СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ НА УРАНОВОРУДНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ "ЭЛЬКОН"

Игнатьева Галина Андреевна

ассистент кафедры основ ядерной физики, СВФУ им. М. К. Аммосова, г. Якутск

Степанов Валерий Егорович

д-р физ.-мат. наук, доцент, СВФУ им. М. К. Аммосова, г. Якутск

E-mail: galich_88@mail.ru

Исследования были проведены в Алданском улусе вблизи поселка Заречный в районе Эльконского урановорудного месторождения на северном склоне Алданского щита в 30-50 км от г. Томмота. Отбор проб производился в 2008 - 2009 годах, были отобраны пробы лишайников и  почвы методом конверта.

В ходе полевых работ проводились дозиметрические измерения дозиметром типа ДБГ-01Н. В каждой точке на высоте 1 м от исследуемой поверхности делалось по 10 измерений, затем вычислялось среднее значение и среднеквадратичное отклонение мощности экспозиционной дозы (МЭД). Также в ходе полевых работ были исследованы отвалы шахт 2 и 3.

В лаборатории радиационной экологии пробы анализировались гамма-спектрометрическим методом на лабораторном гамма-спектрометре фирмы Канберра – Паккард США с двумя полупроводниковыми детекторами.

После проведения предварительной подготовки проб, и измерения на гамма – спектрометре были получены следующие результаты, которые отображены в таблицах.

Содержание естественных радионуклидов в почве

На расстоянии 1,5 км от отвалов в месте пересечения дороги на шахту и р. Безымянный была отобрана проба почвы. Проба отобрана с площадки 50х50 см на глубине 0-5 см и 5-8 см.

Таблица 1.Удельная активность естественных радионуклидов (Бк/кг) в почве

Измеренная удельная активность U-238 в почве, колеблется в пределах от 51 до 196 Бк/кг. Основная концентрация радионуклидов скапливается  в верхнем 5 сантиметровом слое почвы, что  согласуется с общими радиоэкологическими представлениями миграции радионуклидов в почве.

Из результатов анализа содержание радионуклидов U-238 и U-235 в 4-5 раз больше в верхнем слое почвы, чем в нижнем, в то время как содержание радионуклидов Th-232 и Ra-226 сопоставимы. Это свидетельствует о том, что минералы урана в мелкодисперсном виде переносятся воздушным путем и поверхностными водами на значительные расстояния. Содержание естественных радионуклидов в нижнем слое почвы меньше, чем в почве вблизи г. Якутска.

Поверхностная загрязненность цезием Cs-137 указанных почв составляет соответственно 1425,2 Бк/кв.м в Заречном и 879 Бк/кв.м в Якутске, что соответствует средним по Республике уровням загрязнений от глобальных выпадений Cs-137 и свидетельствует о целостности почвенного покрова [1, с. 160].

На пересечение дороги на шахту 2 и р. Безымянный анализ полученных данных показывает, что поверхностная плотность загрязнения радиоактивными изотопами почвенного покрова составляет 13 Бк/кг тория (Th-232), 16 Бк/кг для радия (Ra-226) и 11,9 Бк/кг урана (U-235).

Результаты исследования означают, что в Алданском улусе на Эльконском урановорудном месторождении поверхностная плотность загрязнения почвенного покрова ураном (U-238) в 5 раз больше чем в Якутске (Покровский тракт 10-й км).

Аккумуляция естественных радионуклидов лишайниками

Лишайники обладают способностью депонировать и сорбировать тяжелые металлы и радионуклиды из окружающей среды. Нами исследованы два вида лишайника на отвалах и на сохраненном от техногенного воздействия участке. В зависимости от биологического строения, субстрата лишайников активность радионуклидов различна.

В таблице 2 приведены значения содержания радионуклидов в лишайниках, из которого видно что содержание Th-232 и Ra-226 в лишайнике Stereocaulon paschale, отобранном на отвалах штольни 5 (МЭД 12.6 мкР/ч) больше в 4-8 раз, чем в лишайнике того же вида, отобранном в окрестностях поселка Саскылах Анабарского улуса.

Таблица 2.Удельная активность естественных радионуклидов (Бк/кг) в лишайниках

В лишайнике Cladina stellaris (кладина звездчатая) было обнаружено, что активность Th-232 равна 6 Бк/кг, содержания Ra-226 варьируют от 6,7 до 59,3 Бк/кг, Ra-226(Bi-214) от 12,8 до 17 Бк/кг, U-235 от 2,2 до 3,4 Бк/кг, а Pb-210 от 766 до 1319 Бк/кг. Содержание РН в лишайнике Cladina stellaris в Алдане больше, чем в Кобяйском улусе от 2 до 17 раз [2, с. 152].

В лишайнике Stereocaulon paschale (стерекаулон вздутый) обнаружен Ra-226 в количествах 32 Бк/кг, Pb-210 – 827 Бк/кг, содержание Th-232 меняется от 1 до 7,9 Бк/кг, а Ra-226(Bi-214) от 2 до 14 Бк/кг. Содержание радионуклидов в лишайнике Stereocaulon paschale в Алдане больше, чем в Анабарском улусе от 5 до 827 раз.

Однако, содержание Pb-210 в лишайнике Stereocaulon paschale в 26 раз выше, чем содержание его материнского радионуклида Ra-226. На склоне горы над отвалами шахты 2, не нарушенном выработками была отобрана проба лишайника Cladina stellaris, в котором также наблюдается очень высокое содержание Pb-210. Это говорит о том, что лишайники в этих пробах накапливали Ra-226 и Pb-210 существенно аэральным путем, чем из подстилающей его почвы. К тому же радионуклиды накапливаются избирательно, т. е. Pb-210 аккумулируется существенно больше, чем другие радионуклиды семейства урана [3, с. 32]

Заключение

Достаточно высокий уровень содержания радионуклидов в исследованных пробах говорит о радиационной загрязненности окружающей среды.

Основной причиной происходящих негативных процессов является невыполнение производителями отвалов минимально необходимых мероприятий типа гидроизоляции отвалов с максимальными содержаниями радионуклидов для предотвращения миграции урана в окружающую среду:

1)  отсутствие бетонирования или другого мероприятия по герметизации поверхности активных отвалов для предотвращения их промыва атмосферными осадками;

2)  отсутствие обустройства старого русла ручья Безымянный для уменьшения дренажа отвалов водами горного распадка.

Полученные здесь данные о содержаниях урана в компонентах биосферы будут использоваться для контроля деятельности уранового комбината ЭГМК. Кроме этого информация о содержании искусственных и естественных радионуклидов в окружающей среде используется для создания системы радиационной безопасности территории республики в системе гражданской обороны. А так же могут быть использованы для создания базы данных по радиационно-экологическому мониторингу в территории Республики Саха (Якутия).

Необходимо произвести Оценку Воздействия на Окружающую Среду (ОВОС) урансодержащих отвалов независимыми научными экологическими организациями РС(Я), разработать мероприятия, нужные для остановки процесса миграции урана в реку Алдан. В дальнейшем необходимо продолжить научные исследования по радиационно – экологическому мониторингу урансодержащих отвалов. Первоочередной задачей является подготовка полной базы радиационно-экологического мониторинга.

Список литературы:

1.            Яковлева В. Д., Степанов В. Е. Техногенные радионуклиды в почвенно-растительном покрове природных экосистем Якутии // Сб. тез. докладов Х международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов 2003-06-29» (17 апреля 2003 г). М.: МГУ, факультет почвоведения, 2003.-160 с.

2.            Игнатьева Г. А. Исследование содержаний радионуклидов в растительности и в почве на некоторых участках Эльконского уранового месторождения в Алданском улусе Республике Саха (Якутия). Сборник статей 11-й международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности». Высокие технологии, образование, промышленность. Т.3. под ред. А. П. Кудринова. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011.- 426 с.

3.            Яковлева В. Д., Степанов В. Е., Петрова Е. В. Радиоэкологическое исследование окрестностей подземного ядерного взрыва "Кристалл" в Якутии. АНРИ. 2003. № 3.