Современная радиоэкологическая обстановка на территориях аварийного чернобыльского следа в России: 40 лет спустя

С момента крупнейшей радиационной катастрофы в мире - аварии на Чернобыльской АЭС – прошло 40 лет. Авария повлекла за собой радиоактивное загрязнение (далее – загрязнение) значительных территорий. За это время существенно снизилась активность радионуклидов в почве, но остаточное загрязнение сохраняется и активно исследуется. Основным дозообразующим радионуклидом на подавляющей части аварийного следа является долгоживущий 137Cs [1-5]. На некоторых локальных участках, преимущественно в Брянской области, сохраняет свою значимость 90Sr.

Сразу после аварии ФГБУ «НПО «Тайфун» стало головной организацией по проведению радиационных обследований территорий населённых пунктов Российской Федерации на основе специально подготовленной научно-методической базы [6]. Работа ФГБУ «НПО «Тайфун» и радиометрических подразделений Гидрометеослужбы после аварии на ЧАЭС на ранней стадии описана в работе [7]. По сей день ФГБУ «НПО «Тайфун» проводит регулярные экспедиционные

Крышев И.И. – гл. науч. сотр., д.ф.-м.н., проф.; Бурякова А.А.* - мл. науч. сотр.; Павлова Н.Н. - науч. сотр., к.б.н.; Каткова М.Н. - и.о. зав. лаб., к.б.н.; Полянская О.Н. - науч. сотр.; Яхрюшин В.Н. - ст. науч. сотр. ФГБУ «НПО «Тайфун».

обследования населённых пунктов субъектов Российской Федерации, загрязнённых в результате аварии на ЧАЭС, организует сбор и накопление данных о содержании техногенных радионуклидов в пробах почвы (банк данных «Чернобыль»), отобранных на территориях загрязнённых населённых пунктов.

Настоящее исследование является актуализированным продолжением статьи [4], посвящённой оценкам радиоэкологической обстановки в период 1986-2020 гг. на территориях России, подвергшихся воздействию чернобыльской аварии. Анализ текущей обстановки (на начало 2025 г.) основан на расчётах дозы облучения и индекса экологического риска для некоторых референтных видов наземной биоты, а также интегрального показателя загрязнения 137Cs и 90Sr почвы в населённых пунктах пяти регионов России после аварии на ЧАЭС (Брянская, Калужская, Тульская, Орловская и Новгородская области). Такой подход позволяет не только констатировать текущие уровни загрязнения, но и прогнозировать развитие радиоэкологической обстановки в долгосрочной перспективе.

Материалы и методы

Ежегодно ФГБУ «НПО «Тайфун» Росгидромета производит уточнение параметров радиационной обстановки в населённых пунктах на территории чернобыльского следа по данным обследований и прогнозам. Обследования включают измерения МАЭД и отбор проб почвы на глубину 30 см для последующего спектрометрического анализа в лабораторных условиях.

В табл. 1 представлены данные по количеству населённых пунктов в субъектах РФ, загрязнённых 137Cs, по состоянию на 01.01.2025 г. [8]. Большая часть населённых пунктов, около 86%, находится в зоне слабого загрязнения, менее 1 Ки/км2. По сравнению с аналогичными данными за 2020 г. число населённых пунктов в зонах 1-5 Ки/км2 и 5-15 Ки/км2 сократилось на 20%, и более чем в 2 раза в зоне более высокого загрязнения 15-40 Ки/км2 [8, 9].

Таблица 1 Распределение количества населённых пунктов в субъектах РФ на территориях, загрязнённых в результате чернобыльской аварии, по уровню ¹³⁷Cs

(по состоянию на 01.01.2025 г.)

№	Субъекты РФ	Всего	Плотность загрязнения 137Cs, Ки/км2
	(область, республика)	населённых пунктов	< 1	1-5	5-15	15-40	> 40
Центральный федеральный округ
1	Белгородская	528	526	2
2	Брянская	1852	1390	314	141	6	1
3	Воронежская	1144	1138	6
4	Калужская	562	399	161	2
5	Курская	1104	1063	41
6	Липецкая	212	210	2
7	Московская	9	9
8	Орловская	1537	1279	258
9	Рязанская	562	495	67
10	Смоленская	79	79
11	Тамбовская	109	109
12	Тульская	2084	1514	560	10
Южный федеральный округ
13	Волгоградская	5	5
14	Ростовская	2	2

Продолжение таблицы 1

№	Субъекты РФ	Всего населённых пунктов	Плотность загрязнения 137Cs, Ки/км2
	(область, республика)		< 1	1-5	5-15	15-40	> 40
	Приволжский феде			альный округ
15	Нижегородская	138	138
16	Пензенская	173	171	2
17	Саратовская	13	13
18	Ульяновская	128	128
19	Республика Башкортостан	16	16
20	Республика Марий Эл	23	23
21	Республика Мордовия	331	331
22	Республика Чувашия	27	27
Северо-Западный феде				альный округ
23	Новгородская	82	82
24	Ленинградская	156	154	2
	Итого: На 01.01.2025 г.	10876	9301	1415	153	6	1
	на 01.01.2020 г.	11164	9190	1770	189	14	1
	на 01.01.2005 г.	11687	8308	3017	306	53	2
	на 01.01.1999 г.	11695	7529	3664	428	74	2

В качестве исходных данных для оценки современной радиоэкологической обстановки использовались данные наблюдений за плотностью загрязнения почвы 137Cs и 90Sr территорий Брянской, Калужской, Тульской, Орловской и Новгородской областей с разными уровнями содержания этих радионуклидов в почве (табл. 2) [8].

Таблица 2

Плотность загрязнения почвы 137Cs и 90Sr в окрестностях населённых пунктов России на территории аварийного чернобыльского следа на 01.01.2025 г., кБк/м2 [8]

Область/район	137 Cs		90Sr
	средняя	максимальная	средняя   1	максимальная
Брянская
Гордеевский	226±33	522±137	3,5±0,5	7,1±1,0
Злынковский	269±44	719±156	11,4±1,6	15,7±2,8
Клинцовский	102±13	296±47	3,2±0,3	6,8±0,8
Красногорский	203±75	468±190	6,6±1,6	15,5±4,9
Новозыбковский	310±30	767±167	5,9±0,6	14,6±3,1
Дубровский	4,1±0,8	8,6±1,2	0,18±0,04	0,3±0,1
Калужская
Жиздринский	47±7	80±13	3,3±1,3	4,4±1,2
Ульяновский	79±8	141±16	2,9±0,3	3,4±0,3
Хвастовичский	38±9	78±19	2,1±0,4	3,1±0,8
Тульская
Арсеньевский	78±4	140±13	3,0±0,4	3,8±0,6
Белевский	37±4	71±10	3,0±1,2	5,2±1,6
Плавский	85±11	161±60	4,2±0,7	8,6±2,2
Заокский	3,3±0,4	8,8±3,1	-	-
Орловская
Болховский	46±4	70±6	5,3±0,7	8,8±1,3
Урицкий	25±3	44±7	0,6±0,3	1,0±0,3
Новгородская
Среднее по районам	7,6±0,5	II        12±1	0,2±0,1     1	0,3±0,1
КУ, экологический*	2000		800

Примечание: * КУ – контрольный уровень, экологический критерий в соответствии с Р 52.18.853-2016, пересчитанный на кБк/м2.

Пространственное распределение 137Сs по-прежнему характеризуется значительной неоднородностью. Максимальные значения плотности загрязнения почвы 137Cs в рассматриваемых районах превышают средние уровни в 2-3 раза. За пределами отдельных локальных участков загрязнение 137Cs территории в России в настоящее время ниже экологического критерия, непре-вышение которого обеспечивает радиационную безопасность природной среды. Плотность загрязнения территории 90Sr повсеместно значительно ниже (на один-два порядка) по сравнению с 137Cs.

Определение риска от радиоактивного загрязнения окружающей среды выполнялось с использованием следующих показателей – индекса экологического риска (ИЭР) и интегрального показателя загрязнения (ИПЗ) почвы [10]. Расчёт ИЭР проводился согласно формуле (1):

ИЭР = D i / ПДРН i , (1)

где D i – мощность дозы облучения i -го референтного вида биоты, мГр/сут; ПДРН i – предельно допустимая радиационная нагрузка для i -го референтного вида биоты, мГр/сут.

Оценка радиационного воздействия на объекты биоты основывается на расчёте мощности дозы облучения биоты D i в соответствии с методами, описанными в публикациях [11-13], с учётом внутреннего и внешнего путей облучения от всех рассматриваемых радионуклидов.

В качестве критериев предельной радиационной нагрузки на объекты биоты ПДРН i принимаются следующие значения: 0,1 мГр/сут для млекопитающих с длительным периодом жизни [14]; 1,0 мГр/сут для млекопитающих с коротким жизненным циклом, позвоночных животных и сосны обыкновенной; 10 мГр/сут для растений (за исключением сосны обыкновенной) и беспозвоночных животных [10, 13].

Среди референтных организмов наземной биоты для загрязнённых радионуклидами территорий были выбраны следующие виды: млекопитающие - лось ( Alces alces ) и рыжая полевка ( Myodes glareolus ), высшие растения - сосна обыкновенная ( Pinus sylvestris ), почвенные беспозвоночные - дождевой червь обыкновенный ( Lumbricus terrestris ). Выбор данных видов осуществлялся в соответствии с [11, 12] и обусловлен их экологической значимостью на исследуемых территориях, высокой радиочувствительностью, а также доступностью для мониторинга радиационной обстановки.

Наряду с дозовым критерием ПДРН для оценки риска от радиоактивного загрязнения окружающей среды используется ИПЗ почвы, представляющий собой в данном случае сумму отношений наблюдаемых удельных активностей 137Cs и 90Sr в почве к соответствующим контрольным уровням содержания радионуклидов в почве, указанным в Рекомендациях Росгидромета Р 52.18.853-2016 [10, 15]. ИПЗ почвы определялся согласно формуле 2:

ИПЗ= ∑ i ^{A i} , (2)

Aк,i где Ai – удельная активность i-го радионуклида в верхнем 10-сантиметровом слое почвы для объектов биоты, обитающей на поверхности, либо верхнем 50-сантиметровом слое почвы для объектов биоты, обитающей внутри почвы, Бк/кг сырого веса; Aк,i – контрольный уровень удельной активности i-го радионуклида в почве, Бк/кг сырого веса.

В качестве контрольного уровня содержания радионуклидов в почве выбраны значения из рассчитанных по экологическому критерию [10, 15]. Возможность сопоставления контрольных уровней с данными прямых измерений (табл. 2) позволяет применять их в практике радиоэкологического мониторинга для оценки качества окружающей среды по уровню радиоактивности.

Радиационная безопасность наземной биоты при загрязнении почвы смесью радионуклидов обеспечивается при условии, что ИПЗ не превышает экологически безопасного уровня – ИПЗ≤1. Выполнение данного условия обеспечивает защиту наземных экосистем, биологического разнообразия и объектов биоты от негативного радиационно-экологического воздействия.

Результаты и обсуждение

Оценка радиоэкологической обстановки на территории аварийного чернобыльского следа проводилась по данным наблюдений как для более загрязнённых районов, так и для районов с плотностью содержания техногенных радионуклидов в почве, близкой к фоновым значениям (табл. 2).

Согласно ранее опубликованным оценкам [4, 16] мощность дозы облучения рассматриваемых видов на загрязнённых участках территории Гордеевского района Брянской области в мае 1986 г. составляла 0,45-1,04 мГр/сут и для крупного млекопитающего (лося) могла достигать значений ПДРН. В тот период дозовая нагрузка на наземную биоту определялась более широким радионуклидным составом - 137Cs, 134Cs, 131I, 140Ba, 103Ru и 106Ru. Затем после физического распада короткоживущих радионуклидов основной вклад вносили радиоизотопы цезия. В табл. 3 представлены расчётные средние значения мощности дозы облучения (мкГр/сут) для четырёх представительных видов наземной биоты – рыжей полёвки, лося, сосны обыкновенной и дождевого червя – от воздействия техногенных 137Cs и 90Sr в почве в районах с наиболее значимым остаточным загрязнением. Наибольшие уровни облучения на рассматриваемых загрязнённых территориях определены в Брянской области, особенно в Новозыбковском районе.

Таблица 3

Оценки дозы облучения наземной биоты от загрязнения почвы 137Cs и 90Sr (средние значения) в окрестностях населённых пунктов России на территории аварийного чернобыльского следа (на 01.01.2025 г.), мкГр/сут

Область/район   1	Рыжая полёвка  1	Лось        1	Сосна       1	Дождевой червь
Брянская область
Новозыбковский	30,1±2,9	57,8±5,5	10,2±1,0	16,6±1,6
Гордеевский	21,8±3,2	41,9±6,1	7,3±1,1	12,1±1,8
Калужская область
Ульяновский         1	7,9±0,8       1	15,1±1,5       1	2,3±0,2       1	4,3±0,4
Тульская область
Плавский             1	8,7±1,1        1	16,3±2,1       1	2,5±0,3       1	4,6±0,6
Орловская область
Болховский           1	5,2±0,5       1	9,4±0,9       1	1,5±0,1        1	2,5±0,2
Новгородская область
Среднее по районам	0,74±0,06	1,42±0,11	0,21±0,02	0,41±0,03
ПДРН	1000	100	1000	10000

В Калужской (Ульяновский район), Тульской (Плавский район) и Орловской (Болховский район) областях мощности доз облучения референтных видов заметно снижаются по сравнению с 2020 г. [4]. Наименьшие значения наблюдаются в Новгородской области, где дозы для всех видов не превышают 1,5 мкГр/сут. Сопоставление данных в табл. 3 с ПДРН для каждого представителя биоты показывает, что ни в одном из рассматриваемых регионов рассчитанные дозы не достигают предельных уровней. Наибольший относительный вклад в дозу, как правило, наблюдается у лося – вида с большим ареалом обитания и особенностями трофического поведения, приводящими к повышенному накоплению радионуклидов. На наиболее загрязнённых участках терри- тории Брянской области в отдельных случаях мощности дозы облучения лося потенциально могли превышать ПДРН (рис. 1). Разбросы данных на рисунке показывают ошибку выборки (доверительный интервал) – изменчивость или неопределённость, связанную с исходными данными мониторинга, на основе которых были выполнены расчёты доз облучения видов биоты.

Рис. 1. Максимальные оценки дозы облучения наземной биоты от загрязнения почвы ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в окрестностях населённых пунктов России на территории аварийного чернобыльского следа (на 01.01.2025 г.), мкГр/сут.

В большинстве обследованных районов максимальные уровни облучения организмов биоты в настоящее время заметно ниже ПДРН. Представленные на рис. 1 максимальные значения мощности дозы в 1,5-2,5 раза превышают средние уровни облучения для соответствующих территорий, что связано с неоднородностью распределения радионуклидов в почвах.

Многолетняя динамика мощности дозы облучения организмов наземной биоты характеризуется постепенным снижением (рис. 2). Поскольку при оценке дозы облучения осуществляется пересчёт плотности загрязнения почвы 137Cs и 90Sr на удельные активности этих радионуклидов, то полученные оценки отражают не только процессы физического распада 137Cs и 90Sr, но и произошедшее заглубление радионуклидов в профиле почвы. В настоящее время дозовые нагрузки на биоту на загрязнённых участках территории Брянской области за пределами зон отчуждения в среднем более чем на порядок ниже ПДРН. В других областях России отмечаются ещё более низкие дозовые нагрузки на биоту.

Мощность дозы облучения организмов биоты (лоси, мышевидные грызуны, сосна и др.), обитающей на загрязнённых участках Гордеевского района Брянской области, снизилась в 20-30 раз.

Потенциально наибольший уровень экологического риска характерен для млекопитающих с длительным жизненным циклом (лось), тогда как для почвенной мезофауны (дождевые черви) и хвойных древостоев (сосна) риск остаётся незначительным (ИЭР<0,01) на всей исследованной территории.

Территории чернобыльского следа являются причиной загрязнения воздуха 137Cs в прилегающих районах в результате ветрового подъёма. При этом наблюдается тенденция к снижению объёмной активности 137Cs в атмосферном воздухе (табл. 4). Среднегодовое значение 137Cs в 2014-2024 гг. варьировало в диапазоне 0,5-1,4 мкБк/м3 в Курске и 0,3-1,1 мкБк/м3 в Брянске, что на шесть-семь порядков ниже контрольного уровня по экологическому критерию [17]. В среднем за этот период объёмные активности в Курске были в 2 раза выше, чем в Петрозаводске, а в Брянске различие с Петрозаводском по усреднённым многолетним данным не было значимым. Максимальные значения содержания 137Cs в воздухе наблюдаются в весенне-летний период и минимальные – в зимний период, когда почва покрыта снегом и естественное пылеобразование минимально. В апреле 2020 г. увеличение объёмной активности 137Cs до 1,6 мкБк/м3 в Брянске и 3,2 мкБк/м3 в Курске было связано с поступлением радионуклида в атмосферу в результате сильных пожаров, возникших в зоне Чернобыльской АЭС.

Рис. 2. Многолетняя динамика мощности дозы облучения референтных организмов наземной биоты на загрязнённых участках Гордеевского района Брянской области (1986-2025 гг.).

* – по данным за май-декабрь 1986 г.

Таблица 4

Динамика среднегодовых значений объёмной активности 137Cs в приземном воздухе в зоне влияния чернобыльского следа (Брянск, Курск) и фоновом районе (Петрозаводск), 10-7 Бк/м3

Год	Брянск	Курск	Петрозаводск
2014	11,1±3,6	10,0±2,4	4,4±1,6
2015	9,5±4,9	13,9±4,0	2,2±0,7
2016	3,5±0,8	7,7±1,7	3,2±0,9
2017	3,2±0,9	6,7±1,9	5,2±2,9
2018	3,5±0,7	6,6±2,8	5,0±2,1
2019	3,5±1,1	6,7±2,1	3,4±1,0
2020	4,0±2,4	11,0±5,7	2,5±1,0
2021	4,3±2,0	6,7±1,4	3,1±0,8
2022	4,4±2,0	5,6±1,7	1,8±0,6
2023	4,2±0,7	5,0±1,3	5,1±1,7
2024	6,1±2,7	6,9±2,1	4,4±1,8
Среднее	5,2±2,0	7,9±2,5	3,7±1,6

Характерной чертой формирования радиоэкологической обстановки на территории аварийного следа является относительно медленное снижение концентрации 137Cs в ряде компонент природной среды (почва, лесные и озёрные экосистемы). В загрязнённых районах Брянской области наблюдается превышение допустимых уровней по содержанию 137Cs в грибах (40% исследованных образцов), лесных ягодах (55%), мышцах диких животных (50%), рыбе местных водоёмов (18%) [18]. В зонах загрязнения 5-15 Ки/км2 содержание 137Cs в грибах составляет 2000-13000 Бк/кг, в мышцах диких животных – 1500-5600 Бк/кг, в рыбе местных водоёмов – 70-460 Бк/кг.

Оценки средних (синяя линия) и максимальных величин ИПЗ (красная линия) почвы 137Cs и 90Sr Гордеевского района Брянской области на территории аварийного чернобыльского следа по данным мониторинга - средним и максимальным значениям плотности загрязнения почвы (на январь 2025 г.) представлены на рис. 3. Разбросы данных на рисунке показывают ошибку выборки (доверительный интервал), связанную с исходными данными мониторинга. Максимальные уровни ИПЗ наблюдались в мае-декабре 1986 г. [4], в настоящее же время они в 3,5 раза ниже.

Рис. 3. Средние и максимальные значения ИПЗ для загрязнённых участков Гордеевского района Брянской области в динамике (1986-2025 гг.). * – по данным за май-декабрь 1986 г.

Наиболее высокие величины ИПЗ в современный период определены для территорий Но-возыбковского, Злынковского, Гордеевского, Красногорского и Клинцовского районов Брянской области (табл. 5). Эти величины в 20-70 раз выше средних значений ИПЗ в малозагрязнённых районах Брянской области, однако не превышают экологически безопасного уровня. Основной вклад в ИПЗ аварийного следа в Брянской области вносит 137Cs (90-96%).

В других рассматриваемых регионах уровни загрязнения существенно ниже, превышений экологически безопасного уровня не наблюдается. В Калужской и Тульской областях значения ИПЗ в наиболее загрязнённых районах в 11-45 раз ниже безопасного уровня, в малозагрязнён-ном Заокском районе – в 625 раз. В Орловской области показатели ниже безопасного уровня в 22-77 раз. В Новгородской области ИПЗ минимальный и составляет менее 1% от экологически безопасного уровня для биоты (в 156-250 раз ниже).

Таблица 5

Оценка интегрального показателя загрязнения почвы на территории аварийного чернобыльского следа в России (по данным на январь 2025 г.)

Область/район    1	ИПЗ (средний)   1	ИПЗ (максимальный)] Вклад в ИПЗ 137Cs
Брянская область
Гордеевский	0,11±0,02	0,27±0,07	96%
Злынковский	0,15±0,02	0,38±0,08	90%
Клинцовский	0,05±0,01	0,16±0,02	93%
Красногорский	0,11±0,04	0,25±0,10	92%
Новозыбковский	0,16±0,02	0,40±0,09	95%
Дубровский	0,0023±0,0004	0,005±0,001	90%
Калужская область
Жиздринский	0,027±0,005	0,046±0,008	85%
Ульяновский	0,043±0,004	0,075±0,008	92%
Хвастовичский	0,022±0,005	0,043±0,010	88%
Тульская область
Арсеньевский	0,043±0,002	0,075±0,007	91%
Белевский	0,022±0,003	0,042±0,007	83%
Плавский	0,048±0,006	0,09±0,03	89%
Заокский	0,0016±0,0002	0,0044±0,0015	100%
Орловская область
Болховский	0,030±0,003	0,046±0,005	78%
Урицкий	0,013±0,002	0,023±0,004	94%
Новгородская область
Среднее по районам  1	0,0040±0,0004   1	0,0064±0,0006   1	94%

Спустя четыре десятилетия после аварии именно 137Cs остаётся основным дозообразующим радионуклидом на подавляющей части аварийного следа - во всех изучаемых районах доминирующий вклад в ИПЗ вносит именно 137Cs – от 78% до 100%.

Заключение

Проведённая комплексная оценка современной радиоэкологической обстановки на территориях России, подвергшихся воздействию аварии на Чернобыльской АЭС, позволяет сформулировать следующие основные выводы.

За четыре десятилетия после аварии радиационная обстановка претерпела значительные изменения. Если в первые месяцы после аварии дозообразующую роль играли короткоживущие радионуклиды (131I и др.), то, начиная с 1987 г. до настоящего времени, основным дозообразующим радионуклидом на подавляющей части аварийного следа является долгоживущий 137Cs, составляющий от 78% до 100% вклада в ИПЗ почвы.

Сравнительный анализ данных за последние десятилетия демонстрирует устойчивую положительную динамику, наблюдается естественный спад уровней загрязнения, что согласуется с ожидаемыми темпами радиоактивного распада и миграции долгоживущих радионуклидов в почве. В зоне наиболее высокого загрязнения (15-40 Ки/км2) за последние пять лет число населённых пунктов уменьшилось более чем в 2 раза, ИПЗ почвы в рассматриваемых районах уменьшился в среднем в 1,2 раза.

Интегральный показатель радиоактивного загрязнения почвы ни в одном из обследованных районов не превышает экологически безопасного уровня. Для ИПЗ характерна существенная пространственная неоднородность, отмечаемая как при сравнении различных областей, так и в пределах одной области.

Наибольшие уровни загрязнения сохраняются в Брянской области, где в Новозыбковском и Гордеевском районах зафиксированы максимальные мощности доз облучения для всех представителей биоты. Для большинства видов биоты даже на наиболее загрязнённых территориях современные мощности доз облучения не превышают предельно допустимую радиационную нагрузку.

В динамике радиационной нагрузки на рассматриваемые виды биоты наблюдается последовательное снижение: за период с 1986 по 2025 гг. ИЭР на загрязнённых участках территории Гордеевского района Брянской области снизился в 2,5 раза для лося, в 33 раза – для полевки, в 64 раза – для сосны и в 100 раз – для дождевого червя. Значения ИПЗ уменьшились в 3,5 раза по сравнению с первоначальным периодом после аварии.

Полученные результаты свидетельствуют о продолжающемся процессе естественного восстановления загрязнённых территорий, однако сохраняющийся потенциальный риск для наиболее радиочувствительных видов биоты указывает на необходимость продолжения радиоэкологического мониторинга, особенно в зонах максимального загрязнения Брянской области. Тенденции улучшения радиоэкологической обстановки, наблюдаемые в период 2020-2025 гг., позволяют прогнозировать дальнейшее снижение радиационной нагрузки на экосистемы в долгосрочной перспективе.