На правах рукописи

Катрич Иван Юрьевич

МОНИТОРИНГ ТРИТИЯ В ПРИРОДНЫХ

ВОДАХ СССР (РОССИИ)
Специальность 25.00.36 –

геоэкология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора географических наук

Обнинск, 2009

Работа выполнена в Государственном учреждении «Научно-производственное объединение «Тайфун» Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

Научный консультант: доктор технических наук, Вакуловский Сергей Мстиславович,
Официальные оппоненты: доктор географических наук, чл.-корр. РАН, Матишов Дмитрий Геннадиевич, доктор географических наук, Квасникова Елена Валентиновна, доктор физико-математических наук, Носов Андрей Викторович,
Ведущая организация:	Всероссийский научно-исследовательский институт гидрогеологии и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО) Министерства природных ресурсов РФ, Московская обл.

Защита состоится __________________ 2009 г. в ____ часов на заседании Диссертационного совета Д 002.049.01 ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН по адресу: 107258, г. Москва, ул. Глебовская, д. 20б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАН.
Автореферат разослан ____________________ 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета

Доктор географических наук, профессор Г.М. Черногаева

ВВЕДЕНИЕ
Тритий – радиоактивный изотоп водорода, существует в составе воды (НТО, Т₂О, ДТО), в виде газа (Т₂, НТ, ДТ), а также в составе любых органических и неорганических соединений (содержащих водород), в том числе в составе соединений, образующих биологические ткани, где он замещает атомы обычного водорода, и имеет следующие основные характеристики:

• масса	– 3,01683±0,00009 а.е.м.;
• вид излучения	– β‾;
• продукт распада трития	– ;
• период полураспада	– 12,32 г. (4500±8 дней);
• максимальная энергия β-частиц	– 18,61±0,02 кэВ;
• максимальный пробег в ткани	– 6,5 мкм.

Входя в молекулу воды, тритий является идеальной меткой при изучении процессов обмена между стратосферой и тропосферой, при исследовании переноса влагонесущих воздушных масс и круговорота воды в природе.

Особое место трития в радиологических исследованиях обусловлено как необходимостью контроля за радиоактивным загрязнением окружающей среды, так и возможностью прослеживания с его помощью траекторий переноса загрязненных вод, экспериментальной проверки теоретических моделей прогноза радиоактивного загрязнения акваторий и территорий с потенциальными источниками радиоактивных инцидентов (АЭС, береговых баз и ремонтных предприятий для обслуживания атомного флота, предприятий топливного цикла и хранилищ радиоактивных отходов разного уровня опасности).

В настоящее время в окружающей среде присутствует тритий как естественного, так и искусственного происхождения.

В природных условиях тритий образуется, в основном, в атмосфере в результате взаимодействия нейтронов и протонов космического излучения с ядрами азота, кислорода, водорода и аргона, а также в литосфере и гидросфере при взаимодействии космических частиц с литием, дейтерием и бором. В докладе за 2000 г. Научного комитета ООН по действию атомной радиации общее количество естественного трития принимается равным ~ 1,3∙10¹⁸ Бк. Около 99 % общего количества природного трития превращается в тритированную воду и участвует в глобальном круговороте воды со следующим распределением по средам в равновесном состоянии:

~ 66 % – трития содержится в океанах,

~ 27 % – на земной поверхности ив биосфере,

~ 7 % – в атмосфере.

Источниками искусственного (техногенного) трития стали испытания термоядерного оружия, а так же деятельность предприятий ядерно-топливного цикла (ЯТЦ).

Поступление искусственного трития в окружающую среду началось с пуска промышленных реакторов и радиохимических производств, предназначенных для наработки оружейного плутония в США. Затем, начиная с ноября 1952 г. (после первого термоядерного взрыва), в атмосферу Земли было введено количество трития более чем в 60–190 раз превысившее его естественный уровень. Рост количества трития на Земле обусловлен, в основном, проведением ядерных испытаний. При термоядерном взрыве тритий может выделяться в атмосферу либо как первоначально присутствующий компонент водородной бомбы, либо образовываться при ядерных реакциях взрыва.

