Geum.ru

Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи в области рационального природопользования

Вид материалаДокументы
Тяжелые естественные радионуклиды в артезианских водах московского региона
Подобный материал:
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   27

ТЯЖЕЛЫЕ ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В АРТЕЗИАНСКИХ ВОДАХ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА




Ковалев И.И., Лысенко Н.П., Пак В.В., Кусурова З.Г., Рогожина Л.В.


ФГОУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина», Испытательный лабораторный центр при кафедре радиобиологии, рентгенологии и ГО им. А.Д. Белова»


Вода – одно из наиболее распространенных и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды на планете нет – она всегда содержит примеси различной природы.

Общепризнанно, что вода хозяйственно-питьевого назначения не должна содержать химические вещества, микроорганизмы и радионуклиды в количествах, представляющих опасность для здоровья населения.

В настоящее время важное значение приобретают задачи разведки, мониторинга и рационального использования подземных, в частности, артезианских, вод. Это связано с ростом промышленного загрязнения бассейнов рек и водохранилищ, вода которых в ближайшее время не будет соответствовать санитарным требованиям.

Особенно актуальна данная проблема для Московского региона, в котором за счет подземных вод удовлетворяется более 93% потребности области в воде хозяйственно-питьевого назначения (Крутова В.З., 1999), причем мощность зоны пресных вод достигает 300 м (Кравчинский Ф. И., 1999). Современное водоснабжение г. Москвы базируется в основном на использовании поверхностных вод (водохранилища). При этом необходимо учитывать, что поверхностные воды наиболее подвержены и уязвимы с точки зрения антропогенного загрязнения промышленными сбросами, сезонных климатических воздействий (засушливые периоды или наводнения), а также возможного преднамеренного загрязнения водоемов (теракты).

В этих условиях артезианские подземные воды Московского бассейна являются единственным резервным источником воды для хозяйственно- питьевых нужд населения города в кризисных ситуациях.

По данным последних исследований, доля подземных вод, не удовлетворяющих нормативным требованиям, постоянно увеличивается. Это особенно актуально для территории Центрального Федерального Округа, водоснабжение которого практически полностью базируется на подземных источниках.

Подземные воды в Московской области являются самым ценным полезным ископаемым недр, имеющим стратегическое значение для функционирования промышленности, сельского хозяйства и водоснабжения населения региона. Именно поэтому постоянный радиологический мониторинг природных вод имеет важное практическое значение для поддержания здоровья населения.

В центральной части области – ближнее Подмосковье (гг. Люберцы, Балашиха, Железнодорожный и пр.) – подземные воды основных эксплуатируемых водоносных горизонтов формируются в условиях, нарушенных техногенными воздействиями, поэтому их химический состав во многом определяется техногенным воздействием и загрязнением поверхностных водоносных горизонтов.

В ходе исследований поведения естественных радионуклидов в биосфере возникают задачи определения весьма малых их концентраций в различных компонентах: воде, воздухе, почве, осадках, и др. средах. При этом радионуклиды, содержащиеся в природных водах, относятся к микрокомпонентам. Их концентрация составляет доли микрограммов в 1 дм3

Необходимость определения альфа-излучающих радионуклидов в природных водах обусловлена их чрезвычайно высокой радиотоксичностью (А.Е. Бахур и др., 1995).

Естествен­ная радиоактивность природных вод обусловлена, прежде всего, присутствием радона (222, 220), радия (226, 228, 224), урана (234, 238), К-40, реже - Po-210 и Pb-210.

Содержание Th-232 в водах весьма низкое, но могут встречаться значимые активности менее долгоживущих изотопов Th: (228, 230).

Техногенная радиоактивность может быть связана, в первую очередь, с присутствием Sr-90 и Cs-137 в поверхностных водах, реже – в грунтовых.

При превышении контрольного уровня суммарной альфа-активности (0.1 Бк/л) необходимо проводить частичный либо полный радионуклидный анализ воды на соответствие требованиям НРБ-99.

