авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Особенности формирования радиационного фона г. москвы, обусловленного гамма излучающими радионуклидами природного и техногенного происхождения

-- [ Страница 2 ] --

Наиболее древние горные породы, попадающие в зону инженерно-хозяйственного освоения – переслаивающиеся известняки, доломиты, мергели и глины каменноугольного возраста. Эти грунты залегают на глубинах от 5-10 м в долине р. Москвы до 170 м в районе Теплостанской возвышенности (см. рис.1). Выше залегают глинистые отложения юрского возраста. Отложения мелового возраста, преимущественно песчаные, распространены в южной и юго-западной части города. Верхняя часть разреза представлена грунтами четвертичного возраста: ледниковыми суглинками, водноледниковыми и речными песками, глинами покровного генезиса.

За более чем 800 лет развития города сформировался техногенно-измененный слой грунта. Одним из наиболее распространенных антропогенных процессов, является разработка и перемещение пород при строительстве. Интенсивное освоение подземного пространства в Москве (строительство метро, выкапывание котлованов) обуславливает экскавацию горных пород с больших глубин, таким образом, породы оказываются на дневной поверхности и участвуют, в формировании «нового» радиационного фона. Почвенный покров в городских условиях в классическом понимании деградировал и практически отсутствует, за исключением лесопарков и городских лесов.

Анализ результатов измерений УА ЕРН в пробах грунтов, слагающих территорию Москвы, позволил типизировать их по удельной активности с учетом литологического состава по группам (табл.1). Карбонатные породы обладают близкими физическими свойствами, для этих пород характерны низкие значения УА 232Th и 40K. Удельная активность 226Ra колеблется в широких пределах: (8-44) Бк/кг. По литературным данным большой разброс значений активности 226Ra, может быть объяснен как процессами выщелачивания урана, так и соосаждением радия на стенках поровых каналов из подземных вод с его неизотопным носителем – барием, присутствующим в подземных водах Московского региона. Карбонатные грунты каменноугольного возраста, характеризуются отношением численных значений 232Th/226Ra < 0,3 (рис. 2), что, вероятно, обусловлено выпадением карбонатных органогенных осадков непосредственно из морской воды, для которой характерно отношение Th/U << 1.

Радиоактивность дисперсных грунтов в целом выше, чем карбонатных. По радионуклидному составу пески, суглинки и глины разного генезиса и возраста (от каменноугольных до четвертичных) целесообразно объединить в одну группу, так как они обладают одинаковым свойством: УА ЕРН увеличивается от песков к суглинкам и глинам, в соответствии с изменением дисперсности грунтов. Причем отношение 232Th/226Ra в этих грунтах остается примерно постоянным: 1,2-1,3 (рис.2). Это обстоятельство свидетельствует об общем источнике материала для указанных грунтов (обломки терригенных горных пород, сносившиеся выветриванием с древней суши или принесенные ледником).

В глинистой толще юрского возраста встречаются прослои и линзы грунтов с аномально высоким содержанием 226Ra, что по мнению Н.А. Титаевой [Титаева, 2000], связано с формированием на стадии диагенеза благоприятных условий для концентрирования урана в донных осадках.

Таблица 1

Удельная активность естественных радионуклидов в грунтах Москвы

Литологический состав Аэфф., Бк/кг Удельная активность, мин.- макс./сред. (СКО), Бк/кг
220Ra 232Th 40K
Карбонатные породы:
Известняки, доломиты 30 8 - 37/ 22,5 (7,1) 1- 4 / 3,2 (1,1) 19 - 44 / 34 (12)
Мергели 23 6 - 10 / 8,1 (1,9) 6 - 8 / 7,4 (1,5) 56 - 82/ 61 (18)
Дисперсные породы:
Пески 41 3 - 24 / 8,0 (3,8) 5 - 35 /10 (4,9) 100 - 344/ 221 (77)
Суглинки 82 10 - 36 / 17 (5,7) 11 - 40 /24(6,5) 220 - 663/ 368 (110)
Глины 101 5 - 40 /24 (6,6) 10 - 50 /29(9,5) 246 - 1125/ 433 (110)
Фосфориты и глины с включением фосфоритов 104-726 70 - 420 12 - 50 220 - 480
Техногенные грунты+почвы 80 7 - 52 / 23 (7,5) 5 - 28 / 17 (4,4) 140 - 680 / 388 (95)

Активность 226Ra в них может достигать более 100 Бк/кг, отношение значений активности 232Th/226Ra<1. Аномально высокие концентрации 226Ra (до 400 Бк/кг) связаны с фосфоритами, встречающимися в отложениях юрского возраста и в отдельных горизонтах меловых отложений. Эти грунты можно выделить в особую группу «фосфориты и глины с включением фосфоритов юрского возраста» (рис.2, табл.1).

Техногенные грунты также целесообразно выделить в особую группу. По радионуклидному составу эти грунты отличаются от природных приповерхностных (дисперсных), прежде всего, отношением 232Th/226Ra<1 (рис. 2). По нашему мнению, это связано с обогащением техногенных грунтов органическим веществом по сравнению с минеральной материнской породой, в результате чего снижается содержание 232Th. Возможна экскавация грунтов каменноугольной или юрской системы на поверхность. Таким образом, отношение значений активности 232Th/226Ra<1 в приповерхностных грунтах может служить индикатором техногенного вмешательства.

Рис.2. Отношение 232Th/ 226Ra в грунтах Москвы

На основе проведенных исследований была составлена карта-схема распределения Аэфф. и УА ЕРН в грунтах г. Москвы, в основу которой была положена литологическая карта города [Москва, геология, город, 1997] (см. рис. 3). Приведенная карта-схема дает представление о пространственном распределении радионуклидов в приповерхностном слое грунтов на территории города. Долины реки Москвы и Яузы, и восточная часть города сложены песками и супесями, Аэфф. = 41 Бк/кг, оцененные значения МЭД, с учетом космического излучения варьируют в пределах 0,05-0,09 мкЗв/ч, при среднем значении 0,06 мкЗв/ч. Теплостанская возвышенность, Центрально-Московская и Лосиноостровско-Измайловская возвышенность сложены, преимущественно, покровными глинами и моренными суглинками, Аэфф =101 Бк/кг, и значения МЭД составляют 0,06-0,14 мкЗв/ч, при среднем 0,10 мкЗв/ч. В центре города Аэфф = 80 Бк/кг, значения МЭД в среднем, составляют 0,09 мкЗв/ч. Результаты оценки пространственного распределения МЭД -излучения, полученные на основе -спектрометрических исследований, сопоставлены с картой МЭД, построенной по фактическим данным – измерениям амбиентного эквивалента дозы на участках застройки, которые проводились в период с 2002 по 2009 год. Выявлено хорошее совпадение пространственного распределения оцененных и фактических значений МЭД -излучения на территории города (свободной от асфальтового покрытия).

Рис. 3. Карта- схема территории г. Москвы.

Таким образом, в пределах территории Москвы (свободные от асфальта и зданий участки), пространственное распределение МЭД -излучения определяется литологическим составом грунта.

В четвертой главе «Глобальные техногенные загрязнения на территории Московского мегаполиса» приведены результаты исследований по содержанию и распределению 137Cs в почвах Московского мегаполиса.

Основным техногенным загрязняющим радионуклидом искусственного происхождения на территории Москвы был и остаётся 137Cs. При перераспределении 137Cs в городе большое значение имеет расположение домов, улиц, и т.д., смыв 137Cs осадками с крыш, дорог, поступление с опадом загрязнённой растительности. Все это влияет на неоднородность содержания 137Cs в городской почве. Кроме того, сами городские почвы представляют собой крайне неоднородную и непостоянную среду, что отражается на распределении 137Сs. Таким образом, загрязнение почв 137Сs не представляет собой непрерывного поля, поэтому подход, применявшийся при изучении загрязнения цезием территорий, подвергшихся аварии на ЧАЭС, т. е. пересчет УА 137Cs, измеренной в пробах почвы (Бк/кг), в плотность поверхностного загрязнения территории (кБк/м2) с последующей интерполяцией и построением карт изолиний загрязнения в данном случае не применим.

Важнейший фактор формирования городских почв – структура и характер хозяйственного землепользования. Выделяются следующие категории земель: земли городской застройки (внутридворовые пространства, скверы, газоны и т.п.); природно-рекреационные зоны (парки, лесопарки и т.п.); промзоны, (пустыри, свалки и т.п.).

Измерения УА 137Cs проводились в пробах, отобранных со всех категорий земель. Значения УА 137Cs в почве колеблются от <1 до 41 Бк/кг. Для того чтобы оценить проявление специфики в накоплении 137Сs в городской почве по исходным данным были построены гистограммы распределения УА 137Сs в почвах Москвы, как для города в целом (рис.4), так и для территорий различного назначения (рис.5). На распределение, близкое к логнормальному, с максимумом значений УА 137Cs 4-5 Бк/кг накладываются всплеск УА 137Cs <1 Бк/кг и слабовыраженный максимум 9-10 Бк/кг (рис.4). Обсудим происхождение каждого максимума.

Рис.4. Распределение 137Cs в почвах г. Москвы.

