ОСОБЕННОСТИ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ В БИОГИДРОЦЕНОЗЕ НИЖНЕЙ ТОМИ

Загрязнение р. Томи широким спектром техногенных радионуклидов выше фоновых значений обусловлено многолетними сбросами ФГУП «Сибирский химический комбинат», образующимися в результате его производственной деятельности [4, 5]. До 1990 г. через технологический канал СХК в р. Томь сбрасывались охлаждающие воды прямоточного реактора И-1, а также двуцелевых реакторов ЭИ-2, АДЭ-3, АДЭ-4 и АДЭ-5. Кроме того, до ввода в 1963 и вывода на полную мощность площадок глубинной закачки жидких радиоактивных отходов в р. Томь частично поступали радиоактивные отходы радиохимического, химико-металлургического, сублиматного заводов СХК при переполнении открытых бассейнов (Б-1, Б-2) и водохранилищ (ВХ- 3, ВХ-4). После поэтапной остановки в 1990-1992 гг. реакторов И-1, ЭИ-2 и АДЭ-3 через технологический канал СХК, более известный как р. Ромашка, в Чернильщиковскую протоку р. Томи сбрасываются сточные воды системы охлаждения стержней управления защиты реакторов АДЭ-4 и АДЭ-5, а также часть очищенных до сбросных норм низкоактивных отходов другого происхождения [2]. Материалы и методика

В 1996-2002 гг. на участке р. Томи от г. Томска до устья и вниз по р.Оби до п. Игловск отбирались пробы воды (стационарные посты), донных отложений, аллювиальной почвы, рыбы, водных и околоводных макрофитов. Большая часть проб проанализирована на содержание гамма-излучающих радионуклидов, в части биологических проб изучено содержание 90Sr и изотопов плутония.

Общая гамма-спектрометрия проб воды, донных осадков, почвы и биоты проводилась в лаборатории отдела радиационной безопасности ОГУ «Облкомприрода» (г.Томск) на гамма-спектрометре «РАДЕК» с ППД ДГДК-100В. Также донные осадки и пробы растений анализировались в Аналитическом центре Объединенного института геологии, геофизики и минералогии (АЦ ОИГГиМ) (г.Новосибирск) на коаксиальном HP Ge ППД EGPC 20-1.80-SHF 00 30A (производство фирмы EURISYS MEASURES (Франция). Минимально измеряемая активность (МИА) для различных радионуклидов составила в среднем около 1 Бк/кг.

Анализ части биологических проб на содержание 90Sr и изотопов плутония (238Pu и 239+240Pu) проводился в АЦ ОИГГиМ. Определение активности 90Sr в пробах рыбы и растений проводилось по [1] по измерению активности его

дочернего изотопа 90Y на радиометре РУБ-01П с использованием низкофонового блока детектирования БДЖБ-06П. Активность изотопов плутония (238Pu и 239+240Pu) в пробах растений определялась на одноканальном альфа-спектрометре 7184 фирмы EURISYS MEASURES (Франция) после радиохимического выделения, проводимого по методике изложенной в работе[3].

Активность радионуклидов приводится в пересчете на время пробоотбора и сырой вес. Содержание в пробах 32Р и трития, присутствующих в сбросных водах СХК [5, 6], нами не анализировалось. Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований выявлен ряд особенностей в сформировавшейся радиоэкологической ситуации в зоне влияния сбросов СХК.

Радионуклиды в воде нижней Томи. В водах нижней Томи от устья р.Ромашка присутствует 18 короткоживущих гамма-излучающих радионуклидов (Т1/2 от 2,58 часов у 56Mn до 284 суток у 144Се), из них 10 активационной и 8 осколочной природы. Наведенные радионуклиды: 24Na, 42K, 46Sc, 51Cr, 54Mn, 56Mn, 59Fe, 65Zn, 76As, 239Np. Осколочные радионуклиды: 82Br, 99Mo, 125Sb, 131I, 133I, 140La, 140Ba. При этом 54Mn, 65Zn, 140La и 140Ba фиксировались только в месте выпуска из сточных вод комбината из водохранилища ВХ-1. Их отсутствие в устье р. Ромашки (активность < 1 Бк/л) объясняется разбавлением сбросных вод СХК сточными водами ТЭЦ СХК и очистных сооружений г. Северска. Попадание вышеприведенных радионуклидов в р. Томь подтверждается их обнаружением в водных макрофитах устья р. Ромашки (см. ниже).

