Подготовка проб донных отложений для инструментального гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа
Особенность накопления радионуклидов в донных отложениях водоемов. Основная характеристика литодинамической и биологической адсорбции. Сущность естественных и искусственных радиоактивных атомов в осадках. Главный анализ динамики изменения загрязнений.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | лабораторная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.09.2015 |
Размер файла | 349,9 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Лабораторная работа
Подготовка проб донных отложений для инструментального гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа
Цель работы: освоение методик подготовки проб донных отложений, подготовка проб донных отложений для инструментального гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа
Содержание работы
Общие сведения о радиоактивности донных отложений
В моря и океаны радионуклиды поступают из атмосферы, в том числе путем выпадения, и из литосферы, в том числе из гидрографической сети.
В подземные воды радионуклиды поступают преимущественно из литосферы в результате выщелачивания горных пород, а в подземные воды - также и по гидрографической сети.
Все воды представлены двумя фазами: собственно водной и твердой (осадки, взвешенные в воде частицы, частицы горных пород). Радионуклиды перераспределяются между этими фазами путем сорбции на неорганических и органических взвешенных частицах, осаждения и растворения, коагуляции и диспергирования коллоидов, деятельности микроорганизмов, потребления и выделения блоков. Распределение характеризуется коэффициентом Кd, равным отношению концентрации радионуклида в твердой (Бк/кг) и в жидкой (Бк/л) фазах. Для различных радионуклидов Кd различается на шесть порядковых величин, а для одного радионуклида в разных условиях - на три порядка (гл. образом в зависимости от состава раствора и природы твердого вещества).
Накопление радионуклидов в донных отложениях водоемов происходит в основном в результате следующих процессов:
- реакций гидролиза, обмена и других между соединениями, содержащими радионуклиды, с образованием малорастворимых соединений, осаждающихся в конечном итоге на дно водоема;
- сорбции на взведенных в воде частицах с последующим осаждением на дно водоема;
- сорбции непосредственно на материале донных отложений (особо важный механизм для мелководных водоемов);
- поглощение, переработка и перенос на дно с гидробионтами (особо важный механизм для пресноводных мелководных водоемов);
- вынос из рек с обломочным материалом с последующим осаждением на дно или в растворимой форме с последующим действием вышеперечисленных процессов.
При сбросе материалов, содержащих радионуклиды в гидрографическую сеть, радионуклиды переносятся речным потоком вниз по течению и распределяются между взвешенными в воде частицами и донными отложениями (между этими фазами происходит обмен радионуклидами), причем содержание ЕРН в донных отложениях пропорционально содержанию ЕРН во взвешенном состоянии. Распределение радионуклидов от места сброса ниже по течению зависит от скорости потока, его глубины, периода полураспада радионуклида и др.
Вообще, между водой и дном (жидкой и твердой фазами) в водоемах устанавливается определенное сорбционное равновесие, причем содержание радионуклидов - (в частности, урана) в донных отложениях может быть на 3-4 порядка выше, чем в воде (для морей).
Для морских экосистем основной вклад в выведение радионуклидов из воды дают литодинамическая и биологическая адсорбция.
Литодинамическая адсорбция состоит в поглощении радионуклидов поверхностью взвешенных частиц и илов и осаждении их на дно. Основное значение в этом процессе принадлежит глинистым минералам, органическому углероду, железу, марганцу и алюминию.
Биологическая адсорбция происходит непрерывно в процессе солевого обмена водными организмами с внешней средой (водой) и обусловлена проницаемостью для ионов покрова тела всех видов гидробионтов. Для конкретного организма она заканчивается либо трансформацией по пищевым цепям, либо вовлечением его в донные осадки (после отмирания). Скорость сорбирования и коэффициенты поглощения радионуклидов из воды определяются индивидуальными особенностями того или иного вида (морфологические черты организма, возраст, площадь адсорбционной поверхности тела).
Геохимическая роль донных отложений двояка - они могут как депонировать радионуклиды (и тем способствовать самоочищению воды), так и десорбировать из (загрязнять воду).
Так, например, донные отложения являются основным источником радионуклидов радия (226Ra, 228Ra) в воде.
Естественные радионуклиды в донных отложениях.
