Абишев Т.Б., Матвеева И.В., Уралбеков Б.М., Буркитбаев М.М.

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан

Основные радионуклиды уранового ряда в воде

реки Шу (Казахстан)

Введение

Одной из крупнейших водных артерий Казахстана и Кыргызстана, является река Шу, исток которой представляет собой сеть рек и ручьев Центрального Тянь-Шаня. Добыча урановой руды горным способом из эндогенных месторождений, принадлежащих к Бетпакдалинской урановой провинции, привела к накоплению радиоактивных отходов в долине реки Шу [1]. Техногенное влияние образованных отходов на радиоэкологическое состояние природных объектов района р. Шу до сих пор остается малоисследованным.

Ранее нами было показано, что содержание главных ионов в воде реки увеличивается по течению, при этом преобладающими ионами в воде являются ионы кальция и гидрокарбонат ионы (индекс по Алекину - ) [2].

В настоящей работе представлены результаты радионуклидного анализа воды долины р.Шу на участке г. Токмак – г. Шу. Кроме того, проведена оценка эффективных доз, которые может получить человек употребляя воду реки Шу. Выбор этой части долины р. Шу обусловлен тем, что этот район относительно густонаселен, при этом вода р. Шу широко используется как для сельскохозяйственных нужд, так и для питьевых целей.

Экспериментальная часть

Отбор проб воды проводился во время летней полевой экспедиций 2009 года, организованного в рамках Международного проекта МНТЦ К-1474. Места отбора проб привязывались к географическим координатам с использованием спутникового навигационного прибора (Garmin GPS 12XL).

Определение суммарной активности, концентраций Po-210 и Pb-210 проведено альфа-бета-радиометрическим методом на низкофоновом альфа-бета-радиометре УМФ-2000. Изотопный состав урана определен альфа-спетрометрическим методом с радиохимической подготовкой на 8-камерном альфа-спектрометре фирмы «Canberra» (Alpha Analyst, Canberra 7404). Радиохимическая подготовка включала концентрирование изотопов урана из водной пробы соосаждением на гидроксиде железа, экстракционное отделение от мешающих радионуклидов, приготовление электролитическим способом счетного образца [3].

Результаты и обсуждение

Значения суммарной активности альфа-излучающих радионуклидов водных проб не превышают 0,4 Бк/л, т.е. находятся на уровне, регламентируемом ВОЗ как не представляющем радиационную опасность [4]. Максимальные содержания радионуклидов в воде реки Шу составили 0,268 Бк/л для U-238, 0,321 Бк/л для U-234, 0,03 Бк/л для Po-210 и 0,02 Бк/л для Pb-210, что не превышает уровней вмешательства, регламентируемом НРБ-99 [5]. По результатам радионуклидного анализа было выявлено увеличение концентрации урана по течению реки, что согласуются с полученными раннее результатами, опубликованными в работе [6]. При этом более высокие значения концентрации радионуклидов были установлены для притоков реки Шу. Так, для воды притока в районе п. Карасу отмечены более высокие содержания изотопов урана U-238 и U-234 по сравнению с самой рекой: 0,126 и 0,199 Бк/л по U-238; 0,197 и 0,276 Бк/л по U-234 для воды реки и притока соответственно. Согласно неравновесному изотопному методу, в котором для оценки техногенного влияния используются изменения изотопного соотношения U-234/U-238 [7], можно сделать однозначный вывод о том, что поступление урана из техногенно-усиленных природных объектов начинается со створа реки вблизи поселка Карасу. В этом месте данное соотношение U-234/U-238 составило 1,22, в то время как соотношения в верхнем течении района г.Токмак (которая была принята фоновой) оно составляет 1,56. Наибольшие содержания радионуклидов было установлено для водной пробы, отобранной из шурфа торфяника района Камышановка – 0,842 Бк/л для U-238, 0,952 Бк/л для U-234, 0,04 Бк/л для Po-210 и 0,02 Бк/л для Pb-210.

Для водных объектов долины реки Шу содержание материнского радионуклида (U-238) значительно выше содержания его дочерних производных (Po-210 и Pb-210), которые в среде с повышенным содержанием гидрокарбонат-ионов малоподвижны [6].

Данные по содержанию основных радионуклидов уранового ряда были использованы для расчета эффективных доз за счет потребления воды в питьевых целях, с учетом значений уровней вмешательства [4]. Эффективные дозы, обусловленные употреблением воды реки Шу в питьевых целях, в районах п. Касык и торфяника района Камышановка превысили Международный нормативный уровень, равный 0,1 мЗв/год, в 1,8 и 3,2 раза соответственно.

В связи с этим рекомендуется провести предварительные процедуры по очистки вод перед употреблением в питьевых целях.

Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ по проекту МНТЦ К-1474 «Влияние технологических работ по добыче и переработке урана на состояние окружающей среды в долине реки Шу Южного Казахстана и сопредельного Кыргызстана».

Литература :

1. Берикболов Б.Р., Каюков П.Г. Радиоэкологические проблемы Казахстана. Материалы III международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека». – Томск, 2009. – С. 85-89.

2. Матвеева И.В., Уралбеков Б.М., Абишев Т.Б., Алькенова Г.Т., Буркитбаев М.М. Химическая характеристика природных вод долины реки Шу. – Вестник КазНУ, серия химическая. – №2(58). – Алматы, 2010г. – С. 238-244.

3. Малышев В.И., Бахур А.Е., Мануилов Л.И. Методика выполнения измерений объемной активности изотопов урана (234,238) в пробах природных вод альфа-спектрометрическим методом с радиохимическим выделением. – М.: ВИМС, 1999 – 17c.

4. WHO (2003). Guidelines for Drinking Water Quality: incorporating first addendum, Third Edition, World Health Organization. Vol. 1, Recommendations. Geneva, Switzerland

5. 6.СП 2.6.1.758 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). – Алматы, 2000. – 80 с.

6. Матвеева И.В., Уралбеков Б.М., Абишев Т.Б. Природные радионуклиды в воде и донных отложениях реки Шу. Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2010». – М.: МАКС Пресс, 2010.

7. Burkitbayev M., Uralbekov B., Stegnar P., Salbu B. The ²³⁴U/²³⁸U concentration ratio reflects migration of contaminants from uranium mining areas in Cental Asia. Proceedings of the International conference on radioecology and environmental radioactivity. – Bergen, Norway, 2008. – P.72-79.

8. Титаева Н.А. Ядерная геохимия. – М.: Изд-во МГУ, 2000. – 336 с.