Накопление значительных количеств радионуклидов за период вегетации растительностью из почвенного слоя и повторное их поступление в почву через опавшую листву обуславливает процесс круговорота радиоизотопов цезия и стронция в природно-растительных комплексах. Максимальные содержания радиоцезия 2,72 Бк/г и радиостронция 3,19 Бк/г в листве осины, что соответствует загрязнению почвенного слоя.
Уровень удельной активности цезия-137 и стронция-90 в донных осадках р. Деменка и оз. Кожаны колеблется за период 1996-2010 гг. в пределах значений, сопоставимых с загрязнением верхнего слоя почв. Донные отложения, являющиеся аккумулятором высоких концентраций радионуклидов, обеспечивают радиоактивное загрязнение, в первую очередь, поверхностных (озерных) и, в меньшей степени, подземных вод.
Радиоактивное загрязнение поверхностных вод рек и озер контролируется степенью водообмена в системе, содержанием радионуклидов в донных осадках и процессами эрозионного смыва радиоизотопов с водосборной площади. В застойных и с небольшим расходом воды зонах створов содержание радионуклидов в поверхностных водах растет, а на створах с большим потоком воды уменьшается. Наибольший объем годового поступления радионуклидов, выносимых рекой Деменкой (цезия-137 – 0,013 Бк/л, стронция-90 – 0,054 Бк/л) в р. Ипуть и сток в пойму реки Вихолки (цезия – 0,052 Бк/л, стронция – 0,126 Бк/л) из озера Кожаны, приходится на период паводка, когда наряду с увеличением объема речного стока возрастают концентрации цезия и стронция в поверхностных водах. Накопление радионуклидов в поверхностных водах обуславливается эрозионным смывом их талыми и дождевыми водами с возвышенных участков ландшафтов, склонов моренных холмов и речных террас и их вторичной аккумуляцией в понижениях рельефа, балках, лощинах и оврагах. В целом речные и озерные воды содержат радионуклиды в концентрациях, хотя и соответствующих требованиям НРБ-99 (УВвода – 11 Бк/л и 5 Бк/л для цезия и стронция), но значительно более высоких, чем подземные воды.
Наиболее подвержены радиоактивному загрязнению первые от поверхности четвертичные водоносные горизонты. По данным 3-го этапа опробования колодцев в 2010 г. объемная активность радиоцезия в подземных водах в среднем составляет 0,040 Бк/л, стронция – 0,025 Бк/л.
По результатам опробования режимных скважин на полигоне «Деменка» в водах четвертичных горизонтов в 2010 году средняя объемная активность цезия-137 составляет 0,031 Бк/л, стронция-90 – 0,014 Бк/л и на полигоне «Кожаны» 0,053 и 0,013Бк/л. В четвертичных водах региональных скважин за 2010 год средняя объёмная активность цезия-137 – 0,047 Бк/л и стронция-90 – 0,018 Бк/л.
Таким образом, объёмная активность радионуклидов в четвертичных водоносных горизонтах, вскрываемых колодцами, наблюдательными режимными и региональными скважинами, находится в пределах сопоставимых значений и на 1-2 порядка выше фоновых значений, но в то же время, на 1-2 порядка ниже допустимых уровней вмешательства, регламентируемых НРБ-99(УВвода Cs-137 – 11 Бк/л, УВвода Sr-90 – 5 Бк/л). За весь период прослеживается тенденция повышения объёмной активности радионуклидов в четвертичных водах (с единичными проявлениями максимумов и минимумов в разные годы). Это объясняется незащищенностью грунтовых вод от загрязнения, которое вызывается инфильтрацией атмосферных осадков, латеральным смывом с поверхности почв. Повышенные значения содержаний техногенных радионуклидов в колодцах объясняются влиянием возможных причин: накоплением загрязнений в грунтовых водах вследствие попадания загрязненных атмосферных осадков и талых вод, отсутствием водоотбора, высоким уровенем грунтовых вод, отсутствием поверхностного стока и т.д. Плотность загрязнения территории также сказывается на степени загрязнения грунтовых вод.
Изменения объемной активности цезия-137 и стронция-90 в водах меловых водоносных горизонтов по данным опробования эксплуатационных скважин в юго-западных районах области за весь период наблюдений (1995-2010 гг.) носят скачкообразный характер, на 2 порядка ниже допустимых уровней вмешательства, регламентируемых НРБ-99(УВвода Cs-137 – 11 Бк/л, УВвода Sr-90 – 5 Бк/л).
В режимных скважинах меловых горизонтов полигона «Деменка» средние значения в 2010 году радиоцезия – 0,035 Бк/л, радиостронция – 0,010 Бк/л, а полигона «Кожаны» – 0,045 Бк/л и 0,013 Бк/л соответственно. Уровень загрязнения цезием-137 на полигонах «Деменка «и «Кожаны» в меловых водах режимных скважин, расположенных в пойме, уже приблизился к уровню загрязнения четвертичного водоносного горизонта. Объемная активность стронция в меловых водах в большинстве случаев на порядок ниже четвертичных вод.
В результате многолетних наблюдений и изучения уровня и радиоактивного состава загрязнений природных сред существуют условия создания для полигонов геоинформационной системы в виде электронных карт и компьютерной базы данных, что является основой проведения дальнейших мониторинговых исследований.
1.7.2 Радиационная обстановка на почвах
сельскохозяйственных угодий
В 2010 году радиологическое обследование проведено в Гордеевском, Красногорском, Новозыбковском, Климовском и Рогнединском районах на площади 252,2 тыс. га. Почв с плотностью загрязнения свыше 1 Kи/км2 насчитывается 422,1 тыс. га или 25% всех сельскохозяйственных угодий, а в 7-ми юго-западных районах такие почвы распространены на 75,1% с/х угодий. В них 144,9 тыс. га почв или 30% загрязнены цезием-137 свыше 5 Kи/км2. Уровень загрязнения естественных кормовых угодий в 1,3 раза выше уровня загрязнения пахотных земель.
Приведенная таблица показывает, что трансформация почв из разряда загрязненных (св. 37 кБк/м2) в условно чистые (до 37 кБк/м2) по области составила на сельскохозяйственных угодьях – 280,6 тыс. га (14,8%), в том числе на пашне – 211,3 тыс. га (15,9%), сенокосно-пастбищных угодьях – 72 тыс. га (11,9%).
В юго-западных районах количество загрязненных цезием-137 почв уменьшилось на сельхозугодиях на 17,4%, из них: на пашне – 22%, а сенокосах и пастбищах – всего на 5,7%. По сравнению с 1986 годом в юго-западных районах произошло также снижение дозообразующего облучения мощности гамма-излучения от 7 до 13 раз.
Сохранившиеся высокие уровни радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий свидетельствуют, что вероятность получения сельскохозяйственной продукции, не отвечающей санитарно-гигиеническим требованиям, очень большая и снизить этот риск можно только путем проведения комплекса агрохимических реабилитационных мероприятий.
Таблица 1.19 – Динамика плотности загрязнения 137Cs почв
сельскохозяйственных угодий Брянской области
Угодья | Годы | Обследованная площадь, | в т. ч. по группам загрязнения, | Средневзвеш. плотность загрязнения, | ||||
до 37 до 1 | 37-185 1-5 | 185-555 5-15 | 555-1480 15-40 | св. 1480 св. 40 | ||||
Всего с/х угодий | 1986-1988 | 1756,7 100 | 1054,0 60,0 | 401,5 22,8 | 186,6 10,6 | 97,6 5,6 | 17,0 1,0 | 132,1 3,57 |
на 01.01. 2011 г. | 1688,5 100 | 1266,475,0 | 277,3 16,4 | 112,3 6,6 | 27,9 1,7 | 4,6 0,3 | 69,2 1,87 | |
в т.ч. пашни | 1986-1988 | 1267,4 100 | 787,3762,1 | 286,8 22,6 | 131,0 10,3 | 55,1 4,4 | 7,2 0,6 | 111,4 3,01 |
на 01.01. 2011 г. | 1240,3 100 | 968,6 78,0 | 194,6,15,7 | 66,4 5,4 | 8,8 0,7 | 2,0 0,2 | 53,6 1,45 | |
сенокосы + пастбища | 1986-1988 | 489,3 100 | 266,7 54,5 | 114,7 23,4 | 55,6 11,4 | 42,5 8,7 | 9,8 2,0 | 185,7 5,0 |
на 01.01. 2011 г. | 448,5 100 | 297,8666,4 | 83,0 18,5 | 45,9 10,2 | 19,2 4,3 | 2,5 0,6 | 112,1 3,03 | |
в том числе по 7-ми юго-западным районам | ||||||||
Всего с/х угодий | 1986-1988 | 523,4 100 | 39,1 7,5 | 186,9 35,8 | 183,0 34,9 | 97,4 18,6 | 17,0 3,2 | 388,5 10,50 |
на 01.01. 2011 г. | 477,9 100 | 119,0224,9 | 215,4 45,1 | 111,0 23,2 | 27,9 5,8 | 4,6 1,0 | 192,0 5,19 | |
в т.ч. пашни | 1986-1988 | 359,7 100 | 26,4 7,3 | 140,7 39,2 | 130,3 36,2 | 55,0 15,3 | 7,3 2,0 | 325,6 8,80 |
на 01.01. 2010 г. | 344,8 100 | 101,0229,3 | 167,1 48,5 | 66,0 19,1 | 8,7 2,5 | 2,0 0,6 | 143,2 3,87 | |
сенокосы + пастбища | 1986-1988 | 163,7 100 | 12,7 7,8 | 46,2 28,2 | 52,7 32,2 | 42,4 25,9 | 9,7 5,9 | 525,4 14,20 |
на 01.01. 2011 г. | 133,1 100 | 18,0 13,5 | 48,3 36,3 | 45,0 33,8 | 19,2 14,4 | 2,6 2,0 | 318,9 8,62 |
1.7.3 Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной