Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Прогноз радиоэкологической ситуации и нормативно-правовое регулирование охраны окружающей среды в зоне радиоактивного следа аварии на Чернобыльской АЭС

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Прогноз радиоэкологической ситуации и нормативно-правовое регулирование охраны окружающей среды в зоне радиоактивного следа аварии на Чернобыльской АЭС"

РГ6 од

л -ч « 1 » Г* ^ л г-

¿ 7

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ Анатолий Анатольевич

ПРОГНОЗ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ И НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ЗОНЕ РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

Специальность 11.00.11- Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Тула 1997

Работа выполнена в Тульском государственном университете

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор

Евгений Александрович Крамер-Агеев;

доктор технических наук, профессор

Виктор Александрович Фатуев;

доктор геолого-минералогических наук, профессор

Петр Алексеевич Игнатов;

Ведущая организация - Международная академия наук

экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ)

Консультанты - доктор технических наук, профессор

Эдуард Михайлович Соколов;

доктор технических наук, профессор

Николай Михайлович Качурин;

Защита диссертации состоится »¿А (¿¿¿¿А, 1997 г.

в ч. на заседании диссертационного совета Д 063.47.06 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г.Тула, пр. Ленина, 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан "-¿V " _1997 г.

Ученый секретарь диссертационного ^

совета канд. технических наук, доцент И.В. Панферова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Разрешение противоречий между обществом и природой а условиях прогрессирующего увеличения нагрузок на биосферу Земли возможно лишь за смет ведения хозяйственной деятельности на новых принципах, предусматривающих достижение разумного компромисса MS)!'ду социальными и экономическими потребностями общества и возможностями биосферы удовлетворять их без угрозы для своего нормального функционирования. Особую остроту эта проблема приобрела для промышпенно-развитых регионов, находящихся о зоне радиоактивного следа аварии на Чернобыльской АЭС, имеющих стойкое ухудшение показателей здоровья населения.

Поэтому на случайно Правительством Российской Федерации принято Постянозлэние, в соответствии с которым Тульский регион опредспен' о ка-чэстве экспериментального полигона для отработки комплекса мероприятий по охране окружающей среды и здоровья населения России в условиях переходной экономики.

Такой подход соответствует концептуальным положениям, выработанном на Конференции Организации Объединенных Наций по устойчивому развитию, проведенной is Рмо-де-Жанегро в июне 1992 года, лено показавшей, что нользя больше рассматривать окружающую среду и социально-экономическое' развитие как изолированные области.

При этом доказано, что принцип sustainable development, который принято у наг, называть принципом устойчивого развития, может быть реализован только при налич.м адекватных математических моделей, позволяющих про-' гнозироеать последствия принимаемых крупномасштабных решений и развитой системы локальных нору.атиено-прзсовых блехоэ в природоохранительном законодательства страны, позволяющей' государственной системе управления субъектов Федерации адекватно .реагировать на прогнозные оценки.

Очевидно, что для территорий, находящихся в зоне следа аварии на Чернобыльской АЭС,- г«го, прежде всего, математические модели миграции радионуклидов, по яхплощие прогнозировать радиоэкологическую ситуацию и комплексное локально« природоохранительное и природноресурсное законо-даюльегао, рнтлйионтирующее уровни экологических нагрузок и обеспечивающие экологически рациональное природопользование с учетом конкретной редиозколсшчеи'Ой обстановки. '

Однако и током еид« проблема до сей поры не рассматривалась из-за ее сложности и недостаточного объема эмпирической информации. Созданная в России и в течение нескольких лет работающая система радиоэкологического мониторинга, обеслечипаег необходимую базу данных, но новые теоретические положения, разв^эа'ощие это проспективное научное направление охраны окрулакацей среды и рационального использовании природных ресурсов, в изложенном подтексте отсутствуют. Поэтому тема диссертационной работы актуальна.

■ Диссертационная работа связана с исследованиями, выполненными в соответствии с Посте,iMnwwwn Пряэитвльетна Российской Федерации "О проведении в Тульской области эксперимента по отработке экономических, оргзпщчциоииых и правовых методов и мзханизмоп ахояогичвкрЯ-о оэдоре-

ез территории и охрану здероеьг, н;:сс.пзьи.т" (9 декабря 19321. N 646) и 'О программе оздоровления экологической обстановки и окрасы здэрооья на-• селения Тульской области на 1933 - 1938 гг. (2 августа 1993 г. N732), страсл?-программами "Прогноз" (утверждена приказом N57(5 Государственного комитета Российской Федерации "по высшзку образованию ог 15,05 ?2г.), "Мосбасс" и "Экологически чистое горное производство".

Целью работы явпялось устансрл&ниь кзоыа и уточнение существующих динамических закономерностей формирования дозобык нагрузок населения, 'проживающего в зона радиоактивного следа Чернобыльской .АЗС, для разртботкк методологии управления рад^зксяогкчэслой обсгачос-ой региона на осноеп адекватной нормативномтрзвовой локальной базы, регламентирующей экологически рациональное природопользование.

Яде'я .работы заключается 8 том, что разработка методологии управления радкоокопогической обстановкой промышленно-рлзаптого ршюна, -находящегося з зоне радмозктиьисго загрязнения, основывается на локальном законе по охране окружающей среды и »«алогически рациональному природопользованию и д^термимирозаниуч моделях дкигмлкн мигрвцют рпдио-нукг/дсь" и формирования /к»о*ы« нагрузок, информационно ссязаииых с системой государственного радисэколо;и -аского мониторинга.

Основные т с о р к т и ч » с г, и О положен ч я, защищаемые ао-

тороу.:

мод8л;-росд»н-из прсцьссоз пор&мосв радионуклидоа и почвах ненарушенной структуры осущзс'"1влг.-1сг< одномерные ургонвиивя пара0ол.:«8схого типа для лолу'5ескои<зчного пространства с мулевья' начальник угпезкем 1! гранами: »* услоаном трэт<-сгс рода, а для почв нарушенной структуры - системой уразнсиай, учигь'^ающ-эй еывздоича р«дион/кшдэ растнтзльмоЯ рассиЛ, естественный радкезетизкый распад сорбцтмый об«8Н декаду по-гагиным рзствороу и твердой фазой; *•

наетпечм »1 мр/рспср-жос рг>дмо'|уеп»ед-м с сст-о^охозлйств^нной продукцией-в с.гросчслч'.у.о гиздешр'уатся на оснозг ко.*л!арте>внттго подхода, приводящего к сйстсмо дифференциальных уризнекпГ' для описания пото.тав производства к обмена продукцией мох,'\у глемон**«.* и уравнений сья?» для , параметров состояния ьгрссисте^ь.:; _

динамика выброса радона из угольны/, игадт нэ территория рглсугири-доемого района модоппруется комплексом «¡лемзтнчоом* медалей его массс-пзреноса и пористой среда, подземных *ода< м воздушных бвнтилкцчотйй« потоках с учетом фактического рлспрэд^Пбния урана V пределах шэхтногс поля;

изменение остаточного раднозетиаиого загрязнем;,я црриторий, находящихся в зоне радиоактивного следа, связано с вважецнцй полей концентраций радионуклидов и их миграцией по тропическим целям и описывается инто-гродифферзнциапьньмя соотношениями, параметры котооих информационно связаны с доинымч оертикагьного распределении удельной активности почз;

. эффективная система.государственного упрэалзния зкологичес.;им «состоянием лромышяекно-развитого региона, рцеположэнного о зоне радисск- . тивного загрязнения, основывается на локальном Закона, охватывающем природоохранительные у лрироднересурсныз раздела около, ичуского права;

прогноз радиоэкологической ситуащЙ! и нсрматкано-правоиое регулирование охраны окружающей среды на территории регтона являются структур-.

нь;г.1и элементам*! комплекса программных средств региональной компьютерной сети, реализующей информационную технологию управления на урооне субъекта Федерации.

Новизна разработанных теоретических поло ке-н и й заключается а следующем:

получены аналитические закономерности миграции "7Св а почэах нарушенной и ненарушенной структур, отличающиеся тем. что динамика формирования вертикальных профилей концентраций радионуклида орисыезетсл с учетом информации о динамик? удельной активности гючэ по данным государственной системы ргдиээкологич'аского мониторинга, и кинетические параметры математических моделей оцениваются из решения обратных задач:

предложена усовершенствованная форма кемпаотментной матемяти-

■ ческой мелели рьреноса радионуклидов ^ трофических цепях, позволяющая прогнозировать динамику внутренних доз облучения1;

доказана целесообразность системы государственного управлвн!'л эко-яогичзским состоянием пром! 1 тенно-разэитого р*мэнэ, расположенного в зоне радиоактивного загрязнения, с использованием локального закона. оква-тыгагащего природоохранительный и пгироднорвсурсичо разделы дологического права;

устэкоаяены закономерности влияния внешних условий на среднюю скорость конвективного переноса радионуклидоз, эффективный -когффициант диффузии н константу процесса «гасяобдеиа в почвах;

обоснованы сгруетурныэ принципы „автоматизированной системы яро-гнозироеАния СГЗД населения, адаптированные к региональной справочно-информоцион"£й системе по контролю за соблюдением природоохранительного законодательства.

Достоверность научных положений, выведен и рекомендаций подтверждается:

корректной постановкой задач исследований, обоснованным использо-еанкек классических методов физичяской химии, математической физики, математической статистики, теории сероягности и современных достижений вычислительной техники;

удовлетворительной сходимостью результатов прогноза-СГЭД с данмы-' ми натурных наблюдений (в среднем отклонения не превышали 30%) и значительным объемом фактических данных, обработанных а ходо аычислитэлб-кых гкеперимзнтоа (массиэы исходных данных превышали .-"ООО элементов);

положительными экспертными заключениями и отзывами органов законодательной и' исполнительной власти субъеетоз Российской Федерация, представителями юридических, празовых, природноресурсных и природоохранных министерств и ведомств РФ по разработанному проекту лекального Згконэ "05 охране схруткзчдцей среды Тульской области и экологически чистом -риродопользозании" ( проект Закона рассылался более чем в.400 адре-

■ сов);

удоалзгооритольными' результатами внедрения основных научных и практических методических положений и положительными решениями- государственной патентной экспертизы.- - , .

Лрактическ о-в значение работы заключается в то^, что установленные закономерности миграции основных дозообразующих радионуклидоз "7Св и радона во вмещающих средах и по трофическим связям и

С ' ■

реалиголамнвл» ь вгщо имитг,ци:мьых ».»целой посредст»сь* п^ьлздих программ. р&Сотаюцих о «нгсрактив^мх рвжякбх, покснио.от достовернее«» прогноза сргджиодосой аффективной дозы населений к дают всзшжчсеть предварительного инатиа рэдиез<олагнч<да.о'> снгу'ЗЦИ» из цонкраюЯ тсронто-рии. На основа прогнозны* оценок ргдиаэгопсгйч^скоге состоячий разработана методология норМатизно-лр£аом;го' упраалйкил рздиозколеш-ческой обстановкой промыи.'ленко-разеятого ргя-уюна. р&аюпомгинэго о к«', радиоактивного з$тр,миания, хэторов «нунрстеяявтга погредетссм. рьграОз-танного « одоОремного Тульской думсй яокалоИсгз Закона о5 охране с;р/;йгк-щой среди и экологически чистом природопольхооаяи». ! ¡родпелшни^о спвсс-вы слрвдвпань>!1 га».нбтичбски*'пграметр«в порснос« рздионушидз о почгс* снижают трудоемкость исследований и оЗссл^изают.тргйуомьм уромьл достоверности получаемой информации. (&тгш;ггнвек90 сЗеспз«гнмо к>дич прогноза доэогых нагрузок ориенгирозвно на испояьзозьиид суиузстзукгипй базы дачных дейегауюцдей систоады гссударсиенного {здиезделагич&доо мо-'ниторанга « шзетлйст дйгс»н«й(ме» исгктьзсйемиз Ы> с сатематнзи^оаат;'.« информационных си сто а ах,

Э«одрвнио результатов исследований. Осноимо научные и практические рогупьтеты fiv.ee« ртацио.-ной работы, рвьякзоигиныо а веде комплекса программных сред.""., прьлтичосяи рекомендаций и акслерт-иых оценок, использован»! институтом проЗяэк прнродопэлмсг.а-

КИЯ Минприроды РФ, Центром П- ЗКСПОПМ К 1>8гОПсС1ЮСТИ »ИЗК«Д<?ЛТв/1ЫЮ«И администрации Тупьсйбй области, сОластнм:,: цэнтром кмтюфю и козяйггеенной-редиоакзлогии 'ТульешЗ", а тохко вадкцин«с»м цзнГрсм г. Ол-5ани (США). Способы опродзпзния «мэтечесхих параметров перекоса ред.о-иуклидоа а почвах, ковима которая подтезрздона пемцюмепым&ш ратаниями сосударсгв&ниоД Латентной о/ллор-».»« Российской ¿одедоцич, и методические положения по оценка пердмотроэ дмнзит;! н&кошзоикл рааиомуяа'г доз. о растительной масса внедрена ь практическую и нгучнуи дзятадыюсто специализированных лаСоратор«! ТулГУ: Прздложснныв структура и-фуикциз-наяьные схемы йзтом«.т»!зизоаанкой саскми прсгкогшл! сценки гкояемт-. ского состояния адмдатегратшю-торрктсризльных подразделений ¿недрчиы о инфор^ационно-инали пмеекдо 1;&нтро администрации Тульской области п создана локальная кмтьягеризя ссть-ТулГУ, оходяидая с региональную компьютерную систему. Рогрзбогаа и пэрэван о системы государственною управления 07 субъоетоа Российской Федерация Проект Закона "Об охране окружающей сради Тульской 'области и хмологичвар) чистом .природопользовании", который послужил методической основой для рассмотрения аналогичных законопроектов. Разработан й 'принят б первом чтении Закон "Об охрани окружающей среды Тульской области и экологически рациональном приро-допольаоагним'1.

