Геохимический анализ подземных вод и биосред в долинах рек Обусы, Осы и Иды

При геохимическом мониторинге природных сред широко практикуется изучение геохимических особенностей различных компонентов ландшафтов, являющихся хорошими индикаторами трансформации природных сред. Результаты биогеохимического исследования широко используются в геохимическом мониторинге территории.

Для обеспечения систематического контроля экологического состояния территории используют волос человека, который легко отбирается, долго хранится и является депонирующей сре- дой для большинства микроэлементов. Исследования микроэлементного состава биологических тканей населения, проживающего на различном расстоянии от источников загрязнения, позволяют оценить дальность выбросов и выявить их специфику. По данным Б.А. Ревича [10], микро-элементный состав биосубстратов взрослых и детей, проживающих в фоновых районах различных регионов страны, различается незначительно, что свидетельствует о его относительной стабильности в различных географических зонах. Изменение микроэлементного состава тка- ней человека соответствует элементному составу техногенных геохимических аномалий в местах проживания людей.

Антропогенные источники в зависимости от мощности и характера производства могут влиять на изменение геохимических особенностей территорий на локальном уровне и в глобальном масштабе [2]. Производственная деятельность способствует появлению в окружающей среде отдельных районов аномального содержания химических элементов, формирующих техногенные геохимические ландшафты, а при накоплении радиоактивных элементов – радиогеохи-мические провинции [11].

Исследованиями установлено, что элементарный состав волос отражает специфику техногенных ореолов загрязнения. Эти работы показывают зависимость содержания ряда элементов в волосах человека от наличия различных производственных объектов, причем наблюдается общая тенденция снижения высокого содержания элементов при удалении от объекта, независимо от возраста человека.

Учитывая высокую чувствительность биоиндикаторов и депонирующие свойства волос человека, можно использовать их элементный состав для картирования техногенных ореолов за- грязнения, зонирования территорий по степени благоприятности для проживания человека.

При анализе элементного состава волос необходимо учитывать множество факторов (физиологическое состояние организма, возраст, пол, пути поступления элементов).

Нами были проведены геохимические исследования накипей подземных вод на территории Осинского района Иркутской обрасти в долине реки Обусы, где в 1982 г. был проведен подземный ядерный взрыв (ПЯВ) «Рифт – 3». В районе ПЯВ «Рифт-3» проводился радиоэкологический мониторинг загрязнения воздуха, воды, почвы и дикоросов за 20-летний период [8].

Для биогеохимических исследований в Осинском и Боханском районах нами проводился отбор волос и крови у коренных жителей в возрасте до 17 лет, родители которых были подвергнуты техногенному радиационному воздействию от ПЯВ «Рифт-3». Всего было отобрано 38 проб, из них 3 пробы в Боханском районе. Отбор проб производился по методике А.А. Киста и Л.И. Жука [3]. Заборы венозной крови у подростков проводились медиками Осинской ЦРБ под руководством главного врача А.В. Пирановой. Населенные пункты, где проводился отбор проб, указаны на рисунке 1.

Рис. 1. Картосхема территории отбора проб волос и крови у подростков в долинах рек Обусы, Осы и Иды

Пробы биосред (рис. 1) анализировались в ядерно-геохимической лаборатории методом инструментального нейтронно-активационного анализа (ИНАА) с использованием исследова- тельского ядерного реактора Томского политехнического университета на 27 элементов. Лаборатория входит в состав центра, имеющего ак- кредитацию, а сами анализы выполнены по аттестованным методикам.

Одной из главных характеристик геохимической антропогенной аномалии является ее интенсивность, которая определяется степенью накопления элемента-загрязнителя по сравнению с природным фоном. Показателем уровня аномальности элементов является кларк концентрации (КК).

В результате исследования нами построены геохимические ряды (рис. 2, 3) по КК химических элементов в биосредах подростков с каж дой точки опробования (населенный пункт). Кларк концентрации химических элементов рассчитан по формуле: КК= С/Кф, где С - содержание элемента в накипях подземных вод или биосред (кровь, волосы) подростков Осинского и Боханского районов, Кф - фоновая концентрация элемента в накипях или в биосредах.

Картосхемы (рис. 2, 3) наглядно показывают содержание радиоактивных, щелочноземельных элементов и тяжелых металлов, превышающих фоновое значение [6].

овонукутский

Залари

БоОл за ч

АНГАРСК

М"I е хини

2L2LL_Lri_j- Алтарик 3 «Ее. J

12. Cr^Fe, jgSr, щ

ЗП- ^Fe1 Ci5-^Ki'1 02

Раздал ы

1. Big зтИлд 13

■■ ^1-U4

2- i i, т:11^^,, ;^ ‘ ^*" :2

■ - место пиоведения подземного ялепного взпыва Рифт-3

• - об 031 ш чет u ie i за с елею n>ix nvi iktob

1 Т^aT.d коэффициент концентрации элемента (показывает во сколько раз nnnlip^солеР³-³™¹⁶ элемента превышает региональный фон) ^

3ipof)l.l III I i I                                 ____________

'• L l . "Fi' । . - ^1

Ihicc зенпые ii; hki ы:

Чалив Обута: 1Ново- Кинно До. .....a pi кн Обусы; 2 (>буса.

3 Горкой ,4 Борсхзл, '

Долина реки Кутянка: 5

Кута inn.

Долина реки Кахи: ВХокта, 7Он] ой

Долина реки Осы: В Оса, дОкгосооЛО Шотой

Долина реки Иды: 11 С:короход

12 Бохан,1ЗХохорск 14Хандаган

54° \ш

■      .1 ■ Д' н , ■ . 1 11 । . .

1.1 '. -I|-H'.l     :

нт ,₄< 1 . '-’i Hl. ^Fb-,,Е». __tBi--_;N>. -Io м. ,.

:'“*./ *1 ,-⁴¹- Л^р -_u'ⁱ>- .l'¹- u.

18- Спи^^СИ^-Ч -гГеиуЕЬ^д

11-4.' I ■ I, 1.11 I ■ Fl-1 ■ " \ i. .I',.. .

b ¹ ' ' i ■         '' i । ■ I ^fJ ■ ■ _________________

:1 ' 1 I _/' 1   „['Г- "4

I ¹ I. ■ ■¹ i ■ ,-₇J - ■ ^₇. i i । । ■ Kb ■ -■

1" ' ■" .1-1'^{1 1}   ___________________________________

_Fja." :> г а н с к

21- ^ >’i za^bi i?F*ici9^^ri od^^Li — ¹ ■ Bj ■ ■ Na. _gRb ₂

I' ¹ - ■ _____________________

^]i ^t^^lisFOck

J J ■ 3 .     ■ i. -.- I-Ti ' ■ ■ F I ■ n- ,

(21^265^2123_________

14 Д. . -t' e ..Kb -и . ii ■ д

15 ^CI чI ■ 1 - 1

Рис. 2. Картосхема геохимических рядов в крови подростков населенных пунктов Осинского и Боханского районов

После расчета КК каждая выборка представляет собой набор относительных характеристик аномальности химических элементов, - геохимический ассоциативный ряд элементов с КК в порядке убывания. Такой набор позволяет дать качественную и количественную оценку геохимической ассоциации биосред подростков.

Залар*

Олой

Усть-Ордынский

Усолье-Сибирск!

О-’к

АНГАРСК

Багаганск

;258.^

Мег rssx"?

__104®КИРКУТСК оеонукутскии

СП 1-11, I __________|_ Алтарик з. а.» I

Тугутуй ...■ '"         ^

Бугульдейка

" 1 ... ,'T.i, tZli, 4Б1, ,

J ' 'и'"11

■zUa

' KijHs.,* л,,Г-,.- 1,2

О 28 FPf,Sl,rf 1,

ЗБаяндай

Н. F-, ^L, ,' J I. hTI-Je ,r.| ■ e I' .1] I .II, ■   ., I

Iv/.l

34. P^^El';] iZlti ^Cjj

Раздал be.

■ - место ггоовеления подземного япеоного взпыва Рифт-J ф- обо :начение населенных пунктов

/г-лкмии в волосах превышающий региональный фон l.T4rj коэффициент концентрации элемента (показывает во сколько раз ц^фр 1 содержание элемента превышает региональный фон) ^

проб...... 11—2                        1

Паче. Kill ЕВК; 1 п 1 Ж I ы:

Залив Обуса: 1 Ново-Ленино Долина реки Обугы: 2 (Эбуса, 3 I 'орхон А Борохал, Долина реки куганка: 5 Кутанка, Долина реки Кахи: бХокта, !7Онгой

Долина реки О гы: 8 Оса.

9 Ош осор.ЮШотой

Долина реки Иды: 1К короход 12 Бохан ДЗХохор ск. 14^81 шагай

±^ti^

4 Si, jFe, т' .1, > [цП in Bi,,:i.i14

IL. С ii 1211] <В11

I- 1-15

21 :;., -Ei, । _________________

--   ‘.' ?- "..-■ 11tN>i J:,i i

-’■   I:5I'“]-' 'll111 ii

■;7"1 '

8 PI., /Zu,

16 Etii jZiijj 11^5^7 IS. Bi_J3Na_lT 19. ВгцГ<_Д15

Рис. 3. Картосхема геохимических рядов в волосах детей в долинах рек Осы и Иды

Из радиоактивных элементов в крови подростков Осинского и Боханского районов обнаружено содержание Sr 1,02-1,21. Содержание щелочноземельных элементов превышает КК в биосредах детей двух районов, так, например, в пос. Ново-Ленино содержание Ca превышает КК в 2 раза – 2,08. Это объясняется тем, что в пос. Ново-Ленино используют для питья подземные воды на глубине свыше 50 м. Геохимический анализ показал высокое содержание в крови подростков Cr, его значение в 10 раз выше в Осинском районе, в Боханском КК составил 0,3. Наибольшее содержание Cr в крови подростков Осинского района отмечено в селе Онгосор – 1,88, расположенного в долине реки Осы. Аномальное содержание Hg – 9,22 в крови подростков села Онгой долины реки Кахи Осинского района в 8 раз превышает КК по району.

В результате геохимического анализа волос подростков выявлено, что из радиоактивных элементов обнаружен Sr, содержание его повсеместно в отобранных пробах Осинского района, Кларк концентрации (КК) составляет от 2 до 4,2.

В биосредах подростков с. Скороход Боханского района Sr обнаружен в двух контрольных пробах – с Кларком концентрации 1,7; 9,5.

Из щелочноземельных металлов в крови подростков отмечен Ca. В Осинском районе этот показатель ниже, чем в Боханском. В волосах подростков Боханского района содержание Ca превышает в 3,5 раза средний Кларк концентрации с аномальным значением 3,9 в селе Скороход.

Отмечается аномальное содержание в волосах подростков тяжелых металлов – Cr, Hg. В контрольных пробах Боханского района КК тяжелых элементов в 2 раза выше, чем в Осинском районе. Так, содержание Hg в волосах детей, проживающих в долине реки Иды, составляет в селе Скороход – 5,6, в селе Хохорск – 2,3.

В Осинском районе наибольший КК ртути в районе взрыва – в селе Борохал – 3,5. Концентрация Cr отмечена в волосах подростков Осинского района повсеместно, высоких колебаний в значении нет.

В волосах подростков Боханского района наблюдаются резкие колебания в значении Cr, например, содержание Cr в волосах юношей села Скороход выше в 5 раз, чем у девушек, и составляет – 6,7.

Таким образом, в результате геохимического анализа биосред подростков Осинского и Боханского районов отмечаются следующие особенности: накопление Ca отмечено в крови и волосах мальчиков в районе взрыва «Рифт-3». Кальций распространен повсеместно в биосредах подростков по территории районов, но наблюдается тенденция – в крови Ca накапливается чаще, чем в волосах (с. Бохан, Оса, Онгой, Горхон и Борохал). Накопление Ca фиксируется чаще в волосах у девушек, чем у юношей (с. Онгой, Оса, Бохан и Хандагай).

В районе взрыва в с. Горхон, Борохал, а также в Онгое, Кутанке, Скороходе и Хохорске наблюдается накопление Sr в крови у юношей, в волосах Sr не обнаружено. В биосредах у юношей и девушек с. Оса и Скороход отмечено поступление Sr.

Из группы тяжелых металлов отмечено накопление Cr и Hg. В селах Горхон и Борохал отмечается тенденция поступления Сr в кровь и волосы юношей. В контрольных пробах Боханского района содержание Cr отмечено только в волосах юношей с. Скороход. У девушек содержание Cr в крови и волосах не превышает КК. Содержание Hg обнаружено в крови у подростков в селах Онгой, Оса, Ново-Ленино, Обуса, Боро-хал, Скороход. Высокое содержание ряда элементов в селе Горхон (рис. 4.).

Рис. 4. Содержание химических элементов в крови и волосах подростков Осинского района (шкала логарифмическая)

Таким образом, отметим, что в организм подростков Осинского и Боханского районов активно поступают радиоактивные, щелочноземельные элементы и тяжелые металлы. У юношей элементы чаще накапливаются в крови, а у девушек в волосах, есть элементы, присутствующие во всех биосредах.

В долинах рек Обусы, Осы и Иды, в Ангарской лесостепи, на правобережье Братского водохранилища, в пределах Ангаро-Ленского артезианского бассейна нами была проведена предварительная оценка качества питьевых вод с использованием геохимического анализа накипи.

В геологическом строении региона исследования участвуют палеозойские гипсово-соленосно-карбонатные, юрские угленосные терригенные и кайнозойские терригенные формации, слагающие осадочный чехол юга Сибирской платформы.

В зоне подпора Братского водохранилища в районе подземного ядерного взрыва (ПЯВ) «Рифт-3» произошло нарушение палеозойских карбонатных пород с залежами гипсов и каменной соли, которые активно выщелачивались и усилили карстовые и оползневые процессы [9].

В артезианском бассейне вдоль зоны разломов глубинные напорные рассолы достигают поверхности в виде субаэральных родников, или скрытых выходящих на днище рек и озер очагов разгрузки. Они известны в Осинском и Боханском районах по долинам р. Унги, Осы и на побережье Братского водохранилища. Очаги разгрузки рассолов ухудшают качество пресных грунтовых вод и усиливают экологическую напряженность. По данным П.В. Коваля [4], только 10% проб удовлетворяют требованиям по 25 нормируемым параметрам, 90% неблагоприятны для потребления по 2-7 параметрам. Среди неблагоприятных параметров суммарное содержание элементов 1-го и 2-го классов опасности, содержание Mg, Fe, нитратов и сульфатов, высокая минерализация, жесткость (Ca+Mg) и величина pH. По микрокомпонентному составу (Hg, Pb, Cd, Sr, Ba) подземные воды Осинского района также неблагополучны.

Опасность для здоровья населения представляют минерализованные воды с повышенным содержанием Rn. В источниках для водоснабжения населения выявлено около 100 аномалий Rn, превышающих ПДК в 10-100 раз, связанного с естественным радиационным фоном горных пород. Такие источники Rn известны в Баяндаев-ском (в селах Зун-Булан, Ользон, Олой, Загатуй и др.), Аларском (с. Высоцкое), Боханском (с. Александровское) районах.

В результате подземного ядерного взрыва «Рифт-3» в зоне разлома закарстованных трещиноватых карбонатных пород кембрия произошел разрыв сплошности геологических пластов, дробление горных пород, прорыв глубинных напорных минерализованных вод в горизонт грунтовых питьевых вод. Образовалось несколько восходящих, быстро исчезнувших родников и мочажин в долине р. Обусы [5].

Результаты исследования осадков В.И. Медведевым [7] показали, что по мере приближения к объекту «Рифт-3» на расстояние 15-20 км плотность осадка Cs ¹³⁷ возрастает до 50 мKu/км ² , что объясняется ландшафтными условиями и влиянием ПЯВ. По нижним частям бортов долины р. Обусы от объекта «Рифт-3» на запад, в соответствии с преобладавшим в день взрыва направлением ветра (восточного), на расстояние 12 км через населенные пункты Борохал и Гор-хон протягивается цепочка пунктов опробования с аномально высоким уровнем загрязнения почв: Cs ¹³⁷ - 80-100 мКu/км ² , Sr ⁹⁰ -до 57 мКu/км ² и P – до 4,9 Бк/кг. Вблизи села Борохал загрязнение пашни Cs ¹³⁷ достигает 89 мКи/км ² [7].

В результате радиоэкологического мониторинга установлено, что современная радиационная обстановка ландшафтов в районе проведения взрыва не отличается в целом по региону. Содержание техногенных радионуклидов, например Cs ¹³⁷ , Sr ⁹⁰ , в подземных и поверхностных водах не превышает безопасных уровней. Содержание Cs ¹³⁷ в донных осадках ручья Синта правого притока р. Обусы, в эпицентре взрыва, колеблется в пределах 1,9-12 Бк/кг (при региональном фоне – 10 Бк/кг) [5].

В результате проведенного исследования выявлены геохимические локальные аномалии, связанные с разгрузкой подземных вод [1]. Например, природные воды Осинского района имеют повышенную минерализацию с увеличением ее в устьях рек Обусы и Осы – 2258,2 м/л, что в 2 раза превышает ПДК. В питьевых водах района характерно накопление макро- и микроэлементов [5], связанное с карбонатными соле- носными, гипсоносными и нефтегазоносными источниками Осинского района.

Установлены признаки истечения Sr ⁹⁰ из взрывной камеры по слабому накоплению (3,810,8 Бк/кг) в сухих остатках минерализованных вод из 4 скважин, вблизи объекта «Рифт-3», в селах Борохал, Горхон, Обуса и Оса.

Выявлены повышенные концентрации Cs ¹³⁷ – 72 Бк/кг в почвах вокруг скважины «Рифт-3» и Pu ^239,240 – 2,4 Бк/кг, превышающие глобальный фон в 2 и 10 раз соответственно [7, 8]. В подземных водах из функционирующих скважин сел Горхон, Ново-Ленино и Оса (6 проб) и мочажин вблизи скважины «Рифт-3», питающихся за счет подтока вод, по зонам тектонических нарушений и трещиноватости пород (3 пробы), установлены наибольшие содержания трития в воде около скважины взрыва «Рифт-3» [5].

Таким образом, проведенные радиоэкологические исследования [7, 8] свидетельствуют о том, что ПЯВ «Рифт-3» сопровождался поступлением в окружающую среду ряда техногенных радионуклидов. Об этом свидетельствуют данные по изучению цитогенетических показателей у жителей прилегающих сел и оценка дозовой нагрузки на человека [5] с использованием гос-тилованного метода ЭПР-спектрометрии по эмали зубов.

Содержание химических элементов в солевых отложениях Иркутской области представлено на диаграмме (рис. 5). Накипи вод Иркутской области – карбонатные образования со средним содержанием Ca – 34%. Значение Ca колеблется от 24,4 до 64,95%. Высокое содержание Ca (58,44 и 64,95%) в накипи вод сел Тараса и Ти-хоновка. Воды отличаются низким содержанием Fe. Значение его колеблется от 0,006-0,207%, среднее значение – 0,07%.

В накипи подземных вод высоки содержания Sr – от 2810 до 12851 мг/кг. Наибольшие концентрации Sr выявлены в накипи сел Новая Ида – 12851, Бохан – 11949 и Обуса – 10734 мг/кг.

Накипи подземных вод Иркутской области отличаются повышенным фоном U (5,9 мг\кг). Выделяется ряд сел с повышенными концентрациями U в накипях: Тихоновка – 32,91 мг/кг, Ново-Ленино, Обуса – 12,71 мг/кг, Новая Ида – 12,56 мг/кг, Бохан – 12,3 мг/кг (рис. 5).

Фоновый уровень Th ниже предела обнаружения (<0,05). Выделяются аномальные содержания Th: Ново-Ленино – 0,20 мг/кг, Хохорск – 0,10 мг/кг, Заглик – 0,08 мг/кг и Укыр – 0,07 мг/кг.

Ca

Th

Sr

Рис. 5. Диаграммы распределения микроэлементов в сухих остатках проб (накипи) питьевых подземных вод на юге Иркутской области

и

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 121314151617181920

Примечание: по оси абсцисс - населенные пункты 1 - Бохан; 2 - Северный; 3 - Южный; 4 - Усть-Тараса; 5 -Тараса; 6 – Шунта; 7 – Хохорск; 8 – Укыр; 9 – Тихоновка; 10 – Заглик; 11 – Новая Ида; 12 – Буреть; 13 – Але-скандровск; 14 – Ново-Ленино; 15 – Майск; 16 – Ирхидей; 17 – Оса; 18 – Обуса; 19 – Борохал; 20 – Горхон.

Повышенные содержания U и Th выявлены в накипи речных вод Обусы в селах Борохал – 1,83 и 0,18 мг/кг и Горхон – 2,47 и 0,12 мг/кг.

Радиохимическая типизация накипи позволяет выделить 3 области населенных пунктов с нарушенным соотношением радиоактивных элементов в накипи.

Рис. 6. Радиохимическая типизация накипей подземных вод населенных пунктов по Th/U отношению в Осинском и Боханском районах

Примечание. Радиохимические поля: I - Th/U 0,05-1,0: 19 - Борохал, 20 - Горхон; II - Th/U 0,01-0,03: 4 -Усть-Тараса, 5 – Тараса, 7 – Хохорск, 10 – Заглик, 13 – Александровск, 14 – Ново-Ленино; III – Th/U 0,0020,007: 1 – Бохан, 2 – Северный Бохан, 3 – Южный Бохан, 6 – Шунта, 8 – Укыр, 9 – Тихоновка, 11 – Новая Ида, 12 – Буреть, 15 – Майск, 16 – Ирхидей, 17 – Оса, 18 – Обуса.

Выявлено три участка по величине Th\U (рис. 6). Первый характеризуется сравнительно высоким значением тория и низким содержанием урана при величине Th/U отношения 0,05-1,0. Второй участок устанавливается повышенным значением тория (наибольшее в дер. Шунта – 0,10 мг/кг, пос. Ново-Ленино – 0,20 мг/кг) и среднее значение урана с величиной Th/U 0,010,03. Третий участок (Th/U от 0,002-0,007) обусловлен повышенным содержанием урана (пос.

Тихоновка – 32,91 мг/кг, микрорайон Северный пос. Бохан – 12,89 мг/кг) и низким содержанием тория (<0,05 мг/кг).

Последняя комплексная аномалия дополняется аномалией в накипях питьевых вод с. Тихо-новка с высокими содержаниями Ca – 64,95 %; U 32,9 (рис. 6), La 1,55, Се 4,8, Ва 888 мг/кг (рис. 7), а также наибольшей величиной отношений Се/Еu – 480, La+Ce/Yb+Lu – 90,7.

La

Ce

Sc

Zn

Cr                                 Ba

Co

Рис. 7. Диаграммы распределения микроэлементов в солевых отложениях питьевых вод в Боханском и Осинском районах

Эта аномалия, вероятно, характеризует естественную ассоциацию элементов юрских угленосных пород с пластами углей. Необходимо уточнение природы этой аномалии на возможное смешивание грунтовых вод в с. Тихоновка с выходами по разлому глубинных минерализованных вод артезианского бассейна.

Выявлена комплексная аномалия в накипи питьевых подземных вод сел Ново-Ленино и Обуса. В пробах накипи этих сел содержится повышенная концентрация U, Th, Ce, Sc, Br, Sr (рис. 5, 7). В накипи питьевых вод с. Ново-

Ленино выявлены аномально высокие содержания Co – 3,24, Cr – 11,4 мг/кг и Ta – 1,1 мг/кг. Самое высокое отношение суммы легких (La+Ce) и тяжелых (Yb+Lu) лантаноидов – в пос. Ново-Ленино – 119,6; Обуса – 93, Ce/Eu – в пос. Ново-Ленино – 500; в с. Обуса – 420 (рис. 8).

Населенные пункты: 1 - Бохан; 2 - Северный; 3 - Южный; 4 - Усть-Тараса; 5 - Тараса; 6 - Шунта; 7 - Хо-хорск; 8 – Укыр; 9 – Тихоновка; 10 – Заглик; 11 – Новая Ида; 12 – Буреть; 13 – Александровск; 14 – Ново-Ленино; 15 – Майск; 16 – Ирхидей; 17 – Оса; 18 – Обуса; 19 – Борохал; 20 – Горхон

Рис. 8. Диаграммы отношения суммы легких лантаноидов к сумме тяжелых в солевых отложениях Иркутской и Томской областей

Эти геохимические показатели в подземных питьевых водах сел могут отражать влияние минерализованных вод гипсово-соленосно-карбонатных пород, подверженных радиоактивному загрязнению от ядерного взрыва. Высокие содержания Ta (1,1 мг/кг), Hf (0,56 мг/кг), Th (0,20 мг/кг) и легких лантаноидов – La – 1,22 и Се – 5 мг/кг, возможно, связаны с проявлениями редкометалльных россыпей.

Вблизи ПЯВ «Рифт-3» в накипи вод р. Обу-сы, которыми питается население сел Борохал и Горхон, выявлена комплексная аномалия, представленная аномальными концентрациями U – 1,83 и 2,37 мг/кг, повышенными – Th 0,18 и 0,12 мг/кг, Sm – 0,17 и 0,07 мг/кг, Lu – 0,19 и 0,01 мг/кг, La – 1,53 и 1,08 мг/кг, Eu – 0,1 и 0,07 мг/кг и высокими – Sc 0,262 и 0,248 мг/кг, Zn – 2272 и 2223 мг/кг и низким Sr – 667 и 744 мг/кг.

Обращает на себя внимание увеличение концентрации многих редких земель (La, Sm, Eu, Lu) от села Горхон к селу Борохал, по мере приближения к району ПЯВ.

По величине отношения Th/U <1, характеризующего урановую природу солевых отложений, выделяются села Борохал и Горхон (0,01 и 0,05) и другие села районов (0,006-0,02). По индикаторному отношению суммы легких лантаноидов (La+Ce) к сумме тяжелых (Yb+Lu) выявлено, что наименьшее отношение лантаноидов в солевых отложениях присутствует в селах Гор-хон и Борохал (рис. 8), а наибольшее (119,6, 93 и 90,7) – в селах Ново-Ленино, Обуса и Тихоновка соответственно. Понижены отношения Ce/Eu (170) для накипи сел Борохал и Горхон. Эта аномалия с ураново-редкоземельной ассоциацией дополняет раннее выявленные [6, 7, 8] признаки истечения техногенных радионуклидов при ПЯВ «Рифт-3».

Нам представляется, что питьевые воды р. Обусы связаны с глубинными подземными водами вдоль разлома от места ПЯВ, где произошел выброс техногенных радионуклидов, которые из взрывной камеры, по-видимому, продолжают поступать по разлому в подземные воды долины р. Обуса и оттуда – в речные, которые используют жители указанных сел.

Геохимический анализ накипей подземных вод и биосред подростков в долинах рек Осы и Иды показал следующие результаты. В накипях обнаружен Co, в биосредах он замещается Hg, например, в селе Борохал отмечено аномальное содержание Co – 6,9 в накипях и Hg в биосредах с коэффициентом концентрации 3,5. Данные особенности наблюдаются в с. Хохорск (Co – 1,2 в накипях, Hg – 2,3 в волосах подростков) и п. Бохан (Co – 2,9). Тяжелые металлы Hg и Сo отмечены почти во всех пробах биосред, в накипях содержание данных элементов не превышает КК.

Стронций чаще накапливается в крови подростков, чем в волосах. Кларк концентрации Sr варьируется незначительно, так, в селах Обуса – 1, Оса – 1,05, Кутанка – 1,1, Бохан – 1,04. Отмечено аномальное содержание Sr в волосах под- ростков в с. Оса (КК – 4,2). Содержание Sr в накипях на порядок выше, чем в биосредах в селах Обуса – 1,9, Оса – 3,7, Кутанка – 1,02, Бохан – 1,3. Миграция Sr в организм подростков отмечена через питьевые воды, наблюдается прямая зависимость поступления Sr в организм подростков.

Обратная зависимость поступления U отмечена в накипях подземных вод в селах Ново-Ленино (КК – 2), Обуса (2), Горхон (3,1), Оса (2,6), Бохан (2,2).

Щелочноземельные элементы обнаружены как в накипях, так и в биосредах, наблюдается прямая зависимость поступления в организм подростков.

Редкоземельные элементы зафиксированы в накипях, например, в с. Обуса аномальное содержание Lu – 23,01 и Се – 1,8; Сr – 38,1. В биосредах редкоземельные элементы фиксируются с меньшим показателем (в крови Hf – 2,4 в с. Шотой; Cr – 1,7 в с. Онгой, 1,9 в с. Оса, 1,3 в с. Онгосор; и Ce – 1,3 в п. Бохан).

В долине реки Иды в контрольных пробах биосред наблюдается прямая зависимость поступления элементов из питьевых источников в организм подростков поселка Бохан – Sr, Br, Rb, Ca, Na, Ce и обратная зависимость высокой концентрации – U, Co, La, As, Ag, Ba в организме человека, нежели в накипях водных источников.

Выводы

• 1.    Накипи подземных вод Осинского и Боханского районов отличаются повышенным фоновым содержанием U и его высококонтрастными аномалиями, а также аномалиями редкоземельных элементов, что характеризует естественную природу минерализованных вод артезианского бассейна нижнепалеозойских гипсово-соленосно-карбонатных пород и вод верхнего яруса угленосных терригенных отложений юры.

• 2.    В ходе исследования установлены новые геохимические признаки возможного радиоактивного загрязнения накипи подземных и речных вод долины р. Обусы, связанные с ПЯВ «Рифт-3». Повышенные уровни содержания U, редких и редкоземельных элементов в накипи питьевых вод сел Борохал и Горхон могут свидетельствовать о связи этих вод с подземными водами эпицентра ядерного взрыва, загрязненных техногенными радионуклидами. Эти данные хорошо дополняют ранее установленное влияние подземного ядерного взрыва на окружающую среду и здоровье местного населения.

• 3.    Установлена прямая зависимость поступления Са, Na, Fe и Sr из подземных вод в био-

• среды подростков, проживающих в долине реки Иды. Выявлена обратная связь поступления U в биосреды селах Ново-Ленино, Обуса, Горхон и пос. Бохан.

Таким образом, экологические последствия ПЯВ «Рифт-3» имеют локальный характер воздействия, об этом свидетельствуют ранее проведенные исследования, которые говорят о содержании радиостронция в моче человека, в костной ткани КРС, зафиксирована индивидуальная доза облучения эмали зубов людей и хромосомные аберрации, а также мониторинг природных сред. В результате наших исследований отмечено, что повышенное содержание U в накипи речных вод Обусы примерно в 2,7 раза ниже фоновых в подземных водах районов. Высоко содержание U и редких земель в накипях вод близ сел Горхон и Борохал, отмечено содержание Sr и Th. Наблюдается тенденция поступления Sr в кровь подростков, в накипи его значение выше, чем в биосредах.