Текущий статус и тенденции изменения радиоактивных веществ

Загрязнение
Typography

Проблема текущего и потенциального радиоактивного загрязнения морской среды получила значительное внимание в Норвегии. Норвежская программа морского мониторинга (RAME) направлена на мониторинг радиоактивности как в прибрежных районах, так и в открытом море. Эта программа также включает в себя мониторинг выбросов из норвежских источников, а также сбор данных о выбросах, актуальных для долгосрочного переноса радионуклидов из различных источников (NRPA, 2011).

 

В целом активная концентрация таких радионуклидов, как 99Tc, 90Sr, 137Cs, 239+240Pu, 241Am и 226Ra в Баренцевом море примерно равна или ниже той, которая регистрировалась в последние годы. В настоящие время у всех радионуклидов отмечается тенденция к уменьшению количества. Это может быть объяснено уменьшением количества выбросов, радиоактивным распадом и другими процессами, такими как осаждение и растворение (NRPA, 2011).

Радиоактивность морской воды и осадков

Основным источником 99Tc в норвежских водах являются жидкие выбросы с завода по переработке ядерного топлива в британском Селлафилде. Из Ирландского моря 99Tc переносится океаническими течениями в Северное море и Норвежским прибрежным течением в Баренцево море. Активная концентрация 99Tc в Баренцевом море в 2008 и 2009 гг. колебалась от 0,03 до 0,44 Бк м-3. Наибольшая концентрация была отмечена в прибрежных водах. Активные концентации, зафиксированные в Северном и Баренцевом морях, были ниже тех, что были отмечены в 2002, 2003 и 2005 гг. (NRPA, 2005; NRPA, 2007). Причиной этого явилось уменьшение количества выбросов 99Tc с Селлафилда (Рис. 4.4.2.3).

Стронций-90 является продуктом деления с периодом полураспада 29 лет. Подобно 99Tc, 90S является элементом, не вступающим в реакции в морской среде. Основными источниками 90Sr в Баренцевом море являются выбросы жидких отходов с заводов по переработке топлива (преимущественно с Селлафилда), осаждение из атмосферы после испытаний ядерного оружия, которые проводились в основном в 1950-х и 1960-х гг., а также принос вод из Балтийского моря. В Баренцевом море активная концентрация в поверхностных водах колебалась от 0,7 Бк м-3 до 1,5 Бк м-3. Результаты показывают, что активная концентрация 90Sr в морской воде медленно снижается. Одним из объяснений этого является снижение выбросов с Селлафилда в последние 10 лет (Рис. 4.4.2.4a, b).

Figure 4.4.4.3. Annual liquid discharge of 90Sr from Sellafield and Cap de la Hague in the period 1999 to 2009 (data from OSPAR, NRPA, 2011).

Рис. 4.4.4.3. Годовые жидкие выбросы 90Sr с Селлафилда и мыса Ла Аг в период с 1999 по 2009 гг. (по данным OSPAR, NRPA, 2011).

 

Figure 4.4.2.4a Activity concentration (Bq m-3) of 99Tc in surface water samples collected in the Barents Sea in 2008 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.4a. Активная концентрация (Бк м-3) 99Tc в образцах поверхностных вод, взятых в Баренцевом море в 2008 г. (NRPA, 2011).

 

Figure 4.4.2.4b Activity concentration (Bq m-3)90Sr (b) in sea water samples collected in the Barents Sea in 2009 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.4b. Активная концентрация (Бк м-3) 90Sr (b) в образцах морской воды, взятых в Баренцевом море в 2009 г. (NRPA, 2011).

Цезий-137 является продуктом деления с периодом полураспада 30 лет. Основными источниками 137Cs в Баренцевом море являются осаждение из атмосферы после испытаний ядерного оружия, которые проводились в 1950-х и 1960-х гг., принос вод из Балтийского моря и перемещение из донных отложений в Ирландском море. Сток с суши из районов максимального выпадения радиоактивных осадков после чернобыльской аварии также приводит к местному повышению уровня концентрации веществ в прибрежных водах. Подобно 99Tc и 90Sr, в морской воде 137Cs также является элементом, не вступающим в реакции. По зарегистрированным данным активная концентрация 137Cs в поверхностных водах Баренцева моря в 2009 г. колебалась от 1,5 до 2,3 Бк м-3. В целом эти показатели подобны или ниже активной концентрации, зафиксированной в том же районе в период с 2002 по 2006 гг. Также проводился анализ 137Cs в поверхностном слое донных отложений (верхние 2 см) Баренцева моря, и были зафиксированы показатели активной концентрации от 0,8 до 7,0 Бк кг-1 (в пересчете на сухое вещество). (Рис. 4.4.2.5a,b).

Figure 4.4.2.5a Activity concentration (Bq m-3) of 137Cs in surface water samples collected in the Barents Sea in 2009 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.5a. Активная концентрация (Бк м-3) 137Cs в образцах поверхностных вод, взятых в Баренцевом море в 2009 г. (NRPA, 2011).

 

Figure 4.4.2.5b Activity concentration (Bq m-3) of 137Cs in surface water (a) and in sediment (Bq kg -1 d.w.)(b) samples collected in the Barents Sea in 2009 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.5b. Активная концентрация (Бк м-3) 137Cs в образцах поверхностных вод (a) и донных отложений (Бк кг-1 в пересчете на сухое вещество) (b), взятых в Баренцевом море в 2009 г. (NRPA, 2011).

Плутоний-239 (период полураспада 24 110 лет) и 240Pu (период полураспада 6536 лет) относятся к трансурановым элементам. Поведение плутония в морской среде имеет сложный характер из-за наличия нескольких возможных состояний окисления. Основными источниками 239+240Pu в морских водах Северной Норвегии являются осаждение глобальных радиоактивных осадков, явившихся следствием атмосферных ядерных испытаний в 1950-х и 1960-х гг, а также ремобилизованный плутоний из донных отложений в Ирландском море. Зарегистрированный уровень 239+240Pu в Баренцевом море в 2008 и 2009 гг. колебался от 1,4 до 12,4 мБк м-3 (Рис. 4.4.2.6a, b). Активная концентрация 239+240Pu близка к отмеченной в 2002 и 2005 гг. (NRPA, 2011).

Figure 4.4.2.6a Activity concentration (mBq m-3) of 239+240Pu in surface water and (a) and 241Am in sea water (b) samples from the Barents Sea in 2008 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.6a. Активная концентрация (мБк м-3) 239+240Pu в образцах поверхностных вод (a) и 241Am в образцах морской воды (b), взятых в Баренцевом море в 2008 г. (NRPA, 2011).

 

Figure 4.4.2.6b Activity concentration (mBq m-3) of 239+240Pu in surface water and (a) and 241Am in sea water (b) samples from the Barents Sea in 2008 (NRPA, 2011).

Рис. 4.4.2.6b. Активная концентрация (мБк м-3) 239+240Pu в образцах поверхностных вод (a) и 241Am в образцах морской воды (b), взятых в Баренцевом море в 2008 г. (NRPA, 2011).

Америций-241 относится к трансурановым элементам и имеет период полураспада 432 года. Основными источниками 241Am в окружающей среде являются осаждение 241Pu из атмосферы после испытаний ядерного оружия, которые проводились в основном в 1950-х и 1960-х гг., а также выбросы 241Am и 241Pu с заводов по переработке радиоактивного топлива. Зарегистрированная активная концентрация 241Am в Баренцевом море в 2008 и 2009 гг. колебалась от 1,0 до 9,0 мБк м-3 (Рис. 4.4.2.7). Уровень 239+240Pu близок к отмеченному в 2002 и 2005 гг. (NRPA, 2011). Радий-226 является встречающимся в природе радионуклидом с периодом полураспада 1600 лет. В морской среде уровень 226Ra пополняется естественным путем как из осадков, так и из речного стока в океаны. Активная концентрация 226Ra, отмеченная в Баренцевом море в 2009 г., колебалась от 0,9 до 2,4 Бк м-3. Это близко к показателям, зарегистрированным в этом же районе в 2005 г. (NRPA, 2006; NRPA, 2011).

Figure 4.4.2.7 Activity concentration (Bq m-3) of 226Ra in surface water from the Barents Sea in 2009 (NRPA, 2011).


Рис. 4.4.2.7. Активная концентрация (Бк м-3) 226Ra в поверхностных водах Баренцева моря в 2009 г. (NRPA, 2011).

 

Радиоактивность в биоте

99Tc, 137Cs и 239+240Pu  в морских водорослях

Морские водоросли являются удобным биоиндикатором накопления радиоактивных веществ в морской среде. Они обладают отличной способностью накаливать радионуклиды из морской воды и легкодоступны в большинстве прибрежных районов. Fucus vesiculosus широко используется в качестве биоиндикатора для 137Cs и 99Tc. Однако накопление 137Cs в тканях бурых водорослей не так ярко выражено, как накопление 99Tc. Поглощение 137Cs также зависит от солености окружающей морской воды: чем ниже соленость, тем выше поглощение (Carlsson and Erlandsson, 1991).

В образцах Fucus vesiculosus, собранных на прибрежных станциях вдоль побережья Норвегии в 2008 и 2009 гг., зафиксирована активная концентрация 99Tc в пределах от 35 до 115 Бк кг-1 (в пересчете на сухое вещество). На большинстве станций результаты в 2008 и 2009 гг. были ниже отмеченных в период с 2002 по 2007 гг. Результаты мониторинга показывают, что содержание 99Tc в водорослях снизилось в большинстве мест взятия образцов вследствие уменьшения выбросов 99Tc в Селлафилде (NRPA, 2011). Активная концентрация 137Cs в образцах Fucus vesiculosus, отобранных на прибрежных станциях в 2008 и 2009 г., находилась в пределах от < 0,2 до 3,3 Бк кг-1 (в пересчете на сухое вещество). Результаты ежемесячного мониторинга в районе Утсиры свидетельствуют о том, что содержание 137Cs в морских водорослях постепенно снижается. Также можно обнаружить тенденцию к медленному снижению активной концентрации 239+240Pu в образцах морских водорослей, собранных в районе Утсиры в период с 1980 по 2009 гг. (NRPA, 2011).

137Cs в рыбе, моллюсках и ракообразных

С 1990-х гг. в Баренцевом море берутся образцы различных рыб и других промыслово значимых видов. Активная концентрация 137Cs в треске, выловленной в двух районах Баренцева моря в 1990-х гг. была ниже 1 Бк кг-1 (в весовом отношении), а в образцах, взятых в последние годы (2008 и 2009 гг.), отмеченные уровни были ниже 0,5 Бк кг-1 (в весовом отношении). В целом результаты мониторинга рыбы в 1992—2009 гг. демонстрируют незначительную тенденцию к уменьшению концентрации 137Cs в различных видах рыбы из Баренцева моря и указывают на низкие показатели активной концентрации. Активная концентрация цезия-137 в ракообразных и моллюсках, выловленных в норвежских водах в 2008 и 2009 гг. была ниже 1,5 Бк кг-1 (в весовом отношении).

Источники

AMAP. 2004. AMAP Assessment 2002: Persistent Organic Pollutants in the Arctic. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), Oslo, Norway. xvi +310 pp.

Carlsson L. and Erlandsson B., 1991 Carlsson L, Erlandsson B. Effects of salinity on the uptake of radionuclides by Fucus vesiculosus L. Journal of Environmental Radioactivity 1991; 13: 309-322.

NRPA, 2005. NRPA. Radioactivity in the marine environment 2003. Results from the Norwegian National Monitoring Programme (RAME). StrålevernRapport 2005:20. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 2005.

NRPA, 2006. NRPA. Radioactivity in the marine environment 2004. Results from the Norwegian National Monitoring Programme (RAME). StrålevernRapport 2006:14. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 2006.

NRPA, 2007. NRPA. Radioactivity in the marine environment 2005. Results from the Norwegian National Monitoring Programme (RAME). StrålevernRapport 2007:10. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 2007.

NRPA, 2011. NRPA. Radioactivity in the marine environment 2008 - 2009. Results from the Norwegian National Monitoring Programme (RAME). StrålevernRapport 2011:4. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 2011.