Тборэтическяз тпояхтя прогнозной оц&нки радиозкологкчэитй об-, станоеки и принципы создания и разоиткя локального природоохранительного законодатольстоа использованы о ТуяГУ яры выполнении хоадоговерных к госбюджетных НИР, а также внадрены о учзбныо курсы "Промышленная экология (охрана биосферы)" и "Зкологическоо празо" для студантоа, обучающихся по.специальное™ 320700 - "Охрана окружающей среды и рациональное природопользование*. Разработанный комплекс программных средств вошел в

фонд алгоритмов и программ ТулГУ и используется при дипломном-и курсовом проектировании.

А n р о б а ц н я р а б о т ы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г.Тула, 19ЙЗ-1990 гг.), ежегодных конференциях профессорско-проподазэтельского состава Тульского государственного университета (г.Тула, 1383-19Э5 гг.), проблемных советах пс«рбп1снальн0й научн>-те*нй>:ео«>й программы '.'Прогноз" (г.Тула, 10ЭЗ -, 1ЭЭз гг.), заседаниях администрации Тульской области й Тульской областной Думы (г.Тула, 1993-1996 гг.), .VI Всероссийской научно-методической конференции "Безопасность жизнедеятельности человека" (г.Новочеркасск, 1094 г.), Меэдучэродном симпозиуме по радиационной безопасности (г.Москва, 1994 г.), 1-й Международной конференции "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов горного производства" (г.Тула, 1G3S г.), 2-й Международной конференции па проблемам экологического образования (г.Тула, 1996 г.). рабочих совещаниях департаментов охраны окружающей среды и здоровья штата Нью-Йорк и научных семинарах медицинского центра г. Олбани (США, г.ОлбангС, 1996 г.).

П у 3 л V, к а ц и и. По результатам выполненных исследований опубликовано 1 монография, 30 статей, 2 учебных пособия и получено 4 авторских свидетельства. • .

Объем работы. Диссертация состоит из 7 глав, изложенных на 441 странице машинописного тексчэ, £4 иллюстрации, 33 таблицы и списка литературы из 187 наименований.

Автор пыр-.1>кает благодарность сотрудником кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ за методическую помлщь и содействие, оказанное при выполнении работы,

\

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ •

Проблема достоверного прогноза дозы облучения населения и эффективного управления экологической обстановкой на теряет своей актуальности на протяжении вс_ги периода эксплуатации предприятий, использующих радиоактивные изотопы. Особую остроту она приобрела после аварии на Чернобыльской АЭС. Комплексное изучение этой проблемы происходило по пнициетиао академиков Н.Н.Моисеева, Ю.А.Иэраэля, Н.В.Тимофеева-Рессвечого и др. и получило широкое развитие в России, странах ближнего и дальнего зарубежья.

Оумдамвнтаяьныз теоретические положения миграции радионуклидов а псчео, перевода их э растительную биомассу и далее в трофические цепи, формирования дозоеых нагрузок, выдэлэний радона в атмосферу, структуры и функциональных принципов развития экологического права сформулированы в трудах P.M. Алэхсахина, К Н. Махснько, В.М. Прохором, Е.А. Агеева-Крамера, A.A. Римского-Корсахоеа, Р.в. Арутюняна,- Э.М. Соколова, Н.М. Качурина, Ф.И. Павлоцкой, A.A. ¡Моисеева, П.В. Рамэаева, И.Г. Гусева, ФА Тихомирова, A.A. Бацулина, О.Н. Васильченко, В.М. Клечковского, 8.П. Крючкова, М.П. Манина,. A.c. Виноградовой, O.Cj Колбзсовя, П.А. Игнзтьвза, 8.В. Петрова и др."Анализ основных научных и прикладных результатов, получанных а Государственном

с

гАМпет» по П!Дрй«а7?орошпм и мониторингу охружакицг/Л среды РФ, - НПО. •'Тайфун'', Г,1!лФИ, института биофукмки ЦЗ Р«?, РНЦ "Курчдто?г«иго" института'', Московском государстоенио;.! уишсрситвтв, "Радивом иьституте" им. В.Г.Хлопшна, инетиг/го проблем Сйэогезаюга религия «томной гнгргстиил НАН и кручение мн»е»$ниых тенденций и раазмтм» мзлдупйроднсго окопсге-' час« га пр^га поззот:г.и определит» оснорныз н«пр:.зл8иил намного пока«, цопь и идею рх€оты. . -

Цбпь и идея работы, & т&л:з соврометюв состояние ангмЛ па русемьт-проблаие, оЗуспоойДи щаиходачасть ролюнма сшдугоцих задач: , 1. Разработать мсгвШ1йчгж<а надел»! дпя прогноза дозоеых нагрузок прожни,-!,еще« на юрригортх, гъгрныантх аварийным оы-Й^о-сом ргдиаакпггных ьецрете нз ЧорнсЗыяьсхой АЭС, с уцогом еы&роам радона да угопьних шахт, для чзго едкдует:

уел ¡»«зять оенл^ыс статестиЧесйла »агисиности процзссез вертикального р¿слродоленин а кснярушск«.»« и наруыаикш глчзгх ТупьскаД ой-'

рИзрг.Зототь фиаичссьую модели и мдгеыатичгсхое «мелкие «игреции £ад»>онуклидоп й ку.ошюи алее; -

раараСотеть способы спредзлвния ки.'.етичг.«их пар-^з-фов миграции радионуклидов 8 почвенном слое, а том число средней скорости конаестнаного переноса рсдисиуклида, коэффициента диффузии, константы скорости процессе локального изменения сод-р:;иния радионуклида;

ра;рй6от8ти прогнозные ыодепи гыбрисай радона из угольных щэхт Пол8*ос.кевиого бассайьа а призеший слой етмссфсри, учитывающих про-1;есг«( дыоквния редгнп и глродоугольне;,) ыассмо, выдвяьниЗ радон« из. угольных ппггтог и педземии:; вод; .

устанагмть сенсвн&щ статигличйскла "аавксымосги накопления 137Сз в реет«гальной массе »а территории Тульской области;

.разработать математическое описания процессов дйукхьмия радионук-. кидсь ы печеы в рзвтоьиа л дапвнейшрго их пвреизщония а агросс.ствме и трофически* ц«гых ка осГ..озе ксмлгртмвнтного подхода:

разработать молоды "прогноза тканей и внугр&ннвй доз облучения на-соленйя, сбуслоолонного вворийным сбросом ЧерноБыльской АЗС и аыде-радона I» угольных тхт л пдшвдоыЗ слой агиосфары. . 2. разработать структуру и фунядоналыша принципы /¡опальной пра-йово.'1 по охране окруй&зарй среды о гкоясгнчески рациональному лри-родопмьзоайшда, ори№тирием1Ной на рзшшгцшэ принципа биз£з!пйЫэ сй-усЬртаг^ на территория« (ъодмюямэ-ршетик: регионе«, расположенных о зонд {;&рноСыльс«рга следа, для ч«п> еяедулт:

разрайотйть концрпцйм панельной нормоткрно-прагозей базы', учать-даоидо р&дшвдолотчевую ситуацию на территории и р8г.г.:«;яЬцу;о шага-кит»и праайййк» ршупарэйгздз о£щостааинах отношзшЙ п-сфоро взгиао-дейстон» ой)«э«ва.» природы; , ;• •

радработа-гь. конциш^о йлагюшчвагоге стимул^юаыш г^опогнчосии рвцйонапьнйго прирсдчпошмошжия территорий с учатом райЗялятсЦйи последствий, ' нанесенных сзприой.ка Чс-ркобыльской АЗС;

разработать концепций спрааоч»ю-»«к}>эрмациониой системы по контроле за соблюдением законодательства по охране- окружающей среды.

Q

д. Разработать структуру 11 функциональные схемы системы упракпания охраной окружающей сррды промьяилоньо-рвзвчто^о региона, сб-гсг'вщ-?г:ощ°й.>огкакнссть прогнозной сцянед радиоэкологической ситуации в процессе принятии 1'руг,исл:эсил25рыл рршзний, усовершенствовать су-

щ?стр'у:0щу:0 м&тоди;-у nporvo.»» сродчяяодорых .тффс<гквнь>х дсз, оочд.-уъ ксирл:-кс гро.-улч'/л«« средст;!, исгогчующий бззу денн-.1,- гс-ударстсопчух ПуНКТУ'3 р, ,'1и о?, кс- л о i vi '-"с- с но г о »снцтоокн'з, И оценить уровень |»д<г!скзтнрс~и

нЯлфЩУЯ Г'П'ДСГС;'Л.ГС'Т собой случзйиь ЛГ-ОЦЯСГ., rpvi

*>ТОИ ИХ- КОИЦОКТП-!.."*? У почв» I' Tporivwc»« цГПЯХ, КГ.-', ПрП/ГО, под--",<,нр:-тгл

f.-f/рвтному »гкону- рэеорздздгнкя ф1*«с.:рс8вн«<>й точк» в "вчмте р^л-с^зтут-гс'ого период? ргбФОД'нуй. Одн-?- з ря-личнч,'о п<=-р.«;:,<?(,' рсг-m'mvi и длл р-'-н'-.гчных тон"к лг:ч?<;>!-' ;ь-х сп:-~-! >,' трсчсччвски:' ц'-.лей сцек.з мате?».тм-чос.".с:э ожидгния юод-.тргцга! ре/,: оиуиякс. wwwere» и является r гб'ц-?м ;пу-!Г:Ч фунчц!1:»л пространства и еоенмт. Пр-лрг'.чл«', сгрсдолчюшчь ..51цук>-тп кс!:онос1ь Mcccowpwot* оаднеактизн-к з;;"р:.'зн'/.тслсй, яэлчютея см-Ц'.Т'чгриь',.'« сяуче-'-^ми npou.scocfH. Сг.здсьзтельио, n4Tppwwoo?w>' cocwcv-ioipc-n u рлсс'-.'-лтргЕГ-с.^ы* о'л«стах •"-■:.нзт Оытч.прля'лпзги.-н:' л о^до (.упеопсз!'ЦИч пллзн кснцептс-ць'",, оОусяозг-'.-. I«-:. клчьегл м-

зео ^л'рлцченч";,'*; r;j сцс-'с; Этот г-едт^^р/'-'дд^тет рс.-г-ина е.лэ-

геигжй'.я oG./r.-Hc^.u1'; >:э террч-тор'-ч Тульс-'c'i

йат? д-м.л-л; о (.; -;грч:;ич ö по фгрг'пп j:;r!

nrc:-. rr> "'■■у^т^г."!'. r.cpcct-'.i г-- "in из гзчтгол;;К; точкл,; лоллголол псуд^-з-слпэннсн отстпг/ы . мочито^'.чг--) и :*zzn•'рч'-.з-н?лr-.-i'cv

!г;-т-'"\« Тч.пГУ. Fc?.y/'hT?i>;i о'5р;-Зотки ;"Н,<- сомпо гл-рТ'-чоЛ^-'С'.'у р:лп:;о-дзлспкй 1>'Cs г. не1::"-:» Плрсс,'--;о ц Лрсгнь^хого рзлемез Т/дьс/о;} -сти локлзел"-,, что г.-о-кго рудол^ть дгт» гзидп й^пи.-'глоиы;! лресЬлл-зй удопм-юи т..;и-ост,, г^гдсгсг'л:-:ст гоЗсп t.whotcmhc убь н.":<чц'ч? и лепчо-

образнмз rpm!,- Второй t.-Д г.'-ртиг^льы-.'л грс рлпел к ^пактерг-уател

-u-.:!''! r,r.KC.!.-i,/yt'-:'. концепрлцл 1 родгенуочд:: нп глу.^^и-чх; 0.СЛ25 - ОС5 м. Э-'/пирнчсо-л'-з зс-кзнл.я-зрнести чг-ртикг.гч-.ного ряслр^длг.зисл 1,'Св печ.ло

!'::члуча.*«м сСрезгл'. orHWRrs'no» г.шррЗоличвгжой и чкепоне»'Ци.ч<:ьно.1 2?etv c;i:.'Ocrr<*in, дл«-« гсторыя «ссффьш.иент шррвляцич иг»;вн«:лсл от О,'"1-?, до 0,0!И и ч срсдни» сссг.-апял 0.S14. Кочгсгвгсиый с-чд FepT.'K-.ni.HV--' грсч!н«я<»й уде-л^нсл sktkshosth пс«э соотсстстеуэт рлшзчил.м сдн5»;*;ркых ургг.1 гений твготй'-'зсчоЯ фягйги пяраболичосгого ткпа

CSpalioTn« д0'-?и:-'х млг/.рны/"кяЭлгоденип о процесса рситни« задо«*! продогрпгопьг.оЛ прогнозной оцегю! (¡сколл-зн^й ргдйснуйлидоо йиоклеезй растений погсолнт! рцдвлять ^':-кторь:, пгн-л'сщ'ле на золичину цоз1|гф>ч',цента нгклгленнл, р,-.сп;г»:кгм{.л? далее л порлдкя убывания уровня зрпчин-;ст:-.: удол'-чзл гктг'.'нсстн пзч«ы; шдролйтичзстч кислотность; концентроиич к-хт-п о сг-д-зр>-.'"ннэ ryfjyca ч псч-."е; юнцентрзцич фосфора о г,очч.-> з пг_-

p«T4ST0 на Р20,; солор>;'знис гсглцил с? пс-чпо; сун:иэ обменных оскозпнил о почло; урспень *17*.-.:?;г/ч<!Шхя роч-лснк-ьм ело?": гг»м«з-фон ."сстносги г> ~н?чен;*о подорог.чо' о поклзлт^лл печзы pH. 1

Нйколлл:;;!-з ",1ГСс изу-'йчо для следующих сельскохозяйственны* «.уль- . тур, сырлщ^т.нь'к па черновые и серей лесной по«в« Тулгской области: озимая н гра-ззг, пш'-,г.".'(,т. лч:..ень; овес; рочт»: клртофелэ; с,5х-зрнгя счокпа; зепо-

пая масса кукурузы и «сцериы; зеленая масса многолетних (злаки). • однолетних (бобоцые) и луговых трав. При этом установлено, что коэффициент накоплении радионуклида в растительной массе Кч иожно оценить на предваои-тельноч этапе прогноза, используя мнсгофакторную зависимость вида:

л

«а + Ха/Гх»' <1)

¡-1

где ) - индекс, присвоенный конкретному виду сельскохозяйственной культуры; а,,,.а, - эмпирические коэффициенты; XI - фактс-снальные признаки, перечисленные выше.

