Delist.ru

Закономерности поведения 90Sr и 137Cs в озерных экосистемах Восточно-Уральского радиоактивного следа в отдаленные сроки после аварии (25.12.2007)

Автор: Левина Сима Гершивна

Урускуль 20 5,0 15,0 1,67 3,4 C Na/I

М. Игиш 60 0,68 1,8 0,26 0,1 C Ca/I

Б. Игиш 60 1,6 3,6 0,6 0,3 C Ca/I

Куяныш 80 6,68 15,4 2,9 0,4 C Mg/I

Травяное 80 2,6 3,4 2,0 0,44 C Ca,Mg/I

Шаблиш 90 38,0 106,0 13,6 0,46 C Mg/I

Мисяш * 4,4 11,0 1,76 1,3 С Na,Mg/I

Б. Боляш * 0,95 1,7 0,53 0,4 C Mg/I

Примечание: * - водоем сравнения, вне зоны ВУРСа

В целом ветровое взмучивание для изученных озер нехарактерно, концентрации взвешенных веществ находятся в пределах 5,0 – 17,5 мг/л.

По величине среднегодовой рН озерной воды исследованные озера подразделяются следующим образом:

рН 6 –7 (оз. М. Игиш);

рН 7 – 8 (озера Б. Игиш, Травяное);

рН 8 – 9,5 (озера Шаблиш, Куяныш, Урускуль, Мисяш, Б. Боляш).

Озера Мисяш и Урускуль имеют слабощелочные солоноватые воды (общая минерализация 1,5 – 4,3 г/л). Значения рН воды озера Б. Игиш и Травяное тяготеют к промежуточным значениям. Озеро Травяное – зарастающий водоем с разобщенными плесами, процессы заболачивания отмечены также и на озерах Б. и М. Игиш, что отразилось на величине рН.

По сравнению с периодом 1956 – 1970 гг. (Черняева Л.Е. и др., 1977) в последние годы наблюдается общее распреснение исследованных водоемов, как следствие водных 1999 – 2006 гг.

Исследование современного состояния изученных озер позволяет подразделить водоемы на 3 типа: солоноватые (Урускуль), ультрапресные (впервые изученный М. Игиш), пресные (Б. Игиш, Куяныш, Травяное, Шаблиш). Воды данных озер относятся к гидрокарбонатному классу, характерен содовый (I) тип; в катионной группе доминирует двухвалентный кальций

(Б. Игиш, М. Игиш), двухвалентный магний (Куяныш, Травяное, Шаблиш,

Б. Боляш, Мисяш). Все озера, включая фоновые, относятся к эвтрофному типу.

Аккумуляция и миграция радионуклидов, микроэлементов в воде и донных отложениях загрязненных озерных экосистем ВУРСа

Исследование радиоэкологической ситуации на изученных озерах проводилось через 44-49 лет после аварии и загрязнения озер. К настоящему времени состояние загрязненных водоемов изменилось в результате естественного распада радионуклидов и перераспределения их по основным компонентам озерной экосистемы: вода – донные отложения – высшая водная растительность – ихтиофауна. Основную значимость в озерных экосистемах ВУРСа приобрели долгоживущие радионуклиды 90Sr и 137Cs.

Современные значения удельной активности 90Sr и 137Cs в воде озер представлены на рис. 1 и 2.

В качестве уровня фона по Уральскому региону приведены средние величины удельной активности 90Sr и 137Cs в воде контрольного оз. Мисяш. Отмечено, что фоновые значения 90Sr и 137Cs по России, обусловленные их содержанием после глобальных выпадений, практически совпадают со средними значениями удельной активности радионуклидов в воде оз. Мисяш.

Удельная активность 90Sr и 137Cs в воде оз. М. Игиш отличается от аналогичных значений для оз. Б. Игиш, хотя их географическое положение относительно источника выпадений одинаково. Это связано с различным первоначальным уровнем загрязнения и гипсометрическим положением данных озер (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Средние значения удельной активности 90Sr в воде озер

(2003 – 2005 гг.) в сравнении с фоновыми значениями

по Уральскому региону и уровнем вмешательства (НРБ-99)

Рис. 2. Средние значения удельной активности 137Cs в воде озер

(2003 – 2005 гг.) в сравнении с фоновыми значениями

по Уральскому региону и уровнем вмешательства (НРБ-99)

По загрязнению тяжелыми металлами исследованные водоемы в настоящее время можно считать фоновыми.

С учетом ранее полученных данных (Ровинский Ф.Я. и др., 1964; Мельников Ю.И. и др., 1964; Анненкова Л.В. и др., 1964; Сафронова Н.Г., 1983; Коготков А.Я. и др., 2002; Экологические и медицинские.., 2001) проанализирована динамика изменения удельной активности 90Sr в воде озер со времени после аварии 1957 г. Получены экспоненциальные кривые спада активности в воде: для оз. Урускуль динамика изменения удельной активности 90Sr описывается суммой трех экспонент, для оз. Б. Игиш, Травяное, Куяныш – суммой двух экспонент. На рис. 3 представлена динамика изменения удельной активности 90Sr в воде озера Урускуль с 1957 по 2005 гг. Как видно

из рис. 3, скорость очищения водной массы данного водоема существенно замедлилась в отдаленный период времени после загрязнения.

Рис. 3. Динамика изменения удельной активности 90Sr в воде

оз. Урускуль с 1957 по 2005 гг.

Параметры модели, оцененные на основе измерений, полученных в период 0-30 лет после загрязнения, несколько ниже современных уровней удельной активности 90Sr в воде (Сафронова Н.Г., Воробьева М.И., 1988). Аналогичная ситуация наблюдается при описании динамики удельной активности 90Sr в воде оз. Урускуль по математической модели, предложенной С.В. Фесенко и др. (2004). Установлено, что в отдаленный период времени после загрязнения выведение 90Sr из воды происходит со скоростью не более 5 % в год, что, возможно, связано с насыщением радионуклидом верхних слоев донных отложений, частичной десорбцией и установлением нового равновесия между водой и грунтами.

Динамика удельной активности 90Sr в воде озер Травяное и Куяныш, расположенных в периферийной зоне ВУРСа, представлена на рис. 4 и 5.

Анализируя спад удельной активности 90Sr в воде изученных озер, можно выделить несколько временных периодов в процессе их самоочищения. В первоначальный период времени после аварии резкое снижение удельной активности 90Sr в воде связано с началом перераспределения радионуклида между основными компонентами озерной экосистемы: идут процессы осаждения, активной сорбции донными отложениями, после чего снижение активности воды происходит в основном за счет более прочного закрепления радионуклида в донных отложениях и вертикальной миграции вглубь по профилю (Сафронова Н.Г., Воробьева М.И., 1988; Коготков А.Я., Осипов В.Г., 2002; Фесенко С.В. и др., 2004).

Рис. 4. Динамика изменения удельной активности 90Sr в воде оз. Травяное

с 1957 по 2005 гг.

загрузка...