Естественные радионуклиды в донных отложениях р. Обь (лесная и лесостепная зоны)
Скачать 50.2 Kb.
|
| Естественные радионуклиды в донных отложениях р. Обь (лесная и лесостепная зоны) А. В. Салтыков Институт водных и экологических проблем СО РАН, Барнаул Бассейн реки Обь имеет наибольшую площадь среди остальных рек Арктического бассейна, и весьма сложен в орографическом отношении. Западная часть бассейна захватывает восточный склон Урала, южная — Казахский мелкосопочник, юго-восточная — Алтай. Остальная часть бассейна представляет собой плоскую, в центральной части сильно заболоченную равнину. Верхняя часть бассейна относиться к степной и лесостепной зоне, большая часть бассейна находится в пределах лесной зоны, а самый север — к зоне тундры и лесотундры. В лесостепной зоне, ниже Новосибирского водохранилища, река Обь представляет собой ряд рукавов, появляется большое количество островов, пойма расширяется до 5 км и более; русло реки неустойчиво, исключая отдельные участки, где на поверхность выходят коренные породы. Ниже впадения реки Чулым Обь становиться большой полноводной рекой: ширина русла увеличивается от 1 до 3 км. Широкая пойма, изобилующая староречьями, заливается во время весенне-летнего паводка. Ниже впадения реки Иртыш долина реки Обь расширяется, и пойма достигает 20-30 км. Ширина русла колеблется от 1,5 до 4,0 км. Во второй половине XX века речные системы Оби и Енисея подвергались техногенному радиоактивному загрязнению за счет надземных испытаний атомного оружия, аварийных и технологических сбросов радиоактивных отходов от атомных предприятий по производству плутония. В настоящее время одной из наиболее важных проблем Обь-Иртышского бассейна является анализ возможных последствий попадания радионуклидов в гидросферу с водосборных площадей и из водоемов-отстойников, которые используются для хранения жидких слабоактивных радиоактивных отходов. Донные отложения являются наиболее информативным компонентом ландшафта при анализе эколого-геохимической обстановки, даже по сравнению с затопляемыми аллювиальными почвами, так как именно в них в большей степени происходит аккумуляция загрязнителей, поступающих с водосборного бассейна в течение длительного промежутка времени. Особенно это прослеживается в среднем и нижнем течении реки Обь, бассейн которой представляет собой практически единую ландшафтно-геохимическую систему, все звенья которой связаны потоками вещества. Это связано с тем, что, во-первых, общий объем донных осадков превосходит объем затопляемых аллювиальных почв береговой зоны и островов, а во-вторых, что донные осадки находятся в постоянном контакте с водами, переносящими радионуклиды, в том числе и сорбированные на взвесях, из которых они в основном и формируются. В аллювиальных почвах островов и береговых зон радионуклиды накапливаются только в периоды паводков за счет присутствующих в воде радионуклидов и вторичного привноса в составе материала донных осадков. Сорбция радионуклидов на переносимых рекой взвесях и ранее отложившихся частицах в верхних слоях осадков является доминирующим фактором миграции и накопления радиоизотопов в донных отложениях. Особое значение, для накопления радионуклидов в донных отложениях имеет форма поступления их в реку. Заметная доля радионуклидов в донных осадках присутствует в виде тонкодисперсных активных частиц разной природы. Донные осадки легче и в больших масштабах, чем обычно задернованные аллювиальные почвы островов и береговой зоны, вовлекаются в многократное переотложение. Наиболее подвержены этому верхние нелитифицированные их горизонты, а в высокие паводки мигрирует значительная их доля. Среди естественных радионуклидов наибольшее геохимическое значение имеют 238U, 232Th, 40K, так как они являются основными радиоактивными элементами, формирующими естественное γ-излучение территории и родоначальными радиоактивными изотопами. Отбор проб донных отложений проводили дночерпателем Петерсона на глубину до 10 см от поверхности их залегания, в наиболее представительных участках речной сети:
Далее пробы донных отложений высушивались до воздушно-сухого состояния и отправлялись в АЦКП ИГМ СО РАН, где для определения исследуемых радионуклидов применялся гамма-спектрометрический метод анализа. Дополнительно, в лаборатории биогеохимии ИВЭП СО РАН, в пробах определяли содержание гумусовых и глинистых веществ, актуальную кислотность и ёмкость поглощения. Геохимическая роль донных отложений двояка — они могут, как сорбировать радионуклиды (и тем способствовать самоочищению воды), так и десорбировать (загрязнять воду). Накопление радионуклидов в донных отложениях водоемов происходит в результате: реакций гидролиза; обмена между соединениями, содержащими радионуклиды, с образованием малорастворимых соединений; сорбции на взведенных в воде частицах с последующим осаждением на дно водоема; сорбции непосредственно на материале донных отложений; поглощение, переработка и перенос на дно с гидробионтами; вынос из рек с обломочным материалом с последующим осаждением на дно или в растворимой форме с последующим действием вышеперечисленных процессов. Сорбционная способность донных отложений по отношению к радионуклидам напрямую связана с их свойствами, к которым относятся содержание гумусовых и глинистых веществ, актуальная кислотность и, конечно же, ёмкость поглощения, которая, в свою очередь, зависит от всех предыдущих свойств. Основная площадь дна реки Обь сложена песчаными средне- и мелкозернистыми отложениями, для которых характерно незначительное содержание гумусовых веществ (0,1-0,3 %), за редким исключением, связанным в большей степени с антропогенным воздействием (2,4 %), и нейтральная реакция среды (pH 6,6-7,3). Ближе к берегу песчаные отложения могут перекрываться иловато-песчаной супесью, которая имеет немного большую гумусированность (0,6-1,4 %) и слабощелочную реакцию среды (pH 7,6-8,0). Удельная активность исследуемых радионуклидов в песчаных отложениях варьирует не значительно: 238U — 3,7-9,4 Бк/кг, 232Th — 3,5-8,6 Бк/кг, 40K — 161-433 Бк/кг. В отличие от них супесчаные отложения имеют повышенную удельную активность 238U (23,9-34,1 Бк/кг) и 232Th (17,2-23,5 Бк/кг). В более дисперсных легко- и среднесуглинистых отложениях удельная активность всех исследуемых естественных радионуклидов увеличивается в 2-3 раза по сравнению с песчаными. Устья основных притоков р. Обь сложены в основном песчаными среднезернистыми отложениями, за исключением устья р. Васюган, где в качестве донных отложений представлены супесью. Устье р. Парабель отличается наибольшим содержанием гумусовых веществ (5,9 %). Даже такие реки как Васюган, Тым и Вах, водосборные бассейны которых представляют собой болотистую местность, не привносят достаточного количества органического материала, чтобы повлиять на гумусированность не только донных отложений р. Обь, но и самих устьев этих притоков. Радионуклидный состав песчаных отложений в устьях основных притоков схож с аналогичными отложениями р. Обь. Наибольшее содержание 238U, 232Th и 40K наблюдается в донных отложениях устьев р. Кеть и р. Васюган, а 238U ещё и в донных отложениях р. Парабель. Единственный исследуемый искусственный радионуклид 137Cs в донных отложениях р. Оби и устьев её основных притоков — не обнаружен. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Радионуклиды в воде реки Енисей Прямые измерения содержания радионуклидов в отобранных пробах воды (без концентрирования) не всегда позволяют выявить техногенные... | | Тема : «Природные зоны. Зона степей» Сформировать у учащихся представление о природной зоне степей, познакомить с географическим положением зоны степей, ее особенностями,... |
 | Оценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных... Оценка токсичности вод и донных отложений антропогенно загрязненных экосистем методом биотестирования | | Титан-циркониевые россыпи в отложениях полтавской серии миоцена юго-восточного... |
| Конспект урока по теме: «Природные зоны Африки» Оборудование: карта «Природные зоны Африки», компьютер, презентация «Природные зоны Африки», электронный учебник «География. Наш... | | Урок географии в 7 классе по теме: «Природные зоны Африки. Экваториальные леса» Образовательные закрепить понятие «природные зоны», показать разнообразие природных зон Африки, их зависимость от климата, показать... |
| Урок окружающего мира «Природные зоны России. Пустыни» Познакомить с географическим положением зоны пустынь, ее особенностями, растениями и животным миром, деятельностью людей | | Реферат Невербальные элементы в общении. 27 страниц Язык телодвижений, мимика, движения, жесты, поведение, невербалика, зоны дистанций и запретные зоны, анализ индивидуальных реакций,... |
| Урок викторина по теме: “Природные зоны.” ... | | Урока: изучение нового материала. Используемые приёмы Оборудование: учебник; атлас, настенная карта «Природные зоны России», презентация «Природные зоны России. Арктические пустыни» |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Научить применять теоретические знания о взаимосвязях компонентов природы на примере зоны арктической пустыни и зоны тундры, -использовать... | | Урок окружающего мира в 4-м классе по теме "Природные зоны. Леса России" с применением икт Задачи: совершенствовать навыки работы с картой; обучать различать части лесной зоны; воспитывать бережное отношение к природе; активизировать... |
| Научно-практическая конференция «тяжелые металлы и радионуклиды в... Сгпи, заведующий кафедрой экологии и географии, академик, д б н., профессор (Казахстан) | | Ковалева Татьяна Ивановна, учитель начальных классов 2011/2012 уч год Цели урок Познакомить с географическим положением зоны лесов, с частями зоны лесов: тайгой, смешанным лесом, широколиственным лесом |
| Чередниченко Наталья Евгеньевна Тема : «Природные зоны России». Тип урок Цель урока: Повторение, обобщение и закрепление знаний по теме «Природные зоны России». Выработка умения самостоятельно применять... | | Моу «Разуменская сош №3» Коржова Анна участвовала в районном конкурсе Учебно-исследовательская работа «Биоиндикация состояния Белгородского водохранилища с помощью донных организмов» |
