Введение к работе
Актуальность темы. Тритий ь... >у,редственно входит в молекулу воды. В связи с этим он является хорошим природным индикатором для прослеживания пути фильтрации подземных вод. Использование данных о распределении трития в поверхностных и подземных водах дает возможность определить ряд важных гидрогеологических параметров как истинную скорость движения подземных вод, темпов водообмена водоносных систем и другие показатели, которые необходимы при прогнозировании динамики загрязнений подземных вод техногенными компонентами, в том числе - реакторными радионуклидами.
Тритий - сравнительно короткоживущий радионуклид. Период его полураспада 12,43 года. Поэтому эффективное его использование как индикатора возможно в верхней части подземной гидросферы. - в зоне активного водообмена. В пределах Прибалтийского артезианского бассейна эта зона представлена многослойной толщей четвертичных отложоний, литологически неоднородной в плане и разрезе. Особенно указанные условия характерны для региона Балтийских возвышенностей, в пределах которого расположена и эксплуатируется Игналинская АЭС. В связи с этим возникает проблема оценки защищенности подземных вод многослойной и сложно построенной четвертичной толщи от техногенного загрязнения.
Целью работы является усовершенствование методов лабораторного определения трития и разработка методики интерпретации экспериментальных данных в сложных гидрогеологических условиях. Работа выполнена на примере многослойной водоносной четвертичной толщи, залегающей в пределах Балтийских возвышенностей (восточная часть Прибалтийского артезианского бассейна).
Задачи исследований.
усовершенствование методов обогащения трития;
оценка погрешностей лабораторного определения трития в природных водах;
выявление особенностей распределения трития в подземных водах весьма неоднородных по составу и строению четвертичных ледниковых и подстилающих их верхне-среднедевонских отложений;
разработка методики интерпретации результатов определения трития для -решения специальных гидрогеологических аадач, связан-
ных прежде всего с охраной подземных вод.
Методика исследований включала: сбор, обобщение и анализ
результатов предыдущих исследований по природе трития окружаю
щей среды, закономерностей формирования его концентраций в раз
ных сферах Земли, методике определения концентрации и использо
вания трития в гидрогеологии; усовершенствование методики опре
деления трития в природных водах; проведение региональных иесле-.
дований трития в комплексе с радиоуглеродом, гелием и гидрохими
ческими макрокомпонентами в районе Игналинской АЭС и в пределах
контрольной площади - бассейне реки Виринта; отбор проб воды
— (около 340) и лабораторное обогащение трития; обработку и интер
претацию изотопных^данных на основе комплексной геолого-гидрогео
логической информации об исследуемых^объектах.
Научная новизна работы состоит: ~"т
в усовершенствовании конструкции аппаратуры обогащения ~ трития электролизным методом, позволяющим уменьшить погрешность фактора обогащения и сократить затраты времени на аналитические операции;
разработке нового способа формирования катодной поверхности электролизера, позволяющего сократить время подготовки его к работе;
разработке и опробовании эффективности пробоотборника атмосферной влаги;
установлении корреляционных зависимостей между концентрациями трития в подземных водах с радиоуглеродом и гелием в р-не Игналинской АЭС и бассейне р. Виринта, позволяющих судить о гйд-рогеодинамических процессах, происходящих в изучаемой многослойной толще четвертичных и верхне-среднедевонских отложений;
выполнении расчетов темпов водообмена в многослойной четвертичной толще исследуемых районов и оценке скорости перетека-ни через слабопроницаемые.породы.
Практическое значение работы определяется ее. техническими и гидрогеологическими разработками. Усовершенствованные методики обогащения трития внедрены в изотопной лаборатории ЛитНИГРИ. Это позволило повысить производительность лабораторных исследований на 30 % и получить годовой экономический эффект в размере 10 тыс.р. Получена'дополнительная гидрогеологическая информация,
необходимая для оценки «..прогнозирования возможности загрязнения подземных вод техногенными радионуклидами.
Реализация работы. Результаты исследований в целом реализованы при подготовке научно-исследовательских отчетов ЛитНИГРИ, связанных с изучением радиогеохимической обстановки в районе Игналинской АЭС (1986 г.) и' разработкой моделей процессов миграции подземных вод зоны активного водообмена этого района на основе изотопных исследований {1989 г.). Методика интерпретации результатов изотопных исследований трития использована при изучении качества поверхностных и подземных вод в зоне влияния атомных электростанций с целью оценки долгосрочных последствий возможных загрязнений, а также выработки эффективных мероприятий по защите водных ресурсов.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены автором на УП научной конференции геологов Литвы (Вильнюс, 1985 г.), Изотопном коллоквиуме (Фрайберг, ГДР, 1985 г.), УІІ научном семинаре "Изотопно-геохимические исследования в Прибалтике и Белоруссии" (Таллинн, 1987 г.), _11 и III Всесоюзных симпозиумах "Изотопы в гидросфере" (Каменец-Подольский, 1985 г., Каунас, 1989г.).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 7 работ (б из которых написаны в соавторстве).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Она изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 49 рис., II табл. и одно табличное приложение. Список литературы включает 107 наименований.
Автор признателен научному руководителю д-ру геол.-мин. наук проф. В.И.Иодказису и научному консультанту канд.техн. наук Ю.Ю.Банису. За научно-техническую помощь и ценные советы автор искренне благодарен Н.В.Пятницкому, канд.геол.-мин. наук А.Е. Ткаченко (ВСЕГИНГЕО), канд.хим. наук В.А.Барнову (И-нт физики АН Груз.ССР), канд.техн. наук В.В.Романову (ИВП АН СССР), П.А. Ширвайтису (И-нт физики АН Литовской Республики), всем сотрудникам изотопной лаборатории ЛитНИГРИ. Автор особенно признателен к'анд.хим. наук В.А.Полякову (ВСЕГИНГЕО) за всестороннюю помочь.
_ 6 -