Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Естественная и техногенная радиоактивность почв Архангельской промышленной агломерации

ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Естественная и техногенная радиоактивность почв Архангельской промышленной агломерации"

OD345B351

На правах рукописи Кряучюнас Видас Винанто

ЕСТЕСТВЕННАЯ И ТЕХНОГЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ ПОЧВ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АГЛОМЕРАЦИИ

Специальность: 25.00.36-Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

О 5 ДЕК 2008

Архангельск 2008

003456351

Работа выполнена в лаборатории экологической радиологии Института экологических проблем Севера УрО РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

Киселев Георгий Петрович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук,

профессор, Академик РАЕН, Игнатов Петр Алексеевич

кандидат геолого-минералогических наук, Габлин Василий Александрович, ГУП МосНПО «Радон»

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт

минерального сырья им. Федоровского

Защита диссертации состоится «И» декабря 2008 года в заседании

диссертационного совета Д 212.121.04 Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе по адресу: 117997, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, дом 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного геологоразведочного университета имени Серго Орджоникидзе по адресу: 117997, Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, дом 23.

Автореферат диссертации разослан « /6 » ноября 2008 года

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 117997 Москва, ГСП-7, ул. Миклухо-Маклая, дом 23, ученому секретарю диссертационного совета Дорожкиной Л.А.

Ученый секретарь диссертационного совета

Дорожкина Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Архангельская промышленная агломерация (АПА) в настоящее время представляет собой высокоразвитый агропромышленный район, в котором сосредоточены - лесопромышленный комплекс, включающий лесопильную, деревообрабатывающую, целлюлозно-бумажную, лесохимическую отрасли; машиностроительный комплекс, состоящий из производства оборудования для лесопромышленного комплекса, судостроения и судоремонта; топливно-энергетический комплекс, в основном образованный предприятиями электроэнергетики; промышленность строительных материалов, представленная производством кирпича, сборных железобетонных конструкций и изделий; пищевая и перерабатывающая промышленность, объединяющая рыбоперерабатывающую, мясоперерабатывающую,

молокоперерабатывающую, ликероводочную, хлебопекарную и кондитерскую отрасли; ' легкая промышленность представленная обувным, текстильным, швейным и ювелирным производством; транспортный комплекс, в который входят железнодорожный, речной, морской и воздушный транспорт и агропромышленный комплекс состоящий из племенного животноводства и растениеводства (зерновые культуры, картофель, -однолетне кормовые культуры).

В силу характера используемых технологий и устаревших производственных фондов функционирование многих промышленных предприятий наносит большой ущерб окружающей среде. Здесь наблюдается загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, что влечет рост аллергических и онкологических заболеваний населения.

Территория исследований относится к районам с нормальным естественным радиационным фоном. Однако близость Северодвинского центра атомного машиностроения, бывшего ядерного полигона на Новой Земле, а также планируемое строительство АЭС в поселке Рикасиха вызывает определенный ажиотаж в региональных средствах массовой информации и среди местного населения.

В настоящее время распространяются слухи о гибели урожая, выращиваемого на приусадебных участках, и о росте аллергических и онкологических заболеваний из-за воздействия ионизирующей радиации. Такая социальная напряженность связана с отсутствием достоверной и полной научной информации по данному вопросу. В связи с этим представляется весьма интересным объективно рассмотреть ситуацию с радиоактивным загрязнением Архангельской промышленной агломерации и непосредственно областного центра - города Архангельска.

Цель работы. Дать оценку техногенной и естественной радиоактивности на территории Архангельской промышленной агломерации.

Задачи работы. 1. Выполнить обзор изучения радиационного фона территорий и исследований техногенных, естественных изотопов 137Сэ, 40К, 226Яа, 232ТИ, 222Яп в природных средах. 2. Определить пространственное изменение радиоактивного фона в г. Архангельске. 3. Провести мониторинг объемной активности 22211п в почвенном воздухе на территории г. Архангельска. 4. Выполнить гамма-спектрометрический анализ почвенных образцов, отобранных на территории АПА. 5. Рассмотреть

пространственное распределение 137Сз, 40К, 226Яа, 232ТЪ в зависимости от типа почв и геоморфологического строения местности. б. Выполнить анализ пространственного распределения естественных радионуклидов - 4<>К, 226Ла, 232ТЬ по профилю подзолистых почв АПА. 7. Выявить закономерности пространственного распределения радионуклидов в почвах и грунтах г. Архангельска. 8. Провести районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и содержанию 232ТЪ в верхнем почвенном горизонте города.

Научная новизна работы.

Показано отсутствие современного поступления техногенной радиоактивности в почвы АПА.

Выявлена зависимость пространственного распределения 137Сз, 40К, 22611а, 232ТЪ в почвах АПА от подстилающих четвертичных отложений.

Выявлена зависимость пространственного распределение 137Сз, 40К, 226Яа, 232ТЬ от типа почв и геоморфологического строения местности.

На территории г. Архангельска впервые замерены: радиоактивный фон и объемная активность радона в почвенном воздухе, а также установлено пространственное распределение |37Сз, 40К, 226К.а, 232ТЬ в верхнем почвенном горизонте города.

Определены основные факторы, оказывающие влияние на радиоактивный фон и миграцию радионуклидов - |37Сз, 40К, 226Яа, 232ТЬ в городских почвах.

Определены факторы, оказывающие влияние на объемную активность радона в почвенном воздухе на территории г. Архангельска.

Показано влияние типа и времени застройки на радиоактивный фон и пространственное распределение радионуклидов в верхнем почвенном горизонте г. Архангельска.

Проведено районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и содержанию радионуклидов - |37Сз, 40К, 226Ла, 232ТЬ.

Положения, выносимые на защиту.

1. Распределение радионуклидов в естественных почвах АПА зависит от двух основных факторов: литологического состава почвообразующих горных пород и типа ландшафтов (поймы, моренные холмы, болота).

2. На территории АПА развиты четыре типа ландшафтов с различными радиоактивными системами: первый тип - пойменный характеризующийся активной миграцией естественных и искусственных радионуклидов из почв и четвертичных отложений; второй тип - моренных холмов с умеренной миграцией радиоактивных элементов; третий тип - болотный - аккумулятивный; четвертый тип -урбанистический с привносом радиоактивных элементов.

3. Распределение радионуклидов в урбаноземах зависит от характера техногенного воздействия. В районах с деревянной застройкой города сохраняется естественное распределение радионуклидов, в районах с каменной застройкой разного времени наблюдается привнос естественных радиоактивных изотопов в зависимости от применяемых строительных материалов.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались: на Международной конференции «Экология северных территорий России: проблемы, прогноз, ситуации, пути развития, решения» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2002); Международной молодежной конференции «Экология-2003» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2003); Международная конференция «Стратегия развития северных регионов России» (г. Архангельск, АФ Института экономики УрО РАН, 2003); Всероссийской конференция с международным участием «Геодинамика и геологические изменения в окружающей среде северных регионов» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2004); XI Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный» (Екатеринбург, 2005); VII Сибирцевских чтениях (г. Архангельск, 2005); VIII Сергеевских чтениях «Инженерно-геологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика» (г. Москва, Научный Совет РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, 2006); Международная конференция «Экология - 2007» (Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2007); Молодежной конференции «Экологические проблемы Севера» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2008); V Всероссийском съезде общества почвоведов, Ростов-на-Дону, 2008.

