Экологические проблемы в карстовых районах
Фомин
Геннадий Васильевич, старший научный сотрудник ГНЦ РФ Институт биофизики
Природное
выщелачивание урана с накоплением на геохимических барьерах достаточно широко
известно [1], чтобы предположить, что после выхода карстовых подземных
водотоков, на геохимических барьерах следует ожидать урановую, радоновую и
тритиевую аномалии. На Кавказе такими примерами являются два подобных района: в
местах выхода (в реки) карстовых подземных водотоков из хребтов Алек (у поселка
Ажек) и Арабика (у поселков Дзыхра - Менделеево). Цели данной работы - это
выявление (прогноз, поиск и разведка) природных аномалий урана, трития и
радона; определение их радиационной опасности для населения. Результаты этой
работы могут быть полезны для жителей, проживающих в аномальных районах, а
также для специалистов: геологов, физиков и медиков. Если доза на население от
воздействия природных источников урана, радона и трития окажется существенной,
тогда в этом случае строительство ядерных объектов в таких местах должно быть
отклонено и есть основания для дальнейшей разведки этих аномалий с целью поиска
урана.
Тритий
является индикатором интенсивности ядерных реакций нейтронов с легкими
элементами: такими как литий, азот, кислород и др [2]. Из экспериментальных
данных известно, что источником быстрых нейтронов в породах являются уран,
торий и продукты их распада радиоактивных цепочек - радон, торон {по (альфа,n)
реакции}. Наличие радона указывает на аномальное (превышающее фоновое более чем
в три раза) количество урана в породах (в воде), когда подземными водотоками
вымываются, растворяются известняки в слабокислотной воде т.е. образуются
карстовые пещеры, трещины. Совместное существование природных аномалий трития и
радона показано в работе[3] для северо-запада Москвы, где, в отличие от других
районов Москвы, преобладают карстовые, подземные водотоки. Нами также
предсказаны возможные тритиевые аномалии в таких районах России, как Кавказ,
Кольский полуостров, Урал и некоторых других. Урановые и радоновые аномалии на
Кавказе хорошо известны, например выработанное урановое месторождение у горы
Бештау (Железноводск - Лермонтов), содержание урана в породах во многих местах
превышает 5г/т, а радиационный фон часто превышает 50мкР/час (0,5мкЗв/час).
Гидрогеологи также обнаружили на Кавказе аномальные концентрации трития в
минеральной (речной) воде: в Грузии (1989г.)- 38 Бк/л; в бассейне реки Мзымта
(Красная Поляна - Сочи, Адлер) - до 12 Бк/л при фоновых значениях 2-3 Бк/л [3].
Во втором случае, тритиевая аномалия объясняется близостью хребта Арабика с
карстовыми подземными водотоками и является основанием для последующего
прогноза урана.
Пробы
воды отбирались нами в реке Сочи (2005г.) у хребта Алек, между впадениями в неё
реки Ац -левый приток и реки Ажек - правый приток, а также ниже по течению реки
Сочи до поселка Пластунка [3]. Затем пробы выпаривались и конденсат от
перегонки измерялся в ГНЦ Институт биофизики на жидкостном сцинтилляционном
счетчике типа Rackbeta 1215. При этом использовался сцинтиллятор типа Ultra
Gold в соотношении 12 мл сцинтиллятора и 8 мл конденсата. Минимально измеряемая
активность-10Бк/л, что соответствует фоновой. Общая относительная
неопределенность измерения составляет 20%. Было отобрано 10 проб воды.
Максимальное значение концентрации трития - 500Бк/л, дала проба, взятая у
впадения реки Ац, а минимальная - 70Бк/л соответствует впадению реки Ажек. Пять
проб, взятые еще ниже по течению реки Сочи, показали фоновые значения - до
10Бк/л, т.е. в реке Сочи происходит быстрое разбавление трития.
В
соответствии с НРБ-99 уровень вмешательства для населения по концентрации
трития в воде составляет 3300Бк/л, что в 6 раз больше, чем обнаруженный нами
максимум. Однако мы считаем, что необходимо предусмотреть следующие этапы
возможных исследований: а) измерить концентрацию трития в карстовом водотоке в
нескольких местах; б) определить содержание трития в воздухе в районе поселка
Ажек; в) оценить дозу от трития при внутреннем поступлении для людей,
проживающих в данной местности. Из результатов наших исследований можно сделать
вывод: тритий является новым признаком для прогноза, поиска и разведки аномалий
и месторождений урана.
Что
касается измерений объемной активности радона в воздухе Воронцовской системы
пещер, то они проводились сотрудниками Геологического Института ВСЕГЕИ и
Радиевым Институтом (1999г.,2000г. и 2001г.) [3]. Был отмечен рост более чем на
порядок объемной активности радона с годами. Например, в Туфовом зале - 10Бк/м3
(1999г.), 2900Бк/м3 (2000г.) и 5900Бк/м3 (2001г.). В 2001г. наблюдался максимум
во всех частях Воронцовской системы пещер - от 875Бк/м3 до 5900 Бк/м3. Минимум
наблюдался вблизи входов в пещеры, где проветривание достаточно интенсивно от
255Бк/м3 до 525Бк/м3 . Согласно НРБ-99 в новых зданиях объемная активность
радона в воздухе помещений не должна превышать 100Бк/м3 . Поэтому величины,
обнаруженные в Воронцовских пещерах - аномальные и могут представлять опасность
для населения и туристов. Например для инструкторов время посещения пещер может
составить несколько часов в день, в летний период. С нашей точки зрения в плане
дальнейших исследований следует предусмотреть измерения плотности потока радона
для поселков Ажек, Пластунка, Воронцовка, Красная Поляна и др. Можно было бы
определить дозу от воздействия радона для населения этих поселков.
Рассмотрим
радоновые аномалии на территории Северо-Запада г.Москвы на примере аномалии в
Крылатском-Рублево. Дом отдыха "Рублево" - это десятки коттеджей на
правом берегу Москва - реки в районе Крылатского, на левом берегу находится
похожий дачный комплекс - Серебряный Бор. С целью проверки радоноопасности
помещений вновь построенных коттеджей в "Рублево" нами были измерены
концентрации радона в воздухе помещений подвалов и 1-х этажей. Измерения
проводились радонометром РРА-01М-03. Результаты измерений в среднем на порядок
[3] превышают величину 100Бк/м3 - норму из НРБ-99 по радону.
Анализ
поведения трития (в виде окиси трития) в окружающей среде показывает, что в зависимости
от степени изученности моделируемой системы, географических и демографических
особенностей, параметры миграции трития меняются в широких пределах. По этой
причине рекомендуется везде, где это возможно конкретизировать пути и параметры
миграции трития в районе размещения предприятий экспериментальным путем.
Поэтому необходимо учесть опыт по безопасности для населения в районе
предприятий с тритием [2], а также результаты биологических экспериментов по
хроническому воздействию малых доз трития. В результате анализа данных по
миграции трития в окружающей среде тритиевого предприятия выделены две зоны
миграции трития. Определено значение плотности потока трития, отнесенной к
концентрации трития во влаге воздуха приземной атмосферы. Только этот нормированный
параметр одинаков для двух зон миграции трития. Нами проанализированы данные по
дозовым пределам и оценке риска от трития .
Список литературы
1.Евсеева
Л.С., Перельман А.И., Иванов К.Е. Геохимия урана в зоне гипергенеза. М.,
Атомиздат, 1975, 280с и http://gvfomin.pochta.ru/KarstRadiation.doc.
2.
Тритий - это опасно. Сборник. Челябинск, 2001, с. 30-37. http://gvfomin.pochta.ru/tritium-danger.pdf
3.Фомин
Г.В. Тритий и радон в районах цепочек карстовых пещер. Вопросы атомной науки и
техники. Серия "Термоядерный синтез". 2006. Вып.2., с 69-73. http://gvfomin.pochta.ru/tritium.htm
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://ecoportal.ru/