/
Author: Коржавин А.В. Трапезников А.В. Трапезникова В.Н. Николкин В.Н.
Tags: общая экология биоценология гидробиология биогеография экология и биогеография охрана живой природы биология экология охрана природы экосистемы
ISBN: 978-5-905227-01-1
Year: 2016
Similar
Text
Российская академия наук
Уральское отделение
ФГБУН Институт экологии растений и животных
ФГБУН Уральский научно-исследовательский
ветеринарный институт
A. В.Трапезников
B. Н.Трапезникова
A. В. Коржавин
B. Н. Николкин
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
ТОМ II
ЕКАТЕРИНБУРГ
Издательство «АкадемНаука»
2016
УДК 574.58; 577.346
ББК 28.08
Ответственный редактор академик РАН,
доктор биологических наук, профессор И.М.Донник
Рецензенты
профессор, доктор биологических наук Е.А.Пряхин
профессор, доктор биологических наук Б.В.Тестов
А.В.Трапезников, В.Н.Трапезникова,
А.В. Коржавин, В.Н. Николкин
Радиоэкологический мониторинг пресноводных экосистем, Том II -
Екатеринбург: Изд-во «АкадемНаука», 2016. - 480 с.
ISBN 978-5-905227-01-1
Обобщен 40-летний опыт проведения радиоэкологического мониторинга
крупных пресноводных экосистем Урала и Западной Сибири, подверженных воз¬
действию предприятий ядерного топливного цикла. Изучены закономерности ми¬
грации, накопления и распределения ^Со, ^Sr, 137Cs и 2 '240Pu по основным компо¬
нентам пресноводных биогеоценозов. В I томе монографии рассмотрен радиоэколо¬
гический мониторинг речных экосистем и, прежде всего, рек Теча, Исеть, Тура, Ир¬
тыш и Обь, относящихся к Обь-Иртышской системе, загрязненной радиоактивными
веществами различного генезиса, в основном, в результате деятельности Производ¬
ственного объединения «Маяк» на Южном Урале. В приведенных исследованиях
широко использован метод математического моделирования.
Таблиц - 67, рисунков - 281, библиография - 37 литературных источников.
Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных
исследований президиума РАН «Комплексная программа УрО РАН»,
проект № 15-2-4-12
ISBN 978-5-905227-01-1
УДК 574.58; 577.346
ББК 28.08
© А.В.Трапезников, В.Н.Трапезникова,
А.В. Коржавин, В.Н. Николкин, 2016
© ФГБУН Институт экологии растений
и животных УрО РАН, 2016
© ФГБУН Уральский научно-исследова¬
тельский ветеринарный институт, 2016
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая книга является вторым томом монографии
«Радиоэкологический мониторинг пресноводных экоси¬
стем», опубликованной в 2014 году. Она содержит инфор¬
мацию о накоплении, распределении, миграции 90Sr, 137Cs,
тяжёлых металлов и других химических токсикантов
в реках Иртыш, Обь, а также в их пойме в 2007-2010 гг.
В конце книги дан анализ результатов семилетнего
(2004-2010 гг.) радиоэкологического мониторинга рек Обь и
Иртыш в границах Ханты-Мансийского автономного округа,
а также представлены данные по рекам Самсоновская, Лев,
Вандрас и Демьянка, входящих в Обь-Иртышскую систему.
Информация о радиоэкологическом мониторинге
реки Обь в границах Ямало-Ненецкого автономного округа
будет представлена в третьем томе монографии.
На различных этапах сбора и обработки материалов в
экспедиционных и аналитических работах авторам помогал
ряд специалистов: к.б.н. О.А. Николин, к.б.н. В.И. Мигу-
нов, А.П. Платаев, М.Д. Рыбин, Г.И. Рябухина, Т.М. Васи¬
на, Е.И. Гугучкина, О.А. Пуртова, О.Ю. Кравцова.
Всем им авторы выражают искреннюю благодарность.
з
2.13. Накопление, распределение, миграция 90Sr, 137Cs,
тяжелых металлов и других химических токсикантов в
реках Иртыш, Обь и в их пойме. 2007 г.
Продолжение настоящей работы было выполнено на
реках Обь и Иртыш во время летних экспедиций 2007-2010
гг. Объектами исследования являлись рыба, вода, донные от¬
ложения и пойменные почвы в створах рек Обь и Иртыш,
находящихся в границах Ханты-Мансийского автономного
округа. Схема расположения исследованных створов приве¬
дена на рисунке 111, а их краткое описание - в таблице 82.
Таким образом, в экологическом мониторинге на Оби
был задействован участок от г. Нижневартовск до слияния
Оби с Иртышом протяженностью 517 км, на Иртыше -
от н.п. Демьянский до впадения Иртыша в Обь, протяжен¬
ностью 307 км. В указанных точках ежегодно проводился
отбор проб воды, донных отложений, пойменных почв и,
частично, - рыбы.
Рисунок 111 - Карта-схема расположения исследованных
участков на реках Обь и Иртыш (1-6 — створы)
4
Таблица 82
Характеристика исследуемых объектов
в поймах рек Обь и Иртыш
Объект
Описание
Координаты
Створ 1
Река Обь на, 25 км ниже по течению
от места слияния р. Обь и р. Иртыш
Точка 1
левый берег
61° 04,360'N
68° 29,11 У Е
Точка 2
правый берег
61° 04,474' N
68° 31,269'Е
Створ 2
Река Обь на ~20 км выше впадения
Иртыша, левый берег.
61°10,558' N
69°02,265' Е
Створ 3
Река Иртыш, ~20 км до впадения в
Обь, правый берег.
60°57,526' N
68°04,062' Е
Створ 4
Река Обь напротив г. Нижневартов¬
ска, левый берег.
60°49,716'N
76°39,263'Е
Створ 5
Река Обь в районе населенного пункта
Соснино (граница ХМАО с Томской обл.)
60° 41, 695' N
77° 05, 908' Е
Створ 6
Река Иртыш в районе с. Демьян-
ское, правый берег.
59° 36,162'N
69° 16,444' Е
Створ 7
Река Обь, ~40 км ниже впадения
Иртыша.
61°08,497' N
68°23,337' Е
Створ 8
Река Обь, ~65 км ниже впадения
Иртыша.
61и25,001 N
68° 18,301'Е
2.13.1,Оценка уровней содержания и расчет
годовых стоков90Sr и137Cs в воде рек Иртыш и Обь
в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты определения содержания 90Sr и 137Cs
в воде в исследованных створах Оби и Иртыша в 2007 г.
приведены в таблице 83.
5
Таблица 83
Содержание 137Cs и 90Sr в воде Оби и Иртыша
Место отбора
проб воды
По-
вт.
У, л
Р
1 ЗОЛЫ?
г
137Cs, Бк/л
90Sr, Бк/л
soSr
137Cs
Створ 1; т. 1,
Обь ниже впадения
Иртыша, левый берег
149
20,8
<0,03
3,9-10'2 ± 4,810'3
Створ 1; т. 2-
р.Обь ниже впадения
Иртыша, правый берег
146
17,1
8,2 10-4 ± 1,55-10-4
1,91-10'2 ± 6-10'3
23,3
Створ 2; Обь выше
впадения Иртыша, ле¬
вый берег
223
23,1
6,8-10'4 ± 1,33-10'4
1,61 102 ± МО-4
23,7
Створ 3 -
р. Иртыш перед впа¬
дением в Обь
224
29,7
2,1 {O'4 ± 9,4-10‘5
4,54-10’2 ± 9-1 O'4
168,1
Створ 4 - Нижневар-
товск, р.Обь, левый
берег
1
111
98,6
1,52-Ю-3 ± 3,5-10‘4
4,04 10'2
2
112
77,8
2,48 10’3 ± 3,55 1 O’4
2,4 10'2
Таблица 83 (Окончание)
Место отбора
проб воды
По-
вт.
У,л
Р ЗОЛЫ?
г
137Cs, Бк/л
90Sr, Бк/л
90Sr
137Cs
Створ 5 -
р.Обь, Соснино,
входной створ
1
111
79
9,5-10'4 ± 2,94-1 O'4
3,16-10‘2 ± 6,7-10°
33,3
2
114
47,3
610^ 1,3-ю-4
2,23-10'2 ± 4,7-10'3
37,2
Створ 6 Иртыш, н.п.
Демьянка
1
109
19,5
5,2-10^ 1,71 * 10"4
9,8-10'2 ± 1,2-10'3
188,5
2
112
26,6
4,4-10"4 ± 1,14-10'4
8,56-10'2 ± 3-10'3
194,5
Створ 7 Обь, правый
берег
1
113
15,1
<0,03
1,0610'2± 6-10'4
2
108
14,5
8,810^ 1,9-104
2,51-10'2 ± 9-10'4
28,5
Створ 8; Обь, правый
берег, выходной створ
223
22,3
2,6-10-4 ± 6,35-10'5
7,3-10'3 ± 2,4-10 3
28,1
Измеренные в 2007 г. значения объемные активности
радионуклидов в Оби и Иртыше на два-три порядка вели¬
чин ниже санитарно-гигиенических норм, установленных
для населения. В соответствии с Нормами («Нормы...»,
1999) уровень вмешательства по 90Sr для воды равен
5000 Бк/м3 (5 Бк/л).
Изменение содержания радионуклидов в воде иссле¬
дуемых створов Оби и Иртыша приведено на рисунке 112.
Представленные на рисунке данные иллюстрируют моно¬
тонный спад содержания 90Sr и 137Cs в воде по течению
обеих рек, смоделированный экспоненциальными функци¬
ями. Показательно, что декремент спада для обоих радио¬
нуклидов примерно одинаков (наклон кривых подобен, по¬
казатели экспонент близки по значению), но для Иртыша
примерно в два раза превышает величину такового
для Оби.
Расстояние от места слияния, км
Рисунок 112 - Содержание радионуклидов в воде
исследованных створов Оби и Иртыша
8
Характерной особенностью концентрационного про¬
филя, наблюдавшейся также и в исследованиях предыду¬
щих лет, является увеличение объемной активности радио¬
нуклидов на небольшом удалении (2СН-40 км) по течению
вниз после слияния двух рек. Гидродинамика водных пото¬
ков в месте слияния двух рек имеет свои особенности,
вызывая усиление аллювиальной активности, особенно в
годы с повышенным водным стоком. В 2007 году такое
увеличение содержания происходило с еще большим пере-
падом - более чем на порядок величин для Cs и в полто¬
ра раза для 90Sr, свидетельствуя о дренировании радио¬
нуклидов из поймы в месте слияния рек.
Интересным является тот факт, что наблюдаемые
отношения 90Sr/137Cs в пробах Иртышской воды (рис. 113.)
были значительно выше и находились в диапазоне от 168
(входной створ, Демьянское) до 194,5 (в створе 3 вблизи
устья), в то время, как для проб Обской воды диапазон от¬
ношений 90Sr/137Cs составлял 1,7^34,7, причем минималь¬
ные значения зафиксированы на расстояниях 2(Н-40 км
после слияния рек.
Это хорошо согласуется с тем фактом, что 90Sr, обла¬
дая более высокой миграционной подвижностью по срав-
нению с Cs, в меньшей степени удерживается природ-
ными объектами вблизи мест сброса. Он способен переме¬
щаться на более удаленные расстояния от источников за¬
грязнения, вследствие чего в процессах трансграничного
переноса радионуклидов является доминирующим компо¬
нентом среди радиоактивных загрязнителей воды. Извест¬
но также, что 137Cs легко захватывается илистыми части¬
цами и взвесями, и, следовательно, значительная его часть
вовлекается в процессы миграции в виде твердого стока,
особенно в периоды активного движения водных потоков
(например, в половодье или в сезон затяжных дождей).
9
-100 0 100 200 300 400 500 600
Расстояние от места слияния, им
Рисунок 113- Отношение объемных активностей
радионуклидов 90Sr/I37Cs в пробах воды Оби и Иртыша
В условиях перемешивания водных потоков в месте слия¬
ния рек создаются условия для взмучивания донных и
пойменных отложений и протекают явления диссипации
запасенных в них радионуклидов. Этот процесс, являясь
фактором вторичного загрязнения низлежащих пойменных
территорий цезием-137, сопровождается локальным пони¬
жением концентрационного отношения 90Sr/137Cs.
Относительно низкое отношение 90Sr/l37Cs для проб
Обской воды может указывать на более приближенный ис¬
точник поступления активности в водную систему реки при
сопоставимом изотопном составе загрязнителей. Однако, оно
может также являться и своеобразной меткой, характеризу¬
ющей источник загрязнения при его уникальном составе.
Из диаграммы на рисунке 114, где приведены вели¬
чины отношений 90Sr/137Cs, наблюдаемые в промежуток
времени 2004-2007 гг, следует, что самые высокие значе¬
ния этой характеристики отмечены в 2007 г.
10
2004
2005
2006
2007
Рисунок 114 — Изменение отношения объемных
активностей радионуклидов 90Sr/I37Cs
в пробах воды Оби и Иртыша в период 2004-2007 г.г.
Эти максимальные величины относятся к пробам воды в
Иртыше как во входном, так и выходном створах. Можно
отметить, что в створе №1 Оби (после слияния с Иртышом)
приведенное отношение в течение рассматриваемого про¬
межутка времени непрерывно уменьшалось. В других
створах этот параметр варьировал, как правило, не выходя
за верхнюю отметку 50.
Расчеты годовых стоков 90Sr и l37Cs в исследованных
створах и баланса годовых стоков радионуклидов на участ¬
ках Оби и Иртыша в 2007 г приведены в таблице 84.
11
Таблица 84
Годовые стоки 90Sr и 137Cs в исследованных створах и их баланс
на участках Оби и Иртыша в 2007 г.
Река, створ
Средний расход
воды в створе,
км3/год
Годовой сток, Бк
Годовой баланс,
Бк
137Cs
90Sr
137Cs
90Sr
р.Иртыш:
створ №3 до слияния с Обью
(перед Ханты-Мансийском)
57,3
1,6-Ю10
2,6-1012
6,010'°
1,6 1012
створ №6 (Демьянское)
46,0
2,2* Ю10
4,2-1012
р.Обь:
створ №2 до слияния с Иртышом
261
1,810й
4,2-1012
-2,010'°
1,4-1012
створ №5 (Соснино)
209
1,610й
5,6-1012
р.Обь:
створ № 1 после слияния с Ир¬
тышом
264,9
2,8-1012
7,7-1012
Общий баланс годовых стоков в месте слияния рек
(ВХ.СТВ. №5 )обь + (ВХ.СТВ. №6)Ивт - (ств. №1) Обь-п.сл
-2,6-10'2
1,7 1012
Сравнительный анализ величин эмиссии радионукли¬
дов в исследуемые участки Оби и Иртыша по данным
2007 г. показывает близость годовых поступлений 90Sr по
входным створам обеих рек - 5,6-1012 Бк и 4,2-1012 Бк соот¬
ветственно, в то время как по l37Cs годовой сток на вход¬
ном створе Оби более чем в семь раз превышает таковой в
Иртыше - 1,6-1011 Бк и 2,2-Ю10 Бк. Вследствие более высо¬
ких значений концентраций во всех исследованных створах
on
годовые стоки Sr почти на порядок величин превышают
значения годовых стоков Cs.
Расчет баланса годовых стоков радионуклидов в
Иртыше показал положительный знак этой величины по
обоим радионуклидам в 2007 г, что указывает на то, что
поступление Sr и Cs по входному створу исследуемого
участка Иртыша превышает их вынос в Объ, т.е имеет
место процесс аккумуляции последних в пойме реки.
Абсолютная величина баланса годового стока по 90Sr близ¬
ка к оценке расчетной величины запасов в пойме Иртыша,
полученной выше - 1,5 -1012 Бк, что может свидетельство¬
вать также о заниженности полученной нами ранее оценки
запасов в пойме. Основными причинами этого являются
возможность миграции радионуклидов в более глубокие
слои грунтов, не учтенные в общих запасах, и наличие
локальных депо радионуклидов с содержанием, превыша¬
ющим средние уровни.
Баланс годового стока l37Cs на Обском участке между
створами №№ 2 и 5 имеет отрицательное значение
-2,0-1010, характеризуя превышение выноса цезия над его
поступлением по входному створу Оби. Такой процесс ха¬
рактерен при интенсивном дренажном водном режиме реки
и сопровождается естественным самоочищением поймы и
донных отложений от радионуклидов. Следует отметить,
что по абсолютной величине эта оценка достаточно низка,
13
составляя менее 10% от объема годовых стоков во входных
створах. По 90Sr баланс годового стока для Оби положите¬
лен и близок к аналогичной характеристике для Иртыша.
Общий баланс годовых стоков радионуклидов, харак¬
теризующий разницу между их поступлением по входным
створам рек и выносом через створ №1 после слияния Оби
и Иртыша, также имеет отрицательную величину для 137Cs
-2,6-1012 Бк (т.е. вынос цезия превышает его поступление),
но положительную величину для 90Sr 1,7-1012 Бк. Послед¬
няя величина по сути равна годовому запасу стронция в
пойме рек, так как избыток поступившего радионуклида
депонируется в пойменных почвах.
Динамика содержания 90Sr и 137Cs в воде рек Обь
и Иртыш в исследованных створах в период 2004-2007 гг.
отражена в таблице 85 и представлена в виде диаграмм на
рисунках 115-116.
Концентрации радионуклидов, как это следует из
представленных графиков, в большинстве исследованных
створов в течение 2004-2007 гг изменялась немонотонно, с
характерным максимумом, приходящимся на 2005-2006 гг.
Общей тенденцией поведения 90Sr в Оби за эти годы
(рис. 115 б) является уменьшение его содержания по тече¬
нию реки на участке от входного створа №5 до места слия¬
ния с Иртышом (створ №2). Далее после слияния рек на
отрезке русла 20-40 км всегда отмечалось резкое увеличе-
on
ние содержания Sr в воде с последующим уменьшением
по течению Оби. Миграция 137Cs не всегда подобным обра¬
зом описывалась на всем протяжении исследуемого участ¬
ка Оби, следуя небольшим вариациям в створах, но в ство¬
ре № 1 после слияния рек ситуация повторялась по одному
и тому же сценарию.
14
Таблица 85
Содержание l37Cs и 90Sr в воде Оби и Иртыша в 2004-2007 годах, Бк/м3
Створ
137Cs
90Sr
2004 г.
2005 г.
2006 г.
2007 г.
2004 г.
2005 г.
2006 г.
2007 г.
В
р.Иртыш - 19 км до слияния
с Обью (створ 3)
0,62
1,3
10,6
0,3
10,0
54,5
44,2
45,4
S
р.Иртыш - Демьянка (створ 6)
1,23
2,0
0,9
0,5
20
43,0
20,0
91,8
р. Обь
р.Обь - 65 км ниже слияния
(створ 8)
-
-
1,0
0,3
-
-
16,5
7,3
р.Обь - 40 км ниже слияния
(створ 7)
-
-
-
10,4
-
-
-
17,9
р.Обь - 20 км ниже слияния
(створ 1)
0,17
2,1
10,6
10,4
12,5
83,5
110,5
29,1
р.Обь -15 км до слияния
с Иртышом (створ 2)
0,26
1,6
6,4
0,7
5,0
16,6
91,2
16,1
р.Обь - Нижневартовск
(створ 4)
1,31
1,3
-
2,0
10
27,0
-
32,2
р.Обь - граница ХМАО
(створ 5)
-
2,1
3,0
0,8
-
22,0
98,4
27,0
л о
а)
б)
Рисунок 115 -Динамика содержания радионуклидов в воде
исследованных створов Оби в период 2004-2007 гг.
16
I.o
а)
б)
Рисунок 116 -Динамика содержант радионуклидов в воде
исследованных створов Иртыша в период 2004-2007 гг.
17
Как уже ранее отмечалось, это указывает на наличие
в поймах обеих рек в районе Ханты-Мансийска ниже по
течению участков, играющих роль накопителей радио¬
нуклидов и источников вторичного загрязнения водной
системы Оби после слияния.
Транзит 90Sr в Иртыше по данным наблюдений 2004-
2007 гг. (рис. 116 б) осуществлялся в установившемся
режиме - содержание этого радионуклида в выходном
створе Иртыша за три года 2005+2007 практически остава¬
лось на одном уровне в диапазоне 54+44 Бк/м3. Вместе
с тем в 2007 г. отмечено увеличение в два раза объемной
активности 90Sr на входном створе Иртыша в н.п. Демьян-
ском (створ № 6), никак не повлиявшее на концентрацию
этого нуклида в воде выходного створа реки вблизи устья.
Объемы поступления i37Cs в Иртыш на входном
створе в Демьянском на протяжении 2005-2007 гг. моно¬
тонно уменьшались - почти в два раза с каждым годом,
сопровождаясь снижением содержания цезия в воде с 2 до
0,5 Бк/м3. Объемные активности этого нуклида в выходном
створе Иртыша №3 также уменьшились примерно наполо¬
вину (исключая 2006 г, когда было отмечено резкое увели¬
чение содержания цезия в воде до 10,6 Бк/м3). В противо¬
положность этому, содержание 137Cs в створе №1 Оби
после слияния рек все это время оставалось на значительно
более высоком уровне ~10 Бк/м3. И лишь в 2007 г содержа¬
ние 137Cs в воде Иртыша существенно упало до величины
0,3 Бк/м3, достигнув рекордно низкой величины среди по¬
казателей, наблюдавшихся нами во всех створах Обь-
Иртышской системы в период исследований 2004-2007 гг.
Из приведенных выше данных следует, что по срав¬
нению с результатами предыдущих исследований, прове¬
денных в 2004-2006 году («Организация..., 2006) отмечено
следующее:
18
а) в 2007 году вследствие высокого половодья на Оби
и Иртыше произошло общее снижение концентрации 137Cs
в воде во всех створах перед слиянием рек; одновременно
высокие концентрации 137Cs - 10,4 Бк/м3 зафиксированы в
створах Оби, расположенных ниже места слияния с Ирты-
шом на расстояниях 20+40 км, куда и происходил частич¬
ный перенос этого радионуклида из пойм рек перед слия¬
нием.
б) увеличение концентрации 90Sr отмечено во вход¬
ном створе Иртыша в Демьянском - с 20 до 91,8 Бк/м3 и в
створе Оби вНижневартовском - с 16,3 до 32 Бк/м3; во всех
остальных створах Оби и Иртыша зафиксировано умень¬
шение содержания 90Sr в воде. Увеличение объемной ак¬
тивности 90Sr в воде Иртыша может быть связано с ухуд¬
шением радиоэкологической ситуации в Тече в последние
годы и несанкционированными сбросами жидких радиоак¬
тивных отходов с ПО «Маяк».
в) резко выросло отношение объемных активностей
90Sr/137Cs в воде как на входном, так и на выходном створах
Иртыша, приблизившись к величине ~190, что обусловлено
как увеличением содержания в воде строция-90, так и
уменьшением содержания цезия-137.
Таким образом, радиоактивное загрязнение рек на
территории ХМАО обусловлено долгоживущими радио¬
нуклидами, поступившими ранее по магистральным рекам
Обь и Иртыш в результате деятельности предприятий
ядерного цикла и депонированными в поймах этих рек и
донных отложениях (первичное загрязнение), а также про¬
должающимся переносом радионуклидов по гидрографи¬
ческой сети рек от источников сброса, дренажом из мест их
депонирования на территории ХМАО и смывом со всей
водосборной территории, загрязненной глобальными
радиоактивными выпадениями (вторичное загрязнение).
19
2.13.2.0ценка уровней содержания и расчет запасов
90Sr и137Cs в пойменных почвах рек Иртыш и Обь
в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты гамма-спектрометрических и радиохими¬
ческого определения послойного содержания радионукли¬
дов в пробах донных отложений и пойменных почв в ис¬
следованных створах Оби и Иртыша приведены в таблице
86. Представленные результаты определения 90Sr и 137Cs
в исследуемых пробах были подвергнуты последующей
обработке. Все значения, находящиеся ниже предела
обнаружения по 137Cs (менее 0,03 Бк/кг) были заменены
величиной, равной половине предела обнаружения
(т.е. 0,015 Бк/кг). При этом полагалось, что все значения
содержания данного радионуклида в пробах ниже
0,03 Бк/кг определены с абсолютной ошибкой, равной по¬
ловине предела обнаружения. Массовые активности были
преобразованы в объемные путем умножения измеренных
величин удельных активностей на плотность проб грунтов.
На рисунках 117-118 представлены графики вертикаль-
ного профиля распределения Sr и Cs в пойменных почвах
исследованных створов Оби и Иртыша, полученные в
результате математической обработки экспериментальных
данных определения содержания указанных радионуклидов в
пробах. В тех случаях, когда квадрат коэффициента корреля¬
ции обеспечивал достаточно высокую достоверность аппрок¬
симации (R2X),8), вертикальное распределение радионукли¬
дов представлялось в виде простых аналитических функций
экспоненциальных или степенных. Если профиль вертикаль¬
ного распределения радионуклидов имел сложный немоно¬
тонный характер, и аппроксимация простыми экспоненци¬
альными или степенными зависимостями не давала удовле¬
творительных результатов, моделирование вертикального
20
Таблица 86
Содержание 137Cs и ^Sr в сухих пробах пойменных почв
Место отбора
По
ВТ.
СМ
Р сух,
г
137Cs, Бк/кг
90Sr, Бк/кг
Створ 1, т.1
Пойма р. Обь,
20 км ниже
слияния Оби с
Иртышом
1
0-5
4000
<0,03
0,12±0,00
5-10
3700
<0,03
0,45±0,08
10-15
3060
<0,03
0,85±0,24
15-20
4610
<0,03
1,08±0,17
20-25
4270
0,06±0,01
0,93±0,13
2
0-5
3510
0,08±0,01
0,57±0,14
5-10
4060
<0,03
0,24±0,03
10-15
3990
<0,03
0,74±0,00
15-20
4060
<0,03
0,51±0,18
20-25
4330
<0,03
0,79±0,18
Створ 1, т.2
Пойма р. Обь,
20 км ниже
слияния Оби с
Иртышом
1
0-5
5100
0,042±0,01
0,61±0,05
5-10
6620
<0,03
0,61±0,01
10-15
4320
<0,03
0,51±0,07
15-20
3260
<0,03
0,33±0,09
20-25
3070
<0,03
0,27±0,036
2
0-5
4380
0,058±0,01
0,81±0,00
5-10
2990
<0,03
1,78±0,03
10-15
3860
<0,03
2,25±0,04
15-20
3710
<0,03
1,08±0,05
20-25
3220
<0,03
0,41 ±0,03
Створ 1, т.З
Пойма р. Обь,
20 км ниже
слияния Оби с
Иртышом
1
0-5
3560
<0,03
0,16±0,00
5-10
4160
0,061±0,01
0,65±0,01
10-15
3500
<0,03
0,24±0,08
2
0-5
3660
<0,03
2,03±0,2
5-10
3120
<0,03
0,54±0,18
10-15
3580
<0,03
0,47±0,06
21
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 4, т. 1
Пойма р. Обь,
ниже Нижне¬
вартовска
1
0-5
1400
<0,03
0,27±0,04
5-10
1810
<0,03
1,11±0,25
10-15
1410
<0,03
0,69±0,16
15-20
1800
0,18±0,051
1,65±0,09
20-25
1500
0,21±0,072
3,06±0,58
2
0-5
1540
<0,03
0,12±0,00
5-10
1190
<0,03
1,02±0,45
10-15
1490
<0,03
1,04±0,32
15-20
1610
<0,03
1,24±0,04
20-25
1190
0,23±0,086
1,35±0,12
Створ 4, т.2
Пойма р. Обь,
ниже Нижне¬
вартовска
1
0-5
800
<0,03
0,33±0,07
5-10
860
<0,03
1,59±0,03
10-15
950
<0,03
2,04±0,21
15-20
870
<0,03
1,31±0,15
20-25
750
<0,03
3,21 ±0,16
25-30
510
0,63±0,1
10,12±0,57
2
0-5
870
^ <0,03
3,28±0,00
5-10
1120
<0,03
2,34±0,21
10-15
1240
<0,03
2,11±0,03
15-20
1340
<0,03
2,87±0,14
20-25
1290
0Д4±0,031
1,24±0,12
25-30
670
0,38±0,13
3,90±0,07
22
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 4, т.З
Пойма р. Обь,
ниже Нижне¬
вартовска
1
0-5
1050
<0,03
0,54±0,17
5-10
1100
<0,03
0,39±0,14
10-15
1100
<0,03
0,68±0,00
15-20
1080
<0,03
0,47±0,2
20-25
1260
<0,03
0,35±0,08
25-35
1270
<0,03
1,10±0,05
35-40
1070
<0,03
2,36±0,12
2
0-5
1100
<0,03
0,46±0,12
5-10
1510
г <0,03
0,42±0,02
10-15
1430
<0,03
0,8±0,24
15-20
1190
0,11±0,03
1,67±0,25
20-25
1270
<0,03
1,16±0,34
25-30
880
0,28±0,1
0,55±0,1
30-35
1030
<0,03
0,32±0,00
Створ 5, т. 1,
1
0-5
1840
8,88±0,50
9,77±2,50
Пойма р. Обь,
5-10
1830
1,51±0,24
14,24±0,16
н.п. Соснино
10-15
1720
0,30±0,086
3,69±0,45
15-20
2500
<0,03
4,52±0,22
20-25
2010
<0,03
3,46±0,45
25-30
2290
<0,03
2,93±0,36
30-35
1840
0,12±0,025
2,46±0,09
35-40
2330
<0,03
2,36±0,29
2
0-5
1460
10,23±0,67
9,32±1,96
5-10
2770
1,30±0.15
9,74±1,88
10-15
2240
0,16±0,061
1,77±0,33
15-20
1820
<0,03
3,24±0,06
20-25
2520
<0,03
2,88±0,37
25-30
1910
<0,03
3,98±0,24
23
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 5, т. 2,
Пойма р. Обь,
н.п. Соснино
1
0-5
1390
12,15±0,71
12,42±2,81
5-10
1720
4,11 ±0,28
3,96±1,63
10-15
3090
0,42±0,073
2,61±0,09
15-20
2990
0,14±0,045
5,00±0,45
20-25
2490
0,11±0,028
2,62±0,16
25-30
3690
<0,03
2,58±0,41
30-35
3060
<0,03
2,84±0,35
35-40
3250
<0,03
1,29±0,03
2
0-5
1890
5,95±0,35
3,95±1,65
5-10
2530
0,68±0,11
4,04±0,57
10-15
2740
0,16±0,046
3,28±0,13
15-20
3300
<0,03
1,65±0,16
20-25
2510
<0,03
2,94±0,12
25-30
3260
<0,03
2,42±0,16
30-35
2590
<0,03
1,08±0,30
35-40
3300
<0,03
0,77±0,25
Створ 5, т. 3,
1
0-5
2240
6,32±0,4
4,24±1,75
Пойма р. Обь,
5-10
2040
0,87±0,15
4,04±0,42
н.п. Соснино
10-15
2860
<0,03
2,55±0,75
15-20
3320
<0,03
1,77±0,12
20-25
3250
<0,03
0,95±0,04
25-30
2630
<0,03
2,52±0,03
30-35
2460
<0,03
0,74±0,15
35-40
2460
<0,03
2,07±0,06
2
0-5
1480
7,08±0,41
5,14±1,79
5-10
3130
0,50±0,08
0,92±0,16
10-15
2500
0,26±0,057
2,92±0,40
15-20
3930
<0,03
3,94±0,18
20-25
4420
<0,03
3,49±0,21
25-30
3470
<0,03
1,08±0,03
30-35
2880
<0,03
1,13±0,19
35-40
3120
<0,03
1,79±0,42
24
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 6, т. 1
Пойма р. Ир¬
тыш,
н.п. Демьян-
ское
1
0-5
3420
0,37±0,059
16,95±0,45
5-10
2530
1,15±0,14
11,06±0,21
10-15
2310
0,75±0,1
10,47±0,39
15-20
2770
<0,03
1,55±0,03
20-25
3150
<0,03
0,87±0,09
25-30
3230
<0,03
1,02±0,18
30-35
4570
<0,03
0,98±0,03
35-40
3090
<0,03
0,48±0,00
2
0-5
2500
0,19±0,054
2,63±0,08
5-10
2420
0,35±0,056
4,46±1,84
10-15
2720
0,3±0,061
8,16±1,95
15-20
2450
0,25±0,076
15,09±0,00
20-25
3220
0,54±0,068
4,06±0,31
25-30
2940
0,19±0,07
3,87±0,43
30-35
3630
0,30±0,067
9,39±1,63
35-40
3380
0,23±0,069
3,75±0,23
Створ 6, т.2
Пойма р. Ир¬
тыш, н.п. Де-
мьянское
1
0-5
2060
<0,03
3,84±0,92
5-10
2300
0,29±0,052
4,27±1,92
10-15
2730
0,27±0,078
8,19±1,63
15-20
2430
0,43±0,061
5,30±1,85
20-25
2570
0,24±0,057
7,44±0,60
25-30
3520
0,26±0,068
5,89±0,38
30-35
2960
0,32±0,06
2,01 ±0,23
35-40
2960
0,23±0,069
16,89±0,81
2
0-5
3300
0,44±0,071
2,73±0,40
5-10
2540
0,74±0,12
3,45±0,14
10-15
2560
0,32±0,09
5,97±0,85
15-20
2290
<0,03
2,18±0,30
20-25
3290
<0,03
1,00±0,02
25-30
3350
<0,03
1,10±0,10
30-35
2850
<0,03
0,85±0,26
35-40
3450
<0,03
0,48±0,08
25
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 6, т.З
Пойма р. Ир¬
тыш, н.п.
Демьянское
1
0-5
2940
0,31±0,068
2,17±0,08
5-10
2700
0,43±0,055
6,13±0,71
10-15
3180
0,52±0,11
7,37±0,01
15-20
2920
0,49±0,072
4,90±0,14
20-25
3200
0,34±0,098
2,73±0,15
25-30
2700
0,55±0,098
3,20±0,31
30-35
2950
0,33±0,084
2,59±0,80
35-40
3060
0,32±0,059
0,32±0,07
2
0-5
3430
0,18±0,043
5,64±0,27
5-10
2720
0,38±0,077
2,32±0,37
10-15
3300
0,26±0,052
3,93±0,26
15-20
2700
0,24±0,09
4,53±0,39
20-25
2810
0,35±0,055
4,61±0,55
25-30
3700
0,48±0,073
7,73±0,53
30-35
2810
0,36±0,056
2,98±0,22
35-40
3920
0,32±0,07
3,56±0,95
Створ 7, т.1
Пойма р.
Обь, 40 км
ниже слия¬
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
2530
0,083±0,02
3,30±0,12
5-10
2850
<0,03
0,63±0,04
10-15
3400
<0,03
3,19±0,68
15-20
3190
0,061±0,03
4,79±0,44
20-25
3180
<0,03
1,53±0,07
2
0-5
2450
0,053±0,02
4,28±0,08
5-10
2450
<0,03
1,64±0,46
10-15
3620
<0,03
2,57±0,00
15-20
2910
<0,03
8,48±0,67
20-25
3030
<0,03
8,79±0,19
26
Таблица 86 (Продолжение)
Створ 7, т.2
Пойма р.
Обь, 40 км
ниже слия-
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
2250
0,071 ±0,03
2,61±0,32
5-10
3050
0,059±0,02
1,83±0,00
10-15
3320
<0,03
0,82±0,05
15-20
2740
<0,03
1,98±0,21
2
0-5
2470
0,091 ±0,03
1,77±0,12
5-10
3030
0,061 ±0,02
1,12±0,22
10-15
3170
<0,03
1,89±0,45
15-20
3530
<0,03
1,53±0,07
Створ 7, т.З
Пойма р.
Обь, 40 км
ниже слия-
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
3610
0,037±0,01
1,10±0,11
5-10
3620
<0,03
0,61 ±0,12
10-15
3260
<0,03
4,55±0,27
15-20
2510
<0,03
0,66±0,00
2
0-5
2990
0,36±0,081
1,50±0,1
5-10
2990
<0,03
0,19±0,06
10-15
2710
<0,03
1,98±0,21
15-20
3520
<0,03
1,24±0,48
Створ 8, т. 1
Пойма р.
Обь, 65 км
ниже слия-
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
2620
<0,03
1,38±0,1
5-10
3110
<0,03
0,93±0,23
10-15
1360
0,97±0,12
5,24±0,48
15-20
1120
4,18±0,3
7,42±0,14
2
0-5
2030
0,14±0,025
3,32±0,15
5-10
1890
0,54±0,077
1,11±0,25
10-15
1450
1,95±0,26
10,78±0,03
15-20
1000
2,98±0,28
11,64±0,61
Створ 8, т.2
Пойма р.
Обь, 65 км
ниже слия¬
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
1200
11,67±0,71
38,42±1,94
5-10
2200
0,79±0,16
2,31±0,12
10-15
3250
0,29±0,084
1,43±0,18
15-20
2910
<0,03
3,96±0,62
2
0-5
1100
11,66±0,79
29,2±1,80
5-10
3820
0,46±0,12
2,25±0,05
10-15
4010
0,15±0,048
0,50±0,04
15-20
2820
<0,03
0,84±0,28
27
Таблица 86 (Окончание)
Створ 8, т.З
Пойма р.
Обь, 65 км
ниже слия¬
ния Оби с
Иртышом
1
0-5
770
22.93±1,49
74,96±1,03
5-10
2850
2.12±0,2
3,69±0,54
10-15
2720
0,37±0,09
5,28±0,15
15-20
3000
<0,03
2,50±0,16
20-25
3390
<0,03
1,16±0,1
2
0-5
620
24,41 ±1,65
52,23±0,8
5-10
3000
2,42±0,22
3,51±0,56
10-15
3100
0,49±0,11
2,46±0,23
15-20
2830
0.25±0,027
2,07±0,02
20-25
2440
0,066±0,02
0,8±0,13
распределения радионуклидов проводилось полиномами
третьей или более высоких степеней. В большинстве слу¬
чаев это обеспечивало достоверность аппроксимации
с R2 > 0,6-0,7. Ниже дана радиоэкологическая характери¬
стика участков поймы в исследованных створах Оби и
Иртыша.
Створ № 1: р. Обь. ~20 км ниже слияния Оби с
Иртышом
Вертикальное распределение радионуклидов в трех
точках данного пойменного створа представлено на рисун¬
ке 117.
Моделирование вертикального распределения радио¬
нуклидов в пойменных почвах по средним значениям со¬
держания в трех точках створа приведено на рисунке 118.
Концентрация ,37Cs максимальна в верхнем слое поч¬
вы 0-5 см, достигая значений объемной активности
~100Бк/м3. Вертикальное распределение 137Cs характери¬
зуется минимумом концентрации на глубине 15 см, в то
оп
время как содержание Sr почти не изменяется по глубине.
В целом содержание 90Sr почти на порядок выше, чем 137Cs.
28
т.3
0-5
5-10
т.2
Ю-15
15-20
Т.1
20-25
а)
т.З
0,025
т.2
0,075
0,125
0,175
т.1
0,225
б)
Рисунок 117 - Вертикальное распределение 137Cs (а) и 90Sr
(б) в пойменных почвах Оби в различных точках створа 1
29
в пойменных почвах Оби створа 1
(среднее по трем точкам в створе).
Вертикальное распределение радионуклидов в рассмат¬
риваемом створе с высоким коэффициентом детерминации R2
описывается следующими регрессионными уравнениями:
[90Sr, Бк/л] =-160639,88х3 + 50149,19х2 - 3908,83х + 700,70;
R2 = 0,95
[137Cs, Бк/л] = 7828,19 х3 + 1109,0 х2 + 107,5; R2 = 1,0
Плотность запасов радионуклидов в верхнем слое
грунтов 0-0,3 м, соответствующая рассматриваемому рас¬
пределению, найдена интегрированием с верхним преде¬
лом интегрирования, равным глубине слоя:
J'0.3
( -160639.88 • X3 + 50149.19 • X2 - 3908.83 • X + 700.7) dx = 160.36 Бк/м2
0
г°.з
^r[,37Cs]= (7828.19-х3 + 1109.0-X2 - 861.35-х+107.5) dx= 19.322 Бк/м2
^о
30
Створ № 4: пойма р. Обь, ниже Нижневартовска
Вертикальное распределение радионуклидов в дан¬
ном пойменном створе приведено на рисунках 119 и 120.
Указанное распределение хорошо описывается следующи¬
ми математическими моделями:
[90Sr, Бк/м3] = 901,84-х0’44; R2 = 0,98
[137Cs, Бк/м3] = 5,5386-е10’51х; R2 = 0,86
Профили вертикального распределения 90Sr и 137Cs в
данном створе характеризуются монотонным возрастанием
содержания обоих радионуклидов в пределах исследован¬
ного слоя 0-0,3 м, причем градиент роста концентрации для
,37Cs наиболее крутой в нижних уровнях данного слоя.
Интегрирование представленных функций дает
следующие величины плотностей запасов радионуклидов
в верхнем слое почвы 0-0,3 м:
q[90Sr]=
Я[П7С s]=
Ч).4
(901.84 • х0-4375) dx = 168.067
Бк/м'
ГОА
Jo
/ 10.507-Х \
\5.5386 • е -) dx = 34.724
Бк/м‘
31
0-5
5-10
10-15
Слой, см
15-20
20-25
25-35
а)
35-40
0-5
5-10
10-15
Слой, <
15-20
б)
30-25
25-30
Рисунок 119 - Вертикальное распределение 137Cs (а)
и uSr (б) в пойменных почвах Оби
в различных точках створа 4
32
Средняя глубина слоя, м
Рисунок 120 - Вертикальное распределение радионуклидов
в пойменных почвах Оби створа 4
(среднее по трем точкам в створе)
Створ № 5: пойма р. Оби на границе с Томской
областью, н.п. Соснино
Профили вертикального распределения 90Sr и 137Cs в
различных точках пойменного створа приведены на рисун¬
ках 121 и 122.
Содержание 90Sr в исследуемом створе по высоте
керна медленно снижается в диапазоне величин
3000-1000 Бк/м3. Вероятно, определенная часть его запасов
депонирована на глубинах более 40 см, где пробы не отби¬
рались. Распределение l37Cs описывается быстро спадаю¬
щей экспонентой с декрементом спада около порядка ве¬
личины активности на каждые 10 см глубины. Максималь¬
ные значения объемной активности обоих радионуклидов
относятся к верхним слоям почвы.
33
10000;0
о
£
1000,с
100,<
10,1
0-5
т.З
5-10
10-15
гг
15-20
Слой, см
а)
20-25
25-30
30-35
35-40
10000,0
I
LO
Ь
(А
3
А
*“
0
1
8
А
Ю
О
1000,0
100,0
10,0
0-5
5-10
10-15
15-20
Слой, см
20-25
25-30
30-35
Т-1
35-40
б)
Рисунок 121 - Вертикальное распределение Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби
в различных точках створа 5
34
I
in
10000,0
| 1000,0
100,0 -
<0
s
X
2
S
8
10,0
: о 1 !
ис ! 1
Sr 1 У = ЗОбО^е"2,7704*;
♦ ! R2 = 0,8119
" А
\ ° ^ .
—
wcs: N4
j ;
i
i у = 3770,7е'1воз5х !
R2 = 0,8214 I
. - 1
: | 0
: j
I !
O
О
I
l
!
0
0,00
0,10 0,20 0,30
Средняя глубина слоя, м
0,40
Рисунок 122 - Вертикальное распределение радионуклидов
в пойменных почвах Оби створа 5 (среднее по трем
точкам в створе)
Уравнения регрессии, описывающие вертикальное
распределение радионуклидов в данном створе, представ¬
лены спадающими экспоненциальными зависимостями:
[90Sr, Бк/м3] = 3060,7е'2’7704х;
[137Cs, Бк/м3] - З770,7е'16,035х;
R2 = 0,81
R = 0,82
Соответственно, плотности запасов радионуклидов равны:
Г0.4
Я [90Sr]=
(з060.7 • е 2'7704-) dx = 740.024 Бк/м2
о
35
<?[137Cs]=
ГОЛ
(_ - 16.035-Х I ,
(3770.7 е -) dx = 234.769
Бк/м2
Створ № 6: пойма р. Иртыш, н.п.Демьянское
Вертикальное распределение радионуклидов в
пойменном створе приведено на рисунке 123.
Створ характеризуется глубоким проникновением
радионуклидов вглубь, что иллюстрируется практически
постоянным содержанием 137Cs и 90Sr вплоть до глубины
40 см. Усредненный профиль вертикального распределения
рассматриваемых радионуклидов в данном створе,
представленный графиками на рисунке 124, описывается
удовлетворительно следующими кубическими полиномами:
[90Sr, Бк/м3] = 214706х3 - 116443х2 + 12058х + 3485; R2 = 0,51
[137Cs, Бк/м3] = 47949х3 - 29474х2 + 4183,6х + 457,05; R2 = 0,48
Плотности запасов радионуклидов, определенные ин¬
тегрированием представленных уравнений, равны:
Г0-4 /
<7[90Sr]= I (214706.14-X3 -
Л
116442.69 • X + 12057.69 • X + 3484.
.95) dx =
= 1.249 х 103 Бк/м2
гол
?[137Cs]=
(47949.I6 • х3 - 29474.15 • х2 + 4183.64 • х + 457.05) dx =
=195.604 Бк/м2
36
0-5
т.З
5-Ю
10-15
15-20
Слой, см
20-25
25-30
30-35
у2
т.1
35-40
а)
0-5
5-Ю
Ю-15
15-20
Слой, см
20-25
25430
30435
35-40
б)
Рисунок 123 - Вертикальное распределение Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Иртыша
в различных точках створа 6
Ъ1
10000,0
1
in
ю
О
у = 214706,Ux3 -116442,69Х2 + 12057,69х + 3484,95
*°Sr R2 = 0,51
1000,0
Cs
о
у = 47949,16х3 - 29474,15Х2 + 4183]б4х + 457,05
R2 = 0,48 !
100,0 -I > 1 1
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40
Средняя глубина слоя, м
Рисунок 124 - Вертикальное распределение радионуклидов
в пойменных почвах Оби створа 5 (среднее по трем
точкам в створе)
Створ № 7: пойма р. Обь. 40 км ниже слияния Оби
с Иртышом
Вертикальные профили содержания радионуклидов в
почвах створа приведены на рисунке 125, а усредненное по
всем точкам створа вертикальное распределение - на ри¬
сунке 126.
Средний профиль вертикального распределения ра¬
дионуклидов в створе хорошо аппроксимируется кубиче¬
скими полиномами:
[^Sr, Бк/м3] = -530397,78х3 + 295841,49х2 - 2 = ftQ.
- 33233,04х + 1976,70 ; и,УЗ
[137Cs, Бк/м3] = -89186,41х3 + 41224,35х2 - 2=1 п
-6016,49х + 308,87; К 1,и
38
Л'
т.З
0*5
5*10
т.2
10-15
15*20
т.1
20-25
а;
Г.З
0-5
5-10
т.г
10-15
15-20
т.1
20-25
б)
Рисунок 125 - Вертикальное распределение 137Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби
в различных точках створа 7
39
Средняя глубина слоя, м
Рисунок 126 - Вертикальное распределение радионуклидов
в пойменных почвах Оби створа 7
(среднее по трем точкам в створе)
Величины плотности запасов, найденные с использо-
ванием
интегрирования представленных зависимостей,
равны:
<7[9°Sr]=
Г0.25
/ \
I 1
[—530397.78 • X3 + 295841.49 • х - 33233.04 • X + 1976.7j dx =
= 478.517 Бк/м2
Л3.25
/ \
<?[137Cs]=
L
(-89186.41 • X3 +41224.35 • X - 6016.49 • X + 308.87j dx =
= 16.816 Бк/м2
40
Створ № 8: пойма р. Обь, 65 км ниже слияния Оби
с Иртышем
Вертикальные профили содержания радионуклидов в
пойменных почвах самого нижнего из исследованных по
течению Оби створа №8 приведены на рисунках 127 и 128.
Несмотря на то, что в одной из трех точек этого ство¬
ра в противоположность двум другим наблюдалось возрас¬
тание содержания радионуклидов с глубиной, усредненное
вертикальное распределение в створе в целом характери¬
зуются монотонным снижением содержания обоих радио¬
нуклидов по глубине. Оно удовлетворительно описывается
следующими экспоненциальными зависимостями:
["Sr, Бк/м3] = 5592,8е'8,8641х; R2 = 0,62
[137Cs, Бк/м3] = 9537,4е'|9’672х; R2 = 0,70
Как и в предыдущих створах, плотность запасов ра¬
дионуклидов в верхнем слое почвы 0-0,3 м определена ин¬
тегрированием с верхней границей интегрирования, равной
глубине слоя:
q [90Sr]=
Л).25
(5592.8 • е- 8 8641-)
dx = 562.15
Бк/м2
(•0.25
(9537.4. <f19'672*)
1 dx = 481.275
Бк/м2
Cs]=
Локальные плотности запасов радионуклидов, опре¬
деленные в каждом исследованном створе интегрировани¬
ем по вертикальной координате регрессионных уравнений,
моделирующих профиль вертикального распределения
137Cs и 90Sr в точках отбора проб, представлены в таблице
87, в которой также приведены результаты оценок плотно¬
стей запасов этих радионуклидов за период 2004-2007 гг.
41
т.З
0-5
5-Ю
Ю-15
Слой, СМ
а)
15-20
т.2
т.1
т.З
0-5
5-Ю
10-15
Спой, см
15-20
т.2
т.1
б)
13 7
Рисунок 127 - Вертикальное распределение Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби
в различных точках створа 8
42
Объемная активность радионуклида, Бк/м3
10000,0
Средняя глубина слоя, м
Рисунок 128 - Вертикальное распределение радионуклидов
в пойменных грунтах Оби створа 8
(среднее по трем точкам в створе)
43
Таблица 87
Локальные плотности запасов 137Cs и 90Sr (Бк/м2)
на различных участках поймы Оби и Иртыша
Река
Створ
Рассто-
яние,
км
137Cs, Бк/м2
90Sr, Бк/м2
2004
2005
2006
2007
2004
2005
2006
2007
Обь
8
-90--65
-
-
1152,0
481,3
-
-
3022,0
562,2
7
-40
-
-
-
16,8
-
-
-
478,5
1
-20
1418,0
268,0
224,1
19,3
993,1
2647,0
928,4
160,4
2
15
555,6
1032,0
1142,0
-
189,1
1742,0
2174,0
-
4
508
1985,0
400,0
230,3
34,7
129,1
1246,0
1065,0
168,1
5
538
-
459,0
425,0
234,8
-
1683,0
1939,0
740,0
Ир-
тыш
3
18
245,4
1983,0
736,5
-
106,3
2433,0
3514,0
-
6
295
2660,0
347,0
162,3
195,6
211,8
1702,0
1078,0
1249,0
с использованием данных радиоэкологических исследова¬
ний ИЭРиЖ УрО РАН в течение указанных лет («Органи¬
зация. ..», 2006).
График, иллюстрирующий изменение локальных
плотностей запасов радионуклидов в пойменных почвах
Оби и Иртыша, полученный по результатам измерений
проб, отобранных в 2007 году, имеет вид, приведенный на
рисунке 129.
Распределение запасов радионуклидов в пойменных
почвах Оби по данным исследований 2007 года характери¬
зуется чашеобразным профилем запасов на исследуемом
участке Оби, с характерным обширным плато в централь¬
ной части участка Оби от Нижневартовска до Ханты-
Мансийска. На входном и выходном створах рассматрива¬
емого участка плотность запасов резко возрастает практи¬
чески на порядок. Общий уровень определенных в 2007 г.
величин плотностей запасов в большинстве исследованных
створов по сравнению с предыдущими годами заметно
понизился.
Уровни содержания радионуклидов и плотность их
запасов в пойменных почвах в створе Иртыша в Демьян-
ском по 137Cs близки, а по 90Sr примерно в два раза превы¬
шают таковые на входном створе Оби вблизи н.п. Соснино.
Можно отметить, что по данным 2007 г. максимальное
содержание 90Sr отмечено на входном створе Иртыша
в Демьянском, a 137Cs - на выходном створе Оби в 65 км
ниже по течению от места слияния Оби и Иртыша.
Последнее также свидетельствует о том, что в 2007 г. наблю¬
дался интенсивной вынос радионуклидов вниз по течению Оби.
Расчетные величины плотностей запасов 137Cs и 90Sr
в пойменных почвах исследованных створов Оби, полу¬
ченные за период наблюдений 2004-2007 гг, приведены
на рисунке 130.
45
Запасы радионуклида, Бк/м
Расстояние от места слияния, м
Рисунок 129 - Изменение плотности запасов радионуклидов по течению в пойме
исследованных участков Оби и Иртыша
2000
1500
2 Ю00
500
2004
2005
ГС«Ы
2006
2007
a)
3000
2000
1000
2004
2005
f QQU
2006
2007
6)
Рисунок 130 - Динамика изменения плотностей запасов
137Cs (а) и 90Sr (б) в пойменных грунтах исследованных
створов Оби в течение 2004-2007 гг.
47
На представленных диаграммах во всех исследован¬
ных створах Оби прослеживается общая тенденция замет¬
ного снижения уровней загрязнения и связанных с ними
величин плотностей запасов радионуклидов в пойменных
почвах в течение рассматриваемого периода времени.
Такое снижение не всегда было строго монотонным.
Например, в 2005 -2006 гг. отмечался существенный рост
содержания wCs в пойменных почвах в створах №№ 2 и 5,
и 90Sr в створах №№ 1, 2,4, 5 и 8. Содержание радионукли¬
дов, зафиксированное в 2007 году, оказалось минимальным
за весь рассматриваемый период времени 2004-2007 г.
Отмеченная динамика указывает на протекание
интенсивных процессов аллювиального выноса радио¬
нуклидов из рассматриваемого участка поймы Оби в ниже¬
лежащие по течению реки. На возможность протекания
такого процесса указывалось в предыдущих исследовани¬
ях, проведенных в 2005-2006 году, на основании получен¬
ных нами оценок отрицательного баланса стоков радио¬
нуклидов, в которых было показано, что расчетные
интегральные стоки на выходных створах участков Оби и
Иртыша превышают входные.
Изменение плотности запасов 90Sr и 137Cs в пойме
Оби на характерных участках представлено следующими
экспоненциальными функциями:
Участок Оби:
-65 км-Ю км:
-0 км-^507 км:
507 км-^537 км:
Плотность запасов, Бк/м2:
90Sr= 113,9 е-2’700Е-°5х
137Cs = 2,466 е'7’402Е'05х
90Sr = 160,6 е8’899Е08х
137Cs= 19,76 еи,,Е-°6х
90Sr = 3,263 10‘9 е4’860Е'05х
137Cs = 5,368 10'13 е6’266Е-°5х
48
Для поймы Иртыша плотности запасов радионукли¬
дов аппроксимированы следующими регрессионными
уравнениями:
90Sr = 160 е6,96Е'06х Бк/м2
137Cs= 19,3 е7’85Е'06х Бк/м2
Оценки интегральных запасов 90Sr и 137Cs в
10-километровой пойме исследуемых участков Оби приве¬
дены в таблице 88. Оценки получены интегрированием
моделирующих функций распределения запасов на соот¬
ветствующих участках рек.
Общие запасы радионуклидов в пойме Оби, таким
образом, составляют:
90Sr = 2,337 х 10" + 8,329 х ю"+1,112 х Юп =
= 1,178 х Ю12Бк или 31,8 Ки
137Cs = 4,061 х Ю,0+ 1,345 х Ю" +2,425 х Ю,0 =
= 1,994 х Ю11 Бк или 5,4 Ки
Оценка запасов радионуклидов в пойме Иртыша ме¬
нее надежна, поскольку основана на результатах определе¬
ния содержания радионуклидов в пробах пойменных почв
только одного створа реки - вблизи н.п. Демьянское. Для
получения оценки принято допущение, что уровни загряз¬
нения в пойме вблизи устья Иртыша близки к таковым для
поймы Оби перед слиянием рек. Соответствующие матема¬
тические модели, описывающие такое распределение ради¬
онуклидов, имеют вид:
Плотность запасов, Бк/м‘:
90Sr = 160,4 е 6-958Е-°6х
l37Cs = 19,32-е 7-847Е‘06х
49
Таблица 88
Оценка интегральных запасов 137Cs и 90Sr
в пойме исследуемых участков Оби (2007 г.)
Участок Оби
Запасы, Бк
90Sr = 10000 •
* _
\ 1.319 • 102 • e-2'7'10 5‘5) dx = 2.337 x 1011
J
- 65000
-65 км-Ю км:
r0
137Cs = 10000 •
(2.466 • e-7-402'10"5-1) dx = 4.061 X 1010
J - 65000
90Sr = 10000 • J
(•507000
(l.606- lO2-/899,10’8’1) dx= 8.329 X 10u
Л
-0 км+507 км:
137Cs = 10000 •
и
/•507000
(1.976 • 101 • e1111'10 6-) dx = 1.345 x 1011
Л
90Sr = 10000 • (
•537000
(3.26З • 10-9 • e4-86010 5i) dx = 1.112 X 1011
J
507000
507 км-^537 км:
/•537000
137Cs = 10000 •
(4.З68 • 10“ 13 • e6'266'10 5-) dx = 2.425 x 1010
"'507000
Оценка общих запасов радионуклидов в 10-
километровой пойме Иртыша на протяжении от н.п. Демь-
янское до устья дает следующие величины:
^Sr = 10000 • (1.604 • ю2 • е6'958’10 *-) dx = 1.59 х ю12 43 Ки
•'о
J*297000 . . ИЛИ
(1.932 • Ю1 • £7 84710 *-) dx = 2.286 х 10" 6 2 Ки
о ’
Сравнение оценок величин запасов, полученных в
различные годы по результатам определения содержания
радионуклидов в пробах пойменных грунтов (Таблица 89,
рис. 131), показывает близость оценок 2005-2006 гг. Для
сопоставимости представленных результатов оценки
2004 г. перерассчитаны по однотипной методике, приве¬
денной выше, а результаты 2005 г. перенормированы на 10-
километровую ширину поймы.
Таблица 89
Оценки интегральных запасов 137Cs и ’"Sr
в пойме исследуемых участков Оби и Иртыша,
полученные в различные годы.
Год
Обь
Иртыш
137Cs
90Sr
137Cs
90Sr
2004
6,5 1012
8,3 10"
4,3 1012
4,8 -10"
2005
4,0 1012
8,8 1012
3,8 1012
6,4 1012
2006
3,9 -1012
1,1 1013
1,2 1012
6,6 1012
2007
2,0 10й
1,2 -1012
2,3 10"
1,5 1012
Среднее за
2004-2007 гг.
3,7 -1012
5,5 1012
3,4 10'2
3,8 1012
51
Полученная в 2007 г. оценка запасов радионуклидов
в пойме рек Обь и Иртыш оказалась по 37Cs наименьшей
за весь наблюдаемый период исследований 2004-2007 гг.,
а по 90Sr - сопоставимой с результатами 2004 г. Наиболее
высокие и близкие между собой оценки запасов радио¬
нуклидов датируются периодом 2005-2006 гг. Средняя за
указанный интервал времени оценка запасов составляет:
для Оби - 3,7-1012 Бк по ,37Cs и 5,5-1012 Бк по 90Sr.
Для Иртыша аналогичные величины равны 3,4-1012 Бк и
3,8-1012 Бк соответственно.
1.0Е+14
1.0Е+13
1.0Е+12
2004
2005
1.0Е+14
2006
Cs-137 Обь
Sr-90 Обь
Cs-137.
Иртыш Sr-90 Иртыш
2007
Рисунок 131 - Оценки интегральных запасов 90Sr и 137Cs
в пойме исследуемых участков Оби и Иртыша, полученные
по результатам исследований 2004-2007 гг.
52
2.13.3. Оценка уровней содержания 90Sr и137Cs
ихтиофауной рек Иртыш и Обь
Результаты определения 90Sr и 137Cs в золе рыб раз¬
личных пород из исследованных створов Оби и Иртыша
приведены в таблице 90.
Как следует из данных таблицы, концентрация ^Sr и
l37Cs у различных представителей ихтиофауны в зависимости
от их вида и места отлова изменяется в широких пределах, и
может варьировать от фоновых уровней, находящихся ниже
чувствительности измерительной аппаратуры до 3,8 Бк/кг по
137Cs и до 42 Бк/кг по ^Sr в расчете на сырой вес. Для всех ви¬
дов рыб концентрация ^Sr в несколько раз выше, чем содер¬
жание13^, что является следствием преобладания в воде рек
концентрации первого радионуклида. Наиболее высокое
содержание по %Sr зафиксировано для отловленных в районе
Ханты-Мансийска окуня - 41,6 и 35,2 Бк/кг и карася в Иртыше
- 27,6 Бк/кг, что ниже допустимого санитарного уровня
100Бк/кг, установленного по ^Sr («Гигиенические ...», 2002).
По 137Cs максимальные содержания зафиксированы на более
низком уровне - 3,8 и 3,6 Бк/кг для плотвы и 3,34 и 2,6 Бк/кг
для карася, отловленных в Иртыше, однако указанные показа¬
тели не превышают установленного по 137Cs допустимого
уровня для использования рыбы в пищу, равного 130 Бк/кг.
На рисунке 132 представлены данные по уровням со¬
держания радионуклидов в исследованных пробах рыб, за¬
фиксированным в период 2005-2007 гг.
ол
Наиболее высокие уровни содержания Sr, превысив¬
шие верхний допустимый уровень 100 Бк/кг, зафиксированы
в двух из трех параллельных проб окуня в 2006 г., обитаю¬
щего на Ханты-Мансийском участке Обь-Иртышского вод¬
ного бассейна. Превышения установленного по 137Cs допу¬
стимого уровня 130 Бк/кг за указанный период не выявлено
ни в одной из проб исследованных видов рыб.
53
Таблица 90
Содержание 90Sr и 137Cs в ихтиофауне Оби и Иртыша в 2007 г.
Место отлова
Вид рыб
Повт.
Вес сыр, г
Вес золы, г
1V4
Cs, Бк/кг сыр.веса
90 Sr, Бк/кг сыр.веса
Иртыш, с. Де-
мьянское
лещ
1
4500
200,21
0,73±0,049
8,44±0,6
2
2409
107,18
0,57±0,1
8,06±1,15
Иртыш
карась
1
2280
343,23
3,34±0,19
18,00±7,71
2
2260
308,76
2,56±0,29
15,31 ±2,69
3
2100
311,50
2,37±0,14
27,56±5,98
Иртыш
язь
1
2610
440,52
0,77±0,1
16,55±3,17
2
2750
367,37
0,34±0,075
9,85±2,05
3
2650
400,70
0,56±0,1
10,09±2,75
Обь,
Нижневартовск
язь
1
2000
232,84
0,80±0,068
5,09±0,48
2
2560
302,22
0,39±0,067
7,83±1,43
Обь,
Нижневартовск
карась
1
1120
211,19
0,42±0,074
15,90±0,44
2
1150
186,83
0,35±0,07
10,36±2,29
Иртыш
налим
1
3090
489,73
0,47±0,057
8,00±0,98
2
3130
498,22
0,35±0,067
8,41±3,11
Иртыш
плотва
1
2750
485
3,75±0,22
9,71 ±0,83
2
2800
510
3,64±0,4
9,47±0,82
Иртыш
окунь
1
3100
570
1,08±0,091
41,59±1,85
2
3100
550
1,55±0,13
35,22±3,55
Иртыш
ёрш
1
2700
412
1,35±0,11
6,20±1,32
2
2700
418
1,19±0,11
7,38±0,94
в)
6)
в)
Рисунок 132. Содержание радионуклидов в рыбе,
отловленной в Оби в районе Нижневартовска (а),
в Иртыше в районе Демъянского (б) и в рыбе вблизи
Ханты-Мансийска (в) в период 2004-2007 гг.
55
2.13.4.0цепка уровней содержания тяжелых металлов
и других химических токсикантов в воде рек Иртыш и
Обь в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты исследования проб воды представлены в
таблице 91. Предельно допустимые концентрации (ПДК)
содержания отдельных веществ в воде даны в таблице 50,
Том I. Приведенные данные показывают, что основными
элементами, ухудшающими качество воды в Оби и Ирты¬
ше в 2007 году, являются органические соединения, нефте¬
продукты и некоторые тяжелые металлы. Их содержание в
воде Иртыша составило: органических соединений (ХПК)
- 1,25-1,55 ПДК; нефтепродуктов - 1,16-2,8 ПДК; железа -
12,1-13,6 ПДК; меди - 7 ПДК; цинка - 1,1-3,0 ПДК; никеля
- 1,8-2,0 ПДК; свинца - 1,0 ПДК; марганца - 3,3-8,4 ПДК;
ртути 12-13 ПДК. В воде Оби содержание данных компо¬
нентов присутствовало в следующих количествах: органи¬
ческих соединений (ХПК) - 1,07-1,33 ПДК; нефтепродук¬
тов - 1,0 - 3,4 ПДК; железа - 12,5-42,7 ПДК; меди - 2,0-
12,0 ПДК; цинка - 2,0-10,8 ПДК; никеля - 1,1-2,2 ПДК;
свинца - 1,67-6,5 ПДК; марганца - 3,9-9,1 ПДК; ртути 10-
15 ПДК. Кроме перечисленных элементов, в двух пробах
воды Оби обнаружено незначительное повышение содер¬
жания алюминия в количествах 1,10-1,12 ПДК. Как свиде¬
тельствуют представленные данные, существенных разли¬
чий по химическому составу воды между Иртышом и
Обью не установлено. В количественном отношении ос¬
новные показатели близки друг другу. Исключение состав¬
ляет содержание железа в воде. В пробе воды Оби установ¬
лено самое высокое количество железа, равное 4,27 мг/дм3,
которое можно характеризовать как высокое значение (ВЗ).
Разница в количественном содержании отдельных компо¬
нентов несколько больше в пробах воды Оби, поскольку
56
Таблица 91
Результаты физико-химического исследования проб воды
р.Обь, Иртыш, мг/дм3.2007 г.
Ингредиенты
створ 1
створ 2
створ 3
створ 5
створ 6
створ 7
створ 8
точка 1
точка 2
повт.1
повт.2
ПОВТ.1
повт.2
ывор 4
повт.1
повт.2
Аммиак
0,25
0,6
0,08
0,42
0,40
0,68
0,87
0,25
0,78
0,5
0,07
0,23
Азот аммонийн
0,21
0,49
0,070
0,34
0,33
0,56
0,71
0,21
0,64
0,41
0,05
0,19
Азот нитритный
0,02
0,02
0,02
0,04
0,02
0,02
0,03
0,02
0,02
0,02
0,02
0,04
Азот нитратный
0,94
0,94
0,88
0,94
0,92
0,87
1,05
0,89
0,89
0,96
0,9
0,9
Кальций
18,7
14,8
13,8
12,8
19,7
20,7
13,0
17,7
22,7
22,7
12,8
14,8
Магний
6,58
7,56
3,59
4,19
5,98
5,98
3,59
7,56
9,36
7,56
4,2
4,08
Сульфат-ион
5,84
1,0
1,0
1,46
9,74
8,77
7,46
1,0
12,1
11,2
0,97
5,84
Хлорид-ион
9,28
8,12
9,28
6,96
13,9
11,6
9,96
9,28
13,9
12,8
3,48
4,64
Нефтепродукты
0,15
0,17
<0,05
<0,05
0,15
0,12
0,06
0,055
<0,05
0,065
0,05
0,12
Железо общее
1,25
1,75
2,19
1,68
1,55
1,17
2,69
4,27
1,20
1,22
1,89
1,43
рн
6,98
6,52
6,44
6,74
6,97
7,05
6,2
6,18
7,02
7,15
6,8
6,85
Минерализация
108,8
88,2
73,0
65,8
116,1
120,8
84,0
101,0
136,3
128,1
63,8
71,9
Таблица 91 (Окончание)
Ингредиенты
створ 1
створ 2
створ 3
створ 4
створ 5
створ 6
створ 8
точка 1
точка 2
повт.1
повт.2
повт.1
повг.2
повт.1
повт.2
створ 7
ХПК (02)
20,0
18,4
16,8
15,2
19,6
18,0
18,8
19,6
21,6
24,8
17,2
17,6
Жесткость(мгэкв/дм3)
1,49
1,37
0,99
0,99
1,49
1,54
0,95
1,52
1,91
1,77
0,99
1.08
Г идрокарбонаты
91,5
79,3
59,2
55,5
87,2
97,6
59,2
85,4
109,8
103,7
61,0
61,0
Калий
3,64
2,10
2,5
1,59
3,18
2,73
2,73
1,59
1,82
2,27
1,82
1,82
Натрий
8,64
3,65
4,42
3,46
11,7
12,2
9,57
4,04
11,7
11,7
3,46
3,85
Медь
0,007
0,009
0,007
0,009
0,007
0,007
0,006
0,012
0,006
0,007
0,002
0,002
Цинк
0,037
0,085
0,042
0,016
0,042
0,018
0,082
0,108
0,009
0,013
0,02
0,025
Никель
0,011
0,022
0,022
0,007
0,022
0,014
0,014
0,018
0,025
0,014
0,011
0,022
Свинец
0,010
н/о
н/о
н/о
0,007
0,005
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Марганец
0,071
0,096
0,007
0,071
0,007
0,058
0,091
0,073
0,075
0,092
0,1
0,063
Кадмий
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
н/о
Алюминий
0,0075
0,0041
0,0223
0,0679
0,0075
0,0074
0,01
0,0372
0,019
0,0199
0,024
0,0439
Хром общий
0,001
0,007
<0,001
0,002
0,003
0,003
0,005
0,007
<0,001
0,008
0,006
0,002
Мышьяк
0,0204
0,0171
0,0061
0,0065
0,0083
0,0076
0,0104
0,0087
0,0201
0,0175
0,005
0,0055
Ртуть
0,00010
0,00010
0,00010
0,00010
0,00012
0,00013
0,00015
<0,0001
0,00013
<0,0001
0,00012
<0,0001
протяженность обследованного участка на Оби и, соответ¬
ственно, количество исследованных проб воды из Оби зна¬
чительно превышает число иртышских проб.
На Иртыше были исследованы пробы воды и, соот¬
ветственно, пробы донных отложений в двух створах -
створы №6 и №3. Створ №6 располагался в районе насе¬
ленного пункта Демьянское и является как бы входным
створом на обследованном участке реки. Протяженность
обследованного участка составила ~ 290 км. Общая карти¬
на загрязнения обследованного участка Иртыша представ¬
лена на рис. 133. Все химические показатели воды на дан¬
ной диаграмме представлены в отношении их предельно
допустимых концентраций, принятых для рыбохозяйствен¬
ных водоемов. Также на данной диаграмме для сравнения
представлены уровни загрязнения воды Оби в точке, рас¬
положенной ниже впадения Иртыша у левого берега реки
(створ 1). Динамика изменения содержания основных ком¬
понентов на обследованном участке реки Иртыш представ¬
лена на рисунках 134-137.
15
10
5
1°
Рисунок 133 - Общая характеристика химического
загрязнения обследованного участка Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, левый берег)
59
На входном створе реки в воде Иртыша было уста¬
новлено повышенное содержание органических соедине¬
ний (ХПК) -1,55 ПДК; нефтепродуктов - 1,16 ПДК; железа
- 12,1 ПДК; меди - 7 ПДК; цинка - 1,1 ПДК; никеля -
2,0 ПДК; марганца - 8,4 ПДК; ртути 15 ПДК.
Следующий створ на Иртыше располагался ниже по те¬
чению в районе г. Ханты-Мансийска. В пробах воды данного
створа было установлено повышенное содержание органиче¬
ских соединений (ХПК) - 1,25 ПДК; по сравнению с предыду¬
щим створом несколько возросло количество азота аммонийно¬
го до 1,13 ПДК; также наблюдалось повышенное содержание
нефтепродуктов - 2,8 ПДК, железа - 13,6 ПДК; меди - 7 ПДК;
цинка - 3,0 ПДК; никеля - 1,8 ПДК; марганца - 3,3 ПДК; ртути
12 ПДК. Также, в отличие от предыдущего створа, произошло
некоторое увеличение содержания в воде свинца до 1 ПДК. При
этом прослеживается определенная тенденция снижения в воде
содержания магния, марганца, алюминия, ртути. При этом на
0,25 мг/дм3 возросло содержание в воде нефтепродуктов. В це¬
лом же ситуация на данном участке реки достаточно стабиль¬
ная, без значительных перепадов показателей.
На Оби был обследован участок, протяженностью
свыше 500 км. Общая характеристика загрязнения данного
участка реки представлена на рисунке 138. Динамика из¬
менения основных загрязняющих компонентов отображена
на рисунках 139-142.