Общее количество глобально введенного трития от проведенных ядерных испытаний составило ~186∙10¹⁸ Бк.

Источниками искусственного трития являются также выбросы ядерных реакторов, радиохимических заводов и предприятий по переработке облученного ядерного топлива (ОЯТ). Общее поступление искусственного трития в окружающую среду от объектов ЯТЦ составляет ~ 0,4∙10¹⁸ Бк.

Основываясь на литературных данных, ниже приведено изменение во времени содержания трития в окружающей среде, обусловленное основными источниками.

Из приведенных выше данных можно заключить, что содержание трития в окружающей среде от объектов ЯТЦ примерно в 3 раза меньше, чем естественного трития, и примерно в 450 раз меньше искусственного трития, поступившего в биосферу при термоядерных испытаниях.

Наблюдения за содержанием трития в природных средах проводятся уже многие годы, начиная с первых испытаний ядерного оружия. По предложению МАГАТЭ/ВМО, наблюдения за содержанием трития в атмосферных осадках ведутся в 65 странах мира.

В настоящее время внимание к определению содержания трития в природных водах не ослабевает в связи с тем, что в окружающую среду поступает значительное количество трития при мирном использовании ядерной энергии. Получение энергии на термоядерных реакторах (в будущем) может также привести к значительному накоплению трития в биосфере, поскольку предполагается, что термоядерный реактор будет выделять трития в 10⁴–10⁵ раз больше, по сравнению с АЭС при эквивалентной мощности, и, что к 2100 г. равновесное содержание трития в атмосфере и биосфере Земли составит ~ 2,5·10²² Бк. В то же время, требования к чистоте окружающей среды становятся все более строгими. Уровни вмешательства для трития в питьевой воде по НРБ-99 и ОСПОРБ-99, составляющие 7700 Бк/л, примерно в 10 раз более жесткие, по сравнению с НРБ-96 и примерно в 50 раз более жестокие, по сравнению с НРБ-86/87.

Первые определения содержания трития в СССР были выполнены в 1956–1957 гг. в институте нефти АН СССР при исследовании движения подземных вод на месторождениях Грозненского нефтеносного района, при оценке возраста ледников, водообмена оз. Байкал, изучении динамики трития в атмосферных осадках в Москве в 1962–1963 гг., в грунтовых водах бассейна Москва реки и др. на ограниченных территориях и в отдельных районах.

Созданная в рамках общегосударственной службы наблюдений и контроля за состоянием загрязнения природной среды, с непосредственным участием автора, система контроля за содержанием трития в атмосферных осадках и поверхностных водах суши была дополнена экспедиционным обследованием морей, омывающих территорию страны. Действующая система обеспечила получение информации о степени загрязнения природных вод тритием и позволила на основе накопленных с 1970 г. экспериментальных данных установить основные особенности и закономерности распределения и миграции трития в природных водах на территории СССР и России, источником которого были атмосферные ядерные взрывы, обусловившие глобальное загрязнение тритием природной среды.
Предпосылки и актуальность работы. В отличие от других радионуклидов, тритий поступает в окружающую среду, минуя очистные барьеры, с жидкими стоками в виде тритиевой воды (НТО, Т₂О) и с газообразными выбросами в атмосферу. Инкорпорированный тритий эффективно включается в состав биологической ткани, вызывая мутагенные нарушения за счет, как бета-излучения, так и нарушения молекулярных связей, вызванных заменой изотопа водорода нейтральным гелием, образующимся в результате распада трития.

Поскольку токсичность трития в составе воды (НТО) намного токсичнее трития в газовой фазе (НТ) – до 400 раз, то весь тритий, поступающий в окружающую среду, можно считать в виде НТО.

Наряду с радиоуглеродом, криптоном-85, йодом-129 тритий отнесен НК ДАР ООН к числу наиболее радиологически значимых в глобальном масштабе долгоживущих радионуклидов в ядерно-энергетическом цикле.

Физико-химическими формами трития являются все соединения, характерные для водорода, из которых наибольшее значение имеет окись трития (НТО). Основные пути поступления трития в организм – это вдыхание его с воздухом, поглощение с водой или пищей и через кожу, т.е. тритий практически полностью поглощается и равномерно распределяется по всем органам и тканям. Таким образом, критическим органом для трития является все тело.

Актуальность получения систематической информации о содержании трития в природных водах, выявление закономерностей распределения и миграции трития и разработки на этой основе методов прогноза загрязнения тритием природных вод обуславливаются, в первую очередь, довольно высоким (и увеличивающимся в результате работы ЯТЦ) содержанием его в биосфере в результате совокупности действия природных и антропогенных источников, исключительно высокой скоростью включения трития в биологические процессы, потенциальной радиационной опасностью для природы и человека, в первую очередь с позиций генетических последствий. Среднее значение относительной биологической эффективности (ОБЭ) окиси трития (НТО) в 2–3 раза выше, по сравнению с гамма-излучателями (радий-226, кобальт-60, цезий-137).

Глобальный масштаб загрязнения окружающей среды и санитарно-гигиеническая значимость трития требуют исследования распределения и поведения трития в природных водах с целью обеспечения радиационной безопасности человека и сохранения природных ресурсов.

В связи с тем, что в окрестностях радиационно-опасных объектов (РОО) нельзя исключить увеличений концентраций трития в природных водах, необходимо было провести специальные обследования вблизи РОО.
Цель и задачи. С целью получения сведений о степени загрязнения тритием природных вод на территории СССР в системе Госкомгидромета СССР с непосредственным участием автора (в 1970 г.) была организована сеть станций по отбору проб атмосферных осадков и речных вод и лабораторный анализ на содержание трития в водных объектах. Кроме того, с 1972 г. автором проводится обследование морей, омывающих территорию Советского Союза и России и ряда рек. Эти данные необходимы для решения следующих задач:

• 
  изучить пространственно-временные закономерности распределения и миграции трития в атмосферных осадках и речных водах на территории СССР (России);
  
• 
  изучить закономерности распределения трития во внутриматериковых и окраинных морях СССР (России) и оценить вклад балансовых составляющих запасов трития в этих морях;
  
• 
  оценить влияние аварии на Чернобыльской АЭС на содержание трития в природных водах СССР (России);
  
• 
  определить степень воздействия радиационно-опасных объектов (РОО) на содержание трития природных вод в районах их расположения.
  

Объект исследования – результаты многолетнего (1970–2006 гг.) мониторинга трития в природных водах на территории СССР (России) и в омывающих морях.

Предмет исследования – выявление и исследование пространственно-временных закономерностей распределения и миграции трития в природных водах СССР (России), омывающих морях, после аварии на ЧАЭС и в районах расположения радиационно-опасных объектов.

Фактический материал. В работе использованы результаты многолетнего (1970–2006 гг.) мониторинга трития в природных водах, включая морские бассейны, на территории СССР (России), специализированных обследований после аварии на ЧАЭС, специализированных обследований в ряде районов расположения РОО.
Научная новизна работы

На основе результатов натурных исследований по мониторингу трития в природных водах СССР и России за период 1970–2006 гг.:

• 
  Выявлена устойчивость распределения концентраций трития в атмосферных осадках и на этой основе получены аналитические зависимости, описывающие пространственно-временные закономерности распределения трития в атмосферных осадках и речных водах на территории СССР от глобального источника, позволяющие рассчитывать среднегодовые концентрации трития в атмосферных осадках в любом пункте территории СССР и России (в пределах 25⁰–135⁰ в.д.; 35⁰–70⁰ с.ш.) с ошибкой не более 30 % по измерениям концентраций трития в каком-либо одном пункте;
  
• 
  Рассчитаны выпадения глобального трития на территорию СССР и России и оценен коэффициент стока трития с речными водами в омывающие моря;
  
• 
  На основе полученных аналитических зависимостей пространственного распределения глобального трития в атмосферных осадках (на примере Москвы) показана возможность выявления локальных источников трития и оценки их вклада в наблюдаемую концентрацию трития в атмосферных осадках;
  
• 
  Предложена методика расчета запаса техногенного трития в море и на этой основе определены запасы и балансовые составляющие запасов трития в Азовском, Черном, Каспийском, Балтийском, Белом, Баренцевом и Карском морях. Различия в величинах запасов, рассчитанных по предлагаемой методике, с величинами запасов, полученных на основе экспериментальных данных, не превышают 20 %;
  
• 
  На основе балансовых расчетов показано, что Азовское (в 1960–1961 гг. и в 1965–1984 гг.) и Балтийское (в 1979–1982 гг.) моря явились одним из источников поступления трития в атмосферу;
  
• 
  Выявлено влияние речных вод на распределение концентраций трития в поверхностных водах Черного, Каспийского, Белого и Карского морей, а для Черного моря – также влияние притока вод из Мраморного моря;
  
• 
  Оценено содержание трития в водных объектах на территории СССР и России, подвергшихся влиянию аварии на ЧАЭС;
  
• 
  Оценена степень загрязнения тритием природных вод в районах расположения ряда радиационно-опасных объектов: РТП «Атомфлот», НВ АЭС; ПО «Маяк».
  

Выносятся на защиту следующие положения:

• 
  Выявленные пространственно-временные закономерности распределения трития в атмосферных осадках и речных водах на территории СССР (России).
  
• 
  Методика расчета запаса и балансовых составляющих запасов трития во внутриматериковых и окраинных морях СССР (России).
  
• 
  Степень воздействия аварии на Чернобыльской АЭС на содержание трития в природных водах на территории СССР.
  
• 
  Степень воздействия радиационно-опасных объектов на содержание трития в природных водах в районах их расположения.
  

Практическая значимость работы. В рамках общегосударственной службы наблюдения и контроля за состоянием загрязнения природной среды, с непосредственным участием автора, создана система («тритиевая сеть») контроля за содержанием трития в атмосферных осадках и поверхностных водах. В результате работы этой сети получены обширные экспериментальные данные (с 1970 г.) о степени загрязнения тритием природных вод на территории СССР и России; рассчитаны выпадения трития с атмосферными осадками и оценен его сток в окружающие моря. На основе натурных исследований определены запасы трития в Каспийском, Азовском, Черном, Балтийском, Белом, Баренцевом и Карском морях в различные периоды времени. Предложена методика расчета баланса и балансовых составляющих поступления трития в моря и на этой основе оценены запасы и балансовые составляющие запасов трития в Азовском, Черном, Каспийском, Белом и Балтийском морях. Установлено, что основным путем поступления глобального трития в моря является молекулярный обмен с атмосферой и показано, что Азовское (в 1960–1961 гг. и в 1965–1984 гг.) и Балтийское (в 1979–1982 гг.) моря явились одним из источников трития для атмосферы. Оценена среднемноголетняя скорость вертикального водообмена в Черном море на горизонте 200 м. Оценено влияние аварии на ЧАЭС на содержание трития в природных водах. Натурными исследованиями установлено, что содержание трития в природных водах в близи некоторых РОО (РТП «Атомфлот»; НВ АЭС; ПО «Маяк») на ограниченных территориях значительно повышены по сравнению с глобальным фоном. Данные о содержание трития в атмосферных осадках (по 18 пунктам) общегосударственной системы контроля, до распада СССР, ежегодно направлялись в МАГАТЭ/ВМО и входили в качестве составной части в сводки данных, собранных международной сетью станций. Сведения о содержании трития в природных водах России регулярно представляются для составления Ежегодников: «Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств».

Достоверность положений и выводов диссертационной работы обоснована тем, что все они получены на основе экспериментальных данных. Измерения содержания трития проводились по сертифицированным методикам (включая, ISO-9698:1989/Е/ – Water quality – Determination of tritium activity concentration – Liquid scintillation counting method'). Достоверность экспериментальных результатов измерений трития в природных водах подтверждена интеркалибровкой: Sixth Intercomparison of low-lowel tritium measurements in water (TRIC 2000), Vienna, 2001; межлабораторными сличениями в области измерений активности радионуклидов (интеркалибрация), Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», С.-П., 2008.
Личный вклад автора

• 
  Проведены исследования и установлены (на основе экспериментальных данных) закономерности распределения глобального трития в природных водах СССР и оценена степень их загрязнения тритием.
  
• 
  Предложена методика выявления локальных источников трития на фоне его глобального распределения и оценки их вклада в суммарную концентрацию.
  
• 
  Проведены расчеты выпадения трития с атмосферными осадками на территорию СССР и оценен его сток в окружающие моря.
  
• 
  Предложена методика расчета балансовых составляющих техногенного трития и оценены его запасы в Азовском, Черном, Каспийском, Балтийском, Белом, Баренцевом и Карском морях. Проведены натурные обследования указанных морей в различные периоды времени.
  
• 
  Оценен сток трития с водосборных площадей рек, впадающих в Арктические моря России.
  
• 
  Оценено влияние аварии на Чернобыльской АЭС на содержание трития в природных водах.
  
• 
  Проведены (в соавторстве) натурные исследования содержания трития в ряде районов расположения радиационно-опасных объектов (ПО «Маяк»; РТП «Атомфлот»; НВ АЭС).
  

Апробация. Основные результаты работы докладывались на:

• 
  Международном симпозиуме «Метеорологические аспекты радиоактивного загрязнения атмосферы», (г. Тбилиси, 1973 г.).
  
• 
  Заседаниях Координационного научно-технического совещания стран – членов СЭВ по радиоактивным отходам и дезактивации (КНТС-3, г. Москва, 1975 г.) и (г. Братислава, 1979 г.);
  
• 
  Всесоюзном совещании в Радиевом институте им. Хлопина (г. Ленинград, 1976 г.).
  
• 
  IV и VI Межреспубликанских семинарах по радиационной безопасности АН СССР (СРБ АН-IV, г. Славско, 1979 г.) и (СРБ АН-VI, г. Одесса, 1983 г.).
  
• 
  Всесоюзном симпозиуме «Изотопы в гидросфере» (г. Таллин, 1981 г.).
  
• 
  Научно-техническом совете стран – членов СЭВ (НТС-3) по проблеме «Обеспечение радиационной безопасности при эксплуатации АЭС» (г. Вильнюс, 1982 г.).
  
• 
  International symposium on environmental contamination following a major nuclear accident (16–20 october 1989, Vienna).
  
• 
  Международный научный семинар ЯО СССР «Атомная энергетика на море, безопасность и экология» (г. Мурманск, 24–28 сентября 1990 г.).
  
• 
  I Всесоюзная конференция «Радиационные аспекты Чернобыльской аварии» (г. Обнинск, 1988 г.).
  
• 
  International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic and Antarctic (Kirkenes, Norway 23–27 august, 1993).
  
• 
  The Third International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic (Tromso, June 1–5, 1997).
  
• 
  The 4^th International Conference on Environmental Radioactivity in Arctic (Edinburgh, Scotcand, 20–23 September, 1999).
  
• 
  The 5 ^th International Conference on Environmental Radioactivity in Arctic and Antarctic (St.-Peterburg, Russia, 16–20 June, 2002).
  
• 
  Научной конференции (по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в государствах – участниках СНГ, посвященная 10-летию образования Международного совета по гидрометеорологии) (г. Санкт-Петербург, 23–26 апреля 2002 г.).
  
• 
  The International Conference on Radioecology and Environmental Radioactivity (Bergen, Norway 15–20 June, 2008).
  
• 
  Международной конференции «Международное сотрудничество по ликвидации ядерного наследия атомного флота СССР», Москва, 16–18 апреля 2008 г.
  

Публикации по теме диссертации. По полученным в ходе исследования результатам опубликовано 49 научных работ, из них 22 в ведущих рецензируемых журналах, определенных ВАК РФ; 1 коллективная монография; 27 статей в других российских и иностранных изданиях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения.

Общий объем 128 стр., в том числе 40 рис., 31 таблица. Список литературы содержит 165 источников.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
Введение. Во введении даны основные характеристики трития. На основе литературных данных рассмотрены основные источники трития и приводятся предпосылки и обоснование актуальности работы, определяются цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость результатов работы, защищаемые положения.
В первой главе кратко приведены методы измерения трития.
Вторая глава посвящена выявлению и исследованию закономерностей распределения глобального трития в атмосферных осадках на территории СССР (России). Схема отбора проб на территории СССР (России) приведена на рис. 1. Пункты отбора проб выбирались таким образом, чтобы, по возможности, были охвачены основные климатические регионы страны.

На основе анализа большого массива экспериментальных данных, полученных за период 1972–1982 гг., установлена устойчивость пространственного распределения среднегодовых концентраций глобального трития в атмосферных осадках на территории СССР, несмотря на почти ежегодные инжекции трития в Северном полушарии в рассматриваемый период времени (см. рис. 2).

Рис.1. Схема отбора проб на территории СССР (России):

● – атмосферных осадков, ○ – речных вод; 1 – Казахстан, 2 – Украина, 3 – Прибалтика

Рис. 2. Отношение среднегодовой концентрации трития в атмосферных осадках ряда пунктов к среднегодовой концентрации трития на территории СССР: 1 – г. Москва; 2 – г. Новосибирск; 3 – г. Енисейск; 4 – г. Иркутск; 5 – г. Архангельск; 6 – г. Холмск; 7 – г. Петропавловск-Камчатский; 8 – г. Ростов. Для удобства использования рисунка графики для пунктов 4 и 8 смещены вниз на 0,5. Стрелками обозначены даты взрывов.

Устойчивость отношений среднегодовых концентраций трития позволяет определить концентрацию трития С_i в пунктах, в которых не проводятся наблюдения за содержанием трития, по результатам измерений его концентраций в каком-либо одном пункте, например, в г. Салехарде (С_Сал), используя выражение:

(1)

где: – отношение среднегодовой концентрации трития в пункте с координатами φ – широта в градусах, ψ – долгота в градусах к концентрации в пункте наблюдения.

Зависимость величины от долготы, полученная по экспериментальным данным в диапазоне долгот 25⁰–135⁰ в.д. для узких широтных поясов приведена на рис. 3.

Рис. 3.  Меридиональное распределение относительных концентраций трития в атмосферных осадках для узких широтных поясов: 1 – 45⁰–50⁰ с.ш. (Львов, Одесса, Ростов, Астрахань, Хабаровск); 2 – 50⁰–56⁰ с.ш. (Лепель, Киев, Казань, Омск, Новосибирск, Иркутск, Сковородино); 3 – 56⁰–62⁰ с.ш. (Скултэ, Пермь, Енисейск); 4 – 62⁰–72⁰ с.ш. (Архангельск, Нарьян-Мар, Салехард, Дудинка, Тура, Якутск).

Из рис. 3 видно, что в узком широтном поясе величина отношения среднегодовых концентраций трития в зависимости от долготы места отбора осадков при движении с запада на восток монотонно возрастает («континентальный эффект») и может быть аппроксимирована прямой линией:

, (2)

где: φ_н – широта пункта наблюдения;

ψ_н – долгота пункта наблюдения;

ψ_i – текущая долгота (все три величины в градусах).

Затем (примерно после 130⁰ в.д.) идет спад (см. рис. 6), обусловленный влиянием тихоокеанской влаги и может быть аппроксимирован выражением: .

Считая линейной функцией с одним и тем же наклоном в пределах территории СССР в поясе широт 35⁰–70⁰ с.ш., рассмотрим широтное распределение концентраций трития в атмосферных осадках на какой-либо фиксированной долготе (например, на долготе Москвы). Распределение полученных по экспериментальным данным отношений концентраций трития, пересчитанных по выражению (2) на долготу Москвы, приведено на рис. 4.

Рис. 4. Широтное распределение относительных концентраций трития в атмосферных осадках на долготе Москвы

Из рис. 4 видно, что в поясе широт 35⁰–70⁰ с.ш. на территории СССР отношение концентраций трития в атмосферных осадках с изменением широты места отбора осадков изменяется не монотонно, как это имеет место для «долготного» хода, а имеет максимум в районе 52⁰–56⁰ с.ш.

Зависимость величины отношения концентраций трития с изменением широты места отбора атмосферных осадков может быть аппроксимирована следующим выражением:

. (3)

Полученные в диссертационной работе выражения (1–3) позволяют рассчитывать с ошибкой не более 30 % среднегодовые значения концентраций глобального трития в атмосферных осадках для любого пункта территории СССР и России в пределах 25⁰–135⁰ в.д.; 35⁰–70⁰ с.ш. по измерениям в каком-либо одном пункте.

Нарушение устойчивости пространственного распределение среднегодовых концентраций глобального трития (см. рис. 2 кривая 1) может свидетельствовать о наличии локального источника (источников) в рассматриваемом пункте, влияние которого сравнимо с глобальным уровнем.

На основе полученных аналитических зависимостей показана возможность (на примере Москвы, рис. 2 кривая 1) выявления локальных источников трития на фоне глобального его распределения. Статистическая обработка результатов измерений среднемесячных концентраций трития в осадках Москвы и в пунктах вокруг Москвы (Калинин, Рязань, Вологда, Горький) показала, что в Москве, кроме глобального источника, существенно сказывается влияние локального источника (источников), действие которых обусловило приращение концентраций трития в атмосферных осадках Москвы до 50 % общей глобальной концентрации за период 1970–1982 гг. Еще более наглядно видно влияние локальных источников трития на его содержание в атмосферных осадках на м/с г. Киева – рис. 5.

Рис. 5. Динамика среднегодовых выпадений трития с атмосферными осадками,

осредненных по всей территории (3), на метеостанциях Киева (1) и Москвы (2)

Из рис. 5 видно, что выпадения трития за период наблюдения 1978–1990 гг., в среднем по территории СССР, уменьшились более чем в два раза (с 5,4∙10⁹ Бк/км²∙год в 1978 г. до 2,4∙10⁹ Бк/км²∙год в 1984 г. Затем выпадения трития практически стабилизировались на уровне примерно 2,4∙10⁹ Бк/км²∙год. Вместе с тем, из рис. 5 видно, что за рассматриваемый период времени наличие локальных источников трития в Москве и, особенно в Киеве, существенно влияет на его локальное выпадение с атмосферными осадками. Максимальные значения концентраций трития в среднемесячных атмосферных осадках на метеостанции Киева за рассматриваемый период времени достигали 6,5∙10³ Бк/л, что практически равно УВ для питьевой воды по НРБ-99.

Приведены расчеты выпадений трития с атмосферными осадками на территории СССР и России – табл. 1 и 2, которые необходимы для оценки поступления трития в водоемы, на подстилающую поверхность и оценки коэффициентов стока трития с речными водами.

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, среднегодовые выпадения трития на территорию СССР, хотя и не монотонно, имеют тенденцию к снижению, и за приведенный период времени уменьшились почти на порядок.

Из приведенных данных табл. 2 видно, что выпадения трития с атмосферными осадками на территории России все еще уменьшаются (хотя скорость уменьшения и замедлилась) и за рассматриваемый период
(1991–2007 гг.) выпадения трития уменьшились примерно в 2 раза.
Таблица 1

следующая страница>