Влияние радиоактивного загрязнения
Определение современного состояния подземной гидросферы на испытательных площадках. Оценка воздействия подземных ядерных взрывов на процесс развития радиоэкологической обстановки СИП в связи с миграцией оставшихся радионуклидов с подземными водами.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.01.2018 |
Размер файла | 6,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Суть данной методики радиохимического анализа заключается в том, что удельная активность 90Sr в исследуемом объекте определяется по дочернему радионуклиду - 90Y. Химический выход 90Sr определялся -спектрометрическим измерением активности введенной метки - изотопного трассера 85Sr. Химический выход 90Y определяется весовым методом по определению содержания внесенного количества стабильного носителя Y.
В канистру с пробой воды вводился солянокислый раствор носителей стронция и цезия, железо хлорное, кальций хлористый и радиоактивные индикаторы 85Sr и 134Cs.
Проба тщательно перемешивалась и выдерживалась при температуре 18 - 20оС в течение 5 - 6 часов. В лаборатории пробу переводили в сорбер и туда добавлялся железистосинеродистый калий (17 г) и углекислый натрий (17 г). Перемешанный раствор оставляли на 2 - 3 часа для формирования осадка, затем еще раз добавляли углекислый натрий (100 г) и пробу оставляли на 24 часа до полного осветления раствора. Отстоявшийся раствор сливали, а осадок переносили на фильтр и отфильтровывали через двойной фильтр “синяя лента”. Фильтр с осадком высушивался и передавался на гамма-спектрометрическое измерение 137Cs и активности метки 85Sr для определения доли выделенного 90Sr.
Для определения 90Sr концентраты растворялись в 2 М/л соляной кислоте до полного растворения карбонатов. Осадки отфильтровывались и стронций оставался в растворе. В дальнейшем проводилась радиохимическая очистка 90Sr от мешающих макропримесей и сопутствующих радионуклидов, накопление и выделение дочернего радионуклида иттрия-90, приходящего в равновесие в течение ~15 дней. Окончательное определение 90Sr производится по результатам измерения бета-активности накопившегося и выделенного 90Y.
Определение активности 90Sr в пробе проводят путем прямого измерения удельной активности 90Y в растворе пробы по черенковскому излучению на жидко-сцинтилляционном спектрометре TriCarb. Жидко-сцинтилляционный спектрометр TriCarb обладает возможностью проведения измерений в режиме черенковского счета. Эффективность регистрации в диапазоне от 0 до 30 кэВ составляет порядка 50-60% в зависимости от солевого состава анализируемых образцов. Выход стронция-85 и 90 составил 40- 85%. Минимально измеряемая активность в пробе - 0.05- 0.1 Бк, т.е. 0,0025 - 0,005 Бк/л.
Радиохимическое определение содержания 239+240Pu в воде
Радиохимический анализ проб окружающей среды и продуктов питания на определение содержания изотопов плутония проводился по методике, разработанной в НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина" и утвержденной в Госстандарте РК [49,59].
При заполнении полиэтиленовой канистры водой сразу добавляли 65 мл раствора индикаторов и носителей в концентрированной HСl: FeCl3 - 1.0 г (по металлу), La(NO3)3 - 20 мг (по металлу), 242Pu. Пробу тщательно перемешивали и через 5-6 часов она доставлялась в лабораторию. В лаборатории в пробу добавляли при перемешивании 200 мл концентрированного раствора NH4OH, доводя pH до 8-9 для осаждения гидроокисей и соосаждения плутония и америция. Раствор отстаивался в течение суток. Основную часть отстоявшегося раствора сливали, а оставшуюся часть переносили на фильтр и подсушивали.
Полученные в полевых условиях концентраты плутония и америция на осадках гидроокисей железа и лантана измеряли на гамма-спектрометре, затем растворяли в горячей соляной кислоте, выпаривали с добавлением HF, переводили остаток влажных солей в нитраты и доводили кислотность раствора до 7,0 - 7,5 М/л по азотной кислоте. В исходном растворе Pu количественно стабилизировался в состоянии окисления +4 с помощью нитрита натрия. Выделение плутония из этого раствора осуществляли путем сорбции Pu(IV) в виде комплексного аниона [Pu(NO3)6]-2 на анионообменной смоле АВ17х8. Для очистки плутония от макро- и микрокомпонентов смолу промывали последовательно азотной кислотой (7,5 М/л) и соляной кислотой (10 М/л). Десорбировали плутоний слабой соляной кислотой (0,5 М/л) в присутствии восстановителя - солянокислого гидроксиламина.
Полученная фракция наносилась на круглую металлическую подложку (мишень), изготовленную из нержавеющей листовой стали марки Х18Н10Т, площадью 450 мм2 путем электролитического нанесения. Полученный таким образом препарат измерялся на альфа-спектрометре фирмы Canberra. Обработка результатов производилась с помощью пакета программного обеспечения Genie-2000. Общий химический выход плутония по данной методике колеблется в интервале 30-65%. Чувствительность методики определения 239+240Pu была на уровне 0.001 Бк/л.
2.2 Объекты и материалы исследования
Объектами исследования являются основные испытательные площадки СИП «Балапан» и «Дегелен».
2.2.1 Площадка «Дегелен»
Геологическое строение и гидрогеологические условия горного массива Дегелен
Горный массив Дегелен расположен в южной части СИП, имеет изометрическую форму и возвышается над окружающей местностью до 500 м. Абсолютные отметки вершин немного превышают 1000 м.
Дегелен представляет собой сложно построенную вулканоплутоническую структуру, приуроченную к восточному крылу Чингиз-Тарбагатайской складчатой системы. Формирование этой структуры связано с тектоно-магматической активизацией в верхнем палеозое. Начало магматической деятельности относится к среднему карбону, когда на фоне девон-каменноугольной мульды происходили излияния лав основного и среднего состава. Отложения среднего карбона обнажаются к югу и юго-востоку от гор Дегелен и представлены андезитами, андезито-базальтами, их туфами, туффитами, песчаниками, алевролитами (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).
Во время испытаний ядерных устройств на горном массиве Дегелен была пройдена 181 штольня, из которых 124 размещается в гранитах, 35 - в лавах и туфолавах липаритов, 17 - в базальтах и андезито-базальтах и 5 - в субвулканических сиенит-порфирах и сиенитах. Штольни с притоком воды обычно расположены среди гранитов, реже отмечается приток воды в штольнях, сооруженных в лавах липаритов, сиенитах и других разновидностях пород.
В горах Дегелен выделяются следующие типы вод:
поровые воды современных делювиально-пролювиальных отложений, пользующиеся ограниченным распространением;
поровые воды аллювиально-пролювиальных отложений, в том числе, подрусловые воды;
трещинные воды палеозойских пород.
В качестве разновидности трещинных вод выделяются водоносные зоны разломов. В некоторых долинах отмечаются отложения водоупорных неогеновых глин. Они разделяют области развития поровых и трещинных вод. В остальных случаях поровые и трещинные воды имеют непосредственную связь друг с другом.
Уровень подземных вод в межгорных долинах находится на глубинах от 0 до 2 - 6 м. За пределами горной местности уровень понижается до 10 - 12 м.
По химическому составу подземные воды горного массива Дегелен отнесены к типу сульфатных и гидрокарбонатно-сульфатных. Среди катионов преобладает Са2+, присутствующий в составе практически всех опробованных водопунктов. Катионы Na++K и Mg2+ занимают подчиненное место. Это очень мягкие пресные воды с минерализацией менее 1 г/дм3. Состав подземных вод стабильный и практически не зависит от сезона [60, 61].
Характер основного техногенного источника радиоактивного загрязнения подземных вод на площадке «Дегелен»
Ядерные испытания на площадке «Дегелен»
Испытательная зона «Дегелен» является одной из основных испытательных площадок СИП, где проводились подземные ядерные взрывы (ПЯВ) мощностью до 150 кт в горизонтальных горных выработках - штольнях. Всего за период с 1961 по 1989 гг в горном массиве была пройдена 181 штольня, где было испытано 295 ядерных устройств (табл. 2) [1]. На площадке проводились групповые ядерные взрывы как в отдельных выработках (штольнях), так и при одновременном подрыве ядерных устройств более чем в одной выработке
Таблица 2 - Количественный анализ радиационных эффектов, сопутствующих ядерным испытаниям[ 1 ]
Радиационный эффект |
Количество |
|
Взрыв не сопровождался истечением в атмосферу инертных газов |
111 |
|
Взрыв сопровождался незначительным истечением инертных газов |
49 |
|
Быстрый динамический прорыв газообразных и парообразных продуктов взрыва |
2 |
|
Быстрое и динамическое истечение газообразных и парообразных радиоактивных продуктов с последующим возгоранием смеси |
1 |
Основным разрушающим фактором ПЯВ являлись сейсмические волны, исходящие из центра взрыва. При этом происходил отрыв верхней части гребня при проходе волны через границу двух различных сред (горная порода - атмосфера). Во время взрыва, вероятнее всего, происходил и прорыв газов на поверхность, при этом образовывались зияющие трещины, возможно, доходящие до полости взрыва.
Информация о накопленной активности в горных породах
Загрязнение искусственными радионуклидами центральных зон ПЯВ обусловлено наличием:
остатков делящегося вещества;
осколков деления;
радионуклидов наведенной активности.
Для оценки возможного вклада в радиоактивное загрязнение горных пород в результате проведения ПЯВ примем, что все ядерные заряды были собраны на основе 239+240Pu. Во-первых, данное предположение обусловлено отсутствием точных данных о проведении термоядерных испытаний на площадке. Во-вторых, в термоядерном заряде 239+240Pu играет лишь роль запала
Остатки делящегося вещества
Количество оставшегося к моменту разрушения конструкции ядерного заряда делящегося вещества определяется эффективностью ядерного взрыва , которая в зависимости от типа и конструкции ядерного устройства времен проведения испытаний может меняться от 1 до 30 %. Для дальнейших расчетов, в виду отсутствия официальных данных по каждому взрыву, примем ее равной 20%.
Весь диапазон мощностей взрывов в тротиловом эквиваленте делится на две части: от 0,001 кт до 20 кт, от 20 кт до 150 кт. Расчет абсолютных активностей велся для нижнего и верхнего пределов, затем соответствующие пределы складывались, образуя минимально и максимально возможные значения суммарной активности на данный момент. Также были рассчитаны отношение активностей радионуклидов к активности 239+240Pu. Полученные результаты представлены в нижеследующей табл. 3.
Таблица 3 - Максимально и минимально возможная суммарная активность изотопов плутония на площадке Дегелен по состоянию на 2011 г и их отношение к активности 239+240Pu
Название изотопа |
Период полураспада, лет |
Нижний предел активности, Бк |
Отношение к 239+240Pu |
Верхний предел активности, Бк |
Отношение к 239+240Pu |
|
238Pu |
87,7 |
6,9Ч1013 |
0,28 |
1,2Ч1015 |
0,27 |
|
239Pu |
2,4Ч104 |
1,9Ч1014 |
1 |
3,4Ч1015 |
1 |
|
240Pu |
6,5Ч103 |
6,0Ч1013 |
1,1Ч1015 |
|||
241Pu |
14,4 |
6,9Ч1014 |
2,76 |
1,4Ч1016 |
3,11 |
|
242Pu |
3,7Ч105 |
7,3Ч1010 |
2,9Ч10-4 |
1,3Ч1012 |
2,9Ч10-4 |
Осколки деления
Как и в случае расчета остатков делящегося вещества, расчет активности осколков деления осуществлялся для двух интервалов мощностей взрывов от 0,001 кт до 20 кт, от 20 кт до 150 кт, с образованием верхнего значения суммарной активности по состоянию на 2009 г. В табл. 4 приведены полученные значения.
Таблица 4 - Теоретически рассчитанная максимально возможная абсолютная активность осколков деления на площадке «Дегелен» по состоянию на 2009 г. и на площадке «Балапан» по состоянию на 2013 г.
Название радионуклида |
Период полураспада, лет |
Верхний предел активности, Бк |
Кумулятивный выход, % |
|
Площадка «Дегелен» |
||||
79Se |
65Ч103 лет |
1,2Ч1011 |
||
90Sr |
28,5 лет |
1,5Ч1016 |
2,20 |
|
90Y |
64,1 ч |
1,5Ч1016 |
2,20 |
|
107Pd |
6,5Ч106 лет |
9,2Ч109 |
||
121Sn-m |
50 лет |
7,5Ч1012 |
||
125Sb |
2,77 лет |
3,0Ч1012 |
0,257 |
|
129I |
1,57Ч107 лет |
1,1Ч1010 |
||
137Cs |
30,17 лет |
1,9Ч1016 |
6,8 |
|
137Ba-m |
2,55 мин |
1,9Ч1016 |
6,3 |
|
151Sm |
93 лет |
7,5Ч1012 |
1,29 |
|
154Eu |
8,8 лет |
4,8Ч109 |
||
99Tc |
213Ч103 лет |
3,0Ч1014 |
||
Площадка «Балапан» |
||||
90Sr |
28,5 лет |
9,2Ч1015 |
2,20 |
|
137Cs |
30,17 лет |
2,6Ч1016 |
6,8 |
Из табл. 4 видно, что на данный момент преобладающими активностями обладают 90Sr и 137Cs. Но в долговременной перспективе радиологическую обстановку будут формировать 99Tc и 151Sm.
Радионуклиды наведенной активности
В результате воздействия нейтронного потока на горные породы элементы, содержащиеся в них, испытывают процессы активации. Из-за относительно больших периодов полураспада в пробах, отобранных в местах проведения ядерных взрывов, встречаются такие радионуклиды как 152Eu,154Eu, 60Co, 36Cl.
Отдельно стоит отметить такой продукт активации как 3Н. При проведении взрывов реакция синтеза дает ~7Ч1014 Бк/кт, реакция деления ~4Ч1010 Бк/кт. Подземные взрывы увеличивают эти цифры за счет ядерных реакций на боре и литии, находящихся в скальных породах.
Также как для остатков делящегося вещества и осколков деления были рассчитаны нижние и верхние пределы суммарной активности трития, которые соответственно составили 1,9Ч1012 Бк и 5,0Ч1013 Бк.
Наиболее вероятно, искусственный тритий, образованный в результате проведения взрывов, может находиться в форме трех основных соединений - тритированной воды (HTO), тритированного водорода (HT) и тритированного метана [62].
Таким образом, основными радионуклидами, которые в настоящее время определяют радиоактивное загрязнение подземных вод, являются “долгоживущие” радионуклиды: 3Н, 90Sr, 137Cs и 239+240Pu, наработанное количество которых является самым большим. Не исключено так же обнаружение в подземных водах таких радионуклидов, как 241Am, 238Pu, 241Pu, 36Cl, 99Тс и т.д.
Механизм загрязнения техногенными радионуклидами штольневых вод
Проведение ПЯВ привело к существенной деформации массива горных пород с образованием многочисленных зон дробления, провальных воронок и зияющих трещин. В результате чего значительно увеличилась проницаемость горных пород, что способствовало усилению нисходящей фильтрации и частичному переводу поверхностного водотока в подземный. Таким образом, после проведения ядерных взрывов в горном массиве Дегелен образовался «новый» тип подземных вод, объединяющий потоки трещинно-жильных и трещинных вод зоны фильтрации атмосферных осадков, в дальнейшем - штольневые воды (рис. 2).
Рисунок 2. Площадка «Дегелен». Движение подземных вод после ПЯВ в штольне
В результате поступления атмосферных осадков и трещинно-жильных вод в зоны необратимых деформаций и непосредственно в котловую полость, происходит формирование радионуклидного состава штольневых вод. Перемещаясь по системам трещин и полости штольни, загрязнённые радионуклидами воды пополняют бассейн подземных вод или выходят на дневную поверхность в районе порталов штолен [63, 64].
Материалами для настоящих исследований служили подземные трещинные воды регионального бассейна, а так же штольневые и родниковые воды. Пробы подземных вод отбирались из гидрогеологических скважин. Штольневые и родниковые воды отбирались в точках выхода воды на дневную поверхность.
2.2.2 Площадка «Балапан»
Всего на испытательной площадке “Балапан” было проведено 106 подземных испытаний [1].
Геологическое строение и гидрогеологические условия
Территория СИП входит в состав восточного сектора обширного палеозойского Урало-Монгольского пояса. Известные в пределах рассматриваемой территории складчатые сооружения принадлежат двум главным тектоническим структурам: каледонскому Чингиз-Тарбагатайскому мегантиклинорию и герцинской Зайсанской складчатой системе.
Геологическое строение площадки «Балапан» определяется ее положением на юго-западном склоне Жарминского синклинория, сформировавшегося в герцинский цикл тектогенеза (ПРИЛОЖЕНИЕ 2).
На юге района, за Калба-Чингизским разломом, обнажаются каледониды Чингиз-Тарбагатайского мегантиклинория, представленные породами среднего кембрия, прорванными крупной средне-верхнекаменноугольной гранитной интрузией [60, 61].
На описываемой территории выделяются два гидрогеологических комплекса, нередко связанных между собой, мощностью до 150 м (ПРИЛОЖЕНИЕ 3). К первому комплексу относятся воды, залегающие в локальных гидрогеологических бассейнах. Вмещающие породы представлены рыхлыми образованиями от неогенового до современного возраста. Второй комплекс входит в состав региональной гидрогеологической системы. К нему относятся трещинные воды палеозойского фундамента, воды мезозойской коры выветривания и воды палеогеновых отложений. Локальные гидрогеологические бассейны, в которых воды залегают на незначительных глубинах (до 50 м), приурочены:
а) делювиально-пролювиальным отложениям долин и фрагментов предгорных шлейфов среднечетвертичного-современного возраста (Q II-IV);
б) аллювиально-пролювиальным отложениям позднечетвертичного-современного возраста (Q III-IV), слагающим надпойменные террасы р. Шаган.
Трещинные воды
Трещинные воды сосредоточены в зоне экзогенной трещиноватости и в зависимости от геолого-структурных условий залегают на разных глубинах от 4 до 70 м. Подошва трещинных вод находится на глубинах 150-170 м. Мощность водоносного горизонта зависит от глубины развития зоны экзогенного выветривания, на участках, сопряженных с разрывными нарушениями, возрастает. Область питания приурочена к мелкосопочнику и “эрозионным” окнам, развитым на участках выклинивания относительных водоупоров. Трещинные воды подразделяются на воды, залегающие в интрузивных образованиях, в терригенных осадочных породах и в эффузивно-осадочных комплексах.
Механизмы загрязнения подземных вод
Котловые полости взрывов, проведённых в скважинах, расположены значительно ниже уровня распространения подземных вод, в отличие от ПЯВ в штольнях. Повышенные температуры в полости могут сохраняться долго в связи с наличием толщи перекрывающих пород мощностью свыше 400 м. Соответственно, полость ядерного взрыва может играть роль длительно действующего “парогенератора”, подобно природным гидротермам. Достигнув полости, вода разогревается, растворяет химические элементы и радионуклиды и может медленно возвращаться вместе с ними в верхние горизонты за счет процессов испарения конвекции и т.д..
На рис. 3 изображен "идеальный" случай Rc> R* , где R* - радиус области повышенной концентрации радиоактивности на глубине взрыва.
1 - отложения мезо-кайнозоя; 2 - породы палеозоя; 3 - коллектор подземных вод; 4 - зоны необратимого деформирования: (I - полость и расплав, II - дробления, III - интенсивной трещиноватости, IV - блоковой трещиноватости, V - столб обрушения; VI - откола); 5 - источник радионуклидов; 6 - граница области повышенной концентрации радионуклидов; 7 - скважина
Рисунок 3. Схема области повышенной концентрации и источника радиоактивного материала
Существенно неоднородное деформирование сложной по строению реальной геологической среды не позволяет в деталях проанализировать поведение подземных вод при взрывных воздействиях. Однако, основные особенности гидродинамических процессов, вызываемых подземным взрывом, прослеживаются при следующей схематизации явления (рис. 4).
1 - распределение давления подземных вод при формировании столба обрушения; 2 - дневная поверхность; 3 - камуфлетная полость, 4 - столб обрушения, 5 - зона наведенной трещиноватости, 6 - область приповерхностного разуплотнения; 7 - направление движения подземных вод. Рисунок 4. Изменение давления в блоке горных пород при проведении ПЯВ
В сплошной слабопроницаемой среде, содержащей субгоризонтальный водонасыщенный пласт, на некоторой глубине Н производится взрыв заряда мощностью q. Соответствующие взрыву волновые процессы вызывают деформацию окружающей среды, причем состояние пласта-коллектора изменяется в большой степени в отличие от вмещающих относительно монолитных пород. Динамическое сжатие коллектора приводит к повышению давления жидкости в некоторой области (образование куполообразного эффективного либо реального подъема уровня подземных вод, формально поставленного в соответствие давлению жидкости Р с использованием приближения Дюпюи):
grad(P) =сg.grad (h) (9)
где: h - абсолютный уровень грунтовых вод;
с - плотность жидкости.
Этот процесс сопровождается инъекцией воды в порово-трещинное пространство рассматриваемого массива горных пород, в ранее существовавшие и вновь образованные в результате взрыва трещины. Момент завершения формирования камуфлетной полости определяет продолжительность возмущения водонасыщенного пласта-коллектора.
Обобщенная схема изменения уровня подземных вод при взрывном воздействии представлена на рис. 5 [55]. Наличие области повышенного давления (купола) подземных вод над центром взрыва естественным образом вызывает повышение пьезометрической поверхности (отрезок I). Следующий этап (отрезок II) обусловлен стоком подземных вод в образовавшиеся при взрыве зоны наведенной трещиноватости. Например, высокая проницаемость горной породы, расположенной в столбе обрушения (коэффициент проницаемости достигает 10-9 м2), приводит к быстрому снятию и падению избыточного напора существенно ниже естественного уровня в районе центра взрыва. Общая тенденция снижения уровня подземных вод способствует формированию депрессионной воронки. Заключительный этап (отрезок III) - восстановление пьезометрической поверхности начинается с момента заполнения зон наведенной трещиноватости.
этапы:
I - образования “купола”;
II - заполнения наведенной трещиноватости;
III - восстановления уровня
Рисунок 5. Схема изменения уровня подземных вод при ПЯВ
Материалами для настоящих исследований служили подземные трещинные воды регионального бассейна, а также поверхностные воды реки Шаган. Пробы подземных вод отбирались из гидрогеологических скважин после предварительной прокачки до появления светлой воды.
Глава 3. Изучение современного радиоактивного загрязнения подземных вод на площадках «Балапан» и «Дегелен»
3.1 Миграция техногенных радионуклидов 137Cs, 90Sr, 239+240Pu и 3H в подземных водах на площадках «Дегелен» и «Балапан»
3.1.1 Площадка «Дегелен»
Оценка влияния закрытия штолен на водный режим и вынос радионуклидов с водными потоками
Оценка влияния закрытия штолен на водный режим
С 1996 по 1998 гг. на горном массиве Дегелен были выполнены работы по закрытию 178 штолен. В 1996 г было законсервировано 59 штолен, в 1997 г - 65, в 1998 г - 54 (рис. 6).
Рисунок 6. Горный массив Дегелен. Схема расположения штолен
В 1996 г начались работы по закрытию штолен. При предварительном обследовании было отмечено наличие водопроявлений в 34 штольнях. Из них только в 23 штольнях вода поступала в количестве, обеспечивающем ее появление на портале.
Суммарный поток воды из штолен при первичном обследовании составлял 4200 - 4400 л/мин. Если учесть, что потоки суммарной интенсивностью около 3600 л/мин поступали из радиоактивно загрязненных штолен, то становится понятным необходимость уменьшить интенсивность потоков или изолировать их на поверхности.
В 1996 г было запечатано пять водоносных штолен. Из них только на портале штольни 173 отмечалось незначительное поступление воды по дренажной трубе. Кроме того, в четырех штольнях приток либо прекратился, либо вода отступила вглубь штольни и на портале не появлялась. Поэтому режимные наблюдения за притоком воды в 1997 г проводились в 14 штольнях из 23-х. Следует отметить, что во всех штольнях в течение 1996 г происходило постепенное понижение интенсивности потока. Таким образом, суммарный поток воды уменьшился в результате запечатывания штолен и естественного исчезновения отдельных потоков на 1440 л/мин.
В 1997 г стало очевидно, что вода может просачиваться сквозь запечатывающие конструкции и поступать на поверхность. Этими потоками продолжали выноситься на поверхность радионуклиды. Поэтому было принято решение об устройстве около запечатанных порталов специальных фильтров, состоящих из водосборника и перекрытия из грубообломочного материала.
В октябре 1998 г был запечатан портал последней водоносной штольни 609, поток воды из которой прекратился вскоре после закрытия штольни. С этого времени наблюдения за потоками проводились около порталов запечатанных штолен. Перед порталами 10 штолен, характеризующихся постоянным притоком воды, были сооружены фильтры.
Таким образом, после закрытия всех водоносных штолен вода продолжала поступать сквозь запечатывающие конструкции на 8 порталах штолен: 104, 165, 176, 177, 503, 504, 511 и 802. На рис. 7 показаны результаты многолетних наблюдений за дебитом штольневых водотоков после закрытия штолен.
Рисунок 7. Дебит водотоков из штолен
На графиках показаны усредненные значения, полученные по результатам квартальных измерений. По представленным данным можно отметить, что для большинства штольневых водотоков наблюдался переменный характер истечения.
За период закрытия штолен были получены сведения о радиоактивном загрязнении потоков на порталах 29 штолен. На порталах 19 штолен вода появлялась спорадически, поэтому они охарактеризованы единичными пробами. Во всех этих потоках, за исключением потока из штольни 173, содержание 137Cs было ниже допустимой концентрации для питьевой воды.
Загрязнение воды 3H отмечается для большего числа штолен. Так, из всех проанализированных потоков высокие концентрации 3H отмечены в воде из 21 штольни, а 137Cs - только в 8-ми. На рис.10 видно, что количество 137Cs, выносимого потоками на поверхность, неуклонно уменьшалось. Это связано не только с уменьшением интенсивности потоков (рис. 8), но также и снижением концентрации 137Cs (рис. 9) в потоках, благодаря проводимому запечатыванию порталов штолен. По крайней мере, удельная активность 137Cs в одном и том же потоке в большинстве случаев понижается после закрытия штольни (рис. 10).
Рисунок 8. Суммарный приток воды из штолен
Рисунок 9. Суммарное количество 137Cs, ежемесячно поступающего с потоками из штолен
Рисунок 10. Средняя удельная активность 137Cs в воде до и после закрытия штолен
Радионуклидный мониторинг штольневых вод
С 1996 года проводится радионуклидный мониторинг штольневых вод. На рис. 11 представлены данные по многолетнему радионуклидному мониторингу штольневых вод.
Рисунок 11. Площадка «Дегелен». Мониторинг штольневых вод
Результаты многолетнего мониторинга штольневых вод показали, что наибольшая удельная активность 3Н сохраняется в течение всего периода наблюдений (начиная с 1996 г.) в штольне № 177, и максимальная концентрация отмечена в 1997 г - 1900 кБк/кг. Аналогичная картина наблюдается и для 137Cs, наибольшая удельная активность которого наблюдалась в штольне № 504 в 1999 г - 1100 Бк/кг. Максимальная концентрация 90Sr (2100 Бк/кг) была установлена в воде из штольни № 177 в 2004 г.
Учитывая высокие концентрации радионуклидов в воде, на ряде штолен с наиболее высоким дебитом воды было проведено более тщательное наблюдение за возможными сезонными изменениями. Общий характер динамики содержания радионуклидов в штольневых водах отображен на рис. 12.
Рисунок 12. Результаты мониторинга штолен горного массива Дегелен
Радионуклидный состав и уровни загрязнения для всех мониторируемых штолен весьма различны, однако общим свойством остается относительное постоянство этих величин во времени. Явные колебания концентрации 137Cs в воде присутствуют на штольнях №№ 11 и 165, 90Sr - на штольнях №№ 104 и 165, 239+240Pu - на штольне № 504. Заметный размах между максимальным и минимальным значениями всех анализируемых радионуклидов характерен для штольни № 177 [63, 64].
При сравнении результатов (1999 - 2002 г.г.) и результатов многолетнего мониторинга (1999 - 2008 г.г.) заметно, что характер загрязнения с течением времени не меняется.
Более наглядно динамику выноса радионуклидов со штольневыми водами можно увидеть на данных квартального и годового выноса. На рисунке 13 прослеживаются сезонные колебания, максимумы которых приходятся на вторые кварталы каждого года, а минимальные значения - на первые и четвертые, что связано с увеличением и понижением истечения воды вследствие перехода от низких температур (отрицательных) к положительным.
Рисунок 13. Результаты: а) квартального; б) годового мониторинга штольневых вод
При сравнении квартальных и годовых данных можно отметить, что годовые колебания выноса гораздо меньше квартальных - из года в год вынос радионуклидов остается стабильным. Каждый год выносится в среднем 6*1011 Бк 137Cs; 5*1011 Бк 90Sr и 2*1011 кБк 3H. Анализ данных показывает, что колебания выноса по годам определяются климатическим фактором - в годы с большим количеством осадков вынос радионуклидов также возрастает.
Иными словами, анализ полученных результатов не выявил значимых сезонных колебаний концентраций 137Cs, 90Sr и 239+240Pu. Представленные данные по мониторингу штольневых вод показывают, что процесс радиоактивного загрязнения водной среды горного массива Дегелен продолжается до настоящего момента и имеет относительно стабильный характер.
Для изучения миграционных свойств техногенных радионуклидов в поверхностных водотоках на различных расстояниях от порталов штолен были отобраны пробы воды. Было установлено, что - наибольшие концентрации 137Cs и 90Sr в воде обнаруживаются при выходе водотоков из штолен. При удалении от порталов концентрация данных радионуклидов уменьшается. На графике, (рис. 14) видно, что наибольшие концентрации 239+240Pu, 137Cs и 90Sr в воде обнаруживаются вблизи порталов штолен.
Рисунок 14. График зависимости содержания радионуклидов от расстояния до порталов штолен
При удалении от порталов концентрации радионуклидов уменьшаются, и наиболее вероятно, за счет сорбции или оседания радиоактивных частиц. Однако часть радионуклидов, вероятно, в растворенном или коллоидном состояниях, мигрирует на большие расстояния. Вдоль русла ручьев дальше всех водой переносится 90Sr, обладающий более высокой миграционной способностью.
Таким образом, по миграционной способности мониторируемые радионуклиды подземного ядерного взрыва в водной среде, находящейся в контакте с донными отложениями, можно расположить в следующий ряд уменьшения 3H>90Sr>137Cs>239+240Pu [63].
Радионуклидное загрязнение родников
До начала проведения ядерных испытаний в горах Дегелен было более 30 родников на разных высотных отметках. По результатам обследования 2005 г обнаружено только 17 действующих родников (рис. 15).
Рисунок 15. Площадка «Дегелен». Расположение родников
С началом проведения ядерных испытаний горный массив претерпевает деструктивные нарушения. За счёт расширения трещин, снижается гидростатическое давление, что приводит к понижению кровли купола подземных вод. Подновляются водоносные тектонические структуры, в которых линейная циркуляция подземных вод возрастает. Происходит перераспределение в линейных потоках и переориентация направлений движения подземных вод. Родники, расположенные на высоких гипсометрических уровнях, исчезают. Появляются совершенно новые родники. Некоторые родники становятся пульсирующими. В нескольких местах, судя по обильной растительности, существуют родники с сезонным характером деятельности.
Общие черты характера дебита родников можно представить по результатам наблюдений, проведенных в 2002 г. В течение 2002 г мониторинг осуществлялся на двух родниках и артезианской скважине 385. На рис. 16 можно четко проследить расхождение во времени пиков максимального количества выпавших осадков и максимального суммарного дебита воды, поступающей из родников и скважины 385.
Рисунок 16. Суммарный приток и атмосферные осадки на площадке «Дегелен»
На графике видно, что максимальный суммарный дебит потоков отстоит от начала интенсивных выпадений атмосферных осадков почти на 2 месяца. Этот период можно принять за время инфильтрации осадков через трещинные системы в горах Дегелен. В августе дебит во всех водопроявлениях начинает снижаться, а в сентябре и октябре нормализуется, остановившись на обычном уровне.
По остальным родникам имеются только отрывочные данные. Общие сведения об этих родниках по результатам обследования 2005 г приведены в табл. 5.
Таблица 5 - Результаты обследования родников на площадке «Дегелен»
№ п/п |
Точка отбора |
90Sr, Бк/кг |
3Н, кБк/кг |
137Cs, Бк/кг |
Дебит, л/мин |
|
1 |
Родник 3089 |
8 |
74 |
1 |
36 |
|
2 |
Родник 652 |
<0,1 |
0,4 |
0,49 |
69 |
|
3 |
Родник 147 |
56 |
15 |
<0,36 |
- |
|
4 |
Родник З-1 |
60 |
24 |
<0,36 |
300 |
|
5 |
Родник 264 |
125 |
200 |
1,3 |
270 |
|
6 |
Родник 255 |
<0,1 |
64 |
<0,36 |
174 |
|
7 |
Родник 66 |
<0,1 |
142 |
<0,36 |
450 |
|
8 |
Родник 142 |
12 |
153 |
<0,36 |
- |
|
9 |
Родник 215 |
3 |
33 |
<0,36 |
- |
|
10 |
Родник 1114 |
<0,1 |
1,3 |
<0,36 |
- |
|
11 |
Родник 1113 |
13 |
60 |
<0,36 |
300 |
|
12 |
Родник 246 |
1 |
165 |
1,25 |
2680 |
|
13 |
Родник 1603 |
40 |
19 |
<0,36 |
1040 |
|
14 |
Родник 303 |
58 |
- |
1 |
- |
|
15 |
Родник 251/252 |
<0,1 |
65 |
<0,36 |
120 |
|
16 |
Родник 1272 |
7 |
- |
<0,36 |
- |
|
17 |
Скважина 385 |
1,4 |
180 |
0,4 |
70 |
- измерений не проводилось
По табличным данным видно, что у большинства родников дебит не превышает 1000 л/мин и изменяется от 36 до 1040 л/мин. Максимальные значения дебита, достигающие 2680 л/мин, были установлены на роднике 1603.
Результаты анализов проб воды из родников, отобранных в 2005 г, представлены в этой же таблице. По этим данным можно сказать, что только в родниках 652 и 1114 концентрация техногенных радионуклидов (90Sr, 137Cs, 3Н) не превышает допустимых значений для питьевой воды, равных 5, 11 и 7700 Бк/кг, соответственно. При этом в воде большинства родниках концентрация 137Cs находится ниже МДУА. Концентрация 90Sr в воде родников изменяется от значений ниже МДУА до 125 Бк/кг. Наличие повышенных концентраций 90Sr в воде родников можно объяснить более высокой миграционной способностью его и более протяженным ареалом его распространения.
Радиоактивное загрязнение родников обусловлено преимущественно тритием. Только в родниках 652 и 1114 концентрация 3Н не превышает допустимых значений для питьевой воды. В остальных родниках его содержание меняется от 15 до 200 кБк/кг, что более чем в 25 раз превышает допустимый уровень [63].
Миграция радионуклидов с потоками подземных вод за пределы горного массива Дегелен
Для установления параметров распространения радионуклидов в водной среде за пределы горного массива были пробурены и опробованы гидрогеологические скважины во всех основных долинах, выходящих из массива Дегелен в разных направлениях (рис.17).
а)
Б)
Рисунок 17. Горный массив Дегелен: а) схема расположения основных долин; б) схема локальных водосборных бассейнов
Весь фронт подземных вод, выходящих за пределы гор Дегелен, распределяется на отдельные потоки в соответствии с их принадлежностью к локальным водосборным бассейнам, где питание, транзит и разгрузка происходят в пределах бассейнов, имеющих протяженность до 20 км (рис 17 б). Поэтому миграция радионуклидов с подземными водами за пределы площадки «Дегелен» ограничена максимальным расстоянием 20 км.
На карте изучаемые участки (долины) обозначены одноименными ручьями этих долин: Узынбулак, Байтлес, Карабулак. Общей чертой для всех исследованных направлений является наличие поровых и трещинных подземных вод. Трещинные подземные воды приурочены к зоне экзогенной трещиноватости, поровые воды в основном к делювиально-пролювиальным песчано-гравийным отложениям.
Участок Узынбулак
В пределах микробассейна Узынбулак было пробурено 6 шнековых скважин и одна колонковая скважина (34Р) для изучения состояния трещинных вод (рис. 16). Результаты исследований показали, что:
уровень грунтовых вод внутри горного массива Дегелен находится на глубинах от 0,6 до 3,0 м;
уровень трещинных вод находится на глубине до 4,5 м за пределами горной местности в скважине 34P на глубине 2 м.
Содержание 137Сs во всех исследованных пробах подземных вод находилось ниже МДУА. Количественно измеряемые значения 90Sr установлены только для скважин 6U (2,5 Бк/кг) и L4U (3,0 Бк/кг).
Наличие 239+240Pu было установлено в трех скважинах: 3U, 2U и L4U, с концентрацией от 0,03 до 0,7 Бк/кг. Повышенное содержание 239+240Pu, скорее всего, связано с близостью данной скважины к местам проведения ПЯВ на площадке «Дегелен».
Концентрация 3Н в грунтовых водах в пределах основного русла изменялась от 185 Бк/кг до 23 кБк/кг. На фоне общего снижения концентрации 3Н в скважине 3U (0,045 кБк/кг) отмечено существенное повышение его концентрации в скважине 6U (23 кБк/кг). Объяснением подобного явления могут быть две причины. Скважиной 34Р вскрыты трещинные подземные воды. Значение концентрации 3Н в подземных трещинных водах (0,06 кБк/кг) в этой точке значительно ниже, чем в поровых водах (23 кБк/кг), что говорит об отсутствии взаимосвязи между данными типами вод на этом участке [64].
Участок Байтлес
Для изучения состояния поровых вод было пробурено 40 шнековых скважин глубиной до 6 м. Для изучения состояния трещинных вод пробурена скважина 33Р (рис. 16). Результаты работ показали:
уровень поровых вод залегает на глубине 1,5 - 3,2 м (в скважине 16 - 5,4 м). Мощность водоносного горизонта изменяется от 1,0 м до 2,0 м, подземные воды безнапорные, лишь на участках развития глинистых линз приобретают слабый (до 0,5 м) напор. Уровень трещинных вод в скважине 33Р находится на глубине 4,6 м;
Для большинства изученных проб концентрация 137Cs находилась ниже МДУА. Количественные значения 90Sr установлены только в скважинах 10 (0,13 Бк/кг), 14 (0,03 Бк/кг) и скважине 6 (0,19 Бк/кг).
Концентрация 3H в подземных водах зменяется от 0,1 до 260 кБк/кг. Наибольшие значения характерны для подруслового потока ручья на всем отрезке его течения от гор Дегелен до урочища Коскудук. Максимальная концентрация 3H отмечена в скважине 6, расположенной на границе горного массива Дегелен. По мере удаления от гор концентрация 3H в воде заметно снижается, но, тем не менее, на участке полного исчезновения русла ручья в долине урочища Коскудук в пробе воды из скважины 17 концентрация 3H в грунтовой воде достигает 10 кБк/кг (8 км от скважины 30А).
Концентрация радионуклидов 137Cs, 90Sr и 3H в трещинных водах на данном участке по пробам воды из скважины 33Р достигает <0,01; 1,0 и 9500 Бк/кг, соответственно. Примерно такие же значения получены для поровых вод в ближайшей скважине 11, что свидетельствует о возможной взаимосвязи поровых и трещинных вод на данном участке [64].
Участок Карабулак
Для изучения состояния поровых вод в пределах долины р.Карабулак было пробурено 17 шнековых скважин и две колонковые скважины для изучения трещинных вод (рис. 17). Результаты работ показали, что :
поровые воды залегают на глубине 0,5 - 0,9 м. Уровень трещинных вод находится на глубине до 4,5 м, за пределами горной местности снижаются до 12,0 м;
Значения удельной активности 137Cs в подземных водах на протяжении всего исследуемого участка не превышали величины МДУА, равной 0,02 Бк/кг. Детектируемые величины концентрации 90Sr получены только в скважинах 8К, 6К и 10П. Основной радиоактивной искусственной примесью опять является 3H.
На данном направлении, для изучения трещинных вод, оборудованы две гидрогеологические скважины. Скважина 31P пробурена примерно в 50 м от шнековой скважины 8К. Концентрация 137Cs, 90Sr и 3H в воде из скважины 31P не превышает МДУА, что свидетельствует об отсутствии связи на данном участке грунтовых вод с горизонтом трещинных подземных вод. Скважина 32P пробурена в 14 км от шнековой скважины 8К вниз по руслу ручья Карабулак. В воде скважины обнаружен 3H с концентрацией 60 Бк/кг, содержание 137Cs и 90Sr не превышает величины МДУА. Таким образом, с поровыми водами по долине ручья тритий мигрирует до трассы Калба-Чингизского регионального разлома [64].
Исследования подземных вод на прилегающих территориях к водосборным бассейнам Коскудук и Узынбулак
Для установления наличия возможного движения потоков загрязненных вод за пределы водосборных бассейнов проведено бурение и опробование более 50 гидрогеологических скважин (рис.17 а).
Точки для бурения скважин выбраны по результатам анализа существующей тектонической схемы и уточнены по результатам дешифрирования космоснимков и полевого рекогносцировочного обследования.
Результаты лабораторных анализов показали, что значения концентраций техногенных радионуклидов в подземных водах на исследуемых участках не превышают значений МДУА. Таким образом, загрязненные подземные воды, выходящие за пределы гор Дегелен как в юго-восточном направлении по долине ручья Узынбулак, так и в южном направления по долинам ручьев Байтлес и Тохтакушук остаются в пределах их локальных водосборных бассейнов и дальнейшего распространения не имеют (даже по зонам тектонических разломов).
3.1.2 Площадка «Балапан»
Характер распространения радионуклидов 137Cs, 90Sr, 239+240Pu и 3H в подземных водах площадки «Балапан»
Для оценки загрязнения техногенными радионуклидами подземных вод на площадке «Балапан» проводилось опробование ранее пробуренных гидрогеологических скважин.
На ряде участков выполнены дополнительные исследования, включающие буровые, геофизические и опытно-фильтрационные работы с отбором проб подземных вод для проведения химического и радионуклидного анализа. Выбранные опорные скважины на территории площадки «Балапан» расположены неравномерно. Соответственно, оценка распространения техногенных радионуклидов в подземных водах проведена по отдельным 10 участкам: “Северный”, “Северо-восточный”, “Центральный”, “Заречье”, “Юго-западный”, “Каражыра”, и участки №1 и №4 (рис. 18) [66].
По ряду скважин на участках проводился ежегодный радионуклидный мониторинг. Исследования показали, что основное загрязнение подземных вод на площадке «Балапан» обусловлено тритием. Основной отличительной особенностью данного радионуклида является то, что тритий это искусственный изотоп водорода, входящий в состав молекулы воды Н2(Т)О и потому не сорбирующийся горными породами. При проведении наблюдений за выносом радиоактивных продуктов за пределы центральных зон ПЯВ, основное внимание уделялось определению трития в пробах подземных вод.
Рисунок 18. Гидрогеологическая схема площадки «Балапан» (гидроизогипсы в абс.отм., м)
Участок “Северный”
Участок “Северный” расположен в северной части площадки «Балапан» (рис. 18). Для изучения характера радиоактивного загрязнения подземных вод на этом участке, а так же для выявления путей возможного перемещения загрязненных потоков в районе скважины 1419 в 2005 году были проведены комплексные исследования, включающие геофизические, буровые и опытно-фильтрационные работы.
С учетом геолого-геофизического разреза (рис. 19 а) пробурены три гидрогеологические скважины: 15а, 16р и 17а (рис. 19 б).
В пробуренных скважинах проведены опытные откачки (табл. 6).
а)
б)
1 - супесь, суглинок, 2 - глина, 3 - зона экзогенной трещиноватости, 4 - коренная порода (туф)
Рисунок 19. Участок “Северный”: а) геолого-геофизический разрез по профилю 1079 - 1302; б) схема расположения скважин
Таблица 6 - Участок “Северный”. Результаты опробования скважин 15а - 17а и содержание радионуклидов в подземных водах.
Номер скважины |
Дебит, м3/сут |
Водопроводимость, м2/сут |
Коэффициент ильтрации, м/сут |
3Н, кБк/кг |
90Sr, Бк/кг |
137Cs, Бк/кг |
Ближайшая «боевая» скважина, км |
|
15а |
86,40 |
2,64 |
0,06 |
1215,33± 6,07 |
1,98± 0,10 |
0,27± 0,07 |
13020,25 |
|
16р |
43,20 |
3,60 |
0,08 |
- |
- |
- |
- |
|
17а |
3,12 |
4,30 |
0,05 |
4764,62± 23,72 |
0,47± 0,14 |
0,011±0,003 |
13080,95 |
|
1419 |
1194 |
225 |
13021,3 |
По результатам опробования в скважине 17а обнаружены наиболее высокие концентрации трития (4764,62 кБк/кг). При этом концентрация 90Sr оставалась на уровне предельно низких значений (0,47 Бк/кг), по сравнению с его концентрацией в скважине 1419 (225 Бк/кг). В скважине 15а обнаружены такие же высокие значения концентрации трития, как и в скважине 1419 (1215,33 Бк/кг), но концентрация 90Sr (1,98 Бк/кг) намного ниже, чем в скважине 1419.
Судя по структуре фильтрационного потока, отображенной на рисунке (рис. 19 б) поступление загрязненных вод к скважине 1419, скорее всего, происходит от “боевых” скважин 1069, 1079 и 1302 [66].
Участок “Северо-восточный”
Данный участок расположен в северо-восточной части площадки «Балапан». Радиоактивное загрязнение подземных вод в пределах участка обусловлено последствиями ПЯВ проведенных в “боевых” скважинах 1204, 1228, 1203, 1410, и 1411. Характер радионуклидного загрязнения на участке изучался по результатам опробования 9 ранее пробуренных гидрогеологических скважин (рис. 20).
1-3 - трещинные и трещинно-жильные подземные воды в: 1 - осадочных отложениях буконьской свиты среднего карбона, 2 - вулканогенно-осадочных породах кокпектинской свиты нижнего карбона, 3 - интрузивных образованиях перми; 4 - разломы: а - установленные, б - предполагаемые; 5 - гидроизопьезы по состоянию на 1989 г., абс.отм.м; 6 - основное направление движения подземных вод; 7 - скважина и её номер: а - испытательная, б - наблюдательная, цифра в знаменателе - содержание трития в подземных водах, кБк/кг
Рисунок 20. Схема геолого-гидрогеологических условий участка “Северо-восточный”
По результатам анализа проб из 9 наблюдательных скважин можно выделить 4 ореола радиоактивного загрязнения подземных вод, связанных с проведением ПЯВ в скважинах 1204, 1228, 1203 и 1411 (рис. 20, табл. 7) [66].
Таблица 7 - Участок “Северо-восточный”. Содержание радионуклидов в подземных водах
ПЯВ дата |
*Расстояние, км |
№ скв. |
Дата отбора |
3H, кБк/кг |
90Sr, Бк/кг |
137Cs, Бк/кг |
239+240Pu, Бк/кг |
|
Трещинные и трещинно-жильные воды в вулканогенно-осадочных породах нижнего карбона |
||||||||
1204 1972 |
0,9 |
4009 |
2004 |
7,12 |
0,07 |
0,003 |
- |
|
2005 |
7,90 |
0,08 |
0,03 |
- |
||||
2007 |
8,23 |
0,01 |
0,03 |
- |
||||
2010 |
5,00 |
0,01 |
< 0,02 |
< 0,006 |
||||
2,1 |
4011 |
2004 |
0,02 |
0,12 |
< 0,02 |
- |
||
1228 1978 |
0,9 |
4093 |
2004 |
321,22 |
6,50 |
0,002 |
- |
|
2005 |
- |
5,45 |
1,17 |
- |
||||
2007 |
390,41 |
0,25 |
1,17 |
- |
||||
2010 |
300,00 |
- |
<0,03 |
< 0,002 |
||||
1,0 |
4097 |
2004 |
20,00 |
1,30 |
0,20 |
- |
||
2005 |
- |
0,33 |
0,20 |
- |
||||
2007 |
10,45 |
1,30 |
0,01 |
- |
||||
2010 |
10,00 |
- |
- |
- |
||||
1410 1989 |
1,1 |
4114 |
2004 |
0,29 |
- |
- |
< 0,002 |
|
1,12 (0,3) |
4116 |
2004 |
0,25 |
0,03 |
0,02 |
- |
||
2005 |
0,21 |
0,81 |
0,26 |
- |
||||
1411 1984 |
0,95 |
4096 |
2004 |
28,80 |
0,20 |
0,03 |
- |
|
2005 |
- |
0,30 |
0,03 |
- |
||||
2010 |
5,00 |
<0,01 |
<0,03 |
< 0,002 |
||||
Трещинные и трещинно-жильные воды в осадочных отложениях среднего карбона (скв.4098) и интрузивных образованиях перми (4141) |
||||||||
1203 1981 |
0,8 |
4141 |
2004 |
7,71 |
0,24 |
<0,005 |
- |
|
2007 |
1,74 |
0,24 |
0,01 |
- |
||||
2008 |
0,30 |
0,01 |
0,01 |
< 0,002 |
||||
1,0 |
4098 |
2004 |
0,48 |
- |
- |
- |
||
2007 |
0,46 |
- |
- |
- |
||||
2008 |
0,10 |
0,07 |
0,10 |
< 0,002 |
*Расстояние от гидрогеологической до ближайшей “боевой” скважины, расположенной по направлению движения потока подземных вод
- измерения не проводились
Во всех пробах воды значения концентраций 90Sr и 137Cs незначительные и не превышают установленные ГН СЭТОРБ [67] УВ для питьевой воды. В то же время содержание трития изменяется в широком диапазоне значений. Максимальная концентрация трития отмечена в наблюдательной скважине 4093 ( 380 кБк/кг), что почти в 50 раз больше установленного ГН СЭТОРБ [67] УВ для питьевой воды, составляющего 7,6 кБк/кг. Поток загрязненных подземных вод к этой скважине поступает от скважины 1228, расположенной в 0,9 км юго-западнее.
В наблюдательных скважинах 4009 и 4011, расположенных северо-восточнее скважины 1204 ниже по потоку подземных вод, содержание трития невысокое и закономерно уменьшается, т.к. основной поток загрязненных вод от скважины 1204 дренируется тектоническими разломами в северо-восточном направлении (рис. 20).
Результаты повторного отбора проб воды в 2010 г. из скважин 4093, 4096, 4097 указывают на наличие процесса постепенного снижения концентрации трития в подземных водах (табл. 7) [66].
Участок “Юго-западный”
Участок исследований расположен на крайнем юго-западе площадки «Балапан» и занимает площадь размером 14 км2 (рис. 18). 27 декабря 1987 г. в целях совершенствования ядерного оружия в “боевой” скважине 1388 был проведен групповой ПЯВ двух ядерных зарядов мощностью 20-150 кт и 0,001-20 кт. Исследованиям на данном участке уделено повышенное внимание в связи с возможным выносом радиоактивных продуктов с подземными водами за пределы площадки «Балапан». Дело в том, что он расположен в пределах юго-западной границы площадки «Балапан» и ПЯВ проведен вблизи северной зоны влияния Калба-Чингизского регионального разлома (рис. 21).
Результаты анализов проб подземных вод, отобранных из гидрогеологических скважин представлены в таблице 8.
1 - геологическая граница; 2,3 - разломы, их ранги и номера: 2 - I порядка, 3 - III порядка; 4 - скважина и ее номер
Рисунок 21. Схема распределения напоров подземных вод на объекте 1388 до ПЯВ
Таблица 8 - Участок “Юго-западный”. Содержание радионуклидов в подземных водах
ПЯВ дата |
*Расстояние,... |
Подобные документы
Взаимосвязь подземной гидросферы с окружающей средой. Особенности трансграничного (глобального) переноса загрязненных атмосферных осадков. Влияние окружающей среды на качество подземных вод. Источники загрязнения подземных вод суши, их последствия.
курсовая работа [53,7 K], добавлен 13.10.2015Источники радиоактивного загрязнения. Катастрофа на ЧАЭС и ее последствия на территории Республики Беларусь. Особенности аккумулирования радионуклидов грибами, их классификация по накопительной способности. Снижение содержания радионуклидов в грибах.
курсовая работа [26,7 K], добавлен 22.08.2008Полеводство в условиях радиоактивного загрязнения. Режимы содержания животных в условиях радиоактивного загрязнения, симптомы заражения животного. Использование мяса, загрязненного радионуклидами, дизактивация продукта. Очистка молока от радионуклидов.
реферат [23,7 K], добавлен 20.02.2010Оценка современного геоэкологического состояния водных объектов Гомельского района, а также их рациональное использование и охрана. Основные источники загрязнения водных объектов. Проблемы загрязнения поверхностных и подземных вод Гомельского региона.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 13.02.2016Исследование почвенно-растительных комплексов степной зоны, подверженных глобальным выпадениям радионуклидов. Накопление радионуклидов стронция-90 в почвах различных типов и содержание их в растениях степной зоны после атмосферных ядерных взрывов.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 07.11.2010Суть загрязнения гидросферы сточными водами, радионуклидами, нефтью, нефтепродуктами, вредное воздействие кислотных дождей. Особенности использования воды в сельском хозяйстве и в промышленности. Истощения водных ресурсов и решение экологических проблем.
реферат [28,6 K], добавлен 23.02.2013Понятие экологического и радиоэкологического мониторинга, его задачи, классификация, принципы его организации. Радиоэкологическое влияние ЮУАЭС на гидросферу в пределах 30-км зоны. Определение возможных источников радиоактивного загрязнения гидросферы.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.02.2013Влияние городов на биосферу и здоровье людей, их воздействие на литосферу, почвы, атмосферу. Промышленность как фактор загрязнения окружающей среды. Гидрогеологическая характеристика и общая оценка подземных вод. Основные источники их загрязнения.
дипломная работа [72,8 K], добавлен 01.02.2015Снижение биосферных функций водоемов. Изменение физических и органолептических свойств воды. Загрязнение гидросферы и его основные виды. Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод. Истощение подземных и поверхностных вод водоемов.
контрольная работа [36,9 K], добавлен 09.06.2009Оценка современной экологической обстановки в Алтайском крае. Проблема охраны вод и загрязнений атмосферы. Воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Проблема радиоактивного загрязнения и влияние отходов на экологическую обстановку.
реферат [30,9 K], добавлен 11.10.2013Природные экосистемы загрязнены техногенными радионуклидами из разных источников: из атмосферы – результат испытаний ядерного оружия, значительное количество радионуклидов поступило в окружающую среду в результате деятельности ядерных предприятий.
реферат [21,4 K], добавлен 17.12.2004Анализ радиационной обстановки на территории Республики Беларусь в постчернобыльский период. Рассмотрение основных особенностей загрязнения радионуклидами сельскохозяйственной продукции. Общая характеристика радиационно-экологического мониторинга.
курсовая работа [146,4 K], добавлен 28.04.2013Оценка качества подземных вод Нюксенского района Вологодской области для обоснования рационального использования их как хозяйственно-питьевых и минеральных лечебных вод. Техногенные источники загрязнения подземных вод, их влияние на здоровье населения.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 09.11.2016Оценка радиационной обстановки на территории овощехранилища. Определение доз внешнего облучения персонала овощехранилища за первые четверо суток с момента начала облучения. Расчет степени первичного загрязнения техники, размещенной на открытых площадках.
курсовая работа [279,2 K], добавлен 02.05.2011Сущность метода подземной закачки промышленных сточных вод. Объем и источники загрязнения подземных вод в США. Характеристика химического загрязнения почв Российской Федерации. Загрязнение почв отходами, нефтепродуктами, военно-промышленным комплексом.
реферат [2,5 M], добавлен 13.01.2012Основные типы ядерного оружия. Конструкция, мощность ядерных боеприпасов. Виды ядерных взрывов. Последовательность событий при ядерном взрыве и поражающие факторы. Применение ядерных взрывов. Экологические последствия применения ядерного оружия.
реферат [2,4 M], добавлен 17.10.2011Общая характеристика проблемы загрязнения гидросферы отбросами производственной деятельности. Рассмотрение основных источников загрязнения. Изучение механических, физических и биологических способов очистки сточных вод. Описание последствий загрязнения.
презентация [2,4 M], добавлен 09.11.2015История антиядерного движения, предвыборное выступление О. Сулейменова в 1989 г. Протесты против ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне, его закрытие. Условие резолюции, принятой шахтерами Караганды. Влияние на экологию радиоактивного загрязнения.
презентация [615,7 K], добавлен 08.02.2011Виды стратифицированных образований, используемых для изучения динамики изменения природных сред. Образование осколочных радионуклидов. Ретроспективная оценка изменения радиоэкологической ситуации, обусловленной различными факторами техногенного влияния.
презентация [6,8 M], добавлен 10.02.2014Оценка окружающей природной среды в районе расположения горнодобывающего предприятия. Характеристика гидросферы, оценка состояния и поверхностных водных объектов. Оценка воздействия объекта на окружающую природную среду при складировании отходов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 17.09.2011