Результаты мониторинга параметров радонового поля на экспериментальных площадках

5. Малахов С. М. Чрезвычайная экологическая ситуация в Кузбассе - возможные пути решения / С. М. Малахов // Труды Междунар. науч.-практ. конф. «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию». - 1999. -Т. 1. - С. 120-125.

6. ГОСТ 17.5.1.01-83 Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения. - Введ. 198312-13.

7. Ярощук О. Н. Применение системного анализа при выборе направления рекультивации земель/ О. Н. Ярощук, В. А. Светлосанов, Е. И. Хабарова // Состояние биосферы и здоровье людей: сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2005. - С. 111-114.

8. ГОСТ 17.5.1.02-85 Охрана природы. Земли. Классификация нарушенных земель для рекультивации. - Введ. 1985-07-16.

9. ГОСТ 17.5.1.03-86 Охрана природы. Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород для биологической рекультивации. - Введ. 1986-11-10.

10. Основные положения о рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы. - Введ. 1995-12-22.

11. Методические указания по проектированию рекультивации нарушенных земель на действующих и проектируемых предприятиях угольной промышленности. - Пермь: ВНИИОСуголь, 1991.

12. ГОСТ 17.5.3.04-83 Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель. - Введ. 198303-30.

13. Кандрашин Е. Р. Проведение сельскохозяйственной рекультивации земель, нарушенных при открытой добыче каменных углей в зонах степей, лесо-степей и подтайги Сибири / Е. Р. Кандрашин // Биологическая рекультивация земель в Сибири и на Урале. - Новосибирск: Наука, 1981. - С. 5-28.

14. Трофимов С. С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области / С. С. Трофимов. - Новосибирск: Наука, 1975. - 299 с.

15. Лесной кодекс Российской Федерации. - М.: Проспект, 2014. - 48 с. (по сост. на 12 марта 2014 г.).

16. Бессонова Е. А. Экономическая оценка различных видов биологической рекультивации нарушенных земель / Е. А. Бессонова // Вестник ОрелГАУ. -2011 - № 1 (28). - С. 99-102

17. Рекомендации по лесной рекультивации нарушенных угледобычей земель в Кузбассе: Кемеровская обл. общественная организация «Союз экологов Кузбасса». Лаборатория рекультивации нарушенных земель и экологических исследований. - Кемерово: ИНТ, 2005. - 26 с.

18. Баранник Л. П. Лесная рекультивация отвалов угольных карьеров в южном Кузбассе / Л. П. Баран-ник // Рекультивация в Сибири и на Урале. Новосибирск: Наука, 1970. - С. 125-128

19. Баранник Л. П. Рекультивация нарушенных земель / Труды международной научно практической конференции «Экологические проблемы угледобывающей отрасли в регионе при переходе к устойчивому развитию» / Л. П. Баранник, Е. П. Счастливцев. - Кемерово, 1999. - С. 232-238.

РЕЗУЛЬТАТЫ МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ РАДОНОВОГО ПОЛЯ НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ

Микляев Петр Сергеевич

Канд. геол.-минерал. наук, вед. научн. сотрудник лаборатории эндогенной геодинамики Института

геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН, г. Москва Маренный Альберт Михайлович Докт. физ.-мат. наук, зав. лабораторией Природных источников ионизирующего излучения

ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА РФ Цапалов Андрей Анатольевич

Канд. техн. наук, ст. научн сотр. лаборатории Природных источников ионизирующего излучения

ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА РФ Пенезев Андрей Владимирович

Вед. научн. сотр. лаборатории Природных источников ионизирующего излучения ФГУП НТЦ РХБГ ФМБА РФ

В настоящее время актуальной проблемой является снижение облучения населения от природных источников ионизирующих излучений. Это нашло отражение на законодательном уровне [7]. Наиболее эффективным направлением снижения облучения является оценка и учет потенциальной радоноопасности территорий, отводимых под новое строительство. Действующими санитарно-гигиеническими и строительными нормативно-методическими документами в качестве основной величины, определяющей степень радоноопасности участка застройки и необходимость радонозащитных мероприятий при проектировании радоновой защиты зданий, принята средняя

плотность потока радона (ППР) в пределах контура объекта строительства [4, 5]. При значении ППР, превышающем 80 и 250 мБк/(м2с) на участке для строительства зданий жилого и производственного назначения, соответственно, должна быть предусмотрена система защиты от радона [5, 6].

