Загрязнение компонентов наземных экосистем 3H, 90Sr, 137Cs и 226Ra в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ радиоактивных отходов

Латынова, Наталья Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Загрязнение компонентов наземных экосистем 3H, 90Sr, 137Cs и 226Ra в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ радиоактивных отходов
ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Загрязнение компонентов наземных экосистем 3H, 90Sr, 137Cs и 226Ra в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ радиоактивных отходов"

00'348Бааь На правах рукописи

ЛАТЫНОВА НАТАЛЬЯ ЕВГЕНЬЕВНА

ЗАГРЯЗНЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Зтт 90е> 137/"|_, „ 226г>

Н, Ьг, Ся и Ка В РЕЗУЛЬТАТЕ НАРУШЕНИЯ МНОГОБАРЬЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ХРАНИЛИЩ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Специальность: 03.00.01,- Радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

-3 ДЕК 2009

Обнинск - 2009

003486898

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Обнинский государственный технический университет атомной энергетики (ИАТЭ)

Научный руководитель: кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник Козьмин Геннадий Васильевич

Официальные доктор биологических наук, профессор

оппоненты: Сыпин Вячеслав Дмитриевич;

кандидат биологических наук Сюняев Николай Константинович

Ведущее предприятие: ГУ «НПО «Тайфун», г. Обнинск

Защита диссертации состоится «17» декабря 2009 г. в 9~часов на заседании диссертационного совета Д 006.068.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии по адресу: 248032, Калужская обл., г. Обнинск, Киевское шоссе, 109 км, ГНУ ВНИИСХРАЭ Россельхоз-академии, Диссертационный совет. Факс: (48439) 6-80-66

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИСХРАЭ

Автореферат разослан «...» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета O.A. Шубина

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время на предприятиях атомной отрасли поступление в окружающую среду техногенных радионуклидов строго контролируется, но остается нерешенной проблема обеспечения экологической безопасности временных хранилищ радиоактивных отходов (РАО), созданных во второй половине прошлого века без должного учета природных особенностей территории и обеспечения необходимого уровня защиты. В отдельных случаях наблюдается утечка радионуклидов из емкостей хранилищ, поступление их в окружающую среду и вовлечение в биологический круговорот. Особенности такого радиоактивного загрязнения и возможности вовлечения радионуклидов в пищевые цепочки изучены недостаточно. Оценки риска радиоактивного загрязнения, разработка защитных технологий требуют понимания механизмов, процессов и факторов, регулирующих подвижность радионуклидов в горных породах, грунтовых, поверхностных водах, дисперсию в почвах, поступление в растения и организм животных и человека. Работа посвящена изучению процессов миграции техногенных радионуклидов, поступивших в окружающую среду в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО, принадлежащих Государственному научному центру «Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского», г. Обнинск (ГНЦ РФ-ФЭИ), и оценке загрязнения наземных и пресноводных экосистем. По геоморфологическому строению, ландшафтно-геохимическим характеристикам изучаемая территория достаточно типична для средней полосы России, что позволяет использовать полученные данные при рассмотрении аналогичных ситуаций в других районах.

В основу настоящей работы положены результаты исследований, выполненных в рамках НИР по темам: 21501 «Комплексное радиоэкологическое обследование объектов окружающей среды и техногенных сооружений регионального хранилища (№ 227) РАО» (Госконтракт 5.28.05.3157 от 04.04.05), НИР «Оценка экологического риска для природной среды и здоровья населения в районе размещения хранилищ радиоактивных отходов (РАО). Решение региональных радиоэкологических задач и проведение полевых учебно-исследовательских работ при подготовке специалистов-экологов» (Госконтракт №156 от 18.07.07) и ряда поисковых тем.

Цель исследования: изучение характеристик загрязнения техногенными радионуклидами наземных и пресноводных экосистем и оценка радиоэкологической обстановки в районе размещения проблемных хранилищ РАО, принадлежащих ГНЦ РФ-ФЭИ

Задачи исследования:

- На основании анализа региональных гидрогеологических характеристик и процессов поступления трития из емкостей хранилища РАО обосновать возможные пути миграции 3Н в поверхностные водоемы и водозаборы г. Обнинска. Исследовать сезонное изменение концентраций 3Н в водозаборных скважинах и родниках в зависимости от расстояния до источника хранения тритийсодержа-щих радиоактивных отходов. Дать оценку радиационного риска для населения при потреблении 3Н-содержащей воды.

- Изучить влияние геоморфологических, геохимических и гидрогеологических характеристик территории в районе размещения регионального хранилища РАО на поверхностную и внутрипочвен-ную латеральную и вертикальную миграцию радионуклидов 908г,

226Ла. Выявить участки их аккумуляции в супераквальных и аквальных ландшафтах притеррасного понижения.

- Изучить особенности распределения 908г, 137С8 и " Ла по вертикальному профилю почв при поступлении их с грунтовыми водами; дать оценку подвижности и потенциальной биологической доступности радионуклидов на основании определения форм их нахождения в почвах.

- Выбрать индикаторные виды организмов и определить размеры накопления 908г наземными растениями и животными на участках локального загрязнения почв.

Научная новизна работы. В работе рассматривается малоисследованный аспект поведения 3Н, 908г, '"Сб и техногенного 22бЯа - миграция радионуклидов в компонентах наземных и пресноводных экосистем при поступлении их в окружающую среду с грунтовыми водами вследствие нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО. Впервые описаны региональные пространственно-временные закономерности радиоактивного загрязнения компонентов сопряженных экосистем долинного комплекса реки Протва. Выявлены гидрологические и геохимические процессы, приводящие к форми-

рованию объемных радиоактивных источников, вызывающих хроническое загрязнение наземных экосистем в районе размещения регионального хранилища РАО и включение радионуклидов в биологический круговорот. На основании исследований направления и скорости горизонтальной миграции радионуклидов определены размеры ореола радиоактивного загрязнения и проведено уточнение радиационного риска для городского населения при потреблении воды, содержащей 3Н. Выявлены особенности вертикального распределения радионуклидов по профилю почв при поступлении их с грунтовыми водами. Выявлен организм-индикатор локальных участков загрязнения окружающей среды 908г - Вгас1уЬаепа/гийсит.

Теоретическое и практическое значение работы. Направление потоков поверхностных и грунтовых вод, особенности литологиче-ского состава горных пород и почвенно-геохимических условий определяют пространственно-временные закономерности распространения радионуклидов при нарушении герметичности емкостей хранилищ РАО и поступление их в сопредельные экосистемы. Полученные в работе зависимости объемной и удельной активности радионуклидов в природных водах и почвах от расстояния до источника радиоактивного загрязнения, характеристики распределения радионуклидов по профилю почв и накопления их растениями и животными являются входными параметрами моделей, используемых для описания поведения радиоактивных веществ и оценки риска загрязнения компонентов природной среды.

Результаты выполненных исследований расширяют теоретические представления о механизмах, процессах и факторах, регулирующих поведение радионуклидов при поступлении их в окружающую среду в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО, созданных в пределах долинных комплексов в средней полосе России. Новые экспериментальные данные могут быть использованы при решении практических задач, связанных с проблемами экологической безопасности территорий, прилегающих к объектам ядерного промышленного комплекса.

Впервые представлена оценка радиоэкологической обстановки в Обнинском регионе, обусловленная более чем 50-летгшм функционированием Государственного научного центра «Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского». Для рассматри-

ваемой территории актуальны следующие экологические проблемы, не представляющие реальной угрозы для здоровья местного населения и биоты, но требующие ведения систематического радиационно-экологического мониторинга:

- За1рязнение окружающей природной среды севера Калужской области тритием, что представляет собой пока практически нерегулируемый источник техногенного воздействия.

- Формирование в геологических средах объемного радиоактивного источника глубиной до 10 м в результате утечки и 226Ла из емкостей регионального хранилища РАО. Данный источник техногенного воздействия также является практически нерегулируемым.

Личный вклад автора. Автор принимала непосредственное участие в планировании, организации и проведении полевых радиоэкологических исследований, отборе проб и первичной подготовке их к измерениям, статистической обработке, обобщении и анализе результатов, проведении расчетов и подготовке научных публикаций. Автором дана комплексная характеристика радиоэкологической ситуации в районе расположения хранилищ РАО на основе изучения пространственно-временных особенностей поведения 3Н, и Яа в природных экосистемах. Выявлены особенности распределения удельной активности ^Бг, 137Ся и 226Ка в почвенном профиле при поступлении радионуклидов с грунтовыми водами. На основе исследований биологической доступности 908г и размеров его накопления в раковинах моллюсков дана оценка возможности их использования в качестве индикаторов точечного загрязнения среды 908Г.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пространственно-временные особенности и количественные показатели миграции радионуклидов, поступающих в окружающую среду в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО, закономерности формирования объемных источников загрязнения. Величины радиационного риска для городского населения при потреблении воды, содержащей 3Н. Геоморфологические, лито-логические, гидрологические и почвенно-геохимические показатели, определяющие параметры латеральной и вертикальной миграции радионуклидов.

2. Результаты исследований биологической доступности и биогенной миграции 90Sr в растительности и раковинах наземных моллюсков. Оценка возможности использования в качестве индикатора

импактного загрязнения Sr наземных моллюсков.

Апробация работы и публикации: Основные положения работы и результаты исследований докладывались на международной конференции «Радиационная безопасность территорий. Радиоэкология города», Москва, 2003; IV Научно-технической конференции «Научно-инновационное сотрудничество», Москва, МИФИ, 2005; 3-й Международной научно-практической конференции «Экология речных бассейнов», Владимир, 2005; IX Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров», Обнинск, 2005; V Международном съезде «Радиационные исследования (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность)», Москва, 2006; V Региональной научной конференции «Техногенные системы и экологический риск», Обнинск, 2008; 8-й международной научной конференции «Сахаровские чтения 2008 года: экологические проблемы XXI века», Минск; XI Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров», Обнинск, 2009.

По материалам диссертации опубликовано 18 работ: 5 статей в научных журналах и 13 публикаций в сборниках и трудах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах, включает введение, заключение, выводы, 5 глав, 16 таблиц, 24 рисунка, список публикаций из 163 наименований и приложения.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследований. Основными объектами исследования явились элементарные ландшафты катенарного ряда склона первой надпойменной террасы и притеррасного понижения поймы р. Протва в районе размещения региональных хранилищ РАО. Для определения степени воздействия хранилища РАО на прилегающие геосистемы были заложены два профиля в нижней части ландшафтной катены параллельно друг другу на расстоянии около 50 м.

