Оценка современного радиоэкологического состояния донных отложений северо-восточной части Баренцева моря

Евгений Юрьевич Яковлев, Андрей Викторович Пучков, Ангелина Евгеньевна Липкина, Evgeny Yakovlev, Andrey Puchkov, Angelina Lipkina

Аннотация


Статья посвящена комплексной оценке радиоэкологического состояния донных отложений северо-восточной части Баренцева моря. В основе работы лежат данные, полученные в ходе морской экспедиции «Арктический плавучий университет» в июле 2024 года. Определены удельные активности техногенного радиоцезия ¹³⁷Cs и природных радионуклидов ²²⁶Ra, ²³²Th и ⁴⁰K в поверхностном слое (0–3 см) донных осадков, отобранных на 39 океанографических станциях. Средние активности составили: 1,9 Бк/кг для ¹³⁷Cs, 20,5 Бк/кг для ²²⁶Ra, 28,4 Бк/кг для ²³²Th и 655,9 Бк/кг для ⁴⁰K. Уровни техногенного радиационного загрязнения по ¹³⁷Cs характеризуются как крайне низкие, ниже средних для акватории Баренцева моря. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии современных поступлений и общей тенденции к снижению техногенного радиоактивного загрязнения. Активности природных радионуклидов находятся в характерных для региона диапазонах. Корреляционный анализ выявил сильную взаимосвязь между ²²⁶Ra, ²³²Th и ⁴⁰K, а также их зависимость от гранулометрического состава и содержания органического вещества. В отличие от естественных радионуклидов, накопление ¹³⁷Cs контролируется в первую очередь локальными литолого-геохимическими условиями, а не глубиной бассейна. Расчёт индексов радиологической безопасности показал, что текущие уровни естественной радиоактивности не представляют угрозы для морских экосистем. Полученные данные создают актуальную фоновую основу для мониторинга арктического шельфа в условиях его планируемого промышленного освоения и климатических изменений.

Ключевые слова


Арктика; арктический шельф; Баренцево море; радионуклиды; донные отложения; динамика загрязнения; радиологическая безопасность

Полный текст:

PDF

Литература


Башмакова Е. П., Ульченко М. В. Развитие Северного морского пути и инфраструктуры арктической транспортной системы // Региональные проблемы преобразования экономики. 2019. № 12(110). С. 1–8. doi: 10.26726/1812-7096-2019-12-88-96

Величкин В. И., Воробьева Т. А., Евсеев А. В., Мирошников А. Ю. Радиоэкологическая ситуация и радиогеохимическое районирование северо-западных территорий России // Доклады Академии наук. 2013. Т. 453, № 3. С. 314–318. doi: 10.7868/S0869565213330220

Дибнер В. Д., Крылов А. Я. Абсолютный возраст терригенных компонентов верхнетриасовых-юрских отложений Земли Франца-Иосифа и данные об источниках сноса их терригенного материала // Доклады АН СССР. 1970. Т. 191, № 6. С. 1361–1364.

Кобылянский В. В., Казеннов А. Ю., Кикнадзе О. Е. Подводные захоронения радиоактивных отходов в Арктике. Какова реальная угроза? // Научное и техническое обеспечение исследований и освоения шельфа Северного Ледовитого океана: Сб. мат-лов 2-й Всерос. научн.-технич. конф. Новосибирск, 2012. С. 27–45.

Лисицын А. П. Процессы терригенной седиментации в морях и океанах. М.: Наука, 1991. 270 с.

Матишов Г. Г., Касаткина Н. Е., Усягина И. С. Техногенная радиоактивность вод центрального полярного бассейна и смежных акваторий Арктики // Доклады Академии наук. 2019. Т. 485, № 1. С. 93–98. doi: 10.31857/S0869-5652485193-98

Мирошников А. Ю. Покровный ледник Северного острова (архипелаг Новая Земля) – новый источник радиоактивности в Арктике // Итоги экспедиционных исследований в 2018 году в Мировом океане, внутренних водах и на архипелаге Шпицберген: Мат-лыконф. М., 2018. С. 1–5.

Назаров В. И., Григорьев Г. А., Краснов О. С., Медведева Л. В.Экономическая оценка углеводородной сырьевой базы арктического шельфа России // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2021. № 1. С. 1–22. doi: 10.17353/2070-5379/9_2021

Никитин Д. С., Хуторской М. Д., Иванов Д. А., Горских П. П. Глубинное строение и нефтегазоносность северо-восточной части Баренцевоморского шельфа. М.: ГЕОС, 2020. 147 с.

Пилясов А. Н., Котов А. В. Российская Арктика-2035: полимасштабный прогноз // Экономика региона. 2024. № 2. С. 1–15. doi: 10.17059/ekon.reg.2024-2-3

Саркисов А. А., Сивинцев Ю. В., Высоцкий В. Л., Никитин В. С. Атомное наследие холодной войны на дне Арктики. Радиоэкологические и технико-экономические проблемы радиационной реабилитации морей. М.: ИБРАЭ РАН, 2015. 320 с.

Сивинцев Ю. В. и др. Техногенные радионуклиды в морях омывающих Россию. М.: ИздАТ, 2005. 624 с.

Сыч Ю. Г., Дубинко Л. В. Радиоэкологическая обстановка на архипелаге Новая Земля // Арктика. Экология и экономика. 2012. Т. 1, № 5. С. 48–59.

Трапезников А. В. Миграция радионуклидов в пресноводных экосистемах. Екатеринбург: Уральскийун-т, 2007. 250 с.

AMAP Assessment 2015: Radioactivity in the Arctic. Oslo: Arctic Monitoring and Assessment Programme, 2016. 89 p.

Dowdall M., Lepland A. Elevated levels of radium-226 and radium-228 in marine sediments of the Norwegian Trench ("Norskerenna") and Skagerak // Mar. Pollut. Bull. 2012. No. 64. P. 2069–2076.

Exposure to radiation from the natural radioactivity in building materials. Report by an NEA Group of Experts. Paris: OECD Publ., 1979. 34 p.

Evaluation of guidelines for exposures to technologically enhanced naturally occurring radioactive materials committee on evaluation of EPA guidelines for exposure to naturally occurring radioactive material. Washington (DC): National Academies Press; 1999. 294 p.

Grigoryev A., Vladimirov M. The basic patterns of the distribution, migration and accumulation of radionuclides in the bottom sediment of the Baltic Sea // Baltic Region. 2011. Vol. 1. P. 54–60. doi: 10.5922/2079-8555-2011-1-7

Gwynn J. P., Dowdall M., Lind B.The radiological environment of Svalbard.Strålevern Rapport 2004:2. Østerås: Norwegian Radiation Protection Authority, 2004.

Gwynn J. P., Hatje V., Casacuberta N. The effect of climate change on sources of radionuclides to the marine environment // Commun. Earth Environ. 2024. Vol. 5. Art. 135.doi: 10.1038/s43247-024-01241-w

IAEA.Assessment of occupational exposure due to intakes of radionuclides.Safety standards series. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2013. 117 p.

IAEA.Radioactivity in the Arctic seas. Vienna: IAEA, 1999. 75 p.

Ilin G. V., Kasatkina N. E., Moiseev D. V., Usyagina I. S. Infrastructure objects of the nuclear fleet as sources of radioactive contamination of the Barents Sea: waste repository in GubaAndreeva // Atomic Energy. 2017. Vol. 2. P. 131–137. doi: 10.1007/s10512-017-0247-7

Kwiatkowski L., Torres O.,Bopp L.,Aumont O.,Chamberlain M.,Christian J. R.,Dunne J. P.,Gehlen M.,Ilyina T.,John J. G.,Lenton A.,Li H.,Lovenduski N. S.,Orr J. C.,Palmieri J.,Santana-Falcón Y.,Schwinger J.,Séférian R.,Stock C. A.,Tagliabue A.,Takano Y.,Tjiputra J.,Toyama K.,Tsujino H. Twenty-first century ocean warming, acidification, deoxygenation, and upper-ocean nutrient and primary production decline from CMIP6 model projections // Biogeosci. 2020. Vol. 17. P. 3439–3470. doi: 10.5194/bg-17-3439-2020