В целом результаты .обобщения эмпирической информации свидетельствуют о том, что накопление и макроперенос радионуклидов с сельскохозяй-. стоеннои продукцией в агросистеме целесообразно моделировать на основе кзмпартмонгного подхода, приводящего к системе дифференциальных ураэне-ний для-описанпя потеков производства и обмена продукцией между элементами и уравнений связи для параметров состояния агросистемы. Процесс прироста биомассы описывается логистическим уравнением стандартного вида.

В'зоне радиоактивного следа аварии на Чернобыльской АЭС частично расположена терриюрия. в геологическом отношении обозначенная как Пйд-моское«р!Й угольный бассейн. На этой территории, и прежде всего в Тульской области располагается наряду I. месторождениями угля целая сеть »„»едких №;рторо>.д"ний бедны* урановых руд. которые залегают на глубина.-; от 3 до 120 м. Бее рудопроявлекип.и г-,умзпьные концентрации урана в Тульской сб-ласти, относятся к одному урано-угольному формационному типу. Угольные (.«есторождзнии Подмосковного оассейна также отличает то, что зольный осюток зги* углей содержит в значительных количествах урановые примоси. Оценка ьк.бросоа радона в шахтную атмосферу из подземных вод на основе совместных исследований ТулГУ и Московской геологоразведочной академия показана, что из общем водосливе шахт содержание радона а воде, как правило, менее 100 Б.ч/м\ а з подземных водах, поступающих' в дренажную систему очистных и лед.'оювнтельньйх участков, концентрация рэдона изменяется от 1700 до 55000-Бю'м5. Следовательно, образуемые в процзссе разработ-• ки поверхности обнажения угольных пластов будут являться источниками ра-доновыдзлений в шахтную вентиляционную сеть. Таким образом, угольные шахты представляют собой техногенные и;.;тсчпики выбросов радона в атмосферу и эти выбросы обусловливают дополнительную доэооую нагрузку дли населения, проживающего в зоне радиоактивного слада.

Почва является многофазной полидигперсной системой, поэтому процессы переноса радионуклида в почвенном слое, представляющем собой открытую термодинамическую систему, в общ-зм виде описываются следующим уравнением:

(1 - з1дп(а„ - а)Ка[1 - ехр(-Х3()]}^ + сЩСи) = = сУк{ОдгаёС)-ЩС

где ар, а - текущее значение сорбции радионуклида из почвенного рас-грора и ее равновесное значение; «¿-коэффициент распределения радионук-

ляда между гордой фаэой и почвенным раствором; Хукснс тан га сл.^оог i ссрбиионного обмена радионуклидом между твердой фазой и лочькнным рас-тйороад; С-концентрация радионуклида а почвенном растворе, u-средмяя скорость консервного гереноса радионуклида; D-коэффициент ' дигрфузни. л-константа скорости ;\роцес.~.са сорбциониого oóvena, поестеениош рудиоч-с-тизиого распада р&диокукпидз и его гызедения tw "очвы растительной массой.

■Физическая модель и магс^-зтичсскоз описание миграции радиону^ьда а рочее были а^аптироо^нн к физическим услоэиим миграции J?Cs в печках, гагрязнвнных выбрссо« .падиояюивиич дойдете при аварии на ЧАЭС Ил решения уравнения (2) для режима одномэоиой к;нве,~.гивной дисЬфуаии рчцио-нуглида о пояубесксквчном .почьегнем слов при граничном условии третьего рода получена следукмцач эавйоодсть, модвтругхцыя динамику поя« концентраций '"'Се:

C(Z.Fg)- Qh r-xp(0,5U, f Á.)Fiy]{(j;F0)'05 ■ axp(- 0,25F?Z2)-

nч «c • O)

-0,Ш. exp[fí,5U. • (Z + O,SU, r0)] ■ er'cf 0,5(ZF¿ ■ + U,F°'5)]} C(Z.F0)-- CÍZ,t)C:n_,; Z .:.•„'; F-0 Dtz¿; Ut=zmUD'1; Л, = =Q zn(CnD)~1: U - ua'1 A = Л» ';

a =1-sign(apa)Kd;

Спгцяксик'эпьная концентрация "?Cs, содержащегося в почвенном .раствора; ".п -аппликата, соответствующая мзкеигиальной.концемграции "'Cs, Fe-диффузионный критерий Фуры»; D,lJ-зффекгивньм значении коэффициента диффузии и скорости сонвектйвнего переноса "'Cs а почвенном растворе, Q-масса радионуклида, оыпгвшего на единичную площадь поверхности почвы а единицу времени при залпезом ййбросе радиоактивного вещества.

Результаты вычислительного эксперимента показали, что теоретический вертикальный профиль концентраций wCs.b почвенном растворе имвет волнообразный оид, следовательно, и профиль суммарной концентрации '"Cs э жидкой и тпердой -разах будет иметь такой же вид, что качественно полностью совпадает с омпиричоскиии профилями удельной активности почв. При этом для значений коэффициента аффективной диффузии l!7Cs в почве 0,004...1,0 см!/год, средней скорости конвективного переноса 0,055...1,0 см/год, периодов времени, превышающих 5...10 лат, и глубинах более 1...2 см можно с погрешностью (ОД..4,98)10'° представить теоретический вертикальный профиль концентраций в следующем Вк.^е:

'С(г,0 = Q(*Dtr0,5 erp[-(Q,5U2D~1 + A¡J[i °'5(z + 0,5Ut)(z + Ut)'1]-■8xpl-0,5zD~~1(0,5zt~1 +U)]

Миграцию "'Cs в почпах, структура которых нарушена агротехническими воздействиями, и где пахотный слой расположен на слабопроницаемом основании следует моделировать с помощью системы дифференциальных' уравнений, описывающих динамику средней концентрации радионуклида s пахотном слое, процессы сорбционного обмена между твердой фазой и почвенным

раствором и естественного радиоа.-сгинного распада, а также обменные процессы меаду растительной массой и почвенным раствором. Решение этой системы уравнений для постоянных граничнух условий позволило получить слйд/клцне теоретические закономерности для определения прогнозных сце- . но* содержания радионуклида в почвенном растворе и твердой фазе пахотного опал:

. {С(!}) - (С)0{(а -РГ{[ a exp(-at) ~ рехр(~рt)] ~к,(р~ а)1 -¡exp(-ot) - ехр(- tit)] - 1<з {[Cs])0[(a - P)(P ~Л0)-(Л0- a)] ', (5) ЦВ- A0)exp(-at) f +(A¡j-a)exp(-pt) i(a- /.¡)exp(-Л 0t)

a(t) = ([CsJ)0 exp(-A0t) - PC -СЛ, + Л2))4{({Cs])0{(a -• exp(-at)- -P2 exp(-fl)] - k, (fi-a) 'Ufi-a)'1 faexp(-at) --flexp(-fl)J} - k3{lCs])0[(a-fi)(fl - Л0)(Л0 - а)Г1[а(Р- <\0) - exp(-at) + P(A 0 - aj exp(-ftc) + Л 0 - Д) exp(-A0t)]}

(6)

гдь <[Сэ]>, а(1) -концентрация "'Сэ в почвенном раствора и твердой фазе соответственно; <С>о, «¡Ск]>о -начальные значения концентраций 1 Сс в почвенном растворе и в почве пахотного слоя в целом; к^, кг, кэ, а, р, Ло. Кс" -ккнйтичаские коэффициенты, зависящие от констант скоростей процессов естественного радиоактивного распада радионуклида, его выведения из почвы Растительной массой, а также сороционного обмена между почвенным раствором и твердой фазой; >.,, Х2- константы скоростей процессов естественного радиоактивного распада п'Сз и его выведения из почвы растительной массой.

Математическое моделирование динамики содержания радионуклида при долгосрочном прогнозе накопления и переноса его с биомассой растений необходимо осуществлять с учетом процесса конвективно-диффузионного переноса радиоактивного вещества из пахотного слоя з подстилающий почвенный слой В этом случае целесообразно использовать двухслойную физическую модель почвы, которая как бы составлена из пахотного и полубесконечного подстилающего сдо.ев. Распределение и миграция радионуклида в такой эквивалентной среде будет во многом определяться процессами сорбции-десорбции иэ фоне конвективно-диффузионного переноса, а математичеехэя модель вертикальной миграции может быть записана следующим образом:

• с/С., , . . D ¿C

= - *гК - ~ «О + — -at а., а

z=o

~ = -Л,а + Я3(Кас„ - а) , (7)

дС гС .Л,.

о---_ О- X Q

а & di2

с начальными: cr(0) = c„=co;)sf, а(0) = О, C('z,0) = О, (О)

и гран^чны^ я условиями: Ci'O.ij = cr('ij, lim с * ,

где c„(t), г(() -удельные актияности радионуклида в почвенном расгиоре и твердой фазе пахотного слоя; X,- констгита скорости естественного радиоактивною распада; Хгконстантэ скоросш процесса «заведения радионуклида из почвы растениями; Xj-констзнтз скорости процесса сосбцим-десербции между фазами почзы для исследуемого РН; К^-коэффицизмт распределения радио-' • нуклида между ТС> и ПР; бп-толцина пахотного слоя; г-т«кущзя координата по глубина подстилающего слоя, отсчмть'Еавмил от нижней границы пзхотнсо слоя; C(t,z)-y4entHa« етивность радионуклида в подстилающем иочеснном СЛ09.

Ргшвни-з системы уравнений (7) для условий (8), позволяющей прогнозировать динамику ггртикального распределения радионуклида имс-вт вид:

,cn(t) = cHeypi-ß)(}9X„i-r2 /HijllfAj^' ехр(Акт}с1г>/ -jr} о k.--=ti--1 _

■ m - л3к,]ехр{-Л(( - v)}cj V)dv о

C(z,t) c\'.oxp{ca)\cn(i - \ }o:iH-ßv-co2?2./(4v)) / zinv^dr ' ' о

(9)

гдо A,,' A-o сбщзн случае Kewwmcw? коэффициенты,' определяемы» видом юзбражснга функция с„(!) по Йаплзсу; а. Р, п. X -коэффициенты, зависящие от пгрсмотроз сонпехтигно-дкффузионнего переноса, процессов сорбции-десорбции и радиоактивного рег.гада.

вычислительный эксперимент с использопзнигм зависимостей (S) и (в) показал, что для значений кооффицигкга распределения "'Cs между твердой фазой и почеэнным рзстчорсм 1...6, начальных концентраций радионуклида п почвенном слез 14СО...МОО Бх/кг; X,-=0,023 1/год; >-=1 5At; Х3=2Х.: зо десячи-потний период с момента аварийного отброса рздиосшсчых еэдцестэ ил » поч:;у удельная активность почвы может уменьшиться п 2 - А',7 раза В целом рогультеш еичйслитлльного экспсриканта качественно и количественно удо-слотзоритально совпадают с данными натурных наблюдений. При этой устэ-.¡ювлэно, что интенсивность снижение концентрации ,ЗТС». сэдчржчцегсся я . пахотном слео зависит как от вида сельскохозяйственных культур, пыряцк- . яаемых на рассматриваемы* плошздях, так и от общей урожайности.

Вычислительные эксперименты на основе теоретических гагономзрно-стой показали, что для использования существующей базы данных государственных пунстоо рздиочкопогичссг.зго мониторинга необходимо адаптировать рассматр!<саэ*.1у!о двухслойную модель к условиям почв ненарушенной структуры; Для этого введено понятие слоя перемешивания переменной глубины р„, рзегсжоженного у смешной пооерхности почвы. Для этого слоя принимается доууфвзиая модель почвенной системы и постоянство г,о глубине слоя

.«иравниващ-.й значений активностей почтенного раствора и твердой фазы. Физическим основанием для т&хого подхода можег служить эмпирически уста-к.'вл-.'нное наличие дьу>: мэханизмоа вертикальной миграции радионуклида о почзе - Быстрого и медленного. Первый механизм связыеаеюя с проникновением радионуклида на значительную глубину (порядка 20 см) в. периыа уасл-цы после аварии, второй Ж; обладает всеми чертами классического конвехтио-но-диффузионно^о переноса. Таким образсад, б дпнзуико этого процесса кочено выделить два временных интервала: период черничного распределения.РН, отвечающий первому механизму и действовавший е начальный период, зтап вторичногг перераспределения, отвечающий второму (медленноуу) ¡.'еханиз-му и, главным образом определяющий вид профиля распределения с остальной промежуток времени.

Первичное распределение радионуклида физически связано с адсорбцией его почвой из первичною раствора с высокой концентрацией и описывав гея экспоненциальной зависимостью сорбции радионуклида твердой фазой из почвенного раствора. Например, сорбирующая способность пачсы по отношению к цезию достаточна велика, полому константа скорости его сорбции тоже велика и значение активности быстро убывает с ростом глуУпны. Следовательно, профиль первичного распределения радионуклида а первом приближении ь.оагет быть представлен в гиде прямоугольника шириной 5» по оси г, непосредственно рядом с поверхностью почвы, а этом слоз удельная активность почв предполагается постоянной 'по глубине. Другими словами, ми по-пучэзм аналог оорх'нею (пахот:.пго) слоя двухслойной модели.

Далее первичное- распределение подоергазтел деформации вследствие конвективно-диффузионного переноса, точнее, еслодстоие аысо«ой copS-ционной активности лочзы по отношенн>о к цези:э, процесса о'оменэ цэзис?,1 между, радоч расположенными слоями (частицам;^ почвы, при этом, по той кэ причина, кзхдоз • элементарное перемещение достаточно мало, и, ках следствие, незелика суммарная скорость миграции радионуклида.

Доаоеыо нагрузки, оОуслоолвнныо ьнашним -^излучением и знутренкмм облучением, в соответствии с МУ 2.7.001 .-63, пропорциональны плотности радиоактивного загрязнения поверхности почвы. Для населенных пунктов, где излучателем, кал правило, является ненарушенный'почвенный слой, оснси-ным источником у -квантов будет та его часть, которая расположена магду ' внешней поверхностью почвы и поверхностью, проходящей через точки-максимальной концентрации u7Cs. На почвах нарушенной структуры излучателем ягшяется пахотный слой. Зависимости (5), (G) позволили получить следующие . прогнозные модели для оценки значений плотности радиоактивного загрязнения внешней поаерхности:

почвы ненарушенной структуры:, *

■ 0"Cs(f/= 10"3Q{1 + Kd)kA(7¡Dt)~0'5 f?(t)

, (Ю)

J f1(z)(f3(z,t)-r4(z,t)fs(z.t)ldz

0 '

почзы нарушенной структуры: ■

Sc.it) = Ю~3кА&3{а + /К* - (Я, + Л2У1 — Л (1!)

где сгсэ, (Тс5"(1)"3нзчения плотностей радиоактивного излучения на поверхности почв ненарушенной и нарушенной структур соответственно; к4- удельная активность радионуклида; ^(г,т), ¡2(гЛ), ЫгД), - функции, характеризующие вертикальный профиль концентраций "'Св; а,-толщина пахотного слоя почвы.

Моделирование динамики плотности распределения '"Се на поверхности почв ненарушенной структуры показало, что при 0=(3...7)10* пКи с.м/кг год; О = 0,5...4,5 см7год; II = 0,1.. 0,5 см/год; Х=0,1 1/год; удельн&и'актив-ность внешней поверхности почзеннсго слоя за 6...13 лет уменьшается с 340...870 до 200 кБйм2. Закон движения точки, соответствующей максимуму концентраций |!,Сз, близок к линейному (Рис.1-2). Для почо нарушенной структуры прогнозные оцьнки га пятнадцатилетний период свидетельствуют о том, -что при произведении торццины пахотного слоя на плотность почвы, составляющей 200.,.600 кг/гл1, плотность загрязнения внешней поверхности уменьшается с 540...1630 до 170...оОО к5к/м2.

Кинетический коэффициенты, входящие в зависимости (4, 5, 6, 9, 10) и влияющие на вертикальный, профиль концентраций и среднее содержаниз |3?Сз в почве, определяются из решения обратной задачи. Для определения средней скорости конвективного перенос?., коэффициента диффузии, константы скорости изм( нения содержания радионуклида в почве и, мощности его выброса на внешнюю поверхность почвенного слоя использована зависимость 13) и массивы фактической информации, получаемой на государственных пунктах радиоэкологического мониторинга. Массивы фактической информации были представлены в виде матрицы VI,, где V,, -зектор ¡-х параметров по ¡-му профилю? п-холичество параметров, фиксируемых при натурных наблюдениях. Такой подход'позволяет решать обратные задачи по оценке параметров 'математических моделей методом наименьших квадратов.

Нелинейность решений уравнений миграции радионуклида, в почве об-услсчливает, в свою очередь, нелинейный характер целевой функции метода наименьших квадратов и необходимость применения нелинейного программирования для поиска минимума этой функции. Результаты вычислительного эксперимента для двух видов почв показали, что средние значения параметров уравнений двухслойной модели вертикальной миграции ,3,Сз следующие: для черноземов - и = 0,34462*1010'сч/год, о'= 1,1:003*10" смг/год, X = 1,01786 1/год, Кс1 = 6,9Э*10"19, = 11,057*10эм, С„=27102,12 Бк/кг; для овражно-балочной почвы - и = 0,29103*10'° см/год, О = 0,32296*1012 см2/год, Х3= 1,33903 1/год, Кс) = 0,65187*10", 8„ = 5,769*105 м, С„- 18231,9 Бк/кг; коэффициент корреляц^1 длп обоих случаев лежит в пределах 0,978...0.997 (Рис. 3-4).

Аналогичным образом определяются значения параметров по профилям_ распрзделения в почвах, подвергавшихся агротехнической обработке.

Рассчитанные значения параметров, модели могут использоваться при изучении вертикальной миграции в почвах аналогичного типа, за исключением начальной концентрации С„, зависящей от условий выпадания радионуклида.

Ирошозндя динамика поверхностной плотности загрязнения ' почаы »«нарушенной структуры

(при О,=0.6 см2/(од, и=0.3 см/год, }.=0.1 1/год)

/ / А 3 ■г~ / * 5 ~ Г 6 Г

V" V V1 / . 7 / /

чч / "V Г ' '/' / /

Ч / / / / /

V \ / "■А. «

, X. /Х,] V \\

..А

Рис.1.

1 - Ц=8Ч06 лКи'см'кг'год; 2 - Ц=7Ч0® пКи'см.'кт'год; 3 - С}=640$ пКи*си,'кг*год; 4-0=5*10® пКи'см/кг'год; 5 - 0=4" <05 пХи'см.'кг'год; 6 - 0=3*10* пКи'са/кг'год;

Закон движения точки, соответствующая максимуму

концентрации "7Св (при 0=8*10* пКи'см/кг'год, и=0.3 с;.«./|сд, >.=0.1 1/год)

1 - 0,=0.5 сы2/год; 2- О,=1.6 см'/тод; 3 - О,=2.5 с.м2/год; 4 - 0»=3.5 см2/год; 5 - О,=4.5 см2/|'од;

Уточняющая привязка значения С„ к реальной активности псчзы С, о мо мент' времени t осуществляется умножением полученных прсноаных зйоченкй и са мого параметра с„ из еелччину !<t= C,'C(t),' где С(0-рассчиганиоз прогнозное значение s могдзнт t на той же итубине при пергоначальмо взятом значв-. ним Сч.

Разработаны новые .способы определения кинетических парат«;нрло • кекзепезно-диффузионного переноса радионуклидов в почив. Нспигна предлагаемых ТОХНИЧССК'« р-С'Ш'зний ЛОДТРСр>;;ДЗСГСЛ полоу.итопьны'.м рей!С-1"ЛЯИ;1

государственной плтентной экспертизы.

Способ спрл/тгяснил средней скорости конвективного перекоса рзд>«о-иукдида з почве гэключдзтея в измерение концентраций радионуклида о точках, соответствующих мячетальноку ws-yemvo удэяьноП оптионости и со-р'зднн-з последнего tu амяпизируе^х слозв роизы, расстояний от внешней поверхности до этих точек и распределения радионуклида тяду почвенным рвстзором и тсердой фазой, а среднюю скорости конаокгизнсго пер№зза находят путем численного реи 'и яя следующего ^рсснедия:

{[CsJm(1 + K.jJ}"' (CS]. (14- K¿J = í(zm + OJSUt.}(a,z,„ +ÜÍ.)] ' ,(a,zm+OJ5Ut*Mzm >,UW*p(-0,5{a* -1}zi +(a,-1)z„U¡J .<»?> Uí, t(z% - U*t?}(uzm V 0,5VL )J

' гдэ ¡Cí'lr,, ¡C.s]- - конц<»нт?)ации радионуклида о точках. ссотл°1стеуч;Ч!;г/. voKCi«i«nw¡ovy значению уднлъксч октиочссти и середине послр/1неп> из аил-низируеных споев Почвы; К®,, К..- -козффищвнтн распределения рад^онукли-'да в слоях печвы с координат аки 2« и г-', е.- - отношение координат (а- ¿-'z,,}.

Способ определена я гффекгшзного коэффициента диффузия рлдис. нуклида о почва заключается в изменении расстояния от онешней поллрх-ности почуы до то'-«, соответствующей максимальному значению удяльнеи акт изноет почвенною слоя, опраязл-гнии ерэдней скорости конзектизного переноса, а коэффициэит эф'фзктисной диффузия вычисляет по формула:

D = (г*,-иг£)(гю+0£ик)и-и;г, (13)

Чтобы нзчш константу скорости изменения содержания радионуклида б почве, используют данные натурных наблюдений за вертикальным распределением радионуклида, получвнн-ie для даух моментов врчменя t, и (г, опрздз-«я»эт средние концентрации радионуклида <[Cs]i> и <{С$]г> , скорости конвективного пяр.зносз Ui и U2, Ii коэффициенты диффузии Di и Di, коэффициенты распрвделзния радионуклида Кл и К®, средние значения плотности почпы Тз1 и Ts2, значении общей толщины исследув»ых почаокных слоел oSi » 'ist, соответствующие этим моментам оремгни, а константу скорости изменения - содержания радионуклида рзссЧитызают по следующей формула:

Л = (!, - hrUMlCsl^^y^l + k^rUD^fl-KlCsh)

. , (1-1)

+ +0,5(Uft]D¡1 - U¡t?D21)} '

uat<u*ht*«uMi< PII- < лпч»а 1! r-O .'»TBltîiï i

----

Ип »«и»ии» KOxufMi»«w«< l'îi < почшл 2 ; r=Q .993533 >

-•V

---------- -

Ч' \

\ . \ \ t. _ '-------

O.IS» U. 31 O.S7 ' О.'/Ь *,»;KIO-7.

Р»ю . 4

1992. ГОД ¡ ® - <? JfHA49КИЯ

• где ]„ \г - интегральные характеристики Еертикальпых профилей концентрации радионуклида, соответствующие периодам временя I, и

7= ¡Г(2,и,0,1) с/г

о

Цг.и.ОЛ) 1(2 + +0,5Ш)ехр(-0,5г0-')- •

■(О.бгГ'иН

При известных значениях кинетических параметров конеектиено-диффузионното переносу радионуклида и его средней концентрации в почвенном слое можно оценить г/ощность чзлпоесго виброса по формуле:

О = 3 '1([Сз])о-,(^01)°-5 ехр(0,5иг0'11)ехр(л() , (15)

Практическая апробация методических положений по оценке кинетических лараметроа конвективно-диффузионного переноса радионуклидов в почве • осуществлялась на основе информации о вертикальной миграции "'Сы о поч-сах'Тульской области, загрязнённой азарийным выбросом радиоактивных ¡ззщзстз Чернобыльской АЭС. Эта информация з течении девяти лет накапливалась и продолжает накапливаться в настоящее время в центре химизации и сельскохозяйственной радиоэкологии "Тульский". При практической апробации предложенных способов также использовалась информация, полученная на экспериментальных полигонах ТулГУ. Результаты, определения кинетических параметров представлены в табл 1

Таблица 1

У.2 л/Л Скорость коняе*- Эф-Ле*тияный ко- Кянстаита скорос- Мощность выброса 151 Са на почву О, Бк/с'м3

тиакого переноса и'10" , ы/с эффициент диффузии 0*10", м/с ти изменения содержания "'с» ЛМО1, 1!с

1 1 64 1.73 1 00 4 76

2 1 4 1.0» 35 6 109 00

3 0 13 0 -)5 10. Е0 8 46

4 0 26 О.Ю 1 82 0 66

5 -1 62 1 91 11 2 9 29

6 1 95 1 47 18.2 931

Т 0 13 0 35 10 5 В.46

и 8 1 33 2 43 8 03 5.8

9 . 2 02 1 54 43 00 65.46

Тульский промышленный регион находится на территории Подмосковного угольного бассейна, где наблюдаются аномальные выделения радона. Поэтому, необходимо учитывать радоновую составляющую при определении до-зовых нагрузок населения, которая может достигать 50% и более.

Источником выделения рэдона а породоугольном массиве является рассеянный п виде микропримесей уран. Так как период полураспада урана в зависимости от вида изотопа составляет от 2,48'10® до 4,51*10* лат, то интенсивность источника радоносыделекий в поры и трещины горного массива можно

принять величиной постоянной. Радон, оказаашийся в свободном состоянии, диффундирует по порам и трещинам к поверхности обнажения горного масси-. ва ¿тог процесс сопровождается частичной сорбцией радона и его естествем-иь.м радиоактивным распадом. '

Определить однззначно вид диффузионного переноса невозможно и разумно предположить, , что одновременно протекают процессы молекулярной, кнудсеновской и фольмероеской диффузии. Следовательно, диффузионное сопротивление будет определяться величиной коэффициента эффективной Аифф/зш радона в породоугольном массиве. Такая физическая модель дьи.-кенил радона в горном массиве позволяет использовать хорошо изученное. уравнение диффузии для описания рассматриваемого процесса.

Корреляционные функции процессов газовыделений на очистных и подготовительных участках, а также по шахтам е целом, не являются убывающими функциями времени, асимптотичесии приближающимися к некоторому постоянному значению, а изменяются по периодическому закону. При этом периодичность значений спектральных плотностей процессов газэвыдалений имеет мелкую связь с периодичностью внешних воздействий, вызывающих интенсификацию газоотдачи из различных источников. Однако газовыделения из от-делыщх источников являются стационарными случайными процессами. Поэтому, считая изменение газообипьности шахт и участков в целом нестациог нарным случайным процессом, его.можно рассматривать как суперпозицию стационарных случайных процессов газовыделения из отдельных источников.

Математическая модель одномерного нестационарного диффузионного процессу переноса радона в угольных шахтах имеет следующий вид:

, Р

1 -D |fl/jj4/№ - .lRn[Rn]"~kc<kp[Rn]'p - [Rn]") ,(16)

[Rnj"). , = [Rn]H = const;

' [Rn]°\ n - [RnJ* - const; lim [Rn]"* °o; (17)

0<t< </.; 0 < x < л,

где [Rn)"- концентрация свободного радона в порах и трещинах угольного пласта; D-коэффициент эффективной диффузии радона в угольном пласте; I,,,, источник выделения радона в поры и трещины угольного пласта в результате [¡^диоактизного распада урана; Кс-константа скорости сорбции радона веществом утя; Кр- константа равновесия процесса сорбции радона углем; |R[i]"f равновесная концентрация радона в твердой фазе; [Кп)"ь-начапьная концентрация радона, находящегося в свободном состоянии.

О результате решения краевой задачи (16)-(17) имеем следующую зависимость для определения скорости радоновыдеяения (1"к„) с. поверхности ■лепаж'ьнпя угопыюю пласта:

>Rn ~

Анализ завис имости (lö) u-.: ..jtisaar,' чю с^орсл. радоновыделемн. усопшими, tn арьйвни. дощзючпо быстро cipeMniia .* налтоииншлу знаив-мИ!0l'fj,, - Inn iRn - const.

t->Л'

, В состоянии динамическою р^ьмо^ссия скорость .>.. :ыдол£>нич определяется по формуле:

• " 'к» ■ In. }? • " * . (1Э)

„' Уравнение,, моделирующее динамику ьодер'лчаг.ин радона в потоке воды, будет иметь следующий оид:

" --r\Rnbue ClRni KrJ^'I {«Rn^RnPM ■ (20)

-Ci I ^

[де t,- пространственная координата, начало отсчета которой находи!ся в точке поступления воды в дренажный канал; t - время.

