научная статья по теме ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ИСЕТЬ В ЕКАТЕРИНБУРГЕ Геология

Текст научной статьи на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ИСЕТЬ В ЕКАТЕРИНБУРГЕ»

ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2015, № 1, с. 91-94

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ =

УДК 574.3

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ИСЕТЬ В ЕКАТЕРИНБУРГЕ

© 2015 г. Д. С. Тягунов, Е. Н. Рыбаков

Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича УрО РАН, ул. Амундсена, д. 100, Екатеринбург, 620016 Россия. E-mail: tds-07@mail.ru

Поступила в редакцию 20.05.2014 г.

Представлены результаты исследования загрязненности цезием-137 донных отложений р. Исеть в г. Екатеринбурге. Описана аппаратура и методика измерений. Показаны предпосылки, в результате которых возможно загрязнение городского пруда цезием-137. По результатам гамма-спектрометрических измерений сделаны выводы, что в пределах относительно быстрого течения реки отложения радиоактивных загрязнений практически не происходит; накопление происходит в местах замедления течения реки или застойных участках, где активность цезия-137 в иловых отложениях может превышать фон в 5 раз.

Ключевые слова: донные отложения, цезий-137, радиоактивность, ил.

ВВЕДЕНИЕ

На территории Уральского региона сосредоточено большое количество ядерно- и ядерно- и радиационно-опасных промышленных объектов -Белоярская атомная электростанция (БАЭС), ПО "Маяк", хранилища радиоактивных веществ проводились подземные ядерные взрывы в промышленных целях, наземные и подземные испытания ядерного оружия и другие действия, связанные с использованием ядерной энергии [3].

Уже на начальных этапах развития атомной промышленности, водные объекты широко использовались как элементы внутренней технологической цепочки или как конечный резервуар для сброса и хранения радиоактивных веществ. В результате были загрязнены пойменные ландшафты рек Течи, Пышмы, Исети [4].

Негативный вклад в радиационную обстановку на Урале внесло радиоактивное загрязнение от аварий на ПО "Маяк" (1957 г.) и Чернобыльской АЭС, испытания ядерного оружия на Тоцком и Семипалатинском полигонах [1, 2, 6]. В результате за счет смыва радионуклидов с поверхности почвы произошло загрязнение рек и озер.

Большое практическое значение для решения проблем радиоэкологии представляют донные отложения. Аккумулируя загрязнители, поступающие с водосборов в течение длительного промежутка времени, они являются индикатором экологического состояния территории, своеобраз-

ным интегральным показателем уровня загрязненности. Исследование донных отложений рек позволяет проследить распространение и переотложение радиоактивных загрязнений, изучить динамику накопления загрязнений за длительный период времени, а также выделить временные интервалы наиболее интенсивного поступления радионуклидов.

Исследования радиационной обстановки р. Исеть в г. Екатеринбурге проведены лабораторией геодинамики Института геофизики УрО РАН в рамках программы фундаментальных научных исследований Президиума РАН № 4. Ставилась задача исследований - определение в р. Исеть наличия изотопа цезия-137.

АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Отбор проб донных отложений проводился с помощью оригинального пробоотборника, представляющего собой небольшой цилиндрический резервуар с отверстиями на дне для просачивания воды. Пробоотборник позволяет отбирать пробы ила с глубины до 4 м и мощностью отложений до 5 см.

Подготовка проб к измерениям проводилась по следующей методике: проба ила высушивалась в муфельной печи при температуре 105°С. Высушенная проба растиралась вручную в фарфоровой ступке фарфоровым пестиком до тех пор, пока весь ее объем не пройдет через сито 2 мм. Полученный материал гомогенизировался интен-

92

ТЯГУНОВ, РЫБАКОВ

сивным перемешиванием и насыпался шпателем в кюветы с известной массой.

Измерения радиоактивности проб производились гамма-спектрометром УДС-Г-63х63-и^В в камере низкого фона. В качестве защиты от внешнего излучения использовался экран из РЬ = 45 мм; Сё = 3 мм; Си = 0.5 мм. Минимальная измеряемая активность по цезию-137 - 1.5 Бк/кг. Гамма-спектры обрабатывались с помощью программного обеспечения SpektraLine.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В последние годы в центре Екатеринбурга замечены неоднократные повышения гамма-фона, связанные с появлением в осадках (дожде или снеге) цезия-137 [5]. Поскольку город окружен различными объектами атомной промышленности, то выпадения с повышенными значениями гамма-фона могут быть связаны с различного рода радиоактивными выбросами с этих объектов.

В центре города на р. Исеть имеется плотина, за счет которой образовался Городской пруд, в который с западной стороны впадает р. Ольховка, с северо-запада р. Мельковка (рис. 1). В верховьях р. Ольховка в XVIII в. построена небольшая плотина и организован водоем небольшой площади. Русло р. Мельковка, вытекающей из одноименного озера, проходит через промзону промышленного предприятия. В нижнем течении р. Мельков-ка закрыта водоводом и перед впадением в пруд

протекает под землей. В осенне-весенние периоды, в период подъема уровня воды в Городском пруду, русло р. Мельковка увеличивает площадь его водной поверхности.

Скорость течения р. Исеть существенно снижается при ее впадении в Городской пруд, что способствует выпадению иловых отложений, переносимых р. Мельковкой. Повышенный принос иловых отложений осуществляется по течению и практически на участке впадения в пруд вод р. Ольховки. В этих местах можно предполагать наличие повышенной мощности иловых отложений и соответственно радиоактивного загрязнения. Предположительно, другой участок повышенного накопления донных осадков - в месте впадения вод р. Мельковки в пруд. На участке р. Исеть, который располагается ниже по течению от плотины (рис. 2), скорость течения воды относительно высокая.

Для исследования было отобрано 10 проб с Городского пруда и 10 проб вдоль реки от ул. Малышева до моста на ул. Белинского.

В результате исследования установлено, что в пределах относительно быстрого течения реки отложения радиоактивных загрязнений практически не происходит. Значения активности цезия-137 в отложениях достигают 50^80 Бк/кг и находятся на уровне фона (см. рис. 2). Основное накопление цезия-137 происходит в местах замедления течения реки или застойных участках, где активность цезия-137 в иловых отложениях 100^250 Бк/кг, что может превышать фон в 5 раз (см. рис. 1).

Рис. 1. Карта-схема мест отбора проб донных отложений Городского пруда. Овалами выделены участки проб с обозначением активности по Cs-137 в Бк/кг.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ РЕКИ ИСЕТЬ 93

Можно утверждать, что в период 1950-1960 гг., когда интенсивно проводились испытания ядерного оружия и наблюдались высокие радиоактивные атмосферные выпадения, активность илов в указанных точках могла превышать значения, типичные для низкоактивных отходов.

Экспозиционная доза гамма-излучения, измеренная вдоль берега реки, изменяется от 6 до 11 мкР/ч.

Проанализировав пробы, отобранные в разных местах реки, можно заключить, что радиоактивные выпадения различного происхождения смываются дождевыми и талыми водами в про-мливневые каналы и накапливаются с течением времени в иле городского водоема.

Приведенные результаты указывают на необходимость организации ежегодного радиационного мониторинга речной сети в таком крупном про-мышленно развитом городе, каким является Екатеринбург, чтобы следить за тем, как происходит перенос и вторичное накопление радиоактивных осадков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аклеев А.В., Киселев М.Ф. Восточно-Уральский радиоактивный след. Челябинск, 2012. 352 с.

2. Литовский В.В. Естественно-историческое описание исследований окружающей среды на Урале: Монография. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2001. 476 с.

3. Пискунов Л.И. Экологические проблемы загрязненных радионуклидами территорий Уральского региона. Тез. докл. Уральского семинара. Екатеринбург: ЕС НИО, УрО РАН, 1992. 114 с.

4. Уткин В.И., Чеботина М.Я., Евстигнеев А.В. и др. Радиоактивные беды Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 93 с.

5. Уткин В.И., Чеботина М.Я., Евстигнеев А.В., Лю-башевский .КМОсобенности радиационной обстановки на Урале. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 150 с.

6. Чурсин А.В., Евстигнеев А.В. Влияние Чернобыльской аварии на территории Свердловской области // Радиационная безопасность Урала и Сибири: Матер. науч.-практ. конф. Екатеринбург: ЕС НИО, НТО "Горное", 1997. С. 46-48.

94

ТЯГУНОВ, РЫБАКОВ

THE STUDY OF RADIOACTIVE CONTAMINATION IN BOTTOM DEPOSITS OF THE ISET RIVER WITHIN YEKATERINBURG

D. S. Tyagunov, E. N. Rybakov

Bulashevich Institute of Geophysics, Ural Division, Russian Academy of Sciences ul. Amundsena 100, Yekaterinburg, 620016 Russia. E-mail: tds-07@mail.ru

The article presents the results of the studies in cesium-137 pollution of bottom sediments of the Iset River within Yekaterinburg. The measurement equipment and technique are described. Prerequisites for the city pond pollution with cesium-137 are indicated. Conclusion is made that virtually no precipitation of radioactive contaminants is found in the sites of relatively fast river flow. The activity of Cs-137 is registered at the background level. For the most part, accumulation takes place within the slow river flow or in stagnant sites, where the activity of cesium-137 in silt sediments may 5 times exceed the background. As proceeds from the investigation results, the nuclear fall-out of different origin is washed off from thawing snow or rainwater to the industrial sewage to be accumulated with time in the city pond silt.

Keywords: bottom deposits, cesium-137, radioactivity, silt.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком