ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ФНКЦ РР |
||
Загрязнение обширных территорий России и Японии, произошедшее в связи с авариями на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. и АЭС Фукусима-1 11 марта 2011 г. , является наиболее масштабными техногенными катастрофами в истории человечества по территориальному охвату загрязнённых территорий. Несмотря на определённые различия в площадях загрязнённых территорий на суши, обусловленных островным положением Японии, территории с наиболее высокими уровнями радиоактивного загрязнения в целом сопоставимы как по площади, так и концентрациям радионуклидов в почвенном покрове. В рамках проекта намечается провести оценку трансформации начального поля загрязнения вследствие поверхностного стока воды и развития эрозионно-аккумулятивных процессов, которые являются ведущим механизмом латерального переноса радиоизотопов в бассейнах рек Упы (Тульская область, РФ) и Абакумы (провинция Фукусима, Япония), которые являются достаточно крупными и сопоставимыми по своим размерам и характеру радиоактивного загрязнения, когда наиболее сильное загрязнение затронуло только некоторую часть бассейна. При этом в связи с латеральным переносом происходит формирование новых участков радиоактивного загрязнения в частях бассейна, ранее не подверженных серьёзному радиоактивному загрязнению. При этом ландшафтно-климатические и геолого-геоморфологические условия, характерные для каждого из бассейнов, существенно различны, что должно оказывать определённое влияние на латеральную миграцию радионуклидов. Предполагается использовать комплекс почвенно-эрозионных, геоинформационных, гидрологических, геохимических и геоэкологических методов для изучения латерального переноса радионуклидов, а также трансформации поля начального радиоактивного загрязнения за различные временные интервалы прошедшие с моменты аварии. В результате выполнения проекта будут выявлены особенности латеральной миграции радионуклидов в каждом из исследованных бассейнов и выявлены как общие закономерности, так и отличия, которые могут быть обусловлены различиями в природной обстановки и характере землепользования территорий, а также различными интервалами времени, прошедшими с момента аварии. Особое внимание будет уделено влиянию формирующихся участков вторичного радиоактивного загрязнения, связанного с латеральной миграцией радиоизотопов, на биоту. Будет разработана модель латеральной миграции радионуклидов для бассейнов рек средних размеров с неравномерным по площади начальным радиоактивным загрязнением. Результаты исследований будут опубликованы в ряде совместных статей в авторитетных международных журналах и доложены на международных конференциях. Будет подготовлена инструкция по проведению исследований с целью оценки латеральной миграции радионуклидов и других загрязняющих веществ, переносимых совместно с наносами, в речных бассейнах равнин и горных стран
Pollution of vast territories of Russia and Japan, which occurred in connection with the Chernobyl accident on April 26, 1986 and the Fukushima-1 nuclear power plant on March 11, 2011, is the most large-scale man-made disasters in the history of mankind in the territorial coverage of contaminated territories. Despite some differences in the areas of contaminated land on land due to the island state of Japan, the areas with the highest levels of radioactive contamination are generally comparable in both area and radionuclide concentrations in the soil cover. In the framework of the project, it is planned to assess the transformation of the initial pollution field due to surface water runoff and the development of erosion-accumulation processes, which are the leading mechanism for lateral transfer of radioisotopes in the Upa (Tula, RF) and Abakuma (Fukushima, Japan) river basins, which are sufficient large and comparable in size and nature of radioactive contamination, when the most severe pollution affected only some of the basin. At the same time, in connection with lateral transfer, new areas of radioactive contamination are formed in parts of the basin previously unaffected by serious radioactive contamination. Moreover, the climatic and geological-geomorphological conditions characteristic of each of the basins are significantly different, which should have a certain effect on the lateral migration of radionuclides. It is supposed to use a complex of soil-erosion, geoinformation, hydrological, geochemical and geoecological methods for studying lateral transfer of radionuclides, as well as transformation of the initial radioactive contamination field for different time intervals that have passed since the accident. As a result of the project, the features of lateral migration of radionuclides in each of the investigated basins will be revealed, and general patterns and differences that may be due to differences in the natural environment and the nature of the land use of the territories, as well as various time intervals that have elapsed since the accident, are revealed. Particular attention will be paid to the influence of the emerging areas of secondary radioactive contamination associated with the lateral migration of radioisotopes to biota. A model of lateral migration of radionuclides will be developed for the basins of medium-sized rivers with an initial radioactive contamination that is uneven in area. The results of the research will be published in a number of joint articles in authoritative international journals and reported at international conferences. An instruction will be prepared to conduct studies to assess the lateral migration of radionuclides and other pollutants carried together with sediments in river basins of plains and mountainous countries
По результатам выполнения проекта будут выявлены основные закономерности распределения радионуклидов техногенного происхождения в относительно крупных речных бассейнах и произведён сравнительный анализ пространственной трансформации радиоактивного загрязнения, связанной с формированием речного стока и стока наносов в различных природных условиях. Будет оценено влияние водохранилищ на латеральную миграцию радионуклидов в речных бассейнах, расположенных в районах с высоким уровнем радиоактивного загрязнения. Также будет оценена роль притоков с высокой плотностью загрязнения их бассейна на уровень содержания радионуклидов в отложениях формируемыми приёмными водотоками, в конкретном случае влияние стока р. Плавы на р. Упы и самой р. Упы на р. Оку. Важным результатом будет являться оценка содержания радионуклидов в гидробионтах, и в особенности представителях ихтиофауны, что позволит выявить наличие или отсутствие угрозы снижения качества биоресурсов в бассейне р. Упы, обусловленной латеральной миграций радионуклидов. Результаты исследований перераспределения в пост-чернобыльский период радиоактивно загрязнённых наносов в пределах бассейнов р. Упы и р. Абакумы будут использованы для прогноза трансформации поля начального загрязнения бассейнов рек после аварий на АЭС с учётом региональных ландшафтно-климатических, геолого-геоморфологических и хозяйственных условий. По результатам проекта будет разработана модель латеральной миграции радионуклидов в речном бассейне. Результаты исследований будут обобщены и опубликованы в ведущих рецензируемых журналах и доложены на международных и всероссийских научных конференциях. Будет подготовлена инструкция по проведению исследований с целью оценки латеральной миграции радионуклидов и других загрязняющих веществ, переносимых совместно с наносами, в речных бассейнах равнин и горных стран.
Научная группа под руководством д.г.н. В.Н. Голосова достаточно продолжительное время (с конца 1980-х годов) занимается различными аспектами проблемы радиоактивного загрязнения территории бывшего СССР, уделяя основное внимание вопросам исследования латеральной миграции 137Сs в различных звеньях флювиальной сети. Основная часть исследований, выполненных данной группой охватывает различные территории Европейской части России, находящиеся на большом удалении от ближней зоны загрязнения. Значительное внимание было уделено расчёту баланса 137Cs бассейне р. Плавы на основе проведения детальных полевых методов, использования расчётов по эрозионным моделям, гидрометеорологической информации и космоснимков, а также результатов исследования особенностей латеральной миграции цезия-137, начиная от склоновых водосборов и заканчивая речным бассейном в целом (Panin et al., 2001; Голосов и др., 2008, 2009; Голосов и др., 2011, Иванов и др., 2017). Большое внимание было уделено вопросам оценки темпов аккумуляции наносов на различных уровнях поймы малых рек (Belyaev et al., 2013; Мамихин и др., 2016). Отдельный блок исследований был посвящён оценки трансформации поля радиоактивного загрязнения при проведении крупномасштабных исследований (Иванов и др., 2016, 2017; Шамшурина и др., 2016). В 2014-15 гг. исследования по изучению латеральной миграции 137Cs проводились в рамках совместного проекта с исследователями из Японии, по результатам которых был подготовлен ряд совместных публикаций (Голосов и др. 2016; Коноплев и др., 2016; Konoplev et al., 2016 и др.). В настоящем проекте группа расширилась за счёт включения в неё специалистов с кафедры Радиохимии Химического факультета МГУ (Кузьменкова и др., 2017), а также сотрудников кафедр гидрологии суши (Ефимова и др. 2016, 2017) и геоморфологии и палеогеографии (Гуринов и др., 2015; Margold et al., 2016) и Института географии РАН (Константинов, Еременко, 2012).
Институт радиоактивности окружающей среды | Соисполнитель |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 февраля 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте |
Результаты этапа: По результатам выполнения проекта в первый год исследований соьраны проанализированы образцы проб пойменных и донных отложений в бассейне р. Упы. Выловлены и проанализированы образцы рыб из Щекинского водохранилища. В разные периоды внутригодового стока отобраны образцы взвешенных наносов и воды для определения содержания в них изотопа цезия-137, а для образцов воды дополнительно и химического состава воды. Собраны данные и составлены карты по основным факторам формирования стока наносов в бассейне р. Упы. Частично выполнена съёмка акватории Щёкинского водохранилища с помощью георадара. Проведена оценка особенностей миграции цезия-137 на участках выше и ниже по течению от Щёкинского водохранилища. Частично собраны необходимые данные для оценки темпов перераспределения изотопа цезия-137 на водосборе верхней Упы, выше по течению от Щекинского водохранилища. Подготовлены и сданы в журналы 3 статьи , сделано три доклада на российских и международных конференциях | ||
2 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте |
Результаты этапа: Выполнены расчёты по эрозионной модели объёмов сноса наносов и содержавшегося в них цезия-137 со склонов водосбора и дана расчётная оценка их поступления в Щёкинское водохранилище за период с 1986 года по 2018 г. Полученные расчётные данные сопоставлены с фактическими оценками объёмов накопления наносов в водохранилище за этот же период, полученных на основе проведения георадарной съёмки и определения накопления наносов по эпюрам вертикального распределения изотопа цезия-137 в колонках, отобранных в разных частях акватории водохранилища. Завершены мониторинговые наблюдения за переносом цезия-137 во взвешенных наносах по различным сезонам года (весна, лето, осень) на основе использования ловушек -уловителей. Выпонен отбор проб пойменных отложений для оценки объёмов накопления изотопа цезия-137 на пойме по длине р. Упы и выявления динамики изменений концентраций цезия-137 во времени (участок ниже по течению от г. Тула до впадения р. Плавы). Проводятся сопоставления результатов , полученных в бассейне р. Упы с результатами совместных исследований японских исследований в бассейне р. Абукумы. Результаты исследования представлены в 3 статьях и 4 докладах на конференциях. | ||
3 | 1 января 2020 г.-17 апреля 2020 г. | Оценка и прогноз стока наносов и радиоизотопов в бассейнах рек, пострадавших от серьёзной аварии на ядерном объекте |
Результаты этапа: Моделирование аварийного сброса воды из Щёкинского водохранилища позволило установить, что в силу специфики конфигурации водохранилища, заключающегося в отделении верхней, составляющей более 2/3 его площади, части, при сбросе воды в реку Упу на участке, расположенном ниже по течению от водохранилища поступят в основном донные наносы из нижней части водоёма. Несмотря на то, что отбора проб донных отложений в этой части водохранилища не проводилось, слой аккумуляции донных отложений , накопившихся с момента выпадения цезия-137 из атмосферы в мае 1986 г. и до момента отбора судя по батиметрической карте составляет порядка 50-60 см., что позволяет оценить его не более чем в 1/5 от суммарных запасов донных отложений в верхней части водохранилища. В результате в реку одномоментно может поступить цезий-137 суммарной радиоактивностью порядка 0.4 х 1011 беккерель. Это негативно скажется на качестве воды в областном центре г. Тула. Сопоставление результатов перераспределения цезия-137 за период более 30 лет, прошедших с момента аварии на Чернобыльской АЭС, которые были получены для бассейна р. Упы, с результатами исследований перераспределения цезия-137 в бассейне р. Абукумы позволило сделать несколько выводов. Значимые различия в ландшафтно-климатических условиях, доли пахотных и залесённых земель и специфика проведения мероприятий по снижению загрязнения почвенного покрова между двумя бассейнами определяет интенсивность и пространственные различия в перераспределении радионуклидов. В отличие от бассейна р. Упы в бассейне р. Абукумы преобладают залесённые территории, расположенные в горах, тогда как почти все сельскохозяйственные земли располагаются в днищах речных долин в непосредственной близости от водотоков. При этом за прошедший с момента аварии в марте 2011 года период времени в бассейне р. Абукумы полностью завершены работы по деконтаминации сельскохозяйственных и селитебных земель на территориях с высокими уровнями радиоактивного загрязнения. Эти работы заключались в срезании верхнего 5 см слоя почвы. Загрязнённый грунт был упакован и до настоящего времени складирован на различных участках внутри водосбора. Аналогичные работы в лесу проведены только на примыкающих к сельскохозяйственным землям участках. Таким образом, в настоящее время именно лесные массивы являются основными зонами загрязнения. Поверхностный сток в лесу формируется только при выпадении аномально сильных осадков в сезон тайфунов. Но при этом в постоянные водотоки помимо продуктов поверхностного смыва в этот же период поступают достаточно большие объёмы материала, за счёт формирования оползней, сплывов, обвалов, подмывов берегов малых водотоков, что способствует снижению концентрации цезия-137 в наносах рек бассейна Абукумы наряду с поступлением аналогичных объёмов наносов со слабозагрязнённых частей бассейна. Модуль стока наносов р. Абукумы в настоящее время в 35-40 раз превышает модуль стока наносов р. Упы. В результате темпы аккумуляции наносов в водохранилищах и на затапливаемых участках пойм рек (следует отметить, что большая часть рек бассейна р. Абукумы зарегулированы вдольбереговыми дамбами, препятствующими затоплению полей и поселений, расположенных в днищах межгорных котловин) как минимум на порядок превышают темпы аккумуляции наносов в водохранилищах и на низкой пойме рек бассейна Упы. Это способствует процессу самоочищения данных участков. Тем менее, одновременно в зонах аккумуляции многократно возрастают суммарные запасы цезия-137. Следует отметить, что несмотря на гораздо большую интенсивность перераспределения цезия-137, в бассейне р. Абукумы по сравнению с бассейном р. Упы, обусловленную контрастным рельефом и примерно троекратным превышением слоя осадков, преимущественно выпадающих в виде затяжных ливней в сезон тайфунов, это сравнительно слабо сказывается на снижении уровней содержания цезия-137 в приповерхностных горизонтах почвы на залесённых территориях, где оно происходит преимущественно за счёт полураспада цезия-137. По итогам работы по проекту подготовлен отчёт |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".