Assessment of radiation state of marine environment in the Leningrad NPP area according to long-term monitoring data (1973–2019)
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Abstract
The aim of the study was to conduct a radioecological assessment of the Leningrad NPP marine cooling reservoir – Koporye Bay of the Gulf of Finland. According to the international basic safety standards, accepted at the IAEA General Conference, this issue is of particular relevance due to the need to justify protection from technogenic radiation exposure both to humans and the environment. The assessment was based on the long-term radioecological monitoring data (1973–2019) within the Leningrad NPP observation area: radionuclides concentration in seawater, bottom sediments, and hydrobionts. The reference levels of radionuclides content in seawater and bottom sediments were used as indicators of the radiation state of the marine environment; their calculation procedure is defined in the Recommendations R 52.18.852-2016 and R 52.18.873-2018, issued by the Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (the Ministry of Natural Resources and Environment of the Russian Federation). These recommendations, developed by RPA “Typhoon” specialists, contain a methodology for assessing the radioecological state of the marine environment by the level of radionuclides activity, based on the principles, ensuring the maintenance of favorable environment, safety of marine hydrobionts, and radiation protection of humans. In the presence of various radionuclides in the marine environment, the sum of technogenic radionuclide activity ratios in seawater (bottom sediments) to the corresponding reference levels shall be below 1. According to monitoring data in the early period of NPP operation (1973–1985), a wide spectrum of technogenic radionuclides was observed in the marine ecosystem components. Along with 137Cs, significant contributors to the contamination of seawater and bottom sediments were 54Mn and 60Co. In contrast to reference levels for 137Cs, reference levels for 54Mn and 60Co in seawater are determined by an environmental criterion, not a radiation-hygienic one. The presence of technogenic radionuclides in algae was registered at distances, exceeding 10 km from the NPP. Biogenic transfer of corrosion radionuclides (54Mn, 60Co, and 65Zn) by fish into rivers, flowing into the Koporye Bay, was noted. The Chernobyl disaster led to a noticeable increase in the pollution of the Koporye Bay with technogenic radionuclides. In May – December 1986, the sum of technogenic radionuclide activity ratios in seawater to the reference levels exceeded the pre-accidental level by 100 times, and in bottom sediments – by 30 times. In 1986, 137Cs and 134Cs were the main contributors to the marine ecosystem radioactive contamination. Currently, the technogenic radioactivity of seawater and bottom sediments of the Koporye Bay is mainly determined by 137Cs; its level is relatively constant, which indicates the stability of the radioecological situation in the Leningrad NPP marine cooling reservoir.
Authors
References
Блинова Л. Д. Радиоэкологический мониторинг атмосферы и гидросферы в районе расположения объектов ядерного комплекса (на примере города Сосновый Бор) : дис. ... канд. физ.-мат. наук : 04.00.23, 11.00.11. Обнинск, 1998. 166 с. [Blinova L. D. Radioekologicheskii monitoring atmosfery i gidrosfery v raione raspolozheniya ob"ektov yadernogo kompleksa (na primere goroda Sosnovyi Bor). [dissertation]. Obninsk, 1998, 166 p. (in Russ.)]
Бондаренко Л. Г., Быстрова А. А., Гаврилов В. М., Душин В. Н., Лебедева А. В., Осипов В. В., Савельева И. М., Садыкин А. Д., Степанов А. В., Тишков В. П. Влияние Ленинградской атомной электростанции и других предприятий атомной промышленности региона на радиоэкологическое состояние Копорской губы Финского залива // Ядерная и радиационная безопасность России : тематический сборник / Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом». Москва : ГК «Росатом», 2013. Вып. 15. С. 115–125. [Bondarenko L. G., Bystrova A. A., Gavrilov V. M., Dushin V. N., Lebedeva A. V., Osipov V. V., Savelieva I. M., Sadykin A. D., Stepanov A. V., Tishkov V. P. Influence of the Leningrad Nuclear Power Plant and other enterprises of the region on a radioecological condition of the Koporsky Bay of the Gulf of Finland. In: Yadernaya i radiatsionnaya bezopasnost’ Rossii : tematicheskii sbornik / Gosudarstvennaya korporatsiya po atomnoi energii “Rosatom”. Moscow : GK “Rosatom”, 2013, iss. 15, pp. 115–125. (in Russ.)]
Вакуловский С. М., Никитин А. И. Радиоактивное загрязнение морской среды вблизи Ленинградской АЭС в 1982 г. // Атомная энергия. 1984. Т. 56, вып. 3. С. 153–155. [Vakulovskii S. M., Nikitin A. I. Radioactive contamination of the marine environment near the Leningrad Nuclear Power Station in 1982. Atomnaya energiya, 1984, vol. 56, iss. 3, pp. 153–155. (in Russ.)]
Гусев Д. И. Гигиенические критерии к оценке загрязнения радионуклидами прибрежных морских вод // Impacts of Nuclear Releases Into the Aquatic Environment : proceedings of symposium, Otaniemi, 30 June – 4 July, 1975. Vienna : IAEA, 1975. P. 363–373. [Gusev D. I. Health criteria for estimating acceptable contamination of coastal waters by radionuclides. In: Impacts of Nuclear Releases Into the Aquatic Environment : proceedings of symposium, Otaniemi, 30 June – 4 July, 1975. Vienna : IAEA, 1975, pp. 363–373. (in Russ.)]
Крышев А. И., Сазыкина Т. Г., Крышев И. И., Косых И. В. Оценка контрольных уровней радиоактивного загрязнения водных объектов на основе экологических критериев // Метеорология и гидрология. 2017. Т. 42, № 5. С. 91–97. [Kryshev A. I., Sazykina T. G., Kryshev I. I., Kosykh I. V. Reference levels of radioactive contamination of water bodies based on the environmental criteria. Meteorologiya i gidrologiya, 2017, vol. 42, no. 5, pp. 91–97. (in Russ.)]. https://doi.org/10.3103/S1068373917050090
Крышев И. И. Становление отечественного радиоэкологического мониторинга // XLVI Международные радиоэкологические чтения, посвященные действительному члену ВАСХНИЛ В. М. Клечковскому : сборник материалов, Обнинск, 30 ноября 2017 г. Обнинск : ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2017. С. 113–135. [Kryshev I. I. Stanovlenie otechestvennogo radioekologicheskogo monitoringa. In: XLVI Mezhdunarodnye radioekologicheskie chteniya, posvyashchennye deistvitel’nomu chlenu VASKhNIL V. M. Klechkovskomu : sbornik materialov, Obninsk, 30 Nov., 2017. Obninsk : FGBNU VNIIRAE, 2017, pp. 113–135. (in Russ.)]
Крышев И. И., Блинова Л. Д. Радиоэкологический мониторинг морской среды в районе расположения Ленинградской АЭС // Атомная энергетика на море. Экология и безопасность. Москва : Ядерное общество СССР, 1991. С. 266–271. [Kryshev I. I., Blinova L. D. Radioekologicheskii monitoring morskoi sredy v raione raspolozheniya Leningradskoi AES. In: Atomnaya energetika na more. Ekologiya i bezopasnost’. Moscow : Yadernoe obshchestvo SSSR, 1991, pp. 266–271. (in Russ.)]
Крышев И. И., Рязанцев Е. П. Экологическая безопасность ядерно-энергетического комплекса России. 2-е изд., перераб. и доп. Москва : ИздАт, 2010. 496 с. [Kryshev I. I., Ryazantsev E. P. Ekologicheskaya bezopasnost’ yaderno-energeticheskogo kompleksa Rossii. 2nd ed., revised and added. Moscow : IzdAt, 2010, 496 p. (in Russ.)]
Крышев И. И., Сазыкина Т. Г. Радиационная безопасность окружающей среды: необходимость гармонизации российских и международных нормативно-методических документов с учётом требований федерального законодательства и новых международных основных норм безопасности ОНБ-2011 // Радиация и риск. 2013. Т. 22, № 1. С. 47–61. [Kryshev I. I., Sazykina T. G. Radiation safety of the environment: Request for harmonization of Russian and international regulation documents with consideration of federal laws and new international basic safety standards. Radiatsiya i risk, 2013, vol. 22, no. 1, pp. 47–61. (in Russ.)]
Крышев И. И., Сазыкина Т. Г. Радиационная безопасность биосферы: научные и нормативно-методические аспекты // XLII Радиоэкологические чтения, посвящённые действительному члену ВАСХНИЛ В. М. Клечковскому : сборник материалов, Обнинск, 3 декабря 2013 г. Обнинск : ГНУ ВНИИСХРАЭ, 2014. С. 31–76. [Kryshev I. I., Sazykina T. G. Radiatsionnaya bezopasnost’ biosfery: nauchnye i normativno-metodicheskie aspekty. In: XLII Radioekologicheskie chteniya, posvyashchennye deistvitel’nomu chlenu VASKhNIL V. M. Klechkovskomu : sbornik materialov, Obninsk, 3 Dec., 2013. Obninsk : GNU VNIISKhRAE, 2014, pp. 31–76. (in Russ.)]
Крышев И. И., Сазыкина Т. Г. Радиационная безопасность окружающей среды. Обзор // Радиация и риск. 2018. Т. 27, № 3. С. 113–131. [Kryshev I. I., Sazykina T. G. Radiation protection of the natural environment. Review. Radiatsiya i risk, 2018, vol. 27, no. 3, pp. 113–131. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21870/0131-3878-2018-27-3-113-131
Методические рекомендации по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды / под общ. ред. А. Н. Марея, А. С. Зыковой. Москва : МЗ СССР, 1980. 337 с. [Metodicheskie rekomendatsii po sanitarnomu kontrolyu za soderzhaniem radioaktivnykh veshchestv v ob"ektakh vneshnei sredy / A. N. Marei, A. S. Zykova (Eds). Moscow : MZ SSSR, 1980, 337 p. (in Russ.)]
Методические рекомендации по определению радиоактивного загрязнения водных объектов / под ред. С. М. Вакуловского. Москва : Гидрометеоиздат, 1986. 78 с. [Metodicheskie rekomendatsii po opredeleniyu radioaktivnogo zagryazneniya vodnykh ob"ektov / S. M. Vakulovskii (Ed.). Moscow : Gidrometeoizdat, 1986, 78 p. (in Russ.)]
Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 12. Наблюдения за радиоактивным загрязнением компонентов природной среды : руководящий документ РД 52.18.826-2015 / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 2015. 96 с. [Nastavlenie gidrometeorologicheskim stantsiyam i postam. Iss. 12. Nablyudeniya za radioaktivnym zagryazneniem komponentov prirodnoi sredy : rukovodyashchii dokument RD 52.18.826-2015 / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 2015, 96 p. (in Russ.)]
Оценка радиационно-экологического воздействия на объекты природной среды по данным мониторинга радиационной обстановки : рекомендации Р 52.18.820-2015 / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 2015. 64 с. [Otsenka radiatsionno-ekologicheskogo vozdeistviya na ob"ekty prirodnoi sredy po dannym monitoringa radiatsionnoi obstanovki : rekomendatsii R 52.18.820-2015 / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 2015, 64 p. (in Russ.)]
Порядок расчёта контрольных уровней содержания радионуклидов в донных отложениях морских водных объектов : рекомендации Р 52.18.873-2018 / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 2019. 29 с. [Poryadok rascheta kontrol’nykh urovnei soderzhaniya radionuklidov v donnykh otlozheniyakh morskikh vodnykh ob"ektov : rekomendatsii R 52.18.873-2018 / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 2019, 29 p. (in Russ.)]
Порядок расчёта контрольных уровней содержания радионуклидов в морских водах : рекомендации Р-52.18.852-2016 / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 2016. 28 с. [Poryadok rascheta kontrol’nykh urovnei soderzhaniya radionuklidov v morskikh vodakh : rekomendatsii R-52.18.852-2016 / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 2016, 28 p. (in Russ.)]
Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1991–2019 гг. : ежегодник / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 1992–2020. [Radiatsionnaya obstanovka na territorii Rossii i sopredel’nykh gosudarstv v 1991–2019 gg. : ezhegodnik / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 1992–2020. (in Russ.)]
Радиоактивное загрязнение районов АЭС / ред. И. И. Крышев. Москва : Ядерное общество СССР, 1990. 150 с. [Radioaktivnoe zagryaznenie raionov AES / I. I. Kryshev (Ed.). Moscow : Yadernoe obshchestvo SSSR, 1990, 150 p. (in Russ.)]
Руководство по организации контроля состояния природной среды в районе расположения АЭС / Гос. ком. СССР по гидрометеорологии ; под ред. К. П. Махонько. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1990. 264 с. [Rukovodstvo po organizatsii kontrolya sostoyaniya prirodnoi sredy v raione raspolozheniya AES / Gos. kom. SSSR po gidrometeorologii ; K. P. Makhon’ko (Ed.). Leningrad : Gidrometeoizdat, 1990, 264 p. (in Russ.)]
Сазыкина Т. Г., Крышев И. И. Оценка контрольной концентрации радионуклидов в морской воде с учётом гигиенических и радиоэкологических критериев // Атомная энергия. 1999. Т. 87, вып. 4. С. 302–307. [Sazykina T. G., Kryshev I. I. On the estimation of control concentrations of radionuclides in sea water with concentration for hygienic and radioecological criteria. Atomnaya energiya, 1999, vol. 87, iss. 4, pp. 302–307. (in Russ.)]
Сазыкина Т. Г., Крышев И. И. Радиоэкологические критерии нормирования технологических сбросов в морскую среду // Проблемы радиоэкологии и пограничных дисциплин : [сборник докладов] / под ред. А. В. Трапезникова, С. М. Вовк. Заречный : [Б. и.], 2001. Вып. 4. С. 92–106. [Sazykina T. G., Kryshev I. I. Radioekologicheskie kriterii normirovaniya tekhnologicheskikh sbrosov v morskuyu sredu. In: Problemy radioekologii i pogranichnykh distsiplin : [sbornik dokladov] / A. V. Trapeznikov, S. M. Vovk (Eds). Zarechnyi : [S. n.], 2001, iss. 4, pp. 92–106. (in Russ.)]
Эколого-геофизические аспекты мониторинга районов АЭС : [сб. ст.] / под ред. В. А. Борзилова, И. И. Крышева. Москва : Моск. отд-ние Гидрометеоиздата, 1992. 228 с. (Труды Института экспериментальной метеорологии. Сер. Загрязнение природных сред ; вып. 19 (152)). [Ekologo-geofizicheskie aspekty monitoringa raionov AES : [sb. st.] / V. A. Borzilov, I. I. Kryshev (Eds). Moscow : Mosk. otd-nie Gidrometeoizdata, 1992, 228 p. (Trudy Instituta eksperimental’noi meteorologii ; iss. 19 (152)). (in Russ.)]
Environmental protection: The concept and use of reference animals and plants. Annals of the ICRP, 2009, vol. 38, no. 4–6, 242 p. (ICRP Publication ; 108).
Kryshev I. I., Sazykina T. G. Assessment of permissible low-level releases of radionuclides into the marine environment. In: Issues and Trends in Radioactive Waste Management : Proceedings of an International Conference on Vienna, Austria, 9–13 Dec., 2002. Vienna : IAEA-CN-90, 2003, pp. 17–20.
Radiation Protection and Safety of Radiation Sources : International Basic Safety Standards. Vienna : International Atomic Energy Agency, 2014, 471 p. (IAEA safety standards series ; no. GSR part 3).
Sazykina T. G., Kryshev I. I. Methodology for radioecological assessment of radionuclides permissible levels in the seas – protection of human and marine biota. Radioprotection, 2002a, vol. 37, C1, pp. C1-899–C1-902. https://doi.org/10.1051/radiopro/2002221
Sazykina T. G., Kryshev I. I. Assessment of radiological impact on marine biota in the OSPAR region (Marina Update Project). In: Proceedings From the International Conference on Radioactivity in the Environment, 1–5 Sept., Monaco : extended abstracts. Østerås : NRPA, 2002b, pp. 565–568.