Входной створ на Оби (створ 5) располагался в рай¬
оне населенного пункта Соснино, в непосредственной бли¬
зости от границы с Томской областью. Результаты иссле¬
дования воды данного створа показали повышенное
содержание следующих элементов: органических соедине¬
ний (ХПК) - 1,31 ПДК; нефтепродуктов - 1,1 ПДК; очень
высокое содержание железа - 42,7 ПДК; меди - 12 ПДК;
цинка - 10,8 ПДК; никеля - 1,8 ПДК; марганца - 7,3 ПДК.
60
10
е;
С
S 1
Ф
I
ш
к
S
со
О.
X
ф
0,1
0,01
О 100 200 300
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 134 - Изменение содержания в воде Иртыша
азота нитратного, азота аммонийного,
азота нитратного
у = 0,0001 х
+ 0,8978
Азот нитратный]
д
- м
у = О'ОООЗх Н
0.4442 1А30Т
аммонийный]
©
0
_ у = 2Е-2С
[Аз
х + 0,02
от нитритный]
г
1
1
I
Двмьянка —►
61
1000
t Ханты-Мансийск /Ivnihmm -*■
i
ffi
ffi
К
S
=r
CO
I
X
£
0.0522X + 91,356
[Гидрокарбонаты]
—в
у = 0,0091x + 20,018
о— “
■©.
[Са]
1
0 100 200 300
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 135 - Изменение содержания в воде Иртыша
гидрокарбонатов, кальция, магния, натрия, калия.
62
Концентрация в воде, мг/л
10
1
0,1
0,01
0,001
0,0001
: 1 1
1 j
: ! !
1
[Fe]
уЬ-0,0005х+ 1,3709
^ i !
!
! *
[Zn]
у = -7Е-05Х + 0,0
Тт ~~
I
[Мп]
у = 0,0002х + I
— 1
' у i 7Е-06х + 0,017$
- !
),0293
i
\
I
5Е-05х + 0#Ьб6^_.
- |
* [Си] у = j),007 *
Демьянка —►
i j
<— Ханты-Мансийск
/ш
у у = 5Е-0
6х + ЗЕ-05
I
i
0 100 200 300
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 136- Изменение содержания в воде Иртыша
железа, цинка, алюминия, нитритов, меди, ртути
63
Концентрация в воде, мг/л
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 137- Изменение содержания в воде Иртыша
органических веществ, хлоридов, сульфатов,
нефтепродуктов
64
пдк
40
30
20
10
да
сгаорТ Лев'6еР-
Рисунок 138 - Общая характеристика химического
загрязнения обследованного участка Оби
65
-200 0 200 400 600
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 139- Изменение содержания в воде Оби азота
нитратного, азота аммонийного, азота нитритного
66
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 140- Изменение содержания в воде Оби
гидрокарбонатов, кальция, магния, натрия, калия
67
Концентрация в воде, мг/л
10
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 141- Изменение содержания в воде Оби железа,
цинка, алюминия, нитритов, меди, ртути
68
Линейное расстояние от места слияния р.Обь и
Иртыш, км
Рисунок 142- Изменение содержания в воде Оби
органических веществ, хлоридов, сульфатов,
нефтепродуктов
69
Состояние данного створа характеризует, какого ка¬
чества вода поступает с сопредельных территорий на тер¬
риторию ХМАО. Результаты показывают, что на входном
створе вода уже сильно загрязнена тяжелыми металлами,
присутствуют органические соединения и нефтепродукты.
Следующий створ (створ №4) расположен несколько
ниже по течению Оби в районе г. Нижневартовска. В пробе
воды данного створа по сравнению с предыдущим
несколько увеличилось содержание нитритного азота до
1.5 ПДК и азота аммонийного до 1,8 ПДК, показатель
содержания органических соединений изменился незначи¬
тельно и составил 1,25 ПДК. Количество общего железа
уменьшилось до 26,9 ПДК, хотя и осталось на довольно
высоком уровне. Также отмечено снижение содержания
меди до 6 ПДК, цинка до 8,2 ПДК, никеля до 1,4 ПДК.
Количество марганца, напротив, несколько возросло
и составило 9,1 ПДК. В отличие от предыдущей пробы,
обнаружено присутствие ртути в количестве 15 ПДК.
Состав воды следующего створа (створ №2), распо¬
ложенного перед впадением в Обь Иртыша, характеризо¬
вался присутствием следующих компонентов: органиче¬
ских соединений (ХПК) - 1,07 ПДК; нитритного азота -
1.5 ПДК; нефтепродуктов - 1,0 ПДК; по-прежнему наблю¬
дается достаточно высокое содержание железа - 19,4 ПДК.
Из тяжелых металлов также присутствуют медь в количе¬
стве 8 ПДК; цинк - 4,9 ПДК; никель - 1,5 ПДК; марганец -
3,9 ПДК; ртуть - 10 ПДК. В отличие от предыдущего ство¬
ра в данной пробе воды установлено присутствие свинца в
количестве 6,5 ПДК, алюминия 1,12 ПДК, а содержание
аммонийного азота снизилось до уровня ПДК.
Створ №1 располагается ниже впадения Иртыша.
Особенность данного створа заключается в том, что по
результатам наших исследований на протяжении ряда лет
70
были отмечены отличия химического состава воды, взятой
у левого и правого берегов реки. Так по результатам иссле¬
дования 2004 года, в пробе воды левого берега на
3,6 мг/дм3 выше содержание кальция, на 3,35 мг/дм3 хлори¬
дов (р<0,05), на 0,59 мг/дм3 калия (р<0,01) и на 3,02 мг/дм3
больше количество натрия (р<0,02). Подобная тенденция
отмечалась и по ряду других химических показателей:
БПК5, нитратного и общего азота, СПАВ, жёсткости и
содержанию гидрокарбонатов. Анализируя полученные
данные, сравнивая их с результатами химического иссле¬
дования проб воды Иртыша, мы пришли к выводу, что вода
у левого берега реки Оби ниже впадения Иртыша по пере¬
численным химическим показателям ближе к иртышской,
чего не наблюдалось в пробе воды правого берега. По ре¬
зультатам исследований 2006 года также было отмечено
отличие химического состава воды у противоположных
берегов реки. Так, содержание нефтепродуктов в воде раз¬
личалось почти в два раза, и составило 0,21 мг/дм3
(4,2 ПДК) у левого берега и 0,4 мг/дм3 (8 ПДК) у правого.
Содержание в воде фенолов, напротив, выше у левого
берега и составило 0,025 мг/дм3 (25 ПДК) против
0,012 мг/дм3 (12 ПДК). Так же у левого берега несколько
выше оказалось содержание в воде общего железа.
Его концентрация составила 0,709 мг/дм3 (7,09 ПДК)
и 0,501 мг/дм3 (5,01 ПДК), соответственно. Такую особен¬
ность мы связываем со слиянием двух мощных водных
потоков Оби и Иртыша. После их слияния на значительном
расстоянии не происходит полного перемешивания водных
масс, и химический состав воды у противоположных бере¬
гов Оби может различаться (Трапезников и др., 2005).
В 2007 году для получения объективной картины
также были взяты две пробы воды у противоположных
берегов реки. Точка 1 означает пробу воды левого берега,
71
точка 2, соответственно, правого берега. Следует отметить,
что в этом году по большинству показателей пробы воды
правого и левого берегов Оби схожи между собой. В пробе
воды правого берега установлено наличие азота аммоний¬
ного в количестве 1,2 ПДК, органических веществ -
1,23 ПДК, а также нефтепродуктов - 3,4 ПДК; железа -
17,5 ПДК; меди - 9 ПДК; цинка - 8,5 ПДК; никеля -
2,2 ПДК; марганца - 9,6 ПДК, ртути 10 ПДК. У правого
берега содержание азота аммонийного в воде в пределах
допустимой нормы, органических веществ - 1,33 ПДК,
нефтепродуктов - 3,0 ПДК; железа - 12,5 ПДК; меди -
7 ПДК; цинка - 3,7 ПДК; никеля - 1,1 ПДК; марганца -
7.1 ПДК, ртути 10 ПДК. В отличие от пробы воды правого
берега, в данной пробе установлено несколько повышенное
содержание свинца равное 1,67 ПДК.
Завершающими обследованными участками на Оби
являются седьмой и восьмой створы. Створ №7 распола¬
гался на 40 км ниже впадения Иртыша. В пробе воды дан¬
ного створа обнаружено повышенное содержание органи¬
ческих веществ - 1,15 ПДК, нефтепродуктов - 1,0 ПДК;
железа - 18,9 ПДК; меди - 2 ПДК; цинка - 2 ПДК; никеля -
1.1 ПДК; марганца - 10 ПДК, ртути 12 ПДК. В пробе воды
восьмого створа установлено наличие азота нитритного
в количестве 2,0 ПДК, органических веществ - 1,17 ПДК,
нефтепродуктов - 2,4 ПДК; железа - 14,3 ПДК; меди -
2 ПДК; цинка - 2,5 ПДК; никеля - 2,2 ПДК; марганца -
10 ПДК, ртути 12 ПДК.
Динамика распределения основных загрязняющих
компонентов на данном участке Оби представлена на ри¬
сунках 139-142 и выглядит следующим образом. На протя¬
жении обследованного участка реки от границы ХМАО
с Томской областью и до Оби ниже впадения Иртыша про¬
слеживается вполне определенная тенденция постепенного
72
снижения содержания в воде гидрокарбонатов, кальция,
магния, железа, цинка, меди и хлоридов. При этом, как и в
Иртыше, наблюдается повышение содержания нефтепро¬
дуктов с 1,1 до 3,4 ПДК. Показатель ХПК, указывающий на
присутствие в воде органических соединений, достаточно
стабилен на протяжении всего исследованного участка реки
и находится в пределах 16-20 мг/дм3 при норме 15 мг/дм3.
Таким образом, на основании полученных результа¬
тов можно заключить, что основными загрязнителями вод
таких крупных сибирских рек, как Обь и Иртыш, в грани¬
цах Ханты-Мансийского автономного округа в летний пе¬
риод 2007 года являлись органические вещества и продук¬
ты их биохимического окисления, нефтепродукты, а также
некоторые тяжелые металлы: железо, медь, цинк, никель,
марганец. На отдельных участках рек к вышесказанным
компонентам может добавляться загрязнение алюминием и
свинцом.
Степень загрязнения воды органическими веществами
определяется показателем химического потребления кисло¬
рода (ХПК). Показатель ХПК для поверхностных водоемов
ХМАО не должен превышать 15мг/дм3 (Алекин, 1970).
Результаты исследований за последние четыре года
свидетельствуют о систематическом превышении содер¬
жания органических веществ в воде установленного уров¬
ня. При этом распределение органического вещества на об¬
следованных участках рек неравномерно. Так, в 2004 году
высокое содержание органических веществ было установ¬
лено в районе Ханты-Мансийска. В следующем - 2005 году
самый высокий уровень загрязнения воды органическими
соединениями был отмечен на входном створе Иртыша в
районе н.п. Демьянское. И как следствие, было отмечено
повышение показателя ХПК в створах, расположенных
ниже по течению Иртыша в районе г. Ханты-Мансийска и
73
в Оби после впадения Иртыша. В 2006 году прослеживает¬
ся общая тенденция снижения содержания органических
соединений в пробах воды Иртыша в районе н.п. Демьян-
ское и г. Ханты-Мансийска. Также было отмечено сниже¬
ние уровня органических соединений в воде Оби, особенно
на участках, расположенных ниже впадения Иртыша.
На участке, расположенном выше впадения Иртыша,
обстановка по загрязнению органическими веществами на
протяжении наблюдаемого периода, была более благопо¬
лучной и стабильной. Таким образом, участки с повышен¬
ным содержанием органических элементов в воде рек
более привязаны к крупным населенным пунктам, что
может в какой- то мере свидетельствовать об антропоген¬
ном характере загрязнения водной среды.
В воде открытых поверхностных водоемов постоянно
присутствует какое - то количество органических веществ.
Часть органического вещества является продуктом жизне¬
деятельности самого водоема, другая часть поступает
извне. Можно назвать три источника обогащения поверх¬
ностных вод органическим веществом:
1) органическое вещество, поступающее с водосбор¬
ной площади;
2) органическое вещество, образующееся в самом
водном объекте;
3) органическое вещество, поступающее из подзем¬
ных водоносных горизонтов («Справочник...», 1989).
Поверхностные воды вымывают из почв, торфяников,
лесного перегноя и других видов природных образований,
включающих остатки растений, часть гумусовых веществ и
других промежуточных продуктов распада и гумификации.
Особенно легко это протекает в тех почвах, поглощенный
комплекс которых насыщен водородом (кислые почвы),
поэтому грунтовые воды, залегающие под такими почвами,
74
содержат много органического вещества. Нередко в водах
рек с болотным питанием гумусовые вещества формируют
химический состав природных вод. Обладая сильной
кислотностью, они наряду с диоксидом углерода придают
воде свойства агрессивности к горным породам не только
карбонатным, но и изверженным.
В густонаселенных и индустриально развитых райо¬
нах основным источником поступления органического
вещества являются промышленные и бытовые сточные
воды. Поэтому, с санитарно-гигиенической точки зрения
присутствующие в водах органические вещества делят на
две основные группы. В первую группу входят продукты
биохимического распада растительных и животных остат¬
ков, дающие начало различным органическим кислотам и
другим сложным органическим соединениям, главным об¬
разом, планктонного происхождения. Соединения эти не
ядовиты и в гигиеническом отношении безвредны. Они по¬
лучили название - автохтонные. Ко второй группе следует
отнести продукты разложения разнообразных отходов, по¬
падающих, в воду вместе со сточными водами. Их называ¬
ют аллохтонными. Эти вещества являются благоприятной
средой для развития некоторых болезнетворных микроор¬
ганизмов и, поэтому, в питьевых водах недопустимы. Кос¬
венными показателями присутствия таких соединений
служат азотистая и азотная кислота, аммиак, сероводород
и пр. (Алекин, 1970).
Загрязнение человеком рек, озер и прибрежных райо¬
нов морей происходило во все времена. Если первоначаль¬
но наиболее острые проблемы были связаны с микробио¬
логическим загрязнением рек и пресноводных озер, то в
настоящее время на первый план выступило их антропо¬
генное загрязнение различного рода химикатами и отхода¬
ми их промышленного производства. К характерным
75
чертам XXI века следует также отнести ускоренную урба¬
низацию и резкое повышение мобильности населения.
Уже сейчас более половины жителей планеты сосредото¬
чено в городах, причем стремительно увеличивается число
мегаполисов и крупных городов с численностью жителей
более 1 млн. человек. По некоторым оценкам, человечество
затрачивает более половины производимой им энергии на
обеспечение функционирования транспорта и производ¬
ство транспортных средств (Кондратьев, Данченко 1999).
Предприятия химической промышленности, аграр¬
ный сектор мирового хозяйства, автомобильный и морской
транспорт, а также коммунальное хозяйство городов
в настоящее время поставляют в окружающую среду
огромные количества органических соединений. Считает¬
ся, что сейчас в постоянном использовании находится
около 120 тыс. синтетических органических соединений
различных классов; многие из них не входят в естествен¬
ный биологический круговорот (не поступают из каких-
либо природных источников) и поэтому причисляются к
категории ксенобиотиков, т. е. соединений, чуждых жизни.
Наибольшие количества синтетических органических
соединений и продуктов их трансформации выбрасываются
в атмосферу или сбрасываются в водные объекты в густона¬
селенных районах, что приводит к высокой загрязненности
окружающей человека среды на локальном и региональном
уровнях. Часть из этих компонентов обладает нежелатель¬
ной устойчивостью (персистентностью) по отношению к
биотическим и абиотическим факторам и, поэтому, может
включаться в миграционные процессы и обуславливать
загрязнение природной среды на крупнорегиональном или
даже глобальном уровнях (Исидоров, 1999).
В результате интенсивных исследований в поверх¬
ностных водах континентов были обнаружены многие
76
тысячи органических соединений. Часть из них относится к
категории автохтонных, появляющихся в воде в результате
естественных биологических процессов. Эти вещества лег¬
ко подвергаются биодеградации; их присутствие не ухуд¬
шает качества вод и не представляет опасности для живых
организмов, гидробионтов и обитателей суши. Однако
огромное множество органических компонентов поверх¬
ностных вод относится к числу загрязняющих.
Разнообразие и большая численность загрязняющих
веществ делают практически невозможным контроль за со¬
держанием каждого из них. Поэтому выделяют группу так
называемых приоритетных загрязняющих компонентов.
Например, в «черный список», составленный в начале
1980-х гг. Агентством по охране окружающей среды США
(ЕРА) и ответственными органами стран Европейского
сообщества, входит около 180 соединений, которые можно
объединить в 13 групп. Около 60 % приоритетных загряз¬
няющих компонентов относится к хлор- и бромсодержа¬
щим соединениям. Это связано с тем, что галогенсодержа¬
щие органические соединения отличаются высокой перси¬
стентностью и липофильностью. Вследствие этого проис¬
ходит их накопление в водных экосистемах, биоаккумули¬
рование и экологическая магнификация (Секи, 1986).
Основные количества загрязняющих компонентов
поступают в водные объекты с промышленными и комму¬
нальными стоками. Сельскохозяйственные предприятия
ответственны главным образом за поступление пестици¬
дов. Реки переносят аллохтонное органическое вещество
со всего водосборного бассейна. В воде рек густонаселен¬
ных районов Европы и Америки постоянными примесями
сейчас являются нефтепродукты, алкилфенолы, жирные
кислоты и их эфиры. Кроме того, в них всегда присутству¬
ют эфиры фталевой кислоты и диэтиловые эфиры
77
двухосновных алифатических карбоновых кислот. Эти
соединения широко используются в качестве пластифика¬
торов и стабилизаторов пластмасс и резиновых изделий.
В совокупности с автохтонными жирными кислотами (ми-
ристиновая, пальмитиновая, стеариновая и другие) и угле¬
водами они создают некий современный «органический
фон» речных вод. На него накладывается специфическое
загрязнение, характер которого обуславливается особенно¬
стями промышленного и сельскохозяйсвенного производ¬
ства в данном регионе (Исидоров, 2001)
В естественных условиях существует динамическое
равновесие внутриводоемных процессов, таких как образо¬
вание и трансформация автохтонного органического веще¬
ства, осадконакопление, баланс между поступлением и
выносом биогенов. Эвтрофирование озер и водохранилищ
обычно связано с поступлением из их водосборных бас¬
сейнов и накоплением в экосистемах биогенных элементов
- азота, фосфора, серы, железа, калия, кремния и других.
Для водоемов умеренной зоны решающую роль в эвтрофи-
ровании играет, очевидно, фосфор.
Избыточное поступление в водные экосистемы
доступного для ассимиляции фосфора отчасти связано с
увеличивающимся использованием искусственных удобре¬
ний. Однако роль растениеводства в загрязнении вод этим
элементом не слишком велика. Объясняется это малой
подвижностью фосфора в почвах и почвенных растворах,
поскольку содержащие группы РО43', НР042‘ и Н2РО4’
соединения плохо растворимы в воде. Внесенный в почву
фосфор быстро связывается с образованием нераствори¬
мых соединений и редко мигрирует от гранул удобрений
на расстояние более чем несколько сантиметров. Главными
доступными для водных растений формами этого элемента
во многих густонаселенных регионах стали сейчас поли¬
78
фосфатные ионы, например трифосфаты (РзОю5 ). Соли
щелочных металлов и полифосфорных кислот входят в со¬
став синтетических моющих средств в качестве связующих
и средообразующих компонентов. Поэтому они в больших
количествах сбрасываются в реки и водоемы со сточными
водами. К сожалению, попытки замены полифосфатов дру¬
гими соединениями до сих пор не увенчались успехом
(Тинсли, 1982).
Последствием эвтрофирования водоемов является
возникновение анаэробных зон (заморы), «цветение» воды,
исчезновение многих биологических видов, включая цен¬
ных промысловых рыб. «Цветение» водоемов регистриру¬
ется во многих странах мира, начиная с конца XIX века.
Чаще всего оно проявляется во взрывном размножении
синезеленых водорослей (цианобактерии) родов Anabaena,
Aphanizomenon, Microcystis, Nodularia и Oscilatora. В этих
случаях говорят уже о «токсическом цветении», поскольку
цианобактерии способны продуцировать некоторые нейро¬
токсины и гепатотоксичные гептапептиды. Вследствие это¬
го вода становится непригодной к употреблению. Известны
случаи гибели животных из-за отравления гепатотоксина-
ми синезеленых водорослей. Эти токсины высвобождаются
из клеток цианобактерии в желудке и кишечнике и с кро¬
вью переносятся в печень. Упомянутые соединения опасны
и для человека. Проведенные в Китае исследования выяви¬
ли достоверно повышенный уровень первичного рака пе¬
чени у людей, регулярно использующих воду из «цвету¬
щих» водоемов (Исидоров,2001).
На рисунках 143 и 144 представлена динамика изме¬
нения показателя ХПК в период 2004-2007 гг. в воде Оби и
Иртыша. В целом картина изменения данного показателя,
как в Оби, так и в Иртыше, очень похожа. Максимальные
значения ХПК в обеих реках были отмечены в 2005 году.
79
Рисунок 143 - Изменение показателя ХПК в воде Оби в
период 2004-2007 гг.
Рисунок 144 - Изменение показателя ХПК в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2007 гг.
80
В последующие годы прослеживалась определенная
тенденция на снижение показателя ХПК, которая также
продолжилась и в текущем году. В результате чего
в 2007 году отмечен самый низкий показатель ХПК за
последние три года, хотя и превышающий ПДК. Это,
безусловно, является положительным фактом, поскольку
свидетельствует о некотором снижении повышенного
количества органических веществ в воде Оби и Иртыша и,
следовательно, об очищении данных водоемов от чрезмер¬
ного присутствия органики.
В водных объектах постоянно и неразрывно присут¬
ствуют два процесса. С одной стороны - это образование
или поступление в водоём органических веществ, а с дру¬
гой стороны - их распад. Конечным минеральным продук¬
том сложного процесса распада содержащих азот органи¬
ческих веществ является аммиак, или ионы аммония. Ионы
аммония усваиваются растениями при фотосинтезе и могут
быть окислены в нитриты и нитраты. В органических
соединениях азот входит главным образом в состав амино¬
кислот и белков тканей организмов и продуктов их распа¬
да. Последние возникают в процессе отмирания организ¬
мов, а также в результате распада продуктов их жизнедея¬
тельности. Азотсодержащие органические соединения
находятся в воде в самых различных формах: взвесей,
остатков организмов, коллоидов, растворенных молекул,
которые образуются при биологических процессах и
биохимическом распаде остатков организмов (Никоно-
ров, 1989).
Переход сложных органических форм азота в более
простые неорганические (минеральные) формы называется
процессом регенерации биогенных элементов. Этот пере¬
ход может совершаться при биохимическом распаде азот¬
содержащих органических соединений, причем скорость
81
процесса будет различной. Наиболее быстрой она будет
для веществ, выделяемых животными (фекалии, полупере-
варенная пища водных животных и пр.), более продолжи¬
тельной - у сложных белковых соединений. Конечным
результатом процесса превращения сложных органических
азотсодержащих веществ в неорганические является
образование аммиака. Однако в окислительных условиях
аммиак неустойчив, в присутствии кислорода под действи¬
ем бактерий он окисляется в нитриты и нитраты («Спра¬
вочник...», 1989).
На рисунках 145-150 представлена динамика измене¬
ния минеральных соединений азота в период 2004-2007 гг.
На рисунке 146 в виде диаграммы представлена ди¬
намика изменения содержания азота аммония в воде Ир¬
тыша в течение наблюдаемого периода. Из представленных
данных видно, что в текущем году произошло увеличение
содержания аммонийного азота в воде Иртыша (створы 3 и
6). В воде Оби (рисунок 145) данный процесс менее выра¬
жен. Достоверное увеличение содержания аммонийного
азота наблюдается лишь в створе, расположенном ниже
впадения Иртыша (створ 1). Полученные результаты могут
свидетельствовать о том, что в текущем году, особенно в
Иртыше, сложились благоприятные условия, способству¬
ющие процессам распада органических компонентов.
На рисунках 147-150 представлены диаграммы изме¬
нения содержания в воде Оби и Иртыша азота нитритов и
азота нитратов, производных аммиака или ионов аммония.
Во всех пробах воды, как в Оби, так и в Иртыше, в 2007 го¬
ду отмечено существенное повышение содержания азота
нитритов, в среднем в 5-10 раз по сравнению с предыду¬
щими годами. Но, несмотря на такое существенное повы¬
шение, только в трех пробах было отмечено незначитель¬
ное превышение (в 1,1-1,8 роза) уровня ПДК.
82
Рисунок 145- Изменение содержания азота аммония в воде
Оби в период 2004 -2007 гг.
Рисунок 146- Изменение содержания азота аммония
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
83
Рисунок 147- Изменение содержания азота нитритов в
воде Оби в период 2004 -2007 гг.
Рисунок 148- Изменение содержания азота нитритов
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
84
Рисунок 149- Изменение содержания азота нитратов в
воде Оби в период 2004-2007 гг.
Рисунок 150- Изменение содержания азота нитратов
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
85
Подобная картина наблюдается и по нитратному азоту.
По сравнению с 2006 годом его содержание увеличилось
на порядок. Но, в отличие от предыдущего показателя,
вполне сопоставимые результаты по содержанию нитрат¬
ного азота в воде были получены ранее в 2005 году, но
тогда повышение носило очаговый характер, а не повсе¬
местный, как в 2007 году. Несмотря на отмеченный рост,
содержание нитратного азота в воде на порядок ниже
предельно допустимой концентрации.
Появление нитритов в природных водах связано,
главным образом, с процессами минерализации органиче¬
ских веществ и нитрификации. Они являются промежуточ¬
ным продуктом биохимического окисления аммиака или
восстановления нитратов. Аммонийные ионы в водной
среде под действием бактерий вида Nitrosomonas окисля¬
ются до нитритных ионов. При наличии достаточного
количества в воде кислорода процесс окисления не оста¬
навливается на этой стадии. Под действием бактерий
Nitrobacter нитриты окисляются далее до нитратов. Обе эти
реакции экзотермические, выделяемая при этом энергия
используется бактериями при их развитии. Процесс нитри¬
фикации может протекать только в аэробных условиях.
Таким образом, нитратные ионы являются конечным про¬
дуктом сложного процесса минерализации органического
вещества (Алекин, 1970).
При недостатке кислорода протекает противоположный
процесс - денитрификация, приводящий к уменьшению свя¬
занного азота в водах; при этом азот выделяется в свободном
состоянии. Для развития организмов процесс денитрифика¬
ции имеет отрицательное значение, поскольку при этом свя¬
занный азот, необходимый биоте, переходит в свободное
состояние и диффундирует в атмосферу. Следовательно,
соединения азота совершают в воде круговорот по схеме:
86
Растения —> Животные —^Продукты распада —►NH/ —>N02'
—>N03' —> Растения.
Минеральные соединения азота (нитраты, нитриты,
аммоний) совершенно необходимы для жизни растений как
питательные вещества. Они усваиваются растениями в
процессе фотосинтеза и входят в состав тканей их орга¬
низмов, а если этими растениями питаются животные, то и
в состав животных организмов. При интенсивном развитии
водных растений минеральный азот может быть полностью
извлечен из воды. В этом случае дальнейший рост расте¬
ний приостанавливается (Никоноров,1989).
Нитриты - неустойчивые компоненты природных
вод, поэтому, при благоприятных для окисления условиях
они встречаются в незначительных количествах (до
10мкг/дм3). Для рыбохозяйственных водоемов предельно
допустимая концентрация (ПДК) нитритов составляет
0,02 мг/дм3. Повышенное содержание нитритов указывает
на усиление процессов микробного разложения органиче¬
ских остатков в условиях дефицита кислорода и является
одним из критериев сильного загрязнения водного объекта
(Алекин, 1970).
Нитраты являются конечным продуктом минерализа¬
ции органических азотосодержащих веществ. Их содержа¬
ние в воде, как правило, значительно превышает содержа¬
ние аммонийного и нитритного азота. Для нитратов харак¬
терно уменьшение содержания в вегетационный период за
счёт потребления водными растениями и увеличение осе¬
нью при отмирании водных организмов и минерализации
органических веществ. Максимальное содержание нитри¬
тов наблюдается в зимний период. В незагрязнённых вод¬
ных объектах концентрация нитратного азота обычно не пре¬
вышает десятков миллиграммов в кубическом дециметре.
Предельно допустимая концентрация нитратного азота в
87
природных водах для водных объектов рыбохозяйственно¬
го назначения составляет 9,1 мг/дм3. Главным источником
накопления нитратов в поверхностных водах следует счи¬
тать почвенный покров, а атмосферные осадки имеют вто¬
ростепенное значение. Однако в пресных водоемах нитра¬
ты не концентрируются, поскольку они потребляются рас¬
тениями. Их содержание в этих водоемах, очевидно, будет
определяться соотношением между поступлением и
потреблением растительными организмами. Кроме указан¬
ных естественных источников неорганических соединений
азота, в природных водах существует еще источник, при¬
обретающий все большее значение, — поступление соеди¬
нений азота с промышленными и особенно бытовыми
сточными водами. Высокие концентрации нитратов в при¬
родных водах часто создаются в результате загрязнения их
неорганическими удобрениями («Справочник... 1989).
Повышенное содержание нитратов указывает на
ухудшение санитарного состояния водоёма и может слу¬
жить одним из показателей эвтрофикации водоёма вслед¬
ствие его загрязнения органическими азотосодержащими
веществами, поступающими с бытовыми и сельскохозяй¬
ственными сточными водами. Определение концентрации
аммонийных ионов в водоёме может быть использовано
в качестве одного из показателей "свежего" загрязнения.
При этом повышенное содержание нитратов в воде указы¬
вает на загрязнение в прошлом (Алекин, 1970).
Также следует учитывать, что концентрация нитрат¬
ного азота может сильно колеблется в одном и том же
пункте. В период энергичного развития водных растений
она может падать практически до нуля, но под влиянием
загрязнения резко возрастает. Например, в водохранили¬
щах р. Волги содержание нитратного азота колеблется от 0
до 2,26 мг/л (0—9,2 мг NO'3/л). Так, в прудах засушливых
88
районов Ростовской, Волгоградской областей и Ставро¬
польского края максимальное содержание нитратов
(11,5 мг/л) наблюдается во время паводка; в летнее время
оно нередко снижается до 0,03 мг/л (Зенин, 1965).
Повышенное содержание минеральных соединений
азота в воде также нежелательно, как и их недостаток. Как
пишет Фюрон, «если вода содержит 150 мг/л нитратов, то
пьющие ее маленькие дети заболевают так называемой
«синей болезнью». Врачи называют эту болезнь метгемо-
глобинемией (токсический цианоз). По-видимому, нитраты
проявляют свою токсичность при значительно меньшей
концентрации, так как по ГОСТу 2874-73 содержание их в
питьевой воде не должно превышать 9 мг/л по азоту
(Никоноров, 1989).
Таким образом, полученные результаты свидетель¬
ствуют об активизации процессов разложения органиче¬
ских соединений в воде, которые сопровождаются сниже¬
нием общего количества органических веществ и, следова¬
тельно, показателя ХПК. Подобное явление можно бы бы¬
ло охарактеризовать, как процесс самоочищения водоема.
Но при этом происходит увеличение и накапливание в воде
продуктов деградации азотсодержащих органических ве¬
ществ, которые, по каким-то причинам, не усваиваются в
полном объеме растениями. Значение pH в реках Иртыш и
Обь в 2007г. было достаточно стабильно, но несколько ни¬
же, чем в 2004-2005 гг. (рис. 151 и рис. 152).
Кроме наличия в воде органических веществ и азот¬
содержащих соединений ежегодно отмечалось повышен¬
ное содержание тяжелых металлов, таких как железо, медь,
цинк, никель, марганец, алюминий, свинец и ртуть.
Тяжелыми металлами принято называть химические
элементы с удельным весом от 4,5 г/см3 и выше. Химиче¬
ские элементы, которые содержатся в среде обитания
89
Рисунок 151 - Изменение pH воды Оби
в период 2004-2007 гг.
Рисунок 152 - Изменение pH воды Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2007 гг.
90
в минимальных количествах или, так называемые, рассеян¬
ные элементы, условно разделяют на эссенциальные,
т.е. жизненно необходимые для растений, животных и
человека (микроэлементы) и неэссенциальные, т.е. те эле¬
менты, которые не играют важной роли в жизнедеятельно¬
сти организмов и даже являются токсичными, губительно
действующими на живые организмы в самых малых
дозах.Таким образом, следует учитывать как двойствен¬
ность микроэлементов (хром, медь, цинк, кобальт, молиб¬
ден, селен, йод и др.), становящихся токсикантами при
превышении допустимой концентрации, так и однознач¬
ную токсичность элементов второй группы, из которых бо¬
лее распространены свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, вана¬
дий. Они и являются наиболее опасными загрязнителями
среды обитания (Ильязов и др.,2006).
Решением Европейской экономической комиссии
ООН в группу наиболее опасных и, следовательно, прио¬
ритетных для целей наблюдения, контроля и регулирова¬
ния, выделены следующие тяжелые металлы: ртуть, сви¬
нец, кадмий, хром, марганец, никель, кобальт, ванадий,
медь, железо, цинк, сурьму, а также типичные металлоиды
мышьяк и селен (Исидоров,2001).
Большинство из перечисленных металлов, за исклю¬
чением непереходных цинка, кадмия, ртути и свинца,
относятся к d-элементам. Наличие вакансий в электронных
оболочках d-элементов обуславливает легкость их включе¬
ния в комплексные соединения, в том числе и с биолиган¬
дами. Благодаря этому такие металлы с переменной
валентностью, как Си, Со, Ni, V, Cr, Mn, Fe, наряду с цин¬
ком и молибденом входят в состав простетических групп
ферментов и некоторых белков. В составе комплексов с
биомолекулами они участвуют в переносе кислорода,
алкильных групп и во многих других жизненно важных
91
процессах и реакциях. Однако индивидуальная потреб¬
ность организмов в тяжелых металлах очень мала, а
поступление из внешней среды избыточных количеств этих
элементов приводит к различного рода токсическим
эффектам.
Особенно опасными оказываются металлы, не входя¬
щие в состав биомолекул, т. е. ксенобиотики: ртуть, кадмий
и свинец. Все они образуют особо прочные соединения с
концевыми тиогруппами белков, и поэтому их называют
тиоловыми ядами. Попадание больших количеств ртути в
организм высших животных, включая человека, приводит к
тяжелым нарушениям в центральной нервной системе.
Крайним выражением этого является болезнь Минамата.
Нейротоксическое действие оказывают также соединения
свинца. Кадмий вызывает нарушение кальциевого обмена, и
в тяжелых случаях отравление им приводит к болезни итаи-
итаи. В ходе эволюции были выработаны механизмы
предотвращения токсического эффекта тяжелых металлов.
Однако, при современных уровнях поступления этих эле¬
ментов, такие механизмы уже не могут достаточно надежно
защищать живые организмы (Исидоров, 1999).
В настоящее время глобальные биогеохимические
циклы тяжелых металлов в сильной степени искажены че¬
ловеческой деятельностью. Наиболее ярким является при¬
мер цикла ртути. При ежегодном поступлении этого ме¬
талла в атмосферу из всевозможных природных источни¬
ков в количестве около 3000 т антропогенная эмиссия с
начала 1990-х годов составила 4500 т/год. С территории
Канады она превышала природную эмиссию в 1,5 раза, с
территории США — в 3,2, а в Европе - в 110 раз. Высокая
летучесть ртути и большая продолжительность жизни ее
паров в тропосфере (по разным оценкам от 0,5 до 2 лет)
обеспечивают возможность переноса на большие расстоя¬
92
ния. Поэтому ртуть с полным основанием причисляется
к глобальным экотоксикантам (Тинсли, 1982).
Многие тяжелые металлы в настоящее время добы¬
ваются в количествах, сопоставимых с участвующими в
природных круговоротах, или даже превосходящих их.
Использование извлеченных из земных недр металлов, как
правило, приводит к их рассеиванию в окружающей среде
за счет истирания, коррозии, улетучивания. Прогрессиру¬
ющее накопление в биосфере отмечается и для других тя¬
желых металлов. Это создает фатальную угрозу для живых
организмов (Исидоров,2001).
В водные экосистемы атомы тяжелых металлов
поступают из почв и горных пород в результате химиче¬
ского и микробиологического выщелачивания минералов, с
паводковыми и дождевыми водами, а также при осаждении
из атмосферы пылевых частиц и аэрозолей, вовлеченных в
воздушный перенос. Значительный вклад в загрязнение вод
вносит деятельность человека. Антропогенными источни¬
ками соединений тяжелых металлов для водных объектов
служат предприятия энергетики, горнодобывающего и
перерабатывающего комплекса, химические комбинаты, а
также сельскохозяйственные предприятия. При интенсив¬
ном земледелии, особенно, в условиях монокультуры, при¬
ходится использовать большие количества химических
средств защиты растений, в число которых входят и соеди¬
нения тяжелых металлов. Например, протравливание зерна
перед посевом производится ртутьсодержащими фунгици¬
дами; медь в форме хорошо растворимого сульфата также
входит в состав фунгицидов (купросил, купроксат, бордос¬
ская жидкость и др.) и применяется как альгицид (Мур,
Рамамурти, 1987).
В природных водах атомы тяжелых металлов присут¬
ствуют в различных ионных и молекулярных формах.
93
Такие элементы как железо, хром и марганец могут быть
представлены также разными валентными состояниями.
Выделяют три формы, в которых атомы тяжелых металлов
мигрируют в водных средах: истинно растворенная, взве¬
шенная и коллоидная. Валентное состояние атомов этих
элементов и формы их соединений в природных водах
определяются совокупностью различных факторов и про¬
цессов (химических и биотических, гидрологических и
гидродинамических).
Важную роль в миграции атомов тяжелых металлов
играют растворенные в воде органические соединения -
гуминовые и фульвокислоты, аминокислоты и белковопо¬
добные вещества и, отчасти, углеводы. В природных
поверхностных водах высокой цветности в качестве основ¬
ных миграционных форм выступают комплексы с гумусо¬
выми компонентами.
Биодоступность тяжелых металлов зависит от форм
нахождения их соединений в той или иной среде. Наиболее
опасны с этой точки зрения легко подвижные формы -
ионы и водорастворимые комплексы. В результате ряда
химических и микробиологических процессов ртуть,
свинец, олово, сурьма, а также мышьяк и селен в водных
экосистемах подвергаются полному или частичному мети¬
лированию. В частности, двухвалентные ионы ртути
превращаются в ионы метилртути СНзН§+ и в гидрофоб¬
ную и летучую диметилртуть (СНз)2Н§. Из-за способности
легко преодолевать различные физиологические барьеры
(плацентарный, гематоэнцефалический и другие гистоге-
матические барьеры), эти формы ртути наиболее опасны
для животных и человека. (Линник, Набиванец, 1986).
Динамика изменения содержания тяжелых металлов в
воде Оби и Иртыша на протяжении 2004-2007 гг. представ¬
лена на 153-168.
94
Рисунок 153- Изменение содержания железа в воде
Оби в период 2004-2007 гг.
Рисунок 154- Изменение содержания железа в воде
Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
95
На рисунках 153 и 154 представлена динамика изме¬
нения железа в воде Оби и Иртыша Представленные диа¬
граммы наглядно показывают существенный рост содер¬
жания железа в воде обеих рек в 2007 году. Следует отме¬
тить, что и в предыдущие годы содержание железа также
превышало ПДК, и, начиная с 2004 года, наблюдалась
определенная тенденция роста данного показателя, но в те¬
кущем году ПДК железа в одной из проб воды Оби была
превышена в 42 раза. Для рыбохозяйственных водоемов
ПДК железа в воде не должна превышать 0,1 мг/л. Данный
элемент относится к 4 классу опасности. Концентрация
железа в воде свыше 3,0 мг/л характеризуется как высокое
значение. В пробе воды Оби в районе н.п. Соснино
(5 створ) было установлено содержание железа 4,27 мг/л.
Железо относится к числу наиболее распространен¬
ных элементов в земной коре, содержание его в земной ко¬
ре около 4,65% (по массе). Однако вследствие низкой ми¬
грационной способности концентрация железа в природ¬
ных водах настолько незначительна, что его принято отно¬
сить к числу микрокомпонентов. Высокий кларк железа
обусловливает присутствие этого металла как непременно¬
го компонента в природных водах, причем концентрация
его в последних может варьировать от микрограммовых
количеств до нескольких миллиграммов в 1 л (Никано¬
ров, 1989).
Валентность железа различная, в водах железо при¬
сутствует в виде гидроксидного Fe2+ и Fe3+ состояния.
Двухвалентное железо мигрирует в кислых (pH < 5,5), сла¬
бее — в нейтральных и слабо — в щелочных водах.Железо
обнаруживается в основном в водах с низкими значениями
Eh, например, в водах гиполимниона эвтрофизованных
озер, в некоторых грунтовых водах и др. Гидроксидное же¬
лезо более типично для подземных вод, содержание его в
96
них может доходить до 1 мг/л. Однако известны воды, в
которых количество гидроксидного железа достигает де¬
сятков и сотен миллиграммов на литр. Это воды кислые с
pH < 4, образующиеся преимущественно путем окисления
сульфидов железа (Линник, Набиванец,1986).
Соединения железа поступают в поверхностные воды
за счет процессов химического выветривания горных по¬
род. Значительные его количества поступают в водоемы с
подземным стоком, с производственными и сельскохозяй¬
ственными сточными водами и др. Железо является важ¬
ным питательным элементом для водорослей, высших вод¬
ных растений и многих других представителей гидробион-
тов. Недостаточное его содержание может быть одним из
признаков развития фитопланктона.
На рисунках 155-156 представлена динамика измене¬
ния содержания меди. В отличие от железа, наглядно про¬
слеживается, начиная с 2005 года, ежегодное постепенное
снижение содержания данного элемента в воде. Особенно
наглядно это проявляется на графике Иртыша.
Динамика изменения содержания цинка представлена
на рисунках 157 и 158. Наибольшие значения содержания
цинка в воде были установлены в 2007 году в пробах, взя¬
тых в районе крупных городов. На Оби в створах, распо¬
ложенных в районе г. Нижневартовска (4 створ), на Ирты¬
ше в створах в районе г. Ханты-Мансийска и ниже впаде¬
ния Иртыша (1 створ). ПДК цинка для таких рек, как Обь и
Иртыш составляет 0,01 мг/л. Практически во всех исследо¬
ванных пробах в 2007 году было установлено превышение
ПДК цинка. На входном створе Оби превышение составило
10,8 раза, в районе Нижневартовска - в 8,2 раза, в районе
Ханты-Мансийска - в 3 раза, ниже впадения Иртыша в -
3,7 раза у левого берега и в 8,5 раз у правого.
97
£
i
3
w
Год
Рисунок 155 - Изменение содержания меди в воде Оби в
период2004 -2007 гг.
с
3
Год
Рисунок 156 - Изменение содержания меди в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2007 гг.
98
Zn, мг/л
год
Рисунок 157 - Изменение содержания цинка
в воде Оби в период 2004 -2007 гг.
Рисунок 158- Изменение содержания цинка
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
99
Основные источники поступления цинка в поверх¬
ностные пресные воды — это процессы разрушения и рас¬
творения горных пород и минералов, главным образом
сфалерита ZnS, сульфидных комплексных и железных руд.
Значительное количество цинка поступает в результате
хозяйственной деятельности человека. Особенно высоким
содержанием этого металла характеризуются сточные воды
рудообогатительных фабрик, гальванических цехов многих
предприятий.
С точки зрения физиологии цинк — необходимый
элемент как для человека и животных, так и для растений.
В организме цинк уменьшает токсичность кадмия и меди.
При недостатке цинка в растительных организмах наруша¬
ется обмен углеводов и белков, уменьшается содержание
хлорофилла (Никаноров, 1989).
Основной регуляторный механизм гомеостаза цинка в
организме животных - его всасывание в тонком отделе ки¬
шечника. На абсорбцию цинка из кишечника большое вли¬
яние оказывает содержание других элементов, в первую
очередь - кадмия, меди и кальция, с которыми он вступает
в конкурентные взаимоотношения. Существует мнение,
что увеличение количества кальция в пище снижает всасы¬
вание цинка. Избыток цинка в рационе ухудшает аппетит
животных, может вызвать дефицит меди и снижает усвоя¬
емость кальция. Однако отравление животных цинком из-
за избытка его в кормах и воде маловероятно, так что в
сфере медицины большее распространение имеют цинкде-
фицитные состояния (Ильязов и др., 2006).
В текущем году также отмечено увеличение содер¬
жания в воде никеля. Результаты определения никеля в во¬
де Оби и Иртыша представлены на рисунках 159 и 160.
ПДК никеля в воде составляет 0,01 мг/л.
100
is/jw'n
ЙМ
Рисунок 159 - Изменение содержания никеля в воде Оби в
период 2004 -2007 гг.
Рисунок 160- Изменение содержания никеля
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
101
Определенное увеличение содержания данного элемента в
пробах воды Иртыша было отмечено в 2006 году в створах,
расположенных в районе Ханты-Мансийска. В 2007 году
подобное увеличение содержания никеля наблюдается на
всех участках обследованной территории Обь-Иртышской
речной системы. Увеличение содержания никеля отмечено
во всех пробах воды на уровне 1,1-2,2 ПДК.
Никель в микроскопических дозах почти всегда при¬
сутствует в природных водах. В речных водах никеля в
среднем содержится 3 мкг/л. В среднем концентрация ни¬
келя колеблется обычно от 0,8 до 10,0 мкг/л в зависимости
от условий. В подземных водах, омывающих никельсодер¬
жащие горные породы, концентрация никеля иногда может
возрастать до 20 мг/л.
Одним из наиболее серьезных источников загрязне¬
ния никелем являются сточные воды цехов никелирования,
никелевых обогатительных фабрик. Огромные выбросы
никеля сопровождают сжигание ископаемого топлива.
В результате этого в атмосферу ежегодно переходит до
70 тыс. т никеля (Никаноров, 1989).
Наиболее распространены в природных водах соеди¬
нения никеля, в которых он находится в степени окисления
+ 2. Соединения Ni3+ образуются обычно в щелочной сре¬
де. Подавляющая часть металла переносится речными во¬
дами во взвешенном состоянии. В частности, для вод реки
Оби количество №взв достигает 60,5-86,7 %. Благодаря ад¬
сорбционным процессам никель способен накапливаться в
донных отложениях водоемов (Тинсли, 1982).
Никель принадлежит к числу канцерогенных элемен¬
тов. Он способен вызывать респираторные заболевания.
В районах никелевых месторождений в Казахстане скот
слепнет от избыточного содержания никеля в кормах.
Считается, что свободные ионы никеля, (Ni2+) примерно
102
в 2 раза более токсичны, чем его комплексные соединения
(Исидоров, 1999).
Также, по сравнению с предыдущими годами, в
2007 году произошло увеличение содержания марганца.
Динамика изменения содержания в воде марганца за
наблюдаемый период представлена на рисунках 161 и 162.
Наиболее существенное увеличение содержания данного
элемента отмечено на входных створах Оби, расположен¬
ных в районе г. Нижневартовска и в створах Оби и Ирты¬
ша, расположенных в зоне влияния Ханты-Мансийска.
ПДК марганца для рыбохозяйственных водоемов составляет
0,01 мг/л. Содержание марганца в воде Иртыша составило
3,3-8,4 ПДК, в Оби - 3,9-10 ПДК.
По литературным данным в природных водах содер¬
жание марганца колеблется от единиц до десятков и даже
сотен микрограммов в 1 л. Природными источниками по¬
ступления его в поверхностные воды являются железомар¬
ганцевые руды и некоторые другие минералы, содержащие
марганец. Значительные количества марганца поступают в
процессе отмирания и разложения гидробионтов, в особен¬
ности, сине-зеленых и диатомовых водорослей, а также
высших водных растений. Также марганец содержат сточ¬
ные воды марганцевых обогатительных фабрик, металлур¬
гических заводов, предприятий химической промышленно¬
сти, шахтные воды.
Марганец принадлежит к числу важных питательных
элементов для растений и животных. Еще В. И. Вернад¬
ский указывал на то, что он является сильнейшим экологи¬
ческим фактором, обусловливающим распределение расти¬
тельных видов на земной поверхности. Марганец принимает
участие в процессах фотосинтеза, в реакциях фотолиза
воды и выделения кислорода (Никаноров, 1989).
103
C-
2
Год
Рисунок 161 - Изменение содержания марганца
в воде Оби в период 2004-2007 гг.
s
I
Гад
Рисунок 162 — Изменение содержания марганца
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
104
Для большинства растений концентрация марганца
ниже 15-25 мг/кг сухой массы считается недостаточной.
Нормальный уровень марганца в листьях - до 300 мг/кг, а
содержание его в пределах 300-500 мг/кг токсично для рас¬
тений. Хронический избыток марганца может привести к
развитию заболевания - манганоза. В настоящее время,
благодаря усовершенствованию производственных процес¬
сов при добыче и переработке марганец-содержащих руд,
отравления людей встречаются очень редко, поэтому
большее значение имеют заболевания, связанные с дефи¬
цитом марганца. В организмах существует определенное
соотношение между обменом марганца и меди, необходи¬
мое для процессов кроветворения. При анемии у животных
вследствие недостаточности меди в рационе параллельно с
уменьшением ее количества в печени снижается содержа¬
ние марганца. При поступлении в организм обоих микро¬
элементов в малых дозах скорее восстанавливаются пока¬
затели красной крови. Однако большие дозы марганца вы¬
зывают умеренную микроцитарную гипохромную анемию.
По-видимому, марганец в больших дозах может образовы¬
вать комплексы с медью, делая ее недоступной для орга¬
низма. Влияние марганца на процессы кроветворения не¬
специфично и связано с его высокой окислительной актив¬
ностью (Ильязов и др., 2006).
Как видно из рисунков 163 и 164, содержания алюми¬
ния в воде Иртыша и Оби в 2007 г. существенно снижается.
Особенно сильно этот эффект проявляется для Иртыша.
На рисунках 165 и 166 представлены результаты опреде¬
ления в воде ртути. На представленных диаграммах наглядно
видно, что ежегодно на различных участках рек обнаружива¬
ется присутствие ртути в воде. Ртуть относится к элементам
1 класса опасности, поэтому, её присутствие в воде в количе¬
ствах выше 0,00001 мг/л уже считается превышающим ПДК.
105
AI, мг/л
Год
Рисунок 163 - Изменение содержания алюминия
в воде Оби в период 2004—2007 гг.
5f
№А
164 - Изменение содержания алюминия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2007 гг.
106
Н&мг/л
с
i
Гоя
Рисунок 165 - Изменение содержания ртути
в воде Оби в период 2004-2007 гг.
год
Рисунок 166- Изменение содержания ртути
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
107
Какой-либо закономерной тенденции повышения или сни¬
жения присутствия ртути в воде Оби и Иртыша за
прошедшие четыре года, не наблюдается. Поэтому, можно
предположить, что наличие определенного количества рту¬
ти в данных водоемах является отражением глобального
геохимического фона.
Подавляющая часть ртути в природе находится
в рассеянном состоянии. В среду обитания человека ртуть
попадает в результате комплексного действия физико¬
химических и биохимических процессов. Ее простран¬
ственная миграция происходит, главным образом, по двум
каналам - водному и атмосферному. В глобальном масшта¬
бе более значимым, видимо, является второй. В пресные
воды суши она поступает при разрушении коренных пород,
выщелачивании из рыхлых отложений и почв, разложении
растительности и водных организмов, а также при выпаде¬
нии атмосферных осадков.
По мнению экспертов Всемирной организации здра¬
воохранения (ВОЗ), в обычных условиях население не
может потреблять с продуктами питания метилртуть
в количествах, представляющих угрозу для здоровья
(«Ртуть», 1979).
Однако, у определенных, довольно узких континген¬
тов, в течение достаточно длительного времени использу¬
ющих в пищу рыбу, загрязненную локальными (как прави¬
ло, антропогенными) источниками, в крови могут наблю¬
даться такие уровни содержания ртути, которые сопоста¬
вимы с отмечаемыми у лиц, подвергшихся острой инток¬
сикации в условиях некоторых специфических произ¬
водств. Известные случаи серьезных массовых отравлений
в Японии были вызваны промышленным сбросом метило¬
вых и других ртутных соединений в залив Минамата, что
привело к накоплению ртути в моллюсках и промысловой
108
рыбе. В период массовых заболеваний содержание ртути в
рыбе достигало 11 мг/кг. Рыба и морские продукты, добы¬
ваемые из вод залива, составляли основу пищевого рацио¬
на жителей расположенных на его берегу рыбацких дере¬
вень, среди которых и отмечалось заболевание Минамата.
При этом у пострадавших лиц на протяжении от несколь¬
ких месяцев до нескольких лет суточное поглощение ртути
было примерно 0,3-6,0 мг (Сухенко, 1995).
При хроническом отравлении животных ртутью от¬
мечаются общее угнетение, анемия слизистых оболочек
глаз, носа и рта, вялость походки, взъерошенность шерст¬
ного покрова, диарея, проявляющаяся выделением вначале
полужидких каловых масс, а затем водянистых испражне¬
ний. Поскольку соединения ртути относятся к кумулятив¬
ным ферментативным ядам, блокирующим сульфгидриль-
ные группы клеточных элементов организма, они наруша¬
ют процессы обмена, прежде всего углеродного, подавляют
функции нервной системы, печени, почек, желез внутрен¬
ней секреции, пищеварительного тракта, мочевыводящих
путей, органов воспроизводства. Ртутьсодержащие соеди¬
нения проявляют эмбриотоксическое, гонадотропное и те¬
ратогенное действие. Независимо от путей поступления
ртути, накапливается она в почках (до 90 % общего ее со¬
держания в организме) и выводится преимущественно с
калом и мочой. Первое преобладает непосредственно после
воздействия, второе - преимущественно после поступления
высоких доз ртути (Москалёв, 1985).
В отличие от относительно равномерного распреде¬
ления в водной среде ртути, загрязнение Обь-Иртышского
речного бассейна свинцом носит преимущественно очаго¬
вый характер. Картина загрязнения Оби и Иртыша свинцом
в течение 2004-2007 гг. представлена на рисунках 167-168.
109
i
f
Год
Рисунок 167 - Изменение содержания свинца
в воде Оби в период 2004-2007 гг.
X
i
1Ъд
Рисунок 168 - Изменение содержания свинца
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
ПО
Значительное увеличение содержания свинца в воде
было отмечено в 2005 году на участках Оби и Иртыша в
районе г. Ханты-Мансийска. В последующие 2006 и
2007 гг. таких существенных уровней загрязнения рек
свинцом не наблюдалось. ПДК свинца для рыбохозяй¬
ственных водоемов составляет 0,006 мг/л.
По статистическим данным содержание свинца в не¬
загрязненных поверхностных водах колеблется от десятых
долей до нескольких микрограммов в 1 л. Свинец принад¬
лежит к числу малораспространенных элементов. Его
содержание в земной коре составляет 1,6* 10"3% (по массе).
В природе свинец встречается в виде эндогенных (галенит
PbS) и экзогенных (анаглезит PbSC>4, церуссит РЬСОз и др.)
минералов. Растворение этих минералов является одним из
источников поступления свинца в поверхностные воды.
Значительное повышение содержания свинца в окружаю¬
щей среде, в том числе, в поверхностных водах, обуслов¬
лено его широким применением в промышленности.
Одним из серьезных источников загрязнения поверхност¬
ных вод соединениями свинца является сжигание углей,
применение тетраэтилсвинца в моторном топливе, а также
вынос в водоемы со сточными водами рудообогатительных
фабрик, металлургических предприятий, химических про¬
изводств и шахт (Никаноров, 1989).
Свинец является одним из сильных токсикантов для
живых организмов. Неорганические соединения свинца
(РЬ2+) нарушают обмен веществ и выступают ингибитора¬
ми ферментов. Длительное потребление вод даже с низким
содержанием этого металла — одна из причин острого и
хронического заболеваний. Способность заменять кальций
в костях — одно из наиболее коварных последствий дей¬
ствия неорганических соединений свинца. Свинецоргани-
ческие соединения типа алкилпроизводных также прояв¬
111
ляют повышенную токсичность для живых организмов
(Исидоров, 1999).
Острые отравления животных свинцом чаще прояв¬
ляются расстройством функции нервной системы (беспо¬
койство, сменяющееся угнетением, мышечная дрожь, за¬
трудненное дыхание, а также судороги). Нарушается функ¬
ция желудочно-кишечного тракта (слюнотечение, метео¬
ризм, понос с истечением темных, жидких каловых масс).
Однако случаи острых отравлений животных свинцом ред¬
ки, чаще - хроническая интоксикация, которая проявляется
общим угнетением, отсутствием аппетита, бледностью
слизистых оболочек, чередованием поносов с запорами, в
отдельных случаях - опуханием суставов, хромотой. С раз¬
витием патологического процесса развиваются парезы и
параличи задних конечностей, перед смертью наступает
коматозное состояние. Один из характерных симптомов -
анемия, обусловленная угнетением синтеза гемоглобина.
Свинец снижает резистентность эритроцитов, вызывает их
гемолиз. Ранним признаком свинцовой интоксикации счи¬
тается появление базофильной зернистости эритроцитов.
В моче наблюдается повышение уровня порфиринов, осо¬
бенно копропорфирина, являющихся вторичными анома¬
лиями, связанными с повреждающим действием свинца на
систему синтеза гемина (Ершов, Плетнёва, 1989).
Ионы свинца образуют прочные соединения с серой,
поэтому при взаимодействии с сульфгидрильными группа¬
ми белков происходит угнетение ферментов, содержащих в
своем составе SH-группы. Наблюдается также ингибирова¬
ние гемсодержащих ферментов, например цитохрома Р-
450. Всасывание свинца снижается при высокой концен¬
трации кальция в пище и повышается при низком содержа¬
нии фосфора. При дефиците железа возрастает риск отрав¬
ления свинцом, цинк ослабляет токсическое действие
112
свинца и снижает содержание его в тканях животных (Ав-
цын,1991).
Накопление свинца в организме человека ведет к та¬
ким заболеваниям, как свинцовые энцефалопатии, вызы¬
вающие задержку умственного и физического развития,
вырождение периферических нервов, венозный стаз, пнев¬
москлероз, сердечная гипертрофия, цирроз печени, склеро¬
зирование почек. В свое время распространение многих
болезней среди населения Рима связывали с отравлением
питьевой воды, так как она поступала в город по свинцо¬
вым трубам. Позднейшие историки видели в этом одну из
причин физической и умственной деградации римской
знати и гибели империи (Ильязов, 2006).
Еще одним очень важным показателем чистоты
основных магистральных рек Оби и Иртыша для Ханты-
Мансийского автономного округа является степень их
загрязнения нефтью. Всего на территории округа открыто
423 месторождения, из них 366 нефтяных. По данным
зарубежных экспертов, нефтяной потенциал округа состав¬
ляет 70% от всего потенциала России. В округе ведут
добычу нефти 55 предприятий, эксплуатирующие 76360
скважин. По официальным данным предприятия сбрасы¬
вают в водные объекты примерно 690 тонн загрязняющих
веществ в год.
Результаты исследования загрязнения воды Оби и
Иртыша нефтью за последние четыре года представлены на
рисунках 169 и 170. Данные результаты наглядно показы¬
вают, что на протяжении всего наблюдаемого периода
практически на всех участках обследованной территории в
воде Оби и Иртыша отмечалось наличие нефти. Кроме
того, на этом фоне отчетливо прослеживаются отдельные
участки очагового загрязнения нефтепродуктами, содержа¬
ние нефти в которых намного превышает остальные, как
113
бы фоновые показатели. Такие очаговые участки загрязне¬
ния отмечались практически ежегодно. В 2004 и 2005 годах
на Иртыше в районе н.п. Демьянское, в 2006 году на
Иртыше в районе г. Ханты-Мансийска и на Оби ниже по
течению сразу после впадения Иртыша. Подобная картина
наблюдалась и в 2007 году. Наиболее высокое содержание
нефти отмечено в Иртыше в пробах, взятых напротив Хан¬
ты-Мансийска (створ 3) и ниже по течению сразу после
впадения Иртыша в Обь (створ 1). Правда, по сравнению
с результатами 2006г содержание нефти в воде несколько
снизилось, но, учитывая высокую токсичность нефтепро¬
дуктов для гидробионтов, осталось на довольно опасном
уровне. ПДК нефтепродуктов для рыбохозяйственных
водоемов составляет 0,05 мг/л. Концентрация нефти в про¬
бе воды из реки Иртыш, взятой напротив Ханты-
Мансийска в 2007 году составила 2,8 ПДК, в Оби после
слияния с Иртышом - 3,0 и 3,4 ПДК у левого и правого
берега, соответственно.
Загрязнение нефтью и нефтепродуктами приводит к
химическим, биологическим и физическим изменениям в
водной среде. Главными процессами, оказывающими вли¬
яние на химический состав воды, являются микробиологи¬
ческое разложение нефти и ухудшение газообмена между
поверхностью воды и атмосферой. Попадая в водные объ¬
екты, нефть первоначально образует пленку на поверхно¬
сти водоема. Нефтяная пленка, образующаяся на границе
раздела воздух - вода, в значительной мере определяет
многие химические и биохимические циклы, в частности,
состояние карбонатной системы. Она влияет, кроме того,
на многие физические характеристики, такие, как перенос
кислорода, проникновение света, испарение. Вещества,
содержащиеся в пленке, могут служить центрами комплек-
сообразования с металлами.
114
2
I
Год
Рисунок 169 - Изменение содержания нефтепродуктов
в воде Оби в период 2004-2007 гг
Л.
год
Рисунок 170- Изменение содержания нефтепродуктов
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2007 гг.
115
Они также легко поглощают хлорированные углеводороды.
В поверхностной пленке коэффициенты обогащения для
тяжелых металлов и загрязнений органического происхож¬
дения нередко превышают 104. При растекании пленки
нефти по поверхности воды она образует мультимолеку-
лярный слой, который может покрыть очень большие по¬
верхности. Примерно 15 т мазута в течение 6-7 суток рас¬
текаются и покрывают поверхность около 20 км2. Поэтому,
главными процессами, оказывающими влияние на химиче¬
ский состав воды, являются микробиологическое разложе¬
ние нефти и ухудшение газообмена между поверхностью
воды и атмосферой. Подсчитано, что для полного окисле¬
ния 4 дм3 сырой нефти потребуется кислород, содержа¬
щийся в 1,5*10 м3 воды, насыщенной воздухом при 60 °С.
Это эквивалентно количеству воды, содержащемуся в слое
глубиной 30 см и площадью поверхности 0,5* 104 м2.
В связи с этим бактериальное разложение может иметь
отрицательные последствия, так как снижает количество
растворенного кислорода (Быковский, 1999).
Нефтепродукты оказывают неблагоприятное воздей¬
ствие на физическое, химическое и биологическое состоя¬
ние пресноводных экосистем, водную растительность,
животный мир. Поскольку, загрязнение нефтью вод Оби
и Иртыша отмечалось практически ежегодно, более
подробное описание влияния нефтяного загрязнения на
данные реки было представлено выше.
2.13.5. Определение тяжелых металлов
в донных отложениях
Химические процессы, протекающие в воде рек,
неразрывно связаны с химическим составом донных отло¬
жений. В реках постоянно происходят процессы вымыва¬
116
ния части компонентов из донных отложений и, напротив,
их аккумуляция в донные отложения на других участках
реки. Поэтому, для получения более полной и комплексной
оценки водоема, параллельно отбору проб воды в тех же
точках проводился отбор проб донных отложений. В дон¬
ных отложениях было проведено определение содержания
хрома, свинца, железа, алюминия, марганца, никеля, цинка,
меди, кадмия, ванадия, ртути и нефтепродуктов, всего 12
показателей. Результаты исследования представлены в таб¬
лице 92. Согласно существующим нормативам, из пред¬
ставленных элементов нормируется содержание хрома,
свинца, марганца, никеля, цинка, меди, ванадия, ртути,
следовательно, 8 показателей (Ершов, Плетнёва, 1989).
Представленные в таблице 92 данные показывают,
что содержание ряда компонентов в донных отложениях
превышает ПДК. Установлено превышение содержания
никеля, цинка и меди и в ряде проб ванадия.
Наиболее благополучной можно считать пробу дон¬
ных отложений первого створа. В данной пробе установле¬
но наименьшее содержание основных элементов. По-
видимому, химический состав донных отложений во мно¬
гом зависит от характеристики донного грунта. В пробе
донных отложений первого створа преобладали песчаные
отложения, которые в меньшей степени сорбируют хими¬
ческие элементы. Из нормируемых компонентов, прежде
всего, следует отметить никель, содержание которого во
всех исследованных пробах превышает ПДК. ПДК содер¬
жания никеля в донных отложениях составляет 4,0 мг/кг.
Если не принимать во внимание первый створ, как не
типичный, то содержание никеля в донных отложениях
находилось в пределах 9,62-33 мг/кг или 2,4-8,25 ПДК.
В среднем, содержание никеля в донных отложениях
составило 23,39±7,64 мг/кг.
117
Таблица 92
Результаты анализа донных отложений р.Обь, р. Иртыш, мг/кг
№
Створ
Створ 4
Створ 5
Створ 6
Створ
Створ
п/п
1
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
7
8
1
Сг
16,2
37,8
35,1
32,4
29,7
45,9
56,8
45,9
37,8
59,5
24,3
24,3
32,4
2
РЬ
1,0
15,8
10,0
5,26
1,0
10,0
5,00
9,5
0,1
10,5
1,0
4,3
0,1
3
Мп
137,9
425,9
334,8
441,7
328,1
297,3
300,0
199,5
267,8
430,2
211,5
382,5
241,0
4
Ni
5,5
33,0
9,62
27,5
23,4
27,5
33,0
20,6
20,6
33
13,8
19,3
19,3
5
Zn
3,79
34,7
26,0
32,5
22,8
34,2
44,5
28,7
21,1
42,3
23,3
26,3
16,3
6
Си
3,0
16,0
11,0
18,0
9,0
20,1
22,3
16,5
14,0
18,0
8,7
12,3
9,5
7
Cd
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
8
Fe
40,8
21931,0
17724,1
14000
15172,0
25793,1
26206,9
22413,8
20000,0
31319,0
11250,0
10625,0
9375,0
9
А1
1420,0
12800,0
8500,0
9250,0
8230,0
16600,0
16470,0
13400,0
12710,0
14000,0
6360,0
8350,0
6920,0
10
V
63,1
163,3
152,4
58,8
167,6
176,3
152,4
152,4
187,2
115,4
67,5
117,6
32,7
11
Hg
0,01
0,01
0,015
0,05
0,055
0,01
0,035
0,05
0,025
0,065
0,035
0,05
0,01
12
Нефтепродукты
0,05
-
-
-
-
-
-
-
0,08
0,15
0,01
0,078
0,08
Соответственно, в Оби содержание никеля составило
23,38±7,13 мг/кг, в Иртыше 23,4±13,58 мг/кг.
Полученные данные вполне сопоставимы с результа¬
тами 2006 года. Так, в этом году содержание никеля в
донных отложениях Оби составляло 24,8±6,87мг/кг, в
Иртыше 20,5± 16,26 мг/кг, то есть находилось в пределах
2,25-8,25 ПДК.
ПДК цинка для донных отложений составляет
23 мг/кг. В 9 пробах из 13 исследованных содержание цин¬
ка превышало ПДК. Среднее содержание цинка в исследо¬
ванных образцах донных отложений составило
29,39±8,52 мг/кг. В донных отложениях Оби содержание
цинка равно 28,04±8,29 мг/кг, в Иртыше 32,8±13,44 мг/кг.
Таким образом, содержание цинка в донных отложениях
Оби и Иртыша превышало ПДК соответственно в 1,2 и 1,4
раза. Следует заметить, что превышение допустимых вели¬
чин по содержанию цинка в 2007 году незначительное и
ниже результатов исследования предыдущего года. В 2006
году содержание цинка в донных отложениях Оби равно
50,8± 18,21 мг/кг, в иртышских отложениях -
44±33,94 мг/кг, то есть превышало ПДК в 2,2 и в 1,9 раза.
Также во всех исследованных пробах было отмечено
достаточно высокое содержание меди, которое превышало
ПДК в 2,9-6,7 раза. ПДК содержания меди в донных отло¬
жениях не превышает 3,0 мг/кг. В донных отложениях Оби
содержание меди составило 14,87±4,49 мг/кг, в Иртыше
13,35±6,58 мг/кг. В среднем, содержание меди в донных
отложениях Оби и Иртыша на территории Ханты-
Мансийского округа составило 14,62±4,56 мг/кг, что в 4,9
раза превышает ПДК. Достаточно высокое содержание ме¬
ди в донных отложениях отмечалось и в предыдущие годы.
Так, в 2006 году содержание меди в донных отложениях
Оби составляло 14,8 ±4,96 мг/кг или 4,9 ПДК, в донных от¬
119
ложениях Иртыша - 14,5± 12,02 мг/кг, соответственно,
4,8 ПДК. Самое высокое содержание меди было отмечено в
донных отложениях Иртыша в районе Ханты-Мансийска,
которое составило 7,7 ПДК.
Повышенное содержание ванадия было отмечено в 7
пробах из 13, которое в среднем составило 1,02 - 1,25 ПДК.
Причем, в донных отложениях Иртыша превышения ПДК
ванадия не отмечено, повышенное содержание ванадия в
донных отложениях Оби отмечено в створах, расположен¬
ных в районе г. Нижневартовска. Ниже по течению содер¬
жание ванадия в донных отложениях значительно снизи¬
лось. В среднем, содержание ванадия в донных отложениях
Оби составило 136,07±51,39 мг/кг при ПДК 150 мг/кг.
В предыдущие годы повышенного содержания ванадия в
донных отложениях не отмечалось.
Кроме тяжелых металлов в ряде проб донных отло¬
жений было установлено наличие нефти. В основном это
пробы донных отложений Иртыша и Оби на участках ниже
впадения Иртыша (7 и 8 створы). Выше по течению в рай¬
оне г. Нижневартовска присутствия нефти в донных отло¬
жениях не установлено.
В таблице 93 представлены результаты расчета
удельной концентрации тяжелых металлов и нефтепродук¬
тов в донных отложениях Оби и Иртыша. Полученные
результаты свидетельствуют, что в донных отложениях
обследованных участков рек концентрации тяжелых
металлов и нефтепродуктов (и, соответственно, суммарные
запасы) могут достигать значительных величин. По плот¬
ности запасов анализируемых элементов, прежде всего,
выделяются такие как железо, алюминий, марганец.
В среднем, плотность запасов тяжелых металлов в
расчете на квадратный метр в донных отложениях Оби со¬
ставила: железа - 3,65 кг, алюминия - 2,47 кг, марганца -
120
84,61 г, цинка - 3,39 г, хрома - 9,20 г, ванадия - 30,96 г,
свинца - 1,44 г, ртути - 10 мг. Плотность загрязнения
нефтепродуктами составляет 20 мг/м2. В донных отложе¬
ниях Иртыша: железа - 6,4 кг, алюминия - 3,05 кг, марган¬
ца - 96,26 г, цинка - 4,01 г, хрома - 12,57 г, ванадия -
27,44 г, свинца - 3,15 г, ртути - 20 мг, нефтепродуктов -
20 мг на квадратный метр.
Таблица 93
Плотность запасов тяжелых металлов в 0-20 см слое
донных отложений, т/км2 (г/м2)
Ингреди¬
енты
Створ 1
Створ 4
Створ 5
Створ 6
Створ 7
Створ 8
Сг
4,86
10,125
13,98
12,57
7,29
9,72
РЬ
0,3
3,105
2,451
3,15
1,29
0,03
Мп
41,37
114,789
79,845
96,255
114,75
72,3
Ni
1,65
7,014
7,629
7,02
5,79
5,79
Си
1,137
8,7
9,639
9,84
7,89
4,89
Zn
0,9
4,05
5,46
4,005
3,69
2,85
Cd
0
0
0
0
0
0
Fe
12,24
5162,04
7081,05
6385,35
3187,5
2812,5
А1
426
2908,5
4438,5
3054
2505
2076
V
18,93
40,65
27,435
9,81
Hg
0,003
0,0099
0,009
0,015
0,015
0,003
Нефте¬
продукты
0,015
0
0
0,024
0,0234
0,024
Для сравнения, плотность запасов тяжелых металлов
в 2006 году в донных отложениях Оби составила: железа -
5,8 кг, алюминия —4,0 кг, марганца - 132,68 г, цинка -
15,26 г, хрома - 7,24 г, ванадия - 7,73 г, свинца - 3,41 г,
ртути - 7,0 мг. Плотность загрязнения нефтепродуктами
составляет 2,25 г/м2. В донных отложениях Иртыша: желе¬
121
за - 4,6 кг, алюминия - 3,3 кг, марганца - 133,5 г, цинка -
13,2 г, хрома - 7,8 г, ванадия - 6,6 г, свинца - 3,15 г, ртути
- 5,0 мг, нефтепродуктов - 4,5 г на квадратный метр.
По сравнению с 2006 годом в донных отложениях
несколько снизилось содержание основных элементов -
железа и алюминия, а также опасных токсикантов, таких
как ртуть и нефтепродукты.
2.13.6. Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне
Согласно СанПиН 2.3.2. 1078-01 («Гигиениче¬
ские...»,2002) предельно допустимые концентрации (ПДК)
содержания тяжелых металлов в рыбе нормируются по че¬
тырем элементам, а именно: свинец - не более 1.0 мг/кг,
мышьяк - не более 1.0 мг/кг, ртуть - не более 0.3 мг/кг и
кадмий - не более 0.2 мг/кг. В наших исследованиях
дополнительно представлены и ненормируемые показате¬
ли, такие как хром, марганец, никель, медь, цинк, железо,
алюминий, ванадий. Для исследования были взяты образцы
мышечной ткани рыбы следующих видов: язь, налим,
плотва, ёрш, пескарь, карась, лещ, окунь. Для получения
более объективных результатов пробы некоторых видов
рыб дублировались в зависимости от места их отлова.
Так, например, были продублированы пробы карася и язя,
выловленные из Иртыша и Оби. От каждого вида рыбы
образцы отбирались и исследовались в двух повторностях.
Результаты исследований представлены в таблице 94.
Следует отметить, что в 2007 году в пробе мышечной ткани
леща, отловленного в Иртыше, обнаружено повышенное со¬
держание свинца, чего никогда не наблюдалось в предыду¬
щие годы. Содержание свинца в данной пробе составило 1,12
ПДК. Кроме свинца в пробе данной рыбы также обнаружено
самое высокое содержание марганца, ванадия, алюминия.
122
В пробах остальных видов рыб содержание свинца в среднем
составило 0,28±0,09 мг/кг сырой массы.
Содержание хрома в пробах рыбы составило
0,254±0,099 мг/кг. Наиболее высокое содержание хрома
отмечено в пробах окуня (0,467 мг/кг) и ерша (0,313 мг/кг),
отловленных в Иртыше. Среднее содержание марганца в
рыбе составило 0,42±0,29 мг/кг. Как уже было сказано, са¬
мое высокое содержание марганца в количестве 1,12 мг/кг
установлено в мышечной ткани леща, значительно превы¬
шающее показатели других видов рыб.
Среднее содержание никеля в мышечной ткани рыбы
составило 0,17±0,096 мг/кг, а несколько повышенное со¬
держание этого элемента по сравнению с другими пробами
было установлено в мышечной ткани плотвы (0,339 мг/кг),
что не существенно превышает средний показатель.
Содержание цинка в пробах рыбы составило
4,35±1,43 мг/кг. Высокое содержание цинка отмечено в
мышечной ткани ерша (6,12 мг/кг) и пескаря (6,29 мг/кг).
Оба вида рыбы отловлены в Иртыше. Содержание меди в
рыбе в среднем составило 1,49±0,66 мг/кг. Более высоким
содержанием меди отличались пробы плотвы (2,38 мг/кг) и
пескаря (2,23 мг/кг) из Иртыша.
Среднее содержание кадмия в рыбе составило
0,003±0,003 мг/кг при ПДК не более 0,2 мг/кг. Относитель¬
но других видов рыбы, содержание кадмия несколько вы¬
ше в карасе (0,007 мг/кг), что на два порядка ниже ПДК.
Содержание железа в мышечной ткани рыбы доста¬
точно высокое и равно в среднем 17,02±15,76 мг/кг. Наряду
с алюминием, это, пожалуй, один из самых основных эле¬
ментов, присутствующий в мышечной ткани рыб. Но, со¬
держание железа в рыбе может колебаться в достаточно
широком диапазоне от 58,6 мг/кг в мышечной ткани леща
до 5,91 мг/кг в язе.
123
Таблица 94
Содержание тяжелых металлов в рыбе, мг/кг сыр.массы
№
Вид рыбы
Содержание тяжелых металлов, мг/кг сыр.массы
Сг
РЬ
Мп
Ni
Zn
Си
Cd
Fe
AI
V
1
Язь (Иртыш)
0,176
0,187
0,236
0,093
3,25
1,19
0,002
5,91
12,8
0,853
2
Налим (Иртыш)
0,205
0,242
0,373
0,116
3,73
1,82
0,010
7,26
12,9
0,194
3
Плотва (Иртыш)
0,303
0,230
0,498
0,339
5,91
2,38
0,001
19,7
21,9
0,373
4
Ёрш (Иртыш)
0,313
0,369
0,383
0,226
6,12
2,13
0,003
24,4
22,3
0,500
5
Пескарь (Иртыш)
0,293
0,339
0,444
0,138
6,29
2,23
0,001
10,3
23,7
0,692
6
Карась (Иртыш)
0,127
0,198
0,095
0,052
2,38
0,623
0,001
10,6
7,13
0,606
7
Окунь (Иртыш)
0,467
0,432
0,467
0,274
3,44
1,33
0,002
58,6
16,1
0,947
8
Карась (Обь)
0,242
0.317
0,377
0,145
3,54
1,50
0,007
14,5
8,85
0,634
9
Язь (Обь)
0,153
0,219
0,191
0,076
3,41
1,28
0,002
6,34
12,6
0,350
10
Лещ (Иртыш)
0,261
U2
1,17
0,252
5,46
0,445
0,001
12,6
24,2
1,15
Вероятно, это зависит от характера питания рыбы
в водоеме.
Содержание алюминия в рыбе в среднем составило
16,25±6,34 мг/кг. Наиболее высокое содержание алюминия
отмечено в мышечной ткани ерша (22,3 мг/кг), пескаря
(23,7 мг/кг) и леща (24,2 мг/кг). Содержание ванадия
в мышцах рыбы было равно в среднем 0,63±0,29 мг/кг.
Из всех исследованных проб наиболее высокое содержание
этого элемента отмечено в леще - 1,15 мг/кг, что прибли¬
зительно в два раза выше, чем у других видов рыб.
2.13. У.Итоги мониторинговых исследований 2007 года
1. Представлены результаты комплексного экологи¬
ческого исследования рек Оби и Иртыша в границах
Ханты-Мансийского автономного округа - Югры. Протя¬
женность обследованного участка Оби от н.п. Соснино до
заключительного створа, расположенного на 65 км ниже
слияния Оби с Иртышом, составила 572,5 км, и Иртыша от
н.п. Демьянское до впадения Иртыша в Обь, протяженно¬
стью 295 км. Исследованиям подверглись вода, донные от¬
ложения рек и пойменные грунты, а также основные виды
рыб, обитающие в этих реках. В исследованных объектах
определены основные химические показатели, концентра¬
ция тяжелых металлов, нефтепродуктов, а также содержа¬
ние техногенных радионуклидов - 90Sr и 137Cs .
2. Основными загрязнителями, ухудшающими каче¬
ство воды в Оби и Иртыше, являются органические соеди¬
нения, нефтепродукты и тяжелые металлы. Содержание за¬
грязняющих веществ в воде Иртыша составило: органиче¬
ских соединений (ХПК) - 1,25-1,55 ЦЦК; нефтепродуктов
- 1,16-2,8 ПДК; железа - 12,1-13,6 ПДК; меди - 7 ПДК;
цинка - 1,1-3,0 ПДК; никеля - 1,8-2,0 ПДК; свинца -
125
1,0 ПДК; марганца - 3,3-8,4 ПДК; ртути 12-15 ПДК. В воде
Оби содержание данных компонентов присутствовало в
следующих количествах: органических соединений (ХПК)
- 1,07-1,33 ПДК; нефтепродуктов - 1,0 - 3,4 ПДК; железа -
12,5-42,7 ПДК; меди - 2,0-12,0 ПДК; цинка - 2,0-10,8 ПДК;
никеля - 1,1-2,2 ПДК; свинца - 1,6-6,5 ПДК; марганца -
3,9-9,1 ПДК; ртути 10-15 ПДК.
3. Часть загрязняющих веществ поступает с водой
Оби и Иртыша на территорию ХМАО путем трансгранич¬
ного переноса с сопредельных территорий. Согласно про¬
веденным исследованиям, в воде Оби, поступающей на
территорию ХМАО со стороны Томской области, уже со¬
держится повышенное количество органических соедине¬
ний (ХПК) - 1,31 ПДК; нефтепродуктов - 1,1 ПДК; очень
высокое содержание железа - 42,7 ПДК; меди - 12 ПДК;
цинка - 10,8 ПДК; никеля - 1,8 ПДК; марганца - 7,3 ПДК.
Таким образом, на входном створе Оби вода уже сильно
загрязнена тяжелыми металлами, присутствуют органиче¬
ские соединения и нефтепродукты. На входном створе
Иртыша, расположенном на 275 км выше по течению от
Ханты-Мансийска, в воде реки было установлено повы¬
шенное содержание органических соединений (ХПК) -
1,55 ПДК; нефтепродуктов - 1,16 ПДК; железа - 12,1 ПДК;
меди - 7 ПДК; цинка - 1,1 ПДК; никеля - 2,0 ПДК;
марганца - 8,4 ПДК; ртути 15 ПДК.
4. Динамика изменения химических показателей воды
за 2004 - 2007гг свидетельствует о постоянном ежегодном
увеличении в воде количества железа, цинка, никеля. Так¬
же в 2007 году, по сравнению с предыдущим периодом
наблюдения, произошло существенное увеличение содер¬
жания в воде минеральных форм азота (азота аммонийного,
азота нитритов и азота нитратов). Происходит постепенное
снижение pH воды. Сохраняется практически повсеместное
126
загрязнение воды нефтепродуктами. При этом отмечены
также и положительные моменты. Наметилась тенденция
уменьшения загрязнения воды органическими веществами,
повсеместно снизилось содержание меди и алюминия, в
воде Оби снизилось содержание свинца. Таким образом,
характеристика химического состава воды в 2007 году,
безусловно, изменилась, но ожидаемого общего эффекта
разбавления при высоком уровне паводковых вод 2007 г.
явно не прослеживается.
5. В среднем плотность запасов тяжелых металлов в
расчете на квадратный метр в донных отложениях Оби
составила: железа -3,65 кг, алюминия -2,47 кг, марганца -
84,61 г, цинка - 3,39 г, хрома - 9,20 г, ванадия - 30,96 г,
свинца - 1,44 г, ртути - 10 мг. Плотность загрязнения
нефтепродуктами составляет 20 мг/м2. В донных отложе¬
ниях Иртыша: железа - 6,4 кг, алюминия - 3,05 кг, марган¬
ца - 96,26 г, цинка - 4,01 г, хрома - 12,57 г, ванадия -
27,44 г, свинца - 3,15 г, ртути - 20 мг, нефтепродуктов -
20 мг на квадратный метр. По сравнению с 2006 годом в
донных отложениях несколько снизилось содержание же¬
леза и алюминия, а также опасных токсикантов, таких как
ртуть и нефтепродукты.
6. Определены объемные активности радионуклидов
в воде исследованных створов рек и представлены матема¬
тические модели, описывающие изменение содержания ра¬
дионуклидов в воде Оби и Иртыша на исследованных
участках. Концентрации радионуклидов в воде уменьша¬
ются по течению рек следующим образом: в Иртыше с 0,5
до 0,3 Бк/м3 по 137Cs и с 91,8 до 45,4 Бк/м3по908г; в Оби - с
0,8 до 0,3 Бк/м по Cs (с локальными промежуточными
повышениями до 2 Бк/м3 в Нижневартовске и до 10,4 Бк/м3
в створах №1 и №7 после слияния рек), по 90Sr - с 27,0 до
7,3 Бк/м3(с локальными промежуточными повышениями до
127
32 Бк/м3 в Нижневартовске и до 29,1 Бк/м3 в створе №1
после слияния рек). Общие уровни содержания радионукли¬
дов в воде Оби в 2007 г. уменьшились по сравнению с 2006
годом, кроме створа в Нижневартовске. По-видимому,
снижение объемной активности радионуклидов в Оби
вызвано эффектом разбавления при высоком уровне павод¬
ковых вод в 2007 году. Но при этом объемные активности ра¬
дионуклидов в Иртыше повысились. Ухудшение радиоэколо¬
гической ситуации на Иртыше может быть связано с неста¬
бильной ситуацией на ПО «Маяк» и сбросом в реку Теча
жидких радиоактивных отходов в предыдущие годы. Отме¬
чено локальное повышение содержания 137Cs и ^Sr на участ¬
ке Оби после слияния рек. Объемные активности радио¬
нуклидов в воде рек по обоим радионуклидам на два-три по¬
рядка величин ниже установленного уровня вмешательства.
7. Определено послойное содержание l37Cs и 90Sr в
пробах пойменных грунтов и локальные плотности запасов
радионуклидов в донных отложениях и пойме Оби и Ир¬
тыша. Представлены математические модели, описываю¬
щие изменение локальных запасов в пойме рек. Плотность
запасов радионуклидов в пойме центральной части иссле¬
дуемого участка Оби уменьшается, возрастая на входных и
выходных створах; для поймы Иртыша предложена модель
экспоненциального спада плотности запасов.
8. Выполнена оценка интегральных запасов радио¬
нуклидов в пойме Оби на участке от границы с Томской
областью (Соснино) до Ханты-Мансийска (длина участка
~540 км) и на участке ниже устья Иртыша длиной 65 км, а
также на Иртыше от устья р.Демьянки до Ханты-
Мансийска (длина участка ~297 км). Запасы радионукли¬
дов в пойме рек оказались близки и составили: 0,2 ТБк по
137Cs и 1,2 ТБк по 90Sr - в пойме Оби, и 0,23 ТБк по 137Cs и
1,6 ТБк по 90Sr в пойме Иртыша. Суммарные запасы на
128
обоих пойменных участках составили величины 0,4 ТБк
137Cs и 2,8 ТБк 90Sr. Оценка запасов радионуклидов по ре¬
зультатам исследований 2007 г. оказалась ниже, чем в
предыдущие годы.
9. Расчет годовых стоков радионуклидов показал, что
поступление 137Cs со стороны входного створа Оби в семь
раз превышает таковое со стороны Иртыша, а поступления
90Sr оказались близки - 5,6 и 4,2 ТБк соответственно.
В большинстве исследованных створов значения годовых
стоков 90Sr на один - два порядка величин превышают
значения годовых стоков 137Cs.
10. Расчет баланса годовых стоков по 90Sr показал
положительную величину как для Оби - 1,4 ТБк, так и для
Иртыша - 1,6 ТБк. Это означает, что годовые поступления
радионуклидов в пойму исследуемых рек превышают
их вынос, депонируя соответствующие активности в виде
запасов в пойменных участках рек.
129
2.14. Накопление, распределение, миграция 90Sr, 137Cs,
тяжелых металлов и других химических токсикантов в
реках Иртыш, Обь и в их пойме. 2008г.
2.14.1. Оценка уровней содержания и расчет
годовых стоков 90Sr и137Cs в воде рек Иртыш и Обь
в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты определения содержания 90Sr и l37Cs
в воде исследованных створов Оби и Иртыша в 2008 г.
приведены в таблице 95.
Измеренные в 2008 г. значения объемных активностей
радионуклидов в Оби и Иртыше на два-три порядка величин
ниже санитарно-гигиенических норм, установленных для
населения. В соответствии с нормами («Нормы...») уровень
вмешательства по ^Sr для воды равен 5000 Бк/м3 (5 Бк/л).
Изменение содержания радионуклидов в воде иссле¬
дуемых створов Оби и Иртыша приведено на рисунке 171.
Представленные графики иллюстрируют монотонный спад
содержания 90Sr и 137Cs в воде по течению обеих рек.
При моделировании содержания радионуклидов в
воде экспоненциальными функциями декремент спада для
Оби и Иртыша обоих радионуклидов оказался примерно
одинаков (наклон кривых на графиках близок, показатели
экспонент близки по значению).
Как отмечалось и в исследованиях предыдущих лет,
характерной особенностью концентрационного профиля
Оби является увеличение объемной активности радио¬
нуклидов на небольшом удалении (4СН-60 км) по течению
вниз после впадения Иртыша, свидетельствуя о дренирова¬
нии радионуклидов из поймы в месте слияния рек. Гидро¬
динамика водных потоков в месте слияния двух рек имеет
свои особенности, вызывая усиление аллювиальной актив¬
ности, особенно в годы с повышенным водным стоком.
130
Таблица 95
Содержание 90Sr и ,37Cs в воде Оби и Иртыша в 2008 г.
Место отбора проб
Объем, л.
(Вес золы, г)
Содержание 137Cs,
Бк/л-10'3
Содержание 90Sr,
Бк/л
Створ 1; т. 1, п. 1 Обь ниже впадения
Иртыша, левый берег
111 (22,21)
(0,16±0,04)
0,026±0,003
Створ 1 т. 1 п.2 Обь ниже впадения
Иртыша, левый берег
111 (13,29)
(0,14± 0,04)
0,024 ±0,002
Створ 1 т.2 п.1 р.Обь ниже впадения
Иртыша, правый берег
109 (23,67)
(0,13±0,02)
0,010±0,002
Створ 1 т.2 п.2 р.Обь ниже впадения
Иртыша, правый берег
114(16,86)
(0,12±0,03)
0,011±0,001
Створ 2 п. 1 Обь выше впадения
Иртыша, левый берег
113(11,34)
(0,08±0,02)
0,013±0,001
Створ 2 п.2 Обь выше впадения
Иртыша, левый берег
114(23,39)
(0,12±0,03)
0,013±0,002
Створ 3 п.1 р. Иртыш перед
впадением в Обь
117(17,78)
(0,12±0,02)
0,028±0,003
Створ 3 п. 1 р. Иртыш перед
впадением в Обь
114(26,09)
(0,11±0,03)
0,030±0,002
Таблица 95 (Окончание)
Место отбора проб
Объем, л.
(Вес золы, г)
ТТ7
Содержание Cs,
Бк/л-10'3
Содержание yoSr,
Бк/л
Створ 8 п. 1 Обь, правый берег,
выходной створ
114(16,34)
(1,0 ±0,28)
0,015±0,004
Створ 8 п.2 Обь, правый берег,
выходной створ
111 (29,11)
(0,81 ±0,21)
0,014±0,003
Створ 7 п. 1 Обь, правый берег
154 (35,12)
(0,25±0,06)
0,040±0,005
Створ 7 п.2 Обь, правый берег
150 (50,23)
(0,23±0,05)
0,037±0,004
Створ 5 п.1 р.Обь, Соснино,
входной створ
108 (25,20)
(0,19±0,05)
0,021±0,001
Створ 5 п.2 р.Обь, Соснино,
входной створ
108 (38,11)
(0,17±0,04)
0,020±0,001
Створ 4 п.1 Нижневартовск,
р.Обь, левый берег
114(39,77)
(0,28±0,07)
0,018±0,003
Створ 4 п.2 Нижневартовск,
р.Обь, левый берег
106 (39,06)
(0,24±0,06)
0,015±0,001
Створ 6 п.1 Иртыш, н.п. Демьянка
155 (43,33)
(0,22±0,06)
0,036±0,002
Створ 6 п.2 Иртыш, н.п. Демьянка
114(36,35)
(0,19±0,04)
0,034±0,003
Рисунок 171. Содержание радионуклидов в воде Оби и
Иртыша в 2008 году.
Рисунок 172. Отношение объемных активностей
радионуклидов 90Sr/37Cs в пробах воды Оби и Иртыша
133
В 2008 году содержание 137Cs после слияния увеличилось
более чем на порядок величин и в полтора раза для 90Sr.
Изменение отношения объемных активностей радио¬
нуклидов 90Sr/l37Cs в пробах воды Оби и Иртыша приведе¬
но на рисунке 172.
Наблюдаемые отношения 90Sr/137Cs в пробах Иртыш¬
ской воды были значительно выше и находились в диапа¬
зоне от 170 (входной створ, Демьянское) до 252 (в створе 3
вблизи устья). Для проб Обской воды диапазон отношений
90Sr/137Cs составлял в основной массе створов 63-^ 160, и
этот показатель резко упал до 16 в самом последнем створе
- после слияния рек.
Это хорошо согласуется с тем фактом, что 90Sr,
обладая более высокой миграционной подвижностью по
сравнению с 137Cs, в меньшей степени удерживается пой¬
менными почвами и донными отложениями вблизи мест
сброса. Он способен перемещаться на более удаленные
расстояния от источников загрязнения, вследствие чего, в
процессах трансграничного переноса радионуклидов
является доминирующим компонентом среди радиоактив-
ных загрязнителей воды. Известно также, что Cs легко
захватывается илистыми частицами и взвесями, и, следо¬
вательно, значительная его часть вовлекается в процессы
миграции в виде твердого стока, особенно в периоды
активного движения водных потоков (например, в поло¬
водье или в сезон затяжных дождей). В условиях переме¬
шивания водных потоков в месте слияния рек создаются
условия для взмучивания донных и пойменных отложе¬
ний и протекают явления диссипации запасенных в них
радионуклидов. Этот процесс, являясь фактором вторич¬
ного загрязнения низлежащих пойменных территорий
цезием-137, сопровождается локальным понижением кон¬
центрационного отношения 90Sr/137Cs.
134
Более низкое отношение 90Sr/,37Cs для проб Обской
воды может указывать на более приближенный источник
поступления активности в водную систему реки при сопо¬
ставимом изотопном составе загрязнителей. Однако, оно
может также являться и своеобразной меткой, характери¬
зующей источник загрязнения при его уникальном составе.
Значения объемной активности радионуклидов, опре¬
деленные в различные годы наблюдений, приведены в таб¬
лице 96 и на рисунках 173-177.
Измеренные в 2008 г. уровни содержания ^Sr и l37Cs в
воде оказались самыми низкими за все предыдущие годы
наблюдений с 2004 по 2008 г. в большинстве створов как Оби,
так и Иртыша, что отражено на диаграммах рис. 173-174. По
сравнению с 2007 годом содержание l37Cs понизилось от 2
до 10 раз, a ^Sr - от 1,5 до 3 раз. Исключение составляет
восьмой створ, расположенный в 65 км ниже слияния, где объ¬
емная активность радионуклидов в воде возросла в 2-3 раза.
Наблюдаемые отношения объемных активностей ради-
онуклидов Sr/ Cs в пробах воды Оби и Иртыша, напротив,
в 2008 г увеличились по сравнению с предыдущим годом, и
оказались максимальными за период 2004-2008 гг. Отмечен¬
ные изменения, вероятнее всего, связаны со значительным
выносом 137Cs из пойм рек в предыдущие годы, особенно в
2007, когда на обеих реках было высокое половодье.
Транзит 90Sr в Иртыше по данным наблюдений 2004-
2008 гг. осуществлялся в почти установившемся режиме -
содержание этого радионуклида в выходном створе Ирты¬
ша за три года 2005-2007, практически, оставалось на од¬
ном уровне в диапазоне 54-44 Бк/м3. В 2007 г было отмече¬
но значительное увеличение объемной активности 90Sr на
входном створе Иртыша в н.п. Демьянском (створ №6),
никак не повлиявшее на концентрацию этого нуклида
в воде выходного створа реки вблизи устья.
135
Таблица 96
Содержание 90Sr и 137Cs (Бк/м3) в воде Оби и Иртыша
в 2004-2008 годах.
П7Й
2004
2005
2006
2007
2008
2004
2005
2006
2007
2008
р.Обь - 65 км
ниже слияния (створ 8)
1,01
0,26
0,91
16,5
7,3
14,5
р.Обь - 40 км
ниже слияния (створ 7)
10,4
0,24
17,9
38,5
р.Обь - 20 км
ниже слияния (створ 1)
0,17
2,1
10,60
10,4
0,13
12,5
83,5
110,5
29,1
10,5
Обь -20 км до слияния
с Иртышом (створ 2)
0,26
1,6
6,40
0,68
0,10
5,0
16,6
91,2
16,1
13,0
р.Обь - Нижневартовск
(створ 4)
1,31
1,3
2,0
0,26
10,0
27,0
32,2
16,5
р.Обь - граница ХМАО
(створ 5)
2,1
3,0
0,78
0,18
22,0
98,4
27,0
20,5
р. Иртыш - 20 км
до слияния с Обью (створ 3)
0,62
1,3
10,6
0,27
0,12
10,0
54,5
44,2
45,4
29,0
р.Иртыш - Демьянка
(створ 6)
1,23
2,0
0,90
0,48
0,21
20,0
43,0
20,0
91,8
35,0
2004
2005
Гад
2006
2007
2008
2004
2005
Гад
2006
2007
2008
б)
Рисунок 173. Содержание 137Cs (а) и 90Sr (б)
в различных створах Оби в 2004-2008 годах
137
2004
2005
2006
Год
2007
2008
а)
2004
2005 ^
Год
2007
2008
б)
Рисунок 174 — Содержание 137Cs (а) и 90Sr (б)
в различных створах Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
138
2004
2005
Год
2006
2007
2008
<*)
2004
2005
Год
2006
2007
2008
б)
Рисунок 175. Отношения объемных активностей
радионуклидов 90Sr/37Cs в пробах воды: а) Оби и б)
Иртыша и Оби в период 2004-2008 гг.
139
о
Створ №1 Створ №2
Рисунок 176- Содержание радионуклидов в Оби в 2004-2008 годах
2004 2005 2006 2007 2008
Год
2004 2005 2006 2007 2008
гем
Створ №4 Створ №5
Рисунок 176 (Продолжение) — Содержание радионуклидов в Оби в 2004-2008 годах
100,0
100,0
! ю,о
10,0
4^
NJ
1,0
i i.o
0,1
0,1
2004 2005 2006 2007 2008 2004 2005 2006 2007 2008
Гея Год
Створ №3 Створ №6
Рисунок 177 - Содержание радионуклидов в Иртыше в 2004-2008 годах
В 2008 г. уровни содержания стронция-90 в воде входного
створа Иртыша снизились и практически приблизились
к таковым на выходном створе.
Объемы поступления 137Cs в Иртыш на входном
створе в Демьянском на протяжении 2005-2008 гг. моно¬
тонно уменьшались - почти в два раза с каждым годом,
сопровождаясь снижением содержания данного радио¬
нуклида в воде с 2 до 0,2 Бк/м3. Объемные активности это¬
го нуклида в выходном створе Иртыша №3 также умень¬
шились на порядок (исключая 2006 г, когда было отмечено
резкое увеличение содержания Cs в воде до 10,6 Бк/м ).
В противоположность этому, содержание 137Cs в створе
№1 Оби после слияния рек все это время оставалось на зна¬
чительно более высоком уровне ~10 Бк/м3. И лишь в 2008 г.
содержание 137Cs в створе №1 существенно упало до величи¬
ны 0,13 Бк/м3, и в створе №2 до 0,1 Бк/м3 достигнув рекордно
низкой величины среди показателей, наблюдавшихся во всех
створах Обь-Иртышской системы в период исследований
2004-2008 гг. Отметим, что в 2008 г. содержание радио¬
нуклидов в воде снизилось аналогичным образом во всех ис¬
следованных створах Обь-Иртышской системы (за исключе¬
нием концентрации ^Sr в створах 7 и 8 на реке Обь).
Из полученных данных следует, что по сравнению с
результатами предыдущих исследований, проведенных в
2004-2007 году, отмечено следующее:
а) в 2008 году по сравнению с предыдущим 2007
годом произошло общее снижение концентрации радио¬
нуклидов в воде почти во всех наблюдаемых створах;
особенно резкое по Cs - до самого низкого уровня
0,1 Бк/м3 зафиксированного в створе Оби №2, расположен¬
ном выше места слияния с Иртышом. Во всех остальных
створах содержание Cs не превышало 0,2 Бк/м на
Иртыше и 0,9 Бк/м3 на Оби.
143
б) уменьшение концентрации 90Sr отмечено на обоих
створах Иртыша в Демьянском - с 92 до 35 Бк/м3 и перед
слиянием с 45,4 до 29 Бк/м3, а также во всех створах Оби: в
Нижневартовском - с 32,2 до 16,5 Бк/м3, в Соснино - с 27,0
до 20,5 Бк/м3; в створе №1 после слияния - с 29,1 до
10,5 Бк/м3; в створе №2 перед слиянием - с 16,1 до
13,0 Бк/м3. Исключение составляют створы 7и 8 на Оби.
в) резко выросло отношение объемных активностей
90Sr/137Cs в воде как на входных, так на выходных створах
Оби и Иртыша, приблизившись к величине ~250 в створе №3
Иртыша, что обусловлено как увеличением содержания в во¬
де строция-90, так и уменьшением содержания цезия-137.
Таким образом, радиоактивное загрязнение рек на
территории ХМАО обусловлено долгоживущими радио¬
нуклидами, поступившими ранее по магистральным рекам
Обь и Иртыш в результате деятельности предприятий
ядерного цикла и депонированными в поймах этих рек и
донных отложениях (первичное загрязнение), а также про¬
должающимся переносом радионуклидов по гидрографи¬
ческой сети рек от источников сброса, дренажом из мест их
депонирования на территории ХМАО и смывом со всей
водосборной территории, загрязненной глобальными ра¬
диоактивными выпадениями (вторичное загрязнение).
2.14.2. Оценка уровней содержания и расчет
запасов90Sr и137Cs в пойменных почвах
и донных отложениях рек Иртыш и Обь
в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты инструментального гамма-спектрометри¬
ческого и радиохимического определения послойного со¬
держания радионуклидов в сухих пробах пойменных почв
и донных отложений в исследованных створах Оби и Ир¬
тыша на территории ХМАО приведены в таблицах 97 и 98.
144
Таблица 97
Содержание 90Sr и 137Cs в пробах пойменных почв
Оби и Иртыша
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
Содержание
90Sr, Бк/кг
Створ 1
Обь ниже впаде¬
ния Иртыша, ле¬
вый берег
т.1, повт.1
0-5 см
< 1,0
5,95±0,43
5-10 см
<1,0
20,33±0,40
10-15 см
< 1,0
12,74±0,70
15-20 см
<1,0
7,30±0,38
20-25 см
<1,0
30,91±1,15
25-30 см
<1,0
20,92±0,67
Створ 1
Обь ниже впаде-
ния Иртыша, ле-
вый берег
т.2, повт.1
0-5 см
<1,0
12,97±0,50
5-10 см
<1,0
23,14±0,16
10-15 см
<1,0
22,30±1,20
15-20 см
<1,0
7,11±0,18
20-25 см
<1,0
29,18±1,73
25-30 см
< 1,0
19,17±0,88
Створ 1
Обь ниже впаде-
ния Иртыша, ле-
вый берег
т.З, повт.1
0-5 см
<1,0
11,92±0,84
5-10 см
<1,0
22,98±0,32
10-15 см
<1,0
21,90±0,33
15-20 см
<1,0
6,92±0,38
20-25 см
<1,0
27,45±0,85
25-30 см
<1,0
18,9±0,27
Створ 2
Обь выше впаде-
ния Иртыша, ле-
вый берег,
т. 1, повт. 1
0-5 см
10,7±3,1
14,39±0,57
5-10 см
11,96±2,91
35,80±0,35
10-15 см
3,57±2,0
32,74±0,92
15-20 см
Ниже 0,87
10,75±0,18
20-25 см
< 1,0
25-30 см
<1,0
145
Таблица 97 (Продолжение)
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
Содержание
90Sr, Бк/кг
Створ 2
Обь выше впаде-
ния Иртыша, ле-
вый берег
т.2, повт.1
0-5 см
12,25±1,55
15,05±1,23
5-10 см
13,41±1,61
36,55±1,19
10-15 см
4,57±1,6
33,66±0,92
15-20 см
<1,0
10,46±0,32
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 2
Обь выше впаде-
ния Иртыша, ле-
вый берег
т.З, повт.1
0-5 см
9,6±1,75
13,82±0,31
5-10 см
10,36±1,58
35,45±1,10
10-15 см
2,94±1,42
32,70±1,04
15-20 см
<1,0
10,12±0,68
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 2
Обь выше впаде¬
ния Иртыша, ле¬
вый берег,
т.З, повт.2
0-5 см
10,92±1,15
14,43±0,76
5-10 см
11,88±1,49
35,92±0,96
10-15 см
3,76±1.38
33,15±0,86
15-20 см
<1,0
9,84±0,57
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 3
р. Иртыш перед
впадением в Обь,
т.1, повт.1
0-5 см
<1,0
12,53±0,68
5-10 см
12,21 ±2,92
13,02±0,08
10-15 см
12,87±3,0
8,76±1,07
15-20 см
9,30±2,60
7,21±0,22
20-25 см
< 1,0
25-30 см
< 1,0
Створ 3
р. Иртыш перед
впадением в Обь,
т.2, повт.1
0-5 см
<1,0
12,78±0,42
5-10 см
13,71±2,16
13,10±0,21
10-15 см
14,37±2,10
9,92±0,83
15-20 см
10,60±2,00
7,82±0,61
20-25 см
<1,0
25-30 см
< 1,0
146
Таблица 97 (Продолжение)
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
Содержание
^Sr, Бк/кг
Створ 3
р. Иртыш перед
впадением в Обь
т.З, повт.1
0-5 см
<1,0
12,38±0,44
5-10 см
10,89±1,96
12,95±0,25
10-15 см
11,78±2,03
9,34±0,78
15-20 см
8,17±2,14
7,50±0,34
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 4,
Нижневартовск,
р.Обь, левый берег
т.1, повт.1
0-5 см
<1,0
2,86±0,32
5-10 см
<1,0
9,20±0,38
10-15 см
<1,0
24,9±0,62
15-20 см
<1,0
6,95±0,23
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 4,
Нижневартовск,
р.Обь, левый берег
т.2, повт.1
0-5 см
< 1,0
2,54±0,29
5-10 см
<1,0
9,07±0,25
10-15 см
<1,0
25,27±0,85
15-20 см
<1,0
7,38±0,41
20-25 см
< 1,0
25-30 см
< 1,0
Створ 4
Нижневартовск,
р.Обь
левый берег
т.З, повт.1
0-5 см
< 1,0
2,24±0,36
5-10 см
<1,0
8,81±0,39
10-15 см
<1,0
24,70±0,57
15-20 см
<1,0
7,12±0,34
20-25 см
<1,0
25-30 см
< 1,0
Створ 5,
р.Обь, Соснино,
входной створ
т.1, повт.1
0-5 см
3,24±2,59
7,29±0,46
5-10 см
7,56±3,09
15,17±0,84
10-15 см
5,62±2,76
19,69±0,75
15-20 см
5,35±2,79
7,22±0,71
20-25 см
2,68±2,48
25-30 см
< 1,0
147
Таблица 97 (Продолжение)
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
Содержание
90Sr, Бк/кг
Створ 5,
р.Обь, Соснино,
входной створ
т.2, повт. 1
0-5 см
2,91±2,19
7,83±0,54
5-10 см
6,51 ±2,94
14,33±0,83
10-15 см
7,02±2,48
18,95±0,74
15-20 см
6,75±2,87
6,94±0,57
20-25 см
2,58±2,32
25-30 см
<1,0
Створ 5,
р.Обь, Соснино,
входной створ
Т.З, ПОВТ.1
0-5 см
3,04±2,43
7,56±0,27
5-10 см
7,08±2,76
14,75±0,42
10-15 см
6,39±2,30
19,69±0,75
15-20 см
6,01±2,45
7,35±0,43
20-25 см
2,82±2,21
25-30 см
<1,0
Створ 6,
Иртыш, н.п. Демь-
янка
т.1, ПОВТ.1
0-5 см
<1,0
8,82±0,28
5-10 см
<1,0
8,40±0,36
10-15 см
< 1,0
7,24±0,64
15-20 см
<1,0
5,49±0,13
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 6,
Иртыш, н.п. Демь-
янка
т.2, повт. 1
0-5 см
<1,0
8,68±0,14
5-10 см
<1,0
8,33±0,29
10-15 см
<1,0
6,27±0,47
15-20 см
<1,0
5,46±0,23
20-25 см
< 1,0
25-30 см
< 1,0
Створ 6,
Иртыш, н.п. Демь-
янка
Т.З,повт.1
0-5 см
<1,0
8,54±0,38
5-10 см
< 1,0
8,04±0,29
10-15 см
<1,0
5,33±0.95
15-20 см
< 1,0
5,12±0,19
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
148
Таблица 97 (Окончание)
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
Содержание
90Sr, Бк/кг
Створ 8,
Обь, правый берег,
выходной створ
т.1, повт.1
0-5 см
<1,0
15,51±0,45
5-10 см
<1,0
12,09±0,0,48
10-15 см
<1,0
9,91±0,17
15-20 см
<1,0
11,75±0,19
20-25 см
25-30 см
Створ 8,
Обь, правый берег,
выходной створ
т.2, повт.1
0-5 см
<1,0
14,60±0,53
5-10 см
<1,0
11,85±0,21
10-15 см
< 1,0
9,87±0,13
15-20 см
<1,0
11,56±0,26
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
Створ 8,
Обь, правый берег,
выходной створ
т.З, повт.1
0-5 см
<1,0
13,55±0,48
5-10 см
<1,0
11,61±0,71
10-15 см
<1,0
9,74±0,32
15-20 см
< 1,0
11,65±0,28
20-25 см
<1,0
25-30 см
<1,0
149
Таблица 98
Содержание 137Cs и 90Sr в донных отложениях Оби и Иртыша
Место отбора проб
Слой
Содержание
137Cs, Бк/кг (Бк/м2)
Содержание 9USr,
Бк/кг (Бк/м2)
Створ 1 ,
Обь ниже впаде-
ния Иртыша, ле¬
вый берег
т.1
0-5 см
Ниже 1,0 (ниже 28)
17,64±0,72 (500±20)
5-10 см
Ниже 1,0 (ниже 40)
23,76±1,44 (963±58)
10-15см и ниже
Н.О.*
Н.О.