Единично в пробах воды отмечено присутствие долгоживущих осколочных 125Sb (Т1/2= 2,77 лет) и 152Eu (Т1/2=13,6 лет), а также активационного радионуклида 60Co (Т1/2= 5,27 лет).

Максимальные содержания в воде нижней Томи, подверженной влиянию сбросов СХК, отмечены для 24Na: в выпуске ВХ-1 - 11984 Бк/л, в устье р.Ромашка - 3550 Бк/л и у н.п.Чернильщиково - 775 Бк/ л.

В среднем за годы наблюдений 98% активности гамма-излучателей, поступающих в биогидроценоз нижней Томи со сбросами СХК, приходится на 24Na (85%), 76As (6,2%), 239Np (4,5%) и 42К (2,3%). Вклад других гамма-излучающих радионуклидов не более 1% каждого и в сумме около 2% ежегодно.

За годы наблюдения с 1996 по 2002 содержание

 

короткоживущих гамма-излучающих радионуклидов в исследованных створах сильно варьировало в зависимости от уровня воды и мощности работы реакторов СХК и практически не снизилось (рис. 1).

3500

Рис. 1. Суммарная активность гамма-излучающих радионуклидов в воде устья р.Ромашка в 1991-1992, 1995­2002 гг. (1991, 1992, 1995 гг. - данные ЦГСЭН г. Северска; 1996-2002 гг. - наши данные).

 

Для большинства гидробионтов наиболее важную роль играют радионуклиды, содержащиеся именно в самом верхнем слое донных осадков. Не только, как непосредственно вовлекаемые в их пищевые цепочки, но и дающие основной вклад во внешнее облучение придонных организмов. Содержание основных техногенных радионуклидов в поверхностном 5-см слое донных отложениях нижней Томи приведено в таблице 1 (табл. 1).

 

Годы наблюдений

Радионуклиды в донных осадках и аллювиальной почве нижней Томи. В донных осадках и аллювиальной почве нижней Томи вниз по течению от устья р. Ромашки присутствуют 15 гамма- излучающих радионуклидов. Радионуклиды наведенной активности: 22Na, 46Sc, 51Cr, 54Mn, 59Fe, 60Co, 65Zn, 120Sb. Радионуклиды осколочной активности: 103Ru, 134Cs, 137Cs, 140Ba, 141Ce, 152Eu, 154Eu. При этом на всем протяжении от устья р. Ромашки до устья р. Томи в верхних горизонтах донных осадков фиксируются 137Cs, 60Со и 152Eu.

 

Таблица 1

Содержание основных техногенных гамма-излучающих радионуклидов в 5-сантиметровом слое донных осадков

р.Томи, Бк/кг





Пункт

60Co

137Cs

152Eu

Выше Чернильщиковской протоки

-

-

-

Чернильщиковская протока

670

812

126

От устья Чернильщиковской протоки до п. Самусь

33

19

6,7

Кижировская протока

32

19

7,4

Орловка

26

22

18

Козюлино

30

18

19

При этом наибольший вклад в активность донных осадков ближнего района сбросов СХК в р. Томь вносит короткоживущий 65Zn (рис. 2).

 

 

Рис. 2. Основные радионуклиды уреза правого берега ближнего района сбросов СХК в р. Томь в 10-см слое донных осадков.

—♦—Sc-46 —■— Со-60 A- Zn-65 Cs-137

 

23456789 Расстояние от устья р.Ромашка вниз по течению, кмВ донных осадках и пойменной почве ближнего района сбросов с годами содержание техногенных радионуклидов сильно меняется, что зависит прежде всего от силы весенних паводков, во время которых переносится наибольшее количество взвеси.

Изучение вертикального распределения радионуклидов в донных осадках и аллювиальной почве показало преимущественное загрязнение верхних горизонтов: 10-см слой для донных осадков и 20-сантиметровый слой для почвы.

В донных осадках озер террасы и поймы правоборежья р. Томи в СЗЗ и ЗН СХК не наблюдается повышенного содержания 137Cs кроме оз. Черного, непосредственно прилегающего к площадкам глубинного захоронения ЖРАО СХК.

Радионуклиды в макрофитах нижней Томи. Для исследования на содержание гамма-излучающих радионуклидов в макрофитах были отобраны виды трех экологических групп: пойменная осока (Carex sp.), околоводный вейник лангсдорфа (Calamagrostis langsdorfii), погруженные роголистник (Ceratophyllum demersum) и рдест блестящий (Potamogeton lucens). Пробы рдеста также анализировались на содержание изотопов плутония и 90Sr.

По результатам анализов осока и вейник лангсдорфа характеризуются сравнительно низким качественным и количественным составом техногенных гамма-излучающих радионуклидов. В осоке из Чернильщиковской протоки р. Томи обнаружены (в скобках приведена максимальная активность, Бк/кг): 46Sc (87), 54Mn (68), 60Co (88), 65Zn (257), 137Cs (23), 152Eu (34), 154Eu (23). Еще беднее качественный и количественный состав гамма- излучающих радионуклидов в вейнике лангсдорфа из Чернильщиковской протоки (в скобках приведена максимальная активность, Бк/кг): 46Sc (6,6), 51Cr (78), 54Mn (13), 60Co (7), 65Zn (77), 137Cs (12), 141Се (13). Максимальный коэффициент накопления (КН) по отношению к почве равный 6,8 зафиксирован у 54Mn из осоки.

В гидрофитах Ceratophyllum demersum и Potamogeton lucens обнаружено 22 гамма-излучающих радионуклида, в последнем дополнительными радиохимическими методами обнаружено присутствие изотопов плутония и 90Sr. Наибольшее абсолютное содержание в гидрофитах ближнего района сбросов отмечено для (в скобках активность в Бк/кг): 24Na (1008

  • 6935), 51Cr (212 - 4204), 65Zn (456 - 2467), 74As (47

  • 4041), 76As (2141 - 7797) и 239Np (2296 - 15000). Наибольшие КН отмечены для 51Cr (>212->4204), 140La (>123->1000), 65Zn (>456->2457), 46Sc (>63- >1246) и 74As (>4041).

Таким образом, из пойменных, околоводных и водных высших растений биогидроценоза нижней Томи только гидрофиты могут служить объектами фитоиндикации присутствия техногенных радионуклидов, в том числе не обнаруживаемых в воде при МИИ менее 1 Бк/л.

Оптимальным референсным видом мониторинга присутствия в воде нижней Томи техногенных радионуклидов является рдест блестящий Potamogeton lucens, при схожем спектре аккумулируемых радионуклидов он встречается чаще в разных пунктах нижней Томи.

В устье р.Ромашки, через которую осуществляется сброс сточных вод СХК в р.Томь, содержание всех определяемых радионуклидов в рдесте многократно выше условно-фонового участка р. Томи (Новый мост). Однако в районе устья р.Томи (Козюлино) содержание изотопов плутония в нем всего в 2 раза больше, чем в условно-фоновом участке, содержание гамма-излучающих радионуклидов так же меньше МИИ, как и в условно-фоновом участке, а содержание 90Sr даже несколько меньше (рис. 3).

 

 

Козюлино












Пункт

Вид

Активность радионуклидов в мышечной ткани, Бк/кг

 

 

Na

K

60Co

Zn

76 As

Cs

Eu

125Sb

239Np

Томь, Томск

Елец

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Томь, Северск

Карась Лещ

-

-

-

106

-

-

-

-

-

Томь, устье р.Ромашка

Карась

625

280

2,5

1650

19

-

-

-

-

Таблица 2. Содержание техногенных гамма-излучающих радионуклидов в мышечной ткани рыб нижней Томи и контрольных участков

 

 

Радионуклиды в рыбе нижней Томи. В уловах, производимых в рамках исследований на участке нижней Томи от устья р. Басан дайки (выше по течению г.Томска) до устья, на участке р. Оби от с.Шегарское до с.Игловск, в некоторых пойменных и терассных озерах СЗЗ и ЗН СХК, было определено 11 видов рыб из 6 семейств, относящихся к 5 отрядам: стерлядь (Acipenser ruthenus marsiglii), муксун (Coregonus muksun), щука (Esox lucius), плотва (Rutilus rutilus lacustris), язь (Leuciscus idus), елец (Leuciscus leuciscus baicalensis), лещ (Abramis brama), карась серебряный (Carassius auratus gibelio), сазан (Cyprinus carpio carpio), налим (Lota lota), судак (Lucioperca lucioperca) (табл. 2). Линь (Tinca tinca) отмечен в уловах только в террасных озерах. Из таблицы