Избыток радия в осадках и недостаток его в морской воде является результатом соосаждения и седиментации с гидроокислами железа и марганца материнского элемента радия-иония. Содержание радия снижается с ростом карбонатов в осадках. Содержание радия выше в мелкодисперсных осадках. Содержание радия в осадках возрастает с удалением от берега (обратная зависимость - у урана). Диапазон содержаний 226Ra в морских осадках 11146 Бк/кг. Способность урана к осадконакоплению резко ограничена высокой устойчивостью его карбонатного комплекса в морской воде. Типичные для океанских осадков содержания урана - (1237 Бк/кг), но в осадках некоторых морей (главным образом органических) содержание урана обычно повышено. Так, в осадках Черного моря, фьордов Балтийского моря содержание урана - (1231230) Бк/кг.
Содержание Th в осадках близко к его содержанию в континентальных горных породах: для океанских осадков - (0,764 Бк/кг) при наиболее вероятном значении 20 Бк/кг. Для большинства ЕРН донные отложения являются накопителем и играют определяющую роль в очищении водных систем от радионуклидов. Установлено избыточное, по сравнению с ожидаемым в результате радиоактивного распада радионуклида-предшественника, содержание в донных отложениях: 234Тh (по сравнению с 238U), 210Pb (по сравнению с 226Ra) 222Rn (по сравнению c 226Ra), 230Th (по сравнению c 234U), 228Th (по сравнению c 234U) и 231Ро (по сравнению с 235U).
Установлено также накопление в донных отложениях 137Сs. В пресноводном водоеме активность 137Сs распределяется между его компонентами следующим образом: в биомассе (0,1% по массе) - 4%, в воде (85% по массе) - 6%, в грунте (14,9% по массе) - 90% активности.
Для иллюстрации радионуклидного состава донных отложений в различных водных системах приведем несколько примеров.
Данные по содержаниям ЕРН в донных отложениях северо-западной части Тихого океана при содержании урана в воде (3,3±0,2) мкг/л сведены в таблице 1.
Таблица 1
АУД, Бк/кг |
|||||
238U |
232Th |
230Th |
226Ra |
210Pb |
|
26,5 |
44,2 |
470 |
391 |
383 |
В таблице 1 приведены усредненные по толще (до 0,57 м) донных отложений удельные активности ЕРН. Между тем, с глубиной отложений удельная активность 238U, 232Th увеличивается, а 230Th и 210Pb - уменьшается.
Содержания некоторых ЕРН в донных отложениях Черного моря: 238U 25197 Бк/кг (ср. 102 Бк/кг); 232Th 1446 Бк/кг (ср. 28 Бк/кг) и 230Th 715 Бк/кг (ср. 10,5 Бк/кг).
Недавно исследовался радионуклидный состав донных отложений Цимлянского водохранилища. В таких проточных водоемах, как это водохранилище, донные отложения могут быть нескольких типов, каждый из которых имеет свой характерный состав ЕРН. Действительно, донные отложения Цимлянского водохранилища классифицированы по содержанию 40К на 4 типа (группы).
Таблица 2
Группа |
АК-40, Бк/кг |
АК-40, Бк/кг |
Число проб |
|
1 |
0-100 |
322 |
13 |
|
2 |
100-450 |
41884 |
44 |
|
3 |
450-550 |
49217 |
16 |
|
4 |
550-800 |
66060 |
13 |
1 тип осадков содержит много известняка и, возможно, биологического материала, для которых характерно низкое содержание 40К (соответственно 90 и 60 Бк/кг).
2 тип осадков содержит в основном песок и сравнительно небольшое количество глины, биологического материала и известняка (для песков содержание 40К 260-370 Бк/кг).
3 и 4 типы осадков содержат в основном глинистый и биологический материал.
По содержанию 226Ra, 228Ас и отношениям 40К / 226Ra и 40К / 228Ас осадки также можно разбить на 4 группы.
Таблица 3
Группа |
АRa-226, Бк/кг |
ААс-228, Бк/кг |
40К / 226Ra |
40К / 228Ас |
|
1 |
121 |
344 |
2,7 |
9,4 |
|
2 |
2720 |
265 |
15,5 |
16,0 |
|
3 |
4218 |
285 |
11,6 |
18,0 |
|
4 |
4026 |
3410 |
16,5 |
19,5 |
Видно, что содержание Ас возрастает от 1 гр. к 4 гр.
Так как 228Ас является продуктом распада 232Th, который привносится в водоем преимущественно с обломочным материалом и в виде сорбированного на взвеси, то, вероятно, образцы 2-4 гр. относятся к прибрежным районам (осадки формируются наносами). 1 гр. с относительно низким содержанием 40К (относительно 226Ra и 228Ас) можно отнести к известковому типу, для которого характерно низкое содержание всех ЕРН (видно по А 226Ra и 228Ас. В осадках 2 и 4 гр. Для 40K/226Ra и 40К/228Ас = 1020 и возрастает от 2 гр. к 4 гр. Это указывает на возрастание содержания глины (и уменьшение содержания песка). Таким образом, подтверждается правильность разделения осадков на 4 типа: известковые (гр-1), песчаные с примесью известняка, глины (гр.2), и глинистые (гр.3 и 4) с различным содержанием биологического материала. В 25% проб имеет место радиоактивное равновесие в ряду радия:226Rа : 222Rn : 214 Pb: 214Bi 1 : 1 : 1. Это свидетельствует об отсутствии дисбаланса на границе раздела вода-осадки или он относительно мал при значительной толще осадка.
С другой стороны, отношение 234Th / 226Ra возрастает от 2 до 5 с ростом абсолютного содержания 234Th, т.е. все больше нарушается равновесие с ростом содержания 234Th (238U). Это свидетельствует о возрастающей роли биогенных процессов и выходе 226Ra из осадков в воду (в восстанавливающую среду) при удержании 238U в осадке.
Для остальных 75% проб отношение 226Ra : 214Pb : 214Pо варьирует в широких пределах, причем в большей части этих проб (до 75-80%) радиоактивное равновесие нарушено. Вероятно для этих сравнительно маломощных осадков имеет значение эксгаляция 222Rn с поверхности осадков в воду, причем она тем больше, чем меньше толщина слоя осадков - с уменьшением содержаний 226Ra, характеризующего мощность осадка, число случаев нарушения равновесия увеличивается от 50% до 100%.
В 80% проб отношение 228Ас : 212Pb : 208Tl = 1 : 1 : 1, т.е. соблюдается радиоактивное равновесие в ряду 232Th. Это обусловлено характером поступления 232Th в водоем - преимущественно с обломочным материалом и взвешенными частицами, на которых он сорбирован, и малой ролью эксгаляции торона 230Tn из отложений в воду.
Искусственные радионуклиды в донных отложениях
Особый интерес представляет проблема загрязнений донных отложений ИРН, особенно прибрежных экосистем морей и внутренних пресноводных водоемов.
Прибрежные экосистемы морей (дельты рек, эстуарные акватории) отличаются относительно высокой способностью фильтрации ИРН из морской воды в донных отложениях, макрофагах и зообионтах. В таких зонах зафиксированы максимальные уровни загрязнения морей. Для многих морей в этом ключевую роль играет аккумулирующие свойства глинистых отложений и водорослей. Фильтрационные способности таких зон определяются насыщенностью речных и талых вод ИРН, темпами седиментации и биологической продуктивности, скоростью стоковых течений, условиями перемешивания морских и пресных речных вод.
В зонах дельты и эстуарной акватории крупных рек темпы осадконакопления на много порядков выше, чем в открытом море. В частности, в этой зоне происходит смешивание пресной воды из рек с соленой морской водой и, в результате коагуляция глинистых коллоидов, вызывает массовое оседание мелкодисперсной части взвеси. В системе донный осадок - вода сорбционный потенциал глинистых минералов зависит от содержания иллита, смектита, хлорита, каолинита во фракции < 0,001 мм. В условиях высокой скорости седиментации в зоне смешивания речных и морских вод происходит активное накопление в донных отложениях таких ИРН, как 137Cs, 239,240Pu, 60Со и, отчасти 90Sr, который достаточно устойчив в водной фазе и для которого не характерно эффективное накопление в донных отложениях. радионуклид донный отложение водоем
В выведении ИРН из эстуарных вод участвует и сорбция их самими донными отложениями. Определенная часть ИРН из речных вод вовлекается в процесс биологической сорбции, которая также заканчивается в донных осадках. Для морских и пресноводных форм гидробионтов существует крайняя граница распределения по солености (так называемая критическая соленость), число видов резко сокращается с падением солености ниже этой критической (58%). С падением солености возрастает содержание ИРН (в частности 137Cs) в донных отложениях и рыбах (при одинаковом уровне содержания 137Cs в воде и прочих равных условиях). В этой биофильтрации вод важную роль играют заросли прибрежной растительности (от земных нитчатых водорослей до макрофагов), при отмирании которых накопленные в их тканях ИРН переходят в грунты.
