Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

В целях обеспечения экологической безопасности градостроительства и повышения эффективности использования территорий все большее внимание уделяется естественной радиоактивности. По данным многочисленных исследований отечественных и зарубежных ученых, основной радиационный фон на нашей планете создается за счет естественных источников излучения, в частности радона, который составляет значительную часть общей радиационной дозы [1–3]. Земная кора с момента своего образования содержит естественные радиоактивные элементы, создающие естественный радиационный фон. Вклад радона в формирование дозы облучения человека в процессе его жизни от естественных источников оценивается в 54 % (рис. 1, 2) [2]. Простое вещество радон при нормальных условиях – бесцветный инертный газ; радиоактивен, стабильных изотопов не имеет. При комнатной температуре является одним из самых тяжёлых газов.

Наиболее стабильный изотоп (222Rn) имеет период полураспада 3,8 суток. Входит в состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона (218, 219, 220, 222) является 222Rn, именно его содержание в этих средах максимально [3]. Концентрация радона в воздухе зависит в первую очередь от геологической обстановки: так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона. А также от погоды: во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой, снежный покров также препятствует доступу радона в воздух.

Основная часть радиоактивного газа поступает в жильё человека из почвы и с подпочвенных пород, в связи с чем большое значение имеет выбор и обследование территории для застройки. Величиной, характеризующей радоновую опасность грунта, является плотность потока радона. Она указывает на интенсивность выхода газа на поверхность земли [4, 5].

Различают 3 класса радоноопасности территорий:

- первый класс (ППК менее 80 мБк/м2·с) – для защиты достаточно обычной вентиляции);

- второй класс (ППК равен 80–200 мБк/м2·с) – необходима умеренная защита;

- третий класс (ППК более 200 мБк/м2·с) – требуется усиленная защита [6].

Радон радиотоксичен и канцерогенен. Попадая в организм человека, он способствует процессам, приводящим к раку лёгкого. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в лёгочной ткани вызывает микроожог, поскольку вся энергия альфа-частиц поглощается практически в точке распада [2].

Тобольск – активно развивающийся город. В связи с развитием нефте- и газоперерабатывающей отрасли постоянно увеличивается число жителей города и все новые территории охватываются строительством жилищных комплексов и индивидуальных жилищных строений.

Цель исследования: выявление радоноопасных территорий в городе Тобольске и некоторых населенных пунктах Ярковского, Вагайского и Тобольского районов.

Материалы и методы исследования

В рамках данного исследования проведены два этапа работ: первый – определение плотности потока радона с поверхности почвы в некоторых районах города Тобольска и второй – определение плотности потока радона с поверхности почвы окрестностей некоторых населенных пунктов Вагайского, Тобольского и Ярковского районов (рис. 3, 4). Все измерения выполнены комплексом для мониторинга радона «КАМЕРА-01» в соответствии с руководством пользователя и МУ 2.6.1.038-2015 «Оценка потенциальной радоноопасности земельных участков под строительство жилых, общественных и производственных зданий».

Первый этап исследований проводился в период с 21 по 30 мая 2018 г. при отсутствии атмосферных осадков, температура воздуха 12–18 °С, атмосферное давление 747–762 мм рт. ст., время экспозиции не менее 4 ч.

Второй этап исследований проводился в период с 25 июня по 12 июля 2018 г. при отсутствии атмосферных осадков, температура воздуха 23–30 °С, атмосферное давление 746–761 мм рт. ст., время экспозиции не менее 4 ч. Были определены также актуальная кислотность почвенного раствора по ГОСТ 26423-85, плотность почвы, координаты в трехмерном пространстве (высота над уровнем моря, широта, долгота).

Статистический анализ проведен в программе EXCEL с применением коэффициента корреляции Спирмена rS.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты исследования плотности потока радона в поверхностном слое почв г. Тобольска и некоторых населенных пунктов Ярковского, Вагайского и Тобольского районов Тюменской области представлены в табл. 1, 2. Наибольшие показатели в г. Тобольске имел район улицы Алябьева (СОШ № 14), расположенный в подгорной части – среднее значение 48 ± 9 мБк/м2с, при максимуме 78 ± 13 мБк/м2с, что соответствует первому классу радоноопасности.

Второй этап исследования помимо определения плотности потока радона включал в себя также определение актуальной кислотности почвенного раствора, плотности почвы, высоты над уровнем моря. Исследованные почвы имеют различный гранулометрический состав: 72 % – легкие суглинки, 16 % – средние суглинки, 12 % – супесь. На исследованных территориях Тобольского, Вагайского и Ярковского районов отмечается относительно невысокий показатель плотности потока радона с поверхности почвы до 37 мБк/м2с, за исключением окрестности д. Большая Блинникова Тобольский район – 157 мБк/м2с. Это пойменный участок реки Тобол, покрытый характерной для данного биотопа растительностью.

Выявлена слабая корреляционная зависимость между плотностью потока радона в поверхностном слое почв и её плотностью и влажностью, что подтверждается и другими исследователями [2, 4]. Корреляция между рН почв и содержанием радона статистически не значима.

Выводы

Обследование территории города Тобольска не выявило радоноопасных районов в городе. В результате работы было установлено, что на всех исследованных территориях города Тобольска и Вагайского, Тобольского и Ярковского районов плотность потока радона не представляет опасности для населения и не превышает 80 мБк/м2с, таким образом, исследуемые территории соответствуют первому классу радоноопасности. Только в окрестности д. Большая Блинникова (Тобольский район) наблюдалось повышенное значение – 157 мБк/м2с, данная территория относится ко второму классу радоноопасности.

Статья подготовлена при финансовой поддержке ФАНО России в рамках темы ФНИ № 0408-2014-0019 «Миграционные процессы радионуклидов и химических поллютантов в экосистеме водоемов Обь-Иртышского бассейна».