Распределение УА 137Cs с максимумом в диапазоне 3 - 6 Бк/кг характерно для тех районов города, где сохранился нетронутый техногенезом почвенный покров (лесопарки, сады и т.д.), следовательно, УА 137Cs в почвах определялась только глобальными и чернобыльскими атмосферными выпадениями (Рис.5а). Известно, что основная доля выпавшего 137Cs в почвах природных экосистем удерживается в верхних 15 – 30 см. По нашим данным эти особенности миграции 137Cs сохраняются в почвах городских лесопарков. На экспериментальной площадке, расположенной в парке Сокольники на лесном участке, проводился послойный отбор проб почвы с глубин: 0-5 см (подстилка), 5-10 и 10-15 см. Основная доля (64%) 137Cs содержится в подстилке. В пробах, отобранных с глубины более 15 см, значение УА 137Cs было ниже МИА.

По результатам измерений УА 137Cs в пробах почвы, отобранных с двух площадок, расположенных в лесопарке Ясенево в пределах ландшафтов разных типов, установлено, что подчиненные элементы рельефа являются аккумуляторами цезия.

Распределение УА 137Cs в почвах лесопарков аппроксимируется логнормальным законом. Среднее геометрическое значение УА 137Cs составляет 5,7 Бк/кг (табл.2).

Максимум частоты, приходящейся на значения УА 137Cs <1 Бк/кг, (т.е. УА 137Cs ниже МИА) характерен для земель резерва (промзон, свалок и т.д.). Отсутствие 137Cs в большинстве проб объясняется тем, что верхний слой почвы был срыт, вытоптан или засыпан, т.е. уничтожен. Эти пробы составляют особое множество, и мы исключили их из дальнейшего статистического анализа (рис.5б).

Накладывающийся на распределение «глобального» цезия максимум, соответствующий значениям УА 137Cs 9-10 Бк/кг характерен для территорий жилой застройки: скверов, газонов, и т.п. (рис.5в). На этих территориях проводились работы по благоустройству, для чего использовались почвенные смеси, в состав которых входили черноземы или плодородные пойменные почвы.

Наиболее близко расположенные к Москве чернозёмы находятся в Тульской области, через которую проходил чернобыльский след. Возможно, дополнительный максимум значений УА 137Cs 9-10 Бк/кг, связан с завозом почвенной смеси в г. Москву из регионов, характеризующихся более высокими уровнями загрязнения 137Cs

а)  б) в) Распределение УА 137Cs в-4
б)  в) Распределение УА 137Cs в-5
в)
Рис.5. Распределение УА 137Cs в пределах a) лесопарков, б) пустырей и промзон, в) жилых территорий.

Таблица 2

Вариации и среднее значение (геометрическое) УА 137Cs в почвах московского мегаполиса.

Категория земель Среднее геометрическое, УА, Бк/кг Стандартный множитель, , Бк/кг А, Бк/кг min – max расчет А, Бк/кг min – max фактическое Ассимет-рия, (А)___ 3* SA Эксцесс, (Е)___ 3* SE
Городская застройка 4,6 2,1 0,5 – 42,6 0,5 – 41,1 -0,1 0,9 1,3 1,4
Лесопарки 5,7 1,7 1,0 – 29,8 0,8 – 20,1 -0,03 1,4 0,25 2,0

Верхнюю границу диапазона варьирования УА 137Cs 40 Бк/кг в почвогрунтах г. Москвы целесообразно использовать в качестве референтного уровня, который может служить «нулевым уровнем» при оценке загрязнения почв цезием в случае радиационной аварии.

В пятой главе «Содержание космогенного радионуклида бериллия-7 в компонентах окружающей среды Московского региона» приведены результаты исследований вариаций ОА 7Be в приземном слое атмосферы, ПРС и растительности.

Среднегодовые колебания ОА 7Be в приземном воздухе не имеют выраженной тенденции к изменению в зависимости от изменения интенсивности ГКЛ, модулируемой солнечной активностью (на широтах 50-60° амплитуда этой вариации составляет около 20% на уровне моря [Барсуков, Коломеец, 1985]) (Табл.3).

Таблица 3

Усредненные по сезонам и годам значения ОА 7Ве в приземном слое атмосферы

Год Среднее значение ОА 7Ве, (СКО), мБк/м3
Зима Весна Лето Осень Год
1996 4,2 (1,5) 6,0 (1,6) 5,8 (2,5) 3,4 (3,0) 4,8 (1,2)
1997 4,1 (1,1) 6,0 (2,3) 5,6 (2,3) 2,0 (0,3) 4,4 (1,8)
1998 3,1 (1,7) 5,8 (3,1) - 3,5 (1,6) 4,1 (1,4)
1999 2,7 (0,8) 5,6 (3,1) 7,3 (3,0) 4,3 (1,8) 5,0 (2,8)
2000 2,3 (0,8) 5,0 (2,6) 4,1 (1,1) 4,0 (2,7) 3,8 (2,4)
2001 2,4 (0,6) 4,6 (1,2) 4,5 (1,4) 3,6 (1,0) 3,8 (1,0)
Среднее 3,0 (0,9) 5,5 (0,6) 5,5 (1,2) 3,5 (0,8) 4,4 (0,5)


Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 








 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.