Основной вклад в суммарную альфа-активность вносят изотопы урана (234, 238) и радия (226,224) (А.Е. Бахур, 1996), поэтому в первую очередь следует обратить внимание на изотопы урана и радия, как наиболее распространенные в природе, и на Po-210, как наиболее радиотоксичный альфа-излучающий нуклид с высокой энергией альфа-частиц (5.305 МэВ).

Согласно рекомендациям ВОЗ годовая эффективная эквивалентная доза за счет потребления питьевой воды не должна превышать 0,1 мЗв/год.

Воду с повышенным содержанием радионуклидов нельзя идентифицировать по органолептическим и затруднительно по физико-химическим показателям, так как необходимы весьма чувствительные и трудоемкие методы исследования, такие, как полупроводниковая альфа-спектрометрия с предварительным радиохимическим выделением интересующих радионуклидов.

Несмотря на сложность альфа-спектрометрического анализа, информация, полученная с его помощью, часто уникальна, и не может быть получена другими методами (А.Е. Бахур и др., 1995).

В связи с этим, целью данной работы явилось - исследование питьевой воды из артезианских скважин Люберецкого района Московской области на содержание естественных радионуклидов.

Суммарная альфа-активность во всех исследованных образцах превысила регламентированный в СанПиН 2.1.4.1074-01 уровень – 0.1 Бк/л. Максимальное значение составило 0.97 Бк/л, минимальное – 0.11 Бк/л, при среднем – 0.43 Бк/л. Максимальное значение суммарной бета-активности составило 0.63 Бк/л, минимальное – 0.10 Бк/л, при среднем значении 0.28 Бк/л. В зависимости от величины суммарной альфа-активности дальнейшие исследования проводили в соответствии с методическими указаниями МУ 2.6.1.1981-05.



Из всей номенклатуры исследованных образцов 9 потребовали

проведения сокращенного (18%); 16 – расширенного (32%) и 25 – полного радионуклидного анализа (50% соответственно, см. Рис. 1.).

Природные воды можно разделить на пять основных типов:
  1. «Урановый» – вода содержит изотопы Урана (234;235;238);
  2. «Уран-радиевый» – вода содержит изотопы Урана (234;235;238) и Радия-226;
  3. «Радиевый» – вода содержит изотопы Радия (226;224);
  4. «Полоний-радиевый» – вода содержит изотопы Радий-226 и Полоний-210.
  5. «

    Смешанный» – вода содержит изотопы Урана (234;238), Радий-226 и Полоний-210.



Исследованные образцы вод по радионуклидному составу распределились следующим образом: 21 проба – радиевый тип (42%); 15 проб – полоний-радиевый тип (30%); 9 проб уран-радиевый тип (18%); 3 пробы – смешанного типа и 2 – уранового, (см. Рис. 2).

Таким образом, основной вклад в суммарную альфа-активность артезианских вод данного района вносит изотоп Радия-226 (содержится в 96% исследованных проб).

При этом следует рассматривать возможные способы снижения уровней облучения населения и принимать решение о целесообразности осуществления защитных мероприятий, направленных на уменьшение содержания радионуклидов в питьевой воде. МУ 2.6.1.1981-05

К основным защитным мероприятиям относятся:
  1. Смешение воды из различных водоносных горизонтов с меньшим и большим количеством радионуклидов, при этом необходимо проводить контроль суммарной альфа- и бета-активности.
  2. Физические методы очистки: дистилляция и дегазация.
  3. Химические методы очистки: реагентные и методы ионного обмена.
  4. Мембранные.
  5. Электрохимические: электродиализ и электрокоагуляция.

При выборе метода очистки необходимо учитывать следующие параметры: радионуклидный состав воды, химические особенности воды, необходимое качество воды и экономическую эффективность. Также при принятии решений о проведении защитных мероприятий следует учитывать возможные негативные социальные последствия, риск которых должен быть минимальным.


УДК 633.13«321»:631.527