Практическая значимость работы. В работе собран и обобщен объемный фактический материал по радиоактивному фону на открытой местности и объемной активности радона в почвенном воздухе г. Архангельска, а также пространственному распределению 137Cs, 40К, 226Ra, 2j2Th в почвах на территории Архангельской промышленной агломерации. С помощью проведенных исследований определены основные факторы, оказывающие существенное влияние на радиоактивный фон г. Архангельска и пространственное распределение 137Cs, 4 К, 224Ra, 232Th в почвах Архангельской промышленной агломерации. Полученные результаты могут быть использованы санитарно-эпидемиологическими центрами, медицинскими учреждениями для оценки степени риска тех или иных районов Архангельской промышленной агломерации на здоровье населения.

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 18 статьях, из них 2 статьи в изданиях перечня ВАК, 1 на английском языке. Материалы диссертации включены в научные отчеты лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН.

Фактический материал. При написании диссертации использован фактический материал, собранный в результате экспедиционных работ, проведенных с участием автора в качестве ответственного исполнителя, в рамках плановых тем лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН: «Комплексное изучение естественных и техногенных гамма-активных изотопов в геосфере Севера с целью установления скоростей антропогенного воздействия на экосистему», номер госрегистрации 01.99.00 11331 и «Комплексные альфа и гамма-спектральные исследования фракционирования радиоактивных изотопов в природных средах Севера», регистрационный номер 01.200.115371, а также по проекту «Опасные геодинамические процессы, изменение

климата и состояния многолетнемерзлых пород, негативное геологическое воздействие на окружающую среду на севере Европейской части России (на примере Архангельской области)» - программа № 16 фундаментальных исследований Президиума РАН и по проекту «Влияние крупных промышленных центров на окружающую среду и здоровье населения (на примере Архангельского промышленного узла и г.Новосибирска)», выполняемого совместно с ОИГГМ СО РАН в 2001-2005 годах на территории Архангельской промышленной агломерации.

Структура диссертации. Диссертация общим объемом 130 страниц состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (122 наименований), 3 таблиц, 40 рисунков, 2 приложений.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, д. г.-м. н. Г.П. Киселеву, оказавшему активную поддержку предложенному направлению исследований и внесшему ряд ценных рекомендаций в ходе работы и члену-корресподенту РАН, д. г.-м. н., профессору Ф.Н. Юдахину за научную и финансовую поддержку работы.

На разных этапах работ и в экспедициях принимали участие сотрудники лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН с.н.с. И.М. Киселева и к. г.-м. н. A.B. Баженов

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулирована цель работы, раскрыта её научная новизна и практическая значимость, приведены результаты апробации диссертационного исследования.

В первой главе сделан обзор литературы по основньм теоретическим вопросам темы: радиоактивность почв, естественный радиационный фон, техногенное повышение радиационного фона, геохимические особенности изотопов, миграция радионуклидов.

Радиоактивность почв - содержание в почве радиоактивных элементов: урана, тория, калия, радия и др., или её способность испускать излучение. Суммарная интенсивность излучений в данной точке также может рассматриваться как радиоактивность почвы (Баранов, 1964).

Излучение от естественных источников вносит самый большой вклад в коллективную дозу для населения земного шара и составляет в среднем 2 мЗв/год. Примерно на 1/3 оно обусловлено внешним космическим излучением и на 2/3 -излучением (внешним и внутренним) земного происхождения (Доклад НКДАР ООН, 1982).

Природный радиационный фон, фиксируемый у поверхности Земли, обусловлен главным образом излучением тех радионуклидов, которые образовались в процессе ядерного синтеза при формировании Земли как планеты, вошли в ее состав и распределились впоследствии в земной коре. У всех указанных радионуклидов период полураспада имеет порядок п-109 лет, и все они находятся в почве (грунте) в связанном состоянии. Удельное содержание EPH в грунте в отсутствии хозяйственной деятельности человека стабильно в течение столетий и тысячелетий (Алексахин, 1982).

Для оценки изменения природного радиационного фона под влиянием хозяйственной деятельности человека используют термин «технически повышенный естественный радиационный фон» (Козлов, 1991).

Существует ряд факторов, связанных с хозяйственной деятельностью, которые способны изменить концентрацию естественных радионуклидов в верхнем слое грунта:

- интенсивное использование минеральных удобрений (фосфорных, калийных),

- постоянное осаждение на поверхность грунта золы из угольных котлов электростанций,

- снятие верхнего слоя грунта или засыпка привозным грунтом (золошлакоотвалы, щебень, песок и др.) в ходе строительных работ или для других целей (Рябин, 2003).

В помещении доза внешнего облучения изменяется под влиянием двух противоположно действующих факторов - экранирования внешнего излучения зданием и излучения естественных радионуклидов, находящихся в строительном материале здания.

Распределение естественных радионуклидов в урановых и ториевых рядах приводит к образованию радона, который и определяет внутреннее облучение (Жуковский и др., 1997).

Особое внимание в данной главе уделяется миграции радионуклидов в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Высокие концентрации 137Сз в почве отмечаются в гумусовом горизонте и лесной подстилке. Поступая из атмосферы с осадками, он сорбируется соединениями гуминовых и фульвокислот и, несмотря на благоприятные фильтрационные свойства почв, незначительно проникает к нижним частям разреза (Анохин и др., 1989; Горяченкова и др., 1989; Юдахин и др., 2001). Проникновение радиоактивного цезия на глубины 30-50 см, очевидно, занимает десятки и сотни лет, однако перераспределение его по профилю почвы может произойти и быстрее - в результате сельскохозяйственной деятельности. В этом случае нуклид относительно равномерно рассредоточивается в пределах всего пахотного слоя (Василенко, 1999; Павлоцкая и др., 1974; Кузнецов, 1997).

Динамика, интенсивность и направленность миграции 137Сз в природной среде определяется совокупностью природных условий, в которые он попадает: геоморфологическим строением местности, типом растительности, физико-химическими свойствами почв и их генетическим строением, гидрологическими и климатическими (циркуляция атмосферы и количество выпавших осадков) условиями, а также свойствами самого '"Се, формами его поступления и нахождения в почвах (Василенко, 1999; Иванов и др., 1997; Павлоцкая и др., 1974).

Миграция естественных радионуклидов - 40К, 22бЯа, 232ТЪ характеризуется рядом закономерностей.

1. Наличие естественных радионуклидов в почвах зависит от содержания их в материнских породах и степени изменения последних.

2. Вертикальное распределение значений отношения зависит от почвообразующих процессов, а среднее его значение для всего профиля близко к

в почвообразующей породе (Баранов и др., 1971).

3. Оподзолнвание, осолонцевание и оглеение приводят к выщелачиванию 22бЛа и 232ТЬ из верхних горизонтов А] и Аг и накоплению в иллювиальном горизонте - В и глеевом - в, Bg горизонтах, где их концентрация возрастает в 1,5-3 и 1,2-2 раза по сравнению с их концентрацией соответственно в гумусовом горизонте А[ и породе С. Распределение 226Яа и 232ТЪ по почвенному профилю, как правило, согласуется с распределением илистых и глинистых частиц, а так же с распределением полуторных окислов. В результате долголетней регулярной пахоты 226Ка и ТЬ распределяются равномерно по всему почвенному слою.

4. Калий является петрогенным элементом и входит в состав распространенных породообразующих минералов: полевых шпатов, слюд, амфиболов, пироксенов, фельдшпатидов. Внешним источником поступления в почву К являются калийные удобрения (Титаева, 2000).

Распределение и закономерности миграции радиоактивного газа 222Яп в почвах определяются газообменом между почвой и приземной атмосферой. Перемещение радона в поровом пространстве горных пород происходит благодаря процессам диффузионного и конвективного переноса (Новиков, 1989). Конвективный перенос радона преобладает в трещинах скальных пород (гранитов, базальтов, известняков, песчаников и т.п.). Для ненарушенных скальных пород и рыхлых песчано-глинистых отложений более характерна диффузия (Микляев и др., 2006). Скорость и направление миграции 222Яп, независимо от механизмов переноса, тесно связаны с условиями, определяющими проницаемость почвы - наличием и непрерывностью крупных пор, а также степенью заполнения пор водой.

Уплотнение почвы (например, за счет вытаптывания) приводит к схлопыванию макропор и, соответственно, затруднению почвенной аэрации, что способствует накоплению радона в почвенном воздухе. Факторами, регулирующими скорость, направление и объем конвективного переноса 222Яп являются (Микляев и др., 2006): изменения температуры почвы и воздуха, атмосферного давления, влажности почвы и действия ветра. Данные факторы могут оказывать существенное влияние на распределение радона в почвенном воздухе и вызывать значительные по амплитуде флуктуации плотности потока радона в атмосферу.

В данной главе также рассмотрены методические аспекты комплексного изучения радионуклидов в природных средах, в разработке которых большую роль сыграли работы Бахура А.Е.

Во второй главе приводится краткая характеристика Архангельской промышленной агломерации (АПА). Территория АПА располагается на западном окончании Мезенской синеклизы Русской плиты Восточно-Европейской платформы. Дочетвертичные терригенные образования вендской системы, с размывом и несогласием залегающие как на породах кристаллического фундамента, так терригенных отложениях рифея.

Четвертичные отложения представлены холмисто-моренными, холмисто-грядовыми образованиями, сложенными плейстоценовыми суглинками, песками, валунами. Эти ледниковые отложения занимают значительную площадь территории. Остальная часть территории представлена морскими и озерпо-ледниковыми формами рельефа, сложенными горными породами верхнего дриаса: глиной, суглинками, слоистыми алевролитами, песками.

Более молодые отложения голоценнового периода в основном слагают островную и прибрежную территорию и состоят из голоценновых аллювиалыю-морских - песка, супеси, глины, суглинки; озерных - суглинки, илы, пески; аллювиальных - пески с гравием, супесь, суглинки, торф и эоловых - пески отложений.

На подстилающих четвертичных отложениях АПА сформировались следующие типы почв: аллювиальные почвы речных долин и морских побережий, гидроморфные почвы постоянного избыточного увлажнения, почвы таежной зоны нормального и кратковременного избыточного увлажнения, а также полугидроморфныс почвы временного избыточного увлажнения.

В третьей главе представлена программа работ, объекты, методика и объем проведенных исследований.

Основными объектами изучения являлись - радиоактивный фон на открытой территории, объемная активность радона в почвенном воздухе и миграция 137С5, 40К, 226Яа, 232ТЬ в верхнем 5-ти сантиметровом слое почв г. Архангельска и в почвенных разрезах на территории АПА.

Сотрудниками лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН с участием автора с 2001 по 2005 гг. проведен ряд экспедиционных работ по исследованию радиоактивности почв на территории АПА. В результате было отобрано 1020 образцов почв, в том числе по г.Архангельску - 360, г.Северодвинску - 120, г. Новодвинску - 53, а также 487 проб на прилегающей к ним территории. В г. Архангельске почвенные образцы отбирались во всех кварталах города.

В Архангельске, Северодвинске, Новодвинске опробовался верхний слой почвы мощностью 5 см вместе с растительностью, объемом воздушно сухой смеси 1 дм3. На прилегающей к городам территории опробование почв производилось как из верхнего 5-ти сантиметрового слоя, так и по всем генетическим почвенньм горизонтам.

Методика определения активности гамма-излучающих радионуклидов в счетных образцах основана на регистрации сцинтилляционных спектров гамма-излучения, испускаемого веществом счетного образца, с последующей обработкой их на ПЭВМ. Программа обработки спектрограмм базируется на методиках измерений, разработанных и утвержденных в Центре Метрологии Ионизирующих Излучений ГМЦ «ВНИИФТРИ» Госстандарта РФ. Основным итогом применения настоящей методики является определение значений активности гамма-излучающих радионуклидов в счетном образце и расчет погрешности каждого измерения (Антропов и др., 1996).

Проведена плановая пешеходная съемка радиоактивного фона (в импульсах в секунду) территории г. Архангельска радиометром СРП-88. Всего было сделано 18 000 замеров через 50 м, на высоте 15 см от поверхности почвы. Для проверки

достоверности полученных результатов были проведены повторные измерения радиоактивного фона в 100 произвольно выбранных точках, которые подтвердили первоначальные данные с погрешностью не более 10 %.

С мая по октябрь 2008 г. на территории г. Архангельска проводился мониторинг объемной активности радона в почвенном воздухе, всего было сделано 176 измерений. При выполнении измерений применялся радиометр радона типа РРА-01М-03 (в дальнейшем РРА), свидетельство о проверке №45540.7Д538. Измерения ОАР производились по методике «Экспрессного измерения объемной активности 222Яа в почвенном воздухе с помощью радиометра радона типа РРА», разработанной ЦМИИ ГП «ВНИИФТРИ».

Четвертая глава посвящена анализу пространственного распределения радионуклидов |37С5, 40К, 22бЯа, 232ТЪ в почвах сформированных на различных по составу горных породах.

1. Распределение радионуклидов в естественных почвах АПА зависит от двух основных факторов: литологического состава почвообразующих горных пород и типа ландшафтов (поймы, моренные холмы, болота).

2. Установлено, что на территории АПА развиты четыре типа ландшафтов с различными радиоактивными системами: первый тип -пойменный, характеризующийся активной миграцией естественных и искусственных радионуклидов из почв и четвертичных отложений; второй тип -люренных холмов с умеренной миграцией радиоактивных элементов; третий тип - болотный - аккумулятивный; четвертый тип - урбанистический с привносом радиоактивных элементов.

Четвертичные отложения, как почвообразующие породы, имеют свою генетическую природу, специфический минералогический состав, химические и физические свойства. Это отражается на сущности почвообразовательного процесса и в итоге на распределении 131Сз, 40К, 226Яа, 232ТЪ по почвенному профилю. На рисунке 1 в качестве основного примера приведено пространственное распределение 137Сз в гумусовом, иллювиальном и почвообразующем горизонте.

Сопоставляя, полученные в ходе гамма - измерений данные по активности радионуклидов в почвенных разрезах с уже имеющейся информацией по геологии изучаемой территории, мною была установлена взаимосвязь пространственного распределения 137Сз, 40К, 22611а, 232ТЬ с четвертичньми отложениями, слагающими территорию АПА,

Высокие концентрации '"Се во всех почвенных разрезах наблюдаются в гумусовом горизонте. Характер распределения 137Сз в данном почвенном горизонте неодинаков и зависит от подстилающих четвертичных отложений. Низкие значения активности Се отмечаются, на почвах, которые образовались на современных голоценовых морских (тГУ), аллювиально-морских (ат1У), аллювиальных (а1У) и эоловых четвертичных (у1У) отложениях, представленных: песком, песком с гравием и

галькой, супесью и легким суглинком. Это связано с тем, что почвы, сформированные на данных образованиях, характеризуются маломощным гумусовым горизонтом с относительно небольшим содержанием гуминовых и фульвокислот, а также присутствием в них крупнозернистого песка, который обеспечивает аэрацию почв.

Для установления связи 13'Сз с органическими веществами почв проводился простои опыт - отжиг проо с известными концентрациями ' Сэ, в ходе которого происходит выгорание органики. В ходе опыта установлена обратная линейная зависимость активности 137Сэ от минерального остатка почвы (Рис. 2). Полученный результат показывает, что 13'Сэ в основном концентрируется в органических соединениях почв и его миграция связана с миграцией органического вещества (Киселев, 2002).

Высокое содержание "'Сб в почвенном гумусовом горизонте, наблюдается в почвах, сформировавшихся на ледниковых и древних морских четвертичных отложениях, состоящих из тяжелых суглинков, глин, алевролитов, которые не способствуют миграции Ь7Св вместе с гумусом в нижние горизонты почв и являются геохимическим барьером.

1- береговые валы; 2 - уступы речных террас; 3 - уступы абразивных террас; 4 - холмисто-моренный, холмисто-грядовый рельеф; 5-9 - плейстоцен, неоплейстоцен - осташковский горизонт, лужские слои: 5 -морские отложения - пески, супесь, суглинки, алевролиты; 6 - ледниковые отложения - суглинки, пески, валуны; 7 - флювиогляциальные отложения - пески, гравий, галечник; 8 - морские отложения (верхний дриас) -глины, суглинки, алевролиты слоистые, пески; 9 - озерно-ледниковые отложения - суглинки, пески, валуны; 10

- 14 - голоцен, современное звено: 10 - морские отложения - пески, пески с гравием и галькой, глины; П -аллювиально-морские отложения - пески, супесь, глины, суглинки; 12 - озерные отложения - суглинки, илы, пески; 13 - аллювиальные отложения - пески с гравием, супесь, суглинки, торф; 14 - эоловые отложения -пески; 15 - изолинии активности "'Сэ.

Почвенный горизонт: а - гумусовый, 6 - иллювиальный, в - почвообразующий Рис. 1. Пространственного распределение содержания '"Сэ, Бк/кг

В процессе вертикальной миграции по профилю почв в иллювиальный горизонт попадает всего 5-6 % '"Сб, содержащегося в гумусовом горизонте (Киселев, Баженов и др., 2005).

В почвообразующем горизонте концентрация '37Сэ изменяется от 0,8 до 2 Бк/кг. Активность '"Сб - до 2 Бк/кг отмечается в районах залегания озерно-ледниковых четвертичных отложений, состоящих из глины и суглинков. В свою очередь, минимальная активность наблюдается на аллювиальных, флювиогляциальных и эоловых четвертичных отложениях, в составе которых преобладает песок, гравий, галечник и супесь.

3

ю

О 90

ГО

Активность Се, Бк/кг

:о 25 зо Активность!3 С®, Бк/кг

Городские почвы: а - Новодвинска, б - Северодвинска Рис. 2. Зависимость активности шСз от зольности проб (по материалам Киселева и др.)

Что касается естественных радионуклидов - 40К, 2МЯа, 232ТЬ, то их валовое содержание в почвенном профиле в основном зависит от почвообразующих четвертичных пород, находящихся у дневной поверхности, из которых собственно и образовалась почва (Вальков, 2006).

Активность К в почвообразующем горизонте изменяется в широких пределах -от 190 до 800 Бк/кг. Такие высокие значения объясняются тем, что калий является петрогенным элементом и входит в состав распространенных породообразующих минералов. Максимальная активность 40К в почвообразующем горизонте прослеживается в районах залегания голоценовых аллювиально-морских и плейстоценовых ледниковых отложений, сложенных мелкозернистым песком, супесью, глиной и суглинками, в которых в избытке присутствуют гидрослюды. Данные горные породы располагаются в дельте р. Северной Двины, где 40К достигает, самых высоких значений на территории АПА - более 750 Бк/кг. Глинистые четвертичные отложения, содержащие гидрослюды в Архангельской области, имеют высокие содержания 40К достигающие 2000 Бк/кг (Киселев и др., 2000). Этим объясняются высокие

концентрации 40К, полученные в почвообразующих породах, обрамляющих дельту реки Северной Двины. На заливных территориях происходит активный вынос гидрослюд из четвертичных отложений, в результате чего концентрация 40К убывает.

То есть низкая активность 40К - менее 200 Бк/кг в почвообразующем горизонте отмечается вдоль всего побережья Двинского залива в местах залегания голоценовых морских отложений, сложенных крупнозернистым песком с гравием и галькой, а также в районах, которые представлены плейстоценовыми озерно-ледниковыми отложениями, состоящими из валунов и среднезернистых песков. Валуны сформировались из гнейсов с высоким содержанием кварца и натриевых шпатов, содержащих низкие концентрации 40К, а крупнозернистые и среднезернистые пески являются кварцевыми (SÍO2).

Содержание 226Ra в почвообразующем горизонте варьирует от 2 до 24 Бк/кг. Высокие его значения, замерены в районах распространения голоценовых аллювиально-морских отложений, которые образованы тонкозернистыми песками, супесью, глиной, суглинками. Основным местом залегания этих четвертичных пород является дельта р. Северной Двины. Низкие значения 226Ra отмечаются на участках распространения плейстоценовых озерных отложений, имеющих в своей основе суглинки, глины, песок и ил.

В результате интерпретации полученных данных выявлено четыре участка с высокими значениями активности 232Th - более 30 Бк/кг, на которых залегают голоценовые аллювиально-морские, плейстоценовые озерно-ледниковые и ледниковые отложения, состоящие из глины, тонкозернистого песка и ила. Минимальное содержание 232Th в материнском почвенном горизонте - менее 6 Бк/кг отмечается на береговых валах побережья Двинского залива, в местах залегания голоценовых эоловых отложений и в районе слияния двух рек Кузнечихи и Лодьмы, берега, которых сложены голоценовыми морскими отложениями.

Таким образом, если рассматривать материнский (почвообразующий) горизонт на всей территории АПА, то можно локализовать районы с высокой и низкой активностью естественных радионуклидов - 40К, 226Ra, 232Th. Максимальное содержание данных радионуклидов в почвообразующем горизонте отмечается в районе г. Северодвинска, где преимущественно залегают голоценовые аллювиально-морские четвертичные отложения, сложенные супесью, суглинком и глиной, а относительно низкое содержание этих радионуклидов наблюдается в районе реки Лодьма, здесь подстилающая почвообразующая порода представлена ледниковыми отложениями, состоящими из крупнозернистого песка, суглинков, валунов.

В этой главе также проводится анализ пространственного распределения искусственного радионуклида 137Cs и естественных радионуклидов - 40К, 226Ra, 232Th в зависимости от типа почв и геоморфологического строения местности, а также распределение естественных радионуклидов - 40К, 226Ra, 232Th по профилю подзолистых почв.

Высокая концентрация ,37Cs во всех типах почв наблюдается в подстилке и гумусовом горизонте (Рис. 3 а). Это связано с тем, что подстилка - первый мощный

естественный барьер на пути миграции '"Се, а в гумусовом горизонте 137Сз сорбируется соединениями гуминовых и фульвокислот.

Из всех типов почв, преобладающих на территории АПА, наиболее высокое содержание 137Св по всему почвенному профилю характерно для торфяно-болотных почв, где 137Сз связывается с органическими веществами и теряет свою подвижность.

Низкая активность 137Сз наблюдаются в разрезах, сделанных на дерновых и пахотных почвах, что обусловлено особенностями дернового процесса, в результате которого образуется водопрочная структура в верхнем горизонте почвы, которая препятствует проникновению 137Сз в нижние части профиля и ежегодным перепахиванием земель.

Геоморфологическое строение местности также влияет на пространственное распределение 137Сз. По степени убывания активности '"Се, в профилях почв, заложенных на различных типах рельефа, можно выстроить ряд: болота —» моренные холмы и их склоны —»пойма р. Северной Двины.

Относительно естественных радионуклидов, то они в тех или иных количествах всегда присутствуют в почвах и почвообразующих породах АПА, что соответствует геохимическому закону В.И. Вернадского о всюдности элементов (Рис. 3 б, в, г).

На вершинах и склонах моренных холмов обогащение гумусового горизонта 40К интенсивнее, чем в пойме р. Северной Двины и болотах. Содержание 40К в подстилке на вершинах и склона моренных холмов составляет 151,2 Бк/кг, в дернине пойм р. Северная Двина данный показатель гораздо выше и достигает - 318,6 Бк/кг, что указывает на активный захват 40К растительностью в поймах. Необходимо отметить, что пойменные почвы на территории АПА часто используются в качестве сельскохозяйственных земель, где для улучшения их плодородия применяют калийные удобрения, то есть существует внешний источник поступления 40К в почву.

В болотных почвах максимальное содержание 40К приходится на подстилку и гумусовый горизонт, где его количественное содержание, практически, одинаково - в подстилке - 125 Бк/кг, в гумусовом горизонте - 131 Бк/кг. В торфяном горизонте - Тг содержание 40К уменьшается до 102 Бк/кг.

Высокая концентрация 232ТЬ наблюдается в пойме р. Северной Двины, затем по степени убывания его активности следуют болотные почвы и почвы, сформировавшиеся на моренных холмах.

В разрезах, выполненных на болотных почвах, картина пространственного распределения 232ТЬ выглядит следующим образом. Максимальная его активность связана с верхним 20-30 сантиметровым почвенным слоем, так как этот радионуклид сорбируется мхом и верхним органическим веществом торфяника, к нижним горизонтам профиля его активность постепенно уменьшается.

\[ Iftwt КРяд2 J Ряд? Я Ряд*'

а

Моренные холмы склоны

Пойма p. Сев. Двина Болота

'FppaI ^ Ряд2 iРядЗ аРйд<1 В

Значения активности: а -

:ПРяд1 ЧРядгиРядЗ ВРЯЛ4! б

Меренные иэлмы склоны

Пойиа p. Cei Двина

3,Cs,6-40K,B

| L1 Ряд? 3 Ряд? Я Ряд 3 g Р*д41

!6Ra,r-B2Th;

Ряд 1 - подстилка (или дернина в пойменных почвах), Ряд 2 - гумусовый горизонт (или оторфованный гумусовый горизонт в болотных почвах), Ряд 3 - подзолистый горизонт (в болотных почвах -торфяной горизонт Т,), Ряд 4 - иллювиальный горизонт (в болотных почвах - торфяной горизонт Т2)

Рис. 3. Средние значения активности в генетических горизонтах почв типичных ландшафтов окрестностей гг. Архангельска, Северодвинска, Новодвинска

Высокая активность 226Ra по всему почвенному профилю характерна для заболоченных районов, затем по степени убывания его активности следуют почвы пойм р. Северной Двины и почвенные горизонты на моренных холмах и их склонах.

Во всех типичных ландшафтах территории АПА высокая активность 226Ra в двух верхних почвенных горизонтах связана с тем, что данный элемент обладает большой миграционной способностью в системе «почва - растения». Для поглощения 226Ra наземньми растениями практически не существует «физиологического барьера» и они накапливают радионуклид прямо пропорционально его концентрации в почвах. (Ковалевский, 1966).

На моренных холмах и их склонах преобладают подзолистые по.чвы, которые характеризуются процессом оподзаливания, в результате которого 226Ra выщелачивается из гумусового, подзолистого горизонтов и накапливаются в иллювиальном горизонте

В пойменных почвах р. Северной Двины вертикальное распределение 226Ra в генетических почвенных горизонтах, происходит по аналогии с вертикальным распределением в почвах, сформированных на моренных холмах и их склонах.

На территории АПА самыми распространенными являются подзолистые почвы. Ранней весной и осенью происходит сквозное протачивание почвенного профиля и

15

смыкание нисходящего тока с грунтовыми водами, которые выносят на поверхность естественные радионуклиды. На этих почвах осуществляется основной сбор грибов и ягод местным населением.

Для определения характера распределения естественных радионуклидов - 40К, 226Яа и 232ТЬ в пространстве нами были проанализированы значения их активностей по почвенным генетическим горизонтам во всех разрезах, пройденных на территории АПА (Рис. 4 а, б, в),

В почвах происходит равномерное убывание содержания 40К от почвообразующего горизонта к подзолистому с увеличением его активности в гумусовом горизонте. В подзолистом горизонте содержание К имеет низкие значения, что обусловлено «вымывным режимом», действующим в подзолах (Рис. 4 а).

