ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящем атласе представлены основные картографические результаты комплекса исследований радиоактивного загрязнения, проведённых в связи с радиационными авариями и производственной деятельностью находящегося в Уральском регионе Производственного объединения «Маяк» (ПО «Маяк»).

Основную часть атласа составляют карты современного (2007 г.) загрязнения территорий радионуклидами ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в масштабе 1:200 000 с детализацией в районах населённых пунктов до масштабов 1:25 000 и 1:10 000, ретроспективные карты, составленные на послеаварийные периоды (1957, 1967 гг.), и карты прогнозных уровней загрязнения на 2047 г.

Три инцидента, происшедших в разное время на ПО «Маяк», привели к крупномасштабному загрязнению окружающей среды радиоактивными веществами:
• сброс в р. Теча около 2,75 МКи жидких радиоактивных отходов в период 1949–1956 гг.;
• выброс в атмосферу в 1957 г., в результате взрыва банки № 14 хранилища радиоактивных отходов, радионуклидов с общей активностью около 20 МКи, из которых примерно 18 МKи выпало на производственной территории ПО «Маяк», а 2 МKи – за её пределами, образовав «Восточно-Уральский радиоактивный след» (ВУРС);
• ветровой перенос в апреле–мае 1967 г. обнажившихся донных отложений оз. Карачай, служившего местом сброса жидких радиоактивных отходов, в результате чего примерно 0,6 МKи радиоактивных веществ было рассеяно на значительной территории, образовав «Карачаевский след».

Свою долю в радиоактивное загрязнение местности внесли также технологические выбросы в атмосферу радионуклидов, происходившие при производственной деятельности ПО «Маяк».

В 1995 г. Институтом глобального климата и экологии Росгидромета и РАН (ИГКЭ) была проведена экспертиза имевшихся на то время материалов по радиоактивному загрязнению на площади влияния ПО «Маяк», начиная с материалов первых самолётных и наземных съёмок, проведённых непосредственно после аварии 1957 г. Основная задача экспертизы состояла в оценке качества накопленных материалов и их пригодности для создания государственных карт радиоактивного загрязнения территорий Уральского региона.

Экспертиза пришла к следующим основным выводам:
• материалы неоднородны по своему качеству: главным образом с точки зрения представительности пробоотборной сети и
методов определения радионуклидов в пробах;
• плотность сети проведённых съёмок недостаточна для построения карт масштаба 1:200 000;
• чёткая система картографирования загрязнений на периферии ВУРСа и Карачаевского следа отсутствует;
• имеющиеся материалы не позволяют составить государственные карты радиоактивного загрязнения территорий Уральского региона по стронцию-90, цезию-137 и трансурановым радионуклидам.

Совещание представителей администраций Челябинской, Свердловской, Курганской областей с участием МЧС России, Росгидромета и Уралгидромета согласилось с заключением экспертизы (протокол совещания «О состоянии работ по созданию Государственных карт радиоактивного загрязнения территорий Уральского региона» от 16 марта 1995 г., г. Екатеринбург.)

Совещание предложило включить в План работ МЧС России на 1995 г. и последующие годы по научному обеспечению и практическим мероприятиям Государственной программы Российской Федерации по радиационной реабилитации Уральского региона и мерам по оказанию помощи пострадавшему населению за период до 1995 г. и в проект Государственной программы Российской Федерации на 1996–2000 гг. разделы по созданию Государственных карт радиоактивного загрязнения территорий Уральского региона масштаба 1:200 000 для территории Восточно-Уральского радиоактивного следа и масштаба 1:25 000 для населённых пунктов в районе пойменных территорий, с возложением функций заказчика на МЧС. Вместе с МЧС заказчиками были определены Росгидромет и администрации Челябинской, Свердловской и Курганской областей.

Основными исполнителями работ назначались:
• Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН – головной исполнитель работ, осуществляющий общее
научно-методическое руководство составлением карт, экспертизу архивных материалов, составление проектов исследовательских полевых работ и их осуществление, анализ результатов исследований, обобщение данных, разработку карт. В задачи ИГКЭ также входило представление результатов работ на рассмотрение Межведомственной комиссии по радиационному мониторингу окружающей среды (МВК).
• Уральское территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Уралгидромет) – генеральный подрядчик, основными функциями которого являются административное и финансовое обеспечение работ, участие в полевых работах по отбору проб, выполнение радиохимических (на стронций-90) и гамма-спектрометрических
(на цезий-137) анализов проб под контролем НПО «Тайфун», участие в анализе результатов исследований.
• Научно-производственное объединение «Тайфун» Росгидромета – исполнитель, осуществляющий методическое руководство радиохимических и гамма-спектрометрических анализов проб в лабораториях Уралгидромета, определение всех видов радионуклидов в пробах почвы, внешний контроль результатов анализов, проведённых в других лабораториях.

Первоначально работы выполнялись в соответствии с планом НИОКР МЧС России на1995 г. Этим планом были определены цели создания карт:
• районирование территорий для определения радиационной опасности и разработки мер по защите населения с учётом возмож-
ности определения дозовых нагрузок радиоактивного воздействия на население в течение всего послеаварийного периода;
• создание основы, предназначенной для:
а) проведения мониторинга радиоактивного загрязнения территорий;
б) определение площадей с целью детальных обследований сельскохозяйственных угодий;
в) последующего картографирования в случаях возможных радиационных аварий в том же регионе.

После 1995 г. работы выполнялись в соответствии с Федеральной целевой программой «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2010 г.». Планируемые этапы работ в обязательном порядке согласовывались с администрациями Челябинской, Свердловской и Курганской областей. По завершении каждого этапа результаты работ рассматривались вначале рабочей группой МВК, затем непосредственно на заседаниях МВК. Таким образом, разработанные карты были рассмотрены, утверждены и рекомендованы для практического использования: при планировании хозяйственной деятельности на загрязнённых территориях; при расчётах доз облучения населения и принятии решений по социальной защите граждан от влияния последствий радиационных аварий на ПО «Маяк».

Были сформулированы основные требования к методам выполнения картографических работ:
• на площади влияния ПО «Маяк» проводится комплекс наземных работ по определению уровней загрязнения почвенного покрова; разрабатываются карты плотностей загрязнения территорий стронцием-90 и цезием-137 в масштабе 1:200 000;
• информационной основой для создания карт являются результаты лабораторных радиохимических анализов проб почвы на радионуклиды ⁹⁰Sr, ²³⁸Pu, ^239+240Pu и гамма-спектрометрических анализов на ¹³⁷Cs;
• способ привязки точек отбора проб – инструментальный, посредством GPS-навигаторов.

Карты, помещённые в атласе, за исключением некоторых, построенных по результатам аэрогаммасъёмок и первых послеаварийных наземных съёмок, разработаны на основе анализа проб почвы, отобранных на глубину 40 см, а для пойм рек Теча и Исеть – послойных проб на глубину до 1,5 м (до выхода в незагрязнённый слой почвы).

Для практического использования материалов картографирования в целях определения дозовых нагрузок на население, планирования и организации хозяйственной деятельности на загрязнённых территориях, а также для разработки мер по обеспечению радиационной безопасности населения, было предусмотрено уточнение карт масштаба 1:200 000 в границах населённых пунктов и ареалов летнего землепользования посредством выполнения детализаций в масштабах 1:50 000; 1:25 000; 1:10 000. Определение границ ареалов землепользования входило в обязанности администраций областей. При отсутствии карт ареалов землепользования Минздрав России предложил определять границы этих ареалов окружностями радиусом 5 км с центрами в соответствующих населённых пунктах.

При определении дозовых нагрузок для населения от общей суммы радиоактивных изотопов в первое время (дни, месяцы, годы) после образования ВУРСа необходимо значения доз, рассчитанных для ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, умножить на соответствующие коэффициенты, определяемые с помощью таблиц изотопного состава всех радионуклидов на то время. Таблица изотопного состава на первое время после образования ВУРСа приведена в Атласе.

Для обеспечения расчёта дозовых нагрузок радиоактивного воздействия стронция-90 и цезия-137 на население с момента аварий 1957 и 1967 гг. необходимо было определить средневзвешенные значения плотностей загрязнения по стронцию-90 и цезию-137 для территорий населённых пунктов и их ареалов землепользования на моменты образования радиоактивных следов. Эта задача решалась путём сравнения уровней плотностей загрязнения на 1958 и 1967 гг. (получены по материалам съёмок, проведённых Институтом прикладной геофизики Росгидромета) и на 1997 г. (по материалам съёмок ИГКЭ и НПО «Тайфун»).

Определённые таким образом значения коэффициентов перехода от современных уровней загрязнения почв к уровням 1957 и 1967 гг. существенно не отличаются от значений, характеризующих изменения плотностей загрязнения, обусловленные радиоактивным распадом стронция-90 и цезия-137. В связи с этим, для построения на основе современных данных ретроспективных и прогнозных карт всех масштабов в качестве коэффициентов перехода были приняты коэффициенты, основанные на скорости радиоактивного распада ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs.

Создание данного атласа (так же, как и опубликованных ранее атласов радиоактивного загрязнения, связанного с аварией на Чернобыльской атомной электростанции) потребовало использования современных геоинформационных систем (ГИС). С использованием ГИС-технологий была создана база первичных данных, использовавшаяся далее как основа для построения карт. Все заносимые в базу значения уровней загрязнения ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs на ВУРСе и Карачаевском следе приводились к одной дате (пересчитывались на 2007 г.) Карты современных, ретроспективных и прогнозных загрязнений были построены с использованием картографической геоинформационной платформы ArcGIS.

В заключение редактор выражает глубокую благодарность авторскому коллективу, членам редакционной коллегии и руководителям подразделений, чей многолетний труд позволил подготовить данное издание.