ВТОРИЧНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ

Радиоактивное загрязнение территории на Южном Урале вследствие аварий на ПО «Маяк» имеет свои особенности. В целом ряде населённых пунктов почвы огородов личных хозяйств подверглись так называемому вторичному радиоактивному загрязнению.

Под вторичным радиоактивным загрязнением почв подразумевается перенос радиоизотопов с загрязнённых территорий на площади, напрямую не подвергшихся или слабо подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварий.

Вторичное загрязнение почв – процесс динамичный. При этом следует учитывать два фактора:

• использование населением загрязнённых территорий в хозяйственной деятельности;
• радиоактивный распад радионуклидов.

Использование населением загрязнённых территорий формирует накопление радионуклидов (радиоактивное загрязнение) на огородах хозяйств.

Накопление радионуклидов (Q) в почвах огородов можно выразить следующим балансовым соотношением:

     (1)

     где Q_ф – поступления, обусловленные первоначальным (фоновым) загрязнением почв огородов при образовании ВУРСа;

     Q_заг. – поступления, обусловленные скармливанием скоту заготовленного радиоактивно загрязнённого сена;

     Q_пастб. – поступления, обусловленные привносом радионуклидов с навозом в результате пастбищного выпаса скота;

     Q_вынос1 – вынос за пределы усадьбы с навозом в результате выгула и выпаса скота;

     Q_вынос2 – вынос с сельхозпродукцией (путем биологической аккумуляции и загрязнения поверхности продукции частицами почвы), а также при смыве и ветровом переносе частиц почвы.

Из всех перечисленных составляющих баланса на данном этапе изученности мы можем учесть лишь две: заготовку сена Q_заг., которая представляется доминирующим источником поступления радионуклидов в почвы огородов, и Q_ф – уровень загрязнения почв огородов до начала поступления дополнительного (вторичного) загрязнения.

Величина Q_ф для населённых пунктов, расположенных на периферии ВУРСа, на порядок и более меньше величины Q_заг..

Считая радиоактивный распад единственным фактором уменьшения загрязнения почвы в ареале землепользования и предполагая, что масса заготавливаемого для скармливания скоту сена год от года постоянна, процесс накопления радионуклидов в почвах огородов можно выразить зависимостью:

     (2)

     где Q_(t) – плотность загрязнения почвы на огородах через t лет после аварии, Бк/м²;

     t – период накопления, лет;

     τ – период полураспада радионуклида.

Максимум функции (2), с учётом периода полураспада стронция-90, равного 28,6 лет (Физические величины..., 1991), приходится на t = 42 года после аварии, приведшей к образованию ВУРСа, т.е. на 1999 г. (рис. 1). Уровень загрязнения (за счёт накопления) через 42 года увеличивается в 15,4 раза по сравнению с плотностью загрязнения при t = 1. При значениях t > 42 убывание плотности загрязнения, обусловленное радиоактивным распадом, превышает его поступление за счёт переноса с заготовленным сеном.

Рис. 1. Относительное накопление ⁹⁰Sr на огородах и приусадебных участках, ежегодно удобряемых радиоактивным навозом в течение t лет

Населённые пункты, где имеет место вторичное загрязнение, представлены на рис. 2. Во всех случаях, кроме одного (н.п. Ключи), населённые пункты находятся на периферии зоны ВУРСа, в поле низких уровней загрязнения (не выше 1 Кюри/км²).

Рис. 2. Карта-схема уровней загрязнения почв стронцием-90 на 1997 г. (Ки/км²) от аварий 1957 г. и 1967 г. на ПО «Маяк» в районе распространения ВУРСа
Населённые пункты: 1 – Красный Партизан, 2 – Татарская Караболка, 3 – Мусакаево, 4 – Багаряк, 5 – Рыбниковское, 6 – Ключи, 7 – Щербаковское, 8 – Черемхово, 9 – Беловодье, 10 – Свобода

В табл. 1 приведены характеристики поля загрязнения посёлков по данным опробования почв в их ближайших окрестностях. Здесь же приведены результаты опробования на огородах. Накопление стронция-90 в почвах на огородах в 1,5–3 раза, а в отдельных случаях в 10–20 раз, превышают уровни окружающего фона.

Таблица 1

Уровни загрязнения почв стронцием-90 в ареалах землепользования населённых пунктов и на огородах приусадебных участков (на 2001–2003 гг.)

Наиболее существенное вторичное загрязнение наблюдается в посёлке Татарская Караболка. На рис. 3 представлена карта поля загрязнения ВУРСа в районе указанного посёлка. Значительная часть ареала землепользования охватывает площадь распространения самых высоких уровней загрязнения, достигающих 50 Ки/км². В этой части ареала располагаются сенокосные угодья жителей посёлка, пастбища, а также поля зерновых культур. Территория самого посёлка характеризуется полем загрязнения, значения которого варьируется в пределах 0,2–0,4 Ки/км².

Рис. 3. Карта-схема поля загрязнения ВУРСа в районе пос. Татарская Караболка по состоянию на 1997 г. в изолиниях плотностей загрязнения почв стронцием-90, Ки/км²

На рис. 4 показаны результаты опробования огородных участков, а так- же луговых и лесных целинных участков в ближайших окрестностях посёлка. В посёлке преимущественно обследовались хозяйства с регулярно удобряемыми огородами. На огородах пробы отбирались калиброванным пробоотборником на глубину 60 см в нескольких точках и затем объединялись в одну сборную пробу. За пределами посёлка объектами опробования были целинные участкилесных полян. Отбиравшиеся там пробы также были сборными, глубина их отбора составляла 40 см. Пробы почв отбирались на полную глубину залегания стронция-90.

На плане-схеме посёлка (см. рис. 4) кружками отмечены места отбора проб. Рядом с кружками проставлены значения плотностей загрязнения почв стронцием-90 в Ки/км².

Рис. 4. Карта-схема результатов обследования на стронций-90 огородов в пос. Татарская Караболка и лесных почв в его окрестностях, Ки/км²

В средней части посёлка, где доминируют хозяйства старожилов, уровни загрязнения почв на огородах достигают 17 Ки/км², а в среднем по населённому пункту составляют 5,5 Ки/км².

<<< Наверх