2 видно, в объектах ихтиофауны исследуемого района обнаружено 9 гамма-излучающих радионуклидов. При этом основным радионуклидов для большинства видов рыб из разных пунктов наблюдений является 65Zn. Наиболее удобным референсным видом рыбы является карась. Содержание 90Sr в мышечной ткани карасе из устья р. Ромашки невелико в среднем 5,5 Бк/кг. Альфа-излучающие радионуклиды в пробах разных частей тела карася не обнаружены.

Выводы

В различных объектах биогидроценоза нижней Томи обнаружено присутствие 29 техногенных гамма-излучающих радионуклидов, в том числе короткоживущих, типичного бета- излучающего радионуклида 90Sr и изотопов плутония.

В воде нижней Томи ниже устья р. Ромашки фиксируется присутствие 18 короткоживущих гамма- излучающих радионуклидов, наибольший вклад в сбросы СХК вносят 24Na, 42K, 76As, 239Np.

Донные осадки и пойменная почва исследуемого района загрязнены 15 коротко- и долгоживущими гамма-излучающими радионуклидами, среди которых основной вклад в активность на всем протяжении от устья сбросов до устья р. Томи вносят 137Cs, 60^ и 152Eu. Загрязнение донных осадков техногенными радионуклидами неравномерное.

Биота нижней Томи накапливает радионуклиды из сбросов СХК. Высшие водные растения и, прежде всего, рдест блестящий (Potamogeton lucens) являются референсными объектами для радиоэкологического мониторинга в районе сбросов СХК. С их помошью можно фиксировать поступление в р. Томь радионуклидов, содержащихся в воде с активностью ниже МИА.

Референсным видом среди объектов ихтиофауны является карась (Carassius auratus gibelio).

Литература

    1. Инструкция к методическим указаниям по оценке радиационной обстановки на загрязненной территории. Принята Методической секцией Межведомственной комиссии по радиационному контролю природной среды при Госкомгидромете СССР 17.03.1989 г

    2. Обоснование безопасности захоронения жидких радиоактивных отходов Сибирского химического комбината. — М.: ВНИПИпромтехнологии, 2000.

    3. Павлоцкая Ф.И., Мясоедов Б.Ф. Определение трансурановых элементов в объектах природной среды. Радиохимия, т. 38, вып. 3, 1996, 193-209.

    4. Рихванов Л.П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. — Томск: Изд-во ТПУ, 1997. - С. 84-85.

    5. Экологический мониторинг. Состояние окружающей природной среды Томской области в 1999году.- Обзор.- Госкомэкологии Томской обл. Томск, 2000. — C. 63-65.

    6. Экологическое и социально-экономическое состояние, охрана окружающей среды, использование природных ресурсов в г Северске Томской области в 1999 г — Северск, 2000. — С. 47-49.

 

А.В.Торопов', Л.П.Рихванов1, Ю.Г.Зубков2, Ф.В. Сухоруков3, Г.А.Леонова3

'Томский политехнический университет, г.Томск, Россия 2ОГУ «Облкомприрода» Администрации Томской области, г. Томск, Россия

3Объединенный институт, геологии, геофизики и минералогии СО РАН, г. Новосибирск, Россия

Комментарии материала:

