Криптон-85 в осадках на юге России Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

активности ферментов можно судить о степени комбинированного влияния загрязняющих веществ на метаболизм планктонных сообществ, а также выявлять наличие токсического воздействия тяжелых металлов. В этом случае рассчитанный показатель Z при сопоставлении с содержанием - минеральных форм азота и фосфора будет существенно ниже указанных в табл. 3 значений.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минпромнауки РФ, грант № НШ - 1967.2003.5

Литература

1. Абакумов В.А. Комплексный глобальный мониторинг состояния биосферы. Т. 1 // Тр. 3-го Междунар. симп. Л., 1986. С. 191-202.

БерстонМ. Гистохимия ферментов. М., 1964.

Диксон М., Уэбб Э. Ферменты. Т.1. М., 1982.

Брызгало В.А., Хоружая Т.А., Предеина Л.М. и др. II Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Вып.2. Л., 1989. С. 85 - 108.

Heath R.T. II Can. J. Fish. Aquat. Sei. 1986. Vol. 43. № 2. P. 343-350.

Heath R.T., Cook G.D. // Verh. Internat. Verein Limnol. 1975. Vol. 19. P. 959-965.

Kobori H., Taga N. II Mar. Biol, and Ecol. 1979. Vol. 36.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11

№1. P. 23-39.

Taga N.. Kobory H. II Marine Biology. 1978. Vol. 49. P. 223-229.

Милиус А.Ю., Парк Т.И., Кываск В. О. Антропогенное евтрофирование природных вод // Тез. докл. II Всесо-юз. совещ. Ч. 2. Звенигород, 19-23 дек. 1977. Черноголовка, 1977. С. 233-237.

Прист Ф. Внеклеточные ферменты микроорганизмов. М., 1987.

Предеина Л.М. Методы определения активности внеклеточных эстераз и щелочной фосфатазы сестона и возможности их использования для оценки уровня ев-трофирования и загрязнения пресноводных экосистем: Автореф. дис___канд. хим. наук. Ростов н/Д, 1992. *

12. Предеина Л.М. И Закономерности океанографических и экологических процессов в Азовском море. Апатиты, 2000. С. 88-97.

13. Несмеянова М.А., Гонта С.А., Кулаев И.С. И Докл. АН СССР. 1976. Т. 224. Ха 3. С. 710-712.

Трифонова С.И. II Водн. ресурсы. 1990. № 3. С. 96—99. Федоров Ю.А., Предеина Л.М. И Безопасность жизнедеятельности, охрана труда и окружающей среды. Вып. 2. Ростов н/Д, 1998. С. 80-81.

Болч Б., Хуань К.Дж. Многомерные статистические методы для экономики. М., 1978.

14.

15.

16.

Ростовский гидрохимический институт Росгидромета

23 мая 2003 г.

УДК 551.510.7

КРИПТОН-85 В ОСАДКАХ НА ЮГЕ РОССИИ

© 2003 г. В.В. Пронько, И.О. Невинский

Procedure .of extraction of 85Kr from water samples is described. Work will be carried out with the purpose of development of methods of isotope’ dating natural waters, an estimation of ecological influence of the nuclear power stations and studying the processes of washing away of isotopes from an atmosphere. The data on activity 85Kr in the precipitations and monthly changes first time are received. In 2000 - 2001 years were observed activity 83Kr in the precipitations from 2,1 up to 9,5 105Bq/l.

В связи с пуском Ростовской АЭС большой интерес с точки зрения радиоэкологии вызывает измерение 85Кг в атмосфере и гидросфере прилегающих регионов. Криптон как инертный газ не принимает участия в химических реакциях и не вступает в соединения, однако может существенно влиять на окружающий мир, изменяя его электрическое состояние. Интерес представляет также измерение криптона-85 в подземных водах с целью их датирования, так как он охватывает диапазон возрастов, в которых тритиевый и углеродный метод дают неопределенность. Кроме того, нет экспериментального материала о величине радиоактивности атмосферных осадков, обусловленной 85Кг [1]. Вообще процесс удаления аэрозольных примесей и инертных радиоактивных газов из атмосферы представляет особый интерес, так как позволяет изучать взаимодействие между литосферой, гидросферой, атмосферой и космосом.

В нашей работе сделана попытка определения содержания 85Кт в осадках на территории Краснодарского края. Работы проводились в течение 2000-2001 гг. в станице Холмская (Абинский район), где расположена пробоотборная площадка. Отбор осадков осуществлялся с помощью воронки диаметром

3,5 м, с которой вода поступала в полиэтиленовый бак емкостью 100 л (всего использовалось три таких бака). Пробы накапливались в течение каждого месяца в количестве до 300 л.

Основное ограничение широкого применения криптонового метода на практике [2] связано с необходимостью отбора большого объема проб в полевых условиях (до 500 л из-за крайне низкой концентрации), многоступенчатой очисткой выделенного газа, измерением редких радиоактивных распадов с применением специфической низкофоновой техники.

Нами использовалась схема термической дегазации образцов воды из [2]. Коэффициент извлечения растворенных инертных газов термическим способом достигал 88 ± 2 %. Коэффициент извлечения и его стабильность в виду отсутствия в нашем распоряжении стандартных образцов криптона определялся по радону как наиболее близкому к криптону по физикохимическим свойствам, а также по многократному процессу дегазации в одном и том же водном образце. Общее количество анализируемой жидкости выбиралось исходя из ожидаемых концентраций 83Кг и фоновых характеристик детектора и составляло до 300 л ежемесячно.

Для выделения и дальнейшей очистки криптона из смеси газов нами использовалась частично доработанная аналитическая схема, описанная в [3]: газ из полиэтиленового контейнера проходит через ловушки (без сорбента), охлажденные до -196 °С жидким азотом, где осаждаются пары воды и С02. Пройдя ловушку с молекулярными ситами 13Х при комнатной температуре, криптон осаждается в ловушке с активированным углем (15 г) марки СКТ при температуре -76 °С, полученной охлаждением ацетона жидким азотом. Для дальнейшей очистки криптона используется ловушка с 10 г титановой стружки, которая нагревается до 900 °С, после чего газ поступает в многонитяную пропорциональную камеру, что позволило не применять ртутный насос Топлера (как экологически опасный), а также понизить фон и повысить эффективность регистрации. Для введения криптона в рабочий объем камеры титановая ловушка, охлажденная до 400 °С, продувается 3,5 л аргона, который является рабочим газом счетчика. Полный коэффициент извлечения криптона из газа в контейнере составил около 70 %. После заполнения камеры на вакуумной установке она подсоединяется к системе наполнения рабочими газами и давление в ней доводится до двух атмосфер с образованием стандартной смеси Р10 - 90 % Аг + 10 СН4. Камера содержит кольцо антисовпадений и рабочие ячейки с расстоянием между анодом и катодом 10 мм. Энергетическое разрешение введенного в рабочий объем счетчика при калибровке от источника 55Fe при энергии излучения 6 КэВ составляет не менее 20 %. Для измерения низких концентраций 85Кг пропорциональная камера транспортируется в подземную лабораторию в Новороссийске, расположенную на глубине 500 м водного эквивалента. Штольня пройдена в породах с очень низким радиоактивным фоном (2-3 мкР/ч). Для подавления внешнего фона также используется пассивная защита из слоев чистого чугуна (17,5 см) и свинца (5 см). Фон многонитяного счетчика в энергетическом интервале

Кубанский государственный университет________________

энергий бета-частиц 85Кг на поверхности в защите с включенным кольцом антисовпадений составляет

0.8.имп/мин; в подземной лаборатории в защите фон равен 2 имп/ч. Время измерения образцов в среднем под землей составляло от 3 до 5 суток.

Измерения активности 85Кг в осадках проводилось нами в течение 2000 - 2001 гг.

Полученные данные в Холмском пункте следующие: значение активности 85Кг меняется от 2,1 до

9,5 105 Бк/л. Ошибка измерений не превышает 2 Бк. В целом результаты не противоречат приведенным экстраполированным данным в работе [1] - 4,44-105 Бк/л. Наблюдается тенденция возрастания активности 85Кг в осадках в зимние месяцы и понижение в летние. Также средние значения активности 85Кг в 2001 г. выше, чем в 2000 г. Эпизодические измерения 85Кг в поверхностных водах Краснодарского водохранилища показали более высокие значения, чем в осадках за этот период: в апреле 2001 г. - 9,9 105 Бк/л-, в июле 2001 г. - 4,8-105 Бк/л-, в сентябре 2001 г. — 8,3* 105 Бк/л. Полученные данные свидетельствуют, что радиоактивные изотопы из атмосферы поступают не только путем их вымывания осадками (хотя он может быть и основным), но и за счет прямого изотопного обмена, за счет процессов фазовых переходов воды и Т.Д.

Для задач датирования подземных вод необходимо измерять 83Кг и в поверхностных водоемах, и осадках. Однако! учитывая полученные вариации концентраций изотопа, для правильного расчета возрастов вод необходимо проводить изотопный мониторинг с целью получения среднегодового значения. Для оценки экологического влияния предприятий ядерно-топливного цикла работы по измерению 85Кг в осадках должны быть расширены на мониторинг этого изотопа (как и ряда других инертных газов) в атмосфере. С этой точки зрения интерес представляет прямое определение активности ряда инертных радиоактивных газов в криогенной смеси, получаемой как побочный продукт деятельности кислородных заводов. Установка для таких измерений на основе гамма-детектора высокого разрешения в настоящий момент нами разрабатывается.

Литература

1. Стыро БИ, Буткус ДВ. Геофизические проблемы криптона-85 в атмосфере. Вильнюс, 1988.

2. Rozanski K.,Florkowski Т. // Proc. Symp. IAEA. 1979. Vol. 2. P. 949-961.

3. Буачидзе Г. И. и др. Определение радиоактивных газов в различных веществах // Сообщения АН ГССР. 1989. Т. 134. № 3. С. 85-87.

6 мая 2003 г.