Места для заложения профилей выбирались на основании полевых маршрутных исследований. В репрезентативных точках проводилось описание компонентов экосистем, отбирались образцы почв,

растительности и, где возможно, воды. Отбор проб почв проводился послойно через каждые 5 или 10 см с учетом расположения генетических горизонтов. Из верхнего 5 см слоя отбиралась средняя проба. Растительность (травянистая) скашивалась с площади 1 м2 и разбиралась на злаковые, бобовые, разнотравье.

Для исследования содержания трития и динамики его распространения на промышленной площадке ГНЦ РФ-ФЭИ и прилегающих территориях проводился анализ содержания трития в водах контрольных наблюдательных скважин хранилищ РАО, водозаборов питьевого и технического водоснабжения, родников, старицы притеррасного понижения, а также в воздухе и снеге на территории ГНЦ РФ-ФЭИ и ближней зоны.

В качестве индикаторного вида в изучаемых экосистемах была выбрана улитка кустарниковая, Вгас1уЬаепа /гиНсшп, позволяющая достоверно характеризовать воздействие локальных источников радиоактивного загрязнения.

Методики исследований. Для определения содержания 903г в отобранных пробах был использован метод радиохимического выделения с последующим измерением активности радионуклида на сцинтилляционном спектрометре бета-излучения «БЕТА-01С» по стандартной методике определения содержания 908г по р-излучению его дочернего радионуклида 90У.

Содержание цезия и радия определяли методом гамма-спектрометрии с использованием полупроводникового гамма-спектрометра с германий-литиевым детектором (Тип ДГДК-63).

Содержание трития определялось на радиометрах РКБ-07 и РЖС-05. Перед измерениями проводили предварительную обработку проб: фильтровали через бумажный фильтр (синяя лента), для осаждения солей и окисления органики добавляли 3-5 г азотнокислого свинца и несколько кристалликов марганцовокислого калия. Затем пробы дистиллировали. При таком способе очистки на измерение поступает практически химически чистая третированная вода. Измерения проб воды с низкой объемной активностью проводились на жидко-сцинтилляционном бета-спектрометре «(ЗиА1ЧТиЬШ 1220» (г. Десногорск).

В организме моллюсков определялось содержание металлогио-неинов (МТ). Для определения содержания МТ использовался метод

радиоактивных индикаторов, основанный на замещении ионов металлов, хелатированных МТ, на радиоактивный 109С(12+.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Обзор состояния изученности проблемы миграции радионуклидов в природной среде показал, что к настоящему времени эти вопросы в целом хорошо изучены, но практически все исследования посвящены поведению радионуклидов в почвенно-растительном покрове и в водных экосистемах при аэральном загрязнении. В этом случае радиоактивные вещества поступают на поверхность почвен-но-растительного покрова, причем нередко в составе труднорастворимых частиц, и годами задерживаются в верхней части почвенного профиля. Поведение радионуклидов, особенности их вертикальной и латеральной миграции, влияние на биоту при поступлении с грунтовыми водами пока изучены недостаточно.

В то же время, вопросы радиоактивного загрязнения при нарушении миогобарьерных систем защиты ряда старых хранилищ РАО, созданных в середине двадцатого века, становятся все более актуальными. В наших исследованиях рассматривается именно такой путь радиоактивного загрязнения, что важно при оценке воздействия хранилищ РАО на прилегающие экосистемы в случае нарушения многобарьерной защиты. Распространение радионуклидов происходит преимущественно с подземными водами от объемного источника, сформировавшегося в геологической среде вблизи аварийной емкости, причем направление и скорость миграции существенно зависят от геоморфологических и геохимических особенностей ландшафтов, гидрогеологических характеристик территории.

Природные условия района исследований типичны для долинных комплексов южной части лесной зоны, что позволяет использовать полученные в настоящих исследованиях данные при создании систем радиоэкологического мониторинга в других регионах. Необходимо отметить, что ряд природных особенностей территории севера Калужской области способствует миграции радионуклидов. Прежде всего, это избыточное увлажнение, низкая емкость поглощения почв, преимущественно кислая реакция почвенного раствора, развитие эрозионных процессов. В то же время, существующие природные геохимические барьеры супераквальных и аквальных ландшаф-

тов отличаются достаточно высокой емкостью и служат эффективным препятствием для распространения отдельных радионуклидов.

В рассматриваемой ситуации радиоактивного загрязнения среды в районе размещения хранилищ РАО основными загрязняющими

3 90 137 226

радионуклидами являются JH, Sr, Cs, Ra. Миграционные свойства 90Sr, I37Cs, 226Ra обнаруживают определенное сходство: снижение подвижности при уменьшении кислотности среды, увеличении доли глинистой фракции. Важно заметить, что 3Н является своеобразным трассером, позволяющим судить о характере гидрологических процессов в районе размещения хранилищ, что можно использовать при анализе пространственно-временных закономерностей поведения 90Sr, 137Cs, 226Ra, источником которых является старое хранилище РАО, находящееся в сходных геоморфологических, геохимических и гидрогеологических условиях.

Поступление в окружающую среду и миграция 3Н. Основным источником поступления 3Н в окружающую среду севера Калужской области является хранилище РАО ГНЦ РФ-ФЭИ, где находятся три-тиевые мишени. В целях определения характера и путей миграции 3Н были отобраны пробы и определено содержание данного радионуклида в снеге, воде родников и прилегающего к территории поверхностного водоема (старица притеррасного понижения), воде контрольных скважин и скважин водозаборных сооружений. Таким образом, были охвачены основные горизонты формирования три-тиевой аномалии: поверхностный, внутрипочвенный (1-1,5м), грунтовых вод (до 8м), межпластовых подземных вод, используемых для водоснабжения (60-80м). Радиус отбора проб достигал 10 км.

На основании полученных результатов сделаны следующие выводы:

- аэральное поступление 3Н с водяным паром из емкостей хранилища незначительно; при аэралыюм переносе паров НТ и НТО происходит быстрое разбавление концентрации трития в воздушной среде до фоновых значений;

при распространении 3Н воздушным путем накопление его возможно в твердых атмосферных осадках в непосредственной близости от источника;

- основным путем воздушной миграции обогащенных 3Н атмосферных осадков является метелевый перенос с территории хра-

нилища, радиус формирования наземной тритиевой аномалии — первые сотни метров; ири метелевом переносе НТО естественные преграды (повышения рельефа, здания, древесные насаждения) являются эффективными барьерами.

На следующем этапе нами были проведены исследования содержания 3Н в водах контрольных скважин, родников, расположенных как непосредственно вблизи хранилища РАО на левом берегу реки, так и в родниках правобережья, а также расположенных на значительном удалении от промплощадки (до 10км). Глубина формирования подземных вод - от 1 до 8 м от дневной поверхности.

8000 -1

7000 -

6000 -

март

май сект | нояб 2005

дек 2007

февр

в Сооружение 227П, СКВ №5

а Сооружение 227П СКВ №8

а Котлован у сооружения 227П В Старица

В СКВ 145, глуб. <10м

■ СКВ 144, глуб 25м

Е Родник в с/о «Орбита»

■ Родник в

д.Потресово (правый берег)

Рис. 1. Содержание Н в подземных водах и старице в разные сезоны

Объемная активность 3Н в пробах коррелирует со степенью вод-насыщенности фунтов и показывает зависимость содержания данного радионуклида в подземных водах от глубины их залегания. В относительно глубоких горизонтах подземных вод (25 м) содержание "Н ниже, чем в приповерхностных. Отмечается сезонная динамика содержания 3Н в подземных водах скважин: увеличение концентрации в сухие сезоны (сентябрь 2005 г., после длительной засухи и декабрь 2007 г.). Результаты измерения 3Н в воде старицы, питаемой формирующейся под территорией хранилища верховодкой

(1-1,5 м), свидетельствуют об увеличении поступления 3Н с почвенными водами в период наибольшего водонасыщения грунтов талыми водами. При этом объемная активность 3Н увеличивается почти в три раза по сравнению с «сухими» сезонами (рис. 1).

Полученные результаты позволяют утверждать, что наиболее активное распространение 3Н происходит в приповерхностных горизонтах (область формирования верховодки) и преимущественно в периоды наибольшего водонасыщения. В более глубоких горизонтах (5-10 м) во влажные сезоны происходит снижение концентрации 3Н за счет разбавления менее загрязненными инфильтрационными водами, поступающими с большей территории.

Анализ данных по содержанию 3Н в снеге и подземных водах, формирующихся на разной глубине, позволяет сделать вывод, что основная часть 3Н поступает в подземные воды из емкостей хранилища с глубин до 6 м. Увеличение активности 3Н в верховодке в периоды высокого водонасыщения грунтов свидетельствует о наличии достаточно активного водообмена между емкостями и вмещающими грунтами. Уменьшение активности 3Н и затухание сезонной динамики с глубиной хотя и свидетельствует о проникновении радионуклида в более глубокие горизонты подземных вод, но позволяет предположить, что наибольшую роль в поступлении 3Н за пределы территории хранилища играет внутрипочвенный латеральный сток.

С увеличением расстояния от хранилища содержание 3Н в подземных водах уменьшается. В родниках на расстоянии 5 км вниз по течению, а также в родниках, расположенных выше по течению р. Протвы, превышение содержания 3Н над фоном не обнаружено.

Хотя содержание 3Н в поверхностных и грунтовых водах, в зоне формирования которых находится хранилище РАО ГНЦ РФ-ФЭИ, и превышает в 200-800 раз фоновые для данного региона значения, но оно ниже установленных уровней вмешательства. Тритий, поступающий в природные экосистемы в районе хранилища, быстро разбавляется природными водами: содержание 3Н в старице притеррасного понижения почти в 10 раз меньше, чем зафиксировано в контрольной скважине рядом с хранилищем, а в родниках на расстоянии 300-500 м от хранилища содержание этого радионуклида в 200 раз меньше, чем в скважине. Обогащенные НТО (по сравнению с фоном - в 100) воды старицы притеррасного понижения местным

населением не используются ни для питья, ни для полива растений. Таким образом, в пределах формирующихся в районе хранилища экосистем вероятность вовлечения 3Н из данного источника в трофические цепи человека практически отсутствует.

Учитывая, что 3Н проникает с инфильтрационными водами в достаточно глубокие горизонты, были проанализированы пробы воды из скважин водозаборных сооружений. Повышенные концентрации 3Н в отдельных пробах отмечаются на всех водозаборах г. Обнинск, но статистически достоверные аномалии содержания 3Н установлены только на водозаборах Центральный и Самсоновский. Дисперсия 3Н по мере удаления от хранилища РАО с вероятностью 112=0,89 аппроксимируется степенной зависимостью (рис. 2).

расстояние, км

Рис. 2. Рассеяние 3Н в подземных водах окско-тарусского водоносного

горизонта по мере удаления от хранилища РАО ГНЦ РФ-ФЭИ Согласно предварительной оценке скорости миграции 3Н с использованием региональной геофильтрационной модели ФЭИ, только около 0,005% выходящего из хранилища РАО трития достигает водозаборов Центрального и Самсоновского, 25% попадает в р. Протву и 75% распадается на пути транзита. Если принять, что через месторождение подземных вод Центральное, имеющее суточный запас 2,7 тыс.м3, проходит 75% подземного стока, идущего с промплощадки, то коэффициент разбавления стоков составит 8хЮ"6.

Расчетная мощность вышедшего 3Н на промплощадке равна: 0,031 Ки : 0,00005 = 620 Ки. Полученный результат согласуется с ежегодной расчетной наработкой 3Н согласно справочным данным, что свидетельствует в пользу стабилизации условий и объема миграции радионуклида.

Миграция 3Н из емкости хранилища возможна одновременно в двух водоносных горизонтах промышленной площадки при условии сезонного наполнения нротвинского водоносного горизонта и последующего перетока загрязненной 3Н воды в окско-тарусский горизонт на участках литологических окон и по затрубному пространству скважин (рис. 3). Моделирование ситуации показало, что в этом случае расчётное время достижения стационарного состояния снижается до 5-10 лет, причем разброс определяется неопределенностью данных по мобильной пористости известняков окско-тарусского горизонта._

Педмшчпцадга ЙЭЙ ж.«.

МЦ - С5*,'J"'wiKVUi MtWum«* :;<.п*1 --- - «»к^аукга* мерный tpim

Рис. 3. Схема загрязнения подземных вод тритием

Исследование подземных вод, формирующихся на разных горизонтах (почвенные, грунтовые, межпластовые), позволило выявить особенности пространственно-временной динамики объемной активности 3Н в районе расположения хранилища с тритиевыми мишенями, установить направление и скорость распространения загрязненных вод. Эти данные положены в основу оценки риска возникновения стохастических эффектов при облучении населения в результате употребления содержащей 3Н воды. В табл. 1 приведены значения индивидуального и коллективного пожизненного риска, рассчитанные в работе Момот O.A. с соавторами.

Таблица 1

Результаты расчета индивидуального и коллективного пожизненного риска __для населения г. Обнинска___

Когорта Индивидуальный пожизненный риск г, 1/чел. Коллективный пожизненный риск Л

1 когорта 3,21-Ю"8 3,21-Ю"5

2 когорта 7,42-10"8 7,42-10"6

3 когорта 2,09- Ю-' 8,38-10"1

С учетом анализа приведенных в таблице 1 данных можно заключить, что риск возникновения стохастических эффектов облучения в результате употребления воды, содержащей тритий, для всех когорт г. Обнинска лежит ниже предела индивидуального пожизненного риска (5,0x10"5) для населения (Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009).

Особенности вертикального распределения й Иа в

почвенном профиле. Характер распределения ^Бг, 137Сз и 22б11а по профилям изучаемых почв определяется действием следующих факторов: внутрипочвенное поступление радионуклидов и перемещение их с почвенными водами, фиксация органической и глинистой фракцией почв, антропогенное нарушение почвенного покрова в ходе вскрышных работ на территории хранилища РАО.

За пределами хранилища РАО в верхней части склона радиоактивное загрязнение в основном обусловлено шСз глобального происхождения, а также работой ядерно-энергетических установок ГНЦ РФ-ФЭИ. Здесь основная часть шСэ (-90%) сосредоточена в верхнем горизонте дерново-слабоподзолистой почвы толщиной не более 10 см (рис.4А). Аналогичные данные об особенностях распределения 137Сб получены для ненарушенных дерново-подзолистых почв, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС, что свидетельствует о слабой вертикальной миграции радионуклида. В целом, в пределах гумусового горизонта накапливается 90-96% запасов радионуклидов.

Удельная активность, Бк/кг

Рис. 4, Изменение удельной активности Ь7Сз по профилю дерново-слабоподзолистой почвы на фяювиогляциальных отложениях (А) и слаборазвитой дерновой почвы (Б)

На территории хранилища РАО содержание [:ПС?, повышено по сравнению с фоновым, при этом характер его распределения по почвенному профилю более равномерный (рис.4Б). Это обусловлено следующими факторами: внутрипочвенное поступление за пределы емкости; сорбция Ь7С& глинистой фракцией почвы; слабая дифференциация профиля почв, сформировавшихся после проведения вскрышных работ.

Несмотря на достаточно высокие концентрации '"Сб (-450 Бк/л) в воде аварийной емкости, значимых количеств данного радионуклида в образцах грунта, отобранного в точках, расположенных в направлении стока с территории хранилища РАО, обнаружено не было. Это может быть связано с фиксацией шСз глинистой фракцией почвы вблизи его источника. В образцах грунта, взятых из других мест, содержание шСв не превышает фоновых значений.

В нижней части притеррасного понижения за пределами огороженного периметра нами зафиксирована повышенная по сравнению с фоновыми значениями концентрация 22611а в дерново-слабоподзолистой почве трансаккумулятивной экосистемы, формирующейся в зоне разгрузки грунтовых вод, поступающих с территории хранилища РАО. Данный факт позволяет предположить наличие этого радионуклида в емкостях хранилища.

На графике (рис.5А) представлено изменение удельной активности 226Яа по профилю дерново-слабоподзолистой почвы на двучленных отложениях - флювиогляциальных песках, перекрытых делювиальными суглинками мощностью около 80 см. Обращает на себя внимание тот факт, что основная часть 2'6Яа содержится в верхнем 70-сантиметровом слое, представленном пылеватыми делювиальными суглинками. При этом, как видно на графике, распределение 226Яа по профилю неравномерно, что может быть обусловлено различиями в гранулометрическом составе, пористости горных пород, особенностями водного режима зоны аэрации. В песчаных отложениях, залегающих на глубине 70 см и ниже, фиксируется резкое уменьшение удельной активности 22611а.

Распределение удельной активности 226Яа по профилю дерново-глеевой почвы притеррасного понижения (рис.5Б) показывает ярко выраженный максимум в верхнем грубогумусовом горизонте (0-5 см), ниже по профилю удельная активность снижается в 2,5-5 раз, достигая фоновых значений.

Удельная активность, Бк/кг

О 20 40 60 80 100 120

^ 45 | £ 50 I

55 Т 60 X

Рис. 5. Изменение удельной активности 226Ra по профилю дерново-слабоподзолистой почвы на двучленных отложениях (А) и дерново-глеевой почвы (Б)

По сравнению с I37Cs и 226Ra, удельная активность 90Sr существенно выше, что позволяет рассматривать хранилище РАО как источник загрязнения наземных экосистем преимущественно 90Sr. Наибольшие значения удельной активности 'J0Sr в почве отмечены в непосредственной близости от аварийной емкости (ниже по склону) -до 180 Бк/кг и в дерново-глеевой почве притеррасного понижения, где происходит разгрузка подземных вод - до 210 Бк/кг. Но и в точке отбора, расположенной в нижней части склона террасы на тра-

верее аварийной емкости примерно в 50 м от неё, удельная активность 908г достигает почти 80 Бк/кг, что свидетельствует о значительной роли внутрипочвенной миграции данного радионуклида в формировании ореола загрязнения. На рис.6 представлено изменение удельной активности 90Бг по профилям дерновой слаборазвитой почвы вблизи хранилища РАО (А), дерново-слабоподзолистой почвы на двучленных отложениях (Б) и дерново-глеевой почвы притеррасного понижения (В). Неравномерное распределение 903г по профилю слаборазвитой дерновой почвы обусловлено проведением вскрышных работ после аварии и перемешиванием слоев грунта с разной активностью.

При внутрипочвенном поступлении 905г и проникновении его в верхние горизонты преимущественно путем филы-рации и капиллярного подъема загрязненных вод, распределение радионуклида по профилю относительно равномерно, при этом большая часть 908г накапливается на сорбционном барьере в верхней части профиля (070 см), сложенного делювиальными суглинками.

В дерново-глеевой почве притеррасного понижения максимальные значения удельной активности 908г зафиксированы в верхнем грубогумусовом горизонте мощностью 5 см и в глеевом горизонте с глубины 35 см, насыщенном грунтовыми водами (плывун). В средней части профиля значения удельной активности 905г почти в два раза меньше. Такой характер распределения ^Бг может быть обусловлен загрязнением почвы грунтовыми водами, поступающими из-под хранилища, при повышении их уровня происходит фиксация 908г на комплексном барьере верхнего грубогумусового горизонта.

Результаты измерения содержания радионуклидов в послойно отобранных образцах почв показали, что при поступлении '"Сб, 22бИа, "Бг с грунтовыми и почвенными водами радионуклиды распределяются по почвенному профилю относительно равномерно. В процессах вертикальной дифференциации '^Сб, 22б11а, 908г при внутрипочвенном их поступлении ведущая роль принадлежит особенностям водного режима зоны аэрации, гранулометрическому составу почвообразующих пород, содержанию органического вещества, а также характеру и степени нарушенное™ почвенного покрова.

Удельная активность, Бк/кг

40 60 80 100

Удельная активность, Бк/кг

Рис.6. Изменение удельной активности 908г по профилю слаборазвитой дерновой почвы (Л), дерново-слабоподзолистой почвы на двучленных отложениях (Б) и дерново-глеевой почвы (В)

Закономерности латеральной миграции радионуклидов за периметром ограждения хранилища РАО. Распространение 908г, 137Сз и 22б11а за пределами хранилища определяется преимущественно латеральной внутрипочвенной миграцией. Почвенные и грунтовые воды данной территории формируются на глубине до 6 м от дневной поверхности. Помимо атмосферных осадков, существенную роль в их питании играют протечки из тэнков городских водоочистных сооружений, находящихся вблизи хранилища РАО и выше его по склону. Разгрузка подземных вод происходит в виде небольших родников в нижней части склона террасы непосредственно под хранилищем РАО. В сухое время года эти источники нередко пересыхают.

Факторами, благоприятствующими миграции радионуклидов и распространению их за пределами хранилища РАО, являются: промывной водный режим зоны аэрации, легкий механический состав подстилающих пород (хорошо перемытые средне- и мелкозернистые флювиогляциальные пески), значительные уклоны местности. Аккумуляция радионуклидов происходит на комплексном геохимическом барьере верхнего горизонта почв супераквального ландшафта притеррасного понижения, обогащенного гумусом и тонкими глинистыми частицами, и в илистых отложениях аквальных элементарных ландшафтов. Максимальные удельные активности ^Бг зафиксированы в илистых отложениях, сформировавшихся в местах выхода загрязненных подземных вод: здесь удельная активность 908г более чем на два порядка величины выше, чем в грубогумусовом горизонте дерново-глеевой почвы (соответственно 23190±6957 Бк/кг и 204±61 Бк/кг).