Наиболее интенсивное загрязнение ИРН российских морей происходило в 1960-1970 гг. Источниками загрязнения являлись ядерные взрывы, предприятия ЯТЦ, судостроительные и судоремонтные заводы и базы атомного флота, захоронения РАО и силовые ядерные установки (отстой и утилизация судов). Большинство этих источников загрязнения характерны для арктических морей. С речными стоками в 1961-1990 гг в эти моря поступило 90Sr в Белое и Баренцево моря: 3,81014 Бк; в море Лаптевых - 4,61014Бк; в Восточно-Сибирское - 1,71014 Бк; в Карское - 1,41015 Бк. В последующие годы загрязнения уменьшились на порядок за счет сокращения сбросов ИРН, их естественного радиоактивного распада и процессов самоочищения (в том числе аккумуляции ИРН алевритовыми и глинистыми отложениями в прибрежных акваториях). Процессы очищения воды за счет отложений различны для различных ИРН. Если очищение речной воды от 137Cs больше происходит за счет его удержания донными осадками и пойменными водами в ближней от источника зоне, то очищение от 90Sr происходит во много раз медленнее и преимущественно в дальней зоне (подобное распределение в речной системе имеет 3Н). Скорости поступления различных ИРН в донные отложения также сильно различаются. Так, скорость поступления 137Cs в донные отложения р. Енисей от сбросов горно-химического комбината г. Красноярск - (44163 Бк/м2год) (максимально - до 720 Бк/м2год), а 239,240Рu - (0,44,9 Бк/м2год) (максимально - до 8,4 Бк/м2год). Более простая ситуация с источниками загрязнения ИРН южно-российских морей и других водоемов. Главными источниками их загрязнений являлись глобальные выпадения после ядерных испытаний и после аварии ЧАЭС, причем эти выпадения поступили в моря не столько с выпадениями непосредственно на акваторию морей, сколько со стоками крупных рек региона, куда они попали в результате дренажа и смыва их с водосборов этих рек, имеющих, как правило, огромные площади.
Черное и Азовское моря относятся к зоне существенного влияния аварии ЧАЭС (других источников загрязнения ИРН практически не было). В современных донных отложениях Черного моря очевидно прослеживается аккумуляция взвесей вод р. Днепр и р. Дунай определенной части чернобыльских выбросов. Эти части довольно значительны. Так, за период июнь-октябрь 1986 г со стоками р. Днепр в море поступило 21,81012 Бк 90Sr (около 7% чернобыльского выброса) и 18,51011 Бк 137Cs (0,1% чернобыльского выброса). Содержание 137Cs в воде Черного моря за 19861988 гг возросло в 4 раза. После аварии поступление 137Cs в придунайские и приднепровские отложения существенно превысило таковые для глубоководной части моря, причем для придунайских отложений это поступление было заметно выше, чем для приднепровских. В кернах отложений северо-западной части Черного моря прослеживаются два пика содержания 137Cs: на глубине 3738 см (соответствует 1965 г - от глобальных выпадений после испытаний ядерного оружия) и широкий пик на глубине 0-12 см (соответствует 1986-1994 гг). Уровни содержания 137Cs в них 40-45 Бк/кг. В современных донных отложениях Черного моря содержание 90Sr до 20,0 Бк/кг, а 137Cs - до 170 Бк/кг.
Особый интерес представляет радиоэкология Азовского моря. Это внутриконтинентальный водоем в зоне типичного сухого аридного климата, в котором гидрохимический режим и процессы осадконакопления определяются, в основном, речными стоками двух крупных рек (р. Дон и р. Кубань), имеющий низкую минерализацию (113%) из-за малого размера и мелководья. В целом механическая, химическая и биологическая седиментация в этом море чрезвычайно динамична и специфически дифференцирована по площади дна.
В донных отложениях в 1987-1988 гг. диапазон содержания 137Cs составлял от 16,3 до 264 Бк/кг сухого веса. Среднее значение этой величины в 1987 г. составляло (100,966,8), а в 1988 г. -74,0 Бк/кг сухого веса. Среднее значение 134Cs в 1987 г. равнялось 22,1, а в 1988 г. - 14,4 Бк/кг сухого веса. Содержание 90Sr в донных осадках в 1986 г. было невелико и составляло в среднем (1,37±0,86) Бк/кг сухого веса, при максимуме 2,89 и минимуме 0,65 Бк/кг сухого веса.
