Особливості міграції тритію в зоні активного водообміну (на прикладі Київського сховища радіоактивних відходів)

Рис. 5. Гідрогеохімічна аномалія тритієвого забруднення підземних вод: а - станом на 01.01.1994 р., б - 01.01.2007; точками показано розташування спостережних свердловин

Рис. 7. Динаміка середньорічних значень тритієвого забруднення спостережних свердловин: відлік часу починається з 1992 р. (точка 0 на осі абсцис).

Експоненційне моделювання динаміки концентрації тритію у воді спостережних свердловин (рис. 7) було покладено в основу ретроспективного аналізу (рис. 8), результати якого свідчать про початок надходження тритію зі сховищ у навколишнє середовище практично відразу після початку експлуатації. Звідси випливає висновок про непридатність бетонних сховищ для зберігання твердих тритієвих відходів.

Розподіл органічно зв’язаного тритію у лісових екосистемах. Аналіз розподілу органічно зв’язаного тритію (ОЗТ) у грунтовому профілі свідчить про наявність низки геохімічних бар’єрів на шляху тритієвого забруднення. Розподіл ОЗТ практично рівномірний до глибини 18 см з невеликою тенденцією до акумуляції у верхньому 5-6 см шарі. На границі переходу гумусово-елювіального в елювіальний горизонт на глибині 18-20 см спостерігається акумуляція ОЗТ до 130 Бк×м-2 (6 Бк×кг-1). Далі спостерігається спадання концентрацій до глибини 30 см, де фіксується значно потужніший акумулятивний бар’єр, що відповідає переходу пилувато-піщаного елювіального у глинистий ілювіальний горизонт (рис. 9).

Аналіз розподілу ОЗТ між органами дерев лісових грабового лісу і березового гаю в межах проммайданчика та СЗЗ КДМСК дає підстави для висновку щодо основних шляхів біологічного поглинання тритію. З віддаленням від джерела викиду (екосистема грабового лісу, рис. 9) зростає роль атмосферного живлення, що визначає збільшення концентрації ОЗТ у верхній частині дерева. У березовому гаю за 20 м від джерела викиду спостерігається акумуляція ОЗТ в нижній частині дерева, що свідчить про провідну роль кореневого надходження тритію (рис. 10). Концентрація ОЗТ у різних органах дерева варіює від 15 до 71 Бк/кг сухої біомаси і також залежить від висоти відбирання.

Міграція тритію в лісових екосистемах визначається водними формами. У загальному балансовому розподілі в екосистемі на частку ОЗТ припадає лише 2 %, по 1 % - на ОЗТ деревини і ґрунту (рис. 11).

Для водних біосистем досліджено вміст ОЗТ у типових для півдня України видах. Вміст органічно зв’язаного тритію в рослинних тканинах прямо пропорційно пов’язаний з тритієвим забрудненням середовища їх існування. Особливу небезпеку являє заміщення атому протію в молекулах 8 незамінних та 2 умовно замінних амінокислот, які не синтезуються у живих організмах, а надходять до організму тварин лише через трофічні ланцюги.

На основі експериментальних даних щодо багаторічної динаміки вмісту тритію в атмосфері, геологічному середовищі зони аерації, підземних водах та розподілу в екосистемах СЗЗ КДМСК автором оцінено загальну емісію тритію в навколишнє середовище протягом експлуатації сховищ в умовах радіаційної аварії. Наразі за межами бетонних сховищ знаходиться близько 0,5 % (9×1012 Бк) тритію від вмісту у тілі захоронення, в т.ч.: викиди в атмосферу за 20 років становлять близько 0,21 % (4×1012 Бк ), у верхньочетвертинний-верхньоеоценовий водоносний горизонт надійшло близько 0,21 % (4×1012 Бк), запас в геологічному середовищі зони аерації до підземних вод становить близько 0,016 % (3×1011 Бк), в екосистемах, включаючи область ризосфери, - близько 0,004 % (7×1010 Бк).

Висновки

. У дисертації наведено узагальнення результатів експериментальних досліджень поширення та міграції тритію в атмосфері, зоні аерації, підземних водах та екосистемах у зоні впливу аварійного сховища радіоактивних відходів. Оцінено розміри емісії тритію протягом експлуатації сховища РАВ і його розподіл у геологічному середовищі та компонентах екосистем. Розроблено рекомендації щодо перегляду тритієвих нормативів в Україні.

. Поширення тритієвого забруднення атмосфери в межах СЗЗ КДМСК УкрДО “Радон” має чітко виражений північний напрямок, що визначається низкою природних та техногенних чинників: наявність та конструкція захисних споруд, напрямок вітру та вологість повітря, будова рельєфу та тип біогеоценозу. Закономірності поширення тритієвого забруднення атмосфери підлягають двохекспоненційним залежностям. Дія техногенного бар’єру виявляється у зниженні забруднення атмосферного повітря на 4 порядки у східному секторі та у 20-40 разів - у північному секторі зони впливу аварійного сховища. Швидкість поширення тритієвого забруднення атмосфери за межами техногенного бар’єру у північному секторі в 10 разів менша, ніж у східному, що визначається ландшафтними чинниками.

Цікаві статті з розділу

Еколого-економічна оцінка техногенних родовищ Кривбасу
У світі за останні декілька десятиліть видобуто більше корисних копалин, ніж за всю попередню історію. Людство, в пошуках нових джерел мінеральної сировини, почало освоювати шельфи і дно морів та океа ...

Ефективність заходів по покращенню якості води
Вода - найцінніший природний ресурс. Вона відіграє виняткову роль у процесах обміну речовин, що складають основу життя. Величезне значення вода має в промисловому і сільськогосподарському ви ...

Розробка проекту збалансованого природокористування на території Миколаївської області
Людське суспільство впливає на навколишнє середовище головним чином у процесі виробничої діяльності. Основною сферою і формою взаємодії виробництва і навколишнього середовища є природок ...