Створ 2,
Обь выше впаде-
ния Иртыша, ле¬
вый берег
т.2
0-5 см
Ниже 1,0 (ниже 61)
8,71±1,02 (530±62)
5-10 см
Ниже 1,0 (ниже 61)
11,90±1,31 (728±80)
10-15см и ниже
н.о.
Н.О.
Створ 3,
р. Иртыш перед
впадением в Обь
т.1
0-5 см
Ниже 1,0 (ниже 53)
13,66±0,51 (719±27)
5-10 см
Ниже 1,0 (ниже 58)
14,88±0,37 (869±22)
10-15см и ниже
Н.О.
Н.О.
Таблица 98 (Окончание)
Место отбора проб
Слой
Содержание
137Cs, Бк/кг (Бк/м2)
Содержание ^°Sr,
Бк/кг (Бк/м2)
Створ 4,
Нижневартовск,
р.Обь, левый берег
т.2
0-5 см
3,51± 1,09 (194±59)
18,5±0,43 (1004±23)
5-10 см
3,04±0,47 (218±34)
21,9±1,29(1568±92)
10-15см и ниже
Н.О.
Н.О.
Створ 5,
р.Обь, Соснино,
входной створ
т.1
0-5 см
3,64±1,03 (282±80)
19,8±32 (1532±32)
5-10 см
2,97±0,46 (194±30)
22,33±0,63 (1439±40)
10-15см и ниже
Н.О.
Н.О.
Створ 6,
Иртыш, н.п. Демь-
янка
т.1
0-5 см
Ниже 1,0 (ниже 50)
7,30±0.36 (440±23)
5-10 см
Ниже 1,0 (ниже 70)
7,66±0,43 (538±30)
10-15см и ниже
Н.О.
Н.О.
Створ 8,
Обь, правый берег,
выходной створ
т.1
0-5 см
Ниже 1,0 (ниже 50)
18,17±0,92 (986±50)
5-10 см
1,25±0,38 (62±19)
П20,00±0,13 (981±7)
10-15см и ниже
Н.О.
Н.О.
н.о. - не обнаружено (ниже предела обнаружения)
На рисунках 178 и 179 представлены графики профи¬
лей вертикального распределения 90Sr и 137Cs в пойменных
почвах в различных точках исследованных створов Оби и
Иртыша, полученные в результате обработки эксперимен¬
тальных данных послойного определения содержания ука¬
занных радионуклидов в пробах. На этих же графиках при¬
ведены усредненные по трем точкам профили вертикаль¬
ного распределения объемной активности радионуклидов.
В случаях, когда величина инструментального определения
объемной активности радионуклида в пробах оказывалась
ниже предела его обнаружения, с некоторым допущением,
в качестве соответствующего уровня содержания радио¬
нуклида принималась величина, равная половине предела
обнаружения с ошибкой определения, равной также ука¬
занному уровню.
Плотность запасов I37Cs в пойменных почвах опреде¬
лена послойным суммированием средних величин запасов
в каждом створе в толщине почвы от верхнего слоя до 30
см (в ряде створов - до 35 см), a 90Sr - до 20 см.
Ниже дана радиоэкологическая характеристика
участков поймы в исследованных створах Оби и Иртыша.
152
0-5 qu
5-70 ou
Ю-15 <
75-20 CM Of) tc
Слой. л 3045'CM 25-30 «
90 c w
Рисунок 178. Вертикальное распределение Sr в поименных
почвах Оби в точках створа №1 и среднее в створе
юоо
юо
ю
Слой, см
Cs-197, nn
•г«§0,до
Cs-137, до
Рисунок 179. Вертикальное распределение запасов 137Cs
и 90Sr в пойменных почвах (пп) и донных отложениях (до)
створа №1
153
Створ № 1: р.Обь. ~20 км ниже слияния с Иртышом
Вертикальное распределение радионуклидов в пой¬
менных почвах и донных отложениях в трех точках данно¬
го створа представлено на рисунках 178-179.
Уровни содержания 37Cs в почвах и донных грунтах
во всех трех точках створа оказались ниже предела обнару¬
жения. Вертикальное распределение 90Sr характеризуется
небольшим минимумом концентрации на глубине 15-20 см.
Расчетная плотность запасов радионуклидов в пой¬
менных почвах створа, определенная по результатам их
вертикального профиля распределения, составляет:
[90Sr] = 3023,7 Бк/м2;
[137Cs] = 86,6 Бк/м2.
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[’"Sr] = 1463 Бк/м2;
[137Cs] = 34 Бк/м2;
Створ № 2 (р.Обь. ~20 км выше слияния с Иртышом!
Вертикальное распределение радионуклидов в пой¬
менных почвах и донных отложениях в данном створе при¬
ведено на рисунках 180-181.
Профили вертикального распределения обоих радио¬
нуклидов в данном створе характеризуются максимумом со¬
держания обоих радионуклидов в верхних слоях пойменных
почв и практически близки друг к другу в трех различных
точках створа. В слоях почв ниже 20 см содержание ,37Cs
находится на уровне чувствительности обнаружения.
В целом, содержание 90Sr более чем на порядок выше,
чем 137Cs.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины плот¬
ностей запасов радионуклидов в слое 0-30 см:
154
0-5 см
^IOcm
1<Н5см
15-20с
20*5 с
25*0 см
а
0-5 ом
5-Ю см
10.15 см
15.20 см
Ою* (
20-25 см
25*0 см
б
Рисунок 180. Вертикальное распределение 137Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби в точках створа №2
и среднее в створе
155
1000
N
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
Слой, см
Sr-ЭО, пп
Cs-137, пл
Sr-90, до
Cs-137, до
147
Рисунок 181. Вертикальное распределение запасов Cs
и 90Sr в пойменных почвах (пп) и донных отложениях (до)
в точках створа №2
[90Sr] = 2260,0 Бк/м2;
[137Cs] = 644,9 Бк/м2;
Плотность запасов радионуклидов в донных отложениях:
[90Sr] = 1258 Бк/м2;
[137Cs] = 60 Бк/м2;
Створ № 4 (р. Обь, напротив г. Нижневартовска,
левый берег.)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в пойменных почвах и донных отложениях в точках
створа №4 приведены на рисунках 182-183.
Содержание ,37Cs во всех точках створа крайне низко
и, в большинстве случаев, находится за пределами чувстви¬
тельности обнаружения. Для вертикального распределения
90Sr характерно наличие максимума на глубине 15 см.
156
°-5 ем 5-ю см 1п_«
^«СМ 15.20см 2П-К
Я/-25сы 25-Vln.
Спой, а, *>-30 си
90 о v
Рисунок 182. Вертикальное распределение Sr в поименных
почвах Оби в точках створа №4и среднее в створе
%
10000
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
Слой, см
147
Рисунок 183. Вертикальное распределение запасов Cs
и 90Sr в донных отложениях (до) и пойменных почвах (пп)
в точках створа №4
157
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины плот¬
ностей запасов радионуклидов в слое 0-30 см:
[90Sr] - 1334,2 Бк/м2;
[,37Cs] = 81,4 Бк/м2.
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[90Sr] = 2572 Бк/м2;
[137Cs] = 412 Бк/м2;
Створ № 5 (пойма р.Оби на границе ХМАО, Сос-
нино)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в различных точках створа №5 приведены на рисунках
184-185.
Закономерности распределения обоих радионуклидов
в пойменных почвах и донных отложениях данного створа
практически близки к таковым в створе №2 на реке Обь
перед устьем Иртыша, однако содержание 90Sr находится
на более низком уровне. Рассчитанные по этим данным за¬
пасы радионуклидов в пойме дают следующие величины
плотностей запасов радионуклидов в слое 0-30 см:
[90Sr] = 1208,8 Бк/м2;
[l37Cs] = 608,8 Бк/м2;
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях:
[90Sr] =2971 Бк/м2;
[137Cs] = 476 Бк/м2;
158
10000,0
1000,0
100,0
0-5см
10-15 см
СлсЧсм
а)
20-25см
10000,0
1000,0
100,0
0-5 см
10-15 см
Слей, см
20,25 см
б)
1 ?7
Рисунок 184. Вертикальное распределение Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби в точках створа №5
и среднее в створе
159
10000
i
s
>*
CO
1000
100
10
0-5
5-10
10-15 15-20
20-25
25-30
Слой, см
$r-90, nn
Cs-137, ПП
Sr-90, до
Cs-137, до
/ ? 7
Рисунок 185. Вертикальное распределение запасов Cs
и 90Sr в пойменных почвах и донных отложениях в точках
створа Ns5
Створ № 8 (пойма р.Обь, ~65 км ниже слияния
с Иртышем)
Вертикальные профили содержания радионуклидов в
пойменных почвах самого нижнего из исследованных по
течению Оби створа №8 приведены на рисунках 186-187.
Как и в створах №1 и №4 содержание 137Cs оказалось ниже
предела обнаружения в большинстве донных отложений
данного створа. Содержание 90Sr практически не изменяет¬
ся в слоях до 15 см, и резко снижается в нижележащих сло¬
ях пойменных почв.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины для
оценки плотностей запасов радионуклидов:
[90Sr] = 1248,4 Бк/м2;
[137Cs] = 74,2 Бк/м2.
160
10000,0
1000,0
100,0
Мсм
10-15 см
Слой, см
20-25 см
Рисунок 186. Вертикальное распределение 90Sr в поименных
почвах Оби в точках створа №8 и среднее в створе
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
Слой, см
7 ? 7
Рисунок 187. Вертикальное распределение запасов Cs
и 90Sr в пойменных почвах (пп) и донных отложениях (до)
в точках створа №8
161
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях равна:
[90Sr] = 1967 Бк/м2;
[137Cs] = 87 Бк/м2;
Створ № 3 (пойма р. Иртыш ~ 20 км до впадения в
Обь, правый берег.)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в пойменных почвах и донных отложениях в различ¬
ных точках створа №3 приведены на рисунках 188-189.
Вертикальное распределение обоих радионуклидов в
данном створе характеризуется максимальными концен¬
трациями на глубинах 5-15 см.
Содержание 137Cs в самом верхнем слое 0-5см пой¬
менных почв во всех трех исследованных точках створа
оказалось ниже предела чувствительности, что, вероятно,
вызвано его интенсивным вымыванием в предыдущий год
высокого половодья. Содержание 90Sr находится на более
низком уровне, чем в рассмотренных выше створах поймы
Оби.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины для
оценки плотностей запасов радионуклидов:
[90Sr] = 806,1 Бк/м2;
[137Cs] - 662,6 Бк/м2;
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[90Sr] = 1588 Бк/м2;
[137Cs] = 55 Бк/м2;
162
10000,0
1000,0
100,0
10.15 см
Слой, см
а)
20-25 см
10000,0
1000.0
100,0
0*5 см
10.15 см
Слой, см
20-25 см
б)
137
Рисунок 188. Вертикальное распределение Cs (а)
и 90Sr (б) в пойменных почвах Оби в точках створа №3
и среднее в створе
163
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
1М0 20-25
25-30
Слой, ем
Рисунок 189. Вертикальное распределение запасов 137Cs
и 90Sr в пойменных почвах и донных отложениях
в створе №3
Створ № 6 (пойма р. Иртыш, с. Демьянское)
Вертикальное распределение радионуклидов в пой¬
менных почвах и донных отложениях створа №6 приведе¬
но на рисунках 190-191.
Содержание 137Cs ниже предела обнаружения в боль¬
шей части проб донных отложений створа. Содержание
90Sr слабо убывает в слоях до 15 см, и резко снижается в
слоях пойменных почв на глубинах ниже 15-20 см.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины для
оценки плотностей запасов радионуклидов:
[90Sr] = 890,4 Бк/м2;
[137Cs] = 89,9 Бк/м2 .
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях равна:
[90Sr] - 978 Бк/м2;
[l37Cs] = 60 Бк/м2;
164
10000,0
1000,0
100,0
0-5см
10-15 см
Cn°0, см
20-25 см
g0
Рисунок 190. Вертикальное распределение Sr в поименных
почвах Оби в точках створа №6 и среднее в створе
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
Слой, см
Рисунок 191. Вертикальное распределение запасов137Cs и
90Sr в пойменных почвах и донных отложениях в створе
№6
165
2.14.3.0ценкауровней содержания 90Sr и137Cs
в ихтиофауне рек Иртыш и Обь
Результаты определения 90Sr и 137Cs в золе рыб раз¬
личных видов из исследованных створов Оби и Иртыша
приведены в таблице 99.
Как следует из данных таблицы, концентрация 90Sr и
1 ^7
Cs в различных видах рыб изменяется в широких преде¬
лах, и может варьировать от фоновых уровней, находящих¬
ся ниже чувствительности измерительной аппаратуры до
10.4 Бк/кг 137Cs и до 24,7 Бк/кг 90Sr в расчете на сырой вес.
Для подавляющего большинства исследованных проб их¬
тиофауны содержание 90Sr в несколько раз выше, чем кон¬
центрация l37Cs, что является следствием преобладания в
воде рек концентрации первого радионуклида. Наиболее
высокое содержание 90Sr зафиксировано в окуне -
24,7 Бк/кг и карасе - 13,5 Бк/кг, что ниже уровня 100 Бк/кг,
установленного по 90Sr для рыбы, потребляемой в пищу
(«Гигиенические ...», 2001) . По 137Cs максимальные
содержания зафиксированы на более низком уровне -
10.4 Бк/кг в карасе и указанный показатель также не пре¬
вышает установленного для 137Cs уровня, равного 130 Бк/кг
для рыбы, используемой в питании человека.
166
Таблица 99
Содержание 90Sr и 137Cs в пробах рыбы,
Бк/кг сырой массы
Вид рыбы, место
отлова
Повтор-
ность
ТТ7
Содержание Cs
Содержание 9USr
в повтори.
среднее
в повтори.
среднее
Ерш, Ханты-
Мансийск
1
3,19±0,41
2,93 ± 0,35
1,33±0,17
1,41 ± 0,12
2
2,53±0,23
1,36±0,12
3
3,08±0,42
1,55±0,21
Карась, Ханты-
Мансийск
1
9,23±0,68
7,59 ± 3,89
8,12±3,32
8,59 ± 4,66
2
10,40±0,70
13,47±1,33
3
3,15±0,18
4,18±0,65
Налим, Ханты-
Мансийск
1
<1,0
1,87±0,03
3,02 ± 1,46
2
<1,0
2,53±0,33
3
<1,0
4,66±0,23
Язь, Нижневар-
товск
1
0,27±0,07
0,34 ±0,15
2,57±0,21
2,39 ± 0,33
2
0,51 ±0,09
2,01±0,15
3
0,24±0,09
2,58±0,36
Карась, Нижневар-
ТОВСК
1
<1,0
2,2±0,20
6,93 ± 6,07
2
<1,0
4,82±0,65
3
<1,0
13,78±0,02
Таблица 99 (Окончание)
Вид рыбы, место
отлова
Повтор-
ность
07
Содержание Cs
Содержание 90Sr
в повтори.
среднее
в повтори.
среднее
Окунь,
Ханты-Мансийск
1
1,93±0,21
1,64 ± 0,25
22,32±0,55
21,93 ± 2,96
2
1,49±0,20
24,68±0,54
3
1,50±0,13
18,80±0,29
Пелядь, Нижне-
вартовск
1
<1,0
9,43±0,25
8,52 ± 0,91
2
<1,0
7,61±0,18
Щука, Ханты-
Мансийск
1
1,47±0,13
1,21 ± 0,25
5,57±0,42
2,95 ± 0,51
2
1,03±0,09
3,31±0,34
3
1,39±0,12
2,59±0,23
Плотва, Ханты-
Мансийск
1
0,21±0,06
0,29 ±0,11
4,61±0,14
4,65 ± 0,37
2
0,37±0,07
5,04±0,26
3
<1,0
4,31 ±0,40
Язь, Ханты-
Мансийск
1
0,13±0,04
0,22 ±0,10
3,50±0,33
5,90 ± 3,86
2
0,22±0,09
3,85±0,27
3
0,32±0,12
10,36±0,40
2
3,30 ± 0,26
5,06±0,41
3
3,44 ±0,19
5,33±0,28
2.14.4.Оценка уровней содержания тяжелых металлов
и других химических токсикантов в воде рек Иртыш и
Обь в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Полученные результаты химического состава воды ана¬
лизировались в сравнении с предельно допустимыми концен¬
трациями (ПДК) определяемых компонентов, установленными
для рыбохозяйственных водоемов (Трапезников и др., 2007).
Результаты исследований представлены в таблице 100.
Основными элементами, ухудшающими качество во¬
ды в Оби и Иртыше в 2008 году, являются нефтепродукты
и некоторые тяжелые металлы. Их содержание в воде Ир¬
тыша составило (кратно ПДК): нефтепродуктов - 1,4-
3.0 ПДК; железа - 10,1-14 ПДК; меди - 6 - 20 ПДК; цинка -
1,0-1,9 ПДК; марганца - 8,9 - 9,3 ПДК; алюминия
1,59 ПДК; ртути 15-18 ПДК. Кроме того в одной пробе
воды было установлено повышенное содержание азота
нитритного до 5 ПДК.
В воде Оби присутствовали следующие компоненты:
нефтепродукты - 3,0 - 3,4 ПДК; железо - 17,5 - 29,6 ПДК;
медь - 3,0 - 13,0 ПДК; цинк - 1,7-7,0 ПДК; никель - 2,1-
3.1 ПДК; свинец - 2,3 - 3,5 ПДК; марганец - 4,8 - 9,7 ПДК;
ртуть - 10 ПДК. Так же в одной пробе было отмечено
незначительное повышение азота аммонийного -
1,18 ПДК, и азота нитритного - 9 ПДК.
По сравнению с результатами исследований преды¬
дущих лет, в 2008 году не установлено повышенного
содержания органических веществ по показателю ХПК
(химическое потребление кислорода).
ХПК является общепринятым, важным и достаточно
быстро определяемым показателем для характеристики за¬
грязнения природных и сточных вод органическими со¬
единениями.
169
Таблица 100
Результаты физико-химического исследования проб воды р. Обь, Иртыш, мг/л
Ингредиенты
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Створ. 6
Створ 8
Аммиак
0,122
0,56
0,38
0,21
0,24
0,49
0,30
Азот аммонийный
0,10
0,47
0,31
0,12
0,20
0,41
0,25
Азот нитритный
0,010
0,006
0,10
0,18
0,010
0,012
0,012
Азот нитратный
0,46
0,45
0,43
0,52
0,46
0,43
0,25
Кальций
17,1
10,7
14,7
14,0
17,5
18,7
12,9
Магний
9,04
6,24
10,2
4,60
10,3
12,8
6,39
Сульфат-ион
6,00
3,34
П,1
6,89
1,30
9,50
6,9
Хлорид-ион
8,30
5,54
10,8
5,54
8,54
14,8
8,3
Нефтепродукты
0,05
<0,05
0,07
0,15
0,15
0,15
0,17
Железо общее
2,34
1,95
1,4
2,96
1,75
1,01
2,08
pH
8,05
7,60
8,00
8,40
7,75
7,90
7,70
Минерализация
97,2
65,1
103,7
82,7
97,4
129,2
73,2
ХПК (02)
7,44
7,36
6,96
5,92
6,72
6,40
6,00
Жесткость (мгэкв/дм)
1,61
1,54
2,14
1,80
2,43
2,74
1,68
Таблица 100 (Окончание)
Ингредиенты
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Створ. 6
Створ 8
Г идрокарбонаты
91,5
61,0
85,4
67,1
97,6
109,8
62,8
Калий
2,83
2,62
2,83
2,42
0,83
1,04
1,83
Натрий
5,06
3,04
8,09
9,53
4,05
10,1
4,72
Медь
0,006
0,003
0,006
0,006
0,013
0,020
0,006
Цинк
0,017
0,010
0,019
0,035
0,007
0,010
0,019
Никель
0,021
0,031
0,004
0,021
0,004
0,004
0,021
Свинец
0,014
и.о.
Н,0
0,021
0,014
Н,0
0,021
Марганец
0,065
0,073
0,093
0,097
0,065
0,089
0,048
Кадмий
н,о.
И.О.
Н.О.
И.О.
И.О.
Н.О.
Н.О.
Алюминий
0,0221
0,0263
0,0637
0,0886
0,0471
0,0332
0,0235
Хром общий
0,001
0,001
<0,001
0,005
0,003
0,001
0,002
Мышьяк
0,0090
0,00426
0,0010
0,0051
0,0010
0,0010
0,0035
Ртуть
<0,0001
0,0001
0,00018
0,0001
0,0001
0,00015
0,00010
Если устранить влияние неорганических веществ или вне¬
сти поправку на их содержание, то величина ХПК характе¬
ризует суммарную концентрацию в воде органических ве¬
ществ, поскольку степень окисления последних в указан¬
ных условиях близка к 100%. Количество кислорода в
мг/дм3 О2, эквивалентное расходу дихромата, называют
также бихроматной окисляемостью. Показатель ХПК для
поверхностных водоемов ХМАО не должен
превышать 15мг/дм3.
Динамика содержания органических веществ в воде
Оби и Иртыша в период 2004-2008 гг. представлена на
рисунках 192 и 193.
Наиболее высокое содержание органики в воде Оби и
Иртыша было установлено в 2005 году. В створе №1 Оби,
расположенном ниже впадения Иртыша, содержание орга¬
нических веществ составляло до 4,5 ПДК. В Иртыше
наиболее загрязненный участок располагался в районе с.
Демьянское (створ 6). Содержание органических веществ в
этой пробе воды составило 4,2 ПДК. В последующие годы
наблюдалось постепенное снижение количества органиче¬
ских компонентов в воде. При этом в 2006 и 2007 гг.
содержание органических веществ в воде еще превышало
ПДК. Так, в Оби в 2006 году показатель ХПК в 1,46-
4,19 раза превысил показатель ПДК. При этом наиболее
высокое содержание органики было отмечено на входных
створах обследованных участков рек. На Оби это створы
4 и 5, расположенные в районе г. Нижневартовска, на Ир¬
тыше опять же с. Демьянское. Это свидетельствует о том,
что значительные количества органических веществ посту¬
пают с водой с сопредельных территорий. Подобная тен¬
денция сохранилась и в 2007 году, но общее содержание
органических соединений в воде повсеместно снизилось
и в среднем составило - 1,25-1,55 ПДК.
172
80
60
•§
s
c
><
40
20
0
2004 2005 2009
2007
2000
год
Рисунок 192 - Содержание органических веществ
(по ХПК) в воде Оби в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
100
80
*
60
40
20
О
2004 2005
2006
2007
2008
Год
Рисунок 193- Содержание органических веществ
(по ХПК) в воде Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
173
И, наконец, в 2008 г. в пробах воды обеих рек не
установлено высокого содержания органических соедине¬
ний. Повышенное содержание органики в воде может
являться показателем антропогенного загрязнения водоема.
Хотя в воде открытых поверхностных водоемов постоянно
присутствует какое-то количество органических веществ.
Часть органического вещества является продуктом жизне¬
деятельности самого водоема, другая часть поступает
извне. Продукты биохимического распада растительных и
животных остатков, дают начало различным органическим
кислотам и другим сложным органическим соединениям
планктонного происхождения. Соединения эти не ядовиты
и в гигиеническом отношении безвредны. Они получили
название - автохтонные.
В густонаселенных и индустриально развитых райо¬
нах основным источником поступления органического ве¬
щества являются промышленные и бытовые сточные воды.
Продукты разложения разнообразных органических отхо¬
дов, попадающих в воду вместе со сточными водами,
называются аллохтонные. Эти вещества являются благо¬
приятной средой для развития некоторых болезнетворных
микроорганизмов и, поэтому, в питьевых водах недопу¬
стимы. Косвенными показателями присутствия таких со¬
единений служат азотистая и азотная кислота, аммиак, се¬
роводород (Алекин, 1970).
Снижение количества органических соединений в во¬
де Оби и Иртыша до нормальных показателей, безусловно,
является положительным фактом, поскольку свидетель¬
ствует об очищении данных водоемов от чрезмерного при¬
сутствия органики и снижении антропогенного воздей¬
ствия на экологию данных водных экосистем.
В водных объектах постоянно и неразрывно присут¬
ствуют два процесса. С одной стороны - это образование
174
или поступление в водоём органических веществ, а с дру¬
гой стороны - их распад. Конечным минеральным продук¬
том сложного процесса распада содержащих азот органи¬
ческих веществ является аммиак, или ионы аммония
(«Справочник...», 1989; Никаноров, 1989).
Содержание аммиака, азота аммонийного, азота нит-
ритного и азота нитратного в воде Оби и Иртыша пред¬
ставлены на рисунках 194-201. На графиках створы даны в
порядке их размещения по руслу реки. На Оби пятый створ
- входной, находился в районе н.п. Соснино, заключитель¬
ный створ - восьмой, расположенный на 65 км ниже впа¬
дения р. Иртыш в р. Обь. На Иртыше два створа, входной -
створ 3 (с. Демьянское) и заключительный - створ 6
(г. Ханты-Мансийск). Для рыбохозяйственных водоемов
содержание в воде азота аммонийного не должно превы¬
шать 0,4 мг/л, азота нитритного не выше 0,02 мг/л и азота
нитратного не более 9,1 мг/л. Как видно из представленных
графиков, в створе 2, расположенном перед слиянием Оби
и Иртыша, отмечено незначительное превышение содер¬
жания азота аммонийного до 1,18 ПДК. В створе 4, распо¬
ложенном в районе г. Нижневартовска отмечено повышен¬
ное содержание в воде азота нитритного, превысившего
ПДК в 9 раз.
В Иртыше также отмечено достаточно высокое содер¬
жание азота нитритного в пробе воды створа, расположенно¬
го в районе г. Нижневартовска, а также в одной пробе было
установлено незначительное повышение азота аммонийного
до уровня предельно допустимой концентрации. Повышен¬
ное содержание азота нитритного в пробах воды, взятых
в районе расположения крупных городов, Нижневартовска
и Ханты-Мансийска может указывать на наличие антропо¬
генного загрязнения воды сточными водами населенных
пунктов и промышленными предприятиями данных городов.
175
Рисунок 194. Содержание аммиака, азота аммонийного,
азота нитратного и азота нитратного в воде Оби в 2008 г.
Рисунок 195. Содержание аммиака, азота аммонийного,
азота нитритного и азота нитратного в воде Иртыша
в 2008 г.
176
ft*
Рисунок 196- Содержание азота аммонийного в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.-правый берег)
'ад
Рисунок 197 - Содержание азота аммонийного
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2008 гг.
177
1^Я
Рисунок 198 — Содержание азота нитратного в воде Оби в
2004-2008 гг (п.б. - правый берег)
г«д
Рисунок 199 — Содержание азота нитратного
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2008 гг.
178
1
2004
2005
20Об
2007
Гад
2008
Рисунок 200 - Содержание азота нитратного в воде Оби в
2004-2008 гг. (п.б.- правый берег)
2004
2005
2006
Г°А
2007
2000
Рисунок 201 - Содержание азота нитратного
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2008 гг.
179
Кроме наличия в воде рек органических компонентов
также важным показателем, особенно для территории
ХМАО, является присутствие в воде нефтепродуктов.
Загрязнение водных объектов идет постоянно и обусловле¬
но различными источниками. Сюда относятся залповые
поступления нефти непосредственно в реки в результате
аварий на трубопроводах и нефтеналивных судах. В этих
случаях образуются сильные локальные загрязнения в виде
нефтяных пятен, которые, смещаясь по течению, постепен¬
но рассеиваются. Значительным источником загрязнения
также являются города Нижневартовск, Сургут, Нефте¬
юганск и др. Сброс нефтесодержащих сточных вод про¬
мышленными предприятиями, смыв нефтепродуктов с
производственных площадок и улиц обуславливает
поступление нефтепродуктов в реки. Главным поставщи¬
ком нефтепродуктов в Обь являются территории нефте¬
промыслов. Реки Бол. Юган, Бол. Салым, Тромъеган, Вах и
др. после своего впадения сразу дают резкое увеличение
содержания нефтепродуктов в р. Обь. Второй источник -
внутрипромысловые нефтепроводы, доставляющие нефть в
коллектор; они идут от кустов к коллектору обычно вдоль
дорог, соединяющих кусты с основными транспортными
магистралями. Третий источник нефтяного загрязнения
водосборов - магистральные трубопроводы, при их поры¬
вах образуются наиболее обширные поля загрязнений
(Калинин, Сороматин, 1999). ПДК нефтепродуктов для
рыбохозяйственных водоемов составляет 0,05 мг/дм3.
В двух пробах иртышской воды (створы 3 и 6) также отме¬
чено присутствие нефтепродуктов в количествах, равных
1,4-3,0 ПДК. Содержание нефтепродуктов в пробах воды
Оби в текущем году представлено на рисунке 202, а дина¬
мика загрязнения нефтепродуктами Оби и Иртыша в 2004-
2008 гг. представлена на рисунках 203 и 204.
180
Представленные данные свидетельствуют о практи¬
чески повсеместном загрязнении рек нефтепродуктами.
Содержание нефтепродуктов в воде Оби в 2008 году было
равно 3,0-3,4 ПДК. Данные, полученные в течение 2004-
2008 гг. показывают не только общую картину загрязнения
рек нефтепродуктами, но также на общем фоне наглядно
проявляются очаговые разливы нефтепродуктов. Так,
в 2006 году достаточно сильное нефтяное загрязнение
было отмечено в Оби на участке, расположенном ниже
впадения Иртыша (створ 1). В 2007 году очаг нефтяного
загрязнения располагался на Иртыше в районе Ханты-
Мансийска и ниже по течению после впадения Иртыша
в Обь в основном у левого берега Оби. В 2008 году очаго¬
вое загрязнение нефтепродуктами Иртыша было отмечено
в районе с. Демьянское (створ 6).
Створ 5 Створ 4 Створ 2 Створ 1 Створ 8
Рисунок 202 - Содержание нефтепродуктов в воде Оби в
2008 году.
181
2004
2005
2007
Гад
Рисунок 203 - Содержание нефтепродуктов в воде Оби в
2004-2008 гг. (п.б.- правый берег)
2004
2005
2007
гад
Рисунок 204- Содержание нефтепродуктов
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2008 гг.
182
Содержание калия в воде рек Обь и Иртыш в 2008 г.
достаточно равномерно и значительно ниже ПДК (50мг\л).
Как видно из таблицы 100, оно варьирует от 0,83 мг/л
(створ 5) до 2,83 мг/л (створы 1 и 3). Концентрация этого
элемента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки после
слияния с Иртышом) возрастает с 1,44 мг/л в 2004г до 2,83
в 2008 г. (рисунок 205).
Как видно из рисунка 206, содержание калия в ство¬
ре 1 (левый берег Оби после слияния с Иртышом) мини¬
мально в 2006 г. (0,53 мг/л) и максимально в 2007
(3,64 мг/л). Содержание натрия в воде рек Обь и Иртыш в
2008 г. также достаточно равномерно и значительно ниже
ПДК (120мг\л). Как видно из таблицы 100, оно варьирует
от 3,04 мг/л (створ 2) до 10,1 мг/л (створ 6). Концентрация
этого элемента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки
после слияния с Иртышом) минимальна в 2006 г. -
3,14 мг/л и максимальна в 2005г. - 8,37 мг/л (рисунок 207).
Рисунок 205 - Содержание калия в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
183
4
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Рисунок 206 - Содержание калия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 ее.
ю
2004
2005
2006
гад
2007
2008
Рисунок 207 - Содержание натрия в воде Оби
в 2004-2008 гг.(п.б. - правый берег)
184
Как видно из рисунка 208, содержание натрия дости¬
гает максимальных величин в створе 6 (р. Иртыш в районе
с. Демьянское) - 11,7 мг/л в 2005 и 2007 г., а также
14,2 мг/л в 2004 г.
Содержание магния в воде рек Обь и Иртыш в 2008 г.
достаточно равномерно и значительно ниже ПДК (40мг\л).
Как видно из таблицы 100, оно варьирует от 4,6 мг/л
(створ 4) до 12,8 мг/л (створ 6). Концентрация этого эле¬
мента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки после сли¬
яния с Иртышем) возрастает с 2,4 мг/л в 2006 г. до 9,0 мг/л
в 2008 г. (рисунок 209).
Как видно из рисунка 210, содержание магния в во¬
де реки Иртыш в створе 6 (район с. Демьянского) моно¬
тонно возрастает от 5,3 мг/л в 2005г до 12,8 мг/л в 2008 г.
20
15
10
5
О
2004
2005
2006
Год
2007
Створ б
Створ 3
Створ 1 (л.б.)
2008
Рисунок 208 - Содержание натрия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
185
12
10
8
«
4
2
0
2004
2005
2006
Г«Я
2007
2008
Рисунок 209 - Содержание магния в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
is
10
5
2004
2005
2006
2007
го*
2008
Рисунок 210 — Содержание магния в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
186
Содержание кальция в воде рек Обь и Иртыш в
2008 г. достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(180мг\л). Как видно из таблицы 100, оно варьирует от
10.7 мг/л (створ 2) до 18,7 мг/л (створ 6). Концентрация
этого элемента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки
после слияния с Иртышом) возрастает с 13,6 мг/л в 2004 г.
до 22,0 мг/л в 2005г (рисунок 211).
Как видно из рисунка 212 содержание кальция в воде
р. Иртыш достигает максимальных величин в створе 6
(район с. Демьянского) - 30,1 мг/л в 2005г., а также
20.8 мг/л в 2006г.
Содержание хлоридов в воде рек Обь и Иртыш в
2008 г. достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(300мг\л).
зо
*
10
о
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Рисунок 211 - Содержание кальция в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
187
35
30
25
20
15
10
5
0
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Рисунок 212 - Содержание кальция в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
12
10
8
6
4
2
0
2004
2005
2006
Год
2007
2004
Рисунок 213 - Содержание хлоридов в воде Оби
в 2004-2008 гг.(п.б. - правый берег)
188
Как видно из таблицы 100, оно варьирует от 5,54 мг/л
(створы 2 и 4) до 14,8 мг/л (створ 6). Концентрация хлори¬
дов в воде Оби в створе 1 (правый берег реки после слия¬
ния с Иртышом) возрастает с 5,3 мг/л в 2006 г. до 11,0 мг/л
в 2005 г. (рисунок 213).
Как видно из рисунка 214, содержание хлоридов
в реке Иртыш достигает максимальных величин в створе 6
(район с. Демьянского) - 21,6 мг/л в 2005 г., а также
17,9 мг/л в 2004г.
Содержание сульфатов в воде рек Обь и Иртыш
в 2008 г. неравномерно и ниже ПДК (100мг\л). Как видно
из таблицы 100, оно варьирует от 1,30 мг/л (створ 5)
до 11,1 мг/л (створ 3). Концентрация этого элемента в воде
Оби в створе 1 (правый берег реки после слияния с Ирты¬
шом) возрастает от 1,0 мг/л в 2007 г. до 49,0 мг/л в 2005 г.
(рисунок 215).
25
1
I
I
20
15
10
5
О
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Рисунок 214 - Содержание хлоридов в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
189
60
50
40
ВО
20
10
О
2004
2005 2006
Гоц
2007
2008
Рисунок 215- Содержание сульфатов в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
Как видно из рисунка 216 содержание сульфатов в
реке Иртыш достигает максимальных величин в створе 6
(район с. Демьянского) - 75,8 мг/л в 2005г., а также
69,9 мг/л в 2004 г.
Содержание гидрокарбонатов в воде рек Обь и Ир¬
тыш в 2008 г достаточно равномерно. Как видно из табли¬
цы 100, оно варьирует от 61,0 мг/л (створ 2) до 109,8 мг/л
(створ 6). Концентрация этого элемента в воде Оби в ство¬
ре 1 (правый берег реки после слияния с Иртышом) моно¬
тонно возрастает от 55 мг/л в 2004г до 91,5 мг/л в 2008г
(рисунок 217).
190
80
70
60
50
40
30
20
10
О
Рисунок 216 - Содержание сульфатов в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
120
100
80
60
40
20
0
Рисунок 217 - Содержание гидрокарбонатов в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
2008
2006
2007
2008
Год
191
120
100
80
60
40
20
0
2004
2005 2006
Год
2007
2008
Рисунок 218- Содержание гидрокарбонатов
в воде Иртыша (створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег)
в 2004-2008 гг.
з
2
1
2004
2005
2006
200?
Го* ***
Рисунок 219- Жесткость в воде Оби в 2004-2008 гг.
(п.б. - правый берег)
192
Как видно из рисунка 218, содержание гидрокарбона¬
тов в реке Иртыш достигает максимальных величин
в створе 6 (район с. Демьянского) - 109,8 мг/л в 2008г.,
а также 103,7 мг/л в 2007 г. Величины показателей жестко¬
сти в воде рек Обь и Иртыш в 2008 г. распределены доста¬
точно равномерно. Как видно из таблицы 100, они варьи¬
руют от 1,54 мгэкв/л (створ 2) до 2,74 мгэкв/л (створ 6).
Значения этого показателя в воде Оби в створе 1 (правый
берег реки после слияния с Иртышом) возрастает от
1,02 мгэкв/л в 2006 г. до 1,61 мгэкв/л в 2008 г. (рисунок 219).
Как видно из рисунка 220, величина показателя жест¬
кости в воде реки Иртыш достигает максимальных значений
в створе 6 (район с. Демьянского) - 2,74 мгэкв/л в 2008 г.
Постоянным и неотъемлемым компонентом воды Оби
и Иртыша является достаточно высокое содержание желе¬
за. Концентрация железа подвержена заметным сезонным
колебаниям. Обычно в водоемах с высокой биологической
продуктивностью в период летней и зимней стагнации за¬
метно увеличение концентрации железа в придонных слоях
воды. Осенне-весеннее перемешивание водных масс (гомо-
термия) сопровождается окислением Fe (II) в Fe (III) и вы¬
падением последнего в виде Fe(OH)3.
Результаты определения содержания железа в воде
Оби представлены на рисунке 221, а его динамика в тече¬
ние 2004-2008 гг. отображена на рисунках 222 и 223. Пре¬
дельно допустимое содержание железа в воде для рыбохо¬
зяйственных водоемов составляет 0,1 мг/дм3. Из представ¬
ленных результатов видно, что во всех пробах содержание
железа в воде Оби в 2008 году значительно превышает
ПДК. Аналогичные показатели получены и в пробах воды
Иртыша, где содержание железа в 10-14 раз выше ПДК.
Среднее содержание общего железа в воде Оби составило
2,22±0,468 мг/дм3, в воде Иртыша 1,21 ±0,276 мг/дм3.
193
>, МГ-9Ю//1
3
2
1
О
2004
2005 2006
Гоа
2007
2008
Рисунок 220 - Показатели жесткости воды в Иртыше
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
Рисунок 221 - Содержание железа в воде Оби в 2008 году.
194
5
2004
2005
2006
2007
Г°Д
2008
Рисунок 222 - Содержание железа в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.- правый берег)
2,5
2
1,5
1
0,5
0
2004
2005
2006
гад
2007
2008
Рисунок 223 - Содержание железа в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
195
Повышенное содержание железа наблюдается в бо¬
лотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с
солями гуминовых кислот - гуматами. Учитывая высокую
заболоченность территории водосбора Оби и Иртыша, вы¬
сокое содержание железа в воде рек на территории ХМАО
является как бы естественным природным фактором. Дина¬
мика содержания железа в воде Оби и Иртыша показывает,
что, начиная с 2007 года, наблюдается постоянное и повсе¬
местное увеличение содержания железа в воде обеих рек.
Являясь биологически активным элементом, железо в
определенной степени влияет на интенсивность развития фи¬
топланктона и качественный состав микрофлоры в водоеме.
Содержание железа в воде выше 1-2 мг/л значительно
ухудшает органолептические свойства, придавая ей непри¬
ятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для
использования в технических целях.
Очень важным показателем водоема является показа¬
тель pH воды. Значение pH воды может снижаться при по¬
падании в реки кислот или в сильно заросших водоемах,
когда в результате активной деятельности микроорганиз¬
мов выделяется много СО2. Снижение pH воды может так¬
же наблюдаться в результате гидролиза солей тяжелых ме¬
таллов. При окислении сульфидов получаются сульфаты
железа, меди, свинца и других металлов, которые гидроли¬
тически расщепляются. Воды обогащаются сульфатами ме¬
таллов и снижают pH за счет появившейся серной кислоты.
В сернокислых водах легко мигрирует большинство метал¬
лов, таких как алюминий, медь, цинк и т. д. Кислые и сла¬
бокислые воды образуются так же в результате разложения
органических веществ и поступления в воды угольной кис¬
лоты, фульвокислот, других органических кислот. В таких
водах легко мигрируют металлы в форме бикарбонатов и
комплексных соединений с органическими кислотами.
196
Также осажденные тяжелые металлы могут активно пере¬
ходить в воду при снижении pH воды значительно меньше
7 (Никаноров, 1989).
Динамика изменения pH воды Оби и Иртыша пред¬
ставлена на рисунках 224 и 225.
Как видно из представленных графиков, начиная с
2004 года и по 2007 год, происходило постепенное и по¬
всеместное снижение показателя pH воды Оби и Иртыша
на всех обследованных участках рек. В целом, по содержа¬
нию водородных ионов вода Оби и Иртыша является
нейтральной, но, начиная с 2006 года, были получены про¬
бы воды с показателем pH меньше 6,5. В 2007 году на
входных створах Оби (створы 4,5) водородный показатель
снизился до 6,12 и 6,2, соответственно. При pH ниже 6,5
вода характеризуется как слабокислая. В 2008 году показа¬
тель pH воды увеличился в щелочную сторону, приближа¬
ясь к исходным показателям 2004 года. Изменение водо¬
родного показателя воды может самым непосредственным
образом влиять на характер и степень миграции тяжелых
металлов между донными отложениями и водой.
Тяжелые металлы являются постоянными компонен¬
тами воды Оби и Иртыша. Термин «тяжелые металлы», ха¬
рактеризующий широкую группу загрязняющих веществ,
получил в последнее время значительное распространение.
В различных научных и прикладных работах авторы по-
разному трактуют значение этого понятия. В связи с этим
количество элементов, относимых к группе тяжелых ме¬
таллов, изменяется в широких пределах. В качестве крите¬
риев принадлежности используются многочисленные ха¬
рактеристики: атомная масса, плотность, токсичность, рас¬
пространенность в природной среде, степень вовлеченно¬
сти в природные и техногенные циклы.
197
w
7Л
2004
200S
2007
Гоа
Рисунок 224 - Изменение pH воды Оби
в период 2004-2008 гг. (п.б.-правый берег)
9
2004
2005
200$
2007
Гад
2008
Рисунок 225 — Изменение pH в воде Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
198
В некоторых случаях под определение «тяжелых метал¬
лов» попадают элементы, относящиеся к хрупким (напри¬
мер, висмут) или металлоидам (например, мышьяк).
Согласно сведениям, представленным в "Справочнике по
элементарной химии" под ред. А.Т.Пилипенко (1977), к
тяжелым металлам отнесены элементы, плотность которых
более 5 г/см3. Формально определению тяжелые металлы
соответствует большое количество элементов. Однако, по
мнению исследователей, занятых практической деятельно¬
стью, связанной с организацией наблюдений за состоянием
и загрязнением окружающей среды, соединения этих эле¬
ментов далеко не равнозначны как загрязняющие вещества.
Поэтому во многих работах происходит сужение рамок
группы тяжелых металлов, в соответствии с критериями
приоритетности, обусловленными направлением и специ¬
фикой работ. Так, в ставших уже классическими работах
Ю.А. Израэля в перечне химических веществ, подлежащих
определению в природных средах на фоновых станциях в
биосферных заповедниках, в разделе тяжелые металлы по¬
именованы Pb, Hg, Cd, As (Мур, Рамамурти,1987).
Количественное содержание и соотношение тяжелых
металлов в воде Оби и Иртыша в 2008 году представлено
на рисунке 226. Как показывают представленные данные,
содержание ряда элементов, таких как медь, цинк, марга¬
нец, кадмий, алюминий, в воде Оби и Иртыша близки по
значениям и не имеют существенных отличий. При этом
установлено, что в пробах обской воды несколько выше
содержание никеля, свинца, хрома и мышьяка.
Если в пробах воды Иртыша содержание вышена¬
званных элементов не превышало ПДК, в обской воде содер¬
жание никеля составляло до 3,1 ПДК, свинца до 3,5 ПДК.
Кроме указанных элементов в воде обеих рек отмечено повы¬
шенное содержание алюминия, меди, цинка, марганца, ртути.
199
Mfto
1
0,1
0.01
Рисунок 226 - Содержание тяжелых металлов
в воде Оби и Иртыша в 2008 г.
Источниками загрязнения вод тяжелыми металлами
служат сточные воды гальванических цехов, предприятий
горнодобывающей, черной и цветной металлургии, маши¬
ностроительных заводов. Тяжелые металлы входят в состав
удобрений и пестицидов и могут попадать в водоемы вме¬
сте со стоком с сельскохозяйственных угодий.
Наиболее характерными загрязнителями воды Оби и
Иртыша являются медь, свинец, цинк, марганец, ртуть. На
рисунке 227 представлено содержание меди в створах Оби.
Наиболее высокое содержание отмечено на входном створе
обследованного участка реки, которое составляло
0,013 мг/л, а наименьшее содержание в створе 2 перед впа¬
дением Иртыша - 0,003 мг/л. В среднем содержание меди в
воде Оби составило 0,0068±0,0037 мг/л, в Иртыше -
0,013±0,009 мг/л. Предельно допустимая концентрация
200
меди для рыбохозяйственных водоемов равна 0,001 мг/л.
Наиболее высокое содержание меди установлено в Иртыше
перед впадением в Обь, равное 20 ПДК.
Медь - один из важнейших микроэлементов. Физио¬
логическая активность меди связана главным образом с
включением ее в состав активных центров окислительно¬
восстановительных ферментов. Недостаточное содержание
меди в почвах отрицательно влияет на синтез белков, жи¬
ров и витаминов и способствует бесплодию растительных
организмов. Медь участвует в процессе фотосинтеза и вли¬
яет на усвоение азота растениями. Вместе с тем, избыточ¬
ные концентрации меди оказывают неблагоприятное воз¬
действие на растительные и животные организмы.
Содержание меди в природных пресных водах может
колебаться от 2 до 30 мкг/л, в морских водах - от 0.5 до
3.5 мкг/л. Повышенные концентрации меди (до нескольких
граммов в литре) характерны для кислых рудничных вод.
мг/л о 1
0,01
0 001
Створ 5 Створ 4 Створ 2 Створ 1 Створ 8
Створы Оби
Рисунок 227 - Содержание меди в воде Оби в 2008 году.
201
Основным источником поступления меди в природ¬
ные воды являются сточные воды предприятий химической
и металлургической промышленности, шахтные воды, а
также альдегидные реагенты, используемые для уничтоже¬
ния водорослей. В подземных водах содержание меди обу¬
словлено взаимодействием воды с горными породами, со¬
держащими ее (халькопирит, халькозин, ковеллин, борнит,
малахит, азурит, хризаколла, бротантин).
В целом можно отметить, что, начиная с 2005 года,
прослеживается определенная тенденция снижения данно¬
го элемента в водной среде обеих рек, но при этом также
отчетливо видно, что более высокое содержание меди в во¬
де отмечено на входных створах как в Оби, так и на Ирты¬
ше (рисунки 228 и 229). Это говорит о том, что источники
поступления данного элемента в водную среду расположе¬
ны за пределами округа, а поступление на территорию
округа обеспечивается путем трасграничного водного пе¬
реноса с сопредельных территорий.
На рисунке 230 представлено содержание свинца в
воде створов Оби в 2008 г. В среднем, содержание данного
элемента в воде Оби составило 0,0175±0,009 мг/л.
Предельно допустимая концентрация свинца в водной сре¬
де составляет 0,006 мг/л. Наибольшая концентрация его
в Оби достигается в 2005г (рисунок 231). В пробах воды из
Иртыша максимальное содержание свинца также прихо¬
дится на 2005 г.: 0,081 мг/л (створ 1) и 0,068 мг/л (створ 3)
(рисунок 232).
Существенными факторами понижения концентрации
свинца в воде является адсорбция его взвешенными веще¬
ствами и осаждение с ними в донные отложения. В числе
других металлов свинец извлекается и накапливается гид-
робионтами.
202
2006
2007
Рисунок 228 - Содержание меди в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.- правый берег)
2004
2005
2006
2007
Гад
Рисунок 229 - Содержание меди в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
203
Створы Оби
Рисунок 230 - Содержание свинца в воде Оби в 2008 году.
Рисунок 231- Содержание свинца в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.- правый берег)
204
•д§
•,м
|,м
м«
Год
Рисунок 232 — Содержание свинца в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
Свинец находится в природных водах в растворенном
и взвешенном (сорбированном) состояниях. В растворен¬
ной форме встречается в виде минеральных и органомине¬
ральных комплексов, а также простых ионов, в нераство¬
римой - главным образом в виде сульфидов, сульфатов и
карбонатов.
В речных водах концентрация свинца может коле¬
баться от десятых долей до единиц микрограммов в 1 лит¬
ре. Даже в воде объектов, прилегающих к районам полиме¬
таллических руд, концентрация его редко достигает десят¬
ков миллиграммов в 1 л. Лишь в хлоридных термальных
водах концентрация свинца иногда достигает нескольких
миллиграммов в 1 литре.
Влияние свинца на здоровье людей происходит при
поступлении свинца с пищей и водой. Свинец накаплива-
205
ется в теле, в костях и поверхностных тканях. Этот элемент
влияет на почки, печень, нервную систему и органы крово¬
образования.
Также следует отметить повсеместно высокое содер¬
жание марганца в воде обследованных рек. В Оби концен¬
трация этого элемента повышалась до 9,7 ПДК, в Иртыше
- до 9,3. ПДК марганца для рыбохозяйственных водоемов
составляет 0,01 мг/л. Распределение марганца на обследо¬
ванном участке Оби в 2008 г. представлено на рисунке 233.
Наиболее высокое содержание данного элемента отмечено
в районе г. Нижневартовска, а далее наблюдается посте¬
пенное его снижение.
Как видно из рисунка 234, максимальная концентра¬
ция этого элемента в воде р. Обь наблюдалась в 2007 -
0,071 мг/л (створ 1). Что касается Иртыша, то содержание
этого элемента было самым высоким в створе 6 -
0,089 мг/л (2008г) и в створе 3 - 0,093 мг/л (рисунок 235).
Створы Оби
Рисунок 233 - Содержание марганца в воде Оби
в 2008 году.
206
Пи
Рисунок 234 - Содержание марганца в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б. - правый берег)
гъд
Рисунок 235 - Содержание марганца в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
207
Понижение концентрации ионов марганца в природ¬
ных водах происходит в результате окисления Мп(И) до
Мп02 и других высоковалентных оксидов, выпадающих в
осадок. Концентрация растворенных соединений марганца
понижается вследствие утилизации их водорослями.
В речных водах содержание марганца может коле¬
баться от 1 до 160 мкг/л, среднее содержание в морских
водах обычно составляет 2 мкг/л. Концентрация этого эле¬
мента в поверхностных водах подвержена сезонным коле¬
баниям.
Факторами, определяющими изменения концентра¬
ций марганца, являются соотношение между поверхност¬
ным и подземным стоком, интенсивность потребления его
при фотосинтезе, разложение фитопланктона, микроорга¬
низмов и высшей водной растительности, а также процес¬
сы осаждения его на дно водных объектов.
Роль данного элемента в жизни высших растений и
водорослей водоемов весьма велика. Марганец способ¬
ствует утилизации С02 растениями, чем повышает интен¬
сивность фотосинтеза, участвует в процессах восстановле¬
ния нитратов и ассимиляции азота растениями. Марганец
способствует переходу активного Fe(II) в Fe(III), что
предохраняет клетку от отравления, ускоряет рост орга¬
низмов и т.д. Важная экологическая и физиологическая
роль марганца вызывает необходимость изучения и рас¬
пределения этого элемента в природных водах.
На рисунке 236 показано содержание цинка в воде
Оби в 2008г. Предельно допустимая концентрация цинка
для рыбохозяйственных водоемов составляет 0,01 мг/л.
В среднем содержание цинка в воде Оби составило
0,015±0,01 мг/л, в Иртыше - 0,004 мг/л. В пробе воды, взя¬
той в районе г. Нижневартовска отмечено несколько по¬
вышенное содержание цинка, равное 3,5 ПДК.
208
Рисунок 236 - Содержание цинка в воде Оби в 2008 году.
На рисунках 237 и 238 представлена динамика
содержания цинка в воде Оби и Иртыша в 2004-2008.
За наблюдаемый период наиболее существенное повыше¬
ние содержания данного элемента в воде произошло в 2007
году, когда содержание его на входном створе Оби соста¬
вило 10,8 ПДК, чего не отмечалось в предыдущие годы.
В 2008 году опять отмечено снижение присутствия цинка в
воде до показателей предыдущих лет. В воде Иртыша кон¬
центрация этого элемента также достигла максимальных
величин (в 2007г-0,037 мг/л (створ 1) и 0,030 мг/л (створЗ).
В речных водах концентрация цинка может колебать¬
ся от 3 до 120 мкг/л, в морских - от 1.5 до 10 мкг/л. Содер¬
жание в рудных и особенно в шахтных водах с низкими
значениями pH может быть значительным.
Цинк относится к числу активных микроэлементов,
влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то
же время многие соединения цинка токсичны, прежде все¬
го, его сульфат и хлорид.
209
Год
Рисунок 237 - Содержание цинка в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б,- правый берег)
■Ъд
Рисунок 238 - Содержание цинка в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
210
В отличие от цинка, содержание в воде Оби и Ирты¬
ша никеля (рисунки 239 и 240), начиная с 2006 года, про¬
должает расти без явной тенденции на снижение.
2005
2007
ГСП
Рисунок 239 - Содержание никеля в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.-правый берег)
гад
Рисунок 240 - Содержание никеля в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
211
Содержание в воде алюминия, напротив, за послед¬
ние два года проявляет явную тенденцию на уменьшение
(рисунки 241-242).
2007
ГОД
Рисунок 241 - Содержание алюминия в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.-правый берег)
гоп
Год
Рисунок 242 - Содержание алюминия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
212
А вот загрязение воды Оби и Иртыша свинцом имеет
ярко выраженный очаговый характер (рисунки 231 и 232).
В 2005 году в районе г. Ханты-Мансийска были отмечены
случаи повышения содержания в воде свинца до высоких
величин, достигающих 13 ПДК. На протяжении последних
лет больше подобных случаев загрязнение свинцом водных
объектов не отмечалось. Подобный спорадический харак¬
тер прослеживается при загрязнении воды Оби и Иртыша
ртутью (рисунки 243 - 244). Отдельные случаи повышенно¬
го содержания ртути были отмечены в 2004 году в Оби, в
2004 и 2007 гг. в Иртыше.
Но, поскольку, ртуть относится к элементам 1 класса
опасности, её предельно допустимая концентрация в воде
должна составлять не более 0,00001 мг/л. Содержание рту¬
ти в воде Оби было равно 10 ПДК, в Иртыше - до 18 ПДК.
Таким образом, в водных экосистемах Оби и Иртыша на
территории Ханты-Мансийского автономного округа сложи¬
лись условия, при которых в воде будут возрастать или оста¬
ваться на высоком уровне содержание продуктов деградации
органических веществ (азот аммонийный, азот нитритный и
азот нитратный), на фоне повсеместного загрязнения воды рек
нефтепродуктами возможны очаговые загрязнения в виде пя¬
тен и разливов с высоким содержанием нефтепродуктов в во¬
де. Содержание железа в воде, по-прежнему, будет оставаться
высоким, поскольку заболоченность местности является при¬
родной особенностью данного региона. Очевидно, что будут
присутствовать в различных количествах тяжелые металлы,
содержание и распределение по водному объекту которых бу¬
дет зависеть от расположения и интенсивности источника.
Так, например, содержание в воде меди трудно прогнозиро¬
вать, поскольку источники поступления данного элемента, по-
видимому, расположены за пределами ХМАО. Не исключены
случаи очагового загрязнения рек свинцом и ртутью.
213
2004
200S
2007
Год
Рисунок 243 - Содержание ртути в воде Оби
в 2004-2008 гг. (п.б.-правый берег)
2004
200$
2006
2007
2006
ПОД
Рисунок 244 - Содержание ртути в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, левый берег) в 2004-2008 гг.
214
2.14.5. Определение тяжелых металлов
в донных отложениях
В донных отложениях было проведено определение со¬
держания хрома, свинца, железа, алюминия, марганца, нике¬
ля, цинка, меди, кадмия, ванадия, ртути и нефтепродуктов,
всего 12 показателей. Результаты исследования представлены
в таблице 101. На рисунках 245 и 246 представлено содержа¬
ние отдельных элементов в створах Оби и Иртыша.
Как видно из представленных данных, по количе¬
ственному содержанию в донных отложениях Оби и Ир¬
тыша преобладают железо, алюминий и марганец. В мини¬
мальных количествах обнаруживаются кадмий и ртуть.
Согласно существующим нормативам, из представлен¬
ных элементов ограничению подлежит содержание свинца,
марганца, никеля, цинка, меди, ванадия, ртути (Никитин и др.,
1990). Содержание свинца в донных отложениях не должно
превышать 20,0 мг/кг. Содержание данного элемента в донных
отложениях Оби в среднем составило 6,52±3,9 мг/кг, в донных
отложениях Иртыша 2,22 ± 0,007 мг/кг, то есть существенно
ниже предельно допустимой концентрации. Предельно допу¬
стимая концентрация марганца в донных отложениях состав¬
ляет 1500 мг/кг. Из полученных результатов следует, что со¬
держание марганца в донных отложениях Оби в среднем рав¬
но 383,66±102,33 мг/кг, а в иртышских донных отложениях
460,05±67,95 мг/кг. Содержание никеля в донных отложениях
рек существенно превышало ПДК, которое составляет
4,0 мг/кг. В донных отложениях Оби содержание никеля в
среднем равно 21,18±5,19 мг/кг. Содержание никеля в пробах
донных отложений Оби варьировало от 7,0 ПДК в створе №1
до 3,05 ПДК в створе №8, но, несмотря на существенные коле¬
бания, содержание никеля во всех пробах оставалось повы¬
шенным.
215
п МП N
I
Л1 v
Рисунок 245 - Содержание тяжелых металлов
в донных отложениях Оби.
л V
S
Рисунок 246 - Содержание тяжелых металлов
в донных отложениях Иртыша
216
217
Таблица 101
Результаты анализа донных отложений р. Обь, р. Иртыш, мг/кг.
№
п./п.
Место отбора пробы
Содержание, мг/кг
Сг
РЬ
Мп
Ni
Си
Zn
Cd
Fe
AI
V
Hg
Нефть
1
Створ 1, пойма р. Обь
ниже слияния с Ирты¬
шем, левый берег
45,1
3,32
417,2
27,8
33,3
46,4
<0,01
1067,6
14600
170,6
0,100
0,140
2
Створ 2, пойма р. Обь до
слияния с Иртышом, ле¬
вый берег
30,0
4,46
400,2
24,3
12,2
24,4
<0,01
9186,2
16900
132,2
0,085
0,106
3
Створ 3, пойма р. Иртыш
до слияния с Обью
30,1
2,21
412,0
28,8
11,2
34,1
<0,01
8484,2
12000
115,2
0,050
0,100
4
Створ 4 , р. Обь, правый
берег. Нижневартовск
16,6
11,0
521,0
20,8
1U
37,5
<0,01
19434,5
11300
42,7
0,010
<0,05
5
Створ 5 , р. Обь, н.п.
Соснино (входной
створ), левый берег
32,3
10,5
335,0
20,8
5,56
28,6
<0,01
17878,9
11300
96,0
0,075
0,750
6
Створ 6 ,р. Иртыш, н.п.
Демьянка
18,7
2,22
508,1
17,3
8,33
30,7
<0,01
18181,8
8540
121,6
0,075
0,180
7
Створ 8 , пойма р. Обь,
конечный створ
12,6
3,31
244,9
12,2
2,78
17,2
<0,01
8875,9
10100
49,3
<0,05
0,140
В донных отложениях Иртыша содержание никеля в сред¬
нем составило 23,05±8,13 мг/кг, что также существенно
выше ПДК. В створе с. Демьянского (створ 6) содержание
никеля было равно 4,3 ПДК, в пробе донных отложений в
районе г. Ханты-Мансийска (створ 3) - 7,2 ПДК.
Также в донных отложениях Оби и Иртыша было от¬
мечено довольно высокое содержание меди. ПДК меди в
донных отложениях составляет 3 мг/кг. В донных отложе¬
ниях Оби концентрация меди в среднем была равна
12,99±12,0 мг/кг, Иртыша - 9,77±2,40 мг/кг. В обских дон¬
ных отложениях отмечались довольно значительные коле¬
бания содержания меди от 33,3 мг/кг (11 ПДК) в створе №1
до 2,78 мг/кг в створе №8. В донных отложениях Иртыша
концентрация меди составила 2,8-3,7 ПДК.
В ряде проб имеет место повышенное содержание
цинка. ПДК данного элемента для донных отложений со¬
ставляет 23 мг/кг. Концентрация цинка в донных отложе¬
ниях Оби в среднем составила 30,82±11,39 мг/кг, в донных
отложениях Иртыша 32,4±2,40 мг/кг. В пробах донных от¬
ложений Оби превышение ПДК цинка составило 1,06 -
2,02 раза, в донных отложениях Иртыша - 1,3-1,48 раза.
В одной пробе донных отложений Оби (створ №1)
установлено повышенное содержание ванадия, равное
170,6 мг/кг при ПДК ванадия 150 мг/кг. Во всех остальных
пробах из Оби и Иртыша содержание ванадия не превыша¬
ло ПДК.
Во всех исследованных пробах донных отложений
было установлено присутствие нефтепродуктов в различ¬
ных количествах. Содержание нефтепродуктов в донных
отложениях Оби в среднем составило 0,45±0,31 мг/кг, в
донных отложениях Иртыша 0,14±0,06 мг/кг. Наиболее вы¬
сокое содержание нефтепродуктов в донных отложениях
218
установлено на входном створе Оби (створ №5) в районе
н.п. Соснино - 0,750 мг/кг.
По количественному содержанию в донных отложе¬
ниях Оби и Иртыша существенно выделяются железо и
алюминий. Содержание железа в донных отложениях Оби
составило 11288,62±6700,71 мг/кг, в Иртыше
10270,0±6857,24 мг/кг.
Алюминия в донных отложениях Оби в среднем со¬
держалось 12840,0±2523,2 мг/кг, в иртышских донных от¬
ложениях 10270,0±2446,6 мг/кг. В целом же соотношение
тяжелых металлов в донных отложениях Оби и Иртыша
сходно и не имеет существенных различий.
2.14.6. Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне
Согласно СанПиН 2.3.2. 1078-01 («Гигиенические...»,
2001), предельно допустимые концентрации (ПДК) содер¬
жания тяжелых металлов в рыбе нормируются по четырем
элементам, а именно: свинец - не более 1.0 мг/кг, мышьяк
- не более 1.0 мг/кг, ртуть - не более 0.3 мг/кг и кадмий -
не более 0.2 мг/кг. В наших исследованиях дополнительно
представлены элементы, содержание которых не ограничи¬
вается требованиями СанПиНа: хром, марганец, никель,
медь, цинк, железо, алюминий, ванадий. Для исследования
были взяты образцы мышечной ткани рыбы следующих
видов: щука, язь, плотва, ерш, пелядь, налим, карась,
окунь. Для получения более объективных результатов не¬
которые виды рыбы дублировались в зависимости от места
их отлова. Например, такие наиболее распространенные
виды рыбы, как щука, язь, плотва были отловлены в реках
Обь и Иртыш. В таблице 102 представлены результаты ис¬
следования проб рыбы, выловленной в Оби и Иртыше. Как
показывают полученные результаты, содержание основных
219
элементов, регламентируемых требованиями СанПиНа,
значительно ниже предельно допустимых концентраций.
Самое высокое содержание свинца установлено в мышеч¬
ной ткани щуки, выловленной в Иртыше - 0,537 мг/кг при
ПДК не выше 1,0 мг/кг. Несколько ниже содержание свин¬
ца в мышечной ткани налима - 0,482 мг/кг. В среднем, со¬
держание свинца в мышечной ткани ихтиофауны Оби и
Иртыша составило 0,281±0,1353 мг/кг. Содержание кадмия
в рыбе Оби и Иртыша, в целом, на порядок ниже ПДК. В
среднем, содержание кадмия было равно 0,0093 мг/кг при
ПДК не выше 0,2 мг/кг. Содержание ртути в мышечной
ткани рыбы также минимально и, в среднем, составило
0,032±0,023 мг/кг при ПДК 0,3 мг/кг.
Следует отметить, что содержание тяжелых металлов
в ихтиофауне, обитающей в реках Обь и Иртыш, суще¬
ственно ниже величин, предусмотренных требованиями
СанПиН 2.3.2. 1078-01, следовательно, использование дан¬
ной рыбы в пищу населению не противоречит действую¬
щим санитарным нормативам.
220
Таблица 102
Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне Оби и Иртыша, мг/кг сыр. массы
№
п.п.
Вид
рыбы
Место от-
лова
Содержание, мг/кг
Саг
РЬ
Мп
Ni
Zn
Си
Cd
Fe
А1
V
Hg
1
Щука,
Иртыш,
Демьянское
0,403
0,537
0,527
0,204
5,71
0,727
0,010
31,4
13,5
0,847
0,0310
2
Язь,
Иртыш,
Демьянское
0,254
0,169
0,256
0,153
6,53
0,810
0,002
12,9
17,0
0,753
0,0291
3.
Плотва,
Обь
0,479
0,355
0,607
0,354
4,89
0,320
<0,001
11,3
12,6
0,534
0,0163
4
Ерш,
Обь
0,440
0,303
0,338
0,507
10,56
0,485
0,001
10,9
13,1
0,329
0,0110
5
Пелядь,
Обь
0,384
0,213
0,305
0,128
4,70
0,725
0,002
16,6
11,6
0,371
0,0350
6
Язь,
Обь
0,154
0,171
0,302
0,211
3,34
0,835
0,022
10,2
12,9
0,262
0,0090
7
Налим,
Обь
0,559
0,482
0,507
0,419
4,17
1,310
0,010
11,2
18,9
0,922
0,0410
8
Щука,
Обь
0,126
0,223
0,337
0,210
3,04
0,613
0,011
6,52
8,45
0,365
0,0510
9
Карась,
Обь
0,245
0,175
0.352
0,328
3,90
0,790
0,005
12,4
11,5
0,247
0,0090
10
Окунь,
Обь
0,366
0,186
0,365
0,164
5,71
0,745
0,029
9,64
13,1
0,358
0,0830
2.14.7.И тоги мониторинговых исследований 2008 года
1. Представлены результаты комплексного экологи¬
ческого обследования рек Оби и Иртыша в границах Хан¬
ты-Мансийского автономного округа - Югры. Исследова¬
ниям подверглись вода, донные отложения рек и поймен¬
ные грунты, а также основные виды рыб, обитающих в
этих реках. В исследованных объектах определены основ¬
ные химические показатели, содержание тяжелых метал¬
лов, нефтепродуктов, а также содержание техногенных ра¬
дионуклидов - 90Srn 137Cs.
2. Основными элементами, ухудшающими качество
воды в Оби и Иртыше в 2008 году, являются нефтепродук¬
ты и некоторые тяжелые металлы. Их содержание в воде
Иртыша составило: нефтепродуктов - 1,4 - 3,0 ПДК; желе¬
за - 10,1 -14 ПДК; меди - 6 - 20 ПДК; цинка - 1,0-1,9 ПДК;
марганца - 8,9 - 9,3 ПДК; ртути - 15- 18 ПДК. В отдель¬
ных пробах повышено содержание алюминия - 1,6 ПДК,
азота нитритного - 5,0 ПДК. В воде Оби присутствовали:
нефтепродукты - 3,0 - 3,4 ПДК; железо - 17,5 - 29,6 ПДК;
медь - 3,0 - 13,0 ПДК; цинк - 1,7-7,0 ПДК; никель - 2,1-
3,1 ПДК; свинец - 2,3 - 3,5 ПДК; марганец - 4,8 - 9,7 ПДК;
ртуть - 10 ПДК, азота аммонийного - 1,2 ПДК, азота нит¬
ритного - 9 ПДК.
3. Учитывая динамику и тенденции изменения хими¬
ческого состава воды за последние пять лет, можно конста¬
тировать, что в водных экосистемах Оби и Иртыша на тер¬
ритории Ханты-Мансийского автономного округа сложи¬
лись условия, при которых в воде будут возрастать или
оставаться на высоком уровне содержание продуктов де¬
градации органических веществ (азот аммонийный, азот
нитритный и азот нитратный). На фоне повсеместного за¬
грязнения воды рек нефтью возможны очаговые загрязне¬
222
ния в виде пятен и разливов с высоким содержанием
нефтепродуктов в воде. Содержание железа в воде, по-
прежнему, будет оставаться высоким, поскольку природ¬
ной особенностью данного региона является заболочен¬
ность местности. Очевидно, что будут присутствовать в
различных количествах тяжелые металлы, содержание и
распределение по водным объектам которых будет зави¬
сеть от расположения и интенсивности их источника.
4. В донных отложениях Оби установлено повышен¬
ное содержание никеля до 3,0 - 7,0 ПДК, меди — 1,8 —
11,1 ПДК, цинка - 1,1 - 2,0 ПДК. В донных отложениях
Иртыша содержание никеля составило 4,3 - 7,2 ПДК, меди
- 2,8 - 3,7 ПДК, цинка - 1,3 - 1, 5 ПДК. Содержание
нефтепродуктов в донных отложениях Оби в среднем со¬
ставило 0,45±0,31мг/кг, в донных отложениях Иртыша
0,14±0,06 мг/кг.
5. Содержание тяжелых металлов в рыбе, выловлен¬
ной в 2008 году в реках Обь, Иртыш, а также во всех водо¬
емах, существенно ниже величин, предусмотренных требо¬
ваниями СанПиН 2.3.2. 1078-01.
6. Уровни содержания 90Sr и 137Cs в воде Оби и Ир¬
тыша в 2008 г оказались самыми низкими за все предыду¬
щие годы наблюдений с 2004 по 2008 гг. Объемные актив¬
ности радионуклидов в воде уменьшались по течению рек:
в Иртыше с 0,21 до 0,12 Бк/м3 по 137Cs и с 35,0 до
29,0 Бк/м3 по 90Sr; в Оби - с 0,18 (входной створ в Соснино)
до 0,13 Бк/м3 (створ №2 перед слиянием Оби и Иртыша) по
137Cs (с повышением до 0,24 Бк/м3 в створах №1 и до
0,91 Бк/м3 в створе №8 после слияния исследуемых рек), по
90Sr- с 20,5 (входной створ в Соснино) до 10,5 Бк/м3 (створ
№2 перед слиянием этих рек). Объемные активности ради¬
онуклидов в воде Оби и Иртыша на два-три порядка вели¬
чин ниже установленного уровня вмешательства.
223
7. Выполнена оценка интегральных запасов радио¬
нуклидов в пойме Оби на участке от границы с Томской
областью (Соснино) до Ханты-Мансийска (длина участка
~540 км) и на участке ниже устья Иртыша длиной 65 км, а
также на Иртыше от устья р. Демьянки до Ханты-
Мансийска (длина участка ~297 км). Запасы радионукли¬
дов в пойме рек составили: 2,2 ТБк по l37Cs и 11 ТБк по
90Sr - в пойме Оби, а также 0,92 ТБк по ,37Cs и 2,3 ТБк по
90Sr в пойме Иртыша. Оценка запасов по результатам
исследований 2008 г оказалась выше оценок 2007 года,
и близкой к средним значениям за все годы наблюдений
с 2004 по 2008.
8. Содержание радионуклидов в ихтиофауне соответ¬
ствует санитарным нормам. Наиболее высокое содержание
90Sr зафиксировано в окуне - 24,7 Бк/кг и карасе -
13,5 Бк/кг, что гораздо ниже уровня 100 Бк/кг, установлен¬
ного для 90Sr санитарными нормами. Максимальное содер¬
жание 137Cs зафиксировано в карасе - 10,4 Бк/кг, что также
значительно ниже установленного для 137Cs уровня, равно¬
го 130 Бк/кг.
2.15. Накопление, распределение, миграция ^Sr, 137Cs,
тяжелых металлов и других химических токсикантов
в реках Иртыш, Обь и в их пойме. 2009г.
2.15.1.0ценкауровней содержания и расчет годовых
стоков 90Sr и mCs в воде рек Иртыш и Обь в границах
Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты определения содержания 90Sr и 137Cs
в воде исследованных створов Оби и Иртыша в 2009 г.
приведены в таблице 103.
Таблица 103
Содержание 90Sr и l37Cs в воде Оби и Иртыша в 2009 г.
Место отбора проб
Содержание
90Sr, Бк/л
137Cs, Бк/л
Створ 1, р. Обь
0,020±0,002
0,0012±0,0004
Створ 2, р. Обь
0,0173±0,0003
0,0012±0,0004
Створ 3, р. Иртыш
0,0288±0,0019
0,000415±0,0001
Створ 4, р,Обь,
г.Нижневартовск
0,0168±0,0006
0,0021±0,001
Створ 5, р. Обь,
с. Соснино
0,154±0,002
0,001 ±0,0004
Створ 6, р. Иртыш,
с.Демьянское
0,0305±0,0005
0,0015±0,0005
Створ 8, р. Обь
0,0192±0,0009
0,0043±0,0013
Измеренные в 2009 г. значения объемных активностей
радионуклидов в Оби и Иртыше на два-три порядка величин
ниже санитарно-гигиенических норм, установленных для
населения. В соответствии с («Нормы ...»,1999) уровень
вмешательства по 90Sr для воды равен 5000 Бк/м3 (5 Бк/л).
225
Объемная активность радионуклидов в атмосферных
выпадениях на территории ХМ АО составляла: по 137Cs -
в диапазоне от 5,3±1,2 Бк/м3 до 6,7± 1,0 Бк/м3, по 90Sr -
в диапазоне от 15,0+7,0 Бк/м3 до 110,0±36,0 Бк/м3. Зареги¬
стрированные в 2009 г величины объемной активности во¬
ды в исследованных створах рек близки к приведенным
значениям концентраций радионуклидов в атмосферных
выпадениях.
Изменение содержания радионуклидов в воде иссле¬
дуемых створов Оби и Иртыша приведено на рисунке 247.
Представленные графики иллюстрируют постепенное сни-
жение объемной активности Cs и Sr в воде по течению
обеих рек.
Отметим, что наиболее существенный спад величина
объемной активности претерпевает для 90Sr на участке
между створами №5 (Соснино) и №4 (Нижневартовск).
В меньшей степени такой спад отмечается для 137Cs в
Иртыше, поскольку он соответствует более протяженному
участку реки. Среди особенностей концентрационного
профиля следует указать существенное возрастание в не¬
сколько раз содержания 137Cs в воде в створе №8 после
слияния с Иртышом. Такое поведение радионуклидов в во¬
де отмечалось и в предыдущих исследованиях, свидетель¬
ствуя о дренировании радионуклидов из поймы в месте
слияния рек. Гидродинамика водных потоков в месте слия¬
ния двух рек имеет свои особенности, вызывая усиление
аллювиальной активности, особенно в годы с повышенным
водным стоком. В 2009 году содержание I37Cs в воде после
слияния исследованных рек увеличилось в четыре раза,
однако для 90Sr такого повышения не отмечено.
Изменение отношения объемных активностей радио¬
нуклидов 90Sr/l37Cs в пробах воды Оби и Иртыша приведе¬
но на рисунке 248.
226
(а)
(б)
Рисунок 247 - Содержание радионуклидов в воде Оби (а)
и Иртыша (б) в 2009 году.
227
Рисунок 248 - Отношение объемных активностей
радионуклидов 90Sr/I37Cs в пробах воды из Оби и Иртыша
Наблюдаемые отношения 90Sr/137Cs в пробах Обской
воды были значительно выше на входном створе №5 (Сос-
нино) и этот показатель резко уменьшался более чем на
порядок уже в створе №4 (Нижневартовск). В дальнейшем,
по течению Оби отношение 90Sr/,37Cs практически остава¬
лось на одном уровне, и после слияния с Иртышем снова
резко уменьшалось. Для Иртыша наблюдалась обратная
динамика - показатель 90Sr/137Cs возрастал по течению,
принимая максимальное значение вблизи устья.
Поведение 90Sr в Иртыше близко к классическому.
В соответствии с современными научными представления¬
ми 90Sr, обладая более высокой растворимостью в воде и
миграционной подвижностью по сравнению с 137Cs, в
меньшей степени адсорбируется природными объектами
вблизи источников загрязнения. Он способен перемещать¬
ся на более удаленные расстояния от источников загрязне¬
228
ния, вследствие чего в процессах трансграничного перено¬
са радионуклидов является доминирующим компонентом
среди радиоактивных загрязнителей воды. С другой сторо¬
ны, ,37Cs легко захватывается илистыми частицами и взве¬
сями, и, следовательно, значительная его часть вовлекается
в процессы миграции в виде твердого стока, особенно в пе¬
риоды активного движения водных потоков (например, в
половодье или в сезон затяжных дождей). При перемеши¬
вании водных потоков в месте слияния рек создаются
условия для взмучивания донных и пойменных отложений
и протекают явления диссипации запасенных в них радио¬
нуклидов. Этот процесс, являясь фактором вторичного за¬
грязнения низлежащих пойменных территорий цезием-13 7,
сопровождается локальным понижением концентрацион¬
ного отношения 90Sr/l37Cs, что наблюдалось в воде Оби.
Значения объемной активности радионуклидов, опре¬
деленные в различные годы наблюдений, приведены в таб¬
лице 104 и на рисунках 249-250.
Измеренные в 2009 г. содержания 137Cs в воде оказались
в несколько раз более высокими во всех створах Оби и Ирты¬
ша, чем в предыдущий 2008 год. По сравнению с предыдущим
годом, содержание ^Sr в Иртыше практически не изменилось,
а в Оби - либо осталось на том же уровне (створ №4), либо
возросло от 1,5 до 2 раз (створы №№ 8, 1, 2). Рекордное воз¬
растание объемной активности зафиксировано в створе №5
(Соснино), в котором содержание сгронция-90 достигло
154 Бк/м3 (в 2008 - 20,5 Бк/м3).
Как видно из диаграмм на рис. 249-250, наиболее
высокое содержание радионуклидов отмечалось в 2006-
2007 гг.
229
230
Таблица 104
Содержание 137Cs и 90Sr (Бк/м3) в воде Оби и Иртыша в 2004-2009 годах
Створ
137Cs
90Sr
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2004
2005
2006
2007
2008
2009
р. Обь - 65 км ниже слияния
(створ 8)
1,01
0,26
0,91
4,3
16,5
7,3
14,5
19,2
р. Обь - 40 км ниже слияния
(створ 7) *
0,24
38,5
р. Обь - 20 км ниже слияния
(створ 1)
0,17
2Д
10,60
10,4
0,13
1,2
12,5
83,5
110,5
29,1
10,5
20
р. Обь -20 км до слияния с Ир-
тышом (створ 2)
0,26
1,6
6,40
0,68
0,10
1,2
5,0
16,6
91,2
16,1
13,0
17,3
р. Обь - Нижневартовск (створ 4)
1,31
1,3
2,0
0,26
2,1
10,0
27,0
32,2
16,5
16,8
р. Обь - граница ХМАО (створ 5)
2,1
3,0
0,78
0,18
1,0
22,0
98,4
27,0
20,5
154
р. Иртыш - 20 км до слияния с
Обью (створ 3)
0,62
1,3
10,6
0,27
0,12
0,415
10,0
54,5
44,2
45,4
29,0
28,8
р. Иртыш - Демьянка (створ 6)
1,23
2,0
0,90
0,48
0,21
1,5
20,0
43,0
20,0
91,8
35,0
30,5
* Обследовался только в 2007-2008 гг.
2004
2005
2006
2007
2008
Год
2009
а)
2004
2005
2006
2007
2008
Год
2009
б)
Рисунок 249 - Содержание 137Cs (а) и 90Sr (б)
в различных створах Оби в 2004-2009 годах.
231
"■орС
1 ">ср 3
а)
2004
2005
2006
Год
2007
2008
2009
б)
Рисунок 250 - Содержание l37Cs (а) и 90Sr (б) в различных
створах Иртыша в 2004-2009 годах.
232
По данным наблюдений нескольких лет транзит 90Sr
в Иртыше в течение 2005^-2007 осуществлялся в почти
установившемся режиме - содержание этого радионуклида
в выходном створе Иртыша практически оставалось на
одном уровне в диапазоне 54-^44 Бк/м3. В 2007 г. несмотря
на увеличение в два раза объемной активности 90Sr на
входном створе Иртыша в н.п. Демьянском (створ №6),
содержание этого нуклида в воде выходного створа реки
вблизи устья не изменилось. В 2008 и 2009 г. уровни
содержания стронция-90 в воде входного створа Иртыша
снизились до 30-35 Бк/м3 и практически приблизились к
таковым на выходном створе 28-30 Бк/м3.
Поступление Cs в Иртыш на входном створе
Иртыша в Демьянском на протяжении 2005-2008 гг. моно¬
тонно уменьшались - почти в два раза с каждым годом,
сопровождаясь снижением содержания цезия в воде с 2 до
0,2 Бк/м3. Однако в 2009 году поступление 137Cs в створе
№6 резко увеличилось - немного менее чем на порядок.
Это вызвало соответствующее возрастание объемной
активности радионуклида в выходном створе Иртыша № 3.
В период 2006-2008 гг. поступление на входном створе
№5 Оби как 90Sr, так и 137Cs, постепенно уменьшалось, что
практически слабо отражалось на радиационной ситуации в
нижележащих створах №4 и №2. Зарегистрированное в 2009
резкое увеличение поступления 90Sr практически не измени¬
ло его содержания в последующих по течению створах.
Из приведенных выше данных следует, что по сравне¬
нию с результатами предыдущих исследований, проведен¬
ных в 2004-2008 году, в 2009 году отмечено следующее:
а) произошло общее увеличение концентрации ради¬
онуклидов в воде во всех наблюдаемых створах Оби; осо¬
бенно резкое по 137Cs - от 5 до 10 раз. Содержание 90Sr воз¬
росло до 1,5-3 раз.
233
б) Отмечено рекордное увеличение объемной актив¬
ности 90Sr во входном створе Оби №5 - 154 Бк/м3, не отра¬
зившееся на содержании этого радионуклида в воде ниже¬
лежащего по течению створа №4.
в) Концентрация 90Sr на Иртыше в течение 2008-
2009 гт. практически не изменилась как на входном, так и на
выходном створах, а величины объемных активностей прак¬
тически сблизились до одинаковых уровней 29-35 Бк/м3.
Как отмечалось ранее, радиоактивное загрязнение рек
Оби и Иртыша на территории ХМАО обусловлено долго¬
живущими радионуклидами, поступившими ранее в
результате деятельности предприятий ядерного цикла и
депонированными в поймах этих рек и донных отложениях
(первичное загрязнение), и продолжает формироваться
перераспределением радионуклидов по гидрографической
сети рек от источников сброса, дренажом из мест их депо¬
нирования на территории ХМАО, смывом со всей водо¬
сборной территории, загрязненной глобальными радиоак¬
тивными выпадениями (вторичное загрязнение).
2.15.2.0ценка уровней содержания и расчет запасов
90Sr и137Cs в донных отложениях и пойменных почвах
рек Иртыш и Обь в границах Ханты-Мансийского
автономного округа
Результаты определения содержания радионуклидов в су¬
хих пробах пойменных почв и донных отложений в исследо¬
ванных створах Оби Иртыша приведены в таблицах 105-106.
Ниже приведены результаты исследований верти¬
кального распределения 90Sr и 137Cs в пойменных почвах и
донных отложениях в различных точках исследованных
створов Оби и Иртыша, полученные после обработки экс¬
периментальных данных определения содержания указан¬
ных радионуклидов в пробах.
234
Таблица 105
Содержание 137Cs и 90Sr в пробах пойменных почв
Оби и Иртыша
Место отбора проб
Глубина
слоя, см
Содержание
137Cs, Бк/кг
^Sr, Бк/кг
Створ 1
Обь ниже впаде-
ния Иртыша,
левый берег
0-5
1,13±0,19
16,46±1,67
5-10
1,17±0,16
10,35±1,35
10-15
1,15±0,17
19,25±1,89
15-20
0,93±0,09
20,88±1,98
Створ 2
Обь выше впаде-
ния Иртыша,
левый берег
0-5
0,88±0,32
10,38±1,56
5-10
1,00±0,19
12,71±1,90
10-15
1,13±0,21
22,96±3,44
15-20
1,19±0,17
26,68±4,00
Створ 3 Иртыш
перед впадением в
Обь
0-5
2,53±0,13
3,81±0,31
5-10
3,20±0,30
3,19±0,28
10-15
2,53±0,20
4,85±0,35
15-20
2,90±0,17
3,02±0,24
Створ 4 Нижне-
вартовск, р.Обь,
левый берег
0-5
1,77±0,21
3,48±0,31
5-10
1,08±0,07
1,33±0,09
10-15
1,60±0,12
4,29±0,40
15-20
2,53±0,37
5,47±0,42
Створ 5 р.Обь,
Соснино,
входной створ
0-5
<по
16,14±0,14
5-10
0,80±0,38
25,69±0,37
10-15
0,88±0,10
16,91 ±0,40
15-20
0,80±0,28
14,92±0,67
Створ 6 р.Иртыш
н.п. Демьянка
0-5
0,96±0,20
25,85±0,25
5-10
1,00±0,21
15,03±0,16
10-15
0,52±0,12
7,82±0,30
15-20
2,80±0,32
8,39±0,14
Створ 8 Обь, пра¬
вый берег, выход¬
ной створ
0-5
1,47±0,23
3,93±0,05
5-10
1,56±0,4
9,17±0,36
10-15
1,40±0,26
9,27±0,26
15-20
1,24±0,14
8,48±0,11
235
Таблица 106
Содержание 137Cs и 90Sr
в пробах донных отложений Оби и Иртыша
Место отбора проб
Содержание
1J7Cs, Бк/кг
wSr, Бк/кг
Створ 1, Обь ни¬
же впадения Ир¬
тыша, левый бе¬
рег
Т.1
0-5 см
<2,39
13,5±1,8
5-10 см
<1,21
18,51±0,86
т.2
0-5 см
5,31±3,6
17,4±1,95
5-10 см
4,8±3,0
18,67±0,8
Створ 2,
Обь выше впаде¬
ния Иртыша, ле¬
вый берег
т.1
0-5 см
6,09±2,8
9,67±0,58
5-10 см
2,8±0,8
6,68±0,58
10-15 см
3,6±1,8
5,18±0,83
15-20 см
2,3±2
т.2
0-5 см
4,81±2,0
9,00±0,67
5-10 см
4,61 ±2,5
5,72±0,74
10-15 см
<1,73
4,64±0,82
15-20 см
2,1±1,8
Створ 3,
р. Иртыш перед
впадением в Обь
т.1
0-5 см
5,97±4,1
6,73±0,44
5-10 см
4,39±3,3
11,06±0,89
10-15 см
10,4±5,4
15-20 см
3,9±1,4
т.2
0-5 см
3,15±1,7
6,29±0,59
5-10 см
2,21±0,8
9,03±0,92
10-15 см
2.0±0,9
15-20 см
7,0±3,4
Створ 4
Нижневартовск,
р.Обь, левый бе¬
рег
Т.1,
0-5 см
6,45±3,8
19,30±0,92
5-10 см
36,7±8,8
10,23±0,10
10-15 см
22,6±7,0
15-20 см
14,0±8,4
т.2
0-5 см
27,0±6,1
21,22±0,98
5-10 см
62,6±8,5
10,13±0,11
10-15 см
17,6±5,1
236
Таблица 106 (Окончание)
Место отбора проб
Содержание
I37Cs, Бк/кг
V0Sr, Бк/кг
Створ 5
р.Обь, Соснино,
входной створ
Т.1
0-5 см
<1,3
14,90±1,03
5-10 см
1,98±1,6
14,89±0,73
10-15 см
5,3±1,9
15-20 см
2,12±0,9
т.2
0-5 см
5,78±2,4
18,64±0,85
5-10 см
5,9±2,4
17,80±0,75
10-15 см
4,21 ±2,4
15-20 см
4,27±2,4
Створ 6
Иртыш,
н.п. Демьянка
т.1
0-5 см
4,6±3,5
12,07±0,19
5-10 см
<2,65
16,56±0,77
10-15 см
4,7±2,98
15-20 см
7,4±3,2
т.2
0-5 см
1,33±0,8
11,70±0,18
5-10 см
8,84±2,96
17,90±0,77
10-15 см
3,03±1,0
Створ 8
Обь, правый бе¬
рег, выходной
створ
т.1
0-5 см
3,14±1,03
11,07±0,09
5-10 см
2,89±1,89
7,90±0,68
10-15 см
5,4±2,89
15-20 см
3,6±3,38
т.2
0-5 см
1,9±1,5
10,98±0,08
5-10 см
3,15±1,6
9,27±0,76
10-15 см
1,8±0,7
15-20 см
<1,5
Плотность запасов радионуклидов в пойменных поч¬
вах и донных отложениях определена послойным сумми¬
рованием средних величин запасов радиоактивных веществ
в каждом створе от верхнего слоя на глубину до 20 см.
237
Ниже дана радиоэкологическая характеристика
участков поймы в исследованных створах Оби и Иртыша.
Створ № 1 (р. Обь, ~20 км ниже слияния с Иртышем)
Вертикальное распределение радионуклидов в дан¬
ном створе представлено на рисунках 251-252.
а
б
Рисунок 251 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях створа №1
238
Средняя глубина слоя, м
(а)
Слой
(б)
Рисунок 252 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе Nq1
239
В донных отложениях радионуклиды обнаружены
только в верхних слоях 0-10 см. Содержание 90Sr в не¬
сколько раз выше, чем 137Cs, причем в нижележащем слое
5-10 см концентрация 90Sr выше, чем в поверхностном слое
0-5 см.
Объемная активность 90Sr и 137Cs в пойменных почвах
имеет более низкие уровни: 137Cs ~1 кБк/м3 и 90Sr
~10 кБк/м3. Радионуклиды мигрируют на большую глубину
и, практически, их распределение не ограничивается глу¬
бинами 0-20 см, отмечая тенденцию к возрастанию содер¬
жания на указанных глубинных залеганиях.
Расчетная плотность запасов радионуклидов в пой¬
менных почвах створа, определенная по результатам их
вертикального профиля распределения, составляет:
[90Sr] = 2511,3 Бк/м2;
[137Cs] = 165,0 Бк/м2;
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[90Sr] = 2768,7 Бк/м2;
[137Cs] = 573,2 Бк/м2 .
Створ № 2 (р. Обь, ~20 км выше слияния с Ирты¬
шем)
Вертикальное распределение радионуклидов в дан¬
ном створе приведено на рисунках 253-254.
В донных отложениях объемная активность радио¬
нуклидов монотонно снижается с глубиной, причем 90Sr
обнаружен только в верхних слоях 0-15 см. Объемная ак¬
тивность 90Sr -10-15 кБк/м3 примерно в два раза превышает
таковую для ,37Cs -5-8 кБк/м3.
240
(а)
2
2000
4
пГ
?
ег
1500
1
X
о
1000
S
S
о.
2
500
У
а
с
со
го
0
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20СМ
сумма
Sr-90
С$-137
Слой, см
(б)
Рисунок 253 — Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях створа №2
241
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность радионуклида, Бк/м3
(а)
10000
1000
100
10
0-5 см
5-10 см
10-15 см
Слой, см
15-20см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 254 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №2
242
Объемная активность 90Sr и 137Cs в пойменных поч¬
вах, как и в первом створе, имеет более низкие уровни:
137Cs ~1 кБк/м3 и 90Sr ~10 кБк/м3. Причем их содержание в
почвах, в отличие от донных отложений, возрастает с глу¬
биной, достигая максимальных значений в слоях 15-20 см.
Отмеченная тенденция указывает на миграцию радио¬
нуклидов в более глубокие слои пойменных грунтов.
Рассчитанные плотности запасов радионуклидов в
слое 0-20 см в пойме дают следующие величины:
[90Sr] - 3563,5 Бк/м2;
[,37Cs] = 202,9 Бк/м2;
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях:
[^Sr] = 1891,8 Бк/м2;
[137Cs] = 1353,2 Бк/м2;
Створ № 4 (р. Обь, напротив г. Нижневартовска,
левый берег.)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в донных отложениях и пойменных почвах створа №4
приведены на рисунках 255-256.
Объемная активность радионуклидов в донных отло¬
жениях изменяется с глубиной немонотонно, достигая мак¬
симума для 90Sr ~40 кБк/м3 в слое 5-10 см. Объемная ак¬
тивность ,37Cs постепенно снижается с 20 до 5 кБк/м3.
Объемная активность ^Sr и 137Cs в пойменных почвах
имеет минимум в средних уровнях вертикального профиля 1-
2 кБк/м3 и повышается как в верхних слоях, так и более глубо¬
ких. В целом, содержание радионуклидов в донных отложени¬
ях и пойменных почвах в створе 4 ниже, чем в створах 1 и 2.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины плот¬
ностей запасов радионуклидов в слое 0-20 см:
243
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность, Бк/м3
(а)
4000
3000
2000
1000
о
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15 20см
Слой, см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 255 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях Оби створа №4
244
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность радионуклида, Бк/м
Средняя глубина слоя, м
1000
100
10
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20CM
Слой, см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 256 — Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №4
245
[90Sr] = 867,1 Бк/м2;
[137Cs] = 432,0 Бк/м2 .
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[90Sr] = 1672,9 Бк/м2;
[I37Cs] = 3516,2 Бк/м2;
Створ № 5 (пойма р. Оби на границе ХМАО, Сос-
нино)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в донных отложениях и пойменных почвах створа №5
приведены на рисунках 257-258.
Объемная активность 137Cs в донных отложениях по¬
степенно увеличивается с глубиной залегания слоя с
20 Бк/м до 5000 Бк/м . Стронций-90 обнаружен только в
верхних слоях 5-10 см, и далее его содержание резко сни¬
жается до фоновых показателей.
Распределение 90Sr и l37Cs в пойменных почвах мож¬
но считать практически однородным в исследованном диа¬
пазоне глубин до 20 см: объемная активность 137Cs
~1 кБк/м3 и 90Sr ~20-30 кБк/м3. В целом, содержание ради¬
онуклидов в донных отложениях и пойменных почвах
створа 5 выше, чем в створе 4.
Рассчитанные по этим данным запасы радионуклидов
в пойме дают следующие величины плотностей запасов
радионуклидов в слое 0-20 см:
[90Sr] = 4582,5 Бк/м2;
[137Cs]= 184,1 Бк/м2;
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях:
[90Sr] = 1467,0 Бк/м2;
[137Cs] = 719,4 Бк/м2;
246
(а)
21500
ш
К
|1000
»•
£
I 500
Z
Я о
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20см
сумма
Sr-90
Cs-137
Слой, см
(б)
Рисунок 257 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях створа №5
247
Запасы радионуклидов, Бк/м2 Объемная активность радионуклида, Бк/м3
100000,0
10000,0 -г-
i
!
у = 59778733,33xf - 19236505,ООх2 + 1717210,29х - 12150,68
1000,0
у = 891733,ЗЗх3 - ЗОЗЗбО.ООх2 + 31850.67Х - 10,60
: R2 = 1,00
100,0
0,00
0,05 0,10 0,15
Средняя глубина слоя, м
0,20
(а)
10000
1000
100
10
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20СМ
Слой, см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 258 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №5
248
Створ № 8 (пойма р. Обь, ~ 65 км ниже слияния с
Иртышем)
Вертикальные профили содержания радионуклидов в
донных отложениях и пойменных почвах самого нижнего
из исследованных по течению Оби створа №8 приведены
на рисунках 259-260.
Объемная активность 137Cs в донных отложениях по¬
степенно увеличивается с глубиной залегания слоя с 4 до
6 кБк/м3. Стронций-90 с ~15 кБк/м3 в верхнем 0-10 см слое
снижается до фоновых показателей в более глубоких слоях.
Распределение 90Sr и 137Cs в пойменных почвах с не¬
которой немонотонностью практически однородно до
20 см. Объемная активность 137Cs ~ 0,5-1 кБк/м3 и 90Sr
~ 4-7 кБк/м3.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины для
оценки плотностей запасов радионуклидов:
[90Sr] = 192,1 Бк/м2;
[137Cs] - 964,9 Бк/м2.
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях равна:
[90Sr] = 1568,6 Бк/м2;
[137Cs] = 961,8 Бк/м2;
249
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность, Бк/м3
(а)
2000
1500
1000
500
0
0-5 см
5-10 см
10151* 15-20СМ
Слой, СМ
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 259 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях створа №8
250
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность радионуклида, Бк/м3
10000,0
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20
Средняя глубина слоя, м
(а)
1000
100
10
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20см
Слой, см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 260 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №8
251
Створ № 3 (пойма р. Иртыш ~ 20 км до впадения в
р.Обь, правый берег.)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в различных точках створа №3 приведены на рисунках
261-262.
Вертикальное распределение обоих радионуклидов в
донных отложениях и пойменных почвах данного створа
подобно таковому в створах №5 и №8 Оби.
Объемная активность 90Sr с -15-10 кБк/м3 в верхнем
0-15 см слое донных грунтов снижается до фоновых пока¬
зателей в более глубоких слоях. В противоположность
этому, содержание Cs постепенно увеличивается с глу¬
биной залегания слоя с 5 до 7 кБк/м3.
Распределение 90Sr и 137Cs в пойменных почвах прак¬
тически однородно, а уровни содержания обоих радио¬
нуклидов близки друг к другу, составляя -2^-4 кБк/м3.
Рассчитанные запасы радионуклидов в пойме дают
следующие величины для оценки плотностей запасов ра¬
дионуклидов:
[90Sr] = 610,1 Бк/м2;
[137Cs] = 469,5 Бк/м2;
Оценка плотности запасов радионуклидов в донных
отложениях дает величины:
[^Sr] = 875,0 Бк/м2;
[,37Cs] = 1116,2 Бк/м2;
252
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность, БкУм3
20000
Средняя глубина слоя, м
(а)
1200
1000
800
600
400
200
0
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20см
Слой, см
сумма
(б)
Sr-90
Cs-137
Рисунок 261 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях створа М3
253
Объемная активность радионуклида, Бк/м3
10000,0
1000,0 -
Sr
у = -2702266,67х3 + 999670,ООх2 -113591,08х + 6524,41
R2= 1,00
у = 4197200,ООх3 -1097750,ООх2 + 68920,75х + 1731,09
! R2 = 1,00
100,0 -I 1 ■
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20
Средняя глубина слоя, м
(а)
4
ш
*
а
X
1000
►
i
1
о.
2
и
я
с
fa
100
10
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20СМ
сумма
Sr-90
Cs-137
слои,см
(б)
Рисунок 262 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Иртыша
в створе №3
254
Створ № 6 (пойма р. Иртыш, с. Демьянское)
Вертикальное распределение радионуклидов в створе
приведено на рисунках 263-264.
Распределение 137Cs в донных отложениях почти рав¬
номерно по высоте керна, составляя ~0,5 -1 кБк/м3, и обра¬
зуя небольшой максимум в слое 5-10 см. Профиль йг
также имеет максимум ~30 кБк/м3в этом слое, резко сни¬
жаясь с глубиной.
Для почв в пойме характерны постепенное снижение
объемной активности 90Sr с глубиной и возрастание объем¬
ной активности 137Cs в слоях 15-20 см, приводящее к сбли¬
жению уровней содержания этих радионуклидов.
Расчетные величины запасов радионуклидов в пойме
дают следующие величины для оценки плотностей запасов
радионуклидов:
[90Sr] = 2469,7 Бк/м2;
[137Cs] = 230,5 Бк/м2.
Плотность запасов радионуклидов в донных отложе¬
ниях, относящихся к рассматриваемому створу, равна:
[90Sr] = 3180,3 Бк/м2;
[137Cs] = 1514,1 Бк/м2;
255
Запасы радионуклида, Бк/м2 Объемная активность, Бк/м
(а)
4000
3000
2000
1000
0
0-5 см
5-10 см
10-15 см
Слой,см
15-20см
сумма
Sr-90
Cs-137
(б)
Рисунок 263 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в донных отложениях Иртыша
в створе №6
256
100000,0
Средняя глубина слоя, м
(а)
4
■в 10000
1000
100
10
с
я
0-5 см
5-10 см
10-15 см
15-20см
сумма
Sr-90
Cs-137
слой, см
(б)
Рисунок 264 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Иртыша в створе
№6
257
Оценка запасов радионуклидов в пойменных поч¬
вах и донных отложениях рек Обь и Иртыш
Плотности локальных запасов радионуклидов в дон¬
ных отложениях и пойменных почвах, определенные в
каждом из исследованных створов Оби и Иртыша по ре¬
зультатам их послойного содержания, представлены в таб¬
лицах 107 и 108, где также приведены результаты преды¬
дущих измерений, выполненных в период 2004-2009 годов.
Графики, моделирующие локальные плотности запа¬
сов радионуклидов в донных отложениях и пойменных
почвах Оби и Иртыша по результатам измерений проб,
отобранных в 2009 году, приведены на рисунках 265-266.
Представленные результаты показывают, что содержа¬
ние 137Cs в донных отложениях по течению Оби, практически
неизменно, в то время как для Иртыша более характерна иная
картина - некоторое повышение этих показателей.
Распределение запасов 137Cs по данным исследований
2009 года, как в донных отложениях, так и в пойменных поч¬
вах Оби, характеризуется близкими уровнями во всех створах
до слияния с Иртышом, при этом отмечена тенденция посте¬
пенного уменьшения содержания радионуклида вниз по те¬
чению реки. В створе №1 наблюдалось резкое снижение
плотности запасов 137Cs в донных отложениях, что, вероятно,
связано с особенностями гидродинамических процессов
вблизи места слияния рек. Для ^Sr тренд плотности запасов в
пойме и донных отложениях, в противоположность 137Cs, ха¬
рактеризуется некоторым возрастанием уровней по течению
Оби до слияния, с резким спадом в створе №8 после слияния.
Кроме того, отмечается очень сильная конкурентная вариа¬
ция (в 5-6 раз) запасов в створах №4 и №5: для донных отло¬
жений плотность запасов ^Sr выше в створе №4 (Нижневар¬
товск), а для пойменных почв - в створе №5 (Соснино).
258
259
Таблица 107
Локальные плотности запасов 90Sr и l37Cs в донных
отложениях в различных створах Оби и Иртыша, Бк/м2
Река
Объ
Иртыш
Створ
8
7
1
2
4
5
3
6
<N
Та
из
А
и
Г~-
2004
-
-
1418
555,6
1985
-
245,4
2660
2005
-
-
268
1032
400
459
1983
347
2006
1152
-
224,1
1142
230,3
425
736,5
162,3
2007
481,3
16,8
19,3
-
34,7
234,8
-
195,6
2008
87
-
34
60
412
476
55
60
2009
961,774
-
573,192
1353,22
3516,15
719,367
1116,2
1514,13
S
Та
из
1-Г
ОО
о
ON
2004
-
-
993,1
189,1
129,1
106,3
211,8
2005
-
-
2647
1742
1246
1683
2433
1702
2006
3022
-
928,4
2174
1065
1939
3514
1078
2007
562,2
478,5
160,4
-
168,1
740
-
1249
2008
1967
-
1463
1258
2572
2971
1588
978
2009
1568,55
-
2768,72
1891,77
1672,94
1467,03
875,021
3180,31
260
Таблица 108
Локальные плотности запасов 90Sr и 137Cs на различных участках поймы
Оби и Иртыша, Бк/м2
Река:
Обь
Иртыш
Створ:
8
7
1
2
4
5
3
6
<N
|/Г
о
г-
2004
-
-
1418
555,6
1985
-
245,4
2660
2005
-
-
268
1032
400
459
1983
347
2006
1152
-
224,1
1142
230,3
425
736,5
162,3
2007
481,3
16,8
19,3
-
34,7
234,8
-
195,6
2008
74,2
-
86,6
644,9
81,4
606,8
662,6
89,9
2009
192,05
-
165,0
202,9
432,0
184,1
469,46
230,5
Та
»-Г
GO
о
Os
2004
-
-
993,1
189,1
129,1
-
106,3
211,8
2005
-
-
2647
1742
1246
1683
2433
1702
2006
3022
-
928,4
2174
1065
1939
3514
1078
2007
562,2
478,5
160,4
-
168,1
740
-
1249
2008
1248,4
-
3023,7
2260,0
1334,2
1208,8
806,0
890,4
2009
964,9
-
2511,3
3563,5
867,1
4582,5
610,1
2469,7
(о)
(б)
Рисунок 265 - Изменение плотности локальных запасов
радионуклидов в донных отложениях (а)
и пойменных почвах (б) Оби.
261
(а)
(б)
Рисунок 266 - Изменение плотности локальных запасов
радионуклидов в донных отложениях (а) и пойменных
почвах (б) Иртыша.
262
Для Иртыша общей тенденцией является снижение
плотности запасов 90Sr и в донных отложениях, и в пой¬
менных почвах, при этом уровни содержания 90Sr в донных
отложениях оказались выше в несколько раз.
Расчетные величины плотностей запасов 137Cs и 90Sr в
донных отложениях исследованных створов Оби и Ирты¬
ша, полученные за период наблюдений 2004-2009 гг. и
определяющие динамику этого показателя в течение ука¬
занного периода, приведены на рисунках 267-268.
Уровни определенных в 2009 г. величин плотностей
запасов 90Sr в донных отложениях в створах №4, №5 и №8
Оби по сравнению с предыдущим годом понизились, а в
створах №1, №2 - повысились. Одновременно, для 137Cs
наблюдалось увеличение величин плотностей запасов во
всех створах. Отметим, что в 2007 были получены наибо¬
лее низкие значения этой характеристики по обоим радио¬
нуклидам, практически, во всех створах (кроме 37Cs в
створе №8). Как ранее указывалось, это было связано с вы¬
соким половодьем на исследуемых реках в этот год.
В донных отложениях Иртыша в 2009 г. оценки плот¬
ности запасов обоих радионуклидов показали резкое уве¬
личение уровней по сравнению с предыдущими годами,
кроме 90Sr в створе №3. Это изменение особенно контраст¬
но на фоне многолетнего в период 2005-2008 гг постепен¬
ного снижения этой величины (рис. 268).
Расчетные величины плотностей запасов 137Cs и 90Sr в
пойменных почвах исследованных створов Оби и Иртыша,
полученные за период наблюдений 2004-2009 гг., приведе¬
ны на рисунках 269-270.
263
Запасы, Бк/м2
10000
10000
Ю
ON
1000
с
Я
1000
100
100
2004 2005 200б
2006 2007 200{
Годы
10
2004
2005
2006
2007
Годы
2008
(а)
(б)
5
4
8
2009
Рисунок 267 - Оценки величин плотности локальных запасов 90Sr