Рис. 2. Термохалинный и радиоэкологический разрез Азовского моря (по данным экспедиции ММБИ 1997 г.; взаимодействие пресных и соленых вод в Азовском море).
Рис. 3. Содержание 137Cs в донных отложениях Азовского моря, Бк/кг сухого веса
При явно выраженном понижении содержания 137Cs и 90Sr в воде с 1986 по 1989 гг. аналогичного изменения в содержании этих нуклидов в водорослях Азовского моря не наблюдалось. Диапазон содержания 137Cs в разных видах водорослей составлял от 0,8 до 12,5 Бк/кг сырого веса. Содержание 90Sr было более однородным и изменялось от 2 до 1,4 Бк/кг сырого веса. Антропогенные радионуклиды изучались в осадках шельфа северной части Черного моря. Максимальная концентрация 137Cs в поверхностном слое (до 7 см) донных отложений шельфа составляла 42 Бк/кг. Их происхождение связывается с чернобыльскими выпадениями.
Накопление ИРН в море происходит в условиях смешения пресной речной воды с соленой черноморской. Соленость воды в пределах акватории Азовского моря изменяется от 0,30,5% в районе устья р. Дон в Таганрогском заливе и 8,06% в районе устья р. Кубань до 10% у выхода из Таганрогского залива в море и 11,7% у дна вблизи Керченского пролива. Именно перемещением соленых черноморских вод и пресных вод речных стоков определяется гидрохимический и гидрологический режим Азовского моря. Другие реки, впадающие в восточную и северную часть акватории, из-за незначительности по водным ресурсам не влияют на процессы в Азовском море.
Активная водная эрозия почвенного покрова и сток взвеси с водосборных бассейнов двух крупных рек региона обуславливают радиоактивное загрязнение Азовского моря ИРН глобальных выпадений, в т.ч. чернобыльских с терригенными и взвешенными веществами.
Физико-географические условия седиментации определяются подводным рельефом, крутые береговые склоны переходят в ровное и плоское дно. Глубина от берегов постепенно нарастает и лишь отмели нарушают это однообразие. Центр моря (на глубине 10-13 м) занимает равнина размером не более 120120 км. Более глубокая южная ее часть прилегает к Керченскому и Таманскому полуостровам.
В рельефе дна Таганрогского залива выделяется ложбина с очень пологим склоном (глубина 410 м). Следует отметить в рельефе дна Азовского моря Донской (Ростовский) канал, подводные каналы портов Таганрога, Темрюка, Бердянска, угольной гавани Мариуполя и порта завода «Азовсталь».
В восточной части Азовского шельфа на глубине 9-13 м мелко- и крупноалевритовые илы содержат в основном незначительные количества 137Cs (1127 Бк/кг). В глинистых илах центральной самой глубокой (13 м) части моря содержания 137Cs более высокие (до 80 Бк/кг). В мелкоалевритовых илах сравнительно глубокого (10-11 м) Темрюкского залива содержится до 3080 Бк/кг 137Cs. Отмечено, что рост содержания 137Cs связан с ростом пелитовой фракции в осадках: при ее содержании 10-20% содержание 137Cs - (1020) Бк/кг, а при ее содержании 93-95% - (7585) Бк/кг.
В крупных алевритах на мелководье (глубина 2-6 м) с активным гидродинамическим режимом отмечено минимальное содержание 137Cs - (0,620,0) Бк/кг.
Накопление ИРН в Таганрогском заливе происходит в условиях резкого смешивания пресной воды р. Дон с соленой морской водой при изменении солености в пределах 0,155,0 % вплоть до 911% на выходе из залива.
По оси Таганрогского залива в мелкоалевритовых илах отмечено увеличение содержания 137Cs от 30 до 60 Бк/кг. Максимальное содержание 137Cs (до 100 Бк/кг) отмечено во впадине на глубине 8-9 м к востоку от косы Кривой. Максимальное содержание 90Sr - (0,39,0) Бк/кг, причем наибольшие содержания отмечены в открытой, самой глубокой части моря, где аккумулируются мелкие алевриты и глинистые илы.