Начальное и граничное условии могут быть записаны следующим образом:

[Rn]'|f |/-Ч!, а [«"Jo " const<21)

Решение уравнения (20) для условии (21) имеет вид.

• (exp(-fl-t)~ evpj'-/i ■ (f- a))-a(t--a))

■exp(-ß-a)-a-(t~a)~^„-[Rn] O -ехр(-/Щ - и))-.. (22) cr0(t - и) + 1 -exp(-ß-t)] -

где а = Li' ß = K,„+Ir„; a{t-a) единичная функция Xeeucäüäa;

<jo(t-n)~ {Опри t<a; 1 при l^-a}

' № 4*«) . [Rn]o .eXP(-ß-n-h^ exPH,.t) • (2j>

npu(t < a)

-(t-e*P(ß ■ a)) exp(-ßt) ч [Яп\И exp( ß-a) -

-exp(ß a)) exp(-ß t) , (2*1)

ß -

npu(t>a)

Зависимость (22) описывает нестационарное одномерное попе концентраций радона а потоке воды при условии активного перемешивания, ■ ко-'

герое Позволяет считать концентрацию в >:;ивоч сечении потока зависящей только от времени. Вид зависимости (22) свидетельствует о том, что термодинамическая система "Кп - Иг О" при больших значениях I стремится к стационарному состоянию, характеризующемуся продольным профилем концентраций радона ¡Яп] „ =Ит[Яп] о при I ->лг

В состоянии динамического равновесия продольный профиль концентраций радона в воде определяется г;о следующей формуле:

• . (25)

. ив

«Г-ормула (25) может использоваться б качества базовой математической моды»» для расчета радоновыделений в шахтный воздух да подземных вод. Из

ураьнания (20) при условии — |Яп] - » О и с учетом зависимости (25) получим <•1 . •

ссо¡ношение, позволяющее рассчитать массу радона, выделяющегося в воздух из единичного обьема воды 8 точке

• Л'япЬ = -ив ■ -¿И"]»-Ля, • , . ¡26)

где

■ -ив [г<п]\,~ {(Кп, + Ля<) ■ [«л]0} ■ охр

■ - Тогда скорость выделении радона а воздух !'к„ можно определить по формуле-

'Кп^.-^х)- % -¿-к • <27)

где Ш - длина дренажного канала.

Представленная модель радоновыделений из шахтных подземных вод позаоляет осуществлять автоматизированный контроль за выбросами радоно-актиеного гьэа в шахтную атмосферу по косвенным, показателям, являющимся параметрами математической модели, что упрощает функциональную структуру системы контроля.

Процесс переноса радона в горных выработках происходит за счет конце ктиено-турбулентиой диффузии. При этом источник радоновыделений в горные выработки мо»'но задать с помощью зависимостей, описывающих динамику радоновыделений из подземных под и угольных пластов, а функция стока будет определяться естественным радиоактивным распадом. Следовательно, математическая модель переноса радона воздушным потоком в горной выра-бо1кь может быть записана о следующем виде:

ие ■

4 [Яп] +y í\Rn} - Dr ■ [Rn]. lRn -лг;п [/?/.], (29) сf а с!

где [Rn] - концентрация радсна я вентиляционной струе; U-средмяя ско. рость движения воздуха в выработке; 1-прострзнственная. координата с лом отсчетз. расположенным на входе воздуха в заработку; 0,-козффициемг турбулентной диффуз ии; ^„-о-зъемныи источник рэдоновыделении э г о р f ■ угч выработку.,,

Начальное и граничное условия имеют следующий вид:

[Rn]I,, ^ 0; }Rn|.,0 = [№/],, ■= consí, jim\Rn] ,

где [Rn^-коицвнтрация радона в воздухе, поступающем в выработку тя> ким образом, получим конце! "Ч'зцию рздоча в вентиляционной струе;

[RnJ = -[ [l-exp(-Át)] + 0.5[Rn]Hia}(t, + t2) + a2(t¿ + t¡) + t¡! ;

Á

Í UÍ / /?/ 1

+a4(tf -i- tl) + as(t? f t¡))-exd~ -í_ + ~ 4-L - м - lexp(-M) 41 ' Sl 1 ■ 2" Я 4 Oí 20 4D J

(

jfa/í-'í + f2;+-a,(f(2 +t?) + + a3(t? f f|; + a4(f/ + ф + 4Ss(<f + ífj; 0 ■

!? Ul "4,; ■

■ exn\------t-

1 40 r 20 40!

При достаточно больших значениях времени получим:

( ■ *о <

Чтобы использовать формулу (30) для расчета валовых выбросов рад^. на из шахт Подмосковного бассейна в атр.юсферу, заменим вентиляцмомнук. сзть шахты эквивалентной горной выработкой, аэродинамическое сопротивление которой равно аэродинамическому сопротивлению шахты в делом. Тогдч подача вентилятора главного проветривания (ВГП) для эквивалентной пыря ботки Судет такой же, как и для.конкретной вентиляционной сети. Часть воздуха от ВГП будет поступать в атмосферу за счет внешних утечек а другая часть Ош - подаваться в шахту, тогда валовый выброс радона £1«-. в атмосферу .можно определить по формула:

f

o

где Qi„- количество воздуха, поступающего в шахту, м'/с; [Rnl^,- ;сск-цеш рация радо на 8 исходящей струе зквивалентной выработки, рассчитанная по форму г.е (30) для точки 1=1 сум. г/м'; LcyM-длииа эквивалентной выработки, чиспенно равная суммарной дпине всех дейстиующих.горних выработок в рас-1 смэтриваемый момент времени . м.

Чтобы воспользоваться формулой (32) необходимо определить U и От для эквивалентной выработки. Удобнее принять в качестве эквивалентной торной выработки выработку круглого поперечного сечения длиной Lcyw. имеющую площадь поперечного сечения So, которая определяется по формула: - " f

s^fZW'Z.Sñ.u2, (зз)

■■ii

где Si : площадь поиьречнэго сечения f-й сырзбогки, к'; К, - количество ' еырзботок, имеющих площадь покере-.,чою сэчеиия Si. ,

Для определения' количества радона, иидолизшзгсся из угольного пласт н и подземных вод, а w*ce расчета оалэзего кыбрсса радско кз шпкты в лтмосф еру разработан комплекс программных средстс.

Выполненный комплекс исследований по уточнению закономерностей миграции в'Св в почвах, загрязненных эзлпосым пиоросом 'радноактиышго ыещ^стеа, и технические решения, разработанные дли определения кинетических параметров кенаэктивно-диффузиолного переноса радионуклидов в лочвгннэм ело«, а также полученные зависимости для определения излоьых иыбросое и кон.цецгр&ции радона о атмосфере, позволили усоворшенствояать действующую ыатодту определения среднегодовой эффективной дозы (СГРО) облучения жителей населенных пунктов, находящихся о зоне радиоактивного, следа аварии на Чернобыльской АЭС, которая оценивается в соответствии с рекомендациями нормативного документа МУ 2.7.00-93. Использование установленных н уточненных закономерностей, дополняющих нормативную методику, позволяет'получить прогнозные оценки дозовых нагрузок насслемчп а отдаленной перспективе. Алгоритм расчета в предлагаемой усосерииэнстпо-вашгай методике имеет следующий вид:

1. Определяют поверхностную платность загрязнения почаы 1j7Cs (oCs) а интересующий момент времени ! = VP по формула:

' {oCs} = [a0(n ■1)-ao(n~2)]'-0CJtnp) + GO(n-2)aCsJtnp),&ldxfl

(34)

' тде-п = 1, 2; п = 1 - почва ненарушенной структуры; п = 2 - почва, структура которой периодически нарушается вспашкой; о0(п - 1), ot(n -.2) - функции Хеансайда; cos(W). ocs-(tr,P) - значения поверхностной плотности радиоактивного зафязнения. рассчитываемые по'формулам (5) и (6) соответственно, кБк/м'; tlm - время, прошедшее с момента аварии на ЧАЭС, лот.

2. Рассчитывают поверхностную плотность загрязнения" почвы 1"!5! лй е момент времени I = по формуле:

= Кт{аСа},иВШг, (35)

где Кт - среднее отношение поверхностной активности на иочце '"8г к поверхностной активности !37Сз для данного региона.

3. Рассчитывают удельную активность радионуклидов й, в молока и картофеле по формуле:

8,] - КП^а (36)

где КП.,к - коэффициент перевода ¡-го радионуклида из почвы к-го типа в 1-й пищевой продукт, м2/кг; о, - поверхностная плотность загрязнения почвы ы радионуклидом, кБк/мг; | = 1,2; 1 - ,:7Сз; | = 2 - иБг;

сг]^1а0а-1)-а0а~2)]-{ «а-. хБк/м1, (37)

4. Определяют объемную удельную активность радона в приземном слое воздуха по формула:

- 4.83-Ю18 /Яп/ „ 3

аКп =—-------, кБк/м , (38)

' А" 7*7/2

где [Вп] - объемная концентрация радона в- воздухе, рассчитываемая по формуле (30); А - атомная масса и Т1/2 - период полураспада радона,

5. Определяют среднегодовую эффективную дозу (СГЭД) внутреннего облучения вследствие поступления и?Се и "4С$ с местными пищевыми продуктами Е| по формуле:

2

Е, = 10~3[4.7 + 3.5ехр(-0.3Ппр)]'£1 , мЗв, (39)

3. Определяют СГЭД внутреннего облучения вследствие поступления '"Эг с местными пищевы.ми продуктами Е| по формупе:

- 2

Е2 = 7-70~3Х52)'м3в' <4°)

7. Определяют СГЭД внешнего облучения Еэ по формуле:

Бз = кг1{ас,},и$в, (41)

г да 'нормировочный коэффициент, зависящий от вида населенного пункта, ыЗв*м2/к&к.

В Определяют мощность дозы внешнаго облучения, обусловленной из-. лучением радона:

(42)

где Га - керма-постоянная радона, Го=59.16*10"" Гр*м2/(о*Бк), Т-количество секунд с году, р - линейный коэффициент ослабления у-излучения радона в воздухе, для энергии 0.510 МэВ имеем р =0.011'м'1.

9. Определяют оценку дозы внутреннего облучения, обусловленной а- > излучением радона:

£>=Аа-а»|. • * И3)

гд^ к„- дозовый коэффициент для «-излучения радона, в первом приближении равный отношению экспериментально наблюдаемых соответствующих значений СГЭД внутреннего обпучэнмя и образующей ео объемной удельной активности радона в естественных условиях, получаем:

• !< _ £<муп>ряп _ 0.9 м Зв 0 31.1 Зв • /И3

'ее тЯп

з Бк ; м3 ' Бк

10. Определяют суммарную СГЭД, обусловленную внутренним и-внешнем облучениями, Ен((Пр) по формуле:

5

Е = I Ек ,мЗа, . (44)

к=1

11. Рассчитывают накопленную суммарную долу облучения, обусловленную внутренним и внешним облучениями, Ен!^) по формуле:

3 ,'пр

ЕнИпр) = 2 ¡Екахн*5-299376-Чг,р-

к-1 о 4

[16067(Еко + Еш) + Ю6ЭОО(£к) + Екв) - 48525(Ек2 + Екз)+ , ; 272400(Ек, +Ек7)- 260550(Ек4 +Ек6) + 427368Ек5

мЗз, (45)

где Ек4 = ЕкДЪ); ^0,1.2,3.....10; 0; Ь + 0,1 V

Л "я чизяекной реэл^ззции методических положений расчета внешней и внутренней доз с5луч?<-'ил населения. лрзл'/.з'пщсго на территории, зггряз-ненной "7Cs, разработана лрегроч^ч, котерзя позволяет осуществлять ¡.регкоз ра;иозкологмчесхой'ситу?1!ии с испэяьзсознием ПЭВМ IBM PC.

Ад<гкззтность па.'рз&отзнмой »«одепи епрэдвлслэсь ср^вке-ч^ом -р'>-гчозных сценок СГЭД с дгннуглт натурных яксго'ркментоэ на территории Рпезсчого и Чсрнсксп» районов Туяьс-of: сОлзсти, гдя s ¡'•¡«эствь опсря-вс $>с-пи«ин 1'спользсг!.зл5сь зкелозиционнля доза и псямыв измерения рздкегкгаз-нести -з продуктах питания. Отпонеьит расчетных данных от фактических но по-гчь'.а'чр.о 30%, что свидстепьстпуэт сб удовлетворительной сх^я^оау. результатов.

Основной поямч^г^онисП хзргктсрилнкой при долгосрочном прогнчзс-рздкозкялеп'гчастой ситуации япг.я«тсп козоеач нзфузха чэгвг*»кия, преда лаемзя п гид? сунну доз внешнего ч дозы чнутренигго облучзп'.'я Д<->~ч е-нешнвго о'Злучзнил оле»делчется в основном плотностью загрязнений icppn тер/;'!, доза внутреннего об у -ония определяется когичестчзи! р'Дионумгн-дд, поступ'.-.йпгйго со гнутрзниив органы человека в разуг.мзтч процвес.-л -.-г:'

ролерсност ПрОДУ'СГОП, CT50r;v;EUMX раДИОНугЛИДЫ. Пг■ííO!"p¿'г!-TSГ-■^.;^Ь;^^ сЛТ-С-К

том л эте-м слу"во оыяупзэт'гггюсйствр.'з, атпючзющ-зя а себя вл^инястглтиз-нс-хсзлг'стЕ'сн:-:!-,!" {"тикицы. слр?;нг.г<к>щиа формы и способы произведете?., ксрерс-.'лтхи и ПОГрК^Л-?!1ЛЛ'СРл:?С',С/:50:-:-!«СТЯО,!НоГ1 предухцки. •

Для иодрлиро-й.ння проис.ссоз с/акрзпер-гиоса РН s биосфере ¡"-ноль-зуются г.'-'!тсдн: т-тхни-'осггЗ к^Т-гриети1^!, ле.тащнз в сснссе постройней fiyr.z 1-"wcwx кокгиртменш.х мсдляс", при этом хемпартмантом можно счигя.-ь яюбоЗ SHPK3KT .агрсцеиэгг», о «егерем происходит накопление рядиоптгиг-носта, а сама изучается система ргссяглрчзаатсч о виде еогохупности г.с»-П9РТ»0НТ03,' Мвкду f»TOpb!V>t происходит обмен радионуклидами, ХЧрЗК^рН гувк.ьй интенсданостг'.да потохоэ (шееоаь'ми скоростями порзквщзн^ч продуктов Г.5Г Ч'ДУ комплртмонтаим).