Измерение объемной активности радионуклидов в подземных и поверхностных водах показало следующее:

- Радиоактивное загрязнение аквальных экосистем, прилегающих к хранилищу, обусловлено главным образом 908г, миграционная способность которого в данных условиях в 10 раз больше подвижности ШС5.

- Активность 908г в подземных водах, определенная в месте их выхода на поверхность (39,2±11,8 Бк/л), на порядок выше, чем в водах старицы в 1,5 м от источника (3,8±1,1 Бк/л). Данный факт свидетельствует о высокой емкости природного геохимического барьера,

формируемого органическими илами притеррасного понижения. Кроме того, важным фактором, ограничивающим подвижность 908г, является также достаточно высокое значение реакции среды (рН 8). На расстоянии 3 м от места впадения родника в старицу удельная активность 90Бг составляет всего 1,6±0,5 Бк/л. Несмотря на повышенное содержание данного радионуклида в илистых отложениях, концентрация его в поверхностных водах низкая и не превышает допустимого уровня вмешательства (4,9 Бк/л), установленного НРБ.

- Отмечено сезонное изменение удельной активности 908г в водах источников, формирующихся непосредственно под хранилищем РАО: значительное увеличение содержания данного радионуклида в период снеготаяния (137±41 Бк/л) по сравнению с периодами минимального водонасыщения зоны аэрации (40+12 Бк/л). Это подтверждает предположение о формировании рядом с аварийной емкостью объемного источника радиоактивного загрязнения, из которого в периоды глубокого промывания грунта 90Бг поступает в прилегающие экосистемы с подземными водами.

Дальнейшая миграция 908г происходит в направлении естественного стока поверхностных и подземных вод по заболоченной нижней части долины ручья Комсомольский, в сторону расположения общества садоводов и огородников. Содержание радионуклида в водах и илах дренажных канав на приусадебных участках, расположенных на расстоянии около 200 м от хранилища РАО, ниже уровня вмешательства.

Были определены также формы нахождения 908г в илистых отложениях в месте выхода грунтовых вод. Обращает на себя внимание незначительная часть водорастворимой фракции, которая составляет от 2 до 4% от общей активности радионуклида.

Мониторинг распространения 908г в природной среде, основан-ныи лишь на контроле содержания 8г в природных водах, может быть затруднен в связи с аппаратурно-мегодическими ограничениями. Чувствительность радиационно-экологического мониторинга может быть существенно повышена при использовании организмов-накопителей 908г, какими являются наземные моллюски. Площадь обитания этих животных весьма ограничена, что позволяет осуществлять не только текущий контроль, но и давать прогноз направлений распространения данного радионуклида за пределы площадки раз-

мещения регионального хранилища. Результаты определения удельной активности 90Sr в раковинах улитки кустарниковой (Bradybaena fruticum) - 822±8 Бк/кг, в листьях малины (Rubus daeus) - 11,6± 1,1Бк/кг и в верхней части гумусового горизонта дерново-слабоподзолистой почвы - 8±1 Бк/кг показывают, что активность 90Sr в раковинах моллюсков на два порядка больше, чем в гумусовом горизонте, и на порядок больше, чем в листьях растений, которыми они питаются.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Мониторинговые исследования активности 3Н в поверхностных, грунтовых, подземных водах и атмосферных осадках (снег) показывают, что основную роль в миграции радионуклида с территории промплощадки ФЭИ играет внутрипочвенный латеральный сток, тогда как вклад атмосферного переноса незначителен. Тритий поступает из емкостей хранилища РАО в подземные воды на глубинах до 6 м, аномалии содержания 3Н в подземных водах окско-тарусского водоносного горизонта прослеживаются на расстояниях до 3 км от его источника.

2. Выявлено, что в настоящее время наблюдается стабилизация активности 3Н в подземных водах водозабора Центральный на уровне около 425 Бк/л. Риск возникновения стохастических эффектов облучения в результате потребления разными когортами населения г. Обнинска 3Н-содержащей воды из системы централизованного водоснабжения, родников и других источников составляет не более 2,09х10"7, что существенно ниже предела индивидуального пожизненного риска для населения 5хЮ"5 (НРБ-99/2009).

3. Установлено, что в результате нарушения герметичности емкостей регионального хранилища РАО, расположенного в городской черте и за пределами промплощадки ГНЦ РФ-ФЭИ, наблюдается миграция 50Sr, i37Cs и Ra по всему изученному ландшафтно-геохимическому профилю и их аккумуляция в пределах притеррасного понижения, препятствующая их дальнейшему распространению на пойму и в воду р. Протвы. Максимальная обнаруженная активность 90Sr, 137Cs и техногенного 226Ra в почвах локальных участков загрязнения притеррасного понижения составляет 19400±315, 18±6 и 95±31 Бк/кг соответственно. Благодаря природным геохими-

ческим барьерам, в настоящее время угрозы поступления радионуклидов в организм человека по пищевым цепям нет.

4. Анализ сезонной динамики удельной активности 908г в подземных водах в пределах огороженного периметра регионального хранилища РАО (наблюдательные скважины) указывает на формирование объемного неконтролируемого источника радиоактивного загрязнения. Ореол рассеяния радионуклидов вокруг хранилища РАО, сформировавшийся в результате нарушения многобарьерной защиты, составляет несколько десятков метров на поверхности и чуть более 10 м в глубину.

5. Результаты измерения активности радионуклидов в послойно отобранных образцах почвы указывают на довольно равномерное распределение их по почвенному профилю. В процессах вертикаль-

137 226 до

ной дифференциации Се, 11а, 8г при внутрипочвенном их поступлении ведущая роль принадлежит гранулометрическому составу почвообразующих пород, особенностям водного режима зоны аэрации, содержанию органического вещества, а также характеру и степени нарушенности почвенного покрова.

6. Показано, что чувствительность радиационно-экологического мониторинга распространения 908г в окружающей среде может быть существенно повышена при использовании организмов-накопителей 908г, какими являются наземные моллюски. Площадь обитания этих животных весьма ограничена, что позволяет осуществлять не только текущий контроль, но и давать прогноз направлений распространения данного радионуклида за пределы площадки размещения регионального хранилища. Результаты определения 908г в раковинах улитки кустарниковой (ЪгадсуЪаепа /гиНсит) показывают, что удельная активность 90Бг в них на два порядка больше, чем в гумусовом горизонте и в листьях растений, которыми они питаются.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Старков О.В., Вайзер В.И., Богданович H .Г., Козьмин Г.В., Латынова Н.Е., Дудинская В.А. Экологические проблемы урбанизированных территорий в районах размещения предприятий атомной промышленности на примере Обнинского региона // Известия вузов. Ядерная энергетика. - 2003. - № 2. - С. 67 - 73.

2. Козьмин Г.В., Старков О.В., Вайзер В.И., Силин И.И., Круг-лов C.B., Полякова Л.П., Егорова Е.И., Саитгареева И.В., Бахвалова Е.В., Латынова Н.Е., Бушуев A.B., Алеева Т.Б. Радиоэкология города в районе размещения хранилищ РАО // Радиационная безопасность территорий. Радиоэкология города: тез. докл. Международной конференции, - Москва, 2003. - С.118-120.

3. Козьмин Г.В., Бушуев A.B., Зайнулин В.Г., Вайзер В.И., Старков О.В., Круглов C.B., Сынзыныс Б.И., Гераськин С.А., Кры-шев И.И., Крючкова Л.М., Сморызанова O.A., Латынова Н.Е., Евсеева Т.И. Радиоэкология урбанизированных территорий и естественных экосистем в районах размещения РАО // Научно-инновационное сотрудничество: сб. науч. трудов IV Научно-технической конференции, - Москва: МИФИ, 2005. - С. 109-111.

4. Латынова U.E., Вайзер В.И., Козьмин Г.В., Старков О.В., Силин И.И., Васильева А.Н., Дубов Д.В., Амченкина И.В. Изучите геосистем в районе хранилища твердых радиоактивных отходов с целью обоснования радиоэкологического мониторинга // Экология речных бассейнов: труды 3-й Междунар. науч. - практ. конф., - Владимир, 2005. - С. 243-247.

5. Момот O.A., Сынзыныс Б.И., Латынова Н.Е. Динамика изменения радиационного риска, связанного с употреблением питьевой воды, содержащей тритий // Безопасность АЭС и подготовка кадров: тез. докл. IX Международной конференции, - Обнинск, 2005.-С. 101-103.

6. Амченкина И.В., Латынова Н.Е., Козьмин Г.В., Дубов Д.В., Вайзер В.И., Старков О.В., Силин И.И., Васильева А.Н. Изучение геосистем в районе хранилища твердых радиоактивных отходов с целью обоснования радиоэкологического мониторинга // Полярное сияние - 2006. Ядерное будущее: безопасность, экономика и право:

сборник тез. докл. Девятой Международной студенческой конференции, — Санкт-Петербург, 2006. - С. 216-217.

7. Сынзыныс Б.И., Момот O.A., Сморызанова O.A., Ульянова Л.П., Ковалев O.A., Латынова Н.Е. Экологические исследования на старом хранилище радиоактивных отходов в г. Обнинске // Радиационные исследования (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность): тез. докл. V Международного съезда, - Москва, 2006. - Т.2. - С. 146.

8. Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Латынова Н.Е., Старков О.В., Вайзер В.И. Общие закономерности загрязнения геосистем в районе размещения регионального хранилища радиоактивных отходов // Известия вузов. Ядерная энергетика. - 2007. - № 2. - С. 64—74

9. Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Вайзер В.И., Старков О.В., Латынова Н.Е. Оценка защитных барьеров на пути миграции радионуклидов в районе размещения хранилища радиоактивных отходов // Известия вузов. Ядерная энергетика. - 2007. - № 3. - Вып.1. -С. 73-85.

10. Васильева А.Н., Сынзыныс Б.И., Ульянова Л.П., Ковалев O.A., Сморызанова O.A., Старков О.В., Латынова Н.Е., Круглов C.B., Момот O.A., Козьмин Г.В. Оценка загрязнения биоценоза в районе размещения регионального хранилища радиоактивных отходов и его влияние на грызунов // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2007. - Т. 47. - № 5. - С. 608-615.

11. Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Момот O.A., Старков О.В., Сморызанова O.A., Латынова Н.Е. Оценка содержания металло-тионеинов в организме мышей, обитающих в районе размещения хранилища радиоактивных отходов // Техногенные системы и экологический риск: тез. докл. IV Региональной научной конференции. - Обнинск: ИАТЭ, 2007. - С. 63-66.

12. Васильева А.Н., Круглов C.B., Козьмин Г.В., Латынова Н.Е., Квасникова Ю.В., Вайзер В.И., Старков О.В. Содержание в почве и подвижность техногенных радионуклидов в районе размещения регионального хранилища радиоактивных отходов // Радиационная биология. Радиоэкология. - 2008. - Т. 48. - № 1. - С. 116123.

13. Латынова Н.Е., Козьмин Г.В. Пространственно-временные закономерности распространения трития и стронция-90 в районе

размещения хранилищ ТРО // Сахаровские чтения 2008 года: экологические проблемы XXI века: тез. докл. 8-й международной научной конференции. Минск, 2008. - С. 199.

14. Козьмин Г.В., Пяткова C.B., Васильева А.Н., Сынзыныс Б.И., Латынова Н.Е., Круглов C.B., Момот O.A. Радиоэкологическое исследование на биотопе регионального хранилища радиоактивных отходов // Радиоэкология: итоги, современное состояние и перспективы: сб. материалов Международной конференции.- Обнинск.

2008.-С. 217-229.

15. Кривова A.A., Латынова Н.Е., Симакова И.М. Изучение тенденций изменения микроэлементного состава родниковой воды Севера Калужской области //Техногенные системы и экологический риск: тез. докл. V Региональной научной конференции. - Обнинск: ИАТЭ, 2008.-С. 144-146.

16. Симакова И.М., Кривова A.A., Латынова Н.Е. Выявление динамики сезонных изменений концентраций Sr и Fe в подземных водах окрестностей г. Обнинска // Техногенные системы и экологический риск: тез. докл. V Региональной научной конференции. -Обнинск: ИАТЭ, 2008. - С. 168-170.

17. Латынова Н.Е., Козьмин Г.В. Пространственно-временные закономерности вертикальной и латеральной миграции 90Sr и i37Cs при внутрипочвенном загрязнении // Безопасность АЭС и подготовка кадров: тез.докл. XI Международной конференции. - Обнинск,

2009. - Т.2. - С. 126-127.

18. Synzynys B.I., Kharlamova O.V., Latynova N.E. et. al. Toxic aluminium and heavy metals in ground waters of middle Russia//In. Proceed. Of International conference «INCORE - Groundwater Contamination in Urban Areas - Integrated Approaches». - Stuttgart, 2003. - P.317.

Компьютерная верстка Н.Е. Латынова

ЛР№ 020713 от 27.04.1998

Подписавд к печати Об, М. О 6 г. Формат бумаги 60x84/16

Печать ризограф. Бумага MB Заказ № ¿ J i Тираж 100 экз. Печ. л. 1,5 Цена договорная

Отдел множительной техники ИАТЭ 249035, г. Обнинск, Студгородок, 1

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Латынова, Наталья Евгеньевна

Введение.

1 Поведение 3Н, 908г, 137Сз, 22бЫа в экосистемах севера Калужской области.

1.1 Природные особенности севера Калужской области.

1.2 Основные радиоэкологические проблемы изучаемой территории.

1.3 Загрязнение техногенным тритием территории Севера Калужской области.

1.4 Загрязнение 908г и шСз территории Севера Калужской области.

90 137 ^''б

1.5 Особенности геохимии трития, Бг, Сэ, " 11а в экосистемах хвойно-широколиственных лесов.

Тритий.

Стронций-90.

Цезий-137.

Радий-226.

1.6 Концепция референтной флоры и фауны.

2. Материалы и методы.

2.1 Методика полевых исследований.

2.1.1. Определение ореола распространения трития в природных водах.

2.1.2 Изучение поведения 908г, 137Сз, 22б11а в компонентах экосистем.

2.2 Методики пробоотбора и измерений содержания радионуклидов в районе размещения регионального хранилища РАО.

2.2.1 Методики пробоотбора.

2.2.2 Методики спектрометрических и радиохимических измерений.

2.3. Оценка параметров миграции радионуклидов.

2.4. Выбор индикаторных видов животных изучаемых экосистем.

2.5 Тест-реакции индикаторных организмов.

3. Источники и миграция трития в районе исследований.

3.1 Аэральный перенос.

3.2 Миграция с грунтовыми водами.

3.3 Миграция с межпластовыми водами.

3.4 Прогноз риска для местного населения при поступлении в организм трития с питьевой водой.

4 Пространственно-временные закономерности распространения 908г, 137Сз, 22611а в районе регионального хранилища РАО.

4.1 Ландшафтная характеристика района исследования.

4.2 Литологические и геоморфологические характеристики района исследований.

4.3 Ландшафтно-геохимическая характеристика района исследований.

4.4 Формирование ореола радиоактивного загрязнения наземных и пресноводных экосистем при нарушении многобарьерной защиты хранилища РАО.

4.5 Особенности распределения Sr, Cs и Ra в почвенном профиле.

5 Биогенная аккумуляция 90Sr.

5.1 Результаты биоиндикации загрязнения природной среды в районе размещения хранилища РАО.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Загрязнение компонентов наземных экосистем 3H, 90Sr, 137Cs и 226Ra в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ радиоактивных отходов"

Актуальность темы. В настоящее время на предприятиях атомной отрасли поступление в окружающую среду техногенных радионуклидов строго контролируется, но остается нерешенной проблема обеспечения экологической безопасности временных хранилищ радиоактивных отходов (РАО), созданных во второй половине прошлого века без должного учета природных особенностей территории и обеспечения необходимого уровня защиты [35]. В отдельных случаях наблюдается утечка радионуклидов из емкостей хранилищ, поступление их в окружающую среду и вовлечение в биологический круговорот [16]. Данная работа посвящена изучению процессов миграции радионуклидов, поступивших в окружающую среду в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО и оценке экологического состояния природной среды. Исследования были направлены на изучение закономерностей загрязнения наземных и пресноводных экосистем техногенными радионуклидами в районе размещения проблемных хранилищ РАО, принадлежащих Государственному научному центру «Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского», г. Обнинск (ГНЦ РФ-ФЭИ). Хранилища РАО расположены в пределах городской черты Обнинска, введены в эксплуатацию в 50-70-е годы прошлого века, находятся на консервации [102]. В конце 90-х годов прошлого столетия было зарегистрировано поступление с грунтовыми водами 3Н, 908г, 137Сб, 226Яа из состава захороненных радиоактивных отходов в прилегающие экосистемы. Территория размещения рассматриваемых хранилищ РАО с природной точки зрения достаточно типична для средней полосы России, что позволяет использовать полученные в работе данные при рассмотрении аналогичных ситуаций в других районах.

Распространение радионуклидов происходит преимущественно с подземными водами от объемных источников, сформировавшихся вблизи хранилищ РАО. Скорость и направление их миграции существенно зависят от геоморфологических и геохимических особенностей ландшафтов, гидрогеологических характеристик территории. Особенности такого радиоактивного загрязнения и возможности вовлечения радионуклидов в пищевые цепочки изучены недостаточно. Оценки риска радиоактивного загрязнения, разработка защитных технологий требуют понимания механизмов, процессов и факторов, регулирующих подвижность радионуклидов в горных породах, грунтовых, поверхностных водах, поступление радионуклидов в почву, растения и в организм животных и человека. В основу настоящей работы положены результаты исследований, выполненных в рамках НИР по темам: 21501 «Комплексное радиоэкологическое обследование объектов окружающей среды и техногенных сооружений регионального хранилища (№227) РАО» (Госконтракт 5.28.05.3157 от 04.04.05), НИР «Оценка экологического риска для природной среды и здоровья населения в районе размещения хранилищ радиоактивных отходов (РАО). Решение региональных радиоэкологических задач и проведение полевых учебно-исследовательских работ при подготовке специалистов-экологов» (Госконтракт №156 от 18.07.07).

Цель исследования: изучение загрязнения техногенными радионуклидами наземных и пресноводных экосистем и оценка радиоэкологической обстановки в районе размещения проблемных хранилищ РАО, принадлежащих ГНЦ РФ-ФЭИ.

Задачи исследования: - На основании анализа региональных гидрогеологических характеристик и процессов поступления трития из емкостей хранилища РАО обосновать возможные пути миграции 3Н в поверхностные водоемы и в водозаборы г. Обнинска. Исследовать сезонное изменение концентраций 3Н в водозаборных скважинах и родниках в зависимости от расстояния до источника хранения тритийсодержащих радиоактивных отходов. Дать оценку радиационного риска для населения при потреблении 3Н-содержащей воды.

90 137 226 вертикальную миграцию радионуклидов Бг, Сб, Яа. Выявить участки их аккумуляции в супераквальных и аквальных ландшафтах притеррасного понижения.

90 137 -726

- Изучить особенности распределения 8г, Сб и " Яа по вертикальному профилю почв при поступлении их с грунтовыми водами; дать оценку подвижности и потенциальной биологической доступности радионуклидов на основании определения форм их нахождения в почвах.

- Выбрать индикаторные виды организмов и определить размеры накопления Эг наземными растениями и животными на участках локального загрязнения почв.

Научная новизна работы: о

В работе рассматривается малоисследованный аспект поведения Н,

90 137 ->26

8г, Сб и техногенного Ыа - миграция радионуклидов в компонентах наземных и пресноводных экосистем при поступлении их в окружающую среду с грунтовыми водами вследствие нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО. Впервые описаны региональные пространственно-временные закономерности радиоактивного загрязнения компонентов сопряженных экосистем долинного комплекса р. Протва. Выявлены гидрологические и геохимические процессы, приводящие к формированию объемных радиоактивных источников, вызывающих хроническое загрязнение наземных экосистем в районе размещения регионального хранилища РАО и включение радионуклидов в биологический круговорот. На основании исследований направления и скорости горизонтальной миграции радионуклидов определены размеры ореола радиоактивного загрязнения и проведено уточнение радиационного риска для городского населения при потреблении воды, содержащей Н. Выявлены особенности вертикального распределения радионуклидов по профилю почв при поступлении их с грунтовыми водами. Выявлен организм-индикатор локальных участков загрязнения окружающей среды 908г - ВгаЛуЬаепа/гиНсит.

Теоретическое и практическое значение работы: Направление потоков поверхностных и грунтовых вод, особенности литологического состава горных пород и почвенно-геохимических условий определяют пространственно-временные особенности распространения радионуклидов при нарушении герметичности емкостей хранилищ РАО и поступление их в сопредельные экосистемы. Полученные в работе зависимости объемной и удельной активности радионуклидов в природных водах и почвах от расстояния до источника радиоактивного загрязнения, характеристики распределения радионуклидов по профилю почв и накопления их растениями и животными являются входными параметрами моделей, используемых для описания поведения радиоактивных веществ и оценки риска загрязнения компонентов природной среды.

Впервые представлена оценка радиоэкологической обстановки в Обнинском регионе, обусловленная более чем 50-летним функционированием Государственного научного центра «Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского». Для рассматриваемой территории актуальны следующие экологические проблемы, не представляющие реальной угрозы для здоровья местного населения и биоты, но требующие ведения систематического радиационно-экологического мониторинга:

- Загрязнение окружающей природной среды севера Калужской области тритием, что представляет собой пока практически нерегулируемый источник техногенного воздействия.

- Формирование в геологических средах объемного радиоактивного источника глубиной до 10 м в результате утечки 908г 137Сз и ~ Яа из емкостей регионального хранилища РАО. Данный источник техногенного воздействия также является практически нерегулируемым.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пространственно-временные особенности и количественные показатели миграции радионуклидов, поступающих в окружающую среду в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ РАО, закономерности формирования объемных источников загрязнения. Величины радиационного риска для городского населения при потреблении воды, содержащей 3Н. Геоморфологические, литологические, гидрологические и поч-венно-геохимические показатели, определяющие параметры латеральной и вертикальной миграции радионуклидов.

2. Результаты исследований биологической доступности и биогенной аккумуляции 908г в растительности и раковинах наземных моллюсков. Оценка возможности использования в качестве индикатора импактного загрязнения 908г наземных моллюсков.

Международная конференция «Безопасность АЭС и подготовка кадров», Обнинск, 2005; V Международный съезд «Радиационные исследования (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность)», Москва, 2006; V Региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», Обнинск, 2008; 8-я международная научная конференция «Сахаровские чтения 2008 года: экологические проблемы XXI века», Минск; XI Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров», Обнинск, 2009.

По материалам диссертации опубликовано 18 работ: 5 статей в научных журналах, 13 публикаций в сборниках и трудах конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 153 страницах, включает введение, 5 глав, заключение, выводы,, 16 таблиц, 23 рисунка, список публикаций из 163 наименований и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Латынова, Наталья Евгеньевна

Выводы.

Ниже изложены основные выводы, сделанные по результатам работы.

2. Выявлено, что в настоящее время наблюдается стабилизация активл ности Н в подземных водах водозабора Центральный на уровне около 425

Бк/л. Риск возникновения стохастических эффектов облучения в результате потребления разными когортами населения г. Обнинска Н-содержащей воды из системы централизованного водоснабжения, родников и других источников составляет не более 2,09-10" , что существенно ниже предела индивидуального пожизненного риска для населения 5x10"5 (НРБ-99/2009).

3. Установлено, что в результате нарушения герметичности емкостей регионального хранилища РАО, расположенного в городской черте и за пределами промплощадки ФЭИ, наблюдается миграция

908г, 137С8 и Яа по всему изученному ландшафтно-геохимическому профилю и их аккумуляция в пределах притеррасного понижения, препятствующая их дальнейшему распространению на пойму и в воду р. Протвы. Максимальная обна

90 137 2^6 руженная активность Бг, Сб и техногенного ~ Яа в почвах локальных участков загрязнения притеррасного понижения составляет 19400±315, 18±6 и 95±31 Бк/кг соответственно. Благодаря природным геохимическим барьерам, в настоящее время угрозы поступления радионуклидов в организм человека по пищевым цепям нет.

4. Анализ сезонной динамики объемной активности 908г в подземных водах в пределах огороженного периметра регионального хранилища РАО (наблюдательные скважины) указывает на формирование объемного неконтролируемого источника радиоактивного загрязнения. Ореол рассеяния радионуклидов вокруг хранилища РАО, сформировавшийся в результате нарушения многобарьерной защиты, составляет несколько десятков метров на поверхности и чуть более 10 м в глубину.

137 226 90 ции Сб, Яа, 8г при внутрипочвенном их поступлении ведущая роль принадлежит гранулометрическому составу почвообразующих пород, особенностям водного режима зоны аэрации, содержанию органического вещества, а также характеру и степени нарушенности почвенного покрова.

6. Показано, что чувствительность радиационно-экологического мониторинга распространения 908г в окружающей среде может быть существенно повышена при использовании организмов-накопителей 908г, какими являются наземные моллюски. Площадь обитания этих животных весьма ограничена, что позволяет осуществлять не только текущий контроль, но и давать прогноз направлений распространения данного радионуклида за пределы площадки размещения регионального хранилища. Результаты определения 90 Эг в раковинах улитки кустарниковой (Вгас1уЬаепа /гийсит) показывают, что удельная активность 908г в них на два порядка больше, чем в гумусовом горизонте и в листьях растений, которыми они питаются.

Заключение

Результаты проведенных исследований выявили особенности поведения радионуклидов в компонентах катенарного ряда экосистем долинного комплекса р. Протва при нарушении многобарьерной защиты хранилищ РАО, что позволяет дать оценку современной радоэкологической обстановке в Обнинском регионе и прогнозировать ее развитие.

Исследование природных подземных вод в районе расположения хранилища с тритиевыми мишенями, формирующихся на разных горизонтах (почвенные, грунтовые, межпластовые), позволило выявить особенности пространственно-временной динамики объемной активности трития, направление и скорость распространения загрязненных вод. Эти данные лежат в основе определения степени риска возникновения стохастических эффектов облучения населения в результате употребления воды, содержащей тритий.

Комплексный ландшафтно-геохимический анализ территории старого хранилища РАО и прилегающих к нему экосистем, проведенный с целью определения направления и скорости латеральной миграции 908г, 137Сб, 226Яа из емкостей хранилища РАО позволил решить эту задачу, а также выявить места аккумуляции данных радионуклидов, являющихся вторичными источниками радиоактивного загрязнения территории.

На основании сравнения подвижности 908г, 137Сз, 226Яа в изучаемых экосистемах было показано, что современная радиоэкологическая обстановка в районе расположения хранилища РАО обусловлена 908г. Изучены

90 137 ^26 особенности распределения йг, "'Се, ""Яа по профилям почв разных типов при поступлении их с загрязненными грунтовыми водами. Результаты показали, что на изменение объемной активности данных радионуклидов по вертикали в этом случае наибольшее влияние оказывают: гранулометрический состав, содержание гумуса, особенности водного режима, современный тип почвообразования и степень антропогенной нарушенности почвенного покрова.

Проведенные исследования показали, что, несмотря на утечку радионуклидов из хранилища РАО в результате нарушения многобарьерной защиты и формирования вторичных источников радиоактивного загрязнения во вмещающих грунтах и в донных отложениях старицы притеррасного понижения, в целом, масштабы загрязнения незначительны и в настоящее время не представляют угрозы для человека. Изучение состояния био-ты на основе определения содержания белков МТ, показало, что увеличение их количества в организмах наземных моллюсков обусловлено комплексным воздействием радиационного и химического загрязнения. В связи с этим проект полной ликвидации хранилища путем изъятия и вывоза хранящихся радиоактивных отходов не представляется целесообразным. Достаточно расширить зоны хранилищ РАО, включив в нее притеррасные понижения. Несомненно, сложившаяся ситуация требует комплексного мониторинга окружающей среды, эффективность которого может быть существенно повышена с использованием организмов, накапливающих 908г - наземных моллюсков Вгас1уЬаепагийсит.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Латынова, Наталья Евгеньевна, Обнинск

1. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1972. - 656с.

2. Алексахин P.M. Радиоэкология и проблемы радиационной безопасности// Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2006.-Т.100,- вып.4. С.267-276.

3. Алексахин P.M., Фесенко C.B. Радиационная защита окружающей среды: Антропоцентрический и экоцентрический принципы// Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. - Т.44. - №1. - с 93-103.

4. Анисимов B.C., Санжарова Н.И., Алексахин P.M. О формах нахожде137ния и вертикальном распределении Cs в почвах в зоне аварии на Чернобыльской АЭС// Почвоведение. 1991. - №9. - С.31-40.

5. Бакунов H.A. Миграция 90Sr в толще нарушенного сложения: идентификация механизма переноса// Почвоведение.- 1988.- № П. С.1356-1361.

6. БобовниковаЦ.И., Вирченко Е.П., Коноплев A.B. и др. Химические формы нахождения долгоживущих радионуклидов и их трансформация в почвах зоны аварии на Чернобыльской АЭС // Метеорология и гидрология.- 1990. №10. - С.20-25.

7. БобовниковаЦ.И., Махонько К.П., Сиверина A.A. и др. Физико-химические формы в атмосферных выпадениях после аварии на Чернобыльской АЭС и их трансформация в почве // Атомная энергия. 1991. -Вып.5. - Т.71. - С.449-454.

8. Богданов K.M., Романовская Л.JI. Биофизические закономерности обмена тритиевой воды в организме,/ М.: Энергоатомиздат, 1981

9. Богдановский Г.А. Химическая экология./ М.: МГУ, 1994.

10. Василенко И.Я. Радиобиология стронция. // Вопросы питания. 1988. .N4.-C.4-ll.

11. Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Вайзер В.И., Старков О.В., Латынова Н.Е. Оценка защитных барьеров на пути миграции радионуклидов в районе размещения хранилища радиоактивных отходов // Известия вузов. Ядерная энергетика. — 2007. № 3. - Вып.1. - С. 73-85

12. Васильева А.Н., Козьмин Г.В., Латынова Н.Е., Старков О.В., Вайзер В.И. Общие закономерности загрязнения геосистем в районе размещения регионального хранилища радиоактивных отходов // Известия вузов. Ядерная энергетика. — 2007. № 2. - С. 64—74

13. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник./ Под ред. JI. А. Ильина, В. А. Филова. Ленинград, 1990. - С. 50-57.

14. Граковский В.Г. Подвижность радионуклидов в почвах// Бюл. Почвенного ин-та им. Докучаева В.В. 1984. - Вып. 31. — С.26-28.

15. Гудков Д.И., Кузьменко М.И., Киреев С.И., Назаров А.Б., Швецова Н.Л., Дзюбенко Е.В., Кагалян А.Е. Радиоэкологические проблемы водных экосистем в Чернобыльской зоне отчуждения//Радиационная биология. Радиоэкология. 2009. - Т. 49. - №2. - С. 192-202.

16. Гусев Н.Г., Дмитриев П.П. Квантовое излучение радиоактивных нуклидов: Справочник. М.: Атомиздат, 1977.

17. Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., КозьминГ.В., РоттГ.М. Экспериментальное обоснование нового метода биотестирования пресноводных водоемов по содержанию белков-металлотионеинов в органах и тканях двухстворчатых моллюсков // Экология. 2002. - №5. — С.397.

18. Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Ротт Г.М. Экологический мониторинг загрязнения водоемов тяжелыми металлами и радионуклидами по уровню белков-металлотионеинов в органах двустворчатых моллюсков // Изв. вузов. Ядерная энергетика. 1998. - №6. - С.9-14.

