Проанализировано распределение радиоактивных изотопов 90Sr и 137Cs в водной экосистеме Нижней Оби (в пределах Ямало-Ненецкого автономного округа), куда поступают радионуклиды со всего водосборного бассейна. Установлено, что миграция 90Sr и 137Cs в природных условиях подчиняется разным закономерностям. Показано, что по мере течения р. Обь объемная активность 137Cs монотонно снижается, а объемная активность 90Sr не изменяется. Это означает, что почти весь поступающий по Оби 90Sr транзитом проходит участок Нижней Оби и практически без потерь переносится в Обскую Губу. Результаты позволяют обоснованно прогнозировать радиоэкологическую ситуацию на р. Обь и в Обской губе в границах Ямало-Ненецкого округа – важного региона разработки нефтегазовых ресурсов
В связи с развитием предприятий ядерного топливного цикла (ЯТЦ) в Российской Федерации значительная часть водных экосистем оказалась подверженной поступлению радиоактивных веществ. Особую озабоченность вызывает радиоэкологическая ситуация, сложившаяся в Обь-Иртышской речной системе. В 1949–1952гг., вследствие отсутствия надлежащих технологических систем обращения с жидкими отходами радиохимического производства, с ПО «Маяк» было сброшено 100 ПБк радиоактивных отходов в р. Теча, являющуюся частью Обь-Иртышской речной системы. В результате этого облучению подверглись 124 тысячи человек, проживавших в прибрежной зоне рек Течи и Исети в пределах Челябинской и Курганской областей.
Особую опасность вызывает сосредоточение средне- и низкоактивных жидких радиоактивных отходов в открытых водоемах. Под озером Карачай, являвшимся приемником среднеактивных отходов, находится около 4,4 ЭБк активности, преимущественно, за счет 90Sr и 137Cs. В каскаде промышленных водоемов, созданных в пойменной части верховьев р. Течи, после прекращения сбросов в нее отходов радиохимического производства, накоплено 350 млн. м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными отходами с суммарной активностью около 7,4 ПБк. В пойме р. Течи в 18 км от плотины оконечного водоема на площади 45 га, в так называемых Асановских болотах, депонировано 0,22 ПБк 90Sr и 137Cs. Часть этой активности ежегодно вымывается с паводковыми водами в Обь-Иртышскую речную систему. Обь-Иртышская речная система также подвержена радиационному воздействию от Сибирского химического комбината. Суммарная активность радиоактивных отходов, хранящихся в подземных пластах этого предприятия, оценивается в 15 ЭБк (400 млн Ки). Общий объем захороненных РАО на экспериментальном полигоне составил около 2 млн м3. Расположение точек отбора проб представлено на карте-схеме (рис. 1).
Рисунок 1 – Карта-схема расположения точек отбора проб в исследованных створах р. Оби
Содержание радионуклидов в воде Оби существенно ниже уровней вмешательства, предусмотренных Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) для питьевой воды. Согласно НРБ-99/2009, уровни вмешательства при содержании в воде отдельных радионуклидов составляют: 3Н – 7600 Бк/кг, 90Sr – 4,90 Бк/кг, 137Cs – 11,0 Бк/кг. Таким образом, удельная активность 3Н и 137Cs в воде Нижней Оби на три порядка величин ниже уровня вмешательства, 90Sr – на два порядка величин ниже уровня вмешательства. На рисунке 2 приведены графики изменения удельной активности 90Sr и 137Cs в воде на протяжении исследованного участка Оби.
Продольное распределение 90Sr характеризуется отсутствием выраженного тренда по течению реки. Одновременно с этим, отмечается постепенное снижение на протяжении исследуемого участка объемной активности 137Cs (рис. 2) от начальных значений 0,012÷0,013 Бк/кг на входных створах (протоки Илюшинская и Войкаровская) до 0,001÷0,005 Бк/кг в конечных створах, расположенных ближе к Обской Губе.
Рисунок 2 – Изменение объемной активности 137Cs и 90Sr воде по течению р. Оби в 2013–2016 гг.
Изотопное отношение 137Cs/90Sr для объемных активностей в воде Оби (рис. 3) снижается от значений, близких к единице для наиболее удаленных створов, до значений 0,2 и ниже для створов, расположенных ближе к Обской Губе.
Такой ниспадающий ход зависимости объясняется более высокой подвижностью 90Sr по сравнению с 137Cs, который легко сорбируется и удерживается донными отложениями и пойменными почвами, вследствие чего содержание его в воде по течению реки уменьшается.
Рисунок 3 – Изменение изотопных отношений 137Cs/ 90Sr в воде по течению р. Оби