Разместить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Другие материалы

Томь — река в Западной Сибири России, правый приток Оби.
больше двух лет назад задумал проект "Кодекс томича" и еще до создания инициативной группы по его созданию, определил критерий того, что он работает. Это когда он заживет своей жизнью без моего и других активистов инициативной группы участия. Так вот, уже живет "своей" жизнью:) на днях началось распространение 30 тыс. экз....
 ***** На два дня по делам выезжал в Томск. Ночевал на даче у родственников. Места там   живописные. Рядом лес с величественными кедрами. Воздух - не надышишься. Бывал здесь несколько лет назад, но в городской суете уже как-то и подзабыл, что может быть такое великолепие. Вспомнил кедровник на Семинском перевале. Подумал, как хорошо...
Почему в современном мире, когда всё можно купить в магазине, коренные жители продолжают добывать животных, в том числе – краснокнижных? Не наносит ли это вреда популяциям? Можно ли называть охоту на современных моторных лодках с использованием огнестрельного оружия традиционной?   Мы задали эти и другие вопросы Анатолию Кочневу – кандидату биологических наук, сотруднику национального парка «Берингия» и Института биологических проблем Севера ДВО РАН, поле...
Борьба с изменением климата. Парижское соглашение и международное климатическое регулирование. Лекция директора программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы Алексей Кокорина на летней энергетической онлайн-школе СКОЛКОВО 2020.  Предыстория Парижского соглашения 1994 г. Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК ООН): действия трех групп стран: наиболее развитые - финансовые доноры, развитые (включая Россию) и развивающиеся. Подход: развитые ст...
Коалиция общественных организаций выявила и зафиксировала многочисленные случаи загрязнения рек в Сибири и на Дальнем Востоке. Здесь практически повсеместно вооруженные тяжелой техникой старатели-золотодобытчики превращают живые реки в сточные канавы для промывки россыпного золота. Как сообщается в пресс-релизе Амурского филиала WWF,  по состоянию на 28 июля в Забайкальском и Хабаровском краях, Амурской и Еврейской автономной областях и на Камчатке выявлено 97 случаев загрязнения рек протя...
Как связаны вода, энергетика и устойчивое развитие.  Лекция научного руководителя Института водных проблем РАН, члена-корреспондента РАН Виктора Ивановича Данилова-Данильяна на летней энергетической онлайн-школе СКОЛКОВО 2020. 
Как умные колибри выживают ледяными горными ночами, виртуальная карта лесных звуков и национальный экологический рейтинг» по итогам лета 2020 г.. Эти и другие темы в новом выпуске Дайджеста Международного Социально - экологического союза от Света Забелина. Охрана природы, проблемы окружающей среды и развития человечества. Всё важное и интересное, что произошло в России и мире на текущий день. Дайджест за 09 сентября 2020 года.   ПРОСВЕЩЕНИЕ И ПРОПАГАНДА. В рамках международн...

Материалы данного раздела

Фотогалерея

Активность на сайте

сортировать по иконкам
1 год 7 недель назад
Марина Иванова
Марина Иванова аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,605 |

Спасибо за ссылку. Очень пригодилась! ...

4 года 19 недель назад
martaka maminov
martaka maminov аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,605 |

Обращайтесь, отличная компания http://www.ecocentrp.ru/about/actions/...

4 года 31 неделя назад
Глеб савельев
Глеб савельев аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,605 |

нужна схема пещер с измерениями

4 года 34 недели назад
Ольга Волобуева
Ольга Волобуева аватар
Спелеологи Всех стран объединяйтесь!

Смотрели: 198,605 |

если Вы обладаете информацией , как составить топокарту пещеры, пишите нам. Очень нужна помощь в составлении паспорта объекта

1 год 40 недель назад
Надежда Бреева
Надежда Бреева аватар
Бутырский район

Смотрели: 6,744 |

Экология в Новой Москве . Поселение Щаповское.

Щапово (Александрово) — посёлок в Троицком административном округе Москвы (до 1...

размешен 25.09.20 | Тип: Новость

Новое в экологических рассылках на текущий день.

...

размешен 25.09.20 | Тип: Статью

Всемирный день моря в 2020 году отмечается 24 сентября. Комиссия Совета Федерации по защите государственного суверенитета предложила рассмотреть возможность присвоения статуса ин...

размешен 24.09.20 | Тип: Статью

В статье рассматриваются состояние мира и России после пандемии и возможные пути выхода из нее. На основе анализа научной и публицистической литературы, СМИ и других источников п...

размешен 24.09.20 | Тип: Статью

В ночь на 23 сентября 2020 г. на 88 году ушел из жизни доктор философских наук, профессор, главный научный сотрудник Центра теоретических и историко-социологических исследований...

Подпишись на рассылку

Будьте в курсе последних новостей!

RSS-материал