Опыт проведения измерений плотности потока радона с поверхности грунтов показывает, что эта величина испытывает достаточно существенные временные колебания [3]. Однако до настоящего времени характер и размах временных колебаний, а также причины их возникновения до конца не установлены. В этой связи в рамках Федераль-

ной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года» был проведен комплексный мониторинг показателей потенциальной радоноопасности территорий. Исследования проводились на четырех экспериментальных площадках (ЭП), расположенных в разных регионах страны, различающихся как географическим положением и климатическими условиями, так и геологическим строением. Площадки были оборудованы в г. Москве, Битцевский парк («Московская» ЭП), в д. Морозовы Борки Рязанской области («Рязанская» ЭП), г. Екатеринбурге, парк Юго-Западный («Екатеринбургская» ЭП), г. Пятигорске, пос. Розы Люксембург («Пятигорская» ЭП). Московская и Рязанская площадки расположены в пределах Восточно-Европейской платформы и сложены с поверхности ледниковыми (Московская) и аллювиальными (Рязанская) четвертичными отложениями. Екатеринбургская площадка расположена в пределах уральской складчатой системы в зоне развития коры выветривания гранитов (Екатерин-бургская-1) и габбро-диабазов (Екатеринбургская-2) Верх-Исертского массива. Пятигорская площадка располагается в пределах Ставропольского поднятия Скифской молодой плиты и сложена деллювиально-коллювиаль-ными суглинками с многочисленными обломками грано-сиенитпорфиров [2].

Измерения на площадках проводилось еженедельно в течение 1 -2 лет. В ходе каждого сеанса определялись средние значения плотности потока радона с поверхности грунта, объемной активности (ОА) радона в

скважинах, а также температура воздуха и почвы, влажность воздуха и почвы, атмосферное давление.

На всех площадках был подробно изучен геологический разрез до глубины 7 - 10м, а также произведен отбор проб с последующим определением физико-химических и радиационно-физических свойств грунтов. На каждой площадке устанавливалось по 20 точек измерения ППР в узлах сети 10 Х 10 м. Для измерения ОА радона в подпочвенном воздухе были оборудованы накопители подпочвенного газа, объемом 1 л на глубинах 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0 и 5,0 м с выведенными на поверхность трубками для отбора газа. Ствол скважин заполнялся раствором бентонитовой глины, который, после застывания, играл роль газо- и водонепроницаемого глинистого замка, исключающего влияние пробуренной скважины на радоновое поле массива. Отбор проб подпочвенного воздуха, объемом около 1 л, производился на активированный уголь. Определение ППР и ОА радона проводились при помощи измерительного комплекса для мониторинга радона «Камера».

Параметры распределения временного ряда ППР на площадках приведены в таблице 1. Видно, что плотность потока радона на исследуемых площадках испытывает существенные временные вариации, причем на всех площадках в разные моменты времени значение средней по площадке плотности потока радона то превышала нормируемый уровень - 80 мБк/м2с, то была ниже этого уровня. То есть, этот критерий оценки потенциальной радоно-опасности ненадежен.

Таблица 1

Параметры временного распределения средних по площадке значений ППР за период наблюдений

ЭП Период наблюдения, мм/гг Количество сеансов Плотность потока радона, мБк/м2с Коэффициент вариации

Средне-арифм. Мода СКО Макс-мин.

Московская 07/11-09/13 100 38,7 36,0 21,1 2 - 132 0,57

Рязанская 10/11-10/12 52 27,6 11,7 17,4 2-80 0,63

Екатеринбург-1 11/12-11/13 60 77,9 54,2 37,6 5-170 0,46

Екатеринбург-2 11/12-11/13 60 12,7 6,7 6,9 3-33 0,54

Пятигорская 11/12-11/13 52 181,4 158,6 118,7 17-484 0,70

Говоря о закономерностях временных вариаций временного хода этого показателя на всех площадках. Вы-ППР, прежде всего, следует указать хорошее совпадение сокую корреляцию между плотностью потока радона на

исследованных площадках иллюстрируют таблица 2.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции между временными изменениями ППР на различных экспериментальных площадках

ЭП Екатеринбург-2 Пятигорская Московская

Екатеринбург-1 0,68 0,52 0,56

Екатеринбург-2 - 0,48 0,58

Пятигорская - - 0,64

Рязанская - - 0,32

Как видно из таблицы 2, сопоставимые коэффициенты корреляции наблюдаются как на площадках, отстоящих друг от друга на 50 м, так и на территориях, удаленных на тысячи километров, и характеризующихся

совершенно разным геологическим строением, гидрогеологическими условиями, тектоническим режимом, климатическими особенностями. Очевидно, что причины синхронного изменения ППР на столь удаленных

территориях кроются в воздействии некоторого глобального фактора, одинаково воздействующего на поток радона из грунтов и в центральной части Русской равнины, и на Среднем Урале, и на Северном Кавказе. Этим фактором, по нашему мнению, может быть изменение ротационного режима планеты.

В годовом ходе ППР, как и в годовом ходе вращения Земли, выделяются два максимума и два минимума. Максимальные значения плотности потока радона зафиксированы в периоды наибольшего растяжения приповерхностного грунтового массива (в июле-августе и в январе-феврале), при этом зимний максимум ППР, как и зимний максимум скорости вращения Земли, значительно меньше летнего.

Колебания ППР обусловлены не только ротационным фактором, но и рядом других, имеющих локальный характер. Они могут как усиливать, так и уменьшать амплитуду колебаний.Так, при сильном переувлажнении зоны аэрации за счет обильных осадков осенью и таяния снега весной, поток радона с поверхности грунта подавляется практически до нулевых значений, что приводит к

резкому усилению осеннего и весеннего минимумов ППР. В отдельные годы, характеризующиеся частыми зимними оттепелями, отсутствует зимний максимум ППР, что также связано с переувлажнением почв и грунтов в результате таяния снега при оттепелях [3]. Изменения метеоусловий - температуры и влажности почв, а также резкие перепады атмосферного давления вызывают кратковременные колебания ППР.

При уменьшении влажности и увеличении температуры верхнего слоя почв степень заполнения пор грунта водой уменьшается и, соответственно, увеличивается их газопроницаемость, что вызывает рост плотности потока радона с поверхности грунта. Резкие перепады атмосферного давления вызывают изменение направления переноса почвенного воздуха в системе «почва-атмосфера», что также сказывается на плотности потока радона из грунтов

Результаты мониторинга объемной активности радона в подпочвенном воздухе показывают, что влияние перечисленных выше факторов на радоновое поле грунтовых массивов быстро уменьшается с глубиной (рис. 1).

Рисунок 1. Изменение коэффициента корреляции между ППР и объемной активностью радона в подпочвенном

воздухе с увеличением глубины.

Как видно из рисунка 1, на глубинах 0,2-0,5 м на всех площадках регистрируется максимальная обратная корреляция между плотностью потока радона с поверхности грунта и объемной активностью радона, что объясняется выносом радона из приповерхностного слоя в атмосферу. Однако, уже на глубине 1,5-2,0 м корреляция между этими параметрами резко снижается, а на глубине 3,0-5,0 м практически исчезает. Таким образом, радоновое поле уже на глубине 1,5-3,0 м слабо связано с поверхностными факторами и практически не реагирует на такие воздействия как изменение скорости вращения Земли и колебания метеоусловий на поверхности. Амплитуда временных вариаций ОА радона на этих глубинах существенно снижается - до 30% от среднего, что находится в пределах погрешности определения данной величины. Это, строго говоря, не позволяет достоверно выявить какие-либо закономерности временных колебаний радонового поля. Исключение составляют периоды подъема уровня грунтовых вод или формирования верховодки, когда зона аэрации затопляются. Обводнение грунтового

массива приводит к существенному снижению ОА радона в порах грунта. В грунтовых водах объемная активность радона в 5-10 раз ниже, чем в грунтовом воздухе. Последующее осушение грунтов при понижении уровня грунтовых вод вызывает рост ОА радона до прежних значений. Это свидетельствует о крайне незначительном вкладе грунтов, находящихся ниже уровня грунтовых вод, в формирование потока радона из грунтов в атмосферу и подвальные помещения зданий, что подтверждает данные, полученные в работе [1]. Периоды существенного подъема уровня грунтовых вод и формирования верховодки на всех площадках приурочены, в основном, к весеннему таянию снега, и продолжаются с марта по май - начало июня. В остальное время радоновое поле на глубине более 3,0 м можно считать более или менее стабильным. В таблице 3 представлено распределение по глубине среднеарифметических значений и вариации объемной активности радона на экспериментальных площадках (периоды затопления массива грунтовыми водами не учитывались).

Таблица 3

Распределение по глубине средних значений и вариации объемной активности радона за период наблюдений

Глубина, м Московская Рязанская Екатеринбург-1 Пятигорская

Средн., кБк/м3 Квар. Средн., кБк/м3 Квар. Средн., кБк/м3 Квар. Средн., кБк/м3 Квар.

0,2 18,0 0,73 7,1 0,72 12 0,81 71,8 0,52

0,5 34,6 0,68 9,5 0,48 53,9 0,38 207,3 0,30

1 22,3 0,70 13,5 0,27 81,8 0,34 313,7 0,15

2 20,2 0,55 17,9 0,15 110,8 0,33 492,9 0,13

3 30,1 0,30 18,3 0,12 119,4 0,28 531,7 0,14

5 8,4 0,29 33,0 0,14 178,8 0,22 376,1 0,20

Таким образом, результаты мониторинга параметров радонового поля на экспериментальных площадках показывают, что значение плотности потока радона с поверхности грунта определяется процессами газообмена между подпочвенным и атмосферным воздухом в зоне активного газообмена с атмосферой, т.е. специфическом пограничном грунтовом слое, мощностью около 1,5-3,0 м. Плотность потока радона с поверхности земли и объемная активность радона в подпочвенном воздухе на глубинах до 1,5-3,0 м испытывают высокоамплитудные временные колебания, связанные с изменением ротационного режима Земли и колебаниями метеорологических факторов. На глубине более 1,5-3,0 м временные изменения ОА радона незначительны, не связаны с поверхностными факторами и в основном определяются колебаниями уровня грунтовых вод.

Список литературы 1. Климшин А.В., Антипин А.Н., Микляев П.С., Петрова Т.Б., Цапалов А.А. Влияние уровня грунтовых вод на перенос радона в почвенном воздухе на полигоне в Екатеринбурге// Аппаратура и новости радиационных измерений (АНРИ), 2014, № 2. С. 45-

палов А.А. Комплексные мониторинговые исследования формирования радоновых полей грунтовых

массивов. Часть 1 программа и организация исследований// АНРИ, 2014, №4. С.33-38.

3. Маренный А.М., Микляев П.С., Петрова Т.Б., Маренный М.А., Пенезев А.В., Козлова Н.В. Временные флуктуации плотности потока радона на территории Москвы // АНРИ, №1, 2011. С. 23-36.

4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009): Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. - 100 с.

5. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010): Санитарные правила и нормативы. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. - 83 с.

6. Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения в части обеспечения радиационной безопасности. МУ 2.6.1.2398-08: Методические указания. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспо-требнадзора, 2009. - 27 с.

Федеральный закон от 9 января 1996 г. № З-ФЗ "О радиационной безопасности населения".

52. 7.

2. Маренный А.М., Микляев П.С., Пенезев А.В., Ца-

TOPICAL PROBLEMS OF THE ARCTIC ZONE DEVELOPMENT AND PRESERVATION

OF INDIGENEOUS NORTHERN POPULATION

Pirtskhalava Nana

Student of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk

Shtaborov Dmitry

Senior Lecturer, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk

There are a lot of problems in the modern world: ecological problems connected to the global warming, production and consumption problems, industry affairs coming from the changes in technological modes and causing economic crises, etc. A prominent place in this list is taken by the issues concerning the development and safety arrangement of the Arctic zone and preservation of the low-numbered indigenous peoples of the North. The development perspectives of the Northern economy constitute the shaping

factor of the country development as they are connected to the realization of the grandest state projects on extraction and commercial exploitation of natural resources, e. g. Shtokmanov gas condensate field and others.

Nature is life environment for the indigenous peoples of our country and it insures their vital activity. But because of the industrial development, a great number of indigenous representatives have started to experience numerous problems

such as a low level of living, desire to save their mother tongue, etc.

Nowadays there are 40 indigenous peoples in the Russian Federation, the total number of which figures up to 270 000 [1], and each of these peoples numbers less than 50000. They live on the territories which used to belong to their ancestors and preserve the traditional mode of life, traditional economic management and crafts and, thus, they consider themselves to be an independent ethnos.

