Оценка радиационной безопасности верхних слоев почв Воронежской области

загрязнителям почв Воронежской области стоит отнести Воронежский аэропорт, ТЭЦ «ВОГРЭС», а также автомобильную трассу М4 и железную дорогу (на расстоянии 0-100 м от транспортных магистралей).

Исследования выполнены при поддержке гранта президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых -кандидатов наук (проект МК-3733.2015.5).

Список использованной литературы

1. Великанова Н.А. Анализ экологического состояния почв и оценка поглощения тяжелых металлов лекарственными растениями (горцем птичьим и подорожником большим) в городе Воронеже и его окрестностях / Н.А. Великанова, С.П. Гапонов, А.И. Сливкин // Экология урбанизированных территорий. - 2012. - № 4. - С.102-106.

2. Великанова Н.А. Оценка экологического состояния почв и лекарственного растительного сырья (травы горца птичьего и листьев подорожника большого) по содержанию тяжелых металлов в городе Воронеже и его окрестностях / Н.А. Великанова, С.П. Гапонов, А.И. Сливкин // Вестник ВГУ. Серия: Химия, Биология, Фармация. - 2012. - № 2. - С. 234-240.

3. Великанова Н.А. Изучение динамики накопления тяжелых металлов травой горца птичьего и листьями подорожника большого в процессе вегетации в городе Воронеже и его окрестностях / Н.А. Великанова, С.П. Гапонов, А.И. Сливкин // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 5. - С.294; URL: http: //www.science-education.ru/105-7235.

ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕРХНИХ СЛОЕВ ПОЧВ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Н.А. Дьякова, ассистент, к.б.н., Л.Л. Кукуева, доцент, к.ф.-м.н., А.И. Сливкин, заведующий кафедрой, д.фарм.н., профессор, С.П. Гапонов, заведующий кафедрой, д.б.н., профессор,

А.А. Мындра, студентка, Воронежский государственный университет, г. Воронеж И.А. Самылина, заведующая кафедрой, д.фарм.н., профессор, Первый Московский государственный медицинский университет

им. И.М. Сеченова, г. Москва Л.А. Великанова, младший научный сотрудник, ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

Источником радиационного загрязнения окружающей среды являются АЭС, предприятия по переработке отходов радиационной промышленности и

хранилища радиоактивных отходов. Вертикальная миграция радионуклидов в почве незначительна - до 90-95 % радионуклидов остается в верхнем слое почвы (0-10 см) [1]. Особая актуальность проблемы радиационно-экологического исследования верхних слоях почв Воронежской области связана с расположением на территории области Нововоронежской АЭС, а также с попаданием области в зону радиоактивных выбросов при аварии на Чернобыльской АЭС [2, 3].

Исследуемых территории были выбраны по всей Воронежской области. Выбор исследуемых районов обусловлен характером специфического антропогенного воздействия на него (табл.): химические предприятия ООО «Воронежский Гипрокаучук», ОАО «Минудобрения», ООО «БорМаш», теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) «ВОГРЭС», Нововоронежская атомная электростанция (АЭС), аэропорт, улица города (улица Ленинградская), высоковольтные линии электропередач (ВЛЭ), Воронежское водохранилище, города с развитой легкой промышленностью (Калач, Борисоглебск), зоны активной сельскохозяйственной деятельности с внесением большого количества удобрений (Лискинский, Ольховатский, Подгоренский, Петропавловский, Грибановский, Хохольский, Новохоперский, Репьевский, Воробьевский, Панинский, Верхнехавский и Россошанский районы) и в качестве сравнения - заповедная зона (Воронежский биосферный заповедник, Хоперский государственный природный заповедник). Кроме того, большое внимание уделено нами вопросу загрязнения верхних слоев почв вблизи автомобильных и железнодорожных дорог.

Отбор проб верхних слоев почв проводили на каждой исследуемой территории на глубине 1 -10 см. Анализ образцов почв и лекарственного растительного сырья проводили на гамма-бета-альфа спектрометре-радиометре МКГБ-01 «РАДЭК» с программным обеспечением «ASW». Минимальная измеряемая активность универсального спектрометра 1 Бк/кг для исходной пробы массой 0,5 кг. Проводили определение основных (долгоживущих) искусственных радионуклидов (стронций-90, цезий-137) и часто встречаемых в природе естественных радионуклидов (калий-40, торий-232, радий-226). Результаты определений активности радионуклидов в изучаемых образцах верхних слоев почв приведены в таблице.

Таблица

Результаты определений активности радионуклидов в образцах почв

№ п/п Район сбора Активность радионуклидов, Бк/кг

Стронций-90 Цезий-137 Торий- 232 Калий-40 Радий-226

1. Воронежский биосферный заповедник 6,8 51,7 32,1 312 5,4

2. Хоперский заповедник 5,3 24,1 32,1 437 5,2

3. Борисоглебский район (Губари) 5,0 20,7 30,5 407 4,1

4. Елань-Колено 4,7 25,9 36,8 461 6,7

5. Нижнедевицк 9,1 49,8 30,2 481 9,1

6. Острогожск 7,1 49,8 41,1 597 9,8

7. Семилуки 7,8 59,2 35,9 508 11,0

8. Нововоронеж 4,2 58,1 40,6 487 9,1

9. Воронеж-Нововоронеж 6,7 59,7 32,3 478 10,0

10. Лискинский район 4,3 43,7 25,1 342 8,1

11. Ольховатский район 6,0 41,4 45,2 494 8,7

12. Подгоренский район 6,8 40,7 42,5 583 8,2

13. Петропавловский район 5,4 26,4 37,1 567 9,3

14. Грибановский район 5,7 23,8 39,8 459 9,8

15. Хохольский район 7,9 51,9 40,9 569 9,9

16. Новохоперский район 6,2 24,7 39,1 478 10,5

17. Репьевский район 7,8 50,8 34,9 508 8,8

18. Воробьевский район 5,3 21,5 35,9 442 8,4

19. Панинский район 7,1 42,9 38,8 481 9,8

20. Верхнехавский район 8,3 53,1 39,9 489 8,6

21. Эртиль 8,7 30,9 38,9 479 9,4

22. Россошанский район 6,7 43,4 41,1 583 8,3

23. Россошь (Химическое предприятие ОАО «Минудобрения») 6,4 40,7 41,6 578 8,8

24. Поворино 5,2 23,8 28,9 381 9,0

25. Борисоглебск 5,3 24,9 31,1 428 8,4

26. Калач 6,8 24,8 37,8 537 8,1

27. Вблизи теплоэлектроцентрали «ВОГРЭС» 6,4 74,7 63,8 895 13,6

28. Вблизи химического предприятия ООО «Воронежский Гипрокаучук» 7,0 72,1 55,2 807 13,5

29. Вдоль низовья Воронежского водохранилища 7,4 70,5 52,9 809 13,3

30. Вблизи периметрового ограждения Воронежского аэропорта 5,9 45,9 35,8 390 8,0

31. Улица города 8,0 70,8 52,3 811 12,9

32. Вдоль трассы М4 (смешанный лес) (Рамонский район) 6,8 53,9 33,3 367 7,7

33. 100 м от трассы М4 (смешанный лес) (Рамонский район) 6,8 53,8 33,2 367 7,7

34. 200 м от трассы М4 (смешанный лес) (Рамонский район) 6,7 54,0 33,3 368 7,6

35. 300 м от трассы М4 (смешанный лес) (Рамонский район) 6,8 54,0 33,2 368 7,6

Среднее трасса М4 (Рамонский район) 6,8 53,9 33,3 368 7,7

36. Вдоль трассы А144 (лесостепь) (Анна) 5,3 51,9 41,4 456 4,6

37. 100 м от трассы А144 (лесостепь) (Анна) 5,2 51,8 41,3 459 4,8

38. 200 м от трассы А144 (лесостепь) (Анна) 5,0 52,1 41,3 458 4,6

39. 300 м от трассы А144 (лесостепь) (Анна) 5,1 51,7 41,5 460 4,7

Среднее трасса А144 (Анна) 5,2 51,9 41,4 458 4,7

40. Вдоль трассы М4 (степная зона) (Павловск) 4,6 42,6 28,6 352 7,0

41. 100 м от трассы М4 (степная зона) (Павловск) 4,5 42,5 28,7 351 7,0

42. 200 м от трассы М4 (степная зона) (Павловск) 4,6 42,4 28,4 349 7,0

43. 300 м от трассы М4 (степная зона) (Павловск) 4,6 42,5 28,6 352 7,1

Среднее трасса М4 (Павловск) 4,6 42,5 28,6 351 7,0

44. Вдоль нескоростной автомобильной дороги (Богучар) 5,3 20,5 39,0 411 9,3

45. 100 м от нескоростной автомобильной дороги (Богучар) 5,4 20,3 39,2 413 9,1

46. 200 м от нескоростной автомобильной дороги (Богучар) 5,5 20,4 38,9 412 9,3

47. 300 м нескоростной автомобильной дороги (Богучар) 5,4 20,5 39,1 413 9,3

Среднее нескоростная автомобильная дорога (Богучар) 5,4 20,4 39,1 412 9,3

48. Вдоль железной дороги (Рамонский район) 7,2 34,5 33,5 367 7,8

49. 100 м от железной дороги (Рамонский район) 7,1 34,6 33,5 368 7,8

50. 200 м от железной дороги (Рамонский район) 7,2 34,6 33,4 369 7,8

51. 300 м от железной дороги (Рамонский район) 7,1 34,5 33,4 370 7,8

Среднее железная дорога (Рамонский район) 7,2 34,6 33,5 369 7,8

Среднее для Воронежской области 6,4 42,9 38,5 506 8,9

Среднемировые значения (Тихомирову, 1988) - - 32 450 38

Анализ существующей нормативной документации показал, что предельно допустимое содержание (ПДС) радионуклидов в почве не установлено, в связи с чем, судить о радионуклидном загрязнении исследуемых образцов не представляется возможным [4]. Особенностью радиоактивных загрязнителей является то, что они обычно не изменяют уровень плодородия

164

почв, но накапливаются в растениях. Поэтому предельно допустимая активность радионуклидов установлена лишь для продуктов питания для человека, кормов для животных, а также для лекарственного растительного сырья и препаратов на его основе. Но и в этом случае нормируются только искусственные радионуклиды - цезий-137 и стронций-90, так как природные радионуклиды имеют очень большие периоды полураспада, некоторые из которых превышают возраст Земли (калий-40 1,3 109 лет, торий-232 1,405  1010 лет, радий-226 1602 года).

В целом же, полученные значения не велики и согласно данным литературы их можно считать среднестатистическими для радиационно-безопасных районов.

Несколько выделяются более высокой активностью цезия-137 районы Северо-западной части области (Рамонский, Верхнехавский, Нижнедевицкий, Семилукский, Репьевский, Хохольский районы и г. Воронеж), однако, и это значения невелики и составляют в среднем 50-60 Бк/кг. Связать несколько повышенный уровень активности указанных местностей можно с попаданием их в так называемую зону фоновых районов чернобыльских радиоактивных выпадений.

Что касается значений активности природных радионуклидов, то они близки к среднемировым [5]. Несколько превышена активность калия-40 (на 12 % больше среднемировых значений) и тория-232 (на 19 %). Однако это объясняется особенностью почв Воронежской области, в большинстве своем представленные черноземами, для которых характерны более высокие средние значения активности природных радионуклидов (500 Бк/кг для калия-40 и 44 Бк/кг для тория-232). Таким образом, почвы Воронежской области можно признать в целом радиологически благополучными.

Интересно также повышение значений активности природных радионуклидов калия-40 (на 57-74 % по сравнению со средним по области значением), тория-232 (на 36-66 % по сравнению со средним по области), радия-226 (на 45-53 % по сравнению со средним по области) близ теплоэлектроцентрали «ВОГРЭС» и находящихся рядом районов (вблизи химического предприятия ООО «Воронежский Гипрокаучук», вдоль низовья Воронежского водохранилища, на улице города (улица Ленинградская)). Объяснить данный факт можно тем, что в течение более 70 лет ТЭЦ «ВОГРЭС» работала, используя в качестве топлива каменный уголь, сжигание которого является источником выбросов в окружающую среду ряда естественных радионуклидов, таких как К-40, Яа-226, Яа-228, ТИ-232, Ро-210, РЬ-210. Отечественные электростанции, работающие на угле с большой зольностью при степенях очистки 90-99 %, дают значительное количество выбросов этих радионуклидов, формирующее эффективную эквиваленту дозу значительно большую, чем атомные станции аналогичной мощности.

Исследования выполнены при поддержке гранта президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых -кандидатов наук (проект МК-3733.2015.5).

Список использованной литературы

1. Великанова Н.А. Оценка радионуклидного загрязнения лекарственного растительного сырья в г. Воронеже и его окрестностях / Великанова Н.А. [и др.] // Известия ВГПУ. - 2013. - № 1 (260). - С. 233-237.

2. Сливкин А.И. Изучение особенностей накопления радионуклидов из почв лекарственными растениями Polygonum aviculare и Plantago major, произрастающими в городе Воронеже и его окрестностях / А.И. Сливкин, С.П. Гапонов, Н.А. Великанова // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ: Матер. 5-й Междунар. науч.-метод. конф. «Фармобразование-2013», Воронеж, 16-18 апреля 2013 г. - Воронеж, 2013. - С. 510-513.

3. Сливкин А.И. Изучение радиационной безопасности лекарственного растительного сырья в городе Воронеже и его окрестностях на примере травы горца птичьего и листьев подорожника большого / А.И. Сливкин, С.П. Гапонов, Н.А. Великанова // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Создание новых физиологически активных веществ: Матер. 5-й Междунар. науч.-метод. конф. «Фармобразование-2013», Воронеж, 16-18 апреля 2013 г. - Воронеж, 2013. - С. 513-515.

4. Дьякова Н.А. Исследования по загрязнению лекарственного растительного сырья Воронежского региона радионуклидами / Н.А. Дьякова [и др.] // Матер. IV междунар. конф. «Инновационные разработки молодых ученых - развитию агропромышленного комплекса»: Сб. науч. тр. ФГБНУ ВНИИОК, Ставрополь, 2015. - Т. 1. - Вып. 8. - Ставрополь: Бюро новостей, 2015. - С. 656-659.

5. Тихомиров Ф.А. Радиоактивность почв. В уч. «Почвоведение» под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова, Ч. I / М.: Высш. шк., 1988. - 405 с.

ФИЗИЧЕСКИЙ И ХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

А.В. Звягинцева, доцент, к.т.н., Е.В. Богданович, магистрант, М.В. Дорохина, студентка, Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

Особую опасность для экологического состояния не только отдельных регионов, но и всей планеты в целом, в силу специфичности средств и методов достижения поставленных целей, представляет военная деятельность современных государств. Однако в современных условиях непоправимыми последствиями для природы оборачиваются не только боевые действия, но и повседневная деятельность войск. Это, прежде всего радиационное, световое, тепловое, химическое, шумовое, электромагнитное загрязнение окружающей