Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии

Собакин, Петр Иннокентьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии"

На правах рукописи

Собакин Петр Иннокентьевич

ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ЯКУТИИ

03.02.13 - почвоведение

5 АВГ 2015

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Улан-Удэ-2015

005571211

Работа выполнена в лаборатории генезиса почв и радиоэкологии Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт биологических проблем криолитозоны» Сибирского отделения Российской академии наук (ИБПК СО РАН)

Научный Чевычелов Александр Павлович,

консультант: доктор биологических наук, зав. лабораторией генезиса почв и радиоэкологии ФГБУН «Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН»

Официальные Саввинов Дмитрий Дмитриевич,

оппоненты: доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории мерзлотных почв НИИ прикладной экологии Севера СевероВосточного федерального университета им. М.К. Аммосова

Сысо Александр Иванович,

доктор биологических наук, зам. директора по науке ФГБУН «Институт почвоведения и агрохимии СО РАН»

Спиридонов Сергей Иннокентьевич, доктор биологических наук, зав. лабораторией математического моделирования и программно-информационного обеспечения ФГБНУ «Всероссийский институт радиологии и агроэкологии»

Ведущая ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский организация: государственный университет», кафедра почвоведения и экологии почв

Защита состоится «27» октября 2015 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.028.01 при Институте общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; факс: (3012) 433034; e-mail: ioeb^biol.bscnet.ru

С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке Бурятского научного центра СО РАН и на сайте Ь»р:/\у\у\у.!аеЬ.ги.

Автореферат <и/~си4 2015 г. размещен на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak2.cd.gov.ru и разослан по списку обязательной рассылки 2015 г.

Ученый секретарь диссертацион- <Г2) /О

ного совета, канд. биол. наук S^caf^— л н Болонева

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. На территории Республики Саха (Якутия) в последней трети прошлого века выполнялись широкомасштабные геологические изыскания радиоактивного сырья, было проведено 12 подземных ядерных взрывов (ПЯВ), из которых два признаны аварийными (Цыганов, 1993; Наумов, Шумилин, 1994; Бурцев и др., 2000). Кроме того, регион неоднократно подвергался загрязнению долгоживущими искусственными радионуклидами в результате ядерных испытаний на Новой Земле и крупной радиационной аварии на Чернобыльской АЭС (Израэль и др., 1990; Иванов и др., 1997). Намечается промышленное освоение месторождений: урановой Эльконской группы (Южная Якутия) и комплексной редкометальной Том-торской (Северо-Западная Якутия). В современных условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды почвы являются в наземных экосистемах основным депозитарием радионуклидов и биогеохимическим барьером их транспорта в растения, животных и организм человека (Алексахин, 2009). В настоящее время остаются слабо изученными закономерности миграции естественных и искусственных радионуклидов в мерзлотных почвах криоли-тозоны, в том числе и в Якутии (Алексеев и др., 1993; Михайловская и др., 1995, 1996; Павлов, 2000; Яковлева, 2006 и др.). Вместе с тем на обширной территории преимущественно сплошной многолетней мерзлоты формируются уникальные ландшафты со специфическими почвами, флорой и фауной, характерными только для криолитозоны, и требующие особого подхода для их научного изучения.

Цель исследований. Выявить закономерности миграции и распределения естественных (40К, 238и, 22611а, 222Н.п, 2ШРЬ и 232ТЬ) и искусственных ('"Сб,

90с 238-МОг, ч -

аг и Ри) радионуклидов в мерзлотных почвах тундровой и таежной зон Якутии в условиях техногенного загрязнения разного генезиса.

Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:

- идентифицировать места формирования отвалов радиоактивных пород и руд на территории урановых месторождений (хребет Улахан-Чистай и Алданское нагорье);

- выявить особенности распределения 40К, 2381_1, 226Яа и 232ТЬ в мерзлотных почвах, сопряженных по стоку природных ландшафтов, и техногенно-загрязненных участков исследуемой территории;

- изучить особенности миграции 2381! и продуктов его распада по вектору стока водных артерий и масштабы аккумуляции этих радионуклидов в донных отложениях водоемов и аллювиальных почвах пойменных ландшафтов Якутии;

238, .

- установить основные закономерности поступления и и продуктов его распада из почв и мелкозема отвалов в различные группы растений (деревья, кустарники, травы и мхи);

- определить уровни содержания и выявить закономерности распределения |37Сз в мерзлотных почвах, сопряженных по стоку ландшафтов, равнинных и горных областей Якутии;

- оценить уровни содержания и особенности перераспределения |37Сз 90о 238-240п '

5>г и Ри в почвенно-растительном покрове в зонах воздействия аварийных подземных ядерных взрывов (АПЯВ) "Кратон-3" и "Кристалл";

- разработать приемы организации радиоэкологических работ и реабилитации радиоактивно-загрязненных территорий, адаптированные к мерзлотным почвам криолитозоны.

Научная новизна. Впервые получены оригинальные данные, характеризующие закономерности миграции, распределения и перераспределения естественных радионуклидов (ЕРН) в профиле мерзлотных почв природных и техногенно-загрязненных ландшафтов тундровой и таежной зон Якутии. Оценены масштабы аккумуляции и рассеяния ЕРН в почвах отдельных техногенных участков мерзлотных ландшафтов. Установлены закономерности миграции и перераспределения '"Сб в мерзлотных почвах, геохимически сопряженных по стоку элементов тундровых и таёжных ландшафтов, в период стабилизации глобальных выпадений. Впервые выявлены закономерности миграции и распределения искусственных радионуклидов (ИРН) 137Сз, 905г и

Ри в почвенно-растительном покрове северной тайги криолитозоны при разовом их выпадении из атмосферы в результате радиационных аварий. Проведена количественная оценка запасов 137Сз, ^Бг и 238 240Ри в мерзлотных почвах в зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3". Показана роль криогенных и пирогенных процессов, а также влияния климатических изменений водности термокарстовых котловин (аласов) и многолетнемерзлых пород в миграции и перераспределении ЕРН и ИРН в почвенном покрове мерзлотных ландшафтов Якутии.

Защищаемые положения.

1. В условиях криолитозоны Якутии криогенные процессы и цикличность водности аласных котловин определяют особенности вертикального распределения ЕРН в профиле мерзлотных почв, сопряженных по стоку участков ландшафтов.

2. В горно-таёжных ландшафтах криолитозоны Якутии высокие по уровню и краткие по времени паводки поверхностных (речных) вод определяют дальность залпового водного переноса ЕРН из источников загрязнения по вектору стока и особенности их накопления в аллювиальных почвах.

3. Ландшафтно-климатическая специфика Якутии и значительная удаленность её от ядерных испытательных полигонов (Новая Земля, Семипалатинск) предопределили уровни загрязненности почвенного покрова глобаль-но-атмосферно-выпавшим |37Сз. При этом закономерности его латеральной и вертикальной миграции в почвах зависят от мерзлотной обстановки и природно-климатических условий исследуемой территории.

4. Особенности радиационной аварии при проведении ПЯВ "Кратон-3" и природно-климатические условия северной тайги криолитозоны Якутии определяют исходную мозаичность радиоактивного загрязнения, его радио-нуклидный состав и скорость миграционных потоков в почвенно-растительном покрове.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты по миграции, распределению и перераспределению естественных и искусственных радионуклидов в почвах тундровой и таёжной зон Якутии в условиях техногенного загрязнения разного генезиса дают возможность прогнозировать направленность и интенсивность переноса радионуклидов в профиле почв, сопряженных по стоку ландшафтов, и обосновать оптимальные приёмы опробования и дезактивации мерзлотных почв криолитозоны.

Результаты были использованы для:

- разработки схемы мониторинговых работ на критических территориях Якутии;

- составления радиационных паспортов объектов ПЯВ "Кратон-3", "Кристалл", "Кимберлит-4" и "Горизонт-4"; законсервированных геологоразведочных участков урановых месторождений Агей, Гурга, Новый-Ус и Томтор на хребте Улахан-Чистай;

- экологического обоснования добычи алмазов открытым способом на лицензионных участках долин рек Большая Куонамка и Тапахтах в северозападной Якутии; проведения разведочных буровых работ на лицензионных участках урановых месторождений Элькон, Эльконское плато, Курунг, Интересное, Непроходимый и Дружное Эльконского ураново-рудного района (Южная Якутия); проекта строительства железнодорожного подъездного пути к Эльконскому горно-металлургическому комбинату и мостового перехода через р. Лена;

- радиоэкологического мониторинга в зонах воздействия АПЯВ "Кра-тон-3" и "Кристалл";

- оценки радиационной обстановки в местах компактного проживания коренных жителей Севера.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических конференциях по проблемам почвоведения (Москва, 1998; Томск, 2005; Ростов-на-Дону, 2007; Владивосток, 2007); III, IV съездах Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004); IV-VII съездах по радиационным исследованиям (Москва, 2001, 2006, 2010, 2014); Республиканской конференции "Итоги геокриологических исследований в Якутии в XX веке и перспективы их дальнейшего развития" (Якутск, 2001); II, III республиканских научно-практических конференциях "Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия)" (Якутск, 2004, 2011); научно-практической конференции "Актуальные вопросы радиационной гигиены" (Санкт-Петербург, 2004); III-V Международных конференциях "Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека" (Томск, 2004, 2009, 2013); Шведско-Российском семинаре "Результаты воздействия АПЯВ "Кратон-3" на северные экосистемы" (Стокгольм, 2007); VI, VII Международных научно-практических конференциях "Тяжёлые металлы и радионуклиды в окружающей среде" (Семей, 2010, 2012); 9 Международном почвенном конгрессе "Душа почвы и цивилизация" (Side, Antalia/Turkey, 2014).

Личный вклад автора. Планирование, организация и проведение всех полевых и лабораторных исследований осуществлялось с участием автора. Все полученные данные обрабатывались и обобщались диссертантом. Работа выполнена в соответствии с плановыми бюджетными темами ИБПК СО РАН и конкурсных проектов РФФИ (№ 02-04-49455 (2002-2004 гг., исполнитель); № 03-04-96039 Арктика (2003-2005 гг., руководитель); № 06-04-96000 р восток а (2006-2008 гг., руководитель); № 00-04-98501 р восток а (200820011 гг., руководитель); Государственного контракта Росатома № 1.30.05.16/3 (2005-2006 гг., исполнитель), а также проектов Министерства охраны природы Республики Саха (Якутия): № 11 (2006 г.), № 47 (2007 г.), № 21 (2010 г.), № 8 (2011 г.), № 24 (2011 г.), № 14 (2012 г.), № 16 (2012 г.), № 19 (2013 г.), № 20 (2013 г.) и № 21 (2013 г.), в которых автор являлся руководителем.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 79 научных работ, в том числе 4 монографии, 22 статьи в рецензируемых журналах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 308 страницах и состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы, содержит 70 рисунков и 61 таблицу. Список литературы включает 292 литературных источника, в том числе 22 работы иностранных авторов.

ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Миграция радионуклидов в почвенно-растительном покрове криолитозоны. Несмотря на то, что криолитозона занимает 2/3 территории России, закономерности миграции и распределения ЕРН и ИРН в почвах изучены крайне слабо. В 60-70-х гг. прошлого века, в пределах Сибирской платформы, охватывающей среднюю часть бассейна р. Лена, исследовано поведение ЕРН на основных этапах современного континентального осадочного процесса в зависимости от состава горных пород (Баранов, Титаева, 1961; Титаева, 1969; Титаева, Векслер, 1969). В 1968-1974 гг. аэро- и наземной гамма-спектральной съемками было установлено, что на Европейской равнине и Западно-Сибирской низменности, отличающихся равнинностью рельефа, распределение содержания ЕРН в почвах подчиняется широтному фактору с характерным возрастанием с севера на юг (Болтнева и др., 1980; Балясный и др., 1980). Для восточной части страны (Средне-Сибирское плоскогорье, Верхояно-Чукотская складчатая область, Алданское нагорье, Становой хребет и др.), характеризующейся гористостью и сложным геологическим строением, распределение ЕРН в поверхностных образованиях (рыхлые породы, почвы) обусловлено, главным образом, составом коренных пород. В 1990-2008 гг. получены сведения об уровнях загрязненности основных компонентов мерзлотных горно-тундровых и горно-таёжных ландшафтов ЕРН и некоторых особенностях их миграции в зоне воздействия радиоактивных отвалов на законсервированных геологоразведочных участках Эльконского, Сугунского и Мурунского урановых месторождений Якутии (Собакин, Молчанова, 1994; Михайловская и др., 1996; Собакин, Молчанова, 1996, 1998;

Ложников, 2004; Павлов, 2009). Исследования также были проведены в мерзлотно-таёжных ландшафтах на территории Хиагдинского и Талаканско-го урановых месторождений на Витимском плоскогорье (Тайсаев и др., 2004; Тайсаев, 2004; Ширапова, 2004). В период испытаний ядерного оружия в атмосфере на Новоземельском полигоне в 1955-1962 гг. отмечена повышенная миграция |3?С5 и 908г из окружающей среды в организм человека в приаркти-ческой тундровой зоне по биологической цепочке: лишайник - олень - человек. Выявлены географические различия уровней загрязнения лишайников и организма оленей 137Сз и ^г, что связывалось с отличиями в количестве выпадающих здесь атмосферных осадков (Троицкая и др., 1971; Моисеев, Рам-заев, 1975). В 1968-1974 гг. было изучено глобальное загрязнение равнинной территории СССР 137Сз путем проведения аэрогамма-спектральной съемки (Болтнева и др., 1977). Была установлена широтная зональность в распределении уровней загрязнения 137Сз, которые повышались по мере приближения к горным системам Восточной Сибири, Забайкалья, Алтая и др. вне зависимости от широтной зональности,

В 1976-2010 гг. в некоторых районах тундровой и таёжной зон криоли-тозоны (полуостров Ямал и Гыданский, Анабаро-Оленекская, Яно-Индигирская и Колымская низменности, Центрально-Якутская равнина и др.) изучены уровни глобальных выпадений |37Сз и 905г в почвах и некоторые особенности их миграции по трофической цепи (Алексеев и др., 1993; Михайловская и др., 1995; Поляков и др., 1998; Щербов и др., 2000; Сухорукое и др., 2001; Коробова, Украинцева, 2004; Черняго и др., 2004; Ширапова, 2005 и др.). На территории Якутии с 1990 г. были начаты комплексные исследования в местах проведения мирных подземных ядерных взрывов (Цыганов и др., 1990; Гедеонов и др., 1993; Ложников и др., 1995; Киселев, Бурцев, 2000; Собакин и др., 2004; Рамзаев и др., 2008; Яашгаеу е1 а1., 2009). В зоне воздействия двух ПЯВ под кодовым названием "Кратон-3" и "Кристалл" выявлены значительные уровни загрязнения радионуклидами (137Сб, 908г, 60Со,

239 240п 238п 241 д \

Ри, Ри н Ат) почвенно-растительного покрова.