19. Жигаловская Т.Н., Колосков И.А. и др. Тритий в реках умеренных широт. //Труды Института экспериментальной метеорологии. 1976. -вып.4 (56). -С.21.

20. Жизнь животных в 6-ти томах. Т.2. Беспозвоночные/ Под ред. JI.A. Зенкевич. -М.: Просвещение, 1968.

21. Жизнь животных в 7-ми томах. Т.2. Моллюски. Иглокожие. Погонофоры. Щетинкочелюстные. Полухордовые. Хордовые. Членистоногие. Ракообразные / Под ред. Р.К. Пастернак. М.: Просвещение, 1988.

22. Журавлев В.Ф. Органически связанный тритий.// Медицинская радиология. 1981. - Т.26. - №6. - С.67.

23. Зарубин С.JI., Цветков И.JI. Принципы выбора тест-объекта и тест-показателя при биоиндикации и биотестировании сточных и природных вод// Сб. «Биологические исследования в Ярославском государственном университете». — Ярославль, 1997. С.160.

24. Зубарева И.Ф., Москевич Л.П., КовеняС.В. Вынос стронция-90 из дренированной почвы в процессе водной эрозии // Почвоведение. 1989. -№ 4. - С.144-147.

25. Иванов С.Н., Шагалова Э.Д., Шифрина С.С. Физико-химический режим 90Sr в дерново-подзолистых почвах Белоруссии // Почвоведение. -1976. № 12. - С.110-116.

26. Ильин JI.A., Алексахин P.M. О меморандуме МКРЗ// Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2003 - Т.48. - №4. - С.24-26.

27. Ионизирующее излучение: источники и биологические эффекты // Докл. за 1982 г. Нью-Йорк: Научный комитет по действию атомной радиации при ООН, 1982. Т.1.

28. Казаков C.B., Уткин С.С. Об оценке радиационного качества донных отложений водных объектов// Радиационная биология. Радиоэкология. -2009 Т. 49. - №2. - С.219-227.

29. КеслерГ. "Ядерная энергетика"./ М.: Энергоатомиздат, 1986.-264с.

30. Кларк Р. Эволюция системы радиационной защиты: обоснование необходимости новых рекомендаций МКРЗ // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2003. - Т.48. - №4. - С.26-37.

31. Книжников В.А., Бархударов P.M., Брук Г.Я. и др. Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции // Материалы науч. конф. 11-13 мая 1988. Киев, 1988. - С.66-76.

32. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности./М.: Энерго-атомиздат, 1987. 520с.

33. Козьмин Г.В., Круглов C.B., Курганов A.A., Яцало Б.И.и др. Ведение сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения./Уч.пособие,-Обнинск: ИАТЭ. 1999. - 187с.

34. Константинов И.Е., Скотникова О.Г., Солдаева Л.С., Сисигина Т.И. Прогнозирование миграции 137Cs в почве // Почвоведение. 1973. -№ 5. -С.54-58.

35. Котова А.Ю., Санжарова Н.И. Применение кинетического подхода кизучению механизмов сорбции радионуклидов почвами//Труды международной конференции Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях. Т. 2. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2000. - С. 288-294.

36. Круглов C.B., Васильева H.A., Куринов А.Д., Алексахин P.M. Распределение радионуклидов чернобыльских выпадений по фракциям гранулометрического состава дерново-подзолистых почв// Почвоведение. -1995. -№5. С.551-557.

37. Крышев И.И. Крышев И.И., Рязанцев Е.П. Экологическая безопасность ядерно-энергетического комплекса России./ М.: ИздАТ, 2000. 384с.

38. Крышев И.И., Драголюбова И.В., Бурков А.И. Моделирование эколо-го-геофизических процессов миграции радионуклидов на водосборах регионов АЭС // Обзорная информация. Серия 87. Мониторинг состояния окружающей природной среды. 1990. - Вып. 1. - С.46.

39. Кудрин А.Н., Ананин В.В., Балабаньян В.Ю. и др. Система экспресс-методов интегральной оценки биологической активности индивидуальных веществ и комплексных препаратов на биологических объектах // Российский химический журнал. 1997. - №5. - С. 114-123.

40. Левин В.Е., Хамьянов Л.П. Регистрация ионизирующих излучений. /2-ое изд. перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1973. - 173с.

41. Ленский Л.А. Физика и химия трития. /М.: Энергоиздат, 1981.- 112с.

42. Ломоносов И.И., Сошин Л.Д. Измерения трития./ М., 1968. С. 20^11.

43. Лукашев Д.В., Зарубин О.Л. Накопление 90Sr раковинами отмерших двустворчатых моллюсков./ЛГруды международной конференции «Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях». Т.2. Санкт-Петербург: Гид-рометеоиздат, 2000. - С.367-371.

44. Лукьянов В.Б. Измерение и идентификация бета-радиоактивных препаратов. /М.: Госатомиздат, 1963. 283с.

45. Лягинская А. М. , Осипов В. А. Тератогенные эффекты инкорпорированных радионуклидов. //Радиацонная биология. Радиоэкология. 2002. -Т.42. - С.92-99.

46. Марей А.Н., Зыкова A.C., Сауров М.М. Радиационная коммунальная гигиена. /М.: Энергоатомиздат 1984.- 336с.

47. Методические рекомендации по санитарному надзору за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды / Под ред. А.Н. Марея и A.C. Зыковой. -М.: Минздрав СССР. 1980.

48. Методы биотестирования вод. / Под ред. А.Н. Крайнюкова./Черноголовка, 1988. С.44-47.

49. Моисеев A.A. Цезий-137: Окружающая среда. Человек. /М.: Энергоатомиздат, 1980. 121с.

50. Молчанова И.В., Караваева E.H., Михайловская Л.Н.Физико-химические формы миграции радионуклидов в почвах, примыкающих к АЭС// Тез. докл. Всес. радиобиологического съезда. Пущино, 1989. — Т. 2. - С.486-487.

51. Москалев Ю.А. (Ред.). Окись трития. /М.: Атомиздат, 1968. 227с.

52. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Гигиенические нормативы. М.: Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России, 2009.

53. Носкова Л.М., Шуктомова И.И. Долговременная динамика радиационной обстановки на территории бывшего радиевого производства.// Экология. 2009. - №1. - С.73-76.

54. Овсянникова C.B., Петряев Е.П., Соколик Г.А. и др. Формы нахождения и вертикальная миграция радионуклидов Чернобыльского выброса в почвах // Тез. докл. 1 Всес. радиобиологического съезда. Пущино, 1989. -Т.2. - С.489-490.

55. Отчет НИОКР «Проведение обследований и разработка мероприятий по нормализации радиационной обстановки на площадке ГНЦ РФ ФЭИ 2» Разработка мероприятий по исключению утечки радионуклидов в окружающую среду (ГК 1.02.30.99.011/4, заказ № 3809, этап 3).

56. Павлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. / М.: Атомиздат, 1974. 388с.

57. Переволоцкий А.Н. Распределение Cs и Sr в лесных биогеоценозах./ Гомель: РНИУП «Институт радиологии», 2006. 255с.

58. Поляков В.И. Перспективы экологического решения проблемы радиоактивных отходов. // Тез. докл. 13-й ежегодной конф. Ядерного Общества России «Экологическая безопасность, техногенные риски и устойчивое развитие». М., 2002. - С.105-108.

59. Пристер Б.С., Алексахин P.M. Радиоэкология и ее роль в решении проблем радиационной безопасности.// Сб. мат-лов Международной конференции «Радиоэкология: итоги, современное состояние и перспективы». Обнинск: «Фабрика офсетной печати», 2008. - С. 13-23.

60. Пристер Б.С., Гахов В.Ф., Цапко Ю.Л., Семенютин А.М.Вертикальная миграция радиоцезия в дерново-подзолистых почвах легкого механического состава // Тез. докл. 1 Всесоюзного радиобиологического съезда. Пу-щино, 1989. - 4.4. - С.976-977.

61. Пристер Б.С., Лощилов H.A., Немец О.Ф., Поярков В.А. Основы сельскохозяйственной радиологии./ К.: Урожай, 1991. 256с.

62. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных загрязняющих веществ впочвах. / M.: Энергоиздат, 1981. 79с.

63. Публикация 91 МКРЗ. Основные принципы оценки воздействия ионизирующих излучений на живые организмы, за исключением человека — М.: Изд-во Комтехпринт, 2004 — 74 с.

64. Пяткова C.B., Горшкова Т.А., Сынзыныс Б.И. Экосистемное нормирование. Учебное пособие./ Обнинск: ИАТЭ, 2007 68 с.

65. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1995-1999 гг., Ежегодники под ред. К.П. Махонько (с 2002 г. -С.М. Вакуловского) Росгидромет. 1996-2005.

66. Романов Г.Н., Спирин Д.А., Алексахин P.M. Процессы миграции 90Sr в окружающей среде при Кыштымской аварии/ Экологические последствия радиоактивного загрязнения на Южном Урале. М.: Наука, 1993. С.70-78.

67. Ротт Г.М., Романцова В.А., Сынзыныс Б.И. Содержание металлотио-неинов у пресноводных моллюсков, обитающих в водоемах средней полосы России.// Экология. 1999. - №4. - С.306-308.

68. Руководство к практическим занятиям по физическим основам радиохимии / Под. ред. А.Н. Несмеянова. -М.: Химия, 1971. 412с.

69. Сапожников Ю.А., Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радиоактивность окружающей среды. Теория и практика М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 286с.

70. Сельскохозяйственная радиоэкология. / Под ред. Алексахина P.M., КорнееваН.А. -М.: Экология, 1992.

71. Силин И.И. Экология и экономика природных ресурсов бассейна р.

72. Протвы (Калужская и Московская области)./ Калуга, 2003 .-324с.

73. Силин И.И. Пресные воды севера Калужской области. /Калуга, 2005.-306с.

74. Силин И.И. Экология севера Калужской области/ Под ред. Г.В. Козь-мина. Обнинск: ИАТЭ, 2003. -Ч. 1- 127 с. и Ч. 2 - 138 с.

75. Силин И.И. Закономерности формирования техногенных гидрогеохимических полей в промышленных районах с радиационно-опасными объектами (на примере бассейна р. Протва): Автореф. Диссертации докт. геол.-минер, наук. М.: ВИЭМС, 2007.

76. Сойфер В.Н., Горячев В.А., Вакуловский С.М., Катрич И.Ю. Тритиевые исследования природных вод в России. /М.: ГЕОС, 2008. 286с.

77. Старков О.В., Козьмин Г.В. и др. Радиоэкология города в районе размещения хранилищ РАО. //Сб. тезисов докладов на Международной конференции «Радиационная безопасность территорий. Радиоэкология города. М. РАН. 2003.

