Изменение седиментационных потоков плутония в донные отложения бухты Севастопольская в период до и после аварии на ЧАЭС
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Аннотация
Бухта Севастопольская, расположенная в северной акватории Чёрного моря, подвергалась радиоактивному загрязнению техногенными радионуклидами, включая 238,239+240Pu, и испытывала другие виды техногенной нагрузки. Одним из них явилось строительство заградительных молов на входе в бухту в 1975–1986 гг., которое привело к изменению её гидрологического режима. Целью данной работы было оценить изменение седиментационных потоков 238Pu и 239+240Pu в донные отложения устьевой части бухты Севастопольская в период до и после аварии на Чернобыльской АЭС (1962–1986 и 1986–2013 соответственно). Плутоний в осадках определяли радиохимическим методом, с последующим измерением активности радиоизотопов на альфа-спектрометре. Скорость осадконакопления определяли с помощью геохронологической датировки слоёв осадка по изменению отношения активностей 238Pu/239+240Pu в керне донных отложений. Затем рассчитывали скорость седиментации осадочного вещества в донные осадки. Установлено, что в период после 1986 г. среднегодовая скорость осадконакопления и скорость седиментации осадочного вещества в устье бухты увеличились на 63 и 70 % соответственно. Оценка седиментационных потоков 238,239+240Pu за два исследуемых периода показала, что поток 238Pu в донные отложения увеличился после 1986 г. на 150 %, а поток 239+240Pu — на 49 %. Повышенная процентная доля 238Pu в седиментационном потоке плутония после 1986 г. указывает на чернобыльское происхождение плутония в слоях донных отложений выше 11 см. Суммарный эффект увеличения седиментационных потоков 238,239+240Pu в устье бухты в постчернобыльский период обусловлен ростом интенсивности радиоактивных выпадений после аварии на ЧАЭС и влиянием гидротехнических сооружений на режим седиментационных процессов в акватории (увеличением скорости седиментации осадочного вещества).
Авторы
Библиографические ссылки
Егоров В. Н., Гулин С. Б., Малахова Л. В., Мирзоева Н. Ю., Поповичев В. Н., Терещенко Н. Н., Лазоренко Г. Е., Плотицына О. В., Малахова Т. В., Проскурнин В. Ю., Сидоров И. Г., Стецюк А. П., Гулина Л. В., Марченко Ю. Г. Биогеохимические характеристики седиментационного самоочищения Севастопольской бухты от радионуклидов, ртути и хлорорганических загрязнителей // Морской биологический журнал. 2018a. Т. 3, № 2. С. 40–52. [Egorov V. N., Gulin S. B., Malakhova L. V., Mirzoyeva N. Yu., Popovichev V. N., Tereshchenko N. N., Lazorenko G. E., Plotitsyna O. V., Malakhova T. V., Proskurnin V. Yu., Sidorov I. G., Stetsyuk A. P., Gulina L. V., Marchenko Yu. G. Biogeochemical characteristics of the Sevastopol Bay sedimentation self-purification from radionuclides, mercury and chlorogenic contaminants. Morskoj biologicheskij zhurnal, 2018a, vol. 3, no. 2, pp. 40–52. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/mbj.2018.03.2.03
Егоров В. Н., Гулин С. Б., Поповичев В. Н., Мирзоева Н. Ю., Терещенко Н. Н., Лазоренко Г. Е., Малахова Л. В., Плотицына О. В., Малахова Т. В., Проскурнин В. Ю., Сидоров И. Г., Гулина Л. В., Стецюк А. П., Марченко Ю. Г. Биогеохимические механизмы формирования критических зон в Чёрном море в отношении загрязняющих веществ // Морской экологический журнал. 2013. Т. 12, № 4. С. 5–26. [Egorov V. N., Gulin S. B., Popovichev V. N., Mirzoeva N. Yu., Tereshchenko N. N., Lazorenko G. E., Malakhova L. V., Plotitsyna O. V., Malakhova T. V., Proskurnin V. Yu., Sidorov I. G., Gulina L. V., Stetsyuk A. P., Marchenko Yu. G. Biogeochemical mechanisms of formation of critical zones concerning to pollutants in the Black Sea. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2013, vol. 12, no. 4, pp. 5–26. (in Russ.)]
