ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОИЗОТОПНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ХРОНОЛОГИИ ПОСТУПЛЕНИЯ Cs В ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ РЕКИ ЕНИСЕЙ
Ключевые слова:
донные отложения, река Енисей, скорость осадконакопления, неравновесный Pb, изотопное отношение техногенных радионуклидов, хронология
Аннотация
Многолетнее исследование проб донных отложений (ДО) реки Енисей выявило наличие уникального ряда техногенных радионуклидов (Co, Cs, Eu, Eu), позволяющего комбинированно использовать разные методы расчета скоростей осадконакопления для их ретроспективной оценки. Проведены исследования по определению скоростей осадконакопления методами природного неравновесного Pb, по отношениям техногенных изотопов Cs/Co и Eu/Eu и маркерного Co на нескольких участках реки Енисей - ниже по течению радиоактивных сбросов Горно-химического комбината (ГХК) Росатома вблизи сел Б. Балчуг и Атаманово, а также выше сбросов ГХК в фоновых районах вблизи сел Есаулово и Шивера. Оценка скоростей осадконакопления методами неравновесного Pb, изотопных отношений Cs/Co, Eu/Eu и маркерного Co для фоновых районов и района вблизи сел, расположенных ниже от ГХК, показала, что их значения лежат в интервале 0,5-1,3 см/год. Построена хронология поступления Cs в ДО с использованием разных радиоизотопных методов, продемонстрировавшая, что максимальное поступление Cs в ДО в фоновых районах с. Есаулово, Шивера и на участках с. Балчуг было отмечено во время экстремального паводка 1966 года. Также обнаружены максимумы Cs в слоях ДО реки, датировка которых совпала с паводками 1988 и 1995-1997 годов.
Литература
1. Kuznetsov Yu.V., Revenko Yu.A., Legin V.K., Rakov N.A., Zhidkov V.V., Savitskii Yu.V., Tishkov V.P., Pospelov Yu.N., Yegorov Yu.M. On estimating the contribution of the Enisei River to the overall radioactive contamination of the Kara // Radiochemistry. 1994. Vol.36. №. 6. P. 546-559.
2. Vakulovsky S.M., Kryshev I.I., Nikitin A.I., Savitsky Y.V., Malyshev S.U. Tertyshnik E.G. Radioactive contamination of the Yenisei River // Journal of Environmental Radioactivity. 1995. Vol. 29. №. 3. P. 225-236.
3. Болсуновский А.Я., Ермаков А.И., Мясоедов Б.Ф., Новиков А.П., Соболев А.И. Новые данные по содержанию трансурановых элементов в донных отложениях реки Енисей // Доклады Академии наук. 2002. Т. 387, № 2. С. 233-236.
4. Сухоруков Ф.В., Дегерменджи А.Г., Белолипецкий В.М., Болсуновский А.Я., Ковалев С.И., Косолапова Л.Г., Мельгунов М.С., Рапута В.Ф. Закономерности распределения и миграции радионуклидов в долине реки Енисей. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал “Гео”. 2004. 286 с.
5. Bolsunovsky A.Ya. Artificial radionuclides in sediment of the Yenisei River // Chemistry and Ecology. 2010. № 26. P. 401-409.
6. Bolsunovsky A.Ya., Dementyev D.V. Sediments of the Yenisei River: monitoring of radionuclide levels and estimation of sedimentation rates // Sediment dynamics for a changing future. 2010. №. 337. P. 143-148.
7. Semizhon T., Röllin S., Spasova Y., Klemt E. Transport and distribution of artificial gamma-emitting radionuclides in the River Yenisei and its sediment // Journal of environmental radioactivity. 2010. Vol. 101. №. 5. P. 385-402.
8. Голосов В.Н., Иванов М.М., Цыпленков А.С., Иванов М.А., Вакияма Ю., Коноплев А.В., Константинов Е.А., Иванова Н.Н. Эрозия как фактор трансформации радиоактивного загрязнения почв на водосборе Щекинского водохранилища (Тульская область) // Почвоведение. 2021. №. 2. С. 247-260.
9. Sobakin P.I., Chevychelov A.P., Gerasimov Y.R. Geographical features of pollution of the territory of Yakutia with Cesium-137 // Geography and Natural Resources. 2019. Vol. 40. P. 151-161.
10. Leonova G.A., Melgunov M.S., Mezina K.A., Preis Yu I., Maltsev A.E., Shavekin A.S., Rubanov M.V. Natural and manmade (137Cs) radioisotopes in Holocene sequence of the Sherstobitovsky raised bog in the Barabinsk forest-steppe (West Siberia) // Applied Geochemistry. 2022. Vol. 140. P. 105258.
11. Дутов А.И., Пузанова Л.А. Агроэкологические аспекты возрождения отраслей сельскохозяйственного производства на территории, загрязненной радионуклидами (на примере чернобыльской катастрофы) // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2022. Т. 32. Вып. 2. С. 140-148.
12. Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В., Вахрушев В.И. Масштабный перенос техногенных радионуклидов по течению реки Енисей во время экстремального паводка 1966 г. // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 498. №. 2. С. 189-194.
13. Григорьев А.Г., Нестерова Е.Н., Неевин И.А., Холмянский М.А. Схема техногенного радиоактивного загрязнения Российской Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. №. 4. С. 16-22.
14. Bolsunovsky, A.Ya. Radionuclide speciation in sediments of the Yenisei River // Radioprotection. 2011. Vol. 46. No. 6. P. 195-198.
15. Носов А.В., Крылов А.Л., Киселев В.П., Казаков С.В. Моделирование миграции радионуклидов в поверхностных водах / Под ред. Р.В. Арутюняна; Российская акад. наук, Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ). Москва: Наука, 2010. 253 с.
16. Крылов А.Л., Носов А.В., Арон Д.В., Меркушов В.П. Разработка расчетного программного комплекса "Бакис" для решения водных радиоэкологических задач // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2018. №. 4. С. 57-69.
17. Гритченко З.Г., Кузнецов Ю.В., Легин В.К., Струков В.Н. Хронология формирования радиоактивно-загрязнённых пойменных и донных отложений реки Енисей с помощью радиоактивных изотопов европия // Радиохимия. 2002. Т. 44, № 2. С.185-190.
18. Carroll J., Lerche I. Sedimentary processes: quantification using radionuclides. Elsevier, Amsterdam. 2003. 272 p.
19. Du P., Walling D. E. Using 210Pb measurements to estimate sedimentation rates on river floodplains // Journal of Environmental Radioactivity. 2012. Vol. 103. №. 1. Pp. 59-75.
20. Sun X., Fan D., Liao H. et al. Variation in sedimentary 210Pb over the last 60 years in the Yangtze River Estuary: New insight to the sedimentary processes // Marine Geology. 2020. Vol. 427. P. 106240.
21. Abril J. M. On the use of 210Pb-based records of sedimentation rates and activity concentrations for tracking past environmental changes // Journal of Environmental Radioactivity. 2022. Vol. 244. P. 106823.
22. Wang D. et al. An eco-parametric method to derive sedimentation rates for coastal saltmarshes // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 770. P. 144756.
23. Klemt E., Putyrskaya V., Röllin S., Corcho-Alvarado J.A., Sahli H. Radionuclides in sediments of the Aare and Rhine river system: fallouts, discharges, depth-age relations, mass accumulation rates and transport along the river // Journal of Environmental Radioactivity. 2021. Vol. 232. P. 106584.
24. Ciszewski D., Łokas E. Application of 239,240Pu, 137Cs and heavy metals for dating of river sediments // Geochronometria. 2019. Vol. 46. №. 1. Pp. 138-147.
25. Morereau A., Jaegler H., Hain K., Steier P., Golser R., Beaumais A., Lepage H., Eyrolle F., Grosbois C., Cazala C., Gourgiotis A. Deciphering sources of U contamination using isotope ratio signatures in the Loire River sediments: Exploring the relevance of 233U/236U and stable Pb isotope ratios // Chemosphere. 2022. Vol. 307. P. 135658.
26. Xu F., Yang R., Wang H., He X., Li W., Wei Ya., Bao L., Yuan J., Tong H. Sources and historical records of metal (loid) s in river sediments from an agricultural tributary of Tuojiang river: Evidence from geochemical analyses and Pb isotope // Chemosphere. 2023. Vol. 322. P. 138169.
27. Rixhon G. Deeper underground: Cosmogenic burial dating of cave-deposited alluvium to reconstruct long-term fluvial landscape evolution // Earth-Science Reviews. 2023. P. 104357.
28. Shi C., He H., Xia Z., Gan H., Xue Q, Cui Z., Chen J. Heavy metals and Pb isotopes in a marine sediment core record environmental changes and anthropogenic activities in the Pearl River Delta over a century // Science of The Total Environment. 2022. Vol. 814. P. 151934.
29. Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В., Вахрушев В.И. Радионуклид Cо-60 как маркер для оценки масштаба переноса донных отложений реки Енисей в паводок 2006 года // Доклады академии наук. Москва: Pleiades Publishing. 2022. Т. 505. №. 2. С. 141-148.
30. Линник В.Г., Волосов А.Г., Коробова Е.М., Борисов А.П., Потапов В.Н., Сурков В.В., Боргуис А., Браун Дж., Алексеева Т.А. Распределение техногенных радионуклидов в аллювиальных отложениях и фракциях почв в ближней зоне Красноярского ГХК // Радиохимия. 2004. Т. 46. №. 5. С. 471-471.
2. Vakulovsky S.M., Kryshev I.I., Nikitin A.I., Savitsky Y.V., Malyshev S.U. Tertyshnik E.G. Radioactive contamination of the Yenisei River // Journal of Environmental Radioactivity. 1995. Vol. 29. №. 3. P. 225-236.
3. Болсуновский А.Я., Ермаков А.И., Мясоедов Б.Ф., Новиков А.П., Соболев А.И. Новые данные по содержанию трансурановых элементов в донных отложениях реки Енисей // Доклады Академии наук. 2002. Т. 387, № 2. С. 233-236.
4. Сухоруков Ф.В., Дегерменджи А.Г., Белолипецкий В.М., Болсуновский А.Я., Ковалев С.И., Косолапова Л.Г., Мельгунов М.С., Рапута В.Ф. Закономерности распределения и миграции радионуклидов в долине реки Енисей. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Филиал “Гео”. 2004. 286 с.
5. Bolsunovsky A.Ya. Artificial radionuclides in sediment of the Yenisei River // Chemistry and Ecology. 2010. № 26. P. 401-409.
6. Bolsunovsky A.Ya., Dementyev D.V. Sediments of the Yenisei River: monitoring of radionuclide levels and estimation of sedimentation rates // Sediment dynamics for a changing future. 2010. №. 337. P. 143-148.
7. Semizhon T., Röllin S., Spasova Y., Klemt E. Transport and distribution of artificial gamma-emitting radionuclides in the River Yenisei and its sediment // Journal of environmental radioactivity. 2010. Vol. 101. №. 5. P. 385-402.
8. Голосов В.Н., Иванов М.М., Цыпленков А.С., Иванов М.А., Вакияма Ю., Коноплев А.В., Константинов Е.А., Иванова Н.Н. Эрозия как фактор трансформации радиоактивного загрязнения почв на водосборе Щекинского водохранилища (Тульская область) // Почвоведение. 2021. №. 2. С. 247-260.
9. Sobakin P.I., Chevychelov A.P., Gerasimov Y.R. Geographical features of pollution of the territory of Yakutia with Cesium-137 // Geography and Natural Resources. 2019. Vol. 40. P. 151-161.
10. Leonova G.A., Melgunov M.S., Mezina K.A., Preis Yu I., Maltsev A.E., Shavekin A.S., Rubanov M.V. Natural and manmade (137Cs) radioisotopes in Holocene sequence of the Sherstobitovsky raised bog in the Barabinsk forest-steppe (West Siberia) // Applied Geochemistry. 2022. Vol. 140. P. 105258.
11. Дутов А.И., Пузанова Л.А. Агроэкологические аспекты возрождения отраслей сельскохозяйственного производства на территории, загрязненной радионуклидами (на примере чернобыльской катастрофы) // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2022. Т. 32. Вып. 2. С. 140-148.
12. Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В., Вахрушев В.И. Масштабный перенос техногенных радионуклидов по течению реки Енисей во время экстремального паводка 1966 г. // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 498. №. 2. С. 189-194.
13. Григорьев А.Г., Нестерова Е.Н., Неевин И.А., Холмянский М.А. Схема техногенного радиоактивного загрязнения Российской Арктики // Проблемы Арктики и Антарктики. 2017. №. 4. С. 16-22.
14. Bolsunovsky, A.Ya. Radionuclide speciation in sediments of the Yenisei River // Radioprotection. 2011. Vol. 46. No. 6. P. 195-198.
15. Носов А.В., Крылов А.Л., Киселев В.П., Казаков С.В. Моделирование миграции радионуклидов в поверхностных водах / Под ред. Р.В. Арутюняна; Российская акад. наук, Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики (ИБРАЭ). Москва: Наука, 2010. 253 с.
16. Крылов А.Л., Носов А.В., Арон Д.В., Меркушов В.П. Разработка расчетного программного комплекса "Бакис" для решения водных радиоэкологических задач // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2018. №. 4. С. 57-69.
17. Гритченко З.Г., Кузнецов Ю.В., Легин В.К., Струков В.Н. Хронология формирования радиоактивно-загрязнённых пойменных и донных отложений реки Енисей с помощью радиоактивных изотопов европия // Радиохимия. 2002. Т. 44, № 2. С.185-190.
18. Carroll J., Lerche I. Sedimentary processes: quantification using radionuclides. Elsevier, Amsterdam. 2003. 272 p.
19. Du P., Walling D. E. Using 210Pb measurements to estimate sedimentation rates on river floodplains // Journal of Environmental Radioactivity. 2012. Vol. 103. №. 1. Pp. 59-75.
20. Sun X., Fan D., Liao H. et al. Variation in sedimentary 210Pb over the last 60 years in the Yangtze River Estuary: New insight to the sedimentary processes // Marine Geology. 2020. Vol. 427. P. 106240.
21. Abril J. M. On the use of 210Pb-based records of sedimentation rates and activity concentrations for tracking past environmental changes // Journal of Environmental Radioactivity. 2022. Vol. 244. P. 106823.
22. Wang D. et al. An eco-parametric method to derive sedimentation rates for coastal saltmarshes // Science of The Total Environment. 2021. Vol. 770. P. 144756.
23. Klemt E., Putyrskaya V., Röllin S., Corcho-Alvarado J.A., Sahli H. Radionuclides in sediments of the Aare and Rhine river system: fallouts, discharges, depth-age relations, mass accumulation rates and transport along the river // Journal of Environmental Radioactivity. 2021. Vol. 232. P. 106584.
24. Ciszewski D., Łokas E. Application of 239,240Pu, 137Cs and heavy metals for dating of river sediments // Geochronometria. 2019. Vol. 46. №. 1. Pp. 138-147.
25. Morereau A., Jaegler H., Hain K., Steier P., Golser R., Beaumais A., Lepage H., Eyrolle F., Grosbois C., Cazala C., Gourgiotis A. Deciphering sources of U contamination using isotope ratio signatures in the Loire River sediments: Exploring the relevance of 233U/236U and stable Pb isotope ratios // Chemosphere. 2022. Vol. 307. P. 135658.
26. Xu F., Yang R., Wang H., He X., Li W., Wei Ya., Bao L., Yuan J., Tong H. Sources and historical records of metal (loid) s in river sediments from an agricultural tributary of Tuojiang river: Evidence from geochemical analyses and Pb isotope // Chemosphere. 2023. Vol. 322. P. 138169.
27. Rixhon G. Deeper underground: Cosmogenic burial dating of cave-deposited alluvium to reconstruct long-term fluvial landscape evolution // Earth-Science Reviews. 2023. P. 104357.
28. Shi C., He H., Xia Z., Gan H., Xue Q, Cui Z., Chen J. Heavy metals and Pb isotopes in a marine sediment core record environmental changes and anthropogenic activities in the Pearl River Delta over a century // Science of The Total Environment. 2022. Vol. 814. P. 151934.
29. Болсуновский А.Я., Дементьев Д.В., Вахрушев В.И. Радионуклид Cо-60 как маркер для оценки масштаба переноса донных отложений реки Енисей в паводок 2006 года // Доклады академии наук. Москва: Pleiades Publishing. 2022. Т. 505. №. 2. С. 141-148.
30. Линник В.Г., Волосов А.Г., Коробова Е.М., Борисов А.П., Потапов В.Н., Сурков В.В., Боргуис А., Браун Дж., Алексеева Т.А. Распределение техногенных радионуклидов в аллювиальных отложениях и фракциях почв в ближней зоне Красноярского ГХК // Радиохимия. 2004. Т. 46. №. 5. С. 471-471.
Поступила в редакцию
2023-04-24
Опубликована 2023-06-30
Опубликована 2023-06-30