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

Таблица 7

Соотношение 90Sr/137Cs в воде, илах и почве

водосборных территорий

Озеро Вода Донные

отложения Почва

супераквальная позиция элювиальная позиция

Урускуль 321,9±48,2 31,0±3,7 43,8±27,1 110,8±43,8

Б. Игиш 152,5±22,8 10,0±1,9 7,9±0,4 28,1±5,8

М. Игиш 25,5±3,6 1,5±0,2 18,9±4,4

Куяныш 6,5±0,9 1,5±0,2 0,9±0,1 1,6±0,5

Травяное 48,0±6,7 7,0±0,8 17,5±5,9 17,6±4,7

Шаблиш 11,0±2,0 1,5±0,2 3,3±0,6 12,0±2,9

Исследованные почвы по содержанию тяжелых металлов не относятся к токсичным. По результатам определения форм нахождения меди, цинка и кадмия в супераквальных элементах ландшафта водосборов озер Урускуль, Б. Игиш и Шаблиш выявлено, что данные металлы играют незначительную роль в техногенном загрязнении территории.

На основе данного исследования определено, что практически во всех почвенных элементах ландшафта (за исключением территории водосбора

оз. Травяное), наблюдается большее обогащение 90Sr элювиальных позиций ландшафта по сравнению с супераквальными.

Общие закономерности процессов миграции и аккумуляции 90Sr и 137Cs в исследованных озерных экосистемах ВУРСа (Урускуль,

Б. Игиш, М. Игиш, Куяныш, Травяное, Шаблиш) определяются гидрологическими особенностями исследованных гидробиоценозов: геоморфологическими особенностями котловин озер и водосборной территории; гипсометрическим положением; соотношением площадей зеркала озера и водосбора; минерализацией водной массы; степенью трофности водоема; физико-химическими свойствами и формами нахождения радионуклидов.

Зависимость снижения удельной активности 90Sr в воде со времени после аварии 1957 г. носит экспоненциальный характер. Период полуочищения воды в отдаленный поставарийный период составил

12-17 лет. Кратность очищения воды от 90Sr для оз. Шаблиш

с 1957 по 2005 гг. составила 20, для озер М. Игиш и Травяное –

588 и 833. Величина кратности очищения по 137Cs для озер Шаблиш, Куяныш и Травяное – 7, 18 и 1330. Высокие значения кратности очищения установлены для водоемов сильной степени эвтрофности, какими являются озера Травяное и М. Игиш. Немаловажную роль играет также неопределенность исходных уровней загрязнения 90Sr и 137Cs воды озерных экосистем.

Плотность загрязнения донных отложений позволяет подразделить исследованные водоемы на две группы: озера со средней плотностью по 90Sr 60 кБк/м2 (1,5 Ки/км2) и озера со средней плотностью загрязнения 90Sr 7 кБк/м2 (0,2 Ки/км2). Плотность загрязнения донных отложений 137Cs в данных озерах практически одинакова и не превышает 7 кБк/м2 (0,2 Ки/км2).

В верхнем слое илов (0-10 см) озер Б. Игиш, Травяное сосредоточено около 40 % радионуклидов, тогда как в водоемах Шаблиш и Куяныш в том же слое находится от 60 до 90 % суммарной активности в исследованной колонке, что обусловлено внесением органического вещества в ранний поставарийный период (Б. Игиш, Травяное), а также различными соотношениями форм нахождения 90Sr и 137Cs.

Низкое содержание микроэлементов (Fe, Ni, Cd, Pb, Mn, Co, Cu, Zn) в водной массе и донных отложениях исследованных озер, включая контрольные водоемы, свидетельствует об отсутствии антропогенного загрязнения этими элементами.

Соотношение 90Sr/137Cs в воде, донных отложениях и почвах водосборных территорий уменьшается с увеличением расстояния от места взрыва, что обусловлено обогащением выпавшей смеси 137Cs по мере удаления от источника взрыва, дополнительным переносом радионуклида с оз. Карачай в 1967 г., физико-химическими формами радионуклидов, а также особенностями самоочищения исследованных озер ВУРСа.

Максимальные значения удельной активности и КН 90Sr характерны для рдеста блестящего и телореза обыкновенного большинства исследованных озер. Высокий уровень содержания 137Cs отмечен у водокраса лягушачьего (106±16 Бк/кг сухого веса) и урути мутовчатой (108±16 Бк/кг сухого веса). Наибольшие значения КН 137Cs выявлены у водокраса лягушачьего и горца земноводного, что позволяет рассматривать их в качестве референтных при организации радиационного биомониторинга.

Выявлено, что озера, характеризующиеся сходными значениями минерализации (Б. Игиш, Куяныш), обладают близкими величинами КН 90Sr макрофитов и ихтиофауны. На оз. М. Игиш, относящемся к ультрапресным водоемам, интенсифицируются процессы поглощения элементов-аналогов кальция, в том числе 90Sr. Выявлено обратное влияние содержания в воде элементов – макроаналогов (Са2+ и К+) на величины коэффициента накопления 90Sr и 137Cs в тушке карася серебряного.

Установлено, что 90Sr и 137Cs в почвенных разрезах сосредоточены в основном в слое 0-10 см от поверхности, который соответствует наибольшей активности почвенной биоты и наибольшей концентрации гумуса в элювиальных элементах ландшафта водосборных территорий исследованных озер.

В почвенных элементах ландшафта наблюдается большее обогащение 90Sr участков элювиальных позиций по сравнению с супераквальными.

Определено, что обменные формы 90Sr в супераквальных позициях водосборных территорий озер Урускуль, Б. Игиш и М. Игиш составляют 60-80 %, тогда как значительное количество 137Cs

(75-95 %) находится в прочносвязанной форме.

Определены современные запасы 90Sr и 137Cs в основных компонентах изученных озерных экосистем ВУРСа в пределах Челябинской области. Показано, что наибольшее количество радионуклидов содержится в донных отложениях водоемов, кроме озер Травяное и

М. Игиш. Водные растения оз. Травяное накапливают значительное количество радионуклидов, так как данный водоем является озером сильной степени эвтрофности. Современные запасы 90Sr и 137Cs в илах и макрофитах ультрапресного оз. М. Игиш практически одинаковые.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ

Левина С.Г., Попова И.Я., Захаров С.Г., Удачин В.Н., Шибкова Д.З., Трапезников А.В., Дерягин В.В., Трапезникова В.Н. Гидрохимические особенности распределения 90Sr и 137Cs в озерных геосистемах осевой части Восточно-Уральского радиоактивного следа // Российский химический журнал (Журнал российского химического общества им. Д.И. Менделеева). – 2004. – т.XLVIII. – № 2. –

С. 94 – 98.

Левина С.Г., Попова И.Я., Захаров С.Г., Дерягин В.В.,

Шибкова Д.З. Современное радиационное состояние экосистемы озера Большой Игиш, расположенного на осевой части Восточно-Уральского радиоактивного следа // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2005. – т.45. – № 1. – С. 96 – 99.

загрузка...