Вертикальное распределения 22бЯа в почвах характеризуется рядом особенностей: во-первых, активность 226Яа в почвенном профиле зависит от его содержания в материнских породах, во-вторых, он имеет свойство накапливаться в подстилке и гумусовом горизонте и выноситься из подзолистого и иллювиального горизонтов (Рис. 4 б).

232ТЬ в почвах не имеет четкой схемы дифференциации вертикального распределения. Во всех почвенных горизонтах наблюдаются, практически, одинаковые значения его активности (Рис. 4 в).

В гумусовом, подзолистом и иллювиальном горизонтах происходит вымывание 226Ка и накопление 232ТЬ.

г. Северодвинск г. Архангельск р-он Кагунино- г. Новодвинск Васьквво

1'П Ряд 1 Я Ряд21 РядЗ 5 Ряд4 В Ряд5

а

г. Северодвинск г. Архангельск р-он Катунино' г. Новодвинск Васыово

г.Северодвинск г.Архангельск р-онКатунино- г.Новодвинск Васькодо

; _1 Ряд Т ^ Рид 2 «РядЗ £ Ряд4 Д Ряд5, б

Значения активности: а - 40К, б - 226Яа, в - 233ТН;

Ряд 1 - подстилка. Ряд 2 - гумусовый горизонт, Ряд 3 - подзолистый горизонт, Ряд 4 -иллювиальный горизонт, Ряд 5 - почвообразующий горизонт

Рис. 4. Средние значения активности в подзолистых почвах Архангельской промышленной агломерации

|РРЯД1 КРяд2 ЯРядЗ _0Р_Я_Д4 ЭРяд5 |

Минимальное содержание 226Яа и "32ТЬ по почвенным профилям, отмечается в районе г. Новодвинска.

Для всей территории концентрации радиоактивных изотопов во всех почвенных горизонтах являются кларковыми.

В пятой главе рассматриваются геоморфология, инженерно-геологическое строение, городские почвы и ландшафтно-урбанистическое районирование территории г. Архангельска. Исследуется радиоактивный фон на открытой местности в зависимости от времени и типа застройки, а также закономерности пространственного распределения радионуклидов и объемной активности радона в почвах и грунтах г. Архангельска. Проведено районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и концентрациям 137Сз, 40К, 23211а, 226ТЪ в почве.

3. Распределение радионуклидов в урбаноземах зависит от характера техногенного воздействия. В районах с деревянной застройкой города сохраняется естественное распределение радионуклидов, в районах с каменной застройкой разного времени наблюдается привнос естественных радиоактивных изотопов в зависимости от применяемых строительных материалов.

В результате интерпретации данных выявлено следующее.

Средние значения радиоактивного фона в г. Архангельске увеличиваются в ряду по направлению: незастроенные территории —> территории с деревянными постройками —> железобетонными постройками —» территории с отсыпкой гравием дорог (Рис. 5).

Наибольшие средние значения радиоактивного фона наблюдаются в кварталах, где преобладает кирпичная и каменная застройка 30-50-х годов, выполненная в основном из кирпича разобранных церквей, завезенного из Голландии. В таком кирпиче установлены высокие концентрации 40К и 232ТЬ. В более поздних застройках использовались строительные материалы, прошедшие контроль на содержание радионуклидов, что существенно снизило радиоактивный фон возле этих строений. Минимальные средние значения фона наблюдаются в районах с преобладающей деревянной застройкой.

Для незастроенных территорий, прилегающих к городу, наблюдается рост радиоактивного фона по направлению: болота —> поля —» луга —> парки (Рис. 5). Болота, расположенные по периферии жилых территорий города в основном верхового или промежуточного типа, отличаются слабой лесной растительностью и, практически, не освоены. В торфе болот мало литофильного материала, несущего естественную радиоактивность. На полях происходит ежегодное перепахивание, что приводит к частичному естественному выносу радиоактивных изотопов из литофильной составляющей почв инфильтрационными водами и вынос их с продуктами сельского хозяйства. Луга не перепахиваются, но сенокосы и пастбища также способствуют частичному выносу радиоактивности с этих территорий. В

городских парках имеет место привнос радиоактивности вместе со строительным мусором.

Таким образом, на радиоактивный фон влияют многие факторы: отсыпка дорог, материал, из которого построен окружающий жилой фонд, заболоченность местности.

Содержание 137Cs в верхнем пятисантиметровом горизонте почв г. Архангельска составляет от 2 до 180 Бк/кг. Максимальная активность наблюдается на заболоченных участках. Затем по мере убывания активности 137Cs, следуют почвы, отобранные в парковых зонах, в кварталах с деревянной застройкой и в кварталах с каменной застройкой.

В городских почвах имеет место увеличение концентрации 40К по сравнению с почвами на территориях, прилегающих к г. Архангельску. Его активность в верхних почвенных горизонтах изменяется от 50 до 2100 Бк/кг. Активность 40К уменьшается в ряду почв: лугов —» полей —> парковых зон —> кварталов с деревянной застройкой —» кварталы с каменной застройкой —> почвы заболоченных участков.

Содержание 226Ra и 232Th в верхнем почвенном горизонте города изменяется от 2 до 90 Бк/кг и от 2 до 100 Бк/кг. Повышение активности 226Ra наблюдается в ряду почв: полей —> лугов —» парковых зон —> деревянной застройки —» каменной застройки. Что

232-п

касается активности Th, то его увеличение идет в ряду почв: полей —> деревянной застройки —> парковых зон —»лугов —» каменной застройки.

to 90 j

е> 80 --

I

х: t- •в- 70 -

S ct то 60 -

О 3F 50 -

X >-.

X о 40 •

*

о ЯП-

о

к 211 -

"__ X

10 -

Ш 0 +

[□Цезий-137 ИКэлий-40 ВТорий-232 ИРадий-226 Осум. рад фон Рис. 5. Средние значения радиоактивного фона на открытой местности и распределение средней активности

Таким образом, пространственное распределение '"Се, 40К, 226Яа, 232ТЬ в верхнем 5-ти сантиметровом слое городских почв зависит от ряда факторов, а именно: степени антропогенной нагрузки на ту или иную территорию (применение

строительных материалов или калийных удобрений), от типа застройки (каменная, деревянная), особенностей рельефа местности и густоты зеленых насаждений.

В данной главе исследуется распределение объемной активности 222Яп в почвенном воздухе. Содержание объемной активности радона (в дальнейшем ОАР) в почвах и грунтах г. Архангельска варьирует в пределах - от 20 до 989 Бк/м3. Высокими уровнями ОАР от 150 до 989 Бк/м3 характеризуются почвы, которые сформировались на двух моренных выступах Архангельского повышения - Кузнечиха и Красная горка. Инженерно-геологические профили, проведенные через данные геологические объекты, показали, что торфяной горизонт в этих районах полностью выклинивается, а на некоторых участках морены, где отсутствует техногенный слой, на дневную поверхность выходят естественные грунты, образованные верхнечетвертичными водно-ледниковыми отложениями, в основном представленные средним и тяжелым суглинком, который и является основной причиной, накопления радона в почве, это связано с тем, что в микропорах глинистых породах объемное перемещение газов затруднено, и в ненарушенных глинах диффузия является единственным механизмом переноса радона.

Высоким уровнем ОАР от 150 до 350 Бк/м3 в верхнем 5-ти сантиметровом слое почвы характеризуется район одноэтажной деревянной застройки поселка Кемский и поля, прилегающие к Соломбальскому целлюлозно-бумажному комбинату. Это единственный район на территории г. Архангельска, где четко прослеживается влияние высокой удельной активности 22611а в верхнем 5-ти сантиметровом слое почвы на уровень ОАР.

Средние значения ОАР в почве от 50 до 150 Бк/м3 фиксируются в районах, представленных плотными глинистыми породами, с хорошо развитым растительным покровом.

На остальной территории г. Архангельска наблюдается относительно невысокий уровень ОАР в почве от 20 до 50 Бк/м3. Даная территория представляет собой бывшие болота уплотненные при строительстве слоем речного песка. Погребенный под песком многометровый слой торфа сильно насыщен влагой, что затрудняет вертикальный перенос радона в верхние слои почвы. В таких условиях к поверхности земли поступает только радон, образующийся в горных породах, залегающих выше уровня грунтовых вод. В свою очередь, в многометровом слое речного песка, которым уплотнялись болота, радон долго не задерживается и разгружается в атмосферу, это связано с тем, что песок обладает высокой порозностью аэрации.

Таким образом, на уровень ОАР в почвах города Архангельска существенное влияние оказывает механический состав почвы, ее влагонасыщение, степень сформированности поровых структур, высокое удельное содержание 226Яа в почве, а также метеорологические и геологические факторы. Причем следует отметить, что все эти факторы действуют в комплексе и трудно выделить, какой то один конкретный.

Выполнено районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и содержанию '"Сэ, 40К, 22611а, ь2ТЬ в верхнем почвенном горизонте.

При районировании г. Архангельска использовались данные, полученные Мардановой Д.Р., которая разделила территорию города на ряд промышленно-селитебных районов (Марданова, 2002).

нЛЩи ; IV

г

«Г

/ -

"С

■ : -< Р«

' т ш , / ...

V, 1\

■■>. и- -К Г Л

Шь К-

■

Г 1%

. л*. ....

ьЬ*

-

Условные обозначения

1 2 3

\ «. заосмжл:

«с»

V.

*

ч> * С

1 - радиоактивный фон (от 80 до 110 имп/сек); 2-5 - распределение активности радионуклидов: 2 - "'Сэ (> 60 Бк/кг), 3 - 40К (> 1200 Бк/кг), 4 - 226Ла (> 50 Бк/кг), 5 - 232ТЬ (> 55 Бк/кг); 1-1X - номер зоны

Рис. 6. Районирование г. Архангельска по повышенным значениям радиоактивного фона и концентрациям "'Се, ®К, 232Ка, 226Т11 в почве

В результате районирования городской территории было выявлено девять зон, характеризующихся либо высокой активностью радионуклидов в почве, либо повышенным радиоактивным фоном, т.е. средняя активность по тому или иному показателю зоны превышает общую среднюю активность по этому же показателю в целом по городу.

Таким образом, районирование территории по повышенным показателям радиоактивного фона и содержанию радионуклидов в почве дает нам общую картину радиоактивного загрязнения г. Архангельска и позволяет выявить радиационно-неблагоприятные районы (Рис.6).

Заключение

1. На территории Архангельской промышленной агломерации отсутствует современное поступление техногенной радиоактивности в почвы, о чем свидетельствуют исключительно низкие концентрации быстрораспадающихся изотопов, в частности 134Cs.

2. Вертикальная миграция и рассеивание на глубине 137Cs в почвах Архангельской промышленной агломерации зависит от подстилающих четвертичных пород. Песчаные морские и речные отложения способствуют высокой скорости миграции и рассеивания.

3. В почвообразующих породах территории Архангельской промышленной агломерации естественные радиоактивные изотопы распределены не равномерно. Максимальные значения 40К определены в голоценновых аллювиальных отложениях (супесь, глина, суглинки) и моренных отложениях плейстоцена, образованных песком, глиной, галькой и валунами. Повышенные значения 232Th и 226Ra - до 30 Бк/кг приурочены к тем же отложениям, что сказывается и на их содержании в верхних горизонтах почв.

4. Удерживающая способность радиоактивных изотопов естественными почвами Архангельской промышленной агломерации зависит от почвообразующих пород, рельефа местности и специфики природного функционирования территории. Почвы на микрохолмах и их склонах характеризуются замедленной миграцией радиоактивных изотопов, почвы речных пойм - высокой, а болотные почвы являются консервантами радиоактивных изотопов.

5. Радиоактивный фон г. Архангельска составляет от 2 до 35 мкр/час (от б до 108имп/сек). По степени уменьшения радиоактивного фона выстраивается ряд: кварталы, основную составляющую которых играют кирпичные застройки 30-50-х гг. —> кварталы, состоящие из железобетонных домов, в основном 5-ти этажные здания постройки 60-х годов и 9-ти этажные здания постройки 70-80-х гг. —» парки —» кварталы современной застройки 90-х гг. —> луга —♦ поля —> районы с деревянной застройкой —► заболоченные участки. Таким образом, радиоактивный фон зависит от техногенного освоения территории, а именно от времени застройки и примененных строительных материалов.

6. Удельная активность 137Сз в почвах г. Архангельска зависит от степени антропогенного воздействия. Почвы, не подвергавшиеся постоянной переработке, имеют максимальные концентрации |37Сз, а почвы постоянно перерабатываемые (газоны, луга, поля) - минимальные концентрации.

7. Минимальные значения удельной активности 40К - 180Бк/кг в г. Архангельске наблюдаются на болотах, максимальные - 396 Бк/кг - на лугах и полях, обусловленные привносом калийных удобрений. Территории, застроенные гаражами, имеют активность 40К - 220 Бк/кг, деревянные дореволюционные 30-50-х годов застройки - 240-250 Бк/кг, застройки 60-70-х годов и городские парки - 280-340 Бк/кг. Удельная активность 40К в почвах г. Архангельска зависит от селитебности районов.

8. Наиболее высокие концентрации 232ТЬ и 226Ка наблюдаются в городских селитебных зонах каменной застройки, включающих дореволюционные и современные застройки. На полях и лугах происходит вынос 232ТЬ и 226Яа из почв.

9. При измерении объемной активности радона в почвенном воздухе на территории г. Архангельска установлены зоны с повышенным содержанием радиоактивного газа в грунтах, которые следует в дальнейшем детализировать и в частности определить количество радона поступающего в жилые дома.

10. По результатам радиоактивной съемки г. Архангельска и пространственного распределения '"Се, 40К, 232ТЬ и 226Яа в верхнем 5-ти сантиметровом слое городских почв выполнено районирование территории г. Архангельска с выделением зон повышенного радиоактивного фона и повышенных значений активности радионуклидов в почвах.

В заключение к данной работе необходимо дать ряд практических рекомендаций по снижению уровня радиоактивности и ее изменению: 1. В районах с высоким содержанием 137Сз в почве необходимо провести механическую обработку почвенного покрова, 2. Ужесточить контроль за содержанием ЕРН в строительных материалах и удобрениях использующихся на территории города, 3. На территориях с высоким содержанием радона в почвенном воздухе провести обследование подвальных помещений жилых домов, 4. Рекомендовать администрациям городов Архангельской промышленной агломерации не использовать строительный мусор для отсыпки территорий под жилые дома.

В приложении А рассмотрено распределение радиоактивных изотопов в донных осадках реки Северная Двина. Изучение радиоизотопного состава донных осадков реки Северная Двина проводится лабораторией экологической радиологи ИЭПС УрО РАН с 1999 года. В итоге данных исследований получена общая картина распределения удельной активности 137С5, 232ТИ, 226Ла, 40К. в донных отложениях дельты р. Северной Двины. В результате чего установлено, что на морской границе дельты формируется зона осадконакопления с активным выносом естественных и искусственных радионуклидов. Наиболее эффективными геохимическими барьерами дельты для осаждения взвесей, содержащих 137Сз, 232ТЬ, 226Яа и 40К является морская отмель и предморская часть дельты.

Список опубликованных работ

1. Киселев Г.П., Баженов A.B., Киселева И.М., Зыков С.Б., Кряучюнас В.В. Об изменении радиоактивности территорий в результате антропогенного воздействия // Стратегия развития северных регионов России. Материалы Всеросс. науч. конф. Архангельск, 2003. С.292-296.

2. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. ,37Cs в верхних почвенных горизонтах города Архангельска // Экология 2003: Матер, молодеж. межд. конф. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2003. С.43-44.

3. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. Радиационный фон города Архангельска // Экология 2003: Матер, молодеж. межд. конф. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2003. С.45-46.

4. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. Радиоактивность города Архангельска // Геодинамика и геологические изменения в окружающей среде северных регионов: Матер. Всерос. конф. с межд. участием. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2004. Т. 1. С.464-467.

5. Киселев Г.П., Кряучюнас В В., Киселева И.М., Зыков С.Б. Баженов A.B., Ластовский A.M. Изменение радиоакгавности территорий аиропогешым воздействием // Сергеевские чтения. Выпуск 6. Инженерная геология и охрана геологической среды. Современное состояние и перспективы развития / Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23-24 марта 2004) -М.: ГЮС, 2004. С.251-255.

6. Киселев Г.П., Кряучюнас В.В., Киселева И.М., Зыков С.Б., Баженов A.B. Природная радиоактивность территории Европейского Севера и ее антропогенные изменения // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 2005, №3. С. 1-14.

7. Киселев Г.П., Кряучюнас В.В., Баженов A.B., Киселева И.М., Зыков С.Б. Современные тенденции в изменении радиоактивности природных сред. // Урал атомный, Урал промышленный. Труды XI Международного экологического симпозиума: Екатеринбург, 2005. С.55-57.

8. Киселев Г.П., Баженов A.B., Кряучюнас В.В., Киселева И.М. Радиоактивный мониторинг Архангельской промышленной агломерации // Урал атомный, Урал промышленный» Труды XI Международного экологического симпозиума: Екатеринбург, 2005. С.54-55.

9. Баженов A.B., Кряучюнас В.В., Киселев Г.П., Киселева И.М Радиоактивность антропогенно измененных почв г. Архангельска и его окрестностей // VH Сибирцевские чтения. Сб. материалов. - Архангельск, 2005. С.95-97.

10. Киселев Г.П., Баженов A.B., Кряучюнас В.В., Зыков С.Б., Киселева И.М., Ластовский A.M. О радиоактивности окружающей среды Архангельского промышленного района // Экология человека, 2006. - Архангельск, 2006. №2. С.3-6.

11. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. Радиоактивность города Архангельска // Сергеевские чтения. Инженерно-экологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика. Выпуск 8 / Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии (23 марта 2006 г.) - М.: ГЕОС, 2006. С Л 71 -174.

12. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П., Баженов A.B. Распределение 40К, 226Ra, 2,iTh по профилю подзолистых почв Архангельской промышленной агломерации // Экология - 2007: Материалы докл. Международной конф. (18-21 июня 2007 г.) / Отв. Ред. Чл, - кор. РАН Ф.Н. Юдахин; Институт экологических проблем Севера УрО РАН. - Архангельск, 2007. С.54-55.

13. Кряучюнас В.В., Киселева И.М. Связь распределения радионуклидов в почвах с литологией подстилающих пород // Экологические проблемы Севера: Материалы докл. Молодежной научной конф. (11-13 марта 2008 г.) /Отв. ред. Чл. - кор. РАН Ф.Н Юдахин. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2008. С.58-61.

14. Кряучюнас В.В. Киселев Г.П. Районирование г.Архангельска по распределению радионуклидов в городских почвах Экологические проблемы Севера: Материалы докл. Молодежной научной конф. (11-13 марта 2008 г.) / Отв. ред. Чл. -кор. РАН Ф.Н Юдахин. Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2008, С.61-63.

15. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. Закономерности распределения радионуклидов mCs, 40К, 226Ra, 232Th в зависимости от типа почв и геоморфологического строения местности Приморского района //Северные территории России: проблемы и перспективы развития: Матер. Всеросс. конф. с межд. участием, 23-26 июня 2008: [Электронный ресурс]. Электронные, текстовые, граф. данные.-Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2008.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM): цв.-Загл. с экрана. С. 601-604.

16. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П. Распределение радионуклидов в почвах в зависимости от почвообразующих пород в Приморском районе Архангельской области //Северные территории России: проблемы и перспективы развития: Матер. Всеросс. конф. с межд. участием, 23-26 июня 2008: [Электронный ресурс]. Электронные, текстовые, граф. данные.-Архангельск: ИЭПС УрО РАН, 2008.-1 электрон, опт. диск (CD-ROM): цв.-Загл. с экрана. С. 726-729.

17. Кряучюнас В.В., Киселев Г.П., Баженов А.В. Распределение 137Cs, 40К, 226Ra, 232Th в верхних почвенных горизонтах города Архангельск // Материалы V Всероссийского съезда общества почвоведов, Ростов-на-Дону, 2008. С.50.

18. Kiselev G.P., Kiseleva I.M., Bashenov A.V, Kryuchunas V.V. Cesium-137 in Cryosols of European Noríh of Russia // CRYOSOLS: Genesis, Eco¡ogy and Management. Materials of the IV International Conference on Cryopedology. Arhkangelsk-Pinega, Russia, August, 1-8,2005. Moskow-Arkhangelsk, 2005. P.121-127.

Подписано в печать 13.11.2008. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 252.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17