1.2. Объекты исследований. Исследования равнинной и горной частей территории Якутии проведены в 1991-2013 гг. на 25 участках, включая места аварийных ПЯВ и законсервированные геологоразведочные участки на уран. На четырех из них (Яно-Индигирская низменность, Вилюйское плато, Центрально-Якутская равнина и Алданское нагорье), расположенных в тундровой и таежной зонах, детально изучены морфологическое строение мерзлотных почв и их физико-химические свойства.

1.3. Методы полевых н лабораторных работ. При проведении почвенных исследований использовались сравнительно-географический, сравнительно-аналитический (Роде, 1971) и профильно-генетический (Розанов, 1983) методы, а при выполнении химико-аналитических работ — общепринятые в почвоведении химические и физико-химические методы (Аринушкина, 1970; Воробьева, 1998). При изучении почв, последние рассматривались в связи и во взаимодействии с остальными компонентами биогеоценоза (Сукачев, 1972) или элементарного ландшафта (Полынов, 1956). Разделение ланд-

шафтов на типы производилось на основе известных принципов А.И. Пе-рельмана (1975) и М.А. Глазовской (1981). Диагностика и классификация почв дана по (Классификация..., 1977), а также региональной классификации мерзлотных почв Л.Г. Еловской (1987). При планировании и организации полевых работ были использованы геологические фондовые (отчеты) и топографические материалы (геологические карты масштаба 1:200000, топографические карты масштаба 1:500000, 1:200000 и 1:100000). На всех выбранных естественных участках тундровой и таёжной зон были проведены измерения мощности экспозиционной (эквивалентной) дозы гамма-излучения с помощью дозиметра ДКГ-07Д по методике, принятой в радиационной экологии (Оценка..., 2002). Радиометрические и гамма-спектрометрические съёмки в зоне урановых месторождений (Алданское нагорье, хребет Улахан-Чистай) и в районе проведения АПЯВ ("Кратон-3", "Кристалл") проводились с помощью радиометра СРП-68-01 и переносного гамма-спектрометра МКС-АТ6101Д по прямоугольной (10x5 м, 50x10 м, 100x50 м и т.д.) и произвольной сети наблюдений (Инструкция..., 1987; Методика..., 2007). Разбивка измерительной сети в процессе проведения съемок проводилась с помощью спутникового приемника-навигатора Etrex (GARMIN). Пробы вод и донных отложений отбирались у подножия радиоактивных отвалов, а также на разном удалении от источников загрязнения вверх и вниз по течению рек и ручьев. В техногенных ландшафтах почвенные разрезы закладывали с учетом конфигурации радиоактивного поля на местности и геохимического сопряжения элементов ландшафта по вектору стока. Отбор образцов почв из разрезов вели послойно через 1-2, 3-5, 5-10 см и более до глубины 100 см с учетом площади и границ генетических горизонтов. В непосредственной близости от почвенных разрезов и прикопок проводили отбор растительных проб. При этом древесные и кустарниковые растения спиливали у оснований стволов и разделяли на части - листья (хвоя), ветви и ствол, а надземную часть трав, мхов и лишайников срезали с определенной площади. После озоления при t 450°С в растительных и почвенных образцах было определено содержание естественных (40К, 238U, 226Ra, 222Rn, 2|0РЬ и 232Th) и искусственных (l37Cs,

90o _ 238-240n \

ar и l u) радионуклидов радиометрическими, радиохимическими, ядерно-физическими и физико-химическими методами (Радиогеохимические..., 1974; Якубович..., 1982; Определение..., 1983; Павловская, Мясоедов, 1996 и др.). Определение содержания радионуклидов, химических и физико-химических свойств почв и поверхностных вод было проведено в 4650 пробах. Полученные данные обработаны статистическими и корреляционными методами с помощью стандартного программного обеспечения Microsoft Office Excel 2007.

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА 2.1. Физико-географическая характеристика исследуемого региона.

Республика Саха (Якутия) расположена в северо-восточной части Евразийского материка. Общая площадь территории Якутии, континентальной и Новосибирских островов (Ляховские, Анжу и Де-Лонга), составляет 3103,2 тыс.

кв. км, что занимает почти 1/5 (18 %) часть территории всей Российской Федерации. Более 40 % территории республики находится за Северным полярным кругом.

2.2. Геологическое строение и геоморфология. Территория Якутии преимущественно принадлежит двум тектоническим структурам: Сибирской платформе и Верхояно-Чукотской складчатой области. На Сибирской платформе левобережья р. Лены широко развиты плоскогорья и плато, а в пределах Алданского щита на южной окраине - нагорья с интенсивно расчлененным рельефом. На северо-востоке Верхояно-Чукотская область представлена мощными горными системами, ориентированными в меридиональном направлении (Коржуев, 1965; Русанов и др., 1967 и др.). В целом, 70 % территории Якутии занято горами (на северо- и юго-востоке), плоскогорьями и плато (на западе и юге). На севере и в центральных районах расположены обширные низменности и равнины.

2.3. Гидрография. Речная сеть Якутии относится к бассейнам морей Лаптевых и Восточно-Сибирского. Самым крупным является бассейн реки Лены (занимающий 65 % территории) с её главнейшими притоками Вилюем и Алданом. Кроме того, крупными реками Якутии являются Анабар, Оленек, Яна, впадающие в море Лаптевых, Индигирка и Колыма - в ВосточноСибирское море (Аржакова и др., 2007). Основной источник питания рек -поверхностный сток осадков, выпавших в виде снега в зимний период и сезонных дождей. Реки Якутии маловодны в зимний период, в теплое время года характеризуются мощным весенним половодьем и частыми дождевыми паводками. Ледостав на реках продолжается 180-200 дней в году.

2.4. Климат и многолетняя мерзлота. Климат Якутии, за исключением островов и побережья Северного Ледовитого океана, резко континентальный. Самые низкие температуры наблюдаются в январе в бассейнах рек Яны и Индигирки (-46,8^18,60С). Наиболее высокая средняя температура июля характерна для Центрально-Якутской равнины (+17,6°С). Годовое количество осадков варьирует в пределах 120-600 мм, из которых 75-80 % приходится на теплый период. В обследованном регионе зима длится 6-8 месяцев (Климат..., 1968). На территории Якутии развиты в основном сплошные много-летнемерзлые породы с мощностью на севере от 150-200 м и на западе до 500-1500 м (Вилюйское плато). Только на юге (Алданское нагорье, Становой хребет) наблюдается островное распространение многолетнемерзлых пород мощностью до 150 м. Глубина деятельного слоя почвогрунтов колеблется от 0,2-0,5 м в арктической тундре (остров Земля Бунге) до 2,5-4,0 м в таёжной зоне (Центральная и Южная Якутия). В многолетнемерзлых породах, приуроченных к древним аккумулятивным равнинам в субарктической тундре, подземные льды занимают 80-90 % объема пород ледового комплекса, а в таежной - 50-60 % (Кудрявцев и др., 1978; Некрасов, 1991). В результате термокарстовой деградации ледового комплекса 10-15 тысяч лет назад началось массовое образование котловинных форм рельефа - аласов (Десяткин, 2008). В настоящее время в Центральной Якутии аласами занято 20-30 % (4400 км") всей площади. На равнинной территории Якутии, кроме аласных

форм рельефа, активно развиваются различные мерзлотные микро- и мезо-формы, такие как полигонально (бугристо)-западинный, пятна-медальоны, байджерахи, просадки (ложбины), солифлюкционные террасы, потоки и др. (Геокриологические..., 2000).

2.5. Растительность. На территории республики распространены две группы типов растительности: арктическая, которая занимает четверть общей территории Якутии, и бореапьная, занимающая остальную площадь (Атлас..., 1989). Арктическая растительность приурочена к Новосибирским островам, побережью материка, омываемому водами морей Лаптевых и Восточно-Сибирского и к горным районам, т.е. к местам, расположенным севернее полярной и высотной границы леса. Бореальная растительность занимает равнины к югу от арктической области и располагается ниже безлесных поясов гор. Распределение арктической и бореальной растительности определяет основные контуры географии растительного покрова Якутии. Широтная зональность растительности на равнинных территориях проявляется в виде зон и подзон, простирающихся в общем широтном направлении, несколько отклоняясь от него к юго-востоку.

2.6. Почвы. В связи со значительной площадью территории Якутии, высокой контрастностью изменения ландшафтно-климатических и литолого-геохимических условий почвообразования, почвенный покров здесь довольно разнообразен и представлен весьма широким спектром зональных, азональных и интразонапьных типов. В географическом отношении большая часть территории Якутии (38,0 %) представлена среднетаежной подзоной та-ежно-мерзлотной области бореального пояса Восточной Сибири. Чуть меньше (31,5 %) приходится на долю северной тайги и немногим менее (30,5 %) -на долю тундры. Почвы тундровых и таежных ландшафтов определяют основу структуры почвенного покрова исследуемой территории. Причем, в тундре и северной тайге Якутии относительно преобладают горные территории, составляя соответственно 18,3 и 22,4 % (Еловская и др., 1979). Согласно почвенно-географическому районированию, равнинные территории Якутии относятся к зоне тундрово-глеевых и тундрово-иллювиально-гумусовых почв и подзонам мерзлотно-таёжных почв северной и средней тайги. Почвенный покров горных территорий относится к провинциям: а) колымской горно-тудровых; б) верхоянской горных глеево-мерзлотно-таёжных и горных тундровых почв; в) приалданской горных мерзлотно-таёжных и горных тундровых почв (Зольников, 1954; Еловская и др., 1979; Атлас..., 1989).

ГЛАВА 3. МИГРАЦИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ

3.1. Радиоэкологические характеристики источников раднонук-лидного загрязнения мерзлотных ландшафтов. На территории Сугунской (хребет Улахан Чистай) и Эльконской (Алданское нагорье) группы урановых месторождений было обследовано 36 отвалов из горных выработок (штольни, шахты). В отвалах концентрация 40К варьирует от 0,021 до 0,082 %, 238и -от 5,2-10"4 до 1004,2-10"4 %, а 232ТЬ- от 5,9-10"4 до 61,0-104% (табл. 1).

Таблица 1. Мощность экспозиционной дозы, концентрация и удельная эффективная активность радионуклидов в породах отвалов горных выработок урановых месторождений Якутии

Месторождения Номер отвала п* Мощность дозы, мкР/ч 4"к, п-% и, п-104 % И5ТЬ. гг 10~* % Аэфф., Бк/кг

Сугунская группа месторождений (хребет Улахан-Чистай)

Томтор I 8 20 0,056 5,2 16,5 276

II 11 27 0,052 10,3 13,8 316

III 13 227 0.046 159,0 10,2 2113

Агей I 21 41 0,046 21,5 5,9 399

Гурга 1 18 53 0,056 29,4 12,9 554

II 15 25 0,051 8,2 13,8 288

Новый-Ус I 9 29 0,053 11,4 12,3 325

II 4 36 0,061 12,2 16,7 376

Эльконская г руппа месторождений (Алданское нагорье)

Элькон 1 3 145 0,040 103,5 17,3 1454

II 4 58 0,040 20,3 7,7 380

Эльконское плато I 15 1096 0,075 1004,2 53,0 12799

II 14 526 0,061 439,4 29,0 5695

III 12 213 0,042 175,2 10,2 2304

IV 3 40 0,042 18,4 6,7 357

V 2 325 0,034 266,5 26,0 3488

VI 5 147 0,059 115,6 18,5 1645

VII 4 49 0,047 29,2 8,9 512

Курунг I 22 1106 0,076 1001,3 61,0 12806

II 20 680 0,067 544,2 35,0 7028

III 30 196 0,050 138,3 15,0 1891

IV 7 55 0,045 27,4 7,5 477

V 2 166 0,056 122,3 15,7 1711

VI 6 46 0,046 19,2 13,1 408

VII 3 44 0,047 20,4 6,1 389

Непроходимый I 6 324 0,021 227,3 13,1 2912

II 7 210 0,038 155,2 11,3 2053

Дружное I 7 224 0,070 145,4 38,1 2143

II 8 118 0,082 82,3 36,1 1385

III 11 153 0,075 116,7 34.5 1783

Весеннее I 6 126 0.060 89,4 19.8 1216

Снежное I 5 568 0,069 473,0 34,0 6153

II 5 204 0,058 157,1 24,6 2194

III 7 182 0,057 100,3 21,3 1476

Невское I 5 112 0,067 87,4 16,2 1311

II 3 73 0,049 57,2 9,8 864

III 3 70 0,053 48,5 15,1 795

* - число точек радиометрических и гамма-спектрометрических измерений.