Максимальное содержание 239,240Pu - (0,21,5) Бк/кг - в Таганрогском заливе. К югу от косы Беглецкая на глубине 6 м в этом желобе залегают глинистые илы и здесь отмечено содержание плутония 1,5 Бк/кг. В тоже время в дельте р. Дон содержание плутония в донных отложениях минимальное - 0,35 Бк/кг.
По вертикальным распределениям ИРН по нескольким 10см-кернам осадков определены скорости осадконакопления и датированы максимумы скорости осаждения ИРН. Так, в распределении 137Cs с глубиной отмечены максимумы его содержания на глубине 8-10 м - (88,4 Бк/кг сух) и на глубине 4-6 м - (127 Бк/кг сух). Первый идентифицирован как следствие испытания ядерного оружия, второй вызван чернобыльскими выпадениями.
В различных местах акватории Азовского моря состав и толщина слоя донных отложений и, соответственно, характер вертикального распределения ИРН различны. В большинстве кернов содержание ИРН снижается сверху вниз. Так, в 10 см алевритовых осадках содержания снижаются сверху вниз для 90Sr от 2,8 до 2,2 Бк/кг, 137Cs от 36 до 10 Бк/кг, 239,240Pu от 0,6 до 0,4 Бк/кг. В более глубоких кернах (толщиной 1618 см) в прибрежной полосе с высокой скоростью седиментации содержания 137Cs возрастают сверху вниз до максимальных значений на глубинах от 12 см до 18 см. Скорость накопления ИРН возрастает, как правило, от мелких песков к глинистым илам, связанным с речной взвесью.
Динамику изменения загрязнений можно проследить по данным о содержаниях 90Sr и 137Cs в водах и грунтах с середины 80-х годов. В воде Азовского моря в 1985 г и по апрель 1986 г содержание 90Sr было около 11 Бк/м3 , а с мая 1986 в низовьях Дона и в северо-восточной части Азовского моря содержание 90Sr возросло до 50 Бк/м3 . В донных отложениях Нижнего Дона в 1985/86 гг 90Sr было 0,652,89 Бк/кг (ср. 1,40,9 Бк/кг) и было близко к таковому в 1961-62 гг (в 60-х гг содержание 90Sr в результате интенсивных ядерных испытаний возросло до 125-230Бк/кг).
В донных отложениях динамика изменения содержаний ИРН после аварии ЧАЭС была следующей:
Таблица 4
90Sr, Бк/кг |
137Cs, Бк/кг |
Примечание |
||
1986 |
3 1-3 |
26 2-60 |
Таганрогский залив глинистые осадки прибрежные пески |
|
1987-1988 |
- |
16-264 ср. 22 |
Море в среднем |
|
1987 |
0,25,7 ср. 2,1 |
10167 |
Море в среднем |
|
1988 |
- |
74 |
Море в среднем |
|
1997 |
- |
0,5100,0 ср. 34 |
Море в среднем |
|
1998 |
- |
0,557,9 |
Море в среднем |
|
1999 |
- |
0,523,0 |
Море в среднем |
|
1999 |
0,39,0 |
10100 |
Таганрогский залив |
Содержание 239,240Pu в настоящее время 0,30,5 Бк/кг в донных отложениях в центре моря, а Таганрогском заливе - 1,5 Бк/кг.
Из-за того, что реки перегорожены плотинами и поступление взвешенных частиц вместе с потоками затруднено, возможно, что значительная часть чернобыльских выпадений поступила на морскую акваторию с воздушными потоками во время аварии.
Более четко механизм накопления ИРН путем смыва их с поверхности водосбора с последующим выносом вниз по течению р. Дон прослеживается на примере такого проточного пресноводного водоема как Цимлянское водохранилище. Современные содержания (2000 г) ИРН в воде р. Дон, Цимлянского вдхр. и водоема-охладителя Ростовской АЭС находятся на фоновом уровне: 3Н - (2,53,2) кБк/м3; 90Sr - (5,67,3) Бк/м3 (для сравнения - в 1990 г - 1128 Бк/м3), 137Cs - (0,30,7) Бк/м3, 239,240Pu - (0,0420,045) Бк/м3.
