Приложение 4


ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ СТРОНЦИЯ-90 И ЦЕЗИЯ-137
В ЛАНДШАФТАХ ЗОНЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПО «МАЯК»*


      1. Крупные радиационные аварии, имевшие место на Южном Урале в 1949–1956, 1957 и 1967 гг., были вызваны несовершенством технологий по утилизации радиоактивных отходов на ПО «Маяк». Загрязнению долгоживущими радионуклидами подверглись обширные территории, а местное население – радиационному облучению. На р. Теча долгоживущими 137Cs и 90Sr были загрязнены вода, донные отложения и пойма, самоочищению которых препятствует фильтрация радиоактивных вод из водоёмов-хранилищ ПО «Маяк». Восточно-Уральский и Карачаевский радиоактивные следы характеризуются устойчивой динамикой снижения загрязнения окружающей среды радионуклидами, в составе которых на ВУРСе преобладает 90Sr, а на Карачаевском следе биологически малодоступные соединения 137Cs и 90Sr.

      2. Основными механизмами очищения внешней среды являются радиоактивный распад, уменьшение биологической доступности и заглубление в почву радиоактивных веществ. Выраженные сорбционные свойства и плохая растворимость затрудняют подвижность цезия-137, в то время как стронций-90 во внешней среде перемещается на большие расстояния.

      3. В почвах ВУРСа скорость вертикальной миграции 90Sr составляет 0,25–0,35 см/год, основное количество радионуклида остаётся в верхней части почвенного профиля (0–20 см), уменьшаясь по глубине. Малоподвижные цезий и плутоний сохраняются преимущественно в верхнем 10-сантиметровом слое. На заливаемой пойменной почве (на р. Теча) скорость вертикальной миграции радионуклидов выше, a 90Sr и 137Cs обнаруживаются на глубине более 70 см.

На ВУРСе через 40 лет после аварии в почве содержание фиксированных форм 90Sr достигает 34 %, 137Cs и плутония – 95–98 %. Биологическая доступность 90Sr за прошедший период уменьшилась в 7–10 раз и в последние годы практически не меняется.

      4. В проточном водоёме (р. Теча) в связи с прекращением интенсивного сброса радиоактивных отходов с 1965 г. по 2004 г. произошло снижение концентраций 90Sr и 137Cs в воде в 7 раз. В донных отложениях реки отмечается миграция радионуклидов на глубину более 35 см. Уровень загрязнения слоя 0–10 см зависит от концентрации радионуклидов в водном потоке.

В непроточных водоёмах за первые три года период полуочищения воды от 90Sr, обусловленный сорбцией радионуклида поверхностным слоем донных отложений, составляет 1,0±0,4 года, в последующий период – 24±4 года. В донных отложениях скорость заглубления 90Sr составляет около 0,5 см/год.

За 40 лет доля 90Sr в донных отложениях увеличилась до 95–98 %, а в воде соответственно снизилась до 2–5 %. Содержание 90Sr в биоте определяется его концентрацией в воде.

      5. В составе рациона жителей сёл вдоль р. Течи с годами из радионуклидов стал преобладать 90Sr. С 1956 г. после запрета на использование речной воды основной вклад в радиоактивность рациона вносили молоко (87–95 %) и овощи. С 1967 г. содержание 90Sr в молоке снизилось в 3–7 раз и в настоящее время, за редким исключением, не превышает допустимого содержания (25 Бк/л).

На ВУРСе после прекращения употребления местного хлеба (зерна) стала преобладать роль загрязнённого молока. Отмечается постоянное снижение доли 90Sr в рационе с годами. Период полуочищения (Т1/2) молока от 90Sr в начальный период после аварии составлял 2–3 года, за последующий срок – 15 лет.

      6. Радиационная ситуация на Карачаевском следе определяется преобладанием в составе радиоактивной пыли биологически малодоступных 137Cs и 90Sr.

Снижение радиоактивного загрязнения почвы, травяного покрова и, как следствие, всего рациона происходило с большей (чем на ВУРСе) скоростью, которая описывается 2-х экспоненциальной зависимостью, где Т1/2 в начальный период составлял 1,8 года, в последующий – 4,7 года. Удельная активность основных дозообразующих радионуклидов 137Cs и 90Sr в молоке превышала допустимые уровни только в первый месяц после аварии.

      7. В современный период удельная активность 90Sr в воде р. Теча составляет – 10–15 Бк/л, a 137Cs – 0,5–1,5 Бк/л, что делает необходимостью сохранять ограничительные мероприятия.

      8. Сравнительный анализ данных, полученных в ходе изучения различных аварий, свидетельствует об общих закономерностях поведения долгоживущих радионуклидов 90Sr и 137Cs во внешней среде. Во всех ситуациях скорость заглубления 90Sr в аналогичных типах почв (в том числе и в донных отложениях) примерно одинакова и составляет 0,25–0,5 см в год. Несколько ниже скорость перемещения Cs. Период полуочищения верхнего сантиметрового слоя почвы составляет около двух лет как на ВУРСе, так и на территории, загрязнённой вследствие Чернобыльской аварии.

Величины перехода 90Sr в зерно на Карачаевском следе и ВУРСе были аналогичными. Переход 90Sr в молоко на ВУРСе и на территории Чернобыльской аварии был практически одинаков: коэффициент пропорциональности перехода составлял 0,25–0,3 в первые годы и 0,03–0,2 в отдалённые сроки. Нет существенных различий и коэффициентов перехода 90Sr в картофель и овощи. Очищение молока от 90Sr и 137Cs в отдалённый период во всех радиационных ситуациях происходило за аналогичное время – 10–20 лет.

      9. Прогноз развития радиационной ситуации на р. Теча определяется дополнительным радиационным загрязнением, обусловленным поступлением радиоактивных веществ из Теченского каскада водоёмов. На Восточно-Уральском радиоактивном следе со временем будет уменьшаться площадь, на которую распространяются ограничения по использованию сельскохозяйственных угодий. Основную часть данной территории занимает Восточно-Уральский заповедник.

* Источник: Костюченко В.А., 2005.