При испсльгоаянн;! математических роделей, описывающих пчредз'/.^р.-нпо продуктов литании, содор.'-улщих^РН, поостранстсеным объектом высгупа-зт агросистс-мг, вхмочакяцзя в сеОя здминистративно-хозяйстззнные единицы, г,П(?гд?лпюц(ИО формы и способы производства, переработки и потрз&лен'ля 'сельскохозяйственной продукции.

8 кзч«стое продукте^, мигрирующих а агросистемо и имгкпцих РН, рассматривались наиЗопва значимые с точхи грэннл произзодстеэ е выбранном ядмлнкяратиэном района, а именно, Оиомзссэ продуктивных частей следующих с?льскохоэяЛстсэн(¡ых культур: 'яроаая и озимая пшеница, ячмень, рожь, озсс, картофель, егхзрнэя свекла. Крема того, учитывалось вгияниэ г.гин.кй-шмх продуете-к.'чогнозодстаз - молока и мяса.

Нзпосрэдствтюя реализация урченэниД компгртмзктей чюдагч проводилась на основа данных статистической отчетности и результатов сгелз римонгов по изучению накопления РН п биомассе.

В мекреяэреносе эыдзляются два класса потоков - устойчизкэ, пойто-рч!о'.';м;.с? езхвтодно и нерегулярные потеки, появляющиеся время от оремени и мож.ду различны:«» лгрзми олементоо. Потоки первого, клэсса представляются как происходящие равномерно'в течении некоторого интервала модяльного 8рш?ии (сельскохозяйственного сезона), со средней интеисигносшо для этого интервала оремзнм. Подобный подход позволяет яо.'.учить зналитичоскио

.-•аа.юимосги дня описания скоростей vi, тем самым, в более полной маре учи-'ь'В^ть при проведении прогноза особенности функционирования системы о поедшзствующий период моделирования. В усясаиях установившихся природно-климатических параметров, традиций агротехники сельскохозяйственных структур в качества независимой переменой для функциональных зависимостей скоростей прсизсодстпа можно ограничиться только одним динэмича- -схим параметром, косвенны« образом учитывающим влияние установившихся факторов системы производства. Таким параметром является время, отсчитываемое с некоторого условно выбранного момента и гыступвющае в таком спучаэ, кг* мера изменения вообще.

Следоватвпьно, задача описания скоростей производства в первом приближении может быть сведена к задаче получения регрессионных зависимостей этих скоростей от одной переменой врачени математической модели и определяемых на основе статистических данных валового производства той или иной культуры. Обработка статистических данных по производству и по-стачкам урожая сельскохозяйственных культур показала, что суммарные значения оргиичн еппро'симиру-отся, 9 основном линейнсй и с19пснн0й зависимостями. причем ч последней, значение показателя степени Ta.we близко к единице. Это подтверждает предположение, что производство ь данной системе базируется на устойчивой, .мало изменяющейся агротехника. Значение коэффициентов корреляции для уравнений регрессии, полученных для цсего множества продуктов и элементов, принадлежат интервалу 0,606380...0,999339, что сйидр-.tíibCTEyoT о хорошей адекватности полученных' выражений. Несколько худшие результаты получены при обработке данных й0 изменении численности населения (значения коэффициенте» корреляции в пределах 0,327607..,0,S.K632G), что объясняется резкими .изменениями динамики миграции населения о последние-годы.

Нерегулярные потоки птсрого класса, происходящие с' течение одного года (сзпьскохозяйственного сезона), с целью упрощения описания ситуации, условно объединены о один эквивалентный поток, отнесенный к концу года. D этом случае мзссосбмен может быть легко представлен с помощью матрицы коэффициентов обмена, составленной, для элемента и продукта, по столбцам которой расположены элементы системы, а каждая строка соответствует однэг му году моделирования с возможностью зкетраполяции первой и последних строк за пределы известного временного интервала. Значения коэффициентов обмена рассчитываются на основании экспертных оценок и статистической информации. ,

Динамические компартмонпiue модели, «<языйа;от воедино производство, обмен и накопление радионуклида в трофических цепях. Для упрощения моделирования есь параметры модели для каждого элемента усредняется,' то есть полагаются постоянными по всей территории элемента. Для описания фи- • нальных миграционных потеков радионуклида каждому элементу модели стези гея в соответствие следующие параметры состояния:

A¡ - активность продукта j, находящегося о элементе i;

V/, V/ - массовые скорости производства продукта j о йлсманте i; V/, - массовая скорость поступления продукта j из элемента к в элгмент. i, (Ы , к=1...М),ч

V'K- массовая скорость вывода продукта j и^.эжш'внта i в элемент к, iíw-i, ' k=1...N); ''

ÍV/- масса продукта j, находящегося в рассматриваемом эпомешв i;

а°' - удельная активность почвы в элементе i;

aj- удельная активность продукта ¡, находящегося а элементе i; - масса почвы в элементе i.

Зги параметры определяются в каждом элементе для конкретного вида продукта. Количество видов конкретных сельскохозяйственных продуктов равно в общем случае М.

3 рамках компартментной модели применяются три типа дифференциальны* уравнений, описывающих динамику массовых потоков сельскохозяй-" ствечных продуктов, активности, переносимой продуктами, и активности почвы. Эти уравнения составляются для ка;кдсго'элеменга изучаемой системы Кроме того, необходимо использование нескольких уравнений связи пара метров и балансовых уравнений, которые но являются дифференциальными.

Дифференциальное уравнение изменения массы продукта j 'в элементе i описывает динамику ввоза, вывоза, производства и потребления продукта а данном элементе и имеет вид:

+ ¡k = 1,N; (46)

, or kt1

Для численной реализации представленной модели необходимо записать слагаемые правой части уравнения (46) в виде временных зависимо стей, полученных в результата статистической обработки фактической информации.

Уравнение динамики активности продукта j в элементе i, учитывающее изменения активности в результате вывоза, ввоза, накопления, потребления и распада радионуклида, имеет вид:

\

^=-1 + (4Г> ш kf1 ktl

где Kfráf - удельная активность продукта j, произведенного в элементе i; а/- средняя удельная'активность продукта j в элементе i; а - постоянная распада радионуклида, которая определяется по

формуле X = 1п2/Т; ' Т - период полураспада радионуклида.

Активность почвы изменяется вследствие извлечения радионуклида растениями, поступления радионуклида в почву при потреблении продукта и в результате естественного радиоактивного распада, поэтому уравнение динамики активности почвы можно записать в следующем виде:

' (48)

и кг1

где К«» - когффиц'иснт, учитывающий дол» радионуклида, возера-щззмую в почву в результате потребления продукта). . ' ■

Последний этап оцсшы последствий загрязнения - .расчет получаемой дезы облучения. Согласно методу дозо&ых коэффициентов доза вешнего сб-лучеиия пропорциональна плотности загрязнен1.-,я территории и при постоян-•»¡ом ¿начонии дозолого коэффициента с течением времени будет изменяться только вследствие радиоаетиього распада, то есть при таком подходе но учитывается ослабление мощности излучения е результате киграцяя РН а глубину грунгз, и, как следствие, усиление степени экранирования верхними почвенными слоями. Принимая со гн/мание, что процесс ослабления изпучгнин ве-щестсси! моделируется убыьающой эхепонектой, з также то, что оертихзльноо РН а помве а переоу прибтг,кении" списызлптся зкелонентой, для экстраполяции значений дозозых коэффициентов была выбрана экспонкн-циалонан функция от времени:"

к(- 6Хр(а1 + Ь),

МЫ - календарное зремя. Значения козффицуюнгоп последнего выражен/л составили а =' -0,1116...-0,1527. Ь = 222,6.. 304,С в зависимости ог типа юголбниого пункта. Зчачекич коэффициентов коррешции при этом располагались в пределах -0,977... -0,997.

А-тианость радионуклида, находящегося.в элементе I и определяющего дозу внешнего облучения, вычисляется как сумма активностей по всем преду,<-там и гктиьности почвы: '

1

I

Активность радионуклидов элемента'), определяющих дозу внутреннего облучения, находится из решения следующего уразнения:

^м'ЛЧЕ. - к1 я' V' (г-т

ч

где Кпотр- коэффициент, равный доле потребления продукта ) в общем объеме потребления населением продукта) для элемента г

. Уравнения (46) - (50), записанные для всех продуктов и всех элементов системы, совместно с начальными условиями образуют математическую модель процесса макропереноса продуктами растениеводства.

Начальные условия:

Щ'(10) - ЩЬ; А>(10) = А>0 О = 1.....п; у = О.....т),

Проведенный вычислительный эксперимент показэл, что величин--! СГЭД, рассчитанные в ходе реализации предлагаемого варианта.и^итециоч-ной модели в среднем превышают, оценки аналогичных доз, получ-знны* по действующие методическим указаниям по расчету СГЗД нэ территориях радиоактивного следа аварии нз ЧАЭС (а пределах 5...25%). Это, в основном, объясняется более широким кругом продуктов, учитываемых при оценке величины дозы внутреннего облучения, а танке использованием при определении параметров уравнений модели экспертных- оценок по принципу учета наихудшею из предполагаемых вариантов событий. Таким образом, получаемые пс мйцоли оценки последствий радиоактивного загрязнения целесообразно использовать в качестве верхней границы таких оценок.

Управлении соцгзльно-гкологичзскиг/и объектами возможно с использованием системного подхода, опоедсляющим методологию научного познания и социальной практики,' в основе которого легит рассмотрение сбъектер Аак сметой и ориентируют из раскрытие целостности объекта и выявление мно»са8-разных типоз связей. Особая роль зд'.сь принадлежит прзву, которое предаст обязательную юридическую силу экологическим требованиям, действующим в раьмах экономической, с-чнитернсД, организационной охраны природы и позволяющей реаяигооыоать проп-огные оценки радиоэкологической ситуации с использованием фреймовой мсдс-пи гре^стазденил знаний.

Определено, что <!»„-«080!юлагающкм зколого-лрзвопы'л нормативны»' документен а территориальной системе "общестсо-прирада" является лекальный Закон,-отражающий нормы экологического, природоохранительного и цри-ррднсресурсового права.

Разработанный локальный Закон строится на нормах федерального законодательства с учетом местных условий реализации экологических импзрз-тивоо. Концепция структуры содержания проекта Закона формулируется как комплексная и объясняется спецификой предмета правового регулирования Эчо/гопгческога права, где правовые отношения з , области взаимодействия общества и природы имеют четко выраженные природноресурсныа и природоохранительные зкопогкчоские отношения.

Концепция комплексной структуры предметного' наполнения проекта Закона проявляется а том, что в содержание вошли прзза и обязанности основных субъектов экологических правоотношений, это природоропьзевэт-зпи, органы представительной и исполнительной власти, специально уполномоченных органов государства, имеющих право на регулирование использования природных ресурсов к на контроль за охраной природной среды, а таюке об-щэственный объединения. Концепция комплексного подхода соблюдается и в выборе объектов регулирования. Гак, впервые о истории экологического ззко-нотырчествз России, объектом нормативного регулирования стали природнь ? и городские ландшафты и отходы.

Концепция общей направленности Закона определена как привентиг.ная. Объясняется это особенностями переходного периода, сменой общественных отношэний и комплексным характером экологических правоотношений.

8 проекте Закона наряду с применением-традиционных механизмов "геологического права выделекз концепция приоритета экономического мзханизма

упразлачи* охраны окружающей среда в сочетании 'с едм!»нистр»тивьэ-паа?овыми средзгнзм!« воздействия. Связь экологической и экономической фу-.кций системе: "оОщества-природэ* можно осуществить черва зконопнт-скии механизм охраны окружающей природной среды, язлг-ющсйся состасмсй частью норм экологического права. В существующем ЬахонсД'ат.ьствс по охране окружающей природной среды эм>ие»л1ческий мохекигм рвгулироввиил зоологического права, по существу, сводится л уетзноиле-»ик> платежей эп выброс, и не отвечает ссеременным требования» рыночной зюноми»:.

Установлено, "то достаточна елочные налоговые и цзноаые спсгл'Ы регулирования могут услпиро фунед-онирсвагь лишь к случае едекосгоого информационного обеспечения и единого методологического подхода'к оцекле экологических бгаг и услуг.

Пяининсотся, что выработка стратегии управления должна Сазирсс-ьт:,-сг. не на выбора между регламентированием и SKonoutr-vaan стикгупировгни* ем, а из дост^,ч«нии правильного соотношении ме>.<ду различными иньтрукся-теми регуяирспакия. Пои этом •'«итквоется, что пэдлчюк'е рынэиные отмщения по поводу окрух'Згощей природной среды пока нэ скопились, с ссно::-:.ог', Из-::? отсутствия методологии ценообразозания на эколог ичзечкг,- р-.-сурсы.

Рриются коицзпция огокзмичесого ыеханйз-.и прасогосо рзгулкрэд» w.'-s а>опсг1*.ч*ских прозлгк, страиечнгя с локзлчиои. S'-aoiiu, исходит из сг.<> дус цих г;;по>'ын>;й:

.-(n.-ori-Mr-c/n чпотг.а co'/zitTOLUifi среда г.сгыьгся редки*" ресурсом и 'V,-ми:.- из иай-чвйшихф^хторс;» пр'-изрьдства; -

З1'.ог,огичес<и чистая окружающая среда яаляэтея "тсссрок-." псстсчн.-'.ого

поскольку ньляотся основном услоьием м-'ами; экологически чистин окружающая сродь сы.-одм;; (ее, рвд>»>; ьс'сл.оч.'ни-ev) яьляется продуктом труде природоохранной и приоодозомл-ансвчтхпьной дан ,'s лихости:

' необходимо создание c><crcv,bt учета и оцси.<к прпродно-ресурс.чо.'о потенциала природных территорий (у.адастроз) на осно.л оОц+зГмгетоцоло.-шi с .цдлдо образоаания единой системы сбзспочсния вколсгичоспой инфорУйц.-.с?, управления природолэлвэооаьиом на федеральных и тг рритор«?.льнул урсо-нях; ' . -

необходимо совершенстоовлниь системы' нормативных донук-анто*;, регламентирующих зкопогичзски-j условия и требования дпп прирадопол^зэ. вопия посредством процедуры лицензирования, сертификации, кзотирезани:' и лимитирования;

необходимо осуществление количественного и кач-зстеемного учзта состояния окружающей среды, проседание сравнигвльно." и кокппокснбй социально-экономической ез оценки^ возможных направлений использования;' -,

обеспечение экономической оценка природных росурсоа" нз сснебз ц"н мирового", внутреннего или регионального рынхоз на продукции, проиггоди-мую lij данного природного ресурса или на сау. ресурс.

Одна их основных концепций Згкона - это его соганнзуищзч рол:» с создании действующей системы провоосго ра/улиро&аная охраны окр/мз'о-щей среды и экологически чистого природопользования, состоящей из *ои-ллекса норматиэно-лразосы,; ¿¡Онумантсз и структур управления в услоячях субъаета Российской Федерации.

Оргеншуюцуя концепция разработанного проекта закона опредолчэтся ослЯекност»:« практического применения норн экологического г.реяя в условиях су&ьэктя бедвряции, где имеется кножэстоо структур управления, язляю-НП1ХСЯ территориальными сргонсци специально уполномоченных _ государств-:ных оргакоп, гзнимающихся природолользоаскием и охранбй .окружаю-_ цнгй Среды. Отекла еозк'/кзют необходимость приведения в чдпн/ю систему иерм с^ологич^ексгр орвг.5, г.с?,2ог.>'игл1£/;о планировать' их" дальнейшее развитое с уч-зтом т'асти:-!* условий, а тгигуэ прийгденио га систему структур упрач-кгк:.»1 и (ооряинации "■< действий 1 ссет-:=«>гет-.и с принципами теории уприч-

В концентрнрозгинсм сидв концепции проекта Эакснз "Об охрено сгругхлоцэ.Ч ерэды Тульской обягети и зкологичоски чистом природопользовании" сгклъчается я том, что ..зто яслл-аНкЛ нсрчатир.н.о-прзоссси зет, осно-гч'лч. федср?пьсыч З-згснах сгргны енрукгжщей среды и использования природных ресурсов, уишвчющиЯ уасткыо усясзич и являющийся базой для рзззнтиа грзвсаых и нэрмати&ных документов, регулирующих экологические првэоотнеачнря ка территории Тудыжсй обмети и стимулирующий развитие чголегичесуи чистого природопеяьгея-'.киз.

Разработанный Яагон "05 0)>р.~на срубающей гредм Тульской области и :-.-;о-оп.мгс:<и чистом прррогеполыеввнк«* содержит 3 разделоч и 176 статей. Учитывая, что о России отсутствует сп:..;т законодательства, реализующего права суйъекточ Федерации о сЗлаоти охраны окру^защгй среды и природопользовании, проект З-с.она был рлзослпн ро все органы управления субъектами Фяд»рации России, а товха а заинтересованны-» министерства и ведомства прзйэтальстэа (пеггаг 400 экэ). Подавляюще копичаства отзывов имело положительный характер. тульской Ду«ой Закон был принят 5 лс-рзом чтении. При обсуждении .было отмочено, что предлагаемой проект Закона позволит: иметь э Тульской области базовый прогзоЕой акт, прляодящий я единую систему нерчы экологического лрпНа и позволяющий планировать дальнейшее рпзаитип норм общественных отношении в области схремы окружающей среды И рационального использования природных ресурсов с учетом местных условии, э том числа и дпя эколегмдацни сблдстных нормативов хозяйственною, административного и других Еидоа права;'

организовывать и координировать работу управленческих структур, за-нимаюи'^хся допросами окрасы ок^кзющ^Я среды н использования природных ресурсов;

повысить роль исполнительной и лродстяаительных оластей области а вопросах управления охраной окруявйнцей среды и природопользовании;

псаыецть роль общоствзнноети о вопросах дологического контроля, при принят!',»' уэг.езьи рвшэннй- пркродопользепания и развития хозяйственной деятельности;

практически рвалм-'озэть принцип предотвращения экологического уиррба за счзт резЕитич'сквгшы элегических требования и ограничений к мтеннэацми и-гадай»» хозпйстпаннсй и иной доятальности, и применения торриторилльных и производственных "»«рмзткзвэ использования (изъятия) пркредиых ресурсов и нормативов воздействия из окрукеющую среду;

исяопиовать .стгрсгииныа информационные технологии и накопленную научную информацию о состояния сгдокгаоирЯ природной среды Тульской области для создания мастных территориальных и произзедстзенных норма-

iiibcis и оригинальных систем контроля за выбросом предных веществ от производственных и других источников;

создать действенную систему и инфраструктуру Экономического механизма n;uiLosoro регулирования общественных отношений в области охраны окружающей среды и гхэлошчсски чистого природопользования,-адаптированную для условий рыночной экономики Тульской области;

устранить пробелы а правовом рогурировании обращения отходов, объемов живой природы и ландшафтов и осуществить комплексный подход к о уране живого сообщества "экологических систем Тульской области;

обеспечить возмещение ущерба, нанесенного окружающей среде и ¡раждангм чорез экономический механизм экологического права.

Созданная локальная нормативно-правовая база позволяет реализовать информационно-справочный функциональный уровень в системз .упргв-ленпя территорией Лицом Принимающим Решения.

Проблема решается зз счет организации на основе локального природоохранного законодательства единого информационного пространства на сск«в компьютеризации процессов получения, обработки и хранения текущей информации, необходимей для использования имитационных моделей выбросов загрязнителей в окружающую среду от всех предприятий региона. Си-c;ev>a пз норматиано-правовому контролю служит динамическим инструментом ьнзяиза ситуаций и тем самым позволяет, снизить вероятность безнаказанного нарушения природоохранного законодательства.

Структурно-справочнс-пнформационная система состоит из двух частсй.ч-1нвариантного ядра и настраиваемой части, что позволяет • учитывать практические интересы конкретного пользователя и физические особенности решаемой им задачи. ■ • .

Общая структура спразочно-информзционной системы по иорматиано-правезому контролю территории состоит из-следующих основных подсистем (верхний уровень): подразделение администрации, управляющее механизмом эсолого-блономического регулирования воздействий на окружающую среду; производственная сферj; нормативно-правовая. база; пространство. Выбор именно таких подсистем на верхнем уровне иерархии обусловлен реализацией в этом случае принципа наименьшей связности.

Макроструктура и структурно-функциональная cxewa региональной справочно-информациснкой системы состоит из подсистем каждая из которых представляет собой сложную иерархическую структуру. На самом верхней урейне иерархии можно получить только самые "общие сведения об объекте. Лрсщачгьясь последовательно по уровням иерархии вниз, можно получить уме более подроикыз свадония о составе системы. РазркЧога.нная структура системы позволяет, с одной стороны, обеспечить эффективное пл&шразгнио технических мероприятий по _еа внедрению ■ на ссай территории области (гиделип приоритетные направления и определив конкретные сроки) и, с другой стороны, уже на лер?ых этапа* включить мгхзнизм действенного контроля за соблюдением природоохранного законодательства и отраЗзтывать зло-комические методы стимулирования экологически чистого Природопользования.

- Для технического обаспечения системы в информационно-аналитическом центре администрации Тульской области устанавливается ПЭВМ производства фирмы 18базе микропроцессора Pentium, с тактовой

члгтотей нз зиус Ой Мп£ »йдготер»«ш?п Тг!пЙгоп, 20" $иШ«сеп фирмы Оспу. Эта мошки» годглктмя чярэт молимы я е^деяянны'з тслзфоны с моего- • ГУМ ГСГ'П'.ПУГ-.рОМ,' а няучно.ч центра Тульского госудгостссн!«ГО

п*н1г«оспо<п уче'3?р£:(гэтг!. п кзчй-отго ногтс.зого компызтгурз иапльзуетсч

пс-"?.! лржгзедет* Оч'1- тзктоес.я частота -которого трк-

гв '."¡гц. "осгсег-ой псдчТ|ечсн *-: ц-~:1фзлыч;м/т<пькп^ру нпуч-

наго цчнтр™ ТулГТУ, я г-1' мтергао кгюяьзугсся П5ВУ лрзч'зедгт

игг ■■.■■. регу ои :?:>:< с ТйТосой частотой нз ь

£0 Г-'.гц; з*«&5атср«е»ги1 ТПгНгоп/ ?"" (ЗцИКк'л фир«< 8с>ту. Мссток>й «?мруо-1С"15(5у (чего ТугП'У тгг«> ч-'ррз и сыдел-гнкыв •»егк'Ьоку

ииф:.:зу*.'>у,1 ^^¿»рстг'смиых сг.ук'у рпсио.-г*опсгя,-"1.5?со ¡'.ггоркигз "Гб-ряюср"гтгрзиьлкыч агзрийныч выносом сгц'-.тгз Чвг^сьтаккЛ А2С и ^атуриь'я ркгг^рида^тьг на >:сн-трелмва пощаде* а агч'.ч нии г. р-гр^З-.^нн^-'ч ег.5во*зка епррдрпг'»«* «жроэт« каитег.тиг.иого *с:"»>фчц»емге рчффузил,

г.рдайссч ч'чнэ р^зио^кге)/,»*!. в псчг<?, гасру/чти осн->-Р.яп рззг'Счзггм^ь-'ч' те-бротич'^сих ^тем^ер^-сг^П по оротюз-

ну»: ргяюггетпжгап;.'' ситум4*'тггТ'ИГОГиЗяеун;вгтгу»и',сЛ бпзо

дс-г'нь::;. г.'.этодгжз ег-р?д'м№-'.5!г! средине,¡угед«

тяонэ-З дг'У И'-с-зпн'гя, «чяг'лгеячг.г» на терркт^лм, мгрязны;-

к'сй ег.гр'/.Пч.гП порозом радиоакти^а-ч? Еенрош Чг.ркоЗыя^с-юП ДОС, по-ггепигч» ргграбэтеть фу1!»!::о.!{.'Ды<у!Э структуру с.юте-'ы ;:,огозыи на-

гругок, э тгс;:з кс.'Лтлгте префтичлух ерзлтга для сЗ рзаячгярм. •Рагр.\5о-детодэяогкЯ сцонг-л реяиоодаястчодасЗ егуг/ацки позяслпла сформу-ядаэгпть есис9!>1«5 ¿анцгпци»; иорксткййо-гра'оз^Г) со о."рм<э скружаю-щзй ¡трэды п /юцпэчаы&ну прУ.г.ряояакьззг.а:кррятсрай,- гетря-жгун»«* радиоасткеньав» скщоетдаии, и рэгляза-дать гт «нцсгс{1<и а пэкальном Заэд-коддтсльстсо • Гульс/.с-й облясш. РеарпЗогсиньеа ?.!зтодич-зс»--1 пояожэиия спрачочно-инфор^зциоияой с:;стауы по контр-эли хз айюяквя^см гтриродо-ох?.:ниого зсконодатсльстпа гйлокилт сргЕ::идйц ;снку:1 и тох«ич?с5у!о огно-'у по оффяктигнегг.'у упяо5лсн1"-з соцнзгь«я-с-яивточ'асяи?1;1 смэтсмвмй. .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .

На осноэакии выполненных гг.спсри;1-:нт?.льных « тсорэтичзски.х иосло-деваний устаноалены новые я уточнены сл-'в^гструющла димгмичзскио законо-.мврности миграции радионуклидов з почвах н трофячвел« цеплх, а тзхжв разработаны новыо тзершмчаеша положения мзтодологии управпенип ра-дт'Зоологической обстановкой промышлокно-рззвитого релиона, повышатацне достоверность прогноза доэоеых нафугок няселяния, прожингющзго а лоне радиоактивного слада Чернобыльской АЗС, и качество норйативно-лрвзового обеспечения управленческой деятельности, -и пврпхщмся существенным рр-стижением а развитии этого перспективного научного направления охраны окружающей среды. » •

Основные выводы, нау чные, и практические результаты работы заключаются о спздуздцвм:

, i. Миграция радионуклидов представляет собой случайный процесс и их концентрация в почве и трофических цепях подчиняется конкретному закону распределения в фиксированной точке.

Процессы, определяющие общую интенсивность мэссояереноса радионуклида, являются стационарными слученными процессами и детерминированная составляющая ь рассматриваемых объектах может быть представлена в виде суперпозиции полей концентраций, обуслозленных действием каждого элементарного миграционного процесса '

2. Фактические вертикальные профили удельной активности почв представлены монотонно убывающими и волнообразными профилями, имеющими размытый фронт. Волнообразные профили удельной а.ггиБности имеют точку, соответствующую максимальной концентрации ""Cs и расположенную на глубине 0,005...0,020 м. Точка максимума концентрации wCs перемещается вглубь почвенного слоя с течением времени, при этом волнообразный вид профиля удельной активности сохраняется. Оба типа вертикальных профилей соответствуют качественному виду решений одномерных уравнений параболического типа в честных производных..

3. Динамика миграции радионуклида в почве характеризуется полам его концентрации, которое меделмоуется решением одномерного уравнения Параболического типа для гюпубес' •■»чечисго пространства, полученным при нулевом начальном услояии и граничном условии третьего рода. Для значений коэффициента аффективной диффузии 13 Cs's почзе 0,04...4,5 си'/год, средней скорости конвективного переноса 0,055...1,0 см/год, периодов времени, превышающих 5...10 лет, и глубин.-/ более 1...2 см, мо;-<но с погрешностью, но превышающей {0,9...■4.93)10'®, представить теоретический профиль концентраций в аидэ произведения трех экспонент.

4. Разработаны способы определения средней скорости конвективного переноса и коэффициента диффузии радионуклида в почве, константы скорости обмена радионуклидом и мощности заппоаого выброса рздионуклкда на поверхность почвы. Практическая апробация этих технических решений свидетельствует том, что разработанные методические положения позволяют получить достоверные 'оценки кинетических параметров миграции радионуклиде

почвах, загрязненных его залповым выбросом и подтверждают пригодность разработанного методического подхода для оценки кинетических параметров миграции любого загрязнителя, выпадающего на внешнюю поверхность почаы при его залповом выбросе о .атмосферу.