Еремеев В. Н., Демышев С. Г., Чудиновских Т. В., Запевалов А. С. Исследование различных сценариев радиоактивного загрязнения вод Чёрного моря на основе методов имитационного моделирования // Морской экологический журнал. 2004. Т. 3, № 1. С. 23–38. [Eremeev V. N., Demyshev S. G., Chudinovskikh T. V., Zapevalov A. S. Investigation of different scenarios of radioactive pollution of the Black Sea waters on the base of imitation modelling. Morskoj ekologicheskij zhurnal, 2004, vol. 3, no. 1, pp. 23–38. (in Russ.)]
Иванов В. А., Белокопытов В. Н. Океанография Чёрного моря / НАН Украины, Морской гидрофизический институт. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2011. 212 с. [Ivanov V. A., Belokopytov V. N. Okeanografiya Chernogo morya / NAN Ukrainy, Morskoi gidrofizicheskii institut. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2011, 212 p. (in Russ.)]
Иванов В. А., Овсяный Е. И., Репетин Л. Н., Романо А. С., Игнатьева О. Г. Гидролого-гидрохимический режим Севастопольской бухты и его изменения под воздействием климатических и антропогенных факторов / НАН Украины, Морской гидрофизический институт. Севастополь : [б. и.], 2006. 90 с. [Ivanov V. A., Ovsyanyi E. I., Repetin L. N., Romanov A. S., Ignat’eva O. G. Hydrological and Hydrochemical Regime of the Sebastopol Bay and Its Changing Under Influence of Climatic and Anthropogenic Factors / NAN Ukrainy, Morskoi gidrofizicheskii institut. Sevastopol : [s. n.], 2006, 90 p. (in Russ.)]
Мефодьева М. П., Крот Н. Н. Соединения трансурановых элементов. Москва : Наука, 1987. 302 с. [Mefod’eva M. P., Krot N. N. Soedineniya transuranovykh elementov. Moscow : Nauka, 1987, 302 p. (in Russ.)]
Овсяный Е. И., Романов А. С., Миньковская Р. Я., Красновид И. И., Озюменко Б. А., Цымбал И. М. Основные источники загрязнения морской среды Севастопольского региона // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2001. Вып. 2. С. 138–152. [Ovsyanyi E. I., Romanov A. S., Min’kovskaya R. Ya., Krasnovid I. I., Ozyumenko B. A., Tsymbal I. M. Basic polluting sources of sea near Sevastopol. In: Ekologicheskaya bezopasnost’ pribrezhnoi i shel’fovoi zon i kompleksnoe ispol’zovanie resursov shel’fa. Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2001, iss. 2, pp. 138–152. (in Russ.)]
Проскурнин В. Ю., Терещенко Н. Н., Чужикова-Проскурнина О. Д., Гулин С. Б. Геохронологическая реконструкция депонирования плутония в глубоководных донных отложениях Чёрного моря // Радиационная биология. Радиоэкология. 2018. Т. 58, № 6. С. 664–670. [Proskurnin V. Yu., Tereshchenko N. N., Chuzhikova-Proskurnina O. D., Gulin S. B. Geochronological reconstruction of plutonium deposition into the deep Black Sea bottom sediments. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya, 2018, vol. 58, no. 6, pp. 664–670. (in Russ.)]. https://doi.org/10.1134/S0869803118060097
Радиоэкологический отклик Чёрного моря на чернобыльскую аварию / под ред. Г. Г. Поликарпова, В. Н. Егорова. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. 667 с. [Radioekologicheskii otklik Chernogo morya na chernobyl’skuyu avariyu / G. G. Polikarpov, V. N. Egorov (Eds). Sevastopol : EKOSI-Gidrofizika, 2008, 667 p. (in Russ.)]
Терещенко Н. Н., Поликарпов Г. Г., Крылова Т. А. Барьерная роль Чёрного моря в отношении 239+240Pu, 137Cs, 90Sr – основных техногенных дозообразующих радионуклидов в постчернобыльский период // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2012. Вып. 7. С. 243–250. [Tereshchenko N. N., Polikarpov G. G., Krylova T. A. Barrier role of the Black Sea in regard to 239+240Pu, 137Cs, 90Sr – basic technogenic doseformative radionuclides in a post-Chornobyl period. Ekosistemy, ikh optimizatsiya i okhrana, 2012, iss. 7, pp. 243–250. (in Russ.)]
Терещенко Н. Н., Проскурнин В. Ю., Гулин С. Б., Крылова Т. А. Радиоэкологический мониторинг плутония в донных отложениях севастопольских бухт // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. 2013. Вып. 27. С. 289–293. [Tereshchenko N. N., Proskurnin V. Yu., Gulin S. B., Krylova T. A. Radioekologicheskii monitoring plutoniya v donnykh otlozheniyakh sevastopol’skikh bukht. Ekologicheskaya bezopasnost’ pribrezhnoi i shel’fovoi zon i kompleksnoe ispol’zovanie resursov shel’fa, 2013, iss. 27, pp. 289–293. (in Russ.)]
Трансурановые элементы в окружающей среде / под ред. Р. М. Алексахина. Москва : Энергоатомиздат, 1985. 344 с. [Transuranovye elementy v okruzhayushchei srede / R. M. Aleksakhin (Ed.). Moscow : Energoatomizdat, 1985, 344 p. (in Russ.)]
Трапезников А. В., Трапезникова В. Н., Коржавин А. В., Николкин В. Н. Радиоэкологический мониторинг пресноводных экосистем. Екатеринбург : АкадемНаука, 2018. Т. 3. 304 с. [Trapeznikov A. V., Trapeznikova V. N., Korzhavin A. V., Nikolkin V. N. Radioekologicheskii monitoring presnovodnykh ekosistem. Ekaterinburg : AkademNauka, 2018, vol. 3, 304 p. (in Russ.)]
Aarkrog A. The radiological impact of the Chernobyl debris compared with that from nuclear weapons fallout. Journal of Environmental Radioactivity, 1988, vol. 6, iss. 2, pp. 151–162. https://doi.org/10.1016/0265-931X(88)90058-6
Appleby P. G. Dating recent sediments by 210Pb: Problems and solutions. In: Dating of Sediments and Determination of Sedimentation Rate : proceedings of the seminar held in Helsinki 2–3 April 1997 / E. Ilus (Ed.). Helsinki : Radiation and Nuclear Safety Authority, 1998, pp. 7–24. (STUK-A145).
Baskaran M., Asbill S., Santschi P. H., Davis T., Brooks J. M., Champ M. A., Makeyev V., Khlebovich V. Distribution of 239,240Pu and 238Pu concentrations in sediments from the Ob and Yenisey rivers and the Kara Sea. Applied Radiation and Isotopes, 1995, vol. 46, iss. 11, pp. 1109–1119. https://doi.org/10.1016/0969-8043(95)00154-6
Egorov V. N., Gulin S. B., Malakhova L. V., Mirzoeva N. Yu., Popovichev V. N., Tereshchenko N. N., Lazorenko G. E., Plotitsina O. V., Malakhova T. V., Proskurnin V. Yu., Sidorov I. G., Stetsyuk A. P., Gulina L. V. Rating water quality in Sevastopol Bay by the fluxes of pollutant deposition in bottom sediments. Water Resources, 2018b, vol. 45, no. 2, pp. 222–230. https://doi.org/10.1134/S0097807818020069
Gulin S. B., Proskurnin V. Yu., Sidorov I. G. Recent multi-tracer dating of the Black Sea sediments: Recovery of the late post-Chernobyl trends of radioactive contamination. Journal of Environmental Radioactivity, 2019, vol. 203, pp. 154–162. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.03.016
Gulin S. B., Polikarpov G. G., Martin J.-M. Geochronological reconstruction of 137Cs transport from the Choruh River to the SE Black Sea: Comparative assessment of radionuclide retention in the mountainous catchment area. Continental Shelf Research, 2003, vol. 23, no. 17–19, pp. 1811–1819. https://doi.org/10.1016/j.csr.2003.06.005
Hardy E. P., Krey P. W., Nolchor H. L. Global inventory and distribution of fallout plutonium. Nature, 1973, vol. 241, no. 5390, pp. 444–445. https://doi.org/10.1038/241444a0
Hay J. B., Arthur M. A., Dean W. E., Neff E. D., Honjo S. Sediment deposition in the Late Holocene abyssal Black Sea with climatic and chronological implication. Deep-Sea Research Part A. Oceanographic Research Papers, 1991, vol. 38, suppl. 2, pp. S1211–S1235. https://doi.org/10.1016/S0198-0149(10)80031-7
Hong G.-H., Hamilton T. F., Baskaran M., Kenna T. C. Applications of anthropogenic radionuclides as tracers to investigate marine environmental processes. In: Handbook of Environmental Isotope Geochemistry, Advances in Isotope Geochemistry / M. Baskaran (Ed.). Berlin ; Heidelberg : Springer-Verlag, 2011, vol. 1, chap. 19, pp. 367–394. https://doi.org/10.1007/978-3-642-10637-8_19
Isotopes in Hydrology, Marine Ecosystems and Climate Change Studies : proceedings of the International Symposium held in Monaco, 27 March – 1 April 2011. In 2 vols. Vienna : IAEA, 2013, vol. 1 – 530 p., vol. 2 – 636 p.
Lindahl P., Lee S.-H., Worsfold P., Keith-Roach M. Plutonium isotopes as tracers for ocean processes: A review. Marine Environmental Research, 2010, vol. 69, iss. 2, pp. 73–84. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2009.08.002
Lukšienė B., Maceika E., Tarasiuk N., Koviazina E., Filistovič V., Buivydas Š., Puzas A. On peculiarities of vertical distribution of 239,240Pu, 238Pu and 137Cs activity concentrations and their ratios in lake sediments and soils. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2014, vol. 300, iss. 1, pp. 277–286. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3026-0
Ritson P. I., Bouse R. M., Flegal A. R., Luoma S. N. Stable lead isotopic analyses of historic and contemporary lead contamination of San Francisco Bay estuary. Marine Chemistry, 1999, vol. 64, iss. 1–2, pp. 71–83. https://doi.org/10.1016/S0304-4203(98)00085-1
Rose N. L. The use of fly-ash particles for dating lake sediments. In: Dating of Sediments and Determination of Sedimentation Rate : proceedings of the seminar held in Helsinki 2–3 April 1997 / E. Ilus (Ed.). Helsinki : Radiation and Nuclear Safety Authority, 1998, pp. 25–39. (STUK-A145).
Tereshchenko N. N., Gulin S. B., Proskurnin V. Yu. Distribution and migration of 239+240Pu in abiotic components of the Black Sea ecosystems during the post-Chernobyl period. Journal of Environmental Radioactivity, 2018, vol. 188, pp. 67–78. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.10.002
Tereshchenko N. N., Proskurnin V. Yu., Paraskiv A. A., Chuzhikova-Proskurnina O. D. Man-made plutonium radioisotopes in the salt lakes of the Crimean Peninsula. Journal of Oceanology and Limnology, 2018, vol. 36, iss. 6, pp. 1917–1929. https://doi.org/10.1007/s00343-018-7312-5
Zhang K., Pan S., Liu Z., Li G., Xu Y., Hao Y. Vertical distributions and source identification of the radionuclides 239Pu and 240Pu in the sediments of the Liao River estuary, China. Journal of Environmental Radioactivity, 2018, vol. 181, pp. 78–84. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.10.016
Zheng J., Liao H., Wu F., Yamada M., Fu P., Liu Ch., Wan G. Vertical distributions of 239+240Pu activity and 240Pu/239Pu atom ratio in sediment core of Lake Chenghai, SW China. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2008, vol. 275, iss. 1, pp. 37–42. https://doi.org/10.1007/s10967-006-7001-2
