CC BY
47
УДК 574.9 (575.2)
DOI: 10.24411/1728-323X-2018-14041
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БАССЕЙНА РЕКИ КАРАКОЛ ИССЫК-КУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ
К. Б. Ибраева, старший преподаватель
Иссык-Кульского государственного
университета им. К Тыныстанова, г. Каракол,
Кыргызстан, [email protected],
А. С. Нурбекова, магистр
Кыргызского государственного университета
им. И. Арабаева, г. Бишкек, Кыргызстан,
Б. К. Калдыбаев, д. б. н., доцент
Иссык-Кульского государственного
университета им. К. Тыныстанова,
г. Каракол, Кыргызстан,
В данной работе представлены результаты радиоэкологических исследований бассейна реки Каракол Иссык-Кульской области. Река Каракол имеет снежно-ледниковое питание, по химическому составу вода слабоминера-лизована, гидрокарбонатно-сульфатного типа, с преобладанием кальция. Город Каракол расположен в нижнем течении реки Каракол, являющийся административным и культурным центром Иссык-Кульской области. Мощность радиационного фона по гамма-излучению на территории г. Каракол варьирует в пределе 16—31 мкР/ч и не превышает установленных в республике норм радиационной безопасности. Определены содержания радионуклидов в почве, воде, донных отложениях реки и города Каракол, значения которых варьируют в пределах естественного регионального фона, незначительное увеличение удельной активности радионуклидов наблюдается в устьевой зоне реки. С помощью компьютерной программы «Surfer-12» составлена картосхема уровня экспозиционной дозы территории города Каракол. Полученные результаты исследований могут быть использованы в качестве справочных материалов для радиоэкологического мониторинга урбанизированных территорий.
This paper presents the results of the radio-ecological research of the Karakol River basin in the Issyk-Kul Region. The Karakol River has a snow-glacier feed, the chemical concentration of the water is slightly mineralized and it is of hydrocarbonate-sulfate type with the predominance of calcium. The town of Karakol is located in the lower flow of the Karakol River, it is the administrative and cultural center of Issyk-Kul Oblast. The gamma-radiation background in the territory of the town of Karakol varies in the range of 16 to 31 microR/h and the radiation does not exceed the established safely standards in the republic. The concentration of radionuclide is identified in soil, water, river bottom sediments and the town of Karakol, the values of concentration vary within the natural regional background and the significant increase of the specific activity of radionuclides is observed in the estuary zone of the river. The map of the level of the exposure dose of the territory of the town of Karakol was compiled with the help of the computer program "Surfer-12". The obtained research results can be used as reference materials for radio-ecological monitoring of urban areas.
Ключевые слова: радиационный фон, радионуклиды, удельная активность, почва, вода, Каракол.
Keywords: radiation background, radionuclide, specific activity, soil, water, the town of Karakol.
Введение. Река Каракол берет начало из Каракольского ледника с северного склона Терскей Ата-Тоо на абсолютной высоте 5200 метров и впадает в озеро Иссык-Куль. Протяженность реки примерно составляет 50 км, площадь водосборного бассейна — 394 км2 (рис. 1). Река Каракол относится к рекам снежно-ледникового питания, режим расходов ее тесно связан с режимом температуры воздуха, второстепенную роль в питании реки играют атмосферные осадки и грунтовые воды; последнее относится к ее верхнему и среднему течениям. В горах река представляет собой бурный горный поток, а на конусе выноса приобретает более спокойный характер. По химическому составу вода реки Каракол слабоминерализована, гидрокарбонатно-суль-фатного типа, с преобладанием кальция [1].
Рис. 1. Гидрография реки Каракол
Город Каракол расположен в нижнем течении реки Каракол. Город является административным и культурным центром Иссык-Кульской области, население на 2016 год составило 73 тыс. человек. Город известен в СНГ и дальнем зарубежье своими рекреационными возможностями. Программа устойчивого развития региона связана с оценкой радиационного воздействия на население, так как отсутствие общедоступных данных в этой области порождает среди населения радиофобию, что в свою очередь затрудняет создание положительного имиджа Кыргызской Республики, в которой значительная часть экономического развития связана с туризмом.
Методы исследований. Для радиоэкологических исследований были отобраны 30 проб воды, 15 проб донных отложений, 25 проб почвы. Отбор проб производился по общепринятым методикам [2].
Для проведения гамма-съемки местности использовался дозиметр — радиометр ДКС-96. Измерения проводились в соответствии с инструкциями по наземному обследованию радиационной обстановки [3]. Для измерения суммарной альфа- и бета-активности водных проб после их концентрирования использовали альфа-бета радиометр УМФ-2000. Определение радионуклидов в пробах донных отложений и почвы проводили гамма-спектрометрическим методом с
использованием гамма-спектрометра «Canberra» (модель GX4019).
Полученные результаты и их обсуждение. Результаты анализов проб воды реки Каракол показали, что уровни суммарной альфа-активности варьируют в пределах 0,10—0,22 Бк/л, бета-активности 0,06—0,12 Бк/л (табл. 1). Наблюдается незначительное увеличение активности радионуклидов в воде по рельефу местности к устью реки. В соответствии с нормами СанПиН 2.1.4.002—03 контрольные уровни для питьевой воды альфа-излучателей составляют 0,2 Бк/л, бета-излучателей — 1 Бк/л [4].
В илисто-глинистых фракциях донных осадков реки Каракол содержание U и других радионуклидов находится в пределах фоновых значений, незначительное увеличение удельной активности радионуклидов наблюдается в устьевой зоне реки (табл. 2).
Мощность радиационного фона по гамма-излучению на территории города Каракол варьирует в пределе 16—31 мкР/ч (табл. 3, рис. 2 и 3). Согласно Закону КР Технический регламент «О радиационной безопасности» мощность дозы гамма-излучения на прилегающей территории не должна превышать 30 мкР/ч [5].
Содержание радионуклидов в почвах г. Каракол. Вариация содержания урана для нормальных почв ограничивается пределами <12—100 Бк/кг,
Таблица 1
Суммарная а- и р-активности радионуклидов в воде реки Каракол
Место отбора пробы N E Суммарная активность радионуклидов (Бк/л)
а-активность Р-активность
1. Природный парк «Каракол» 42042.158 78043.636 0,15 ± 0,02 0,10 ± 0,01
2. Природный парк «Каракол» 42043.041 78042.583 0,10 ± 0,02 0,06 ± 0,01
3. г. Каракол (мост ул. Карасаева) 42047.358 78038.785 0,12 ± 0,02 0,09 ± 0,01
4. г. Каракол (мост ул. Токтогула) 42048.448 78038.114 0,18 ± 0,02 0,10 ± 0,01
5. за г. Каракол (дорога к озеру) 42055.791 78034.413 0,20 ± 0,02 0,12 ± 0,01
6. р. Каракол (устье реки) 42057.985 78030.019 0,22 ± 0,02 0,12 ± 0,01
Место отбора образцов U/Th-234 Th-232/Ac-228 K-40 Cs- 137
Бк/кг ± Бк/кг ± Бк/кг ± Бк/кг ±
1. Природный парк «Каракол» 28,7 3,5 23,1 3 700 25,9 0,8 0,03
2. Природный парк «Каракол» 32,4 2,3 33,2 2,3 720 26,6 1,3 0,05
3. г. Каракол (мост ул. Карасаева) 14,8 1,3 41,8 2,3 676 25,1 1,9 0,07
4. г. Каракол (мост ул. Токтогула) 24,0 2,0 54,8 3,1 704 26,1 2,1 0,11
5. р. Каракол (устье реки) 50,4 2,3 75,8 4,2 977 35,8 0 —
Таблица 2
Радионуклидный состав илисто-глинистых фракций реки Каракол
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Рис. 2. Точки измерений радиационного фона на территории г. Каракол
Таблица 3
Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения на территории города Каракол
№ Место измерения N E мкР/ч (max-min) мкР/ч Среднее
1 Каракольская ТЭС 42.459539 78.404137 26- 37 33
2 Река Каракол (100 м от реки) 42.456538 78.397670 17 -25 21,6
3 Микрорайон «Кашка-Суу» 42.467785 78.398442 20 -27 23,3
4 Микрорайон Кашка-Суу 42.468627 78.397890 18- 23 21
5 Ипподром 42.467504 78.401158 20- 24 22
6 Пересечение ул. Жамансариева/Туркестанская 42.477580 78.405449 18 -23 21
7 Пересечение ул. Алыбакова/Туркестанская 42.480023 78.409273 16 -20 18
8 Областная больница 42.484306 78.416471 18 -23 21
9 Пересечение ул. Масалиева/Карасаева 42.479364 78.396074 20 -26 23
10 Парк Победы 42.485254 78.406724 20 -23 21,6
11 Пересечение ул. Карасаева/Жакыпова 42.491449 78.415390 20 -28 24
12 Река Каракол ул. Карасаева 42.473840 78.387727 20 -28 24
13 Парк Пушкина 42.485282 78.391082 16 -24 19
14 Пересечение ул. Токтогула/Парковая 42.485173 78.383738 17- 25 22
15 Река Каракол ул. Токтогула 42.484473 78.381195 22- -28 25
16 Центр города 42.491846 78.394294 19- 21 20,6
17 Парк студентов 42.491153 78.398918 18- 26 22
18 Пересечение ул. Токтогула/Гебзе 42.493961 78.397298 17- 27 23
19 Пересечение ул. Токтогула/Туманова 42.497691 78.402713 19 -23 21
20 Аэропорт 42.501968 78.408585 18 -24 22
21 Каракольский базар 42.492428 78.383196 22 -31 26
22 Пересечение ул. Кутманалиева/Алдашева 42.499542 78.397771 21 -25 23
23 Пересечение ул. Абдрахманова/Пржевальского 42.500093 78.386621 25- 38 31
24 Микрорайон «Восход» 42.502563 78.395052 22 -28 24,6
25 Автовокзал 42.504438 78.393753 25- 29 27
26 Река Каракол (с. Бору-Баш) 42.526187 78.366693 20- 26 23
27 ул. Кадыр-Аке 42.516899 78.385614 22- 26 24
28 Дорога Бишкек-Балыкчы-Каракол (север) 42.531984 78.382009 21 -26 23
29 Пересечение ул. Искакова/Элебаева 42.472161 78.372507 21- 26 23
30 Дорога Бишкек-Балыкчы-Каракол (юг) 42.482768 78.365222 19 -24 22
Таблица 4
Содержание радионуклидов в почвах города Каракол (Бк/кг)
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Рис. 3. Картосхема мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на территории г. Каракол с использованием программы Surfer 11 (мкР/ч)
Место отбора Тип почвы U/234Th 232Th/228 40K 137Cs
(M ± m) Бк/кг
Природный парк «Каракол» Микрорайон «Кашка-Суу» Парк «Победы» Микрорайон «Восход» Горно-долинные темно-каштановые Серо-бурые Серо-бурые Серо-бурые 39,8 ± 2,3 90,8 ± 5,3 78,1 ± 4,9 55,5 ± 3,2 50,1 ± 5,1 57,1 ± 4,5 57,1 ± 5,2 58,7 ± 4,9 523 ± 5,4 624 ± 5,5 606 ± 6,3 552 ± 5,2 5,9 ± 0,2 3,9 ± 0,3 7,6 ± 0,2 3,9 ± 0,3
а для почв урановых аномалий 600—12 500 Бк/кг. Кларк 238и в почве составляет 12,4 Бк/кг, диапазон (10—50 Бк/кг) при среднем — 25 Бк/кг [6, 7]. Накопление урана в различных типах почв определяется главным образом их генезисом, топографией по отношению к выходам пород, условиями миграции и биогенными факторами. Так как Ис-сык-Кульская котловина является естественной урановой биогеохимической провинцией, региональный фон урана повышен и варьирует в пределах 0,00012—0,00064 % (14,9—79,6 Бк/кг) [8]. Удельная активность 238и в почвах г. Каракол находится в пределе 39,8—90,8 Бк/кг. Значения выше регионального фона характерны для почв с окрестностей микрорайона «Кашка-Суу» — 90,8 Бк/кг. В других пробах почв г. Каракол удельная активность урана варьирует в пределах естественного фона, характерного для Иссык-Кульской области (табл. 4).
Выводы
1. Мощность радиационного фона по гамма-излучению на территории г. Каракол варьирует в пределах 16—31 мкР/ч и не превышает установленных в республике норм радиационной безопасности.
2. Удельная активность радионуклидов (238и, 2321Ъ, 40К, 137С8) варьирует в пределах естественного фона, характерного для Иссык-Кульской области.
3. Уровни суммарной альфа и бета-активности радионуклидов в воде реки Каракол не превышают норм СанПиН для питьевой воды.
4. В донных отложениях реки Каракол содержание радионуклидов находится в пределах фоновых значений, незначительное увеличение удельной активности радионуклидов наблюдается в устьевой зоне реки.
Библиографический список
1. Кадыров В. К. Гидрохимия озера Иссык-Куль и его бассейна. - Ф.: Илим, 1986. - 212 с.
2. Дженбаев Б. М., Калдыбаев Б. К. Методические указания: Отбор проб и пробоподготовка для определения тяжелых металлов в объектах окружающей среды. - Бишкек: Илим, 2014. - 35 с.
3. Гусев Н. Г., Маргулис У. Я., Марей А. Н. Дозиметрические и радиометрические методики. - М.: Атомиздат, 1966. -С. 28-144.
4. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.4.002-03 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». - 15 с.
5. Закон Кыргызской Республики Технический регламент «О радиационной безопасности» от 29 ноября 2011 года № 224.
6. Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. - М.: АН СССР, 1957. - 277 с.
7. Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. - М.: Наука, 1985. - 265 с.
8. Воротницкая И. Е. Биогенная миграция урана в озере Иссык-Куль: автореферат диссертации кандидата биологических наук. - М.: МГУ, 1988. - 17 с.
RADIOECOLOGICAL RESEARCH OF THE KARAKOL RIVER BASIN IN THE ISSYK-KUL REGION
K. B. Ibraeva, Senior Lecturer, K. Tynystanov Issyk-Kul State University, Karakol, Kyrgyzstan, [email protected];
A. S. Nurbekova, Master, I.Arabaev Kyrgyz State University, Bishkek, Kyrgyzstan, [email protected];
B. K. Kaldybaev, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Associate Professor, K. Tynystanov Issyk-Kul State University, [email protected]
References
1. Kadyrov V. K. Gidrokhimiya ozera Issyk-Kul i ego basseyna [Hydrochemistry of lake Issyk-Kul and its basin]. F.: Ilim, 1986. 212 p. [in Russian]
2. Dghenbaev B. M., Kaldybaev B. K. Metodicheskiye ukazaniya: Otbor prob i probopodgotovka dlya opredeleniya tyazhelykh metallov v obyektakh okruzhayushchey sredy. [Methodological instructions: Sampling and sample preparation for determination of heavy metals in environmental objects]. Bishkek: Ilim, 2014. 35 p. [in Russian]
3. Gusev N. G., Margulis U. Y., Marey A. N. Dozimetricheskiye i radiometricheskiye metodiki. [Dosimetric and radiometric methods]. Moscow: Atomizdat, 1966. P. 28—144. [in Russian]
4. Sanitarno-epidemiologicheskiye pravila i normativy SanPiN 2.1.4.002—03 "Pityevaya voda. Gigiyenicheskiye trebovaniya k kachestvu vody tsentralizovannykh sistem pityevogo vodosnabzheniya. Kontrol kachestva". [Sanitary and epidemiological rules and standards SanPiN 2.1.4.002—03 "Drinking water: Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems: quality control"]. 15 p. [in Russian]
5. Zakon Kyrgyzskoy Respubliki Tekhnicheskiy reglament "O radiatsionnoy bezopasnosti" ot 29 noyabrya 2011 goda № 224. [Law of the Kyrgyz Republic Technical Regulations "On Radiation Safety" November 29, 2011]. No. 224. [in Russian]
6. Vinogradov A. P. Geokhimiya redkikh i rasseyannykh khimicheskikh elementov v pochvakh. [Geochemistry of rare and scattered chemical elements in soils.]. Moscow: AS USSR, 1957. 277 p. [in Russian]
7. Kovda V. A. Biogeokhimiya pochvennogo pokrova. [Biogeochemistry of the soil cover]. Moscow, Nauka, 1985. 265 p. [in Russian]
8. Vorotnitskaya I. E. Biogennaya migratsiya urana v ozere Issyk-Kul: avtoreferat dissertatsii kandidata biologicheskikh nauk. [Biogenic migration of uranium in the Issyk-Kul Lake: the thesis abstract for PhD in Biology]. Moscow: Moscow State University, 1988. 17 p. [in Russian]