78. Старков О.В., Моисеева О.В. Пространственно-временная миграция трития на территории промплощадки ГНЦ РФ- ФЭИ и ее окрестностях. //Информационный бюллетень. Ядерная и радиационная безопасность России. Вып 2(5). М.: ЦНИИ атоминформ, 2002. - С. 64-75.

79. Столярова Е.Л. Прикладная спектрометрия ионизирующих излучений. / М.: Атомиздат, 1964.

80. Сынзыныс Б.И., Баранова O.A., Козьмин Г.В., Сморызанова O.A., Подгородниченко В.К., Петриев В.М. Роль белков-металлотионеинов в метаболизме и токсичности тяжелых металлов и радионуклидов / Биосфера и человечество. Обнинск, 2000. - С.242-244.

81. Сынзыныс Б.И., Егорова Е.И. Дифференциальное биотестирование радиационных и химических загрязнителей окружающей среды // Тез Всероссийской конференции «Прикладные аспекты радиобиологии». -М.:РАН, 1994. C.22-23.

82. Титаева H.A. Ядерная геохимия./ М.: МГУ, 1992. 336с.

83. Тюрюканова Э.Б. О методике исследования поведения радиоактивного стронция в почвах различных геохимических ландшафтов. /М., Атомиз-дат, 1968. — С.87-91.

84. Тюрюканова Э.Б. Экология стронция-90 в почвах. / М.: Атомиздат, 1976.- 128с.

85. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере./ под ред. P.M. Алексахина. М.: Наука. 1990. - 367с.

86. Федорова A.B., Репина O.A., Матвеева О.И., Сынзыныс Б.И. Биотестирование и физико-химический анализ родниковой воды // Тез. докл. конф. «Радиация и биосфера». Обнинск, 2000. - С.84-89.

87. Фокин А.Д. Влияние радиологии на развитие почвоведения, агрохимии и экологии.// Сб. докл. XXXVII Радиоэкологических чтений, посвященных действительному члену ВАСХНИЛ В.М. Клечковскому. Обнинск: ГНУ ВНИИСХРАЭ, 2009. - С. 10-55.

88. Францевич Л.И., Паньков И.В., Ермаков A.A. и др. Моллюски индикаторы загрязнения среды радионуклидами// Экология.- 1995.- №1.-С.57-52.1 "ХП

89. Фрид А.С., Граковский В.Г. Диффузия Cs в почвах// Почвоведение. 1988. - № 2. - С.78-86.

90. Чеботина М.Я. Тритий в компонентах биосферы. / Поведение радиоизотопов в водоемах и почвах. Свердловск, Институт экологии растений и животных УНЦ АН СССР, 1983. - С.3-12.

91. Шагалова Э.Д., Павлоцкая Ф.И., Мазурова М.Д. Миграция 90Sr и 137Cs в автоморфных дерново-подзолистых почвах Белоруссии. // Почвоведение.- 1986.-№ 10.-С.114-121.

92. Эванс Э. Тритий и его соединения. /Пер. с англ. — М.:Атомиздат, 1970.-309с.

93. Экосистемы широколиственно-хвойных лесов южного Подмосковья./ Сборник научных работ под. научн. ред. Н.С. Касимова. М.: геофак МГУ, 2006.-180с.

94. Aparis G., Petrayev Е., Shagalova Е. et al. Effective Migration Velocity of 137Cs and 90Sr as a Function of the Type of Soils in Belarus // J. Environ. Radioactivity. 1997. - V.34. -No.2. - P.171-185.

95. Aparkina G.I., Tikhomirov F.A., Shcheglov A.I. Association of Chernobyl-derived 239'240Pu, 241Am, 90Sr and 137Cs with organic matter in the soil solution // J. Environ. Radioactivity. 1995. - 29. - P.257.

96. Avramova D.A., Synzynys B.I., Romantsova V.A., Rott G.M. Met-allthionein level estimation in the bioassay method for water: quality assessment in freshwater reservoirs polluted by waste waters / In book: Metallothionein IV. 1998. - P.633-642.

97. Baeza A., M. del Rio, Jimenez A. et al. Relative sorption of 137Cs and 90Sr in soil: influence of particle size, organic matter content and pH // Radiochimica Acta. 1995.-68.-P.135.

98. Belaoussoff S., KevanP.G. Are There Ecological Foundations for Ecosystem Health? / University of Guelph, The environmentalist. 2003.- 23.- G 2W1. -No.l. — P.255-263.

99. Blaylock, D.G., Frank, W.L. Distribution of tritium in a chronically contaminated lake. Behavior of tritium in the Environment. Proceedings of a Simposium San Francisco, 16-20 October 1978. International Atomic Energy Agency, Vienna. 1979. - P. 247.

100. Boon F., YookC., Palms J.M. Terrestrial pathways of environmental distribution of radionuclides // Health Phys. 1981. - V.41. -No.5. - P.735-747.

101. Desmet G.M., Van Loon L.R., HovardB.J. Chemical speciation and bioavailability of elements in the environment and their relevance to radioecol-ogy//Sci. Total Environ. 1991.- 100.-P.105-124.

102. Eaton D.L., CherianM.G. Determination of Metallothionein in Tissues by Cadmium-hemoglobin Affinity Assay// Methods Enzymol. 1991.- V.205.-P.83-90.

103. Forsberg S., Rosen K., Brechignac F. Chemical availability of 137Cs and 90Sr in undisturbed lysimeter soils maintained under controlled and close-to-real conditions // J. Environ. Radioactivity. 2001. - 54. - P.253-265.

104. Garston, A.L. Tritium in the environment.//Adv. Radiat. Biol. 1979/ -V.8.-P.419.

105. Gremers A., Elsen A., P. De Preter, Maes A. Quantitative analysis of radio-caesium retention in soils // Nature. 1988. - 335. - P.247-249.

106. Ivanov Y.A., Lewyckyj N., Levchuk S.E. etc. Migration of ,37Cs and 90Sr from Chernobyl Fallout in Ukrainian, Belarussian and Russian soils // J. Environ. Radioactivity. 1997. - V.35. - No.l. - P. 1-21.

107. Jury W.A., Spencer W.F., Farmer W.J. Behavior assessment model for trace organics in soil // J. Environ. Qual. 1983. - V.12. - No.4. - P.36-50.

108. KaganL.M., KadatskyV.B. Depth Migration of Chernobyl Originated ,37Cs and 90Sr in Soils of Belarus // J. Environ. Radioactivity. 1996. - V.33. -No.l. -P.27-39.

109. Konoplev A.V., Bulgakov A.A., Popov V.E., Bobovnikova Ts.I. Behaviour of long-lived Chernobyl Radionuclides in a Soil-Water System // Analyst. -1992. -V. 117. P. 1041-1047.

110. Lee M.H., Lee C.W. Association of fallout-derived 137Cs, 90Sr and 239'240pu with natural organic substances in soils // J. Environ. Radioactivity. 2000. -47. -P.253-262.

111. Likar A., Omahen G., Lipoglavsek M., Vidmar T. A theoretical description of diffusion and migration of Cs in soil // J. Environ. Radioactivity. 2001. -V.57. - No.l. — P.191-201.

112. McCarthy J.F., Zachara J.M. Subsurface transport of contaminants // Environ. Sei. Technol. 1989. - V.23. - No.5. - P.496-503.

113. Miettinen J.K. Transfer and uptake mechanism of tritium in soil (Department of Radiochemistry, University of Helsinki, Helsinki, Finland). Behavior of tritium in the Environment. IAEA. Vienna, 1979. - P. 33957.

114. Miller K.M., Kuiper J.L., Helfer I.K. 137Cs Fallout Depth Distributions in Forest Versus Field Sites: Implications for External Gamma Dose Rates // J. Environ. Radioactivity. 1990. - V. 12. - P.23-47.

115. Morris C.A., Sturzenbaum S., Nicolaus B., Morgan A.J., Harwood J.L., Kille P. Identification and characterisation of metallothioneins from environmental indicator species as potential biomonitors // Metallothionein 4. 1999. -P.621-627.

116. Nissenbaum A., Swaine DJ. Organic matter metal interactions in recent sediments: the role of humic substances // Geochim Cosmochim Acta. - 1976. -V.40. -P.151-157.

117. Ohnuki T. and Tanaka T. Migration of radionuclides controlled by several different migration mechanisms through a sandy soil layer // Health Physics. -1989. V.56. -No.l. -P.47-53.

118. Oughton D.H., Salbu B., Riise G. et al. Radionuclide mobility and bioavailability in Norwegian and Soviet soils // The Analyst. 1992. — V.l 17.1. P.481-486.

119. Pentreath, R. J. Radiation protection of people and the environment: developing a common approach. // J. Radiol. Prot. 2002. - V. 22. - P. 1-12.

120. Rigol A., Roig M., Vidal M., Rauret G. Sequential extractions for the study of radiocaesium and radiostrontium dynamics in mineral and organic soils from western Europe and Chernobyl areas // Environ. Sci. and Technology. 1999. -33. - P.887-895.

121. RiihmW., KammererL., Hiersche L., WirthE. Migration of Cs and l34Cs in Different Forest Soil Layers// J. Environ. Radioactivity.- 1996. — V.33. -No.l. P.63-75.

122. Saito, M. Tritium behavior in the environment and in the mammalian body./ Research reactor institute. Kyoto University, Kyoto, Japan, 1987.

123. Singleton D.L., Livens F.R., Beresford N.A. etc. Development of a laboratory Method to Predict Rapidly the availability of radiocesium // Analist. -1992.-V. 117. P.505-509.

124. Sposito G. Cation exchange in soil: a historical and theoretical perspective // The soil environ. Spec. pub. No. 40. Madison: Am. Soc. of Argon. -1981. -P.13-30.

125. Suter II, G.W. Developing conceptual models for complex ecological risk assessments. //Hum. Ecol. Risk Assess. 1999. - V. 5. - P. 375-396.

126. Tack FM., Verloo MG. Chemical speciation and fractionation in soil and sediment heavy metal analysis: a review // Int J. Environ. Anal. Chem. 1995. -V.59. -P.225-238.

127. Tanaka T., Ohnuki T. Colloidal migration behavior of radionuclides sorbed on mobile fine soil particles through a sand layer// JAERI. Rev.- 1997.1. No.97-V. 007.-P.l 1-19.

128. Turner Andrew Distribution of tritium in estuarine waters: the role of organic matter //Journal of Environmental Radioactivity. 2009. - V. 100. -P.890-895.

Информация о работе

Латынова, Наталья Евгеньевна
кандидата биологических наук
Обнинск, 2009
ВАК 03.00.01

Диссертация

Загрязнение компонентов наземных экосистем 3H, 90Sr, 137Cs и 226Ra в результате нарушения многобарьерной защиты хранилищ радиоактивных отходов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы