Академия

Распределение изотопов цезия и плутония в воде и донных осадках акватории моря Лаптевых

Распределение изотопов цезия и плутония в воде и донных осадках акватории моря Лаптевых

В ходе натурных морских исследований сотрудниками лаборатории радиохимии окружающей среды Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН впервые был проведен комплексный мониторинг радиоэкологического состояния среды моря Лаптевых (Рис. 1). Были изучены особенности распределения радиоцезия 137Cs и изотопов плутония в современных осадках различных частей моря, включая зоны влияния речного выноса Лены и Хатанги. Согласно проведенным исследованиям, удельная активность 137Cs в пробах воды моря Лаптевых изменяется в пределах 0.3-0.8 Бк/м3, в донных осадках диапазон содержаний составляет 1.61 до 7.43 Бк/кг, что в целом не превышает средних фоновых значений для арктического региона.  Максимальные уровни активности 137Cs наблюдаются в районах, находящихся под влиянием дополнительных источников взвешенного материала, в частности, речного выноса. Результаты исследования опубликованы в журнале «Геохимия».

Рисунок 1. Карта отбора проб воды и донных отложений.
Во всех проанализированных пробах воды и донных отложений удельное содержание изотопов 239,240Pu находится ниже уровня минимально детектируемой активности.  Впервые была оценена динамика поступления техногенных радионуклидов в современные осадки. Вертикальные профили распределения 137Cs в колонках демонстрируют глубинные максимумы содержания, лежащие в пределах 4-6 см, по возрасту соответствующие 90-м годам прошлого века. Дополнительно были проведены эксперименты по определению физико-химических форм нахождения радионуклидов в осадках для оценки их геохимической подвижности в природной среде (Рис. 2). Оценочные результаты, полученные в ходе лабораторных экспериментов, показали, что в морских донных отложениях моря Лаптевых 8-10% плутония находится в составе обменной, относительно подвижной формы, на долю фульвокислот и группы низкомолекулярных органических кислот приходится около 25% 239Pu, с группой гуминовых кислот связано 12% 239Pu. Наличие плутония в составе низкомолекулярных кислот и фульвокислот дает основание предполагать динамическую миграционную активность этого радионуклида в системе морская вода - донные отложения.

Рисунок 2. Распределение 239 Pu и С орг. по группам органического веществ в образцахдонных отложений моря Лаптевых, % от общего содержания.
Море Лаптевых является возможным плацдармом эффективного освоения нефтегазовых ресурсов Арктического шельфа России. В настоящее время обсуждается возможность полноценного изучения нефтегазового потенциала моря Лаптевых, что связано с высокими предпосылками его нефтегазоносности. Результаты комплексных исследований, представленные в данной работе, способны восстановить современную картину геохимического фона и могут быть использованы для оценки экологической ситуации в море Лаптевых, одном из наименее изученных морей региона Российской Арктики.

Публикация: Т.А. Горяченкова, А.В. Травкина, А.П. Борисов, Г.Ю. Соловьева, И.Е. Казинская, А.Н. Лигаев, А.П. Новиков  (2023) Содержание и формы нахождения радионуклидов в воде и донных отложениях моря Лаптевых. Геохимия, 68 (3), 306-314, https://sciencejournals.ru/view-article/?j=geokhim&y=2023&v=68&n=3&a...

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.