На поверхности отвалов мощность экспозиционной дозы гамма-излучения изменялась от 20 до 1106 мкР/ч. Величина эффективной удельной активности радионуклидов в мелкоземе отвалов варьировала от 276 до 12806 Бк/кг. Содержание Яп в воздухе над отвалами (Эльконское плато, Курунг и Дружное) изменялось от 25 до 232 Бк/м3, а плотность его потока - от 24 до 2928 мБк/с-м", что превышало фоновые уровни на один-два порядка величин.

В целом, отвалы радиоактивных горных пород и руд Эльконской группы урановых месторождений более опасны, чем Сугунской группы.

3.2. Миграция ЕРН с поверхностными водами и аккумуляция их в донных отложениях и аллювиальных почвах в условиях техногенного загрязнения. В зоне Эльконской группы урановых месторождений вблизи отвалов радиоактивных пород концентрации 238и и 222Яп в воде р. Русская, руч. Акин, руч. Непроходимый, р. Курунг и в его левом притоке варьировали в пределах 1,4-10"6-8-10"5 г/л и 15,8-208 Бк/л, соответственно, и на один-два порядка величин превышали их гидрохимический фон. По мере удаления от гранитных массивов, рудных зон и радиоактивных отвалов содержание 238и, '6Яа и '22Яп в водах и донных отложениях ручьев и рек снижалось до фоновых уровней. Концентрация 238и и 22бЯа уменьшалась в аллювиальных почвах высоких пойм водотоков по вектору стока от источников загрязнения (отвалы) речных систем: левый приток р. Курунг (месторождение Курунг) - р. Ку-рунг - р. Элькон - р. Алдан и р. Русская (месторождение Дружное) - р. Большой Ыллымах. На удалении 43,6 км и 22,4 км от отвалов, уровень концентраций этих радионуклидов в поймах р. Алдан и р. Большой Ыллымах соответствует фоновым значениям (табл. 2). В настоящее время по вектору стока ореолы водного рассеяния и и " Яа в воде и в донных отложениях фиксируются на расстоянии более 2-6 км, а в аллювиальных почвах - до 34 км.

Таблица 2. Содержание 238и и 226Яа в аллювиальных почвах (0-70 см) на разных расстояниях от отвалов горных выработок месторождений

Водоток (река, ручей) Расстояние от источника, км 2"и, п-Ю"*0/» ""Иа, п-Ю""% ""Яа** 2«и

Месторождение Ку ">УНГ

руч. левый приток р. Курунг 0,3 69,0±20* 175,7±23 0,74

руч. левый приток р. Курунг 0,9 136,1±50 105.4±34 0.22

р. Курунг 2,0 5,1±3,0 7,2±2,5 0,41

р. Курунг 13,0 7,7±2,7 11.2±2,1 0,42

р. Элькон 25.5 4,6±2,0 11,7±2.3 0,75

р. Элькон 34,0 3,8±1,2 10,8±4.2 0.83

р. Алдан 43,6 2,4±0,3 7,9±0,4 0,96

Месторождение Дружное

р. Русская 0,7 7,4±4,8 11±5,6 0,43

р. Русская 15,5 4,0±1,6 6.0±1.0 0,45

р. Большой Ыллымах 22,4 1,6±0,4 5,0±1,2 0,93

Здесь и далее: * - среднее и его ошибка; ** — радиево-урановое отношение, радий в пересчёте на равновесный уран.

3.3. Содержание и распределение ЕРН в мерзлотных почвах естественных ландшафтов. Результаты исследований показали, что на обследованных участках содержание 40К в разных типах почв изменяется от 0,004 до 0,069 %, 238и - от 0,4 10"4 % до 7,0-10"4 % и 232ТЬ от 0,4 10"4 % до 19,6-10 4 % (табл. 3), а их среднее количество сравнимо с уровнем фоновых концентраций в почвах Западной Сибири, Алтая, Урала, Дальнего Востока и

Таблица 3. Содержание ЕРН в мерзлотных почвах (0-100 см) Якутии

№ Район исследований Ландшафты (почвы) п 4"К, п % 2"и п-Ю"4"/,, -■'-ть, п-10"'% Гранулометрический состав Почвообразующие породы

1 Остров Земля Вунге Арктическая тундра (тундровая глеевая) 8 0.013 0.011-0.015 1.2 1.0-1.4 4.2 1.2-7.2 Песчаный Аллювиальные отложения

2-5 Анабаро-Оленекская низменность Субарктическая тундра(тундровые глеевые) 42 0.015 0.006-0.020 и 0.8-1.4 7.8 0.6-10.6 Среднссугл инисты Л Озерно-аллювиальные отложения

Субарктическая тундра (полбуры тундровые) 15 0.023 0.019-0.024 1.(1 0.6-1.1 11 2.0-7.8 Супесчаный Озерно-аллювиальные отложения

6-7 Устье р. Лена Субарктическая тундра(тундровые глеевЕ,1е) 174 0.011 0.010-0.014 1.4 1.0-2.4 1.8-9.8 Легко- п среднесугли нистый Озерно-аллювиальные отложения

8 Яно-Индигирская низменность Субарктическая тундра(тундровые глеевые) 145 0.015 0,006-0,020 2.4 0,4-3,2 8^2 1.2-12,5 Средне- н тяжелосу гл и и и сты й Озерно-аллювиальные отложения

9-10 Вилюйское плато Северная тайга (дерново-карбонатные) 132 0.026 0.005-0.034 21 1.2-5.8 ¿3 0,4-7.7 Тяжел осугл пнистый Элюво-делювий доломитов и известняков

11-12 Бытантайское холмогорье Северная тайга (мерзлотно-таежные) 26 0.017 0.005-0,021 16 0.4-2.4 6^2 1.2-11.4 Легкосуглинистый Элюво-делювий песчаников и алевролитов

13 Абыйская низменность Северная тайга (мерзлотно-таёжные) 41 0.015 0.005-0.022 15 0.4-2,3 11 1.2-9.5 Легко- и среднесуглинистый Озерно-аллювиальные отложения

14 Момская котловина Северная тайга(иодбуры,подзолистые) 82 0.019 0,005-0.028 11 0.8-2,5 15 2,4-7,5 Легкосуглинистый Эл ю во-дел ю в и й туфонесчаников и известняков

15 Хребет Улахан-Чистай Горная тундра (подбуры горнотундровые) 121 0.016 0.005-0.022 3,5 1.0-5.4 Ы. 4.2-14.3 Среднесугл инистый Элюво-делювий гранитов (биотитовые. аляскитовые)

16 Высокогорная равнина Улахан-Чистай Тундра (горно-тундровые глее-ватые) 58 0.019 0.012-0,022 ы 1.0-1,3 ТА 4,5-10,2 Легкосуглинистый Моренно-флювиогляцнальиые отложения

17-23 Центрально-Якутская равнина Средняя тайга (палевые) 285 0.020 0.006-0.028 1А 0.5-2.6 10.6 2,1-15.4 Средне- и тяжелосу гл и н исты й Аллювиальные отложения

Средняя тайга(мерзлотно-таёжные) 182 0.017 0.008-0,028 11 0.6-2,7 16 0.8-11,6 Песчаный Аллювиальные отложения

Аласы (дерново-луговые) 278 0.020 0.006-0.028 и. 1.1-7,0 12.4 2,4-16.0 Средне- и тяжелосуглннистый Аласные отложения

24-25 Алданское нагорье (Южная Якутия) Верхняя и средняя тайга(подзолистые) 438 0.017 0.008-0,026 15 0.6-3.8 11 1.0-12.1 Супесчаный, легко- и среднесуглинистый Элюво-делювий кристаллических сланцев и гнейсов

Средняя тайга (подбуры горнотаёжные) 546 0.031 0,004-0.069 12 0,4-3,3 12 1,0-19,6 Супесчаный, легко- и среднесуглинистый

Здесь и далее: п - число проб; в числителе - среднее значение, в знаменателе - гшп-тах.

Европейской части России (Тяжёлые..., 1990; Сухорукое и др., 2001; Кузнецова, 2004; Рихванов и др., 2013; Лунев, Орлов, 2009).

В первом ключевом участке, находящемся на вершине плоскохолмистого увала в субарктической тундре Яно-Индигирской низменности, в почвенных профилях полигона и западины не обнаружено существенных различий в концентрации 40К, :'8К и :32Th. Однако в профиле тундровой глееватой почвы (пятно полигона) имеет место более равномерное вертикальное распределение EPH, чем в тундровой перегнойно-глеевой (полигон) и перегной-но-торфянисто-глеевой (западина), у которых наиболее высокие концентрации этих элементов фиксируются на разной глубине (рис. 1). На вертикальное распределение EPH по глубине профилей тундровых почв, кроме неоднородности состава почвообразующих пород, существенное влияние оказывают криогенные процессы формирования микрорельефа и пятнообразования (частичного оголения полигона). Одна из возможных схем образования микрорельефа тундрового ландшафта следующая: полужидкая почвенная масса, замкнутая между двумя мерзлыми слоями (верхним и нижним), при промерзании испытывает объемное расширение. В результате происходит выпучивание поверхности почвы и образование бугорков (полигонов), а в случае маломощной дернины - разрыв поверхностного слоя, выдавливание почвенной массы на поверхность с образованием голого пятна (Еловская и др., 1979). По мере роста площади бугорков уменьшается площадь межполигонных трещин и полигоны перестают расти. Последнее нарушает их водопере-распределяющую способность и циклы оттаивания-замерзания рельефа уменьшают посткриогенную пористость полигона, запуская просадку почвы, с течением времени при заглублении вогнутой поверхности полигонов появляются западины.

В целом, в развитии мерзлотного микрорельефа выделяют три стадии: активный рост, устойчивое функционирование и деградация. Длительность отдельных стадий развития может продолжаться сотни лет. Возраст конкретных микроформ может быть значительно древнее и составлять от нескольких столетий до тысячелетий (Гаранкина, 2013).

Второй ключевой участок находился в северной тайге Вилюйского плато. Геохимический профиль охватывал слабопологую (2-4°) вершину водораздела р. Далдын и её пойму. В профиле дерново-карбонатной почвы водораздела отмечена слабовыраженная аккумуляция 40К в иллювиальном горизонте. Максимальные концентрации 238U и 232Th фиксируются в органогенных и иллювиальном горизонтах. В профиле аллювиальной почвы EPH распределены практически однообразно: с аккумуляцией на глубине 13-17 см, что обусловлено, вероятно, залповым водным переносом мелкозёма и продуктов выгорания с водораздела в аккумулятивные формы рельефа после пожара.

Третий ключевой участок расположен в нижнем течении р. Амга на Центрально-Якутской равнине. Здесь было изучено два отдельных геохимически сопряженных профиля. Первый охватывал низкую и высокую пойму реки и выходил к надпойменной террасе. Средние концентрации EPH в

Тундровая перегнойно-глеевая (полигон)

К, п %

□ 01 0Р2

238и, п-10 ~4°/о

орз о

_■ Ао г

А 2: АВ4'

И п.

ВС

47'

А.0 : Л 2: АВ4-В

ВС 29-

47-

232ТЬ, п-10"4% 10

Тундровая перегнойно-торфянисто-глеевая (западина)

27-

СИ

К, П % 0Р1 0р2 ОРЗ 0

—1-1-1 Ао II

АоАт 7Н

АВ

238и, п-ю\

4 0 Ао АоАт 7-

АВ

27-си

232 ТЬ, п-10"4°/о

Тундровая глееватая (пятно полигона)

К, п %

0Р1 0р2 ОРЗ 0 —1 АВ

В]

19 В|

233и, пюЧ

232ТЬ, п-10"4%

В1

19 В,

45-

Рис. 1. Вертикальное распределение ЕРН в почвах тундрового ландшафта Яно-Индигирской низменности.

пределах почвенных профилей аккумулятивного участка ландшафта практически не отличаются от почв надпойменной террасы. В аллювиальных и лу-гово-черноземных почвах распределение 40К по профилю достаточно равномерное, а концентрация 238и и 232ТЬ либо увеличивается, либо снижается с глубиной. Существующие вариации концентраций ЕРН в пределах почвенного профиля в основном связаны с неоднородным составом речных отложе-

ний. Второй геохимический профиль начинался с водораздела и спускался на разнотравный луг замкнутой термокарстовой котловины и выходил к центру высохшего озера, заросшего осокой. Среднее содержание 238U в почвах аласа в среднем в 2 раза больше, чем в почве водораздела. Почвы геохимических сопряжений аласно-таёжного ландшафта не отличаются по среднему содержанию 40К, 226Ra и 232Th. В профиле палевой почвы водораздела 40К, 238U,

226п 232-п. Г

Ка и In распределяются относительно равномерно, с обедненностью радионуклидами небольшого верхнего слоя, состоящего из лесной подстилки и перегнойно-аккумулятивного горизонта (рис. 2). Отмечено равномерное и идентичное распределение 40К, 226Ra и 232Th в профиле дерново-луговой и торфянисто-сапропелево-глееватой почв и снижение их концентраций в поверхностном и погребенном горизонтах озерно-аласных отложений -Lakustrine deposits (LD). Для аласных почв характерен аккумулятивно-иллювиальный тип распределения 238U. Максимальные его концентрации приурочены к органогенным горизонтам озёрно-аласных отложений (LD), формирующихся в период обводнения и высыхания термокарстовой котловины. Влияние цикличности образования аласа на вертикальное распределение урана по глубине проявляется в дерново-луговой почве, формирующейся на периферии термокарстовой котловины. На общем высоком фоне концентраций урана в профиле данной почвы в органогенных горизонтах LD в интервале глубин 8-12 и 16-26 см фиксируются повышенные его количества (рис. 2).

Четвертый ключевой участок находился на Алданском нагорье (Южная Якутия). Геохимический профиль в верхней части водораздельного склона с крутизной в 45° включал его подножие с выходом на пойму р. Курунг. В изученном геохимическом сопряжении средняя концентрация 238U в аллювиальной почве была в 2,3-6,4 раз больше, чем в почвах водораздельного склона. Возможно, это связано с активной миграцией урана с водосборной площади из почв и массивов гранитных пород в составе жидкого и твердого стоков и аккумуляцией его в отложениях реки, где формируются аллювиальные почвы. По профилю подзолистой почвы 40К, 238U и 226Ra распределяются по элювиально-иллювиальному типу, характерному для таких же почв других регионов страны (Рубцов, 1972; Тяжелые..., 1990). Равномерное распределение концентраций 232Th в верхней части профиля подзолистой почвы резко переходит к увеличению с глубиной, что связано с неоднородностью состава почвообразующих пород. В профиле подбура сухоторфянистого, приуроченного к нижней части водораздельного склона, 238U и 226Ra распределяются более равномерно, а для 40К отмечается возрастание его концентраций с глубиной. В средней части профиля обнаружено повышение количества 232Th, что обусловлено его эрозионным сносом с верхней части водораздельного склона после лесного пожара с поверхностными стоками в составе мелкозема и последующим его отложением. В пойме реки, на фоне более равномерного распределения 40К, 2~6Ra и 232Th по профилю аллювиальной почвы, для U выделяется два небольших максимума его концентраций, приуроченных к верхнему АВ и погребенному [АВ] гумусовым горизонтам в интервале

Палевая (водораздел)

К, п % О 0р2 0Р4

23SU, n-10-Vo

22eRa, п10"п% О 5 10

Ао Л' А I

Bill' %■

40-ВС

Ао й

А §

В 11

ВС

В11' 20-|

40 ВС 70

Дерново-луговая (аласный луг)

К, п %

23Ч п-10"4%

Ad2=l ВС

42-

О 0Д2 0Р4 О

100

ВС

42-

100

№

Йй

ВС 42'

100

232Th,nloVo

A° g

n 11

40 ВС

226 Ra, п-ю'Ч

232 Th, n-loVo

ВС 42-

100

Торфяннсто-сапропелево-глееватая (высохшее озеро)

К, п %

0 0Д2 0Р4

233и, nioVo 0 5 10

LDt LD12H

ВС

100

LDt

ВС

12-

100

226Ra, n-10"u%

232 Th, n-10"4%

LDt

ВС

100

LDt LD

ВС

100

Рис. 2. Распределение EPH по профилю почв геохимически сопряженных участков аласно-таёжного ландшафта Центральной Якутии.

глубин 2-6 см и 22-30 см, соответственно.

3.4. Содержание и распределение EPH в мерзлотных почвах техногенных ландшафтов. Результаты обследования на территории урановых ме-

сторождений Агей, Эльконское плато и Курунг показали, что на удалении до 2 км от радиоактивных отвалов концентрация 238и в почвах варьировала от 5-10"4 до 4,6 %, а 226Яа- от 1,5-10"10 до 7,2-10"8 % (табл. 4), что превышало их фоновые значения до четырех порядков величин. По уровню загрязненности и и " Яа изученные почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: лугово-болотные оторфованные > аллювиальные > подбуры, причём концентрация урана в лугово-болотных оторфованных почвах была выше норм, установленных для твёрдых радиоактивных отходов (Нормы..., 1999/2009). В почвенном профиле горно-тундрового подбура, куда радионуклиды начали поступать более 57 лет назад (Хамицаев, 1952), они распределяются по аккумулятивно-иллювиальному типу (рис. 3). Их аккумуляция в верхних слоях почвы обусловлена выдуванием мелкодисперсных фракций с поверхности радиоактивных отвалов, складированных на водораздельном склоне в горно-тундровом ландшафте. И только 40 лет назад началось такое же поступление 238и и 226Яа в подбур горно-таёжного техногенного ландшафта Алданского нагорья и, соответственно, значительная часть урана и радия здесь приурочена к лесной подстилке, перегнойно-гумусовому и гумусовому горизонтам, формируя аккумулятивный тип распределения без выраженного их иллювирования.

Таблица 4. Содержание ЕРН в почвах (0-70 см) в зоне техногенного загрязнения урановых месторождений

Ландшафты Мощность дозы, мкР/ч Почвы п 2WU, п-10"4 % ""Ra, п-10'" % ""Ra :wU

Месторождения Агей и Гурга

Горнотундровый 21 15-45 Подбуры 68 7 5-21 21 15-78 LQ 0,9-1,1

Месторождения Эльконское плато, Курунг и Дружное

Горнотаёжный 32 14-102 Подбуры 186 Ш 7-286 61 28-972 М 0,8-1.2

120 32-360 Лугово-болотные оторфованные 74 1210 43-46890 1680 68-7238 м 0.008-0,4

66 15-120 Аллювиальные 246 54 6-616 98 8-493 (L6 0,1-1.3

В профиле лугово-болотной оторфованной почвы вертикальное распределение 238и и 22бЯа разное (рис. 3). Это обусловлено формой их нахождения в водном стоке, поступающем из отвалов во время затяжных дождей. Уран мигрирует преимущественно в составе жидкого, а радий - твёрдого стоков, что связано с химическими свойствами радионуклидов и особенностями состава сульфидных радиоактивных пород, формирующих сульфатно-натриево-кальциевый ионный состав водного стока. Концентрация урана в водном стоке составляла 3 Ю"3 г/л, что на 4 порядка выше фона. В то же время количество радия в стоке не превышало уровни фоновых значений (1-10"12 г/л). Высокое содержание сульфат-ионов в воде, вероятно, препятствует образованию водорастворимых, миграционно-способных форм радия, вызывая

Ао А0А1 А1А2

Подбур горно-тундровый 258 и, п-10^%

А0А1 А1А2,

п • ю11 %

Подбур горно-таёжный

238и, п-

226Ра, П-1СГ11 %

50 100 150 200

Ао У АоА], А1А2§:

А2В

ВС

см

Лугово-болотная-оторфованная , п • %

226Ра, п-10"11 %

8000

Рис. 3. Распределение ЕРН в почвенном профиле в зоне ветрового (А) и водного (Б) рассеяния из отвалов радиоактивных пород.

соосаждение его с сульфатами бария и кальция (Титаева, Таскаев, 1983). На вертикальное распределение урана в лугово-болотной оторфованной почве влияют и подстилающие многолетнемёрзлые породы, создающие водоупорный слой, способствующий застою воды, в результате чего его содержание в почве повышается до чрезвычайно высокого. В горизонтах почвы, обогащенных органическим веществом, количество 238U выше, чем в минеральной толще (рис. 3). Фильтрация вод, поступающих в почву из отвалов, сопровождается сепарацией и накоплением в верхних горизонтах почвенного профиля мелкодисперсной взвеси, обогащенной 226Ra. В результате его концентрация резко убывает с глубиной. В аллювиальных почвах уран аккумулируется в верхнем и погребённом органогенном горизонтах, что связано с его сорбцией из воды во время затопления поймы (рнс. 4). На разном удалении от отвалов в профиле аллювиальных почв 226Ra распределяется неравномерно и без проявления каких-либо чётких общих закономерностей. Лишь на расстоянии 34 и 43,6 км в поймах рек Элькон и Алдан характер вертикального распределения урана и радия в почвенных профилях становится практически одинаковым.

3.5. Поступление EPH из почвогруитов в растения. В золе растений из зоны техногенного загрязнения (месторождение Эльконское плато и Ку-рунг) содержание EPH было выше фона на 1-4 порядка и составляло 2-10"4-4,8 % для 238U, а для 226Ra - 3,0-10"'°-5,8-10~8 %. Наиболее высокое количество урана обнаружено в золе мха (Wamstorfia sarmentosa) - 4,8 %, радия - в рябине сибирской - 5,8-10"8 %. Отвалы радиоактивных пород являются мощными источниками поступления радона в приземную атмосферу техногенных ландшафтов. При его распаде в воздухе образуется 2ШРЬ, который хорошо сорбируется твердыми аэрозолями с последующим выпадением на поч-венно-растительный покров (Дричко, 1983; Вредные..., 1990). В золе растений (лиственница Каяндера, ель сибирская, кедровый стланик) концентрация 2|0РЬ варьировала в пределах от 1345 до 20098 Бк/кг, что на 1-3 порядок выше контрольных величин. По концентрации 2ШРЬ в частях и органах древесных и кустарниковых растений они располагаются в следующий убывающий ряд: ветви с корой > кора древесины > хвоя > кора корня > древесина корня > древесина ствола. Это показывает большую значимость аэрального поступления 2'°РЬ по сравнению с его корневым усвоением, что подтверждается большей концентрацией (в 2,5 раза) этого элемента в однолетней хвое лиственницы Каяндера, чем в древесине корня.

3.6. Запасы EPH в почвах ореолов ветрового и водного рассеяния из техногенных источников загрязнения. Данные по содержанию EPH в почвах, прилегающих к техногенным отвалам, и выявленные особенности их пространственного распределения позволили оценить запас техногенных радионуклидов. Методика таких расчетов включала выделение зон с разным уровнем техногенного загрязнения, который оценивали по величине мощности экспозиционной дозы. В зоне ветрового рассеяния на участке месторождения Агей запасы 238U и 226Ra в почве составляли 0,08 кг (9,8-105 Бк) и 0,0027-10' кг (9,8-105 Бк), соответственно, на участке месторождения

238-и

226

А»А° а *

в>

к70

см

100

200

300 , п -10ч%

АоА 9 А

ВС18

лей:

см

200 4 00 6 00, п •10-"'

н.

ес

[AB]

100 СИ

Ао 0 ?

А in

зи

ВС

60J см

500

1000, п-10ч%

Ао С

а 2

ВС JO,

МЗта 100 см

III

15, п • 10"4 %

« О Ао 2 ! А 10' В

зове

60J см

100

200

300, п-10-"%

10 15 , П* 10'" %

1 о

А 10' В

зове

60.

п -10-"»

« 0

Ао 2 А 10'

В30. ВС

60-1 см

10 15.П-10-" %

Ао§ А 10 В

30'

60-1 см

Аг 0 ?

А 1П

зи

ВС

10 , п ■ 10"* %

Д.П'КГ"»

л 0 Ао 2

А 10

зове

30 , П-10-" %

60-1 СИ

15.П-10-" %

» 0

А 10 В

зове

60J

СМ СИ

Рис. 4. Распределение радионуклидов по профилю аллювиальных почв в поймах водотоков на разных расстояниях по вектору стока от отвалов горных выработок месторождений Курунг: I - 0,3 км (левый приток р. Курунг); II -0,9 км (левый приток р. Курунг); III - 2 км (р. Курунг); IV — 13 км (р. Курунг); V - 34 км (р. Элькон); VI - 43,6 км (р. Алдан).

Курунг - 102 кг (1,2-109 Бк) 238и и 3,3 10"5 кг (1,2-109 Бк) 226Яа, что существенно выше, чем на месторождении Агей. Это связано с большим объемом пород, складированных на дневной поверхности на участке месторождения Курунг, и высокой концентрацией в них радионуклидов. В пределах ореола водного рассеяния на данном месторождении общий запас ~38и и "6Яа в аллювиальной почве и донных отложений ручья составляет -421,8 кг (5,2-109 Бк) и 7,2-10"5 кг (2,6-109 Бк), соответственно.

ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ ВЫПАДЕНИЙ 137Сз В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ЯКУТИИ 4.1. Современные уровни глобальных выпадений 137Сэ в мерзлотных почвах. В почвах автоморфных ландшафтов Якутии современные уровни глобальных выпадений 137Сз варьируют от 366 до 2465 Бк/м2 (табл. 5). Наибольшее его количество обнаружено в почвах горных районов

Таблица 5. Плотность загрязнения |37Сб мерзлотных почв на территории Якутии

Район исследований Ландшафты (почвы) п Высота над уровнем моря, м Количество осадков, мм Бк/м"

Остров Земля Бунге Арктическая тундра (тундровая глеевая) 8 5-80 150-200 505 380-680

Анабаро-Оленекская низменность Субарктическая тундра (тундровые глее вые, подбуры, болотные) 42 10-150 150-200 526 377-745

Устье р. Лена Субарктическая тундра (тундровые глеевые, подбуры, болотные) 74 5-100 250-300 617 522-682

Яно-Индигирская низменность Субарктическая тундра (тундровые глеевые, подбуры, болотные) 104 10-100 150-200 490 366-587

Вилюйское плато Северная тайга(дерново-карбонатные, болотные) 144 300-500 250-300 865 797-1090

Бытантайское холмогорье Северная тайга (северотаёжные, болотные) 38 400-700 150-200 566 484-648

Абыйская низменность Северная тайга(северотаёжные, болотные) 18 100-200 120-250 546 477-645

Момская котловина Северная тайга(подбуры, подзолистые, болотные) 32 600-900 200-300 918 807-982

Хребет Улахан-Чистай Горная тундра (подбуры тундровые) 21 1600-2600 400-600 1939 1442-2362

Высокогорная равнина Улахан-Чистай Тундра (горно-тундровые глеевые, болотные) 34 1200-1600 350-450 1033 804-1262

Центрально-Якутская равнина Средняя тайга (палевые, мерзл отно-таёжные, апасные) 292 120-300 150-300 718 484-1120

Алданское нагорье Средняя и верхняя тайга (подбуры, подзолистые, болотные) 288 700-1200 500-600 1924 1456-2465

(Алданское нагорье и хребет Улахан-Чистай), находящихся в зоне с максимальным среднегодовым количеством осадков, а наименьшее — в почвах тундры. Между средним количеством осадков и средней плотностью загрязнённости почв |37Сз существует зависимость, которая хорошо аппроксимируется полиномиальной функцией второй степени (рис. 5). В целом можно отметить, что в районах равнинной и горной частей Якутии глобальные выпадения |37Сз в почвах в среднем в 2-4 раза меньше, чем в почвах Урала, Западной и Южной Сибири (Сухоруков и др., 2001; Кузнецова, 2004; Страховенко и др., 2009; Трапезников и др., 2007; Михайловская и др., 2012).

ш о 2500 -| у = 0,0056х2 -0,1611х +401,02

"к 5 Г 0) X Г) р; ш 2000 -1500 - Р2 = 0,9387 ♦

О. х" <0 09 У о с о

я л Й о 1000 -500 - ♦ ^— ♦ ♦

с О

О 100 200 300 400 500 600

Среднее количество атмосферных осадков за год, мм

Рис. 5. Зависимость плотности загрязнения 137Сз в почвах автоморфных ландшафтов Якутии от среднего количества атмосферных осадков за год.

4.2. Особенности миграции и распределения 137С$ в мерзлотных почвах. В первом ключевом участке, расположенном на территории Яно-Индигирской низменности, запас 137Сз в почвах элювиально-транзитного ландшафта (вершина и склон увала) в 2,6 раза меньше, чем в почве аккумулятивного пойменного ландшафта (табл. 6). В тундровой перегнойно-глеевой почве водораздела и склона основное количество этого элемента аккумулируется в верхней перегнойно-гумусовой части профиля (до 85,5 % от общего запаса). В торфянисто-болотной почве поймы радионуклид мигрирует в более глубокие слои, и максимум его запаса обнаруживается на глубине 14-21 см. Различия в характере вертикального распределения 137Сз в этих почвах определяются избыточной увлажненностью аккумулятивного ландшафта по сравнению с вышележащими. Сходный характер распределения радиоцезия наблюдается и в почвах мерзлотного микрорельефа. Так, в профилях почв западин и трещин радионуклид мигрирует на большую глубину, а его запас выше по сравнению с полигонами. Сравнение распределения |37Сб по профилю перегнойно-торфянисто-глеевой почвы Яно-Индигирской тундры с тор-фяно-глеевой почвой тундры морской террасы в низовьях р. Печоры (рис. 6) показало, что в почве, формирующейся на вершине водоразделов тундры, он

Таблица 6. Распределение |37Сз в почвах геохимически-сопряженных участков тундрового ландшафта Яно-Индигирской низменности

Форма Почва Горизонт; Бк/кг Бк/м: %

мезорельефа глубина, см

Вершина увала Тундровая Надземная масса 34,2±1,6 58±8 11,5

перегнойно- Ао 0-1 68,0±3,2 88±7 17,5

глеевая АоА 1-2 31,1±2,5 220±15 43,8

АоА 2-4 6,2±1,4 68±9 13,5

В 4-6 2,8±0,8 69±6 13,7

В 6-9 и.о.* но -

1503±45 1100

Склон увала Тундровая Надземная масса 23,2±2,8 21±4 5,8

перегнойно- Ао 0-3 102,0±11,2 143±14 39,1

глеевая АоА 4-6 21,6±3,1 170±18 46,4

АВ 6-9 2,1 ±0,8 32±6 8,7

В 9-12 но. н.о -

1366±42 1100

Пойма Торфянисто- Ас1т 0-4 44,1±3,2 141 ± 17 13,6

болотная Т, 4-7 22,0±4,4 246±21 23,6

Т, 7-14 11,7±3,1 281±24 27,0

В 14-21 7,3±2,2 372±28 35,8

В 21-25 и.о. н.о -

Ц040±85 1100

•Здесь и далее: н о - не обнаружено.

Б к/кг

О 20 40 60 80 100 120 0 ■

5 20-о

га" 40 -х

ю 60 -с

80 -100 -

-1 -II

Рис. 6. Распределение 137Сз по профилю тундровых почв: I - перегнойно-торфянисто-глеевая (Яно-Индигирская низменность); II -торфяно-глеевая (устье р. Печора).

обнаруживается на глубине только до 16 см, а в почве Печорской морской террасы - до 80 см (Коробова, Украинцева, 2004) Обе почвы формируются на суглинистых отложениях элювиального ландшафта, где в их нижней части профиля залегают многолетнемерзлые породы. Различия в вертикальной ми-

грации радионуклида связаны с разной увлажненностью данных территорий, так как в тундре устья р. Печора выпадает атмосферных осадков примерно в 1,5-2,0 раза больше, чем в Яно-Индигирской низменности (Еловская и др., 1979; Игнатенко, 1979).

Во втором ключевом участке, находящемся в северной тайге (Вилюй-ское плато), зафиксировано небольшое увеличение запаса l37Cs в аллювиальной почве высокой поймы ручья Сытыкан (правый приток р. Далдын) по сравнению с почвами водораздела и низкой поймы. В дернине и лесной подстилке дерново-карбонатной типичной почвы водораздела обнаруживается от 7,0 до 13,4 % от его общего количества в профиле. В этой почве значительное количество l37Cs аккумулируется в перегнойно-гумусовой части профиля (42-66 % от его общего запаса). В аллювиальной почве высокой поймы ручья l37Cs распределяется по глубине более равномерно. В низкой пойме, где почва постоянно промывается водой ручья, даже при небольших подъемах уровня воды, небольшое содержание 137Cs обнаруживается только в верхней части почвенного профиля.

В третьем ключевом участке, располагавшемся в нижнем течении р. Амга (средняя тайга) в пойменно-долинном ландшафте, минимальное количество l37Cs (147 Бк/м") фиксируется в аллювиальной почве низкой поймы, которую постоянно промывает речная вода во время затоплений, уносящая радиоцезий. В геохимическом профиле наибольшее количество ,37Cs (1511 Бк/м") в расчете на 1 кв. м содержится в слое почвы 0-14 см высокой поймы, затопляющейся только во время весенних высоких паводков. На суходольном участке надпойменной террасы 137Cs концентрируется целиком в 3-х см слое дернины и гумусового горизонта почвы (852 Бк/м"), что указывает на его слабую вертикальную миграцию в условиях дефицита влаги. В геохимическом сопряжении водораздел - алас отмечено значительное концентрирование радионуклида в почвах и сапропеле аласной котловины. В почвах аккумулятивной части ландшафта запас l37Cs в среднем в 1,5 раза выше, чем на водоразделе (табл. 7). Наибольшее количество l37Cs в палевой почве водораздела находится в гумусовом горизонте (54,2 % от его общего запаса), в интервале глубин 3-4 см. На лугу аласа всё количество ,37Cs сконцентрировано в 3-х см слое дернины и верхней части гумусового горизонта почвы, а на берегу озера - в 10-ти см слое. В то же время на дне высыхающего озера аласа l37Cs в профиле почвы и сапропеля распределяется относительно равномерно и обнаруживается в более глубоких слоях, что связано с их высокой влажностью и интенсивной его вертикальной миграцией.

В четвертом ключевом участке, находящемся на Алданском нагорье, в сопряженных элементарных участках горно-таёжного ландшафта, запасы l37Cs в почвах наибольшие в высокой пойме р. Курунг по сравнению с низкой поймой и водоразделом. В подбурах и подзолистых почвах водораздельного пространства концентрация l37Cs уменьшается вниз по профилю и прослеживается до глубины 20-26 см. В перегнойно-гумусово-аккумулятивном горизонте и в лесной подстилке фиксируется, соответственно, 22-57 и 3-7 % радиоцезия от его общего запаса. В аллювиальной почве низкой и высокой

Таблица 7. Распределение 137Сз в почвах геохимически-сопряженных участков аласного ландшафта Центрально-Якутской равнины

Место отбора Почва Горизонт; Бк/кг Бк/м" %

проб глубина, см

Ао 0-2 31,0±11,8 27±2,3 5,7

АоА 2-3 54,2± 11,3 65±11,2 13,8

Водораздел Палевая А 3-4 16,8±3,5 255±48 54,2

А 4-5 6,7±1,2 40±12 8,5

АВ 5-10 2,1 ±0,7 84±29 17,8

ВС 10-12 но но -

471±113 1100

Дерново- Ас! 0-1 62,0±3,2 198±7 24,4

Луг луговая А 1-2 68,4±7,4 506±17 62,2

А 2-3 15,2±7,2 109±8 13,4

А 3-4 но но -

1813±33 1100

Берег 1 Торфянисто- Ас1 0-5 16,5±0,5 597±14 81,0

Аласная сапропелево- Ат 5-8 4,5±0,4 84±10 11,4

глееватая Ат 8-10 3,1±0,1 56±6 7,6

котловина Высыхающее Ат 10-12 но но -

озеро Х737±30 1100

Берег 2 Торфянисто- Ат 0-2 6,0±0,2 57±2 8,5

сапропелево- Ат 2-5 10,0±0,3 211±3 31,5

глееватая Ат 5-8 8,4±0,6 121±5 18,1

Ат 8-10 2,5±0,2 61±2 9,1

Ат 10-12 10,5±0,5 139±3 20,7

ЬЭ 12-14 6,3±0,4 81±3 12,1

1Л5 14-18 но но -

Хб70±28 Хюо

Дно Сапропель 0-5 8,2±0,4 194±4 30,1

5-10 8,2±0,3 201±11 30,2

10-15 10,4±0,5 250±12 38,7

15-20 но но -

Х645±25 Хюо |

поймы вертикальное распределение П7Сз имеет более сложный характер. Наименьшая его концентрация обнаруживается в гумусовом горизонте почвы, далее распределение в профиле достаточно равномерное, а на глубине 1520 см и 22-30 см фиксируется резкое увеличение содержания |37С5. Такое распределение в большой степени связано с аллювиальным процессом, т.е. с паводковым переотложением заиленных наносов, обогащенных в разной степени 137С5.

4.3. Влияние лесных пожаров на миграцию 137Сз в мерзлотных почвах. Проведенные исследования на постпирогенных участках (2 и 11 лет назад) горно-таёжных ландшафтов Южной Якутии показали, что в условиях гумидного климата территории вертикальная и латеральная миграция |3?С5 в почвах активизируется за счет интенсивной фильтрации атмосферных осадков и усиления водно-эрозионных процессов, происходящих на водосборной поверхности. Немаловажное значение также имеют экспозиция склона, его крутизна и влажность почв в процессе выгорания. В криоаридном климате

Центрально-Якутской равнины, в условиях слабольдистых почвогрунтов на плоских водораздельных пространствах в послепожарный период латеральная и вертикальная миграция l37Cs в почвах существенно не активизируется в связи с небольшим количеством выпадающих здесь атмосферных осадков.

ГЛАВА 5. МИГРАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВАХ ЗОН ВОЗДЕЙСТВИЯ АВАРИЙНЫХ ПОДЗЕМНЫХ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ

5.1. Радиационная обстановка на объектах ПЯВ во время аварий п в последующие годы. В береговой зоне руч. Улахан-Быссыттах (левый приток р. Далдын) 2 октября 1974 г. был проведен ПЯВ "Кристалл" (мощность 1,7 кт) на глубине 98 м. После взрыва в атмосферу вышло примерно 0,7-1,1 % радионуклидов от образовавшейся активности. По направлению распространения радиоактивного облака образовался след в несколько километров (Мирные..., 2001). Спустя 16 лет на месте проведения взрыва, в результате комплексных исследований, был обнаружен "мертвый" лес площадью примерно 12 га с высоким уровнем загрязнения 239'240Pu, 238Ри, 241 Am и 137Cs поч-венно-растительного покрова. 28 августа 1978 г. в нижней части водораздельного склона р. Марха (левый приток р. Вилюй) был проведен ПЯВ "Кра-тон-3". Ядерный заряд мощностью 22 кт, заложенный на глубине 577 м, из-за плохой герметизации ствола скважины после подрыва выбросил на поверхность земли и в атмосферу часть радиоактивных продуктов, превратив в "мертвую" зону массив леса (140 га) по направлению распространения радиоактивного облака.

После аварии на объекте "Кратон-3" 2 сентября 1978 г. была проведена аэрогамма-съёмка территории сотрудниками Института прикладной геофизики АН СССР. В результате выявлено, что радиоактивный след сформировался в северо-восточном направлении от скважины на расстоянии более 150 км. Тогда в районе устья скважины уровень гамма-излучения составлял 0,2-2 Р/ч. Данные аэрогамма-съемок следа, проведенных в 1978 г. и 1990 г., выявили заметное уменьшение его начального размера со временем. Так, в 1978 г. площадь радиоактивного следа составляла более 5702 км2, а в 1990 г. - менее 4 км". Карты гамма-поля, составленные изолиниями мощности дозы гамма-излучения по результатам наземных радиометрических съемок в 2002 г. и 2012 г. на радиоактивном следе, показали его устойчивое положение на водоразделе р. Марха за последние 10 лет. Форма изолиний мощности экспозиционной дозы на карте гамма-поля в целом соответствует форме изолиний плотности загрязнения почв 137Cs (рис. 7 и 8). В ближнем радиоактивном следе по направлению распространения радиоактивного облака на общем повышенном радиационном фоне выявляются три крупных по площади пятна загрязнения, отделяемые друг от друга изолиниями по величине мощности экспозиционной дозы выше 30 мкР/ч. Образование этих пятен связано, вероятно, с изменением интенсивности выпадений радиоактивных частиц из облака при его спуске за счет охлаждения в верхних слоях атмосферы и

подъемом вновь с теплыми воздушными массами вблизи поверхности земли по направлению движения.

5.2. Вертикальное распределение ИРН в мерзлотных почвах. Плотности загрязнения почв на разных расстояниях по оси радиоактивного следа от устья скважины ПЯВ "Кратон-3" составляют для 137Св -1628,3-1 8,4, эд8г -841,2-5,9, 239'240Ри- 23,8-0,4 и 238Ри - 1,20-0,023 кБк/м2 (табл. 8), что превышает их уровни глобальных выпадений в почвенном покрове данного

| I I I-1-—I-1-1-г

Ш^О'ОО" 20'30" 21'00" 21'30" 2200" г^ЗО" ^ 23-00" 23'30" 24'00" 24'30" в д

Рис. 8. Карта плотности загрязнения почв Ь7Сб в ближнем радиоактивном следе АПЯВ "Кратон-3" (август 2012 г.).

56№-

55'30"

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

V »»<"■»

^ ^ конту!! промплощадкк. \ , - контур военного горолка;

- контур саннтарно-^шцнтноГ]

иг^о'оо' го'зо" ггоо" 2Г30" ггоо- 22'зо- гз'оо" гз'зо" 24'оо" 24'30" в.д. Рис. 7. Карта гамма-поля в ближнем радиоактивном следе АПЯВ "Кратон-3" (август 2012 г.).

56'15"

56'00"

5545"

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

| - контур промплогцадки,

контур военного городка;

конт>-]1 "мертвого" леса,

контур ганнтарно-защнтнон юны:

1Ы0 максимум аномалии.

С.Ш.

бб^б'ЗО"-

Таблица 8. Плотность загрязнения почв (0-40 см) радионуклидами по оси радиоактивного следа АПЯВ "Кратон-3"

№ Расстояние от устья скважины, м Мощность экспозиционной лозы. мкР/ч "7Cs '"'Sr 2,"24"Pu 2wPu '"'Sr '"Cs 2*UJ.,pu '"Cs

кБк/м"

1 80 80 516.3 266.7 9.0 0.380 0,52 0,017

2 190 270 1628.3 841.2 23.8 1.240 0,52 0,015

3 550 55 228.9 70,5 5.4 0,191 0,31 0,024

4 1000 23 61,7 14.5 1,3 0,050 0,23 0,021

5 1450 61 211,7 156,5 3.2 0,165 0,74 0,015

6 1980 28 91.5 65,4 1,4 0,087 0,71 0,015

7 2180 30 113.3 101.3 1,6 0,102 0,89 0,014

8 2730 60 219.8 24,7 2.9 0,124 0,11 0,013

9 3030 23 114,4 38,8 1,0 0,032 0,34 0,010

10 3240 15 47,7 10.9 0,6 0,023 0.23 0,013

11 3740 10 18.4 5,9 0,4 0,036 0,32 0,022

района на один-три порядка величин.

Отношение концентраций 90Sr/l37Cs в почве по оси радиоактивного следа варьирует в пределах 0,11-0,89 при среднем значении 0,44, которое близко к исходной величине. Как известно, при ядерном взрыве с плутониевым зарядом эти радионуклиды образуются в постоянном отношении равном 0,39 (Гречушкина, 1964). Отношение концентраций 239,240Pu/'37Cs в почве по оси радиоактивного следа изменяется в пределах 0,010-0,024 и в среднем равно 0,016 (табл. 8). Данное значение также близко к величине их отношения после ядерных взрывов, которое составляет 0,022 (Максимов, Оджагов, 1989). Вследствие мгновенного кратковременного выхода радиоактивных продуктов взрыва в атмосферу при проведении ПЯВ "Кратон-3" радионук-лидный состав загрязнения и их отношения (^Sr/'^Cs, 239,240Pu/137Cs) в почвенном покрове в радиоактивном следе близки к наземному ядерному взрыву. В настоящее время на водораздельном склоне р. Марха в радиоактивном следе основное количество ИРН, поступившее в почвы в результате аварийного взрыва проведенного 34 года назад, удерживается в верхнем 0-8 см слое почв и составляет 78,0-99,4 % от общего их количества в профиле. Для сравнения отметим, что на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС), образовавшегося в результате радиационной аварии на производственном объединении "Маяк" в 1957 г. (Челябинская область), спустя сорок лет после аварии основная масса 90Sr (80-85 % от общего содержания в профиле) удерживается в корнеобитаемом слое 0-20 см почв (Экологические..., 2001). Район данной радиационной аварии расположен в лесостепной зоне с умеренно-суровым климатом, а в почвенном покрове преобладают серые лесные, черноземы и луговые почвы (Экологические..., 1993; Фирсова и др., 1996; Трапезников и др., 2007). Несмотря на тяжелый гранулометрический состав почв, из-за благоприятных природно-климатических условий (значительная продолжительность безморозного периода, слабое сезонное охлаждение и неглубокое промерзание почв) территории ВУРСа, здесь отмечается более интенсивная вертикальная миграция ^Sr в профиле почв. За-

медленная вертикальная миграция ИРН в почвах в зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3" в основном связана с климатическими условиями северной тайги и специфичностью почвенно-растительного покрова криолитозоны (периодическое сильное охлаждение и глубокое промерзание почв, длительное их нахождение в мерзлом состоянии, присутствие плотной дернины, высокая гумусированность, тяжелосуглинистый гранулометрический состав, а также широкое развитие напочвенных лишайников и мхов, характеризующихся повышенной способностью концентрировать и депонировать выпавшие на их поверхность радионуклиды). На глубину проникновения П7Сб в почву существенно влияет наличие морозобойных микро- и макротрещин на её поверхности. В таких почвах радионуклид обнаруживается в более глубоких слоях по сравнению с почвами, имеющими плотное сложение. Это связано с фильтрацией поверхностных стоков в весенне-летне-осеннее время по морозобойным трещинам, что способствует вертикальному переносу радионуклида, как в составе растворов, так и почвенных частиц (гумус, перегной). Данное обстоятельство касается не только '"Сб, но и других радионуклидов. Оценка содержания физико-химических форм '""Сб и 908г в двух типах почв в зоне воздействия взрыва показала, что в настоящее время в верхних горизонтах 91-98 % от их валового содержания находится в прочно фиксированном состоянии.

Исследования, проведенные на высокой пойме р. Марха на разных расстояниях от места проведения взрыва, показали, что в 19 км выше от места взрыва '"Сб распределяется в почвенном профиле аллювиальной почвы относительно равномерно с небольшим увеличением концентрации в верхнем слое (рис. 9). На остальных участках, расположенных по вектору стока реки

(0,19,92,625 км), во всех вертикальных профилях почв обнаруживается на

Б к/кг

О 20 40 60 80 100

—•-1 —•— II —*— III —IV

Рис. 9. Вертикальное распределение lj7Cs в аллювиальных почвах высокой поймы р. Марха. Расстояние от места взрыва: I - выше 19 км, II - ниже 0,19 км, III - ниже 92 км, IV - ниже 625 км.

разном глубине погребенный горизонт с высоким содержанием 1Э7Сз. Глубина погребенного слоя почвы тем больше, чем дальше удален участок от места взрыва по вектору стока реки. Такое вертикальное распределение '"Се в профиле аллювиальных почв указывает на активную его водную миграцию с поверхностными стоками в периоды весенних и осенних паводков и перенос со стоком реки на дальние расстояния от места взрыва в первые годы после аварии, с частичной аккумуляцией в составе песчано-илистых отложений в почвах высокой поймы.

5.3. Поступление ИРН из почв в растения. В зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3" содержание '"Се в надземной массе древесных, кустарниковых, кустарничковых и травянистых растений варьирует в пределах 4,3-1014,2-10', ""Бг - 9,1 -102-2,7-104, 239'240Ри - 0,05-58,1 и 238Ри - 0,03-3,0 Бк/кг воздушно-сухой массы. Обнаруженные концентрации радионуклидов в 40-5000 раз превышают фоновый уровень. Наибольшее содержание9^ г обнаружено в кустарничке - арктоусе красноплодном (Лгс/ои.? егупИгосагра) - 2,7-104 Бк/кг, а |37Сз и изотопов Ри - во мхе (ТотеМурИут пИепх) -4,9-Ю3 и 3-58,1 Бк/кг, соответственно. Коэффициенты накопления (КН) из почвы в растения изменяются от 6-10"5 до 1,5 единиц. Широкий диапазон изменения концентраций и КН радионуклидов в этих растениях можно объяснить, наряду с их видовыми особенностями, исходной мозаичностью и различным уровнем загрязненности корнеобитаемого слоя радионуклидами с разными физико-химическими свойствами. В целом, величины КН радионуклидов в изученных видах растений в зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3" в 2-100 раз ниже, чем в растениях, произрастающих в природно-климатических зонах, расположенных вне криолитозоны Якутии (Сельскохозяйственная..., 1991; Каза-чёнок и др., 2009; Евсеева и др., 2011).

5.4. Вклад двух АПЯВ в радиоактивное загрязнение почв территории Западной Якутии. При проведении ПЯВ "Кристалл" в атмосферу вышло 0,7-1,1 % от образовавшейся начальной активности, т.е. 7х109-1,2хЮ'0 Ки (Киселев, Бурцев, 2000). Общая площадь загрязнения с учетом участка "мертвого" леса составляла около 1,0 км*. При расчете общего количества радиоактивных продуктов взрыва, выброшенных из ствола скважины ПЯВ "Кратон-3" в окружающую среду, использовали карты аэро- и наземной гамма-съемок. С их помощью сначала подсчитали площадь зон, выделенных по изолиниям мощности экспозиционной дозы гамма-излучения. Затем для каждой зоны рассчитали мощность дозы (среднюю) с приведением её величины по времени по известной формуле на момент проведения взрыва (9 дней). В общем виде формула расчета количества продуктов ядерного взрыва С?сл , па ¡-ой зоне имеет вид:

Осл I — Р " - Ри

где Р — коэффициент, учитывающий радиус обзора детектора на высоте 1 м от поверхности земли; Б, - площадь ¡-ой (1 = 1, 2 и т.д.) зоны, км'; Р, - мощность дозы на ¡-ой зоне, Р/ч. При пересчете количества радиоактивных веществ, выпавших на ¡-ой зоне в энергетических единицах, принято, что 1Р-км"/ч соответствует энерговыделению продуктов взрыва 2,86-1015 МэВ/с

(Израэль, 1996). Общее количество продуктов взрыва С?сл находили, суммируя результаты расчетов по выделенным зонам, с использованием выше приведенной формулы. Относительное количество продуктов взрыва в радиоактивном следе рассчитано от начального их количества по энерговыделению, равному 1,21 -1024 МэВ/с для ядерного взрыва мощностью 22 кт. Согласно расчетам, из скважины в результате аварии в атмосферу вышло примерно 1,94 % от образовавшейся начальной активности, т.е. 6,3-10" Ки, при этом 97,9 % выпало локально по направлению распространения радиоактивного облака на расстоянии более 3,7 км. Площадь радиоактивного загрязнения от двух аварийных ПЯВ "Кристалл" и "Кратон-3" в сумме составляет более 5702 км2, что несравнимо мало с площадью территории Западной Якутии, которая составляет около 1 млн. км". Для расчета количества радионуклидов в почвенном покрове ближнего следа была использована карта плотности загрязнения почв 137Сз, составленная нами в 2012 г. для объекта "Кратон-3". На её основе в радиоактивном следе по плотности загрязнения почв '"Сб выделены зоны и определены их площади. В каждой из них, используя имеющиеся данные концентраций |37Сз, 908г, 239'240Ри и 238Ри в почве, находили средние количества радионуклидов на 1 м". Умножая площадь ¡-ой зоны на среднюю концентрацию радионуклидов в почве, рассчитали их запас в данной зоне. Общее количество ИРН в почве ближнего радиоактивного следа находили, суммируя их количества по зонам. В настоящее время в зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3" общие запасы 137Сз в почве составляют: 1,9-10" Бк (5,1 Ки); *°8г - 9,7-10'° Бк (2,6 Ки); 239240Ри - 3,0-109 Бк (0,08 Ки) и 238Ри - 1,8-108 Бк (0,005 Ки).

ГЛАВА 6. ПРИЁМЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ

РАБОТ И РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИОАКТИВНО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЯКУТИИ

6.1. Особенности проведения радиоэкологических работ и организация мониторинга на территориях, подвергнутых радионуклидному загрязнению. Комплексные радиоэкологические исследования мерзлотных ландшафтов включают три последовательных этапа: подготовительный, полевой и камеральный. Подготовительный период начинается с составления программы работ, отражающей научные и производственные задачи и пути их реализации. Одновременно с подготовкой к полевым работам проводится: 1) сбор фондового и опубликованного материала специальных радиоэкологических и всех смежных исследований (геологических, мерзлотно-гидрогеологических, почвенных и геоботанических); 2) составление проекта площадных и маршрутных наземных радиометрических съемок местности с предварительным определением масштаба сети наблюдений; 3) предварительное составление схемы маршрутных ландшафтных исследований (видеосъемки, фотографирования, описания) и отбора проб вод, донных отложений, почв, растений и др. на обследуемой территории.

Полевой этап комплексных радиоэкологических работ начинается с проведения радиометрической (дозиметрической) и гамма-спектромет-

рической съемок обследуемой территории с помощью радиометра, дозиметра и переносного гамма-спектрометра. В процессе выполнения съемок в зависимости от конкретной геологической, радиоэкологической и ландшафтной обстановки корректируется масштаб съемки и сети (прямоугольная, криволинейная и произвольная) наблюдения, разбиваемой с использованием ОРБ-навигационного устройства. На участках, выбранных с учетом результатов радиометрических съемок и ландшафтно-геохимических особенностей территории, проводится отбор образцов (почвы, горные породы, воды, донные отложения, растения и др.). При этом учитывается активность, размеры и расположение источников загрязнения в ландшафте, конфигурация радиационного поля на местности, гидрографическая сеть, роза ветров, направления поверхностного стока, мерзлотная обстановка, типы почв, сезонная от-тайка и др. Особые подходы используются при отборе почвенных образцов из-за специфичности мерзлотных почв, таких как многослойность генетического строения, разные мощности органогенных горизонтов, развитость сети морозобойных трещин, регулярная подверженность лесным пожарам, размытость и перемешанность горизонтов и др.

В камеральный период на основе составленных карт радиометрической (дозиметрической) и гамма-спектрометрической съемок местности и данных лабораторных анализов проб проводится комплексная интерпретация полученных результатов на обследованной территории. Выявляются основные закономерности миграции и распределения ЕРН и ИРН в компонентах природных экосистем (горные породы, почвы, воды, донные отложения и растения) в условиях радиоактивного загрязнения и на фоновых территориях. При обнаружении источников радиоактивного загрязнения (отвалы радиоактивных пород) проводится ранжирование их по степени опасности для окружающей среды по существующим радиационно-гигиеническим нормам (Гигиенические..., 2003). Цикл работ заканчивается составлением научного отчета, разработкой рекомендаций соответствующих министерств и ведомств, подготовкой публикаций в научные и научно-популярные издания, а также в средства массовой информации с целью оперативного доведения до населения данных о радиационной обстановке на территории.

6.2. Особенности проведения дезактивационных работ на территориях, загрязненных радионуклидами в условиях многолетней мерзлоты. По данным И.С. Бурцева и др., (2004) при проведении поисковых и геологоразведочных работ в 60-80-х годах прошедшего века на территории Элькон-ской группы урановых месторождений на Алданском нагорье из горных выработок (штольни, шахты) было извлечено и складировано на дневную поверхность около 1 млн. т рудной массы с активностью 20,5-1012 Бк (554,0 Ки). В соответствии с существующей классификацией производственных отходов по удельной эффективной активности радионуклидов, больше половины отвалов месторождений Элькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимый, Дружное, Невское, Весеннее и Снежное можно отнести к радиоактивно-опасным отходам для окружающей среды (Гигиенические..., 2003). Самым безопасным способом захоронения твердых радиоактивных отходов, как су-

шествующих (отвалы), так и будущих при освоении месторождений, является их возврат в горные выработки (штольни, шахты). Образовавшиеся радиоактивные отходы (почвы, донные отложения и мхи) вблизи высокоактивных отвалов на участках месторождений Эльконское плато и Курунг также можно утилизировать в горные выработки после механического сбора. Еще один участок, требующий реабилитационных работ, находится в верхней части водораздельного склона ручья Васильевка (Алданское нагорье) возле Амуро-Якутской автотрассы. На этой территории возле законсервированного обогатительного комбината были оставлены пески, обогащенные торием, которые лучше всего утилизировать в бульдозерных траншеях, созданных с помощью взрыва вблизи их складирования. Траншеи глубиной до 3 м после засыпки в них высокорадиоактивных песков можно сверху отсыпать тем же мелкоземом горных пород, который образуется при создании траншеи. В радиоактивном следе в зоне воздействия АПЯВ "Кратон-3" суммарная площадь отходов составляет всего 0,0261 км" (26100 м"). Поэтому в сложившихся природно-климатической и радиоэкологической обстановках самым оптимальным способом реабилитации этой территории является насыпной. Создание двухслойной насыпи, как минимум 3 м толщиной (глина-суглинок с водораздела — 1 м; песок-гравий с берега р. Марха - 2 м), обеспечит в последующем переход захороненного под ней загрязненного слоя почв в многолетнемерз-лое состояние.

ВЫВОДЫ

1. В криолитозоне Якутии криогенные процессы вызывают образование различных мерзлотных форм рельефа, которые способствуют выравниванию или перераспределению концентраций EPH в профиле почв. Характер вертикального распределения EPH в апасных почвах указывает на цикличность образования термокарстовых котловин. В почвах же гидроморфных ландшафтов мерзлота создаёт водоупор, препятствующий миграции EPH при техногенном загрязнении. Глобальные и локальные выпадения ИРН и EPH в почвенном покрове водосборных бассейнов Якутии в целом характеризуются слабой их вертикальной миграцией.

2. Средние содержания 40К, 238U и 232Th в почвах природных ландшафтов Якутии не отличаются от их показателей в почвах России. Для мерзлотных почв региона характерна исходная неоднородность концентраций EPH в почвенном профиле, унаследованная от почвообразующих пород. EPH в зависимости от элемента ландшафта, химических свойств радионуклидов, почвообразовательных, криогенных и пирогенных процессов в почвах распределяются по аккумулятивно-иллювиальному, элювиально-иллювиальному, равномерному и неравномерному типам. В условиях техногенного загрязнения на вертикальное распределение 238U и 226Ra в профиле почв существенно влияет преобладание воздушного или водного путей поступления из отвалов радиоактивных горных пород, а также формы их нахождения в составе загрязнений.

3. В таёжной зоне Центрально-Якутской равнины термокарстовое раз-

рушение водораздельных поверхностей способствует накоплению озерно-аласных отложений в образовавшихся замкнутых аласных котловинах. Содержание "38и в генетических горизонтах почв, формирующихся на таких отложениях, больше, чем в почвообразующих породах водоразделов, а концен-

40т/. 226г. 232-Т-1 -

трации К, Ка и I п не отличаются от их уровней в исходных материнских породах. В профиле аласных почв характерно увеличение концентраций " I! в органогенных горизонтах на разной глубине, а для содержаний

40гг 232-Т-1

К, Ка и Тп - уменьшение.

4. Установлено, что некоторые отвалы радиоактивных пород урановых месторождений (Элькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимый, Дружное, Снежное и Невское) Алданского нагорья являются перманентными источниками радионуклидного загрязнения природной среды. В зоне их воздействия концентрации ЕРН в лесных подстилках, почвах, донных отложениях и растениях превышают нормы, установленные для твердых радиоактивных отходов.

5. В условиях гумидного климата горно-таёжных ландшафтов Южной Якутии во время высоких паводков происходит активная водная миграция

и и "бЯа из отвалов горных пород, что приводит к загрязнению аллювиальных почв высокой поймы, расположенных на значительном удалении. В ореоле ветрового рассеяния в горно-тундровых и горно-таёжных ландшафтах повышенные концентрации радионуклидов фиксируются в верхней части почвенных профилей на расстоянии от источников загрязнения не превышающем 1 км.

6. В зоне радионуклидного загрязнения (участки месторождений Эльконское плато и Курунг) концентрации 238и, 226Яа и 210РЬ в золе растений разных групп (деревья, кустарники, травы, мхи) на 1-4 порядка величин превышают их фоновые показатели в природных ландшафтах. Установлено, что

и и "6Яа поступают в надземную часть древесно-кустарниковых и травянистых растений из почвогрунтов по корневому пути, тогда как основным источником поступления 210РЬ являются аэральные выпадения.

7. Современные уровни глобальных выпадений 137Сб в мерзлотных почвах элювиальных ландшафтов тундровой и таёжной зон Якутии варьируют в пределах 0,4-2,5 кБк/м", что в среднем в 2-4 раза меньше, чем в почвах Урала, Западной и Южной Сибири. Выявлена корреляция между плотностью загрязнения ,37Сз почв и количеством атмосферных осадков. Относительно высокие уровни загрязнения почв '37Сз обнаруживаются в аккумулятивных формах рельефа. В почвах элювиальных участков ландшафтов |37Сз концентрируется в органогенно-аккумулятивной части, с глубиной его содержание резко снижается. При этом глубина проникновения |37Сз в почвах этих ландшафтов в зависимости от их водного режима и гранулометрического состава изменяется от п до п-10 см. В профилях почв гидроморфных ландшафтов |37Сз распределяется более равномерно.

8. В результате аварии 1978 г. при проведении ПЯВ "Кратон-3", из скважины в атмосферу мгновенно поступило примерно 6,3-10" Ки радиоактивных материалов. Из них 97,9 % выпало на водораздельную поверхность

р. Марха (приток р. Вилюй) вблизи места проведения взрыва по преобладающему направлению ветра, образуя ближний радиоактивный след. В настоящее время в зоне воздействия общие запасы '"Сб в почвах составляют 1,9-10" Бк (5,1 Ки), 90Бг - 9,7-10'° Бк (2,6 Ки), 239'24°Ри - 3,0-109 Бк (0,08 Ки) и 238Ри — 1,8-108 Бк (0,005 Ки).

9. Спустя 34 года на территории радиоактивного следа по его оси максимальная плотность загрязнения почв радионуклидами обнаруживается в непосредственной близости от устья скважины (190 м) и составляет для П7Ся - 1628,3, 908г - 841,2 , 239240ри - 23,8 и 238Ри - 1,2 кБк/м2, что на 1-3 порядка превышает уровни их глобальных выпадений в данном районе. В почвах водораздельного склона сохраняется однотипный характер распределения ИРН с максимальным их содержанием в слое почвы 0-8 см и резким снижением по профилю. Наличие погребенных горизонтов в аллювиальных почвах поймы р. Марха с высоким количеством '"Сб на разных расстояниях (0,19, 92 и 625 км) от места взрыва по вектору стока указывает на залповый перенос стоком реки радионуклидов во время высоких паводков в первые годы после аварии. На водораздельном склоне в слое почвы (0-8 см) 13 Сб и 905г находятся преимущественно в малоподвижных формах, доля которых составляет 91-98 % от их валового количества.

10. В радиоактивном следе на водораздельном склоне р. Марха в настоящее время содержание '37С$, 905г, 239'240Ри и 238Ри в изученных видах высших и низших растений варьирует в широких пределах от 310"2 до 2,7-104 Бк/кг, что в 40-5000 раз превышает их фоновый уровень. Коэффициенты накопления радионуклидов растениями из почвы изменяются от 6-10"5 до 1,5 единиц и в 2-100 раз ниже, чем в растениях немерзлотных регионов. Наибольшее количество 90 Б г обнаружено в кустарничке арктоусе красноплодном (Лгс/оги егучкгосагра) - 2,7-104 Бк/кг, а |37Сз и изотопов Ри - во мхе (Тотеп-1ур1гут пкепБ) 4,9-103 и 3-58,1 Бк/кг соответственно.

11. Разработаны новые методические подходы, включающие комплексное использование полевых экспресс-ядерно-физических методов (радиометрический и гамма-спектрометрический) в сочетании со специальными приемами отбора проб с учетом ландшафтно-геохимических и природно-климатических особенностей территорий. Показано, что наиболее приемлемыми способами дезактивации почвогрунтов в условиях локальных радиоактивных загрязнений на территории мерзлотной области являются насыпной и механический. При этом удаление загрязненных компонентов ландшафтов (почв, донных отложений и растений) сопровождается подземным их захоронением в имеющихся горных выработках (штольни, шахты).

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ В монографиях и главах монографин:

1. Чевычелов А.П., Собакин П.И. Миграция искусственных радионуклидов '"Сэ и '"'Яг в мерзлотных почвах радиоактивно-загрязненных ландшафтов криолитозоны Новосибирск Изд-во СО РАН, 2004. 78 с. /2,30 п.л.

2. Чевычелов А.П., Собакин П.И. Миграция естественных радиоуклидов в техногенных таёжно-мерзлотных ландшафтах Южной Якутии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 138 с. /4,65

п. л.

3. Степанов В Е, Яковлева В Д, Луковцева А А., Собакип П.И., Чевычелов А П. Проблемы радиационной безопасности // Безопасность Республики Саха (Якутия): социальные, экологические и техногенные проблемы. Новосибирск: Наука 2008. С. 278-282 / 0,06 пл.

4. Chevychclov А.Р., Sobakin P.l. Sources of Radioactive Contamination of Frozen Taiga Landscapes in Southern Yakutia // Radioactive Waste: Sources, Types and Management. New York: Nova Science Publishers Inc. 2012. P. 127-145 /0,38 п л.

В рецензируемых журналах:

5 Собакин ПЛ., Молчанова ИВ. Радиоэкологические исследования техногенно-нарушенных участков ландшафта в зоне уранового месторождения Республики Саха (Якутия) // Дефектоскопия. 1994. №9. С. 70-74/0,22 п л.

6. Собакин П.И., Молчанова И В. Подвижность естественных радионуклидов и их поступление в растения в условиях техногенного ландшафта// Экология. 1996. № 1. С. 30-32/0,18 п.л.

7. Собакин П.П., Молчанова И В. Миграция и распределение тяжелых естественных радионуклидов в почвенно-растительном покрове в условиях техногенного загрязнения // Экология 1998. №2. С. 98-101 /0,11 п л.

8. Позолотина В Н., Собакин П.И., Молчанова И.В., Караваева Е.Н., Михайловская Л.Н. Миграция и биологическое действие на растения тяжелых естественных радионуклидов // Экология. 2000. № 1. С. 17-23/0,18 п л.

9. Собакин II.II. Накопление тяжёлых естественных радионуклидов мхами Южной Якутии //Сиб. экол. журн. 2002. № 1. С. 29-34/0,27 п.л.

10. Собакин П.И., Чевычелов А П., Ушницкий В.Е., Луковцева А.А., Степанов В.Е. Ра-диоцезпй в мерзлотных почвах и продуктах питания Якутии // Вестник ТГУ. 2003. № 3 (V) С 212213/0,11 п.л.

11. Собакин П.И. Естественные радионуклиды в горно-таёжных ландшафтах Эльконского ураново-рудного района // Вестник ТГУ. 2003. № 5 (V). С. 209-212 / 0,30 п.л.

12. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Ушницкий В.Е. Ландшафтно-климатические и поч-венно-гсохимические условия миграции естественных радионуклидов в ландшафтах зоны урановых месторождений Центрального Алдана (Южная Якутия) // Вестник ТГУ. 2003. № 3 (IV) С 312-315/0,11 п.л.

13. Собакин П.М., Чевычелов А.П , Молчанова И В. Миграция радионуклидов в почвенно-растительном покрове на территории подземного ядерного взрыва в Республике Саха (Якутия) // Дефектоскопия. 2004. №3. С. 791-799/0,19 п.л.

14 Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е. Радиоэкологическая обстановка на территории Якутии // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44, № 3. С. 283-288 /0,26 п.л.

15 Собакин П.И. Радиоцезий в мерзлотных почвах Якутии // Вестник ТГУ. 2005 № 15 С 38-40/0.23 п.л.

16 Собакин П.И., Чевычелов А.П., Новые подходы к оценке обводненности аласов с позиций аквалъного-субаквалыгого почвообразования // Вестник ТГУ. 2005. № 15. С. 260-262 / 0,12 п.л.

17 Чевычелов А.П., Собакин ПЛ., Молчанова И В. Радиоактивное загрязнение мерзлотных почв Cs и 'Sr - продуктами подземного ядерного взрыва // Почвоведение. 2006. № 12 С 1512-1519/0.55 п.л.

18 Собакин ПЛ.. Захаров Е С., Чевычелов А.П. Проблемы реабилитации радиоактивно-загрязненных территорий в условиях криолитозоны Якутии // Вестник Росс. воен.-мед. акад. 2008. № 3 (23). С. 88-89/0.03 п.л.

19. Ушницкий В.Е., Ноговицпн Д.Д., Собакин ПЛ., Аргунова Т В. Об уровнях радиоактивного загрязнения в пойме р. Марха (бассейн р. Вилюй) // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2008. №4. С. 28-34/0.22 п.л.

20. Ramzaev V.. Mishin A., Golikov V., Argunova Т., Ushnitski В., Zhuravskaya A., Sobakin Р., Broun J . Strand Р. Radioecological studies at the Kraton-3 underground nuclear explosion site in 19782007: a review //Journal of Environmental Radioactivity. 2009. Vol. 100. P. 1092-1099/0,14 пл.

21 Чевычелов А.П., Дьячковский А.П., Собакин ПЛ., Кузнецова Л И. Радиоактивное загрязнение поверхностных вод в техногенных ландшафтах Южной Якутии // Сиб. экол. журн. 2010. Т. 17, № 4. С. 543-549 / 0.20 п.л.

22. Собакнн ПЛ. Миграция n7Cs в мерзлотных почвах Якутии // Радиационная биология.

Радиоэкология. 2010. Т. 50, № 5. С. 590-598 / 1,12 п л.

23. Собакин П.II., Чевычелов А.П., Дьячковский А.П. Миграция радона в ландшафтах Эльконского ураново-рудного района (Южная Якутия) // Экология. 2011. № 3. С. 229-232 / 0,17 п.л.

24. Собакин П.И., Перк A.A. Радиоактивные элементы в почвах Якутии // Вестник ДВО РАН. 2013. № 5. С. 77-86 / 0,43 пл.

25. Собакин П.И., Герасимов Я.Р., Чевычелов А.П , Перк A.A., Горяченкова Т А., Новиков А.П. Радиоэкологическая обстановка в зоне воздействия аварийного подземного ядерного взрыва "Кратон-3" в Республике Саха (Якутия) // Радиационная биология Радиоэкология. 2014 Т. 50, № 5 С. 641-649/0,26 п.л.

26. Собакин ПЛ., Герасимов Я.Р., Перк A.A. Оценка радиоэкологической обстановки в местах геологоразведочных работ и добычи радиоактивного сырья в Якутии // Атомная энергия. 2014. Т. 17. Вып. 4. С. 235-238 / 0,13 п.л.

В других изданиях:

27. Собакин П.Н., Федоров Б Н. Источники загрязнения окружающей среды радиоактивными элементами на территории Якутии и их мониторинг // Геофизические исследования в Якутии Якутск: Изд-воЯГУ, 1992. С. 116-119/0,11 пл.

28. Собакин П.И., Чевычелов А.П. Радиоактивное загрязнение почв мерзлотной области искусственными радионуклидами — продуктами аварийного подземного ядерного взрыва // Проблемы прикладной экологии: Матер, науч.-практ. конф. Якутск, 2002. С. 84-86 / 0,08 п.л.

29. Ушницкий В.Е., Собакин П.И. Радиоактивные загрязнения в мерзлотных ландшафтах Якутии и их мониторинг // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер. II респ. науч.-практ. конф. Якутск: ЯФ ГУ "Изд-во СО РАН", 2004. С. 75-82 / 0,22 п.л.

30. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Ушницкий В Е. Почвенно-геохимические основы радиационной безопасности в районах проведения аварийных подземных ядерных взрывов "Кристалл" и "Кратон-3" // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер II респ науч.-прак. конф. Якутск: ЯФ ГУ Изд-во СО РАН, 2004. С. 204-215 / 0,35 п л.

31. Собакин П.И., Молчанова И.В., Ушницкий В.Е , Чевычелов А.П. Радиоэкологические исследования в горно-таёжных ландшафтах Эльконского ураново-рудного района // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер. II респ. науч.-практ. конф. Якутск: ЯФ ГУ Изд-во СО РАН, 2004. С. 292-300 /0,18 п.л.

32. Чевычелов А.П., Собакин ПЛ., Ушницкий В.Е. Почвенно-геохимические основы радиационной безопасности в зоне урановых месторождений Центрального Алдана // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия):Матер. II респ. науч.-прак. конф. Якутск: ЯФ ГУ "Изд-во СО РАН", 2004. С. 301-310 / 0,18 пл.

33. Собакин ПЛ., Чевычелов А.П. Естественные радионуклиды и радиоцезий в почвах тундровой и таежной зон Якутии // Мерзлотные почвы: разнообразие, экология и охрана Якутск: Изд-во ИМ СО РАН, 2004. с. 127-132.

34. Собакин ПЛ. Исследование радиоэкологической обстановки на территории Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Матер. II межд. конф. Томск: Тандем-Арт, 2004. С. 547-550 / 0,43 п.л.

35. Чевычелов А.П., Собакин ПЛ., Дьячковский А.П., Кузнецова Л И. Радиоактивное загрязнение мерзлотных почв п поверхностных вод в Эльконском ураново-рудном районе (Южная Якутия) // Экологическая безопасность Якутии в связи с реализацией схемы комплексного развития произвол, сил, транспорта и энергетики PC (Я) до 2020 года: Матер, науч.-практ. конф. Якутск, 2008. С. 79-87/0,11 п.л.

36. Собакин ПЛ., Чевычелов А.П. Роль лесных пожаров в рассеянии l17Cs в почвах горнотаёжных ландшафтов Южной Якутии // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2009. №3(11). С. 137-140/0,22 пл.

37. Артамонова С.Ю., Разворотнева Л И., Бондарева Л.Г., Кожевников Н О.. Антонов Е Ю , Собакин ПЛ., Олесов С Н. Экологические последствия мирных подземных ядерных взрывов в Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Матер. III межд. конф. Томск: STT, 2009. С. 66-68/0,16 пл.

38. Собакин ПЛ., Ушницкий В.Е., Захаров Е С. Глобальное загрязнение "7Cs на территории Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Матер. III межд. конф. Томск: STT, 2009. С. 539-542 / 0,16 п л.

39. Собакин ПЛ., Чевычелов А.П. Радиоэкологическая обстановка на обьектах геолого-

разведочных работ на уран в Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Матер. III межд. конф. Томск: STT,2009. С. 536-538/0,18 п.л.

40. Собакин П.И., Молчанова И В. Радиоэкологические исследования в районе проведения аварийных подземных ядерных взрывов "Кратон-3" и "Кристалл" // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека: Матер. Ill межд. конф. Томск: S TT 2009 С 532536/0,25 п.л.

41. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е. Радиоэкологические исследования на объектах геологоразведочных работ на уран в Якутии // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер. III респ. науч.-практ. конф. Якутск: Смик Мастер, 2012. С. 383-401 / 0,42 п.л.

42. Собакин П.И. Обследование радиоэкологической обстановки в месте проведения подземного ядерного взрыва "Кимберлит-4" // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер III респ. науч.-практ. конф. Якутск: 2012. С. 383-401 / 0,91 п.л.

43. Ушницкий В.Е., Ноговицын Д.Д., Собакин П.И., Аргунова Т.В. О радиоактивном загрязнении аллювиальных отложений р. Марха // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия): Матер. III респ. науч.-практ. конф. Якутск: Смик Мастер, 2012. С. 307-317 / 0,19 п.л.

44. Иванова Т.И., Кузьмина Н.П , Собакин П.И. Влияние цезия и тория на микробоценозы почв Якутии // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исслед. 2013. № 8 (1). С 63-66 / 0,06 п.л.

45. Sobakin Peter, Chevychelov Alexander. The role of pyrogenic processes in 137Cs migration in frozen soils // Proceedings book S"1 International Soil Science Congress on "The Soul of Soil and Civilization". Side, Antalya / Turkey, 2014. P. 783-788 / 0.23 п.л.

Изготовлено в ИП Иванов С. Д. Типография «СМИК». Заказ № 4804. Тираж 120 экз. 677000, Российская Федерация, Республика Саха (Якутия), г. Якутск, ул. Орджоникидзе, 34/2, офис 16. Тел./факс (4112) 34-32-44

Информация о работе

Собакин, Петр Иннокентьевич
доктора биологических наук
Улан-Удэ, 2015
ВАК 03.02.13

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии"

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии
ВАК РФ 03.02.13, Почвоведение