматива безопасности при качественном покрытии (1 Бк-м-2-с-1). Это свидетельствует о недостаточно надёжном покрытии хвостохранилищ.
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
2013, том 56, №4
Таблица 2
Результаты измерений активности (ОА и ЭРОА) радона-222 в воздухе объектов г.Истиклола (Трековых детекторов конструкции «КСИРА-2010Z)
Место установки ОА радона-222 ЭРОА радона-222
Бк-м-3
ул. Ленина, поликлиника 45 18
ул. Гагарина, 20, кв. 3 115 46
ул. Садовая, 2 48 19
ул. Садовая, 2 (во дворе) 134 -
ул. Пушкина, 29, кв. 2 85 34
ул. Тельмана, 43 171 68
ул. Тельмана, 43 (во дворе под крышей) 121 -
ул. Ленинабадская, 7, кв. 39 (балкон) 168 -
ул. Ленинабадская, 7, кв. 39 (детская) 44 17
Хукумат (спорткомитет) 195 78
г. Истиклол, школа №5, (учительская) 150 60
п. Старый Табошар, школа №4 144 58
г. Истиклол, бывший завод 1319 528
Из табл. 2 видно, что в жилых и общественных помещениях г.Истиклола и п.Старый Табошар значения ЭРОА радона-222 не превышают нормативных значений.
Относительно высокие интегральные значения объёмной активности радона-222 наблюдаются в атмосферном воздухе г. Истиклола. Они превышают значения объёмной активности радона в жилых помещениях. Это может быть объяснимо влиянием эксхаляции радона с поверхности отвалов фабрики бедных руд («ФБР») и поверхности хвостохранилищ.
Высокие значения ЭРОА радона-222 отмечаются в помещениях бывшего полуразрушенного гидрометаллургического завода, что требует выполнения работ по их разборке, демонтажу и последующей реабилитации территории завода.
Кроме того, был проведён отбор проб пород из отвалов «ФБР» и хвостов. Результаты гамма-спектрометрического и альфа-спектрометрического анализа приведены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание естественных радионуклидов в образцах пород с отвалов «ФБР» и хвостохранилищ
секций 1-2, расположенных в районе г.Истиклола
Место отбора пробы 23^ 22^ 230та
Бк-кг-1
Отвалы «ФБР», проба 1 1405±200 6570±600 5600±1050 5885±470 5350±580
Отвалы «ФБР», проба 2 (темного цвета) 250±60 2090±200 1320±630 2225±185 1820±250
Отвалы «ФБР», проба 3 (материал смыва с отвала) 800±70 1735±130 1025±300 1950±145 1840±190
Отвалы «ФБР», проба 4 (жёлтого цвета) 250±80 1030±85 1010±400 1935±145 1510±245
Хвостохранилище секций 1-2, проба хвостов 1 585±60 3010±240 2900±530 3895±290 3250±370
Хвостохранилище секций 1-2, проба солей уранита 12210±900 55,9±27 не обн. не обн. не обн.
Таким образом, приведённые результаты подтверждают, что на данном начальном этапе реабилитационной деятельности вопросы организации системы адекватного радиационного контроля и мониторинга влияния бывших урановых объектов и хвостохранилищ на окружающую среду и проживающее население должны стать приоритетными и предшествовать этапу разработки стратегического плана действий и очередности предлагаемых мероприятий по снижению негативного воздействия указанных объектов на окружающую среду и здоровье людей.
Поступило 04.03.2013 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гринченко В.Т., Мацыпура В.Т., Снарский А.А. Введение в нелинейную динамику: Хаос и фракталы. - М.: ЛКИ, 2007, 264 с.
2. Олемский A.M., Флат А.Я. - УФН, 1993, т.163, №2, с.1-50.
3. NikolaevV.A., Ilic R. - Radiat. Meas., 1999, v.30, рр.1-13.
4. Зуевич И.В., Шкрабо И.В., Лазарев А.В., Воронин Л.А. - АНРИ, 2001, №4, с.41.
5. Аджиев А.Х., Куповых Г.В. Атмосферно-электрические явления на Северном Кавказе. - Таганрог: ТРТУ, 2004, 137 с.
6. Etiope G., Martinelli G. - Physics of The Earth and Planetary Interiors, 2002, v.129, рр.185-204.
7. Сердюкова А.С., Капитанов Ю.Т. Изотопы радона и продукты их распада в природе. - М.: Атом-издат, 1975, 296 с.
Б.Д.Бобоев, НДакимов, Х.М.Назаров, Н.Н.Рахдоатов
ДАРАЧДИ ИФЛОСШАВИИ ША^РИ ИСТИЦЛОЛ ЧУМ^УРИИ ТО^ИКИСТОН БО ГАЗИ РАДОН
Агентии амнияти ядрои варадиатсионии Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон
Дар макола натичахои омузиши дарачаи ифлосшавии атмосфераи шахри Истиклол ва дар худуди партовгохдои урании он бо гази радон оварда шудааст. Натичахои гирифташуда барои корхои солимгардонй ва мониторинги таъсири собик объектх,ои уранй ва партовгохдо ба мухити зист зарур мебошанд.
Калима^ои калиди: радон - фаъолнокии %ацмй - тавоноии дозаи экспозитсиони - торон - фаъол-нокии ^ацмии мувозинатии муодили - зичии цараёни радон.
B.D.Boboev, N.Khakimov, Kh.Nazarov, N.Rahmatov THE LEVEL OF AIR CONTAMINATION BY RADON IN ISTIKLOL CITY OF THE REPUBLIC OF TAJIKISTAN
Nuclear and Radiation Safety Agency, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan The study results of atmosphere contamination levels by radon on uranium tailings territory in Istik-lol city are provided in the article. Provided data are necessary for remediation activities and monitoring of former uranium sites and tailings' impact on environment.
Key words: radon - volume activity - dose rate - thoron - equivalent balanced volume activity - radon flow density.
