Сравнительный анализ закономерностей микрации техногенных радиронуклидов в крупных водных экосистемах Сибири, Урала и Украины на примере реки Енисей, Обь-Иртышской речной системы и водоемов Чернобыльской зоны отчуждения.
Координаторы: УрО РАН - А.В. Трапезников, ИЭРЖ; СО РАН - А.Г. Дегерменджи, Институт Биофизики; НАН Украины - М.И. Кузьменко, Институт гидробиологии.
Организации - исполнители:
Институт биофизики СО РАН
Институт леса им. Сукачева СО РАН
Институт неорганической химии СО РАН
Институт геологии Объединенного института геологии, геофизики и минералогии им. Трофимука СО РАН
Институт экологии растений и животных УрО РАН
Институт химии твердого тела УрО РАН
Институт гидробиологии НАН Украины.
Последние 10 лет в ИХТТ УрО РАН сформулирован и разрабатывается физико-химический подход к решению проблемы состояния, форм миграции радионуклидов и микроэлементов в природных водных системах в условиях естественной гетерогенности. Подход основан на последовательном рассмотрении гетерогенных равновесных и стационарных состояний мик-роэлементов в условиях их взаимодействия с ионно-молекулярным окружением среды, с су-ществующими и возникающими фазами примесей химического (и возможно биологического) генезиса. Рассмотрение основано на закономерностях аквакислотной теории, термодинамике ионного обмена, физикохимии поверхностных и коллоидных систем.
Показано, что природная подвижность микроэлементов в неорганической подсистеме природных водных экосистем может быть достаточно точно описана в рамках сформулиро-ванных представлений о множественности равновесных или стационарных состояний микро-элементов в растворах и их гетерогенных взаимодействий со средой. В частности, на основе разработанных моделей реакционной способности микроэлементов и с помощью комплекса экспериментальных радиохимических и геохимических данных впервые предложен и обосно-ван непротиворечивый механизм миграции радионуклидов стронция, плутония, америция в ряде технических водоемов ПО «Маяк». Разработан новый метод коллоидно-химической экс-тракции для слежения за коллоидным состоянием микроэлементов в водных растворах. С по-мощью методов коллоидно-химической экстракции и масс-спектрометрии с индуктивно свя-занной плазмой получены первые данные по соотношению ионно-молекулярной и коллоид-ной составляющих в образцах пресной воды. Эти данные обобщены в форме двух моногра-фий. (Поляков, 2000; Поляков, 2003).
Ожидаемые результаты проекта
1. Будут выявлены закономерности миграции радионуклидов в воде, донных отложениях разных водоемов и проведено ранжирование радионуклидов по степени их подвижности в различных условиях.
2. Будут рассчитаны коэффициенты накопления техногенных радионуклидов, включая трансурановые элементы, водными организмами и выявлены виды - биоиндикаторы. Будет создана база данных по аккумулирующей способности водных организмов различных водоемов в отношении техногенных радионуклидов
3. Будет оценено накопление техногенных радионуклидов, включая трансурановые элементы, водными организмами разных трофических уровней и проведено сравнение для разных водоемов фактора длины трофической цепи в накоплении радионуклидов.
4. Будет сделана сравнительная оценка запасов радионуклидов в отдельных районах реки Енисей, Обь-Иртышской речной системы и водоемов Чернобыльской зоны.
5. Будет сделана попытка выявить вклад (роль) источника и формы поступления радионуклида (аварии и постоянные сбросы) в специфичность радиоактивного загрязнения исследуемых водоемов.
6. На основе сравнительного содержания трития в водоемах будут выявлены источники поступления радионуклидов и оценен масштаб переноса радионуклидов по течению исследуемых рек.
7. Будут выявлены стабильные параметры в распределении радионуклидов и их отношения по слоям донных отложений и пойменных почв. На основании соотношения изотопов выбранных радионуклидов будет проведена датировка слоев донных отложений и пойменных почв реки Енисей, Обь-Иртышской речной системы и водоемов Чернобыльской зоны.
8. Будет создана физико-химическая модель миграции тяжелых металлов и радионуклидов на примере выбранной водной экосистемы
9. Будут рассчитаны дозы облучения гидробионтов за счет внешнего и внутреннего облучения в различных водоемах.
10. Будут получены данные по цитогенетическим и физиологическим параметрам состояния клеток водных организмов в условиях различных доз облучения.
12. Будет проведено сравнение эффективности использованных ранее методов реабилитации высоко радиоактивных участков Обь-Иртышской речной системы и водоемов Чернобыльской зоны.
- имеющаяся материально-техническая база и ее соответствие поставленным задачам.
