Пространственное распределение 90Sr и 137Cs в почве наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС

Автор: Панов А.В., Титов И.Е., Коржавин А.В., Кречетников В.В., Коржавина Т.Н.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 3 т.34, 2025 года.

Бесплатный доступ

На основе созданной сети радиоэкологического мониторинга оценено содержание наиболее радиологически значимых техногенных радионуклидов в почве наземных (антропогенной, природных и аграрных) экосистем 30километровой зоны влияния Белоярской АЭС в 2013 и 2019 гг. В модуле ArcMap 10.5 пакета ArcGIS разработан проект геоинформационной системы (ГИСпроект) пространственного распределения мощности амбиентного эквивалента дозы (МАЭД), а также плотности загрязнения 90Sr и 137Cs почвенного покрова в районе размещения атомной станции. Выделены участки в Ольховском болоте санитарнозащитной зоны АЭС с повышенными до 37 раз уровнями МАЭД по сравнению с региональными показателями. В это болото много лет сбрасывались технологические воды Белоярской АЭС, содержащие техногенные радионуклиды. Плотность загрязнения почв 137Cs в Ольховском болоте достигает в среднем 2,4 МБк/м2, 90Sr – 23 кБк/м2. По степени снижения содержания 137Cs в почвенном покрове наземные экосистемы района размещения Белоярской АЭС располагаются в ряд: Ольховское болото, леса, луга, антропогенные участки, целинные земли, огороды, пашня. Локальные участки с повышенной плотностью загрязнения 90Sr (23 кБк/м2) отмечены в южном направлении от Белоярской АЭС на расстоянии 1025 км и обусловлены как выбросами реакторов её первой очереди, так и влиянием ВосточноУральского радиоактивного следа от аварии на ПО «Маяк». Соотношение 137Cs/90Sr в почвах района размещения Белоярской АЭС составляет в среднем 3,3. Это выше показателя глобальных радиоактивных выпадений (1,6) и объясняется воздействием предприятий ядернотопливного цикла Уральского региона в начальный период их работы.

Еще

Атомные электростанции, антропогенные экосистемы, природные экосистемы, аграрные экосистемы, техногенные радионуклиды, радиоэкологический мониторинг, плотность загрязнения, геоинформационные экосистемы, радиобиология, охрана окружающей среды и безопасность

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/170210837

IDR: 170210837   |   УДК: 504.054:621.039:539.16   |   DOI: 10.21870/0131-3878-2025-34-3-61-73

Текст научной статьи Пространственное распределение 90Sr и 137Cs в почве наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС

Обеспечение радиационной безопасности человека и биоты в районах размещения атомных электростанций (АЭС) является одной из ключевых задач развития мировой ядерной энергетики [1, 2]. Поэтому при эксплуатации АЭС большое внимание уделяется контролю за выбросами и сбросами техногенных радионуклидов в атмосферу, водные, наземные природные и аграрные экосистемы. Оценка радиационной обстановки в зоне влияния атомной станции проводится на сети радиационно-экологического мониторинга, который является локальным и включает два основных направления: контроль источника загрязнения и наблюдение за состоянием окружающей среды [3, 4].

Вследствие несовершенства систем очистки выбросов и сбросов радионуклидов в окружающую среду, на ранних этапах развития ядерных технологий вблизи ряда АЭС образовались локальные участки с повышенным уровнем радиоактивности. Примером такого радиационного

Панов А.В.* – и.о. директора, д.б.н., проф. РАН. ОИАТЭ. Титов И.Е. – науч. сотр.; Кречетников В.В. – науч. сотр. НИЦ «Курчатовский институт» – ВНИИРАЭ. Коржавин А.В. – ст. науч. сотр., к.в.н.; Коржавина Т.Н. – ст. инж., к.п.н. ИЭРиЖ УрО РАН.

наследия является Ольховское болото рядом с одной из старейших в России Белоярской АЭС. Эта АЭС введена в эксплуатацию в 1964 г., став одним из первых промышленных ядерных объектов в мире [5]. Уникальность Белоярской АЭС заключается в длительности её непрерывной работы и в разных типах используемых реакторных установок. Начав свою работу с тепловых водографитовых канальных реакторов (АМБ-100 и АМБ-200), в 1980 г. технология производства электроэнергии была изменена на применение реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем (БН-600) и с 2016 г. БН-800. БН-800 в настоящее время является наиболее крупным энергоблоком такого типа в мире.

В первые годы эксплуатации на Белоярской АЭС тепловых реакторов АМБ произошёл ряд инцидентов и аварийных ситуаций, которые приводили к сбросам и выбросам повышенных активностей радионуклидов в окружающую среду [5, 6]. На основе результатов многолетних радиоэкологических исследований наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС показано наличие в них участков с повышенным, по сравнению с региональным фоном, содержанием в почвенном покрове техногенных радионуклидов [7-9]. Это привело к необходимости детальной оценки пространственного распределения основных радиологически значимых радиоизотопов в наземных экосистемах 30-километровой зоны влияния атомной станции. Был значительно расширен как диапазон анализируемых наземных экосистем, включая антропогенную (площадка АЭС), природные (леса, луга, болото), аграрные (пашня, целина, огороды), так и количество точек пробоотбора. Полученные результаты позволили дать комплексную характеристику загрязнения техногенными радионуклидами почвенного покрова в районе размещения Белоярской АЭС, а также определить причины возникновения участков с повышенными уровнями радиоактивности.

Приоритетной задачей ведения мониторинга в районах размещения АЭС является оптимизация информационных потоков радиоэкологических данных, их обработки и представления для принятия обоснованных решений по управлению такими территориями. Для этого актуально использование геоинформационных систем (ГИС) в качестве ключевых компонентов моделирования, анализа и визуализации пространственно-распределённых данных, в том числе оценки последствий радиоактивного загрязнения окружающей среды [10, 11].

Целью работы стал анализ пространственного распределения техногенных радиоизотопов в почвах антропогенной, природных и аграрных экосистем 30-километровой зоны влияния Белоярской АЭС на основе ГИС-проекта результатов радиоэкологического мониторинга.

Материалы и методы

В соответствии с международными [3, 4] и российскими [12-14] рекомендациями в 2013 г. в районе размещения Белоярской АЭС проведено комплексное обследование и создана сеть радиоэкологического мониторинга наземных экосистем [15, 16]. На различном расстоянии и направлениях от атомной станции заложены контрольные участки в антропогенной (15), природных (44) и аграрных (76) экосистемах (табл. 1).

Количество контрольных участков и их размещение являлось достаточным для пространственной характеристики уровней содержания техногенных радионуклидов в почве наземных экосистем (рис. 1). В 2019 г. число контрольных участков было оптимизировано до необходимого минимума.

Исследования проводили в одно время года (август) на этапе завершения строительства реактора БН-800 (2013 г.) и через три года после начала его промышленной эксплуатации (2019 г.).

Это дало возможность оценить многолетнее влияние работы реакторов АМБ-100, АМБ-200 и БН-600 на наземные экосистемы, а также изменение радиоэкологической ситуации после начала работы БН-800.

Таблица 1

Количество точек отбора проб почв на сети радиоэкологического мониторинга наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС

Тип экосистемы (локация)

Экосистема (агроценоз)

Год отбора проб

2013

2019

Площадка Белоярской АЭС (0-3 км)

Антропогенная

15

9

Природные экосистемы (3-30 км)

Лесная

27

26

Лугопастбищная

13

13

Болото

4

2

Аграрные экосистемы (5-30 км)

Пашня

27

14

Целина

36

9

Огород

13

6

Всего

135

79

Рис. 1. Карта-схема сети радиоэкологического мониторинга наземных экосистем в 30-километровой зоне влияния Белоярской АЭС (^– АЭС; о – точки пробоотбора).

На контрольных участках измеряли мощность амбиентного эквивалента дозы (МАЭД) дозиметром ДКГ-01 СТАЛКЕР с одновременным определением географических координат и отбирали образцы почвы массой 2-3 кг. В природных экосистемах и на целинных участках агроэкосистем отбирали верхний слой почвы глубиной 0-10 см, на пашне и огородах – пахотный горизонт глубиной 0-20 см. Образцы почвы высушивали, удаляли камни и органические остатки. Далее почву просеивали через сито 2 мм для получения готового к измерению образца. В пробах почвы оценивали содержание 90Sr и 137Cs. В регионе исследования почвенный покров складывается из дерново-подзолистых, серых и тёмно-серых почв. На западе и юге встречаются чернозёмы выщелоченные. Гранулометрический состав почв включает лёгкие и средние супеси, а также суглинки преимущественно слабокислые или близкие к нейтральным [15, 16].

Для оценки пространственного распределения радионуклидов в почвенном покрове наземных экосистем в районе Белоярской АЭС разработан ГИС-проект радиационно-экологического мониторинга. ГИС-проект создан в модуле ArcMap 10.5, входящим в состав пакета ArcGIS. Его объектами являются атрибутивные таблицы для хранения пространственно-ориентированный информации о содержании радионуклидов в почве и электронные карты для визуализации результатов мониторинга. ГИС-проект позволяет проводить пространственный анализ данных, включая расчёт плотности загрязнения радионуклидами и расстояния от АЭС. Все географические данные в ГИС-проекте приведены к единой системе координат – WGS 84 [18]. При создании карт, отображающих пространственное распределение радионуклидов в наземных экосистемах, использовались методы обратно взвешенных расстояний и Кригинга [19]. ГИС-проект открыт для внесения новых и редактирования существующих данных.

Результаты

За период наблюдений 2013 и 2019 гг. в районе размещения Белоярской АЭС показатели МАЭД в наземных экосистемах, за исключением Ольховского болота, варьировали в диапазоне от 0,06 до 0,16 мкЗв/ч. В болоте уровень МАЭД был существенно выше – 0,12-1,5 мкЗв/ч, в зависимости от места отбора проб. Причиной этому является большой запас радиоактивности, накопленной в Ольховском болоте за многие годы сброса в него технологических вод АЭС. Средние показатели МАЭД в 30-километровой зоне влияния атомной станции варьируют по разным экосистемам (кроме Ольховского болота) в более узких пределах. Несколько выше средняя МАЭД (0,12-0,14 мкЗв/ч) отмечена в антропогенной экосистеме вблизи площадки атомной станции. В природных наземных экосистемах МАЭД ниже и достаточно стабильна (около 0,11 мкЗв/ч), а минимальна в агроэкосистемах (0,09-0,11 мкЗв/ч). В Ольховском болоте показатель МАЭД является максимальным и превышает средний уровень для данного региона в 3-7 раз в зависимости от места пробоотбора. Поскольку повышенных значений МАЭД в наземных экосистемах, кроме Ольховского болота, за весь период наблюдений зафиксировано не было, можно говорить, что фактический уровень этого показателя в районе размещения Белоярской АЭС обусловлен преимущественно региональным техногенным фоном. По данным единой государственной автоматизированной системы мониторинга радиационной обстановки в районе Белоярской АЭС среднегодовая МАЭД в 2013-2019 гг. была в пределах 0,08-0,12 мкЗв/ч [17], что хорошо согласуется с полученными нами данными для 30-километровой зоны влияния атомной станции. Наглядное представление о формировании радиационной обстановки в зоне влияния Белоярской АЭС дают результаты пространственного распределения МАЭД в рамках созданного ГИС-проекта радио- экологического мониторинга (рис. 2).

Рис. 2. Пространственное распределение МАЭД в наземных экосистемах зоны влияния Белоярской АЭС (A – 2013 г., Б – 2019 г.), мкЗв/ч.

В юго-восточном направлении, в пределах 5 км от атомной станции, отмечается локальный участок с высокой МАЭД – территория Ольховского болота. Согласно розе ветров, в районе Белоярской АЭС летом он имеет преимущественно северо-западное направление, а зимой – югозападное. Видно, что по северо-западному вектору МАЭД несколько выше по сравнению с региональными показателями. Это объясняется выбросами радиоактивности от атомной станции в более ранний период её работы, поскольку с 2013 по 2019 гг. данный след по уровню МАЭД снизился. Также стоит отметить, что за пределами ближней зоны вокруг Белоярской АЭС (13 км) уровень МАЭД меньше, чем в целом по региону и отмечается тенденция по его дальнейшему снижению. Уменьшение МАЭД в районе размещения атомной станции после начала эксплуатации БН-800 демонстрирует отсутствие негативного влияния выбросов радионуклидов от нового энергоблока БН-800 на радиационную обстановку в районе размещения Белоярской АЭС.

Оценка содержания наиболее радиологически значимого 137Cs в почве зоны влияния атомной станции показала, что за период исследования во всех наземных экосистемах наблюдается снижение удельной активности радионуклида за счёт его распада и минимального дополнитель- ного поступления в результате деятельности Белоярской АЭС (табл. 2). Это говорит об улучшении радиационной обстановки после пуска нового реактора БН-800. В то же время вблизи атомной станции можно выделить участок – Ольховское болото. Как и в случае с МАЭД, на нём отмечены максимальные уровни удельной активности 137Cs в почвенном покрове. При этом, видна значительная вариабельность концентрации радионуклида в почве болота, достигающая более 300 раз.

Таблица 2

Удельная активность техногенных радионуклидов в почве наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС, Бк/кг

Экосистема (локация)

Год

137 Cs

90 Sr

среднее

мин.

макс.

среднее

мин.

макс.

Площадка АЭС

2013

31

13

70

2019

28

15

50

Лесные

2013

125

19

425

6,8

3,5

10

2019

92

14

424

6,6

2,3

9,8

Лугопастбищные

2013

106

11

301

2019

86

8,5

253

Ольховское болото

2013

20089

154

57000

267

8,9

420

2019

7655

190

15120

150

11

289

Пашня

2013

12

2,8

39

4,7

0,5

12

2019

7,5

5,4

10

4,3

1,3

8,5

Целина

2013

38

6,3

97

4,5

0,2

11

2019

13

6,7

21

4,5

1,6

7,3

Огороды

2013

18

8,8

32

6,0

2,5

11

2019

11

4,3

17

6,4

1,3

12

Поскольку загрязнение почвы 137Cs в Ольховском болоте связано не с атмосферными выпадениями, а с переносом радионуклида поверхностными и грунтовыми водами от места сброса технологических вод из коллектора АЭС, можно утверждать, что основное загрязнение на данном участке санитарно-защитной зоны атомной станции происходило в период разлива вод в весеннее половодье и паводок. Поэтому значимым фактором в загрязнении 137Cs Ольховского болота является расстояние от источника сброса дебалансных вод и гидрологический режим данной экосистемы. Значительное снижение содержания радионуклидов в почве Ольховского болота за 6 лет (табл. 2) не связано с распадом изотопов, а говорит о высокой пятнистости загрязнения. Поэтому более точная пространственная характеристика и оконтуривание радиоактивного загрязнения этого участка санитарно-защитной зоны требует отбора большего количества почвенных образцов по сетке с шагом несколько десятков метров.

На втором месте по содержанию 137Cs в почве находятся природные (лесные и луговые) наземные экосистемы зоны влияния атомной станции. В отличие от Ольховского болота, в данных экосистемах основным путём поступления 137Cs являются газо-аэрозольные выбросы Белоярской АЭС и других региональных предприятий ядерно-топливного цикла (ЯТЦ). Удельная активность радионуклида в почвенных образцах природных экосистем достаточно близка (85-125 Бк/кг) и в среднем в 6 раз выше, чем в аграрных. Это обусловлено, с одной стороны, более близким расположением природных экосистем к приземлению факела выбросов от реакторов Белоярской АЭС, а с другой – формированием в лесных и луговых ценозах мощной дернины с развитой корневой системой, которая способствует удерживанию и накоплению в верхнем слое почвы природных экосистем основного количества техногенных радионуклидов, поступающих с атмосферными выпадениями. В аграрных экосистемах (пашня, огороды) ежегодная перепашка почвы приводит к перераспределению радионуклидов в корнеобитаемом слое и более интенсивной мигра- ции радиоизотопов. Стоит отметить, что на целинных участках агроэкосистем содержание 137Cs в среднем в 3,5 раза ниже, чем в природных луговых ценозах. Данный факт подтверждает, что многие из изученных целинных участков агроценозов ранее использовались под пашню, а разница в уровнях радиоактивного загрязнения с луговыми экосистемами показывает эффект от агротехнических мероприятий. В целом, по степени снижения средней удельной активности 137Cs в почвах наземные экосистемы района размещения Белоярской АЭС располагаются следующим образом: Ольховское болото – 13800 Бк/кг, леса – 110 Бк/кг, луга – 95 Бк/кг, антропогенные участки – 30 Бк/кг, целина – 25 Бк/кг, огороды – 15 Бк/кг, пашня – 10 Бк/кг.

На основе полученных данных по содержанию 137Cs в почве наземных экосистем оценены плотности загрязнения данным техногенным радиоизотопом исследуемых контрольных участков. Показатель плотности загрязнения 137Cs почвенного покрова (кроме Ольховского болота) слабо меняется как на расстоянии от АЭС, так и во времени. Средняя плотность загрязнения 137Cs наземных экосистем отмечена в пределах 1-10 кБк/м2. Это более чем в 3,5 раза ниже по сравнению с минимально установленной границей зон радиоактивного загрязнения (37 кБк/м2). Можно выделить два участка луговых экосистем, где плотность загрязнения 137Cs повышена (17 и 23 кБк/м2). Данные точки пробоотбра расположены в юго-восточном направлении от Белоярской АЭС на расстоянии 3 и 12 км. По всей видимости они сформировались в результате залповых газо-аэрозольных выбросов реакторов первой очереди Белоярской АЭС, поскольку были идентифицированы в 2013 г. до начала эксплуатации БН-800.

По данным других исследователей [7-9] в районе размещения Белоярской АЭС плотность загрязнения почвы 137Cs за счёт глобальных выпадений составляет в среднем 2,0 кБк/м2. Работа предприятий ЯТЦ Уральского региона повышает этот показатель до 4,5-7,0 кБк/м2, а в отдельных точках фиксировалась плотность загрязнения почвы 137Cs на уровне 10 кБк/м2. Таким образом, газо-аэрозольные выбросы Белоярской АЭС вносят незначительный вклад в увеличение радиоактивного загрязнения зоны влияния атомной станции по сравнению с региональным техногенным фоновым уровнем.

Плотность загрязнения 137Cs почвенного покрова в Ольховском болоте колеблется в пределах 1,0-5,7 МБк/м2 (среднее 2,4 МБк/м2) и более, чем в 400 раз превышает аналогичный показатель для других наземных экосистем. Поскольку в точках пробоотбора почв природных экосистем, расположенных вблизи Ольховского болота, повышенных плотностей загрязнения 137Cs не обнаружено, можно говорить об относительной радиационной безопасности этого участка локального радиоактивного загрязнения в санитарно-защитной зоне Белоярской АЭС. Несмотря на депонирование в болоте большого объёма радиоактивности, данная экосистема является своеобразным радиоэкологическим барьером на пути дальнейшего распространения техногенных радионуклидов в окружающей среде.

Визуализация в ГИС-проекте пространственного распределения плотности загрязнения 137Cs почвенного покрова демонстрирует в 2013 г. схожий с МАЭД северо-западный след, который несколько превышает региональный техногенный фон (рис. 3). По всей видимости, он связан с многолетними выбросами атомной станции в первый период её работы. На рисунке также отмечается локальный участок (Ольховское болото) с максимальной плотностью загрязнения 137Cs почвы и два очага с повышенными уровнями загрязнения в юго-восточном направлении.

Таким образом, за 6-летний период уровни загрязнения 137Cs почвенного покрова в районе размещения Белоярской АЭС снизились за счёт распада радионуклида. Локальные участки с повышенным, относительно регионального фона, уровнем загрязнения радиоизотопом сформиро- вались в первый период работы атомной станции, а ввод в эксплуатацию нового энергоблока БН-800 не приводит к значимому увеличению поступления 137Cs в наземные экосистемы.

Рис. 3. Пространственное распределение плотности загрязнения 137Cs почв наземных экосистем в зоне влияния Белоярской АЭС (A – 2013 г., Б – 2019 г.), кБк/м2.

Анализ почвы на содержание 90Sr проводили в большей степени для агроценозов с целью оценки радиационной безопасности ведения сельскохозяйственного производства в зоне влияния Белоярской АЭС (табл. 2). Среднее содержание 90Sr в почвенном покрове природных и аграрных экосистем (за исключением Ольховского болота) колеблется в достаточно узких пределах (4,3-6,8 Бк/кг). В Ольховском болоте, наоборот, отмечен широкий диапазон содержания 90Sr в почве в зависимости от места сброса технологических вод атомной станции при средних значениях 150-270 Бк/кг. Плотность загрязнения 90Sr почвенного покрова наземных экосистем в районе Белоярской АЭС (кроме Ольховского болота) в 2013 г. составила 1,1 кБк/м2, в 2019 г. – 1,3 кБк/м2. В регионе исследования за счёт глобальных выпадений плотность загрязнения почвы 90Sr составляет 1,0-1,5 кБк/м2. В результате деятельности уральских предприятий ЯТЦ она возрастает до 1,5-3,0 кБк/м2 [7-9]. Таким образом, можно говорить, что газо-аэрозольные выбросы Белоярской АЭС не приводят к значимому увеличению уровней загрязнения 90Sr наземных экосистем. В Ольховском болоте вариабельность плотностей загрязнения радиоактивным стронцием почвенного покрова высокая (0,9-42 кБк/м2) и определяется как расстоянием от источника сброса технологических вод атомной станции, так и степенью обводнения участков, где проводился пробоотбор почв. По данным работы [20] плотность загрязнения 90Sr почвенного покрова территории Ольховского болота варьирует в диапазоне от 2 до 49 кБк/м2 в зависимости от расстояния от коллектора, а соотношение плотностей загрязнения 137Cs/90Sr составляет 3-95 раз, что близко к результатам, полученным в настоящей работе. В целом, можно заключить, что в Ольховском болоте накоплено гораздо больше 137Cs, чем 90Sr.

Пространственная характеристика плотности загрязнения 90Sr наземных экосистем в районе размещения Белоярской АЭС, помимо Ольховского болота, позволила выделить несколько участков с повышенными в 2 раза (2,2-2,8 кБк/м2) уровнями загрязнения по сравнению с региональным фоном. Это агроценозы (преимущественно целина), расположенные на расстоянии

12-25 км от атомной станции в южном направлении (рис. 4). Поскольку данные участки отмечены в 2013 г. вблизи юго-восточного вектора выбросов АЭС, можно предположить, что их появление связано с её залповыми выбросами в ранний период работы.

Рис. 4. Пространственное распределение плотности загрязнения 90Sr почв наземных экосистем в зоне влияния Белоярской АЭС (A – 2013 г., Б – 2019 г.), кБк/м2.

Другой возможной причиной появления участков с повышенными уровнями загрязнения 90Sr может быть частичное влияние сформированного в результате аварии в 1957 г. на ПО «Маяк» Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС), где основным долгоживущим радионуклидом являлся радиоактивный стронций [21]. По официальным данным ось радиоактивного следа прошла на расстоянии 60-80 км от Белоярской АЭС в северо-восточном направлении. В 1957 г. плотность загрязнения 90Sr на участке ВУРСа между населёнными пунктами Богданович и Камышлов составляла от 3,7 до 18,5 кБк/м2 (0,1-0,5 Ки/км2). С учётом распада радионуклида к 2013 г. уровень загрязнения 90Sr должен был составить 0,96-4,8 кБк/м2, что близко к полученным нами результатам мониторинга для южной части сектора 30-километровой зоны влияния Белоярской АЭС. Учитывая, что повышенные концентрации 90Sr обнаружены в почве не в ближней зоне атомной станции, а на расстоянии более 10 км от неё, можно предположить, что определённый вклад в формирование локальных участков с повышенными уровнями загрязнения радионуклидом может вносить радиоизотоп стронция от ВУРСа.

Для понимания роли газо-аэрозольных выбросов Белоярской АЭС в поступление техногенных радионуклидов в окружающую среду важно сравнить соотношение 137Cs/90Sr в наземных экосистемах зоны влияния атомной станции с аналогичными параметрами, характерными для других предприятий ЯТЦ. Так, при глобальных радиоактивных выпадениях соотношение 137Cs/90Sr составляет около 1,6. В районе ПО «Маяк» оно колеблется в пределах 0,5-1,9, в зоне аварийных выпадений этого предприятия находится в диапазоне 0,014-3,3, на радиоактивно загрязнённых территориях в результате аварии на Чернобыльской АЭС – 4,5 [21]. Анализ соотношения 137Cs/90Sr в наземных экосистемах района размещения Белоярской АЭС (кроме Ольховского болота) показал, что в 2013 г. оно составляло в среднем 3,4, в 2019 г. – 3,1, т.е. было в 2 раза выше, чем при глобальных выпадениях и близко к соотношению, характерному для региональных пред- приятий ЯТЦ. Без учёта участков локальных загрязнений соотношение 137Cs/90Sr варьировало следующим образом: в зоне влияния Белоярской АЭС (30 км) – в пределах 2,6-2,7, в зоне наблюдения (13 км) и санитарно-защитной (3-5 км) зоне – в диапазоне 2,4-5,9. Таким образом, Белоярская АЭС несколько увеличила поступление техногенных радионуклидов в окружающую среду за счёт газо-аэрозольных выбросов в первый период своей работы только в санитарно-защитной и зоне наблюдения.

Заключение

Представленные результаты позволяют сформулировать ряд важных выводов о многолетнем влиянии Белоярской АЭС на загрязнение техногенными радионуклидами наземных экосистем в районе размещения атомной станции.

  • 1.    Радиационная обстановка в антропогенной, природных наземных и аграрных экосистемах 30-километровой зоны влияния Белоярской АЭС определяется многофакторным воздействием, включая: глобальные радиоактивные выпадения после испытаний ядерного оружия, многолетнюю деятельность предприятий ЯТЦ Уральского региона, а также выбросы и сбросы радионуклидов самой атомной станции.

  • 2.    Максимальные уровни загрязнения техногенными радионуклидами наземных экосистем (прежде всего 137Cs и меньше 90Sr) отмечены в Ольховском болоте санитарно-защитной зоны Белоярской АЭС (в 50-300 раз выше регионального фона), которые обусловлены сбросами технологических вод атомной станции.

  • 3.    При прочих равных условиях техногенные радионуклиды газо-аэрозольных выбросов Белоярской АЭС в большей степени (до 3-6 раз) аккумулируются в верхнем почвенном слое природных (лесные, луговые) экосистем по сравнению с аграрными (пашня, огороды). Это объясняется формированием мощной дернины у первой и ежегодной перепашкой у второй групп наземных экосистем.

  • 4.    Характер пространственного распределения 137Cs и 90Sr в почвенном покрове наземных экосистем района размещения Белоярской АЭС позволяет заключить, что их загрязнение произошло в период эксплуатации первой очереди атомной станции, прежде всего реакторов АМБ-100 и АМБ-200, и, в меньшей степени, БН-600.

  • 5.    По результатам мониторинга 2013 и 2019 гг. показано, что новый реактор на быстрых нейтронах БН-800 не оказывает негативного влияния на радиационную обстановку в районе размещения Белоярской АЭС. За первые годы его эксплуатации произошло снижение уровней МАЭД, а также плотностей загрязнения 137Cs и 90Sr наземных экосистем за счёт распада радионуклидов.

В целом, развитие системы радиационно-экологического мониторинга наземных экосистем с формированием базы исторических и актуальных данных, а также применением ГИС-технологий позволяет существенно повысить качество радиационного контроля, оптимизировать его проведение и обеспечивает комплексный анализ влияния атомной станции на человека и окружающую среду.