close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Естественные и искусственные радионуклиды в мерзлотных почвах Якутии

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Собакин Петр Иннокентьевич
ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ИСКУССТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ
В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ЯКУТИИ
03.02.13 - почвоведение
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Улан-Удэ – 2015
Работа выполнена в лаборатории генезиса почв и радиоэкологии Федерального
государственного бюджетного учреждения науки «Институт биологических
проблем криолитозоны» Сибирского отделения Российской академии наук (ИБПК
СО РАН)
Научный
консультант:
Чевычелов Александр Павлович,
доктор биологических наук, заведующий лабораторией генезиса почв и
радиоэкологии ФГБУН «Институт биологических проблем криолитозоны
СО РАН»
Официальные Саввинов Дмитрий Дмитриевич,
оппоненты:
доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник
лаборатории мерзлотных почв НИИ прикладной экологии Севера СевероВосточного федерального университета им. М.К. Аммосова;
Сысо Александр Иванович,
доктор биологических наук, заместитель директора по науке ФГБУН
«Институт почвоведения и агрохимии СО РАН»;
Спиридонов Сергей Иннокентьевич, доктор биологических наук,
заведующий
лабораторией
математического
моделирования
и
программно-информационного обеспечения ФГБНУ «Всероссийский
институт радиологии и агроэкологии».
Ведущая
организация:
ФГАОУ
ВО
«Национальный
исследовательский
Томский
государственный университет», кафедра почвоведения и экологии почв
Защита состоится «27» октября 2015 г. в 10-00 ч. на заседании
диссертационного совета Д 003.028.01 при Институте общей и экспериментальной
биологии Сибирского отделения РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул.
Сахьяновой, 6; факс: (3012) 433034; e-mail: ioeb@biol.bscnet.ru
С диссертацией и авторефератом можно ознакомиться в библиотеке
Бурятского научного центра СО РАН и на сайте http:/www.igeb.ru.
Автореферат « » ________ 2015 г. размещен на официальном сайте ВАК
Министерства образования и науки Российской Федерации http://vak2.ed.gov.ru и
разослан по списку обязательной рассылки « » _________ 2015 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, канд. биол. наук
Л. Н. Болонева
2
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. На территории Республики Саха (Якутия) в последней трети прошлого века выполнялись широкомасштабные геологические изыскания радиоактивного сырья, было проведено 12 подземных ядерных взрывов (ПЯВ), из которых два признаны аварийными (Цыганов, 1993;
Наумов, Шумилин, 1994; Бурцев и др., 2000). Кроме того, регион неоднократно подвергался загрязнению долгоживущими искусственными радионуклидами в результате ядерных испытаний на Новой Земле и крупной радиационной аварии на Чернобыльской АЭС (Израэль и др., 1990; Иванов и
др., 1997). Намечается промышленное освоение месторождений: урановых –
Эльконской группы (Южная Якутия) и комплексной редкометальной – Томторской (Северо-Западная Якутия). В современных условиях радиоактивного
загрязнения окружающей среды почвы являются в наземных экосистемах основным депозитарием радионуклидов и биогеохимическим барьером их
транспорта в растения, животных и организм человека (Алексахин, 2009). В
настоящее время остаются слабо изученными закономерности миграции естественных и искусственных радионуклидов в мерзлотных почвах криолитозоны, в том числе и в Якутии (Алексеев и др., 1993; Михайловская и др.,
1995, 1996; Павлов, 2000; Яковлева, 2006 и др.). Вместе с тем на обширной
территории преимущественно сплошной многолетней мерзлоты формируются уникальные ландшафты со специфическими почвами, флорой и фауной,
характерными только для криолитозоны, и требующие особого подхода для
их научного изучения.
Цель исследований – выявить закономерности миграции и распределения естественных (40К, 238U, 226Ra, 222Rn, 210Pb и 232Th) и искусственных
(137Cs, 90Sr и 238-240Pu) радионуклидов в мерзлотных почвах тундровой и таѐжной зон Якутии в условиях техногенного загрязнения разного генезиса.
Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
– идентифицировать места формирования отвалов радиоактивных пород и руд на территории урановых месторождений (хребет Улахан-Чистай и
Алданское нагорье);
– выявить особенности распределения 40К, 238U, 226Ra и 232Th в мерзлотных почвах, сопряженных по стоку природных ландшафтов, и техногеннозагрязненных участков исследуемой территории;
– изучить особенности миграции 238U и продуктов его распада по вектору стока водных артерий и масштабы аккумуляции этих радионуклидов в
донных отложениях водоемов и аллювиальных почвах пойменных ландшафтов Якутии;
– установить основные закономерности поступления 238U и продуктов
его распада из почв и мелкозема отвалов в различные группы растений (деревья, кустарники, травы и мхи);
– определить уровни содержания и выявить закономерности распределения 137Cs в мерзлотных почвах сопряженных по стоку ландшафтов равнинных и горных областей Якутии;
3
– оценить уровни содержания и особенности перераспределения 137Сs,
90
Sr и 238-240Pu в почвенно-растительном покрове в зоне воздействия аварийных подземных ядерных взрывов (АПЯВ) “Кратон-3” и “Кристалл”;
– разработать приемы организации радиоэкологических работ и реабилитации радиоактивно-загрязненных территорий, адаптированные к мерзлотным почвам криолитозоны.
Научная новизна. Впервые получены оригинальные данные, характеризующие закономерности миграции, распределения и перераспределения
естественных радионуклидов (ЕРН) в профиле мерзлотных почв природных
и техногенно-загрязненных ландшафтов тундровой и таежной зон Якутии.
Оценены масштабы аккумуляции и рассеяния ЕРН в почвах отдельных техногенных участков мерзлотных ландшафтов. Установлены закономерности
миграции и перераспределения 137Сs в мерзлотных почвах геохимически сопряженных по стоку элементов тундровых и таѐжных ландшафтов в период
стабилизации глобальных выпадений. Впервые выявлены закономерности
миграции и распределения искусственных радионуклидов (ИРН) 137Сs, 90Sr и
238-240
Pu в почвенно-растительном покрове северной тайги криолитозоны при
разовом их выпадении из атмосферы в результате радиационных аварий.
Проведена количественная оценка запасов 137Сs, 90Sr и 238-240Pu в мерзлотных
почвах в зоне воздействия АПЯВ “Кратон-3”. Показана роль криогенных и
пирогенных процессов, а также влияния климатических изменений водности
термокарстовых котловин (аласов) и многолетнемерзлых пород в миграции и
перераспределении ЕРН и ИРН в почвенном покрове мерзлотных ландшафтов Якутии.
Защищаемые положения.
1. В условиях криолитозоны Якутии криогенные процессы и цикличность водности аласных котловин определяют особенности вертикального
распределения ЕРН в профиле мерзлотных почв, сопряженных по стоку участков ландшафтов.
2. В горно-таѐжных ландшафтах криолитозоны Якутии высокие по
уровню и краткие по времени паводки поверхностных (речных) вод определяют дальность залпового водного переноса ЕРН из источников загрязнения
по вектору стока и особенности их накопления в аллювиальных почвах.
3. Ландшафтно-климатическая специфика Якутии и значительная удаленность еѐ от ядерных испытательных полигонов (Новая Земля, Семипалатинск) предопределили уровни загрязненности почвенного покрова глобально-атмосферно-выпавшим 137Сs. При этом закономерности его латеральной
и вертикальной миграции в почвах зависят от мерзлотной обстановки и природно-климатических условий исследуемой территории.
4. Особенности радиационной аварии при проведении ПЯВ “Кратон-3”
и природно-климатические условия северной тайги криолитозоны Якутии
определяют исходную мозаичность радиоактивного загрязнения, его радионуклидный состав и скорость миграционных потоков в почвеннорастительном покрове.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные результа4
ты по миграции, распределению и перераспределению естественных и искусственных радионуклидов в почвах тундровой и таѐжной зон Якутии в условиях техногенного загрязнения разного генезиса дают возможность прогнозировать направленность и интенсивность переноса радионуклидов в
профиле почв, сопряженных по стоку ландшафтов, и обосновать оптимальные приѐмы опробования и дезактивации мерзлотных почв криолитозоны.
Результаты были использованы для:
– разработки схемы мониторинговых работ на критических территориях Якутии;
– составления радиационных паспортов объектов ПЯВ “Кратон-3”,
“Кристалл”, “Кимберлит-4” и “Горизонт-4”; законсервированных геологоразведочных участков урановых месторождений Агей, Гурга, Новый-Ус и
Томтор на хребте Улахан-Чистай;
– экологического обоснования добычи алмазов открытым способом на
лицензионных участках долин рек Большая Куонамка и Талахтах в северозападной Якутии; проведения разведочных буровых работ на лицензионных
участках урановых месторождений Элькон, Эльконское плато, Курунг, Интересное, Непроходимый и Дружное Эльконского ураново-рудного района
(Южная Якутия); проекта строительства железнодорожного подъездного пути к Эльконскому горно-металлургическому комбинату и мостового перехода через р. Лена;
– радиоэкологического мониторинга в зоне воздействия АПЯВ “Кратон-3” и “Кристалл”;
– оценки радиационной обстановки в местах компактного проживания
коренных жителей Севера.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
докладывались на Международных и Всероссийских научно-практических
конференциях по проблемам почвоведения (Москва, 1998; Томск, 2005; Ростов-на-Дону, 2007; Владивосток, 2007); III-IV съездах Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004); IV-VII съездах по радиационным исследованиям (Москва, 2001, 2006, 2010, 2014); Республиканской конференции “Итоги геокриологических исследований в Якутии в ХХ
веке и перспективы их дальнейшего развития” (Якутск, 2001); II-III республиканских научно-практических конференциях “Радиационная безопасность
Республики Саха (Якутия)” (Якутск, 2004, 2011); научно-практической конференции “Актуальные вопросы радиационной гигиены” (Санкт-Петербург,
2004); III-V Международных конференциях “Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека” (Томск, 2004, 2009, 2013); Шведско-Российском семинаре “Результаты воздействия АПЯВ “Кратон-3” на северные экосистемы” (Стокгольм, 2007); VI-VII Международных научнопрактических конференциях “Тяжѐлые металлы и радионуклиды в окружающей среде” (Семей, 2010, 2012); 9 Международном почвенном конгрессе “Душа почвы и цивилизация” (Side, Antalia/Turkey, 2014).
Личный вклад автора. Планирование, организация и проведение всех
полевых и лабораторных исследований осуществлялось с участием автора.
5
Все полученные данные обрабатывались и обобщались диссертантом. Работа
выполнена в соответствии с плановыми бюджетными темами ИБПК СО РАН
и конкурсных проектов РФФИ (№ 02-04-49455 (2002-2004 гг., исполнитель);
№ 03-04-96039 Арктика (2003-2005 гг., руководитель); № 06-04-96000
р_восток_а (2006-2008 гг., руководитель); № 00-04-98501 р_восток_а (200820011 гг., руководитель); Государственного контракта Росатома №
1.30.05.16/3 (2005-2006 гг., исполнитель), а также проектов Министерства
охраны природы Республики Саха (Якутия): № 11 (2006 г.), № 47 (2007 г.),
№ 21 (2010 г.), № 8 (2011 г.), № 24 (2011 г.), № 14 (2012 г.), № 16 (2012 г.), №
19 (2013 г.), № 20 (2013 г.) и № 21 (2013 г.), в которых автор являлся руководителем.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 79 научных работ, в
том числе 4 монографии, 22 статьи в рецензируемых журналах.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 308 страницах
и состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы, содержит 70 рисунков и 61 таблицу. Список литературы включает 292 литературных источника, в том числе 22 работы иностранных авторов.
ГЛАВА 1. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ, ОБЪЕКТЫ И
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Миграция радионуклидов в почвенно-растительном покрове
криолитозоны. Несмотря на то, что криолитозона занимает 2/3 территории
России, закономерности миграции и распределения ЕРН и ИРН в почвах изучены крайне слабо. В 60-70-х гг. прошлого века, в пределах Сибирской
платформы, охватывающей среднюю часть бассейна р. Лена, исследовано
поведение ЕРН на основных этапах современного континентального осадочного процесса в зависимости от состава горных пород (Баранов, Титаева,
1961; Титаева, 1969; Титаева, Векслер, 1969). В 1968-1974 гг. аэро- и наземной гамма-спектральной съемками было установлено, что на Европейской
равнине и Западно-Сибирской низменности, отличающихся равнинностью
рельефа, распределение содержания ЕРН в почвах подчиняется широтному
фактору с характерным возрастанием с севера на юг (Болтнева и др., 1980;
Балясный и др., 1980). Для восточной части страны (Средне-Сибирское плоскогорье, Верхояно-Чукотская складчатая область, Алданское нагорье, Становой хребет и др.), характеризующейся гористостью и сложным геологическим строением, распределение ЕРН в поверхностных образованиях (рыхлые
породы, почвы) обусловлено, главным образом, составом коренных пород. В
1990-2008 гг. получены сведения об уровнях загрязненности основных компонентов мерзлотных горно-тундровых и горно-таѐжных ландшафтов ЕРН и
некоторых особенностях их миграции в зоне воздействия радиоактивных отвалов на законсервированных геологоразведочных участках Эльконского,
Сугунского и Мурунского урановых месторождений Якутии (Собакин, Молчанова, 1994; Михайловская и др., 1996; Собакин, Молчанова 1996, 1998;
Ложников, 2004; Павлов, 2009). Исследования также были проведены в
мерзлотно-таѐжных ландшафтах на территории Хиагдинского и Талаканско6
го урановых месторождений на Витимском плоскогорье (Тайсаев и др., 2004;
Тайсаев, 2004; Ширапова, 2004). В период испытаний ядерного оружия в атмосфере на Новоземельском полигоне в 1955-1962 гг. отмечена повышенная
миграция 137Сs и 90Sr из окружающей среды в организм человека в приарктической тундровой зоне по биологической цепочке: лишайник – олень – человек. Выявлены географические различия уровней загрязнения лишайников и
организма оленей 137Сs и 90Sr, что связывалось с отличиями в количестве выпадающих здесь атмосферных осадков (Троицкая и др., 1971; Моисеев, Рамзаев, 1975). В 1968-1974 гг. было изучено глобальное загрязнение равнинной
территории СССР 137Cs путем проведения аэрогамма-спектральной съемки
(Болтнева и др., 1977). Была установлена широтная зональность в распределении уровней загрязнения 137Cs, которые повышались по мере приближения
к горным системам Восточной Сибири, Забайкалья, Алтая и др. вне зависимости от широтной зональности,
В 1976-2010 гг. в некоторых районах тундровой и таѐжной зон криолитозоны (полуостров Ямал и Гыданский, Анабаро-Оленекская, ЯноИндигирская и Колымская низменности, Центрально-Якутская равнина и др.)
изучены уровни глобальных выпадений 137Сs и 90Sr в почвах и некоторые
особенности их миграции по трофической цепи (Алексеев и др., 1993; Михайловская и др., 1995; Поляков и др., 1998; Щербов и др., 2000; Сухоруков и
др., 2001; Коробова, Украинцева, 2004; Черняго и др., 2004; Ширапова, 2005
и др.). На территории Якутии с 1990 г. были начаты комплексные исследования в местах проведения мирных подземных ядерных взрывов (Цыганов и
др., 1990; Гедеонов и др., 1993; Ложников и др., 1995; Киселев, Бурцев, 2000;
Собакин и др., 2004; Рамзаев и др., 2008; Ramzaev et al., 2009). В зоне воздействия двух ПЯВ под кодовым названием “Кратон-3” и “Кристалл” выявлены значительные уровни загрязнения радионуклидами (137Cs, 90Sr, 60Со,
239,240
Pu, 238Pu и 241Аm) почвенно-растительного покрова.
1.2. Объекты исследований. Исследования равнинной и горной части
территории Якутии проведены в 2000-2013 гг. на 25 участках, включая места
аварийных ПЯВ и законсервированные геологоразведочные участки на уран.
На четырех из них (Яно-Индигирская низменность, Вилюйское плато, Центрально-Якутская равнина и Алданское нагорье), расположенных в тундровой и таежной зонах, детально изучены морфологическое строение мерзлотных почв и их физико-химические свойства.
1.3. Методы полевых и лабораторных работ. При проведении почвенных исследований использовались сравнительно-географический, сравнительно-аналитический (Роде, 1971) и профильно-генетический (Розанов,
1983) методы, а при выполнении химико-аналитических работ – общепринятые в почвоведении химические и физико-химические методы (Аринушкина,
1970; Воробьева, 1998). При изучении почв, последние рассматривались в
связи и во взаимодействии с остальными компонентами биогеоценоза (Сукачев, 1972) или элементарного ландшафта (Полынов, 1956). Разделение ландшафтов на типы производилось на основе известных принципов А.И. Перельмана (1975) и М.А. Глазовской (1981). Диагностика и классификация
7
почв дана по (Классификация…, 1977), а также региональной классификации
мерзлотных почв Л.Г. Еловской (1987). При планировании и организации полевых работ были использованы геологические фондовые (отчеты) и топографические материалы (геологические карты масштаба 1:200000, топографические карты масштаба 1: 500000, 1:200000 и 1:100000). На всех выбранных естественных участках тундровой и таѐжной зон были проведены измерения мощности экспозиционной (эквивалентной) дозы гамма-излучения с
помощью дозиметра ДКГ-07Д по методике, принятой в радиационной экологии (Оценка…, 2002). Радиометрические и гамма-спектрометрические съѐмки в зоне урановых месторождений (Алданское нагорье, хребет УлаханЧистай) и в районе проведения АПЯВ (“Кратон-3”, “Кристалл”) проводились
с помощью радиометра СРП-68-01 и переносного гамма-спектрометра МКСАТ6101Д по прямоугольной (10х5 м, 50х10 м, 100х50 м и т.д.) и произвольной сети наблюдений (Инструкция…, 1987; Методика…, 2007). Разбивка измерительной сети в процессе проведения съемок проводилась с помощью
спутникового приемника-навигатора Еtrex (GARMIN). Пробы вод и донных
отложений отбирались у подножия радиоактивных отвалов, а также на разном удалении от источников загрязнения вверх и вниз по течению рек и
ручьев. В техногенных ландшафтах почвенные разрезы закладывали с учетом
конфигурации радиоактивного поля на местности и геохимического сопряжения элементов ландшафта по вектору стока. Отбор образцов почв из разрезов вели послойно через 1-2, 3-5, 5-10 см и более до глубины 100 см с учетом
площади и границ генетических горизонтов. В непосредственной близости от
почвенных разрезов и прикопок проводили отбор растительных проб. При
этом древесные и кустарниковые растения спиливали у оснований стволов и
разделяли на части – листья (хвоя), ветви и ствол, а надземную часть трав,
мхов и лишайников срезали с определенной площади. После озоления при t450ºС в растительных и почвенных образцах было определено содержание
естественных (40К, 238U, 226Ra, 222Rn, 210Pb и 232Th) и искусственных (137Cs,
90
Sr, и 238-240Pu) радионуклидов радиометрическими, радиохимическими,
ядерно-физическими и физико-химическими методами (Радиогеохимические…, 1974; Якубович…, 1982; Определение…, 1983; Павловская, Мясоедов, 1996 и др.). Определение содержания радионуклидов, химических и
физико-химических свойств почв и поверхностных вод было проведено в
4650 пробах. Полученные данные обработаны статистическими и корреляционными методами с помощью стандартного программного обеспечения Microsoft Excel.
ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА
2.1. Физико-географическая характеристика исследуемого региона.
Республика Саха (Якутия) расположена в северо-восточной части Евразийского материка. Общая площадь территории Якутии континентальной и Новосибирских островов (Ляховские, Анжу и Де-Лонга) составляет 3103,2 тыс.
кв. км, что занимает почти 1/5 (18 %) часть территории всей Российской Федерации. Более 40 % территории республики находится за Северным поляр8
ным кругом.
2.2. Геологическое строение и геоморфология. Территория Якутии
преимущественно принадлежит двум тектоническим структурам: Сибирской
платформе и Верхояно-Чукотской складчатой области. На Сибирской платформе левобережья р. Лены широко развиты плоскогорья и плато, а в пределах
Алданского щита на южной окраине - нагорья с интенсивно расчлененным рельефом. На северо-востоке, Верхояно-Чукотская область представлена мощными
горными системами, ориентированными в меридиональном направлении (Коржуев, 1965; Русанов и др., 1967 и др.). В целом, 70 % территории Якутии занято горами (на северо- и юго-востоке) плоскогорьями и плато (на западе и
юге). На севере и в центральных районах расположены обширные низменности
и равнины.
2.3. Гидрография. Речная сеть Якутии относится к бассейнам морей
Лаптевых и Восточно-Сибирского. Самым крупным является бассейн реки
Лены (занимающий 65 % территории) с еѐ главнейшими притоками Вилюем
и Алданом. Кроме того, крупными реками Якутии являются Анабар, Оленек,
Яна, впадающие в море Лаптевых, Индигирка и Колыма – в ВосточноСибирское море (Аржакова и др., 2007). Основной источник питания рек –
поверхностный сток осадков, выпавших в виде снега в зимний период и сезонных дождей. Реки Якутии маловодны в зимний период, в теплое время
года характеризуются мощным весенним половодьем и частыми дождевыми
паводками. Ледостав на реках продолжается 180-200 дней в году.
2.4. Климат и многолетняя мерзлота. Климат Якутии за исключением островов и побережья Северного Ледовитого океана, резко континентальный. Самые низкие температуры наблюдаются в январе в бассейнах рек Яны
и Индигирки (-46,8–48,6 ºС). Наиболее высокая средняя температура июля
характерна для Центрально-Якутской равнины (+17,6ºС). Годовое количество
осадков варьирует в пределах 120-600 мм, из которых 75-80 % приходится на
теплый период. В обследованном регионе зима длится 6-8 месяцев (Климат…, 1968). На территории Якутии развиты в основном сплошные многолетнемерзлые породы с мощностью на севере от 150-200 м и на западе до
500-1500 м (Вилюйское плато). Только на юге (Алданское нагорье, Становой
хребет) наблюдается островное распространение многолетнемерзлых пород
мощностью до 150 м. Глубина деятельного слоя почвогрунтов колеблется от
0,2-0,5 м в арктической тундре (остров Земля Бунге) до 2,5-4,0 м в таѐжной
зоне (Центральная и Южная Якутия). В многолетнемерзлых породах, приуроченных к древним аккумулятивным равнинам в субарктической тундре,
подземные льды занимают 80-90 % объема пород ледового комплекса, а в
таежной – 50-60 % (Кудрявцев и др., 1978; Некрасов, 1991). В результате
термокарстовой деградации ледового комплекса 10-15 тысяч лет назад началось массовое образование котловинных форм рельефа – аласов (Десяткин,
2008). В настоящее время в Центральной Якутии аласами занято 20-30 %
(4400 км2) всей площади. На равнинной территории Якутии, кроме аласных
форм рельефа, активно развиваются различные мерзлотные микро- и мезоформы, такие как полигонально (бугристо)-западинный, пятна-медальоны,
9
байджерахи, просадки (ложбины), солифлюкционные террасы, потоки и др.
(Геокриологические…, 2000).
2.5. Растительность. На территории республики распространены две
группы типов растительности: арктическая, которая занимает четверть общей
территории Якутии, и бореальная, занимающая остальную площадь (Атлас…, 1989). Арктическая растительность приурочена к Новосибирским островам, побережью материка, омываемому водами морей Лаптевых и Восточно-Сибирского и к горным районам, т.е. к местам, расположенным севернее
полярной и высотной границы леса. Бореальная растительность занимает
равнины к югу от арктической области и располагается ниже безлесных поясов гор. Распределение арктической и бореальной растительности определяет
основные контуры географии растительного покрова Якутии. Широтная зональность растительности на равнинных территориях проявляется в виде зон
и подзон, простирающихся в общем широтном направлении, несколько отклоняясь от него к юго-востоку.
2.6. Почвы. В связи со значительной площадью территории Якутии,
высокой контрастностью изменения ландшафтно-климатических и литологогеохимических условий почвообразования, почвенный покров здесь довольно разнообразен и представлен весьма широким спектром зональных, азональных и интразональных типов. В географическом отношении большая
часть территории Якутии (38,0 %) представлена среднетаежной подзоной таежно-мерзлотной области бореального пояса Восточной Сибири. Чуть меньше (31,5 %) приходится на долю северной тайги и немногим менее (30,5 %) –
на долю тундры. Почвы тундровых и таежных ландшафтов определяют основу структуры почвенного покрова исследуемой территории. Причем, в
тундре и северной тайге Якутии относительно преобладают горные территории, составляя соответственно 18,3 и 22,4 % (Еловская и др., 1979). Согласно
почвенно-географическому районированию, равнинные территории Якутии
относятся к зоне тундрово-глеевых и тундрово-иллювиально-гумусовых почв
и подзонам мерзлотно-таѐжных почв северной и средней тайги. Почвенный
покров горных территорий относится к провинциям: а) колымской горнотудровых; б) верхоянской горных глеево-мерзлотно-таѐжных и горных тундровых почв); в) приалданской горных мерзлотно-таѐжных и горных тундровых почв (Зольников, 1954; Еловская и др., 1979; Атлас…, 1989).
ГЛАВА 3. МИГРАЦИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ
РАДИОНУКЛИДОВ В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ
3.1. Радиоэкологические характеристики источников радионуклидного загрязнения мерзлотных ландшафтов. На территории Сугунской
(хребет Улахан Чистай) и Эльконской (Алданское нагорье) группы урановых
месторождений было обследовано 36 отвалов из горных выработок (штольни, шахты). В отвалах концентрация 40К варьирует от 0,021 до 0,082 %, 238U –
от 5,2·10-4 до 1004,2·10-4 %, а 232Th – от 5,9·10-4 до 61,0·10-4 % (табл. 1). На поверхности отвалов мощность экспозиционной дозы гамма-излучения изменялась от 20 до 1106 мкР/ч.
10
Таблица 1. Мощность экспозиционной дозы, концентрация и удельная
эффективная активность радионуклидов в породах отвалов горных
выработок урановых месторождений Якутии
Месторождения
40
238
232
Номер n* Мощность
К,
U,
Th,
-4
отвала
дозы, мкР/ч
n·%
n·10 % n·10-4 %
Сугунская группа месторождений (хребет Улахан-Чистай)
Томтор
I
8
20
0,056
5,2
16,5
II
11
27
0,052
10,3
13,8
III
13
227
0,046
159,0
10,2
Агей
I
21
41
0,046
21,5
5,9
Гурга
I
18
53
0,056
29,4
12,9
II
15
25
0,051
8,2
13,8
Новый-Ус
I
9
29
0,053
11,4
12,3
II
4
36
0,061
12,2
16,7
Эльконская группа месторождений (Алданское нагорье)
Элькон
I
3
145
0,040
103,5
17,3
II
4
58
0,040
20,3
7,7
Эльконское плато
I
15
1096
0,075
1004,2
53,0
II
14
526
0,061
439,4
29,0
III
12
213
0,042
175,2
10,2
IV
3
40
0,042
18,4
6,7
V
2
325
0,034
266,5
26,0
VI
5
147
0,059
115,6
18,5
VII
4
49
0,047
29,2
8,9
Курунг
I
22
1106
0,076
1001,3
61,0
II
20
680
0,067
544,2
35,0
III
30
196
0,050
138,3
15,0
IV
7
55
0,045
27,4
7,5
V
2
166
0,056
122,3
15,7
VI
6
46
0,046
19,2
13,1
VII
3
44
0,047
20,4
6,1
Непроходимый
I
6
324
0,021
227,3
13,1
II
7
210
0,038
155,2
11,3
Дружное
I
7
224
0,070
145,4
38,1
II
8
118
0,082
82,3
36,1
III
11
153
0,075
116,7
34,5
Весеннее
I
6
126
0,060
89,4
19,8
Снежное
I
5
568
0,069
473,0
34,0
II
5
204
0,058
157,1
24,6
III
7
182
0,057
100,3
21,3
Невское
I
5
112
0,067
87,4
16,2
II
3
73
0,049
57,2
9,8
III
3
70
0,053
48,5
15,1
Aэфф.,
Бк/кг
276
316
2113
399
554
288
325
376
1454
380
12799
5695
2304
357
3488
1645
512
12806
7028
1891
477
1711
408
389
2912
2053
2143
1385
1783
1216
6153
2194
1476
1311
864
795
* – число точек радиометрических и гамма-спектрометрических измерений.
Величина эффективной удельной активности радионуклидов в мелкоземе отвалов варьировала от 276 до 12806 Бк/кг. Содержание 222Rn в воздухе над отвалами (Эльконское плато, Курунг и Дружное) изменялось от 25
до 232 Бк/м3, а плотность его потока – от 24 до 2928 мБк/с·м2, что превышало
фоновые уровни на один-два порядка величин. В целом, отвалы радиоактивных горных пород и руд Эльконской группы урановых месторождений более
11
опасны, чем Сугунской группы.
3.2. Миграция ЕРН с поверхностными водами и аккумуляция их в
донных отложениях и аллювиальных почвах в условиях техногенного
загрязнения. В зоне Эльконской группы урановых месторождений вблизи
отвалов радиоактивных пород концентрации 238U и 222Rn в воде р. Русская,
руч. Акин, руч. Непроходимый, р. Курунг и в его левом притоке варьировали
в пределах 1,4·10-6-8·10-5 г/л и 15,8-208 Бк/л соответственно и на один-два порядка величин превышали их гидрохимический фон. По мере удаления от
гранитных массивов, рудных зон и радиоактивных отвалов содержание 238U,
226
Ra и 222Rn в водах и донных отложениях ручьев и рек снижалось до фоновых уровней. Концентрация 238U и 226Ra уменьшалась в аллювиальных почвах
высоких пойм водотоков по вектору стока от источников загрязнения (отвалы) речных систем: левый приток р. Курунг (месторождение Курунг) – р. Курунг – р. Элькон – р. Алдан и р. Русская (месторождение Дружное) – р.
Большой Ыллымах. На удалении 43,6 км и 22,4 км от отвалов, уровень концентраций этих радионуклидов в поймах р. Алдан и р. Большой Ыллымах
соответствует фоновым значениям (табл. 2). В настоящее время по вектору
стока ореолы водного рассеяния 238U и 226Ra в воде и в донных отложениях
фиксируются на расстоянии более 2-6 км, а в аллювиальных почвах – до 34
км.
Таблица 2. Содержание 238U и 226Ra в аллювиальных почвах (0-70 см)
на разных расстояниях от отвалов горных выработок месторождений
Водоток (река, ручей)
238
226
226
Расстояние
U,
Ra,
Ra**
238
от источника, км n·10-4 %
n·10-11 %
U
Месторождение Курунг
руч. левый приток р. Курунг
0,3
69,0±20*
175,7±23
0,74
руч. левый приток р. Курунг
0,9
136,1±50
105,4±34
0,22
р. Курунг
2,0
5,1±3,0
7,2±2,5
0,41
р. Курунг
13,0
7,7±2,7
11,2±2,1
0,42
р. Элькон
25,5
4,6±2,0
11,7±2,3
0,75
р. Элькон
34,0
3,8±1,2
10,8±4,2
0,83
р. Алдан
43,6
2,4±0,3
7,9±0,4
0,96
Месторождение Дружное
р. Русская
0,7
7,4±4,8
11±5,6
0,43
р. Русская
15,5
4,0±1,6
6,0±1,0
0,45
р. Большой Ыллымах
22,4
1,6±0,4
5,0±1,2
0,93
Здесь и далее: * - среднее и его ошибка; ** - радиево-урановое отношение, радий в пересчѐте на равновесный уран.
3.3. Содержание и распределение ЕРН в мерзлотных почвах естественных ландшафтов. Результаты исследований показали, что на обследованных участках содержание 40К в разных типах почв изменяется от 0,004
до 0,069 %, 238U – от 0,4 10-4 % до 7,0·10-4 % и 232Th – от 0,4 10-4 % до 19,6·10-4
% (табл. 3), а их среднее количество сравнимо с уровнем фоновых концентраций в почвах Западной Сибири, Алтая, Урала, Дальнего Востока и Европейской части России (Тяжѐлые…, 1990; Сухоруков и др., 2001; Кузнецова,
2004; Рихванов и др., 2013; Лунев, Орлов, 2009).
12
Таблица 3. Содержание ЕРН в мерзлотных почвах (0-100 см) Якутии
№
Район
исследований
Остров Земля
Бунге
АнабароОленекская
низменность
Ландшафты (почвы)
n
Арктическая тундра (тундровая 2
глеевая)
Субарктическая тундра (тундро- 42
2-5
вые глеевые)
Субарктическая тундра
15
(подбуры тундровые)
Субарктическая тундра (тундро- 174
6-7
Устье р. Лена
вые глеевые)
8
Яно-Индигирская Субарктическая тундра (тундро- 145
вые глеевые)
низменность
Вилюйское
Северная тайга
9-10
132
плато
(дерново-карбонатные)
Северная тайга (мерзлотно11-12
Бытантайское
26
таѐжные)
холмогорье
Северная тайга (мерзлотно13 Абыйская низмен41
ность
таѐжные)
14 Момская котловина Северная тайга (подбуры, подзо- 82
листые)
1
К, n %
40
0,013
0,011-0,015
0,015
0,006-0,020
0,023
0,019-0,024
0,011
0,010-0,014
0,015
0,006-0,020
0,026
0,005-0,034
0,017
0,005-0,021
0,015
0,005-0,022
0,019
0,005-0,028
238
U,
n·10-4 %
1,2
1,0-1,4
1,3
0,8-1,4
1,0
0,6-1,1
1,4
1,0-2,4
2,4
0,4-3,2
2,5
1,2-5,8
1,6
0,4-2,4
1,5
0,4-2,3
1,4
0,8-2,5
232
Th,
n·10-4 %
4,2
1,2-7,2
7,8
0,6-10,6
4,4
2,0-7,8
6,8
1,8-9,8
8,2
1,2-12,5
5,3
0,4-7,7
6,2
1,2-11,4
7,3
1,2-9,5
5,5
2,4-7,5
Гранулометрический
Почвообразующие
состав
породы
Песчаный
Аллювиальные отложения
Среднесуглинистый
Супесчаный
Легко- и
среднесуглинистый
Средне- и
тяжелосуглинистый
Тяжелосуглинистый
Легкосуглинистый
Легко- и
среднесуглинистый
Легкосуглинистый
Хребет
Горная тундра (подбуры горно- 121
0,016
3,5
8,7
Среднесуглинистый
Улахан-Чистай
тундровые)
0,005-0,022 1,0-5,4 4,2-14,3
0,019
1,1
7,4
Легкосуглинистый
16 Высокогорная рав- Тундра (горно-тундровые глее- 58
нина
ватые)
0,012-0,022 1,0-1,3 4,5-10,2
Улахан-Чистай
Средняя тайга (палевые)
0,020
2,1
10,6
Средне- и
17-23
285
Центрально0,006-0,028 0,5-2,6 2,1-15,4 тяжелосуглинистый
Якутская равнина
Средняя тайга (мерзлотно- 182
0,017
1,3
4,6
Песчаный
таѐжные)
0,008-0,028 0,6-2,7 0,8-11,6
Аласы
0,020
2,7
12,4
Средне- и
278
(дерново-луговые)
0,006-0,028 1,1-7,0 2,4-16,0 тяжелосуглинистый
24-25 Алданское нагорье Верхняя и средняя тайга (подзо- 438
0,017
1,5
5,4
Супесчаный, легко- и
листые)
0,008-0,026
0,6-3,8
1,0-12,1
среднесуглинистый
(Южная Якутия)
Средняя тайга (подбуры горно- 546
0,031
1,2
6,9
Супесчаный, легко- и
таѐжные)
0,004-0,069 0,4-3,3 1,0-19,6 среднесуглинистый
Здесь и далее: n – число проб; в числителе – среднее значение, в знаменателе – min-max.
15
Озерно-аллювиальные
отложения
Озерно-аллювиальные
отложения
Озерно-аллювиальные
отложения
Озерно-аллювиальные
отложения
Элюво-делювий
доломитов и известняков
Элюво-делювий
песчаников и алевролитов
Озерно-аллювиальные
отложения
Элюво-делювий
туфопесчаников и
известняков
Элюво-делювий гранитов
(биотитовые, аляскитовые)
Мореннофлювиогляциальные
отложения
Аллювиальные
отложения
Аллювиальные
отложения
Аласные отложения
Элюво-делювий
кристаллических сланцев
и гнейсов
13
В первом ключевом участке, находящемся на вершине плоскохолмистого увала в субарктической тундре Яно-Индигирской низменности, в почвенных профилях полигона и западины не обнаружено существенных различий в концентрации 40K, 238U и 232Th. Однако в профиле тундровой глееватой
почвы (пятно полигона) имеет место более равномерное вертикальное распределение ЕРН, чем в тундровой перегнойно-глеевой (полигон) и перегнойно-торфянисто-глеевой (западина), у которых наиболее высокие концентрации этих элементов фиксируются на разной глубине (рис. 1). На вертикальное распределение ЕРН по глубине профилей тундровых почв, кроме неоднородности состава почвообразующих пород, существенное влияние оказывают криогенные процессы формирования микрорельефа и пятнообразования (частичного оголения полигона). Одна из возможных схем образования
микрорельефа тундрового ландшафта следующая: полужидкая почвенная
масса, замкнутая между двумя мерзлыми слоями (верхним и нижним), при
промерзании испытывает объемное расширение. В результате происходит
выпучивание поверхности почвы и образование бугорков (полигонов), а в
случае маломощной дернины – разрыв поверхностного слоя, выдавливание
почвенной массы на поверхность с образованием голого пятна (Еловская и
др., 1979). По мере роста площади бугорков уменьшается площадь межполигонных трещин и полигоны перестают расти. Последнее нарушает их водоперераспределяющую способность и циклы оттаивания-замерзания рельефа
уменьшают посткриогенную пористость полигона, запуская просадку почвы,
с течением времени при заглублении вогнутой поверхности полигонов появляются западины.
В целом, в развитии мерзлотного микрорельефа выделяют три стадии:
активный рост, устойчивое функционирование и деградация. Длительность
отдельных стадий развития может продолжаться сотни лет. Возраст конкретных микроформ может быть значительно древнее и составлять от нескольких
столетий до тысячелетий (Гаранкина, 2013).
Второй ключевой участок находился в северной тайге Вилюйского
плато. Геохимический профиль охватывал слабопологую (2-4°) вершину водораздела р. Далдын и еѐ пойму. В профиле дерново-карбонатной почвы водораздела отмечена слабовыраженная аккумуляция 40К в иллювиальном горизонте. Максимальные концентрации 238U и 232Th фиксируются в органогенных и иллювиальном горизонтах. В профиле аллювиальной почвы ЕРН
распределены практически однообразно: с аккумуляцией на глубине 13-17
см, что обусловлено, вероятно, залповым водным переносом мелкозѐма и
продуктов выгорания с водораздела в аккумулятивные формы рельефа после
пожара.
Третий ключевой участок расположен в нижнем течении р. Амга на
Центрально-Якутской равнине. Здесь было изучено два отдельных геохимически сопряженных профиля. Первый охватывал низкую и высокую пойму
реки и выходил к надпойменной террасе. Средние концентрации ЕРН в пределах почвенных профилей аккумулятивного участка ландшафта практически не отличаются от почв надпойменной террасы.
14
Рис. 1. Вертикальное распределение ЕРН в почвах тундрового ландшафта
Яно-Индигирской низменности.
В аллювиальных и лугово-черноземных почвах распределение 40K по
профилю достаточно равномерное, а концентрация 238U и 232Th либо увеличивается, либо снижается с глубиной. Существующие вариации концентраций ЕРН в пределах почвенного профиля в основном связаны с неоднородным составом речных отложений. Второй геохимический профиль начинался
15
с водораздела и спускался на разнотравный луг замкнутой термокарстовой
котловины и выходил к центру высохшего озера, заросшего осокой. Среднее
содержание 238U в почвах аласа в среднем в 2 раза больше, чем в почве водораздела. Почвы геохимических сопряжений аласно-таѐжного ландшафта не
отличаются по среднему содержанию 40K, 226Ra и 232Th. В профиле палевой
почвы водораздела 40K, 238U, 226Ra и 232Th распределяются относительно равномерно, с обедненностью радионуклидами небольшого верхнего слоя, состоящего из лесной подстилки и перегнойно-аккумулятивного горизонта
(рис. 2). Отмечено равномерное и идентичное распределение 40K, 226Ra и
232
Th в профиле дерново-луговой и торфянисто-сапропелево-глееватой почв
и снижение их концентраций в поверхностном и погребенном горизонтах
озерно-аласных отложений – Lakustrine deposits (LD). Для
аласных
почв характерен аккумулятивно-иллювиальный тип распределения 238U.
Максимальные его концентрации приурочены к органогенным горизонтам
озѐрно-аласных отложений (LD), формирующихся в период обводнения
и высыхания термокарстовой котловины. Влияние цикличности образования
аласа на вертикальное распределение урана по глубине проявляется в дерново-луговой почве, формирующейся на периферии термокарстовой котловины. На общем высоком фоне концентраций урана в профиле данной почвы в
органогенных горизонтах LD в интервале глубин 8-12 и 16-26 см фиксируются повышенные его количества (рис. 2).
Четвертый ключевой участок находился на Алданском нагорье (Южная Якутия). Геохимический профиль в верхней части водораздельного склона с крутизной в 45º включал его подножие с выходом на пойму р. Курунг. В
изученном геохимическом сопряжении средняя концентрация 238U в аллювиальной почве была в 2,3-6,4 раз больше, чем в почвах водораздельного склона. Возможно, это связано с активной миграцией урана с водосборной площади из почв и массивов гранитных пород в составе жидкого и твердого стоков и аккумуляцией его в отложениях реки, где формируются аллювиальные
почвы. По профилю подзолистой почвы 40K, 238U и 226Ra распределяются по
элювиально-иллювиальному типу, характерному для таких же почв других
регионов страны (Рубцов, 1972; Тяжелые…, 1990). Равномерное распределение концентраций 232Th в верхней части профиля подзолистой почвы резко
переходит к увеличению с глубиной, что связано с неоднородностью состава
почвообразующих пород. В профиле подбура сухоторфянистого, приуроченного к нижней части водораздельного склона, 238U и 226Ra распределяются
более равномерно, а для 40K отмечается возрастание его концентраций с глубиной. В средней части профиля обнаружено повышение количества 232Th,
что обусловлено его эрозионным сносом с верхней части водораздельного
склона после лесного пожара с поверхностными стоками в составе мелкозема
и последующим его отложением. В пойме реки, на фоне более равномерного распределения 40K, 226Ra и 232Th по профилю аллювиальной почвы, для
238
U выделяется два небольших максимума его концентраций, приуроченных
к верхнему АВ и погребенному [АВ] гумусовым горизонтам в интервале
глубин 2-6 см и 22-30 см соответственно.
16
Рис. 2. Распределение ЕРН по профилю почв геохимически сопряженных
участков аласно-таѐжного ландшафта Центральной Якутии.
3.4. Содержание и распределение ЕРН в мерзлотных почвах техногенных ландшафтов. Результаты обследования на территории урановых ме17
сторождений Агей, Эльконское плато и Курунг показали, что на удалении до
2 км от радиоактивных отвалов концентрация 238U в почвах варьировала от
5·10-4 до 4,6 %, а 226Ra – от 1,5·10-10 до 7,2·10-8 % (табл. 4), что превышало
их фоновые значения до четырех порядков величин. По уровню загрязненности 238U и 226Ra изученные почвы можно расположить в следующий убывающий ряд: лугово-болотные оторфованные > аллювиальные > подбуры,
причѐм концентрация урана в лугово-болотных оторфованных почвах была
выше норм, установленных для твѐрдых радиоактивных отходов (Нормы…,
1999/2009). В почвенном профиле горно-тундрового подбура, куда радионуклиды начали поступать более 57 лет назад (Хамицаев, 1952), они распределяются по аккумулятивно-иллювиальному типу (рис. 3). Их аккумуляция в
верхних слоях почвы обусловлена выдуванием мелкодисперсных фракций с
поверхности радиоактивных отвалов, складированных на водораздельном
склоне в горно-тундровом ландшафте. И только 40 лет назад началось такое
же поступление 238U и 226Ra в подбур горно-таѐжного техногенного ландшафта Алданского нагорья и соответственно значительная часть урана и радия
здесь приурочена к лесной подстилке, перегнойно-гумусовому и гумусовому
горизонтам, формируя аккумулятивный тип распределения без выраженного
их иллювирования.
Таблица 4. Содержание ЕРН в почвах (0-70 см) в зоне
техногенного загрязнения урановых месторождений
Ландшафты
Мощность
дозы, мкР/ч
Горнотундровый
21
15-45
238
U,
n·10-4 %
Месторождения Агей и Гурга
7
Подбуры
68
5-21
Почвы
n
226
Ra,
n·10-11 %
21
15-78
226
Ra
U
238
1,0
0,9-1,1
Месторождения Эльконское плато, Курунг и Дружное
Горнотаѐжный
32
14-102
120
32-360
66
15-120
Подбуры
186
Лугово-болотные
74
оторфованные
Аллювиальные
246
18
7-286
1210
43-46890
54
6-616
61
28-972
1680
68-7238
98
8-493
1,0
0,8-1,2
0,1
0,008-0,4
0,6
0,1-1,3
В профиле лугово-болотной оторфованной почвы вертикальное распределение 238U и 226Ra разное (рис. 3). Это обусловлено формой их нахождения в водном стоке, поступающем из отвалов во время затяжных дождей.
Уран мигрирует преимущественно в составе жидкого, а радий – твѐрдого
стоков, что связано с химическими свойствами радионуклидов и особенностями состава сульфидных радиоактивных пород, формирующих сульфатнонатриево-кальциевый ионный состав водного стока. Концентрация урана в
водном стоке составляла 3.10-3 г/л, что на 4 порядка выше фона. В то же время количество радия в стоке не превышало уровни фоновых значений (1·10-12
г/л).
18
Рис. 3. Распределение ЕРН в почвенном профиле в зоне ветрового (А) и водного (Б) рассеяния из отвалов радиоактивных пород.
19
Высокое содержание сульфат-ионов в воде, вероятно, препятствует образованию водорастворимых, миграционно-способных форм радия, вызывая
соосаждение его с сульфатами бария и кальция (Титаева, Таскаев, 1983). На
вертикальное распределение урана в лугово-болотной оторфованной почве
влияют и подстилающие многолетнемѐрзлые породы, создающие водоупорный слой, способствующий застою воды, в результате чего его содержание в
почве повышается до чрезвычайно высокого. В горизонтах почвы, обогащенных органическим веществом, количество 238U выше, чем в минеральной
толще (рис. 3). Фильтрация вод, поступающих в почву из отвалов, сопровождается сепарацией и накоплением в верхних горизонтах почвенного профиля
мелкодисперсной взвеси, обогащенной 226Ra. В результате его концентрация
резко убывает с глубиной. В аллювиальных почвах уран аккумулируется в
верхнем и погребѐнном органогенном горизонтах, что связано с его сорбцией
из воды во время затопления поймы (рис. 4). На разном удалении от отвалов
в профиле аллювиальных почв 226Ra распределяется неравномерно и без проявления каких-либо чѐтких общих закономерностей. Лишь на расстоянии 34
и 43,6 км в поймах рек Элькон и Алдан характер вертикального распределения урана и радия в почвенных профилях становится практически одинаковым.
3.5. Поступление ЕРН из почвогрунтов в растения. В золе растений
из зоны техногенного загрязнения (месторождение Эльконское плато и Курунг) содержание ЕРН было выше фона на 1-4 порядка и составляло 2·10-44,8 % для 238U, а для 226Ra – 3,0·10-10-5,8·10-8 %. Наиболее высокое количество
урана обнаружено в золе мха (Warnstorfia sarmentosa) – 4,8 %, радия в рябине
сибирской – 5,8·10-8 %. Отвалы радиоактивных пород являются мощными источниками поступления радона в приземную атмосферу техногенных ландшафтов. При его распаде в воздухе образуется 210Pb, который хорошо сорбируется твердыми аэрозолями с последующим выпадением на почвеннорастительный покров (Дричко, 1983; Вредные…, 1990). В золе растений (лиственница Каяндера, ель сибирская, кедровый стланик) концентрация 210Pb
варьировала в пределах от 1345 до 20098 Бк/кг, что на 1-3 порядок выше контрольных величин. По концентрации 210Pb в частях и органах древесных и
кустарниковых растений они располагаются в следующий убывающий ряд:
ветви с корой > кора древесины > хвоя > кора корня > древесина корня >
древесина ствола. Это показывает большую значимость аэрального поступления 210Pb по сравнению с его корневым усвоением, что подтверждается
большей концентрацией (в 2,5 раза) этого элемента в однолетней хвое лиственницы Каяндера, чем в древесине корня.
3.6. Запасы ЕРН в почвах ореолов ветрового и водного рассеяния
из техногенных источников загрязнения. Данные по содержанию ЕРН в
почвах, прилегающих к техногенным отвалам, и выявленные особенности их
пространственного распределения позволили оценить запас техногенных радионуклидов. Методика таких расчетов включала выделение зон с разным
уровнем техногенного загрязнения, который оценивали по величине мощности экспозиционной дозы.
20
Рис. 4. Распределение радионуклидов по профилю аллювиальных почв в
поймах водотоков на разных расстояниях по вектору стока от отвалов горных
выработок месторождений Курунг: I – 0,3 км (левый приток р. Курунг); II –
0,9 км (левый приток р. Курунг); III – 2 км (р. Курунг); IV – 13 км (р. Курунг); V – 34 км (р. Элькон); VI – 43,6 км (р. Алдан).
21
В зоне ветрового рассеяния на участке месторождение Агей запасы 238U
и 226Ra в почве составляли 0,08 кг (9,8·105 Бк) и 0,0027·10-5 кг (9,8·105
Бк) соответственно, на участке месторождение Курунг – 102 кг (1,2·109
Бк) 238U и 3,3 10-5 кг (1,2·109 Бк) 226Ra, что существенно выше, чем на месторождении Агей. Это связано с большим объемом пород, складированных на
дневной поверхности на участке месторождения Курунг, и высокой концентрацией в них радионуклидов. В пределах ореола водного рассеяния на данном месторождении общий запас 238U и 226Ra в аллювиальной почве и донных
отложений ручья составляет ~ 421,8 кг (5,2·109 Бк) и 7,2·10-5 кг (2,6·109 Бк)
соответственно.
ГЛАВА 4. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ
ВЫПАДЕНИЙ 137Cs В МЕРЗЛОТНЫХ ПОЧВАХ ЯКУТИИ
4.1. Современные уровни глобальных выпадений 137Cs в мерзлотных почвах. В почвах автоморфных ландшафтов Якутии современные уровни глобальных выпадений 137Cs варьируют от 366 до 2465 Бк/м2 (табл. 5).
Таблица 5. Плотность загрязнения 137Сs мерзлотных почв
на территории Якутии
Район
исследований
Остров
Земля Бунге
АнабароОленекская
низменность
Устье р. Лена
Ландшафты (почвы)
n
Арктическая тундра
2
(тундровая глеевая)
Субарктическая тундра
42
(тундровые глеевые,
подбуры, болотные)
Субарктическая тундра
74
(тундровые глеевые,
подбуры, болотные)
Яно-Индигирская
Субарктическая тундра
104
низменность
(тундровые глеевые,
подбуры, болотные)
Вилюйское
Северная тайга (дерново144
плато
карбонатные, болотные)
Бытантайское
Северная тайга
38
холмогорье
(северотаѐжные, болотные)
Абыйская
Северная тайга (северотаѐж- 8
низменность
ные, болотные)
Момская
Северная тайга (подбуры,
32
котловина
подзолистые, болотные)
Хребет УлаханГорная тундра (подбуры
12
Чистай
тундровые)
Высокогорная
Тундра (горно-тундровые
34
равнина Улаханглеевые, болотные)
Чистай
ЦентральноСредняя тайга (палевые,
292
Якутская
мерзлотно-таѐжные,
равнина
аласные)
Алданское
Средняя и верхняя тайга
288
нагорье
(подбуры, подзолистые,
болотные)
Высота над
уровнем
моря, м
5-80
Количество
осадков, мм
Бк/м2
150-200
505
10-150
150-200
526
377-745
5-100
250-300
617
522-682
10-100
150-200
490
366-587
300-500
250-300
400-700
150-200
100-200
120-250
865
797-1090
566
484-648
546
600-900
200-300
1600-2600
400-600
1200-1600
350-450
1033
804-1262
120-300
150-300
718
484-1120
700-1200
500-600
1924
1456-2465
918
807-982
1939
22
2500
в почвах, Бк/м2
Плотность загрязнения 137 Cs
Наибольшее его количество обнаружено в почвах горных районов (Алданское нагорье и хребет Улахан-Чистай), находящихся в зоне с максимальным среднегодовым количеством осадков, а наименьшее – в почвах тундры.
Между средним количеством осадков и средней плотностью загрязнѐнности
почв137Cs существует зависимость, которая хорошо аппроксимируется полиномиальной функцией второй степени (рис. 5). В целом можно отметить, что
в районах равнинной и горной частей Якутии глобальные выпадения 137Cs в
почвах в среднем в 2-4 раза меньше, чем в почвах Урала, Западной и Южной
Сибири (Сухоруков и др., 2001; Кузнецова, 2004; Страховенко и др., 2009;
Трапезников и др., 2007, Михайловская и др., 2012).
y = 0,0056x2 - 0,1611x + 401,02
R2 = 0,9387
2000
1500
1000
500
0
0
100
200
300
400
500
600
Среднее количество атмосферных осадков за год, мм
Рис. 5. Зависимость плотности загрязнения 137Сs в почвах автоморфных
ландшафтов Якутии от среднего количества атмосферных осадков за год.
4.2. Особенности миграции и распределения 137Cs в мерзлотных
почвах. В первом ключевом участке, расположенном на территории ЯноИндигирской низменности, запас 137Cs в почвах элювиально-транзитного
ландшафта (вершина и склон увала) в 2,6 раза меньше, чем в почве аккумулятивного пойменного ландшафта (табл. 6). В тундровой перегнойно-глеевой
почве водораздела и склона основное количество этого элемента аккумулируется в верхней перегнойно-гумусовой части профиля (до 85,5 % от общего
запаса). В торфянисто-болотной почве поймы радионуклид мигрирует в более глубокие слои, и максимум его запаса обнаруживается на глубине 14-21
см. Различия в характере вертикального распределения 137Cs в этих почвах
определяются избыточной увлажненностью аккумулятивного ландшафта по
сравнению с вышележащими. Сходный характер распределения радиоцезия
наблюдается и в почвах мерзлотного микрорельефа. Так, в профилях почв
западин и трещин радионуклид мигрирует на большую глубину, а его запас
выше по сравнению с полигонами. Сравнение распределения 137Cs по профилю перегнойно-торфянисто-глеевой почвы Яно-Индигирской тундры с торфяно-глеевой почвой тундры морской террасы в низовьях р. Печоры (рис. 6)
23
показало, что в почве, формирующейся на вершине водоразделов тундры, он
обнаруживается на глубине только до 16 см, а в почве Печорской морской
террасы – до 80 см (Коробова, Украинцева, 2004).
Таблица 6. Распределение 137Cs в почвах геохимически-сопряженных
участков тундрового ландшафта Яно-Индигирской низменности
Форма
мезорельефа
Почва
Горизонт;
глубина,см
Бк/кг
Бк/м2
%
Вершина увала
Тундровая
перегнойноглеевая
Надземная масса
Ао 0-1
АоА 1-2
АоА 2-4
В 4-6
В 6-9
34,2±1,6
68,0±3,2
31,1±2,5
6,2±1,4
2,8±0,8
н.о.*
Склон увала
Тундровая
перегнойноглеевая
Надземная масса
Ао 0-3
АоА 4-6
АВ 6-9
В 9-12
23,2±2,8
102,0±11,2
21,6±3,1
2,1±0,8
н.о.
Пойма
Торфянистоболотная
58±8
88±7
220±15
68±9
69±6
н.о
503±45
21±4
143±14
170±18
32±6
н.о
366±42
141±17
246±21
281±24
372±28
н.о
1040±85
11,5
17,5
43,8
13,5
13,7
100
5,8
39,1
46,4
8,7
100
13,6
23,6
27,0
35,8
100
Аdт 0-4
Т1 4-7
Т1 7-14
В 14-21
В 21-25
44,1±3,2
22,0±4,4
11,7±3,1
7,3±2,2
н.о.
*Здесь и далее: н.о – не обнаружено.
Бк/кг
0
20
40
60
80
100
120
Глубина, см
0
20
40
60
80
100
I
II
Рис. 6. Распределение 137Cs по профилю тундровых почв:
I – перегнойно-торфянисто-глеевая (Яно-Индигирская низменность);
II –торфяно-глеевая (устье р. Печора).
24
Обе почвы формируются на суглинистых отложениях элювиального
ландшафта, где в их нижней части профиля залегают многолетнемерзлые породы. Различия в вертикальной миграции радионуклида связаны с разной увлажненностью данных территорий, так как в тундре устья р. Печора выпадает атмосферных осадков примерно в 1,5-2,0 раза больше, чем в ЯноИндигирской низменности (Еловская и др., 1979; Игнатенко, 1979).
Во втором ключевом участке, находящемся в северной тайге (Вилюйское плато), зафиксировано небольшое увеличение запаса 137Cs в аллювиальной почве высокой поймы ручья Сытыкан (правый приток р. Далдын) по
сравнению с почвами водораздела и низкой поймы. В дернине и лесной подстилке дерново-карбонатной типичной почвы водораздела обнаруживается
от 7,0 до 13,4 % от его общего количества в профиле. В этой почве значительное количество 137Cs аккумулируется в перегнойно-гумусовой части
профиля (42-66 % от его общего запаса). В аллювиальной почве высокой
поймы ручья 137Cs распределяется по глубине более равномерно. В низкой
пойме, где почва постоянно промывается водой ручья, даже при небольших
подъемах уровня воды, небольшое содержание 137Cs обнаруживается только
в верхней части почвенного профиля.
В третьем ключевом участке, располагавшемся в нижнем течении р.
Амга (средняя тайга) в пойменно-долинном ландшафте, минимальное количество 137Cs (147 Бк/м2) фиксируется в аллювиальной почве низкой поймы,
которую постоянно промывает речная вода во время затоплений, уносящая
радиоцезий. В геохимическом профиле наибольшее количество 137Cs (1511
Бк/м2) в расчете на 1 кв. м. содержится в слое почвы 0-14 см высокой поймы,
затопляющейся только во время весенних высоких паводков. На суходольном участке надпойменной террасы 137Cs концентрируется целиком в 3-см
слое дернины и гумусового горизонта почвы (852 Бк/м2), что указывает на
его слабую вертикальную миграцию в условиях дефицита влаги. В геохимическом сопряжении водораздел – алас отмечено значительное концентрирование радионуклида в почвах и сапропеле аласной котловины. В почвах аккумулятивной части ландшафта запас 137Cs в среднем в 1,5 раза выше, чем на
водоразделе (табл. 7). Наибольшее количество 137Cs в палевой почве водораздела находится в гумусовом горизонте (54,2 % от его общего запаса) в интервале глубин 3-4 см. На лугу аласа всѐ количество 137Cs сконцентрировано
в 3-см слое дернины и верхней части гумусового горизонта почвы, а на берегу озера – в 10-см слое. В то же время на дне высыхающего озера аласа 137Cs
в профиле почвы и сапропеля распределяется относительно равномерно и
обнаруживается в более глубоких слоях, что связано с их высокой влажностью и интенсивной его вертикальной миграцией.
В четвертом ключевом участке, находящемся на Алданском нагорье, в
сопряженных элементарных участках горно-таѐжного ландшафта, запасы
137
Сs в почвах наибольшие в высокой пойме р. Курунг по сравнению с низкой
поймой и водоразделом. В подбурах и подзолистых почвах водораздельного
пространства концентрация 137Сs уменьшается вниз по профилю и прослеживается до глубины 20-26 см. В перегнойно-гумусово-аккумулятивном гори25
зонте и в лесной подстилке фиксируется соответственно 22-57 и 3-7 % радиоцезия от его общего запаса.
Таблица 7. Распределение 137Cs в почвах геохимически-сопряженных
участков аласного ландшафта Центрально-Якутской равнины
Место отбора
проб
Почва
Водораздел
Палевая
Дерноволуговая
Луг
Аласная
котловина
Горизонт;
глубина, см
Бк/кг
Ао 0-2
31,0±11,8
АоА 2-3 54,2±11,3
А 3-4
16,8±3,5
А 4-5
6,7±1,2
АВ 5-10
2,1±0,7
ВС 10-12
н.о
Аd
А
А
А
0-1
1-2
2-3
3-4
62,0±3,2
68,4±7,4
15,2±7,2
н.о
Берег 1
Торфянистосапропелевоглееватая
Аd 0-5
Ат 5-8
Ат 8-10
Ат 10-12
16,5±0,5
4,5±0,4
3,1±0,1
н.о
Берег 2
Торфянистосапропелевоглееватая
Ат 0-2
Ат 2-5
Ат 5-8
Ат 8-10
Ат 10-12
LD 12-14
LD 14-18
6,0±0,2
10,0±0,3
8,4±0,6
2,5±0,2
10,5±0,5
6,3±0,4
н.о
0-5
5-10
10-15
15-20
8,2±0,4
8,2±0,3
10,4±0,5
н.о
Высыхающее
озеро
Дно
Сапропель
Бк/м2
%
27±2,3
65±11,2
255±48
40±12
84±29
н.о
471±113
198±7
506±17
109±8
н.о
813±33
597±14
84±10
56±6
н.о
737±30
57±2
211±3
121±5
61±2
139±3
81±3
н.о
670±28
194±4
201±11
250±12
н.о
645±25
5,7
13,8
54,2
8,5
17,8
100
24,4
62,2
13,4
100
81,0
11,4
7,6
100
8,5
31,5
18,1
9,1
20,7
12,1
100
30,1
30,2
38,7
100
В аллювиальной почве низкой и высокой поймы вертикальное распределение 137Сs имеет более сложный характер. Наименьшая его концентрация обнаруживается в гумусовом горизонте почвы, далее распределение в
профиле достаточно равномерное, а на глубине 15-20 см и 22-30 см фиксируется резкое увеличение содержания 137Сs. Такое распределение в большой
степени связано с аллювиальным процессом, т.е. с паводковым переотложением заиленных наносов, обогащенных в разной степени 137Сs.
4.3. Влияние лесных пожаров на миграцию 137Сs в мерзлотных
почвах. Проведенные исследования на постпирогенных участках (2, 11 лет
назад) горно-таѐжных ландшафтов Южной Якутии показали, что в условиях
гумидного климата территории вертикальная и латеральная миграция 137Сs в
почвах активизируется за счет интенсивной фильтрации атмосферных осад26
ков и усиления водно-эрозионных процессов, происходящих на водосборной
поверхности. Немаловажное значение также имеют экспозиция склона, его
крутизна и влажность почв в процессе выгорания. В криоаридном климате
Центрально-Якутской равнины, в условиях слабольдистых почвогрунтов на
плоских водораздельных пространствах в послепожарный период латеральная и вертикальная миграция 137Сs в почвах существенно не активизируется в
связи с небольшим количеством выпадающих здесь атмосферных осадков.
ГЛАВА 5. МИГРАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ
В ПОЧВАХ ЗОН ВОЗДЕЙСТВИЯ АВАРИЙНЫХ ПОДЗЕМНЫХ
ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ
5.1. Радиационная обстановка на объектах ПЯВ во время аварий и
в последующие годы. В береговой зоне руч. Улахан-Быссыттах (левый приток р. Далдын) 2 октября 1974 г. был проведен ПЯВ “Кристалл” (мощность
1,7 кт) на глубине 98 м. После взрыва в атмосферу вышло примерно 0,7-1,1 %
радионуклидов от образовавшейся активности. По направлению распространения радиоактивного облака образовался след в несколько километров
(Мирные…, 2001). Спустя 16 лет на месте проведения взрыва, в результате
комплексных исследований был обнаружен “мертвый” лес площадью примерно 12 га с высоким уровнем загрязнения 239,240Pu, 238Pu, 241Аm и 137Сs почвенно-растительного покрова. 28 августа 1978 г. в нижней части водораздельного склона р. Марха (левый приток р. Вилюй) был проведен ПЯВ “Кратон-3”. Ядерный заряд мощностью 22 кт, заложенный на глубине 577 м, из-за
плохой герметизации ствола скважины после подрыва выбросил на поверхность земли и в атмосферу часть радиоактивных продуктов, превратив в
“мертвую” зону массив леса (140 га) по направлению распространения радиоактивного облака.
После аварии на объекте “Кратон-3” 2 сентября 1978 г. была проведена
аэрогамма-съѐмка территории сотрудниками Института прикладной геофизики АН СССР. В результате выявлено, что радиоактивный след сформировался в северо-восточном направлении от скважины на расстоянии более 150
км. Тогда в районе устья скважины уровень гамма-излучения составлял 0,2-2
Р/ч. Данные аэрогамма-съемок следа, проведенных в 1978 г. и 1990 г., выявили заметное уменьшение ее начального размера со временем. Так, в 1978 г.
площадь радиоактивного следа составляла более 5702 км2, а в 1990 г. – менее
4 км2. Карты гамма-поля, составленные изолиниями мощности дозы гаммаизлучения по результатам наземных радиометрических съемок в 2002 г. и
2012 г. на радиоактивном следе, показали его устойчивое положение на водоразделе р. Марха за последние 10 лет. Форма изолиний мощности экспозиционной дозы на карте гамма-поля в целом соответствует форме изолиний
плотности загрязнения почв 137Сs (рис. 7 и 8). В ближнем радиоактивном
следе по направлению распространения радиоактивного облака на общем повышенном радиационном фоне выявляются три крупных по площади пятна
загрязнения, отделяемые друг от друга изолиниями по величине мощности
экспозиционной дозы выше 30 мкР/ч. Образование этих пятен связано, веро27
ятно, с изменением интенсивности выпадений радиоактивных частиц из облака при его спуске за счет охлаждения в верхних слоях атмосферы и подъемом вновь с теплыми воздушными массами вблизи поверхности земли по
направлению движения.
Рис. 7. Карта гамма-поля в ближнем радиоактивном следе АПЯВ
“Кратон-3” (август 2012 г.).
Рис. 8. Карта плотности загрязнения почв 137Сs в ближнем радиоактивном
следе АПЯВ “Кратон-3” (август 2012 г.).
5.2. Вертикальное распределение ИРН в мерзлотных почвах. Плотности загрязнения почв на разных расстояниях по оси радиоактивного следа
28
от устья скважины ПЯВ “Кратон-3” составляют для 137Cs –1628,3-18,4, 90Sr –
841,2-5,9, 239,240Pu – 23,8-0,4 и 238Pu – 1,20-0,023 кБк/м2 (табл. 8), что превышает их уровни глобальных выпадений в почвенном покрове данного
района на один-три порядка величин.
Таблица 8. Плотность загрязнения почв (0-40 см) радионуклидами
по оси радиоактивного следа АПЯВ “Кратон-3”
№
Расстояние от
устья скважины,
м
1
80
2
190
3
550
4
1000
5
1450
6
1980
7
2180
8
2730
9
3030
10
3240
11
3740
Мощность
экспозиционной
дозы, мкР/ч
80
270
55
23
61
28
30
60
23
15
10
137
Cs
516,3
1628,3
228,9
61,7
211,7
91,5
113,3
219,8
114,4
47,7
18,4
90
Sr
239,240
Pu
кБк/м2
266,7
9,0
841,2
23,8
70,5
5,4
14,5
1,3
156,5
3,2
65,4
1,4
101,3
1,6
24,7
2,9
38,8
1,0
10,9
0,6
5,9
0,4
238
Pu
0,380
1,240
0,191
0,050
0,165
0,087
0,102
0,124
0,032
0,023
0,036
90
239,240
137
137
0,52
0,52
0,31
0,23
0,74
0,71
0,89
0,11
0,34
0,23
0,32
0,017
0,015
0,024
0,021
0,015
0,015
0,014
0,013
0,010
0,013
0,022
Sr
Cs
Pu
Cs
Отношение концентраций 90Sr/137Cs в почве по оси радиоактивного
следа варьирует в пределах 0,11-0,89 при среднем значении 0,44, которое
близко к исходной величине. Как известно, при ядерном взрыве с плутониевым зарядом эти радионуклиды образуются в постоянном отношении равном
0,39 (Гречушкина, 1964). Отношение концентраций 239,240Pu/137Cs в почве по
оси радиоактивного следа изменяется в пределах 0,010-0,024 (табл. 8) и в
среднем равно 0,016. Данное значение также близко к величине их отношений после ядерных взрывов, которое составляет 0,022 (Максимов, Оджагов,
1989). Вследствие мгновенного кратковременного выхода радиоактивных
продуктов взрыва в атмосферу при проведении ПЯВ “Кратон-3” радионуклидный состав загрязнения и их отношения (90Sr/137Cs, 239,240Pu/137Cs) в почвенном покрове в радиоактивном следе близки к наземному ядерному взрыву. В настоящее время на водораздельном склоне р. Марха в радиоактивном
следе основное количество ИРН, поступившее в почвы в результате аварийного взрыва, проведенного 34 года назад, удерживается в верхнем 0-8 см слое
почв и составляет 78,0-99,4 % от общего их количества в профиле. Для сравнения отметим, что на территории Восточно-Уральского радиоактивного
следа (ВУРС), образовавшегося в результате радиационной аварии на производственном объединении “Маяк” в 1957 г. (Челябинская область), спустя
сорок лет после аварии основная масса 90Sr (80-85 % от общего содержания в
профиле) удерживается в корнеобитаемом слое 0-20 см почв (Экологические…, 2001). Район данной радиационной аварии расположен в лесостепной
зоне с умеренно-суровым климатом, а в почвенном покрове преобладают серые лесные, черноземы и луговые почвы (Экологические…, 1993; Фирсова и
др., 1996, Трапезников и др., 2007). Несмотря на тяжелый гранулометрический состав почв, из-за благоприятных природно-климатических условий
29
(значительная продолжительность безморозного периода, слабое сезонное
охлаждение и неглубокое промерзание почв) территории ВУРСа, здесь отмечается более интенсивная вертикальная миграция 90Sr в профиле почв. Замедленная вертикальная миграция ИРН в почвах в зоне воздействия АПЯВ
“Кратон-3” в основном связана с климатическими условиями северной тайги
и специфичностью почвенно-растительного покрова (периодическое сильное
охлаждение и глубокое промерзание почв, длительное их нахождение в
мерзлом состоянии, присутствие плотной дернины, высокая гумусированность, тяжелосуглинистый гранулометрический состав, а также широкое развитие напочвенных лишайников и мхов, характеризующихся повышенной
способностью концентрировать и депонировать выпавшие на их поверхность
радионуклиды) криолитозоны. На глубину проникновения 137Cs в почву существенно влияет наличие морозобойных микро- и макротрещин на еѐ поверхности. В таких почвах радионуклид обнаруживается в более глубоких
слоях по сравнению с почвами, имеющими плотное сложение. Это связано с
фильтрацией поверхностных стоков в весенне-летне-осеннее время по морозобойным трещинам, что способствует вертикальному переносу радионуклида, как в составе растворов, так и почвенных частиц (гумус, перегной). Данное обстоятельство касается не только 137Cs, но и других радионуклидов.
Оценка содержания физико-химических форм 137Cs и 90Sr в двух типах почв в
зоне воздействия взрыва показала, что в настоящее время в верхних горизонтах 91-98 % от их валового содержания находится в прочно фиксированном
состоянии.
Исследования, проведенные на высокой пойме р. Марха на разных расстояниях от места проведения взрыва, показали, что в 19 км выше от места
взрыва 137Cs распределяется в почвенном профиле аллювиальной почвы относительно равномерно с небольшим увеличением концентрации в верхнем
слое (рис. 9).
Бк/кг
0
20
40
60
80
100
0
5
Глубина, см
10
15
20
25
30
35
I
II
137
III
IV
Рис. 9. Вертикальное распределение Cs в аллювиальных почвах высокой
поймы р. Марха. Расстояние от места взрыва: I – выше 19 км, II – ниже 0,19
км , III – ниже 92 км, IV – ниже 625 км.
30
На остальных участках, расположенных по вектору стока реки (0,19,
92, 625 км), во всех вертикальных профилях почв обнаруживается на разной
глубине погребенный горизонт с высоким содержанием 137Cs. Глубина погребенного слоя почвы тем больше, чем дальше удален участок от места
взрыва по вектору стока реки. Такое вертикальное распределение 137Cs в
профиле аллювиальных почв указывает на активную его водную миграцию с
поверхностными стоками в периоды весенних и осенних паводков и перенос
со стоком реки на дальние расстояния от места взрыва в первые годы после
аварии, с частичной аккумуляцией в составе песчано-илистых отложений в
почвах высокой поймы.
5.3. Поступление ИРН из почв в растения. В зоне воздействия АПЯВ
“Кратон-3” содержание 137Сs в надземной массе древесных, кустарниковых,
кустарничковых и травянистых растений варьирует в пределах 4,3·1014,2·103, 90Sr – 9,1·102-2,7·104, 239,240Pu – 0,05-58,1 и 238Pu – 0,03-3,0 Бк/кг воздушно-сухой массы. Обнаруженные концентрации радионуклидов в 40-5000
раз превышают фоновый уровень. Наибольшее содержание 90Sr обнаружено в
кустарничке – арктоусе красноплодном (Аrctous erythrocarpa) – 2,7·104 Бк/кг,
а 137Сs и изотопов Pu – во мхе (Тоmentyphym nitens) – 4,9·103 и 3-58,1 Бк/кг
соответственно. Коэффициенты накопления (КН) из почвы в растения изменяются от 6·10-5 до 1,5 единиц. Широкий диапазон изменения концентраций
и КН радионуклидов в этих растениях можно объяснить, наряду с их видовыми особенностями, исходной мозаичностью и различным уровнем загрязненности корнеобитаемого слоя радионуклидами с разными физикохимическими свойствами. В целом величины КН радионуклидов в изученных видах растений в зоне воздействия АПЯВ “Кратон-3” в 2-100 раз ниже,
чем в растениях, произрастающих в природно-климатических зонах, расположенных вне криолитозоны Якутии (Сельскохозяйственная…, 1991; Казачѐнок и др., 2009; Евсеева и др., 2011).
5.4. Вклад двух АПЯВ в радиоактивное загрязнение почв территории Западной Якутии. При проведении ПЯВ “Кристалл” в атмосферу вышло 0,7-1,1 % от образовавшейся начальной активности, т.е. 7×109-1,2×1010
Ки (Киселев, Бурцев, 2000). Общая площадь загрязнения с учетом участка
“мертвого” леса составляла около 1,0 км2. При расчете общего количества
радиоактивных продуктов взрыва, выброшенных из ствола скважины ПЯВ
“Кратон-3” в окружающую среду, использовали карты аэро- и наземной гамма-съемок. С их помощью сначала подсчитали площадь зон, выделенных по
изолиниям мощности экспозиционной дозы гамма-излучения. Затем для каждой зоны рассчитали мощность дозы (среднюю) с приведением еѐ величины по времени по известной формуле на момент проведения взрыва (9 дней).
В общем виде формула расчета количества продуктов ядерного взрыва Qсл. i
на i-oй зоне имеет вид:
Qсл. i = F · Si · Рi
где, F – коэффициент, учитывающий радиус обзора детектора на высоте 1 м
от поверхности земли; Si – площадь i-ой (i= 1, 2, и т.д.) зоны, км2; Рi – мощность дозы на i-ой зоне, Р/ч. При пересчете количества радиоактивных ве31
ществ, выпавших на i-ой зоне в энергетических единицах, принято, что
1Р·км2/ч соответствует энерговыделению продуктов взрыва 2,86·1015 МэВ/с
(Израэль, 1996). Общее количество продуктов взрыва Qсл. находили, суммируя результаты расчетов по выделенным зонам, с использованием выше приведенной формулы. Относительное количество продуктов взрыва в радиоактивном следе рассчитано от начального их количества по энерговыделению
равному 1,21·1024 МэВ/с для ядерного взрыва мощностью 22 кт. Согласно
расчетам, из скважины в результате аварии в атмосферу вышло примерно
1,94 % от образовавшейся начальной активности, т.е. 6,3·1011 Ки, при этом
97,9 % выпало локально по направлению распространения радиоактивного
облака на расстоянии более 3,7 км. Площадь радиоактивного загрязнения от
двух аварийных ПЯВ “Кристалл” и “Кратон-3” в сумме составляет более
5702 км2, что несравнимо мало с площадью территории Западной Якутии,
которая составляет около 1 млн. км2. Для расчета количества радионуклидов
в почвенном покрове ближнего следа была использована карта плотности загрязнения почв 137Cs, составленная нами в 2012 г. для объекта “Кратон-3”. На
еѐ основе в радиоактивном следе по плотности загрязнения почв 137Cs выделены зоны и определены их площади. В каждой из них, используя имеющиеся данные концентраций 137Cs, 90Sr, 239,240Pu и 238Pu в почве, находили средние
количества радионуклидов на 1 м2. Умножая площадь i-ой зоны на среднюю
концентрацию радионуклидов в почве, рассчитали их запас в данной зоне.
Общее количество ИРН в почве ближнего радиоактивного следа находили,
суммируя их количества по зонам. В настоящее время в зоне воздействия
АПЯВ “Кратон-3” общие запасы 137Cs в почве составляют: 1,9·1011 Бк (5,1
Ки); 90Sr – 9,7·1010 Бк (2,6 Ки); 239,240Pu – 3,0·109 Бк (0,08 Ки) и 238Pu – 1,8·108
Бк (0,005 Ки).
ГЛАВА 6. ПРИЁМЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ
РАБОТ И РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИОАКТИВНО-ЗАГРЯЗНЕННЫХ
ТЕРРИТОРИЙ ЯКУТИИ
6.1. Особенности проведения радиоэкологических работ и организация мониторинга на территориях, подвергнутых радионуклидному загрязнению. Комплексные радиоэкологические исследования мерзлотных
ландшафтов включают три последовательных этапа: подготовительный, полевой и камеральный. Подготовительный период начинается с составления
программы работ, отражающей научные и производственные задачи и пути
их реализации. Одновременно с подготовкой к полевым работам проводится:
1) сбор фондового и опубликованного материала специальных радиоэкологических и всех смежных исследований (геологических, мерзлотногидрогеологических, почвенных и геоботанических); 2) составление проекта
площадных и маршрутных наземных радиометрических съемок местности с
предварительным определением масштаба сети наблюдений; 3) предварительное составление схемы маршрутных ландшафтных исследований (видеосъемки, фотографирования, описания) и отбора проб вод, донных отложений,
почв, растений и др. на обследуемой территории.
32
Полевой этап комплексных радиоэкологических работ начинается с
проведения
радиометрической
(дозиметрической)
и
гаммаспектрометрической съемок обследуемой территории с помощью радиометра, дозиметра и переносного гамма-спектрометра. В процессе выполнения
съемок в зависимости от конкретной геологической, радиоэкологической и
ландшафтной обстановки корректируется масштаб съемки и сети (прямоугольная, криволинейная и произвольная) наблюдения, разбиваемой с использованием GPS-навигационного устройства. На участках, выбранных с
учетом результатов радиометрических съемок и ландшафтно-геохимических
особенностей территории, проводится отбор образцов (почвы, горные породы, воды, донные отложения, растения и др.). При этом учитывается активность, размеры и расположение источников загрязнения в ландшафте, конфигурация радиационного поля на местности, гидрографическая сеть, роза
ветров, направления поверхностного стока, мерзлотная обстановка, типы
почв, сезонная оттайка и др. Особые подходы используются при отборе почвенных образцов из-за специфичности мерзлотных почв, таких как многослойность генетического строения, разные мощности органогенных горизонтов, развитость сети морозобойных трещин, регулярная подверженность лесным пожарам, размытость и перемешанность горизонтов и др.
В камеральный период на основе составленных карт радиометрической
(дозиметрической) и гамма-спектрометрической съемок местности и данных
лабораторных анализов проб проводится комплексная интерпретация полученных результатов на обследованной территории. Выявляются основные закономерности миграции и распределения ЕРН и ИРН в компонентах природных экосистем (горные породы, почвы, воды, донные отложения и растения)
в условиях радиоактивного загрязнения и на фоновых территориях. При обнаружении источников радиоактивного загрязнения (отвалы радиоактивных
пород) проводится ранжирование их по степени опасности для окружающей
среды по существующим радиационно-гигиеническим нормам (Гигиенические…, 2003). Цикл работ заканчивается составлением научного отчета, разработкой рекомендаций соответствующих министерств и ведомств, подготовкой публикаций в научные и научно-популярные издания, а также в средства массовой информации с целью оперативного доведения до населения
данных о радиационной обстановке на территории.
6.2. Особенности проведения дезактивационных работ на территориях, загрязненных радионуклидами в условиях многолетней мерзлоты.
По данным И.С. Бурцева и др., (2004) при проведении поисковых и геологоразведочных работ в 60-80-х годах прошедшего века на территории Эльконской группы урановых месторождений на Алданском нагорье из горных выработок (штольни, шахты) было извлечено и складировано на дневную поверхность около 1 млн. тонн рудной массы с активностью 20,5·1012 Бк (554,0
Ки). В соответствии с существующей классификацией производственных отходов по удельной эффективной активности радионуклидов, больше половины отвалов месторождений Элькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимый, Дружное, Невское, Весеннее и Снежное можно отнести к радиоактив33
но-опасным отходам для окружающей среды (Гигиенические…, 2003). Самым безопасным способом захоронения твердых радиоактивных отходов, как
существующих (отвалы), так и будущих при освоении месторождений, является их возврат в горные выработки (штольни, шахты). Образовавшиеся радиоактивные отходы (почвы, донные отложения и мхи) вблизи высокоактивных отвалов на участках месторождений Эльконское плато и Курунг, также
можно утилизировать в горные выработки после механического сбора. Еще
один участок, требующий реабилитационных работ, находится на верхней
части водораздельного склона ручья Васильевка (Алданское нагорье) возле
Амуро-Якутской автотрассы. На этой территории возле законсервированного
обогатительного комбината были оставлены пески, обогащенные торием, которые лучше всего утилизировать в бульдозерных траншеях, созданных с
помощью взрыва вблизи их складирования. Траншеи глубиной до 3 м после
засыпки в них высокорадиоактивных песков можно сверху отсыпать тем же
мелкоземом горных пород, который образуется при создании траншеи. В радиоактивном следе в зоне воздействия АПЯВ “Кратон-3” суммарная площадь
отходов составляет всего 0,0261 км2 (26100 м2). Поэтому в сложившихся
природно-климатической и радиоэкологической обстановках самым оптимальным способом реабилитации этой территории является насыпной. Создание двухслойной насыпи, как минимум 3 м толщиной (глина-суглинок с
водораздела – 1 м; песок-гравий с берега р. Марха – 2 м), обеспечит в последующем переход захороненного под ней загрязненного слоя почв в многолетнемерзлое состояние.
ВЫВОДЫ
1. В криолитозоне Якутии криогенные процессы вызывают образование различных мерзлотных форм рельефа, которые способствуют выравниванию или перераспределению концентраций ЕРН в профиле почв. Характер
вертикального распределения ЕРН в аласных почвах указывает на цикличность образования термокарстовых котловин. В почвах же гидроморфных
ландшафтов мерзлота создаѐт водоупор, препятствующий миграции ЕРН при
техногенном загрязнении. Глобальные и локальные выпадения ИРН и ЕРН в
почвенном покрове водосборных бассейнов Якутии, в целом, характеризуются слабой их вертикальной миграцией.
2. Средние содержания 40К, 238U и 232Th в почвах природных ландшафтов Якутии не отличаются от их показателей в почвах России. Для мерзлотных почв региона характерна исходная неоднородность концентраций ЕРН в
почвенном профиле, унаследованная от почвообразующих пород. ЕРН в зависимости от элемента ландшафта, химических свойств радионуклидов, почвообразовательных, криогенных и пирогенных процессов в почвах распределяются по аккумулятивно-иллювиальному, элювиально-иллювиальному,
равномерному и неравномерному типам. В условиях техногенного загрязнения на вертикальное распределение 238U и 226Ra в профиле почв существенно
влияет преобладание воздушного или водного путей поступления из отвалов
радиоактивных горных пород, а также формы их нахождения в составе за34
грязнений.
3. В таѐжной зоне Центрально-Якутской равнины термокарстовое разрушение водораздельных поверхностей способствует накоплению озерноаласных отложений в образовавшихся замкнутых аласных котловинах. Содержание 238U в генетических горизонтах почв, формирующихся на таких отложениях больше, чем в почвообразующих породах водоразделов, а концентрации 40К, 226Ra и 232Th не отличаются от их уровня в исходных материнских породах. В профиле аласных почв характерно увеличение концентраций
238
U в органогенных горизонтах на разной глубине, а для содержаний
40
К, 226Ra и 232Th – уменьшение.
4. Установлено, что некоторые отвалы радиоактивных пород урановых
месторождений (Элькон, Эльконское плато, Курунг, Непроходимый, Дружное, Снежное и Невское) Алданского нагорья являются перманентными источниками радионуклидного загрязнения природной среды. В зоне их воздействия концентрации ЕРН в лесных подстилках, почвах, донных отложениях и растениях превышают нормы, установленные для твердых радиоактивных отходов.
5. В условиях гумидного климата горно-таѐжных ландшафтов Южной
Якутии во время высоких паводков происходит активная водная миграция
238
U и 226Ra из отвалов горных пород, что приводит к загрязнению аллювиальных почв высокой поймы, расположенных на значительном удалении. В
ореоле ветрового рассеяния в горно-тундровых и горно-таѐжных ландшафтах
повышенные концентрации радионуклидов фиксируются в верхней части
почвенных профилей на расстоянии от источников загрязнения, не превышающем 1 км.
6. В зоне радионуклидного загрязнения (участки месторождений Эльконское плато и Курунг) концентрации 238U, 226Ra и 210Pb в золе растений
разных групп (деревья, кустарники, травы, мхи) на 1-4 порядка величин превышают их фоновые показатели в природных ландшафтах. Установлено, что
238
U и 226Ra поступает в надземную часть древесно-кустарниковых и травянистых растений из почвогрунтов по корневому пути, тогда как основным источником поступления 210Pb являются аэральные выпадения.
7. Современные уровни глобальных выпадений 137Сs в мерзлотных
почвах элювиальных ландшафтов тундровой и таѐжной зон Якутии варьируют в пределах 0,4-2,5 кБк/м2, что в среднем в 2-4 раза меньше, чем в почвах
Урала, Западной и Южной Сибири. Выявлена корреляция между плотностью
загрязнения 137Сs почв и количеством атмосферных осадков. Относительно
высокие уровни загрязнения почв 137Сs обнаруживаются в аккумулятивных
формах рельефа. В почвах элювиальных участков ландшафтов 137Сs концентрируется в органогенно-аккумулятивной части, с глубиной его содержание
резко снижается. При этом глубина проникновения 137Сs в почвах этих ландшафтов в зависимости от их водного режима и гранулометрического состава
изменяется от n до n·10 см. В профилях почв гидроморфных ландшафтов
137
Сs распределяется более равномерно.
8. В результате аварии 1978 г. при проведении ПЯВ “Кратон-3”, из
35
скважины в атмосферу мгновенно поступило примерно 6,3·1011 Ки радиоактивных материалов. Из них 97,9 % выпало на водораздельную поверхность р.
Марха (приток р. Вилюй) вблизи места проведения взрыва по преобладающему направлению ветра, образуя ближний радиоактивный след. В настоящее время в зоне воздействия общие запасы 137Cs в почвах составляют:
1,9·1011 Бк (5,1 Ки), 90Sr – 9,7·1010 Бк (2,6 Ки), 239,240Pu – 3,0·109 Бк (0,08 Ки) и
238
Pu – 1,8·108 Бк (0,005 Ки).
9. Спустя 34 года на территории радиоактивного следа по его оси максимальная плотность загрязнения почв радионуклидами обнаруживается в
непосредственной близости от устья скважины (190 м) и составляет для 137Cs
– 1628,3, 90Sr – 841,2, 239,240Pu – 23,8 и 238Pu – 1,2 кБк/м2, что на 1-3 порядка
превышает уровни их глобальных выпадений в данном районе. В почвах водораздельного склона сохраняется однотипный характер распределения ИРН
с максимальным их содержанием в слое почвы 0-8 см и резким снижением по
профилю. Наличие погребенных горизонтов в аллювиальных почвах поймы
р. Марха с высоким количеством 137Сs на разных расстояниях (0,19, 92 и 625
км) от места взрыва по вектору стока указывает на залповый перенос стоком
реки радионуклидов во время высоких паводков в первые годы после аварии.
В почвах водораздельного склона в слое почвы (0-8 см) 137Сs и 90Sr находятся
преимущественно в малоподвижных формах, доля которых составляет 91-98
% от их валового количества.
10. В радиоактивном следе на водораздельном склоне р. Марха в настоящее время содержание 137Сs, 90Sr, 239,240Pu и 238Pu в изученных видах
высших и низших растений варьирует в широких пределах от 3·10-2 до 2,7·104
Бк/кг, что в 40-5000 раз превышает их фоновый уровень. Коэффициенты накопления радионуклидов растениями из почвы изменяются от 6·10 -5 до 1,5
единиц и в 2-100 раз ниже, чем в растениях немерзлотных регионов. Наибольшее количество 90Sr обнаружено в кустарничке – арктоусе красноплодном (Аrctous erythrocarpa) – 2,7·104 Бк/кг, а 137Сs и изотопов Pu – во мхе
(Тоmentyphym nitens) 4,9·103 и 3-58,1 Бк/кг соответственно.
11. Разработаны новые методические подходы, включающие комплексное использование полевых экспресс-ядерно-физических методов (радиометрический и гамма-спектрометрический) в сочетании со специальными
приемами отбора проб с учетом ландшафтно-геохимических и природноклиматических особенностей территорий. Показано, что наиболее приемлемыми способами дезактивации почвогрунтов в условиях локальных радиоактивных загрязнений на территории мерзлотной области являются насыпной и
механический. При этом удаление загрязненных компонентов ландшафтов
(почв, донных отложений и растений) сопровождается подземным их захоронением в имеющихся горных выработках (штольни, шахты).
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
В монографиях и главах монографий:
1. Чевычелов А.П., Собакин П.И. Миграция искусственных радионуклидов 137Cs и 90Sr в
мерзлотных почвах радиоактивно-загрязненных ландшафтов криолитозоны. Новосибирск: Изд-во
СО РАН, 2004. 78 с / 2,30 п.л.
36
2. Чевычелов А.П., Собакин П.И. Миграция естественных радиоуклидов в техногенных
таѐжно-мерзлотных ландшафтах Южной Якутии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. 138 с / 4,65
п.л.
3. Степанов В.Е., Яковлева В.Д., Луковцева А.А., Собакин П.И., Чевычелов А.П. Проблемы радиационной безопасности // Безопасность Республики Саха (Якутия): социальные, экологические и техногенные проблемы. Новосибирск: Наука, 2008. С. 278-282 / 0,06 п.л.
4. Chevychelov A.P., Sobakin P.I. Sources of Radioactive Contamination of Frozen Taiga Landscapes in Southern Yakutia // Radioactive Waste: Sources, Types and Management. New York: Nova
Science Publishers Inc. 2012. P. 127-145 / 0,38 п.л.
В рецензируемых журналах:
5. Собакин П.И., Молчанова И.В. Радиоэкологические исследования техногеннонарушенных участков ландшафта в зоне уранового месторождения Республики Саха (Якутия) //
Дефектоскопия. 1994. №9. С. 70-74 / 0,22 п.л.
6. Собакин П.И., Молчанова И.В. Подвижность естественных радионуклидов и их поступление в растения в условиях техногенного ландшафта // Экология. 1996. № 1. С. 30-32 / 0,18 п.л.
7. Собакин П.И., Молчанова И.В. Миграция и распределение тяжелых естественных радионуклидов в почвенно-растительном покрове в условиях техногенного загрязнения // Экология.
1998. № 2. С. 98-101 / 0,11 п.л.
8. Позолотина В.Н., Собакин П.И., Молчанова И.В., Караваева Е.Н., Михайловская Л.Н.
Миграция и биологическое действие на растения тяжелых естественных радионуклидов // Экология. 2000. № 1. С. 17-23 / 0,18 п.л.
9. Собакин П.И. Накопление тяжѐлых естественных радионуклидов мхами Южной Якутии // Сиб. экол. журн. 2002. № 1. С. 29-34 / 0,27 п.л.
10. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е., Луковцева А.А., Степанов В.Е. Радиоцезий в мерзлотных почвах и продуктах питания Якутии // Вестник ТГУ. 2003. № 3 (V). С. 212213 / 0,11 п.л.
11. Собакин П.И. Естественные радионуклиды в горно-таѐжных ландшафтах Эльконского
ураново-рудного района // Вестник ТГУ. 2003. № 5 (V). С. 209-212 / 0,30 п.л.
12. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Ушницкий В.Е. Ландшафтно-климатические и почвенно-геохимические условия миграции естественных радионуклидов в ландшафтах зоны урановых месторождений Центрального Алдана (Южная Якутия) // Вестник ТГУ. 2003. № 3(IV). С. 312315 / 0,11 п.л.
13. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Молчанова И.В. Миграция радионуклидов в почвеннорастительном покрове на территории подземного ядерного взрыва в Республике Саха (Якутия) //
Дефектоскопия. 2004. № 3. С. 791-799 / 0,19 п.л.
14. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е. Радиоэкологическая обстановка на
территории Якутии // Радиационная биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44, № 3.С. 283-288 / 0,26
п.л.
15. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Новые подходы к оценке обводненности аласов с позиций аквального-субаквального почвообразования // Вестник ТГУ. 2005. № 15. С. 260-262 / 0,12
п.л.
16. Собакин П.И. Радиоцезий в мерзлотных почвах Якутии // Вестник ТГУ. 2005. № 15. С.
38-40 / 0,23 п.л.
17. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Молчанова И.В. Радиоактивное загрязнение мерзлотных почв 137Cs и 90Sr – продуктами подземного ядерного взрыва // Почвоведение. 2006. № 12. С.
1512-1519 / 0,55 п.л.
18. Собакин П.И., Захаров Е.С., Чевычелов А.П. Проблемы реабилитации радиоактивнозагрязненных территорий в условиях криолитозоны Якутии // Вестник Росс. воен.-мед. акад. 2008.
№ 3 (23). С. 88-89 / 0,03 п.л.
19. Ушницкий В.Е., Ноговицин Д.Д., Собакин П.И., Аргунова Т.В. Об уровнях радиоактивного загрязнения в пойме р. Марха (бассейн р.Вилюй) // Вестник СВ научного центра ДВО
РАН. 2008. № 4. С. 28-34 / 0,22 п.л.
20. Ramzaev V., Mishin A., Golikov V., Argunova T., Ushnitski B., Zhuravskaya A., Sobakin P.,
Brown J., Strand P. Radioecological studies at the Kraton-3 underground nuclear explosion site in 19782007: a review // Journal of Environmental Radioactivity. 2009. Vol. 100. P. 1092-1099 / 0,14 п.л.
21. Чевычелов А.П., Дьячковский А.П., Собакин П.И., Кузнецова Л.И. Радиоактивное загрязнение поверхностных вод в техногенных ландшафтах Южной Якутии // Сиб. экол. журн. 2010.
37
Т. 17, № 4. С. 543-549 / 0,20 п.л.
22. Собакин П.И. Миграция 137Cs в мерзлотных почвах Якутии // Радиационная биология.
Радиоэкология. 2010. Т. 50, № 5. С. 590-598 / 1,12 п.л.
23. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Дьячковский А.П. Миграция радона в ландшафтах
Эльконского ураново-рудного района (Южная Якутия) // Экология. 2011. № 3. С. 229-232 / 0,17
п.л.
24. Собакин П.И., Перк А.А. Радиоактивные элементы в почвах Якутии // Вестник ДВО
РАН. 2013. № 5. С. 77-86 / 0,43 п.л.
25. Собакин П.И., Герасимов Я.Р., Чевычелов А.П., Перк А.А., Горяченкова Т.А., Новиков
А.П. Радиоэкологическая обстановка в зоне воздействия аварийного подземного ядерного взрыва
“Кратон-3” в Республике Саха (Якутия) // Радиационная биология. Радиоэкология. 2014. Т. 50, № 5
С. 641-649 / 0,26 п.л.
26. Собакин П.И., Герасимов Я.Р., Перк А.А. Оценка радиоэкологической обстановки в
местах геологоразведочных работ и добычи радиоактивного сырья в Якутии // Атомная энергия.
2014. Т. 17, вып. 4. С. 235-238 / 0,13 п.л.
В других изданиях:
27. Собакин П.И., Федоров Б.Н. Источники загрязнения окружающей среды радиоактивными
элементами на территории Якутии и их мониторинг // Геофизические исследования в Якутии. Якутск:
Изд-во ЯГУ, 1992. С. 116-119 / 0,11 п.л.
28. Собакин П.И., Чевычелов А.П. Радиоактивное загрязнение почв мерзлотной области
искусственными радионуклидами – продуктами аварийного подземного ядерного взрыва // Проблемы прикладной экологии / Мат. науч.-практ. конф. Якутск, 2002. С. 84-86 / 0,08 п.л.
29. Собакин П.И., Молчанова И.В., Ушницкий В.Е.,Чевычелов А.П. Радиоэкологические
исследования в горнотаѐжных ландшафтах Эльконского ураново-рудного района // Радиационная
безопасность Республики Саха (Якутия) / Мат. II респ. науч.-практ. конф. Якутск: ЯФ ГУ Изд-во
СО РАН, 2004. С. 292-300 / 0,18 п.л.
30. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Ушницкий В.Е. Почвенно-геохимические основы радиационной безопасности в районах проведения аварийных подземных ядерных взрывов “Кристалл” и “Кратон-3” // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия) / Мат. II респ. науч.прак. конф. Якутск: ЯФ ГУ Изд-во СО РАН, 2004. С. 204-215 / 0,35 п.л.
31. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Ушницкий В.Е. Почвенно-геохимические основы радиационной безопасности в зоне урановых месторождений Центрального Алдана // Радиационная
безопасность Республики Саха (Якутия) / Мат. II респ. науч.-прак. конф. Якутск: ЯФ ГУ “Изд-во
СО РАН”, 2004. С. 301-310 / 0,18 п.л.
32. Ушницкий В.Е., Собакин П.И. Радиоактивные загрязнения в мерзлотных ландшафтах
Якутии и их мониторинг // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия) / Мат. II респ.
науч.-практ. конф. Якутск: ЯФ ГУ “Изд-во СО РАН”, 2004. С. 75-82 / 0,22 п.л.
33. Собакин П.И., Чевычелов А.П. Естественные радионуклиды и радиоцезий в почвах
тундровой и таежной зон Якутии // Мат. Всеросс. науч. конф., посвященной IV сьезду Докучаевского общества почвоведов и 100-летию со дня рождения д. с-х. н., проф. В.Г. Зольникова.
Якутск, 2004. С. 127-132 / 0,16 п.л.
34. Собакин П.И. Исследование радиоэкологической обстановки на территории Якутии //
Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Мат. II межд. конф.
Томск: Tандем-Арт, 2004. С. 547-550 / 0,43 п.л.
35. Чевычелов А.П., Собакин П.И., Дьячковский А.П., Кузнецова Л.И. Радиоактивное загрязнение мерзлотных почв и поверхностных вод в Эльконском ураново-рудном районе (Южная
Якутия) // Экологическая безопасность Якутии в связи с реализацией схемы комплексного развития производ. сил, транспорта и энергетики РС (Я) до 2020 года / Мат. науч.-практ. конф. Якутск,
2008. С. 79-87 / 0,11 п.л.
36. Собакин П.И., Чевычелов А.П. Роль лесных пожаров в рассеянии 137Сs в почвах горнотаѐжных ландшафтов Южной Якутии // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2009.
№ 3 (11). С. 137-140 / 0,22 п.л.
37. Артамонова С.Ю., Разворотнева Л.И., Бондарева Л.Г., Кожевников Н.О.. Антонов Е.Ю.,
Собакин П.И., Олесов С.Н. Экологические последствия мирных подземных ядерных взрывов в
Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Мат. III межд.
конф. Томск: STT, 2009. С. 66-68 / 0,16 п.л.
38. Собакин П.И., Ушницкий В.Е., Захаров Е.С. Глобальное загрязнение 137Cs на террито-
38
рии Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Мат. III
межд. конф. Томск: SТT, 2009. С. 539-542 / 0,16 п.л.
39. Собакин П.И., Чевычелов А.П. Радиоэкологическая обстановка на обьектах геологоразведочных работ на уран в Якутии // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Мат. III межд. конф. Томск: SТT, 2009. С. 536-538 / 0,18 п.л.
40. Собакин П.И., Молчанова И.В. Радиоэкологические исследования в районе проведения аварийных подземных ядерных взрывов “Кратон-3” и “Кристалл” // Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека / Мат. III межд. конф. Томск: SТT, 2009. С. 532-536
/ 0,25 п.л.
41. Собакин П.И., Чевычелов А.П., Ушницкий В.Е. Радиоэкологические исследования на
объектах геологоразведочных работ на уран в Якутии // Радиационная безопасность Республики
Саха (Якутия) / Мат. III респ. науч.-практ. конф. Якутск: Смик Мастер, 2012. С. 383-401 / 0,42 п.л.
42. Собакин П.И. Обследование радиоэкологической обстановки в месте проведения подземного ядерного взрыва “Кимберлит-4” // Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия)
/ Мат. III респ. науч.-практ. конф. Якутск: 2012. С. 383-401 / 0,91 п.л.
43. Ушницкий В.Е., Ноговицын Д.Д., Собакин П.И., Аргунова Т.В. О радиоактивном загрязнении аллювиальных отложений р. Марха // Радиационная безопасность Республики Саха
(Якутия) / Мат. III респ. науч.-практ. конф. Якутск: Смик Мастер, 2012. С. 307-317 / 0,19 п.л.
44. Иванова Т.И., Кузьмина Н.П., Собакин П.И. Влияние цезия и тория на микробоценозы
почв Якутии // Междунар. журн. прикладных и фундаментальных исслед. 2013. № 8(1). С. 63-66 /
0,06 п.л.
45. Sobakin Peter, Chevychelov Alexander. The role of pyrogenic processes in 137Cs migration
in frozen soils // Proceedings book 9th International Soil Science Congress on “The Soul of Soil and Civilization”. Side, Antalya / Turkey, 2014. P. 783-788 / 0,23 п.л.
39
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
18
Размер файла
770 Кб
Теги
искусственные, якутии, естественной, почва, радионуклиды, мерзлотных
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа