Введение к работе
Актуальность проблемы. Архангельская промышленная агломерация (АПА) в
настоящее время представляет собой высокоразвитый агропромышленный район, в котором
сосредоточены - лесопромышленный комплекс, включающий лесопильную,
деревообрабатывающую, целлюлозно-бумажную, лесохимическую отрасли;
машиностроительный комплекс, состоящий из производства оборудования для
лесопромышленного комплекса, судостроения и судоремонта; топливно-энергетический
комплекс, в основном образованный предприятиями электроэнергетики; промышленность
строительных материалов, представленная производством кирпича, сборных
железобетонных конструкций и изделий; пищевая и перерабатывающая промышленность,
объединяющая рыбоперерабатывающую, мясоперерабатывающую,
молокоперерабатывающую, ликероводочную, хлебопекарную и кондитерскую отрасли; ' легкая промышленность представленная обувным, текстильным, швейным и ювелирным производством; транспортный комплекс, в который входят железнодорожный, речной, морской и воздушный транспорт и агропромышленный комплекс состоящий из племенного животноводства и растениеводства (зерновые культуры, картофель, однолетне кормовые культуры).
В силу характера используемых технологий и устаревших производственных фондов функционирование многих промышленных предприятий наносит большой ущерб окружающей среде. Здесь наблюдается загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, что влечет рост аллергических и онкологических заболеваний населения.
Территория исследований относится к районам с нормальным естественным радиационным фоном. Однако близость Северодвинского центра атомного машиностроения, бывшего ядерного полигона на Новой Земле, а также планируемое строительство АЭС в поселке Рикасиха вызывает определенный ажиотаж в региональных средствах массовой информации и среди местного населения.
В настоящее время распространяются слухи о гибели урожая, выращиваемого на приусадебных участках, и о росте аллергических и онкологических заболеваний из-за воздействия ионизирующей радиации. Такая социальная напряженность связана с отсутствием достоверной и полной научной информации по данному вопросу. В связи с этим представляется весьма интересным объективно рассмотреть ситуацию с радиоактивным загрязнением Архангельской промышленной агломерации и непосредственно областного центра - города Архангельска.
Цель работы. Дать оценку техногенной и естественной радиоактивности на территории Архангельской промышленной агломерации.
Задачи работы. 1. Выполнить обзор изучения радиационного фона территорий и исследований техногенных, естественных изотопов 137Cs, 40К, 226Ra, 232Th, 222Rn в природных средах. 2. Определить пространственное изменение радиоактивного фона в г. Архангельске. 3. Провести мониторинг объемной активности 222Rn в почвенном воздухе на территории г. Архангельска. 4. Выполнить гамма-спектрометрический анализ почвенных образцов, отобранных на территории АПА. 5. Рассмотреть
пространственное распределение 137Cs, 40К, 226Ra, 232Th в зависимости от типа почв и геоморфологического строения местности. 6. Выполнить анализ пространственного распределения естественных радионуклидов - 4 К, Ra, Th по профилю подзолистых почв АПА. 7. Выявить закономерности пространственного распределения радионуклидов в почвах и грунтах г. Архангельска. 8. Провести районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и содержанию Cs, К, Ra, 232Th в верхнем почвенном горизонте города.
Научная новизна работы.
Показано отсутствие современного поступления техногенной радиоактивности в почвы АПА.
Выявлена зависимость пространственного распределения Cs, К, Ra, Th в почвах АПА от подстилающих четвертичных отложений.
Выявлена зависимость пространственного распределение ' 7Cs, К, 22 Ra, Th от типа почв и геоморфологического строения местности.
На территории г. Архангельска впервые замерены: радиоактивный фон и объемная активность радона в почвенном воздухе, а также установлено пространственное распределение l37Cs, 40К, 226Ra, 232Th в верхнем почвенном горизонте города.
Определены основные факторы, оказывающие влияние на радиоактивный фон и миграцию радионуклидов - Cs, К, Ra, Th в городских почвах.
Определены факторы, оказывающие влияние на объемную активность радона в почвенном воздухе на территории г. Архангельска.
Показано влияние типа и времени застройки на радиоактивный фон и пространственное распределение радионуклидов в верхнем почвенном горизонте г. Архангельска.
Проведено районирование территории г. Архангельска по радиоактивному фону и содержанию радионуклидов - l37Cs, 40К,2 Ra, Th.
Положения, выносимые на защиту.
1. Распределение радионуклидов в естественных почвах АПА зависит от двух
основных факторов: литологического состава почвообразующих горных пород и типа
ландшафтов (поймы, моренные холмы, болота).
-
На территории АПА развиты четыре типа ландшафтов с различными радиоактивными системами: первый тип - пойменный характеризующийся активной миграцией естественных и искусственных радионуклидов из почв и четвертичных отложений; второй тип - моренных холмов с умеренной миграцией радиоактивных элементов; третий тип - болотный - аккумулятивный; четвертый тип -урбанистический с привносом радиоактивных элементов.
-
Распределение радионуклидов в урбаноземах зависит от характера техногенного воздействия. В районах с деревянной застройкой города сохраняется естественное распределение радионуклидов, в районах с каменной застройкой разного времени наблюдается привнос естественных радиоактивных изотопов в зависимости от применяемых строительных материалов.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались: на Международной конференции «Экология северных территорий России: проблемы, прогноз, ситуации, пути развития, решения» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2002); Международной молодежной конференции «Экология-2003» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2003); Международная конференция «Стратегия развития северных регионов России» (г. Архангельск, АФ Института экономики УрО РАН, 2003); Всероссийской конференция с международным участием «Геодинамика и геологические изменения в окружающей среде северных регионов» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2004); XI Международном экологическом симпозиуме «Урал атомный, Урал промышленный» (Екатеринбург, 2005); VII Сибнрцевских чтениях (г. Архангельск, 2005); VIII Сергеевских чтениях «Инженерно-геологические изыскания в строительстве: теоретические основы, методика, методы и практика» (г. Москва, Научный Совет РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, 2006); Международная конференция «Экология - 2007» (Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2007); Молодежной конференции «Экологические проблемы Севера» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Северные территории России: проблемы и перспективы развития» (г. Архангельск, ИЭПС УрО РАН, 2008); V Всероссийском съезде общества почвоведов, Ростов-на-Дону, 2008.
Практическая значимость работы. В работе собран и обобщен объемный фактический материал по радиоактивному фону на открытой местности и объемной активности радона в почвенном воздухе г. Архангельска, а также пространственному распределению n7Cs, 40К, 226Ra, 2j2Th в почвах на территории Архангельской промышленной агломерации. С помощью проведенных исследований определены основные факторы, оказывающие существенное влияние на радиоактивный фон г. Архангельска и пространственное распределение ,37Cs, 4 К, 224Ra, 232Th в почвах Архангельской промышленной агломерации. Полученные результаты могут быть использованы санитарно-эпидемиологическими центрами, медицинскими учреждениями для оценки степени риска тех или иных районов Архангельской промышленной агломерации на здоровье населения.
Публикации. Основные положения работы опубликованы в 18 статьях, из них 2 статьи в изданиях перечня ВАК, 1 на английском языке. Материалы диссертации включены в научные отчеты лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН.
Фактический материал. При написании диссертации использован фактический материал, собранный в результате экспедиционных работ, проведенных с участием автора в качестве ответственного исполнителя, в рамках плановых тем лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН: «Комплексное изучение естественных и техногенных гамма-активных изотопов в геосфере Севера с целью установления скоростей антропогенного воздействия на экосистему», номер госрегистрации 01.99.00 11331 и «Комплексные альфа и гамма-спектральные исследования фракционирования радиоактивных изотопов в природных средах Севера», регистрационный номер 01.200.115371, а также по проекту «Опасные геодинамические процессы, изменение
климата и состояния многолетнемерзлых пород, негативное геологическое воздействие на окружающую среду на севере Европейской части России (на примере Архангельской области)» - программа № 16 фундаментальных исследований Президиума РАН и по проекту «Влияние крупных промышленных центров на окружающую среду и здоровье населения (на примере Архангельского промышленного узла и г.Новосибирска)», выполняемого совместно с ОИГГМ СО РАН в 2001-2005 годах на территории Архангельской промышленной агломерации.
Структура диссертации. Диссертация общим объемом 130 страниц состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы (122 наименований), 3 таблиц, 40 рисунков, 2 приложений.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, д. г.-м. н. Г.П. Киселеву, оказавшему активную поддержку предложенному направлению исследований и внесшему ряд ценных рекомендаций в ходе работы и члену-корресподенту РАН, д. г.-м. н., профессору Ф.Н. Юдахину за научную и финансовую поддержку работы.
На разных этапах работ и в экспедициях принимали участие сотрудники лаборатории экологической радиологии ИЭПС УрО РАН с.н.с. И.М. Киселева и к. г.-м. н. А.В. Баженов