Lokas E., Mietelski J. W., Ketterer M. E., Kleszcz K., Wachniew P., Michalska S., Miecznik M. Sources and vertical distribution of 137Cs, 238Pu, 239+240Pu and 241Am in peat profiles from southwestern Spitsbergen // Appl. Geochem. 2013. Vol. 28. P. 100–108.doi: 10.1016/j.apgeochem.2012.10.027

Matishov D. G., Matishov G. G. Radioecology in Northern European Seas. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag, 2004. 335 p.

Matishov G. G., Matishov D. G., Usyagina I. S., Kasatkina N. E. Long-term dynamics of radioactive contamination in the Barents-Kara region (1960–2013) // Doklady Earth Sciences. 2014. Vol. 458, no. 4. P. 473–479.

Matishov G. G., Matishov D. G., Usyagina I. S., Kasatkina N. E., Pavelskaya E. V. Assessment of 137Cs and 90Sr fluxes in the Barents Sea // Doklady Earth Sciences. 2011. Vol. 439, no. 2. P. 1190–1195.

Miroshnikov A. Yu., Laverov N. P., Chernov R. A., Kudikov A. V., Ysacheva A. A., Semenkov I. N., Aliev R. A., Asadulin E. E., Gavrilo M. V.Radioecological investigations on the Northern Novaya Zemlya Archipelago // Oceanology. 2017. Vol. 1. P. 204–214. doi: 10.1134/S000143701701009X

Rudnick R. L., Gao S. Composition of the continental crust // Treatise on Geochemistry. Oxford: Elsevier, 2014. 51 p.

Saniewski M., Borszcz T. 90Sr and 137Cs in Arctic echinoderms // Mar. Pollut. Bull. 2017. Vol. 124, iss. 1. P. 563–568. doi: 10.1016/j.marpolbul.2017.07.068

Singh B. K., Um W. Applicationofclaymaterialsforsorptionofradionuclidesfromwastesolutions // Minerals. 2023. Vol. 13. Art. 239. doi: 10.3390/min13020239

Skancke J., Nordam T. Long-term fate of Ra-226 originating from offshore produced water discharges. Trondheim: SINTEF, 2016. 23 p.

Staunton S., Dumat C., Zsolnay A. Possible role of organic matter in radiocaesium adsorption in soils // J. Environ. Radioact. 2002. Vol. 58, no. 2–3. P. 163–173. doi: 10.1016/S0265-931X(01)00064-9

UNSCEAR.Sources and effects of ionizing radiation. New York: United Nations, 2000. (Report to the General Assembly with Annexes).

Valentine P. Sediment classification and the characterization, identification, and mapping of geologic substrates for the glaciated Gulf of Maine seabed and other terrains, providing a physical framework for ecological research and seabed management: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2019–5073. 2019. 37 p. doi: 10.3133/sir20195073

Yakovlev E., Puchkov A. Assessment of current natural and anthropogenic radionuclide activity concentrations in the bottom sediments from the Barents Sea // Mar. Pollut. Bull. 2020. Vol. 160. Art. 111571. doi: 10.1016/j.marpolbul.2020.111571

Zaborska A. Sources of 137Cs to an Arctic fjord (Hornsund, Svalbard) // J. Environ. Radioact. 2017. Vol. 180. P. 19–26. doi: 10.1016/j.jenvrad.2017.09.021

Zhang F., Huang D., Liu J., Zhong Q., Chen G., Du J., Zhang J., Yu T. Spatiotemporal variation and transport of 137Cs in the Beibu Gulf // Mar. Pollut. Bull. 2025. Vol. 212. Art. 117505. doi: 10.1016/j.marpolbul.2024.117505




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/lim2388

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019