Б. Разработана структура динамической компортментной модели долго срочного прогноза результатов накопления и макропереноса РН с сельскохозяйственной продукцией. В качестве математического описания прогнозной модели использована система, состоящая из обыкновенных дифференциальных уравнений для описания динамики накопления и переноса РН и уравнений связи для прогноза последствий его массопереноса. Математические положения динамической компартмвнтной модели 'и результаты вычисли- • тельного эксперимента послужили основой для разработки методики долгосрочного прогноза последствий накопления и переноса РН с продукцией в аг-росистеме..

6. Разработаны методические положения оценки интенсивности пере-, носа радона в угольном пласте, шахтных подземных водах, вентиляционных воздушных потоках и выбросов радона а тропосферу с учетом интегральных

а'рогаэодинлмкчосгих характеристик шахт, что позволяет создзть систему автоматизированного контроля зэ валовыми выбросами радона с использованием существу»!цей базы дччных и рзесчитто- долрлнгтлльнуо дозу обпучакип, обусловленную,позрвисгамом садонп на чзпсвека.

7. PaspsGoTaHi' методнчог.у,-^ положения расчета bhwhoS и утренней до- облучен:?", населения лромивзлщего кз территориях,. загркзнониь'* u'Cs, которые оснозызаогся из м9Тод$«*сск«х уке.?зькйх МУ.2.Т.091-ЙЗ. и дополнены уяангвг.емчикй зс>т>гоы-.:рчопяьп1 «-«лрации влджжуглмдез я почве п еыдвпзиидмм ряд она из udxthwx wpaSerrs, погзоля^цио прэгнсзисоззти ДОЗОЭЫ« нагрузки ? Я'обнй И0'.;янт B¡??f<"-h11.

8. Рззроботанэ р$г«>н»л*изя и'.-рмлт/'чо-чре-зой.ал блзз. ло^.;олг:с!Д'>" рОЭЛИЗС'УЫВПГп прсгногнь'3 cqaw'it рзаиС^.'ОЛОГИ'-гС/.ОЙ ситуации С ИСЛ0ЛН70 евчисм фрсй.мосей кздяли п-едстнилон;-:? лнзмиЛ, я o<xo?g гоюрэй находится, Затон "Об охрено огружа чщой ср»;;*! Тульской области и эколсгч'-'сс;-'/, частом природопояьтоги ¡ни', основная оомцвпцця • которого заключатся том, .что ото локальный мор,мат о «j-nprscr.otS «<т, ооюезнрый из фо.д«рлльны>. Зачонак охрены огрукчтцей среды и ислопьзсяпн^л природных рчегрсор.

•учишввюший ríccTHWo уеллпит и л2Г»аоа|яйс>1 Sajo3 длл рагч;:ткя прягсоы» и нор'/атмзных докугееитоз, регулирующих эюлоте."гс<йЮ правоотношения чв территории ТулмхеЛ oCmscv и сг'.тчуч^рур^дмй р^зеитио охелогече««! 'мгго-ГО ПрЮОДСПОПЬЗСЗ?» |!>Я.

"X Ргкрзбогзня 1'он!;элц'"я ;гс.<с\-лч5с!'ого v&rcwm праяазого р-згупч-рзгмния'экслсгкчвсм'.х npoOne:*, у-лт.-'сп! зщчл, что ччопогичсосч чистая огру-

жзгсцрт среда яэлг...-тсч р8ппгл рзг/рсог* и одним из вп,унойш;.'х фекгороп

прочзтздетпа, и яог-яотсл продусгом груда природоохранной и лриродсросст з-невлтольь'ой деятол:,нести, л гч««в потогыепющвя необходимость сзз,»анил системы учетп и оц-ктеи прирсдно-ресурснето потенциала природных территорий (кздэстроз) нл основе оСчцсЗ методологи с целью образовании «ДИНОЙ СасГвМН оОвСЧЗ-'Sí«« С.';0)10П!Ч"С'.'.0Й имформгцией упрпвявния прнгодо-ПСЛьЗОГанИеГ.1 ми ф«С\е'рпГ,!эН!..1Х И ТС-ррМГОрЧХЛЪ'-'мХ уровнях, С0.1ДЭЮШИЧ ОСНО-гу для обгепочони.) о.-сзночичссгсй о^сжи природнчх р^сурсср из баз« цен -wipocoro, чнутрскиого иди рйптенагьнсго рунй» на продукцию, производимую из данного природного рссурсэ или на сам ресурс.

¡0. Прздлсг-г'.снч йнфоргариомно-спразочняч ctctsmj, позволяющая p-ifwiisosan- по,<--::<.ную норпэтионо-правору» базу на функциональном урсене -о систскв унрврлеичя территорий. Яйцом Принимающим Решения за счет организации информационного пространства на основа 'ч-чпыотеризеции гро-цзсссв получении, обработки и хранчнкя текущей информации, кеобходи-г,'*он для испопьзэчангя пг.тта'лтент« моделей выбросов заф-ззнител-ч! о о*ружаюи!у»0 сроду от t?csx прэдлридтий региона.

Оа-ювнмо пояопения дисс^ртаики опубпикоо.зим в следующих рэЗотгх авте.'-ч: ' ,

1.К<ччурин Н.?.1, Кузнецов A.A., Сгиридозл Т.С. Шагоматичгсксэ медп-лироознив мифрцич цозия-137 а почне ,'/з Вс^российсетя иаучн?-иотодичеекш ганфвренцит "безопасность жмгнедзятолыюсти' чэлооека"; Сб.ст./МДНЭБ. - С.-П.,1994.-С.4?-4п. ,

2.Eoco!ov EM., Kachurin-N.M., Kouznetsov A.A., Svindovs T.C. Systsm of imitationc! for forecasting Iiis "''C= iteration in the radioactive trsges zone at tha

за

Chernobyl Atomic Power Stationfaiiure/Zlnternational Symposium on radiation safety/ Moscow, 1994.-P. 101-103.

3.Качурин K.M., Кузнецов A.A., Свиридова T.C. Эмпирические закономер- ■ ностй нгртикального распределения 1J'Cs в почзах Тульской облас-ти//ИзВ0Стия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула, 1994.'-С.60-68.

4.Качурин Н.М., Кузнацоа A.A., Свиридова Т.С. Физическая модель и ш-тйкатичзское описание миграции радионуклида в почвенном слое// Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула,1994. - С.68-75.

5.Качурин Н.|У.', Кузнецов A.A., Сциридова Т.С. Математическая модель прогноза вертикального распределения шСэ в почвах ненарушенной структуры// Известия ТулГТУ. Серии: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула,1994.-C.7S-82.

6.Качурин U.M., Кузнецов A.A.," Свиридова Т.С. Методические положения оценки кинетических параметров млгрэции радионуклидов в почве// Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнёдеятел&н0стипПупГТУ,-Тула,1994. - С.82-89.

7.Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Математическая модель динамики содержания Cs е почвахнарушенной структуры// Известия ТулГТУ. Серия: "Экология, и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула,1994.

-с.вэ-ез. - '

З.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Система имитационного моделирования радиоэкологической ситуации на территориях, пострадавших от аварии на ЧАЭС// Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности" / ТулГТУ ,-Тула,1994. - С .93-103.

• а.Сохолов Э.М., Качурин НМ., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Прогнозная модель оценки дозовых нагрузок, обусловленных внешним гамма-излучением// Изсастия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула,1994. - С.106-103.

Ю.Сокопов Э.М., Качурин U.M., .Кузнецов A.A., Саиридоза Т.С. Социальные и правовые аспекты экологичекого законодательства Тульской области// Экологические проблемы регионов России. Тульская область. Информационный выпуск N2.-M.:BHHHrH,1 S95.-C.40-57.

11.Качурин Н.И., Кузнэцоз A.A., ЛвСедое A.M. Эмпирические закономерности накопления шСв е растительной масса на территории Тульской области// Изовгтия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности*/ ТулГТУ,-Tyna,1SS4. -С. 11 СМ Ж ' '

т2.Соколов Э.М., Качурки Н.М., Кузнецов А.'А.,.Д1ебедез A.M. Математическая модели макрог.зрвноса ,3'Cs продувами растениеводства// Известия ТулПУ. Серия: "Эхолоте.) и безопасность ий13недз«тельности7 ТулГТУ,-Тула, 1994.-С.118-124.

13.Кичурин Н.М., ;ч,::.чсцо« A.A., Лебедев A.M. Математическая модель миграции радионуклида в двухслойной среда //Известия ТулГТУ. Серия: "Эхопогия и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ, -Тула,1934. - С.103-108.

14.Кузнецов A.A., Качурин Н.М. Повышение эффективности проветривания протяженных подготовительных выработок а углэкислотообильных шахтах/ ТулПИ.-Тупа.1965. - 42с,- Део.в ЦНИЭИучоль 17 16.35, N3-104.

15.Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Фейгин С.Д., Кузнецова М.А. Система 'правления эколого-экономическими отношениями в угледобывающих регио-iax // 1 Международная Конференция "Проблемы создания экологически чис-"ых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и пере-заботки отходов горного производства"; Сб.ст./Тула,1996.-С.114-115.

16.Кузнецов A.A. Радон в шахтах Подмосковного бассейна //1 Междуна-юдная Конференция "Проблемы создания экологически чистых и ресурсосбе-эегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки отходов орного производства"; Сб.ст./Тула,1996.-С.117-118.

17.Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С., Шатовский В.В. Прогноз задиоэкологической ситуации на территории Подмосковного бассейна //1 Международная Конференция "Проблемы создания экологически чистых и ре-¡урсосберегающих технологий добычи полезных ископаемых и переработки зтходов горного производства"; Сб.ст./Тула,1996.-С.127-128.

18.Савченков В.Е., Кузнецов A.A., Братчикова В.Г., Колябина H.A. Пер-;пективы использования углей Подмосковного бассейна для производства ор-анических удобрений И 1 Международная Конференция "Проблемы создания жологически чистых и ресурсосберегающих технологий добычи полезных ис-гапаемых и переработки отходов горного производства"; Сб.ст./ Тула, 1996,-;.193-194.

1 Э.Кузнецов A.A. Метод оценки газовой ситуации протяженных подгото-¡ительных выработок углекислотообильных шахт II Подземная разработка "онких и средней мощности угольных пластов; Сб.науч.трудов / Тула, 1990.-;.143-148.

20.Данилов-Данильян В.И., Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A. Проект Закона об охране окружающей среды Тульской области и экологиче-жи чистом природопользовании. Тула, 1995.

21 .Соколов Э.М., Левкин Н.Д., Качурин Н.М., Кузнецов A.A. Экологиче-жое право промышленно-развитых стран // Известия ТулГТУ. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГТУ,-Тула,1996. - С.87-I25.

22-Соколо'в Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Норма-ивно-правовая база по природоохранной деятельности в Российской Федера-(ии // Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятель-юсти'ТТулГТУ,- Тула,1996. - С.125-133.

23.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Результа-ы Тульского эксперимента по созданию локальной экологической норма-ивной базы II Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ТулГТУ,-Тула,1996. - С.133-144.

24.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A. Справочно-!нформационная система для контроля за соблюдением законодательства по >хране окружающей природной среды на территории Тульской области II Из-1естия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГ-У,- Тула, 1996. -С.144-155.

25.Иватанова Н.П., Кузнецов A.A. Основные направления совершен-гтвования статистической отчетности в области учета природных ресурсов II 1звестия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнедеятельности"/ ТулГ-"У,-Тула, 1996. - С. 155-156.

26.Иватанова Н.П., Кузнецов A.A. К вопросу о лицензиях на комплексн природопользование II Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасное жизнедеятельности"/ТулГТУ,- Тула,1996. -С.156-158.

27.Иватанова Н.П., Кузнецов A.A. Экологизация налоговой системы основное направление развития экономико-правового механизма природ пользования Ii Известия ТулГТУ. Серия: "Экология и безопасность жизнеде тельности"/ТулГТУ,- Тула,1996. -С.158-159.

28.Кузнецов A.A., Лебедев A.M., Фризен В.Э. Динамика изменений п казателя здоровья населения Тульской области // Вестник новых медици ских технологий. Тематический выпуск: "Болезни и недуги эпохи социально и морально-этического излома" / Тула, 1996. -С.47-48.

29.Кузнецов A.A., Лебедев A.M., Фризен В.Э. Модели прогнозной оцен! накопления wCs при миграции по трофическим связям // Вестник новых м дицинских технологий./Тула, 1996.-T.III, №2 - С.30-33.

30. Кузнецов A.A. О проекте закона Тульской области "Об охране окр жающей среды и экологически чистом природопользовании" И Материалы н учно-практической конференции "Экология и общественность"; Сб.ст./ Т ла,1997.

31.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A. Оценка экологически риска в задачах ситуационного управления // Конференция "Менеджмент маркетинг в производственной сфере"; Сб. ст./ Киев, 1996. - С.55-56.

32.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Заяви N94-027514, выдан патент N2057338. "Способ определения скорости кснве тивного переноса радионуклидов в почве".

33.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Полож! тельное решение по заявке на изобретение N94027900 "Способ определени коэффициента диффузии радионуклидов в почве".

34. Кузнецов A.A., Мелехова Н.И., Новикова Л.Ф. Положительное реик ние по заявке на изобретение №94027077/04 "Средство для предпосевной оЕ работки семян сельскохозяйственных культур".

Зб.Соколов Э.М., Качурин Н.М., Кузнецов A.A., Свиридова Т.С. Полож1 тельное решение по заявке на изобретение N96115245/28 (021797) "Спосо определения константы скорости изменения содержания радионуклида в not ве".

подписано в печать РМ.&.х. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типографска N 2. Офсетная печать. Усл. печ. Усл. кр.-отт.^З Уч.-изд. л.<,.С.Тира: экз./^Й Заказ ¿/¿Тульский государственный университет. 300600 Тула, проы Ленина, 92. Подразделение оперативной полиграфии Тульског государственного университета. 300600, Тула,ул. Болдина, 151.