The article 72 of the Constitution of the Russian Federation stipulates providing protection of traditional living habitat and traditional way of life of small ethnic communities [2].

The transition to the sustainable economic and social development of the low-numbered indigenous peoples (the consolidation of national self-administration, employment and self-employment, traditional life comforts, etc.) means realization of the projects which concern the development of economic structure of the territories, where the low-numbered indigenous peoples live, and accelerated development of the social service sector (education, health service, culture).

It is worth mentioning that the Conception of economic and social development of the low-numbered indigenous peoples of the North stipulates:

- organization of works on modernization of traditional activities of low-numbered indigenous peoples, first of all, introduction of modern processes and technologies in traditional economic sectors and development of advanced oil refining;

- building and reconstruction of municipal facilities, including improvement of the territories and economic activities of the indigenous population;

- development of non-traditional power supply sources and heat supply sources, as well as autonomous systems of sewage treatment;

- realization of environmental renovations, including development of resource base of traditional economic sectors, development of reindeer breeding, building of fish breeding plants.

According to the Strategic Action Programme for Protection of Environment in the Arctic Zone of the Russian Federation, prepared under the auspices of the UN Environment Programme project, the main factors which influence the state of the environment are [3]:

- existence of a great number of local «hot zones» due to the past and present economic activities;

- growing environmental pollution and degradation of fragile Arctic ecosystems under conditions of developing human impact including transboundary pollutants transport;

- extreme slowness of restoration processes in disturbed ecosystems of the Arctic region;

- deterioration of the habitat of the indigenous population, including low-numbered peoples;

- high ecological risks of development of the natural resources and territories which are difficult of access, transportation, realization of high-technology projects and energy-demanding projects;

- growth of technology-related risks and damage under conditions of the appearance and development of dangerous hydrometeorological, ice-related unfavorable natural processes, frozen soil problems connected to climate changes.

«Russia's Strategy for Developing the Arctic Region and the Provision of National Security until 2020» approved in 2013 defines the mechanisms, means and ways of achieving strategic aims and priorities of sustainable development of the Arctic zone as well as the main aims of the governmental politics which will lead to the realization of that. Among the main factors which influence the social and economic development of the Arctic zone of the Russian Federation we can mention [4]:

- extreme natural and climatic conditions, including low air temperatures, strong winds and ice sheet in the Arctic seas;

- local character of economic development of the territories and low density of population;

- remoteness from main industrial centers, high resource intensity and dependence of life and economic activities on the delivery of food, fuel material and essential goods from other regions of Russia;

- low sustainability of ecosystems which determine the biological balance and climate on the Earth as well as their dependence on human activities.

- This document points out the necessity of development of the following spheres in this region [4]:

- science and technologies;

- modern information and telecommunication infrastructure;

- ecological safety;

- international cooperation in the Arctic, etc.

For instance, we can mention «The Agreement between the Government of the Russian Federation and the Government of the Kingdom of Norway in the Area of Environmental Protection» that has been in force since 1992. It outlines the necessity of finding solutions to ecological problems and rational utilization of natural resources according to the principle of sustainable development in accordance with the Final Act of the Conference on Security and Cooperation in Europe, Charter of Paris for a new Europe and other CSCE documents corresponding to «Declaration on the Protection of Arctic Environment» [5].

The main goal of the state policy in the Arctic region concerns the issues connected to environmental safety and safe renovation of ecological complex in this region by rational development of the sectors and location of production units which may cause damage to environment, as well as providing favorable life conditions for low-numbered indigenous peoples of the North.

References

1. The concept of the Federal Target Program «Economic and social development of indigenous population of the North, Siberia and the Far East till 2015»: the decree of the RF government of 21 November 2007, № 1661 [online]. Available from: http://www. consultant.ru /document/.

2. The Constitution of the Russian Federation of 12 December 1993, art. 72 [online]. Available from: http://www.consultant.ru/document/.

3. UN Environmental Programme Diagnostic Analysis of the Environmental Status of the Russian Arctic. Moscow, 2011.

4. Russian Strategy of the Development of the Arctic Zone and the Provision of National Security until 2020 (adopted by the President of the Russian Federation on