Содержание 137Cs в донных отложениях водохранилища широко варьирует (от 0,5 Бк/кг сух до 100 Бк/кг сух), причем максимальные содержания отмечаются в глинистых и алеврито-глинистых илах Приплотинного участка вдхр. В зонах максимальной аккумуляции содержание 137Cs прослеживается до глубины отложений 45-50 см с выходом на два максимума: первый отчетливо проявляется на глубине 15-25 см (соответствует чернобыльским выпадениям), а второй либо проявляется, либо только на максимальной глубине пробоотбора - (45-50см), и, вероятно, обусловлен глобальными выпадениями начала 60-х годов. Отношение запасов глобальных и чернобыльских выпадений 1 : 2,5. Максимальная плотность отложений 137Cs в донных осадках - (0,010,20) Ки/км2 в настоящее время в 22,5 раза ниже запаса, определенного в 1990 г по слою отложений 0-15 см (0,20,7) Ки/км2.
Содержание 90Sr в донных отложениях Цимлянского водохранилища - (3,25,6) Бк/кг сух, а запасы оцениваются на уровнях (0,0100,024) Ки/км2.
Отношения содержаний 137Cs и 90Sr в донных отложениях изменяются в пределах 1,54,0 раз.
Содержания 239,240Pu в верхних слоях донных отложений водохранилища широко варьируют в пределах (0,070,41) Бк/кг. Запас радионуклидов в донных отложениях водоема-охладителя ориентировочно 11 Бк/м2 (310-4Бк/км2).
Приборы и инструменты:
1. Сушильный шкаф
2. Морозильная камера
3. Набор керамический чашек
4. Весы
5. Колонка сит
6. Ступки и пестики
7. Набор счетных геометрий: Маринелли 1л, Маринелли 0,35 л, Дента 0,1 л, Дента 0,04 л, Дента 0,02 л, Дента 0,015 л.
8. Этикетки, на которых указывается:
- Шифр пробы
- Геометрия счетного образца
- Масса пробы, г
- Дата упаковки
9. Журнал для пробоподготовки, в которую вносятся:
- Порядковый номер
- Номер точки
- Шифр пробы
- Глубина отбора, см
- Дата отбора
- МЭД на высоте 2-3 см
- МЭД на высоте 1 м
- Масса «мокрой» пробы, г
- Масса «сухой» пробы, г
- Геометрия счетного образца
- Масса счетного образца, г
- Дата упаковки счетного образца
- Исполнители
- Примечания
Порядок выполнения работы:
1. «Мокрую» пробу донных отложений взвесить и результаты записать в специальный журнал по пробоподготовке.
2. Пробу аккуратно вынуть из упаковки и поместить в керамические чашки соответствующего объема. Упаковку тщательно промыть дистиллированной водой, которую слить к пробе.
3. Чашку вместе с пробой поместить в морозильную камеру и замораживать в течение 12-24часов.
4. Замороженную пробу вынуть из морозильной камеры и поместить в холодный сушильный шкаф, высушивать при температуре 1050 С.
5. Всю «сухую» пробу взвесить, и результат занести в журнал по пробоподготовке.
6. Методом квартования из всей пробы отбрать необходимый объем, и после взвешивания запаковать. Маленькие пробы запаковываются целиком в соответствующий счетный сосуд (счетную геометрию). Все результаты взвешиваний заносятся в журнал по пробоподготовке.
7. Пробы после герметизации выдерживаются (при необходимости) в течение двух недель и передаются на измерение
8. Написать отчет о проделанной работе
9. Сделать выводы
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Изучение процесса и факторов образования донных отложений, которые являются одним из наиболее информативных объектов при экологической оценке гидроэкосистемы. Накопление загрязняющих веществ в донных отложениях. Процессы, влияющие на заиление водоемов.
контрольная работа [20,0 K], добавлен 22.12.2010Определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе "донные отложения - вода". Расчет коэффициентов водной миграции, построение геохимических карт осадков.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 01.05.2015Составление плана русловой съемки и продольного профиля реки. Обработка данных натурных исследований, используемых для анализа гидравлики потока. Натурные измерения, используемые для анализа движения влекомых наносов. Определение состава донных отложений.
реферат [607,4 K], добавлен 17.06.2013Химический состав нефти, ее влияние на окружающую среду. Источники загрязнения гидросферы. Поведение нефти в водной среде. Влияние донных отложений на распад углеводородов. Биологические и химические изменения, связанные с загрязнением гидросферы нефтью.
реферат [36,8 K], добавлен 28.06.2009Градиент, контрастность и параметры барьеров. Контрастность образовавшихся геохимических аномалий. Схемы образования сероводородных природных барьеров во впадинах морей и в донных отложениях реки Дон. Концентрация щелочей в результате боковой миграции.
презентация [539,7 K], добавлен 20.09.2013Изучение обстановки осадконакопления в позднем плейстоцене и голоцене в пределах эрозионно-аккумулятивной зоны шельфа, континентального склона и прилегающей глубоководной части на северо-западе Черного моря. Литологическая характеристика донных отложений.
автореферат [437,6 K], добавлен 09.11.2010Понятие и условия применения гамма-гамма каротажа как метода исследования разрезов буровых скважин, основанного на измерении рассеянного g-излучения, возникающего при облучении горных пород g-квантами средний энергии. Оценка его преимуществ, недостатков.
презентация [251,0 K], добавлен 09.05.2016Физико-географическая характеристика Арктического региона: климат и источники загрязнения (первичные, вторичные, перенос радиоактивных веществ). Влияние факторов среды на пространственное распределение содержания радионуклидов в морских грунтах.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 19.06.2014Главные черты строения океанических впадин. Действительная картина подводного рельефа на современных картах Мирового океана. Особенность строения океанского ложа и хребтов. Осадки Мирового океана. Будущее освоение океана. Основные типы донных осадков.
реферат [17,4 K], добавлен 16.03.2010Геологическое и тектоническое строение Нефтегорского месторождения, перспективы его доразработки в майкопских отложениях. Анализ материалов эксплуатационного бурения. Обоснование системы разработки с целью повышения отдачи нефти из майкопских отложений.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 17.04.2015Способы возбуждения полей гамма-квантов с получением конкретных свойств среды: плотности и эффективного номера. Взаимодействие гамма-квантов с веществом. Плотностная модификация Гамма-Гамма каротажа. Селективная модификация Гамма-Гамма каротажа.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 05.02.2008Геофизические методы изучения геологического разреза скважин, основанные на измерении характеристик полей ионизирующих излучений, происходящих в ядрах атомов эдлементов. Аппаратура измерения гамма-излучения: газоразрядные и сцинтилляционные счетчики.
презентация [4,7 M], добавлен 24.11.2013Содержание радиоактивных элементов в различных горных породах. Методы исследования разреза скважин. Исследование гамма-методом. Радиоактивность горных пород. Кумулятивная перфорация. Бескорпусные перфораторы. Определение пористости акустическим методом.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 04.01.2009Разведка золотых месторождений. Максимальные изменения температуры и давлений. Флуктуации давлений и гидравлическое дробление, кипение и изменения гидрогеологических условий системы. Концентрации металлов в осадках из геотермальных скважин и источников.
реферат [1,6 M], добавлен 04.08.2009Рассмотрение особенностей процесса абразии. Формирование волнами волноприбойной ниши, карниза и абразионной террасы. Изучение свойств подводного песчаного вала. Образование лагуны, пляжа, томболо. Анализ типов донных осадков, областей осадконакопления.
презентация [5,5 M], добавлен 28.05.2015История открытия и развития гамма-гамма методов. Область применения ГГК-П и решаемые задачи. Границы угольных пластов, определяемые по правилу полумаксимума аномалии. Аппаратура для скважинных измерений. Конструкции измерительных установок ГГК-П.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 14.05.2015Геофизические исследования скважин. Краткая характеристика главных особенностей применения метода естественной радиоактивности. Схематические диаграммы, полученные ядерными методами в разрезе осадочных пород. Спектрометрия естественного гамма-излучения.
реферат [629,5 K], добавлен 10.12.2013Стратиграфическое положение отложений баженовской свиты. Нефтегазоносность отложений баженовской свиты. Вещественный состав литотипов, по результатам рентгенофазового анализа. Пустотно-поровое пространство и распределение битумоидов в литотипах.
дипломная работа [9,0 M], добавлен 13.06.2016Положения теории нафтидогенеза. Характеристика материнских отложений. Параметры, определяющие температуру отложений. Зоны катагенеза интенсивной генерации УВ. Модель распространения тепла в разрезе осадочной толщи. Теплофизические свойства отложений.
презентация [2,1 M], добавлен 28.10.2013Эмпирическая формула для расчета скорости перемещения грубодисперсных наносов, ее варианты. Определение стока взвешенных наносов, микроскопические и макроскопические оценки. Уравнение сохранения их массы. Факторы, обуславливающие перенос донных наносов.
презентация [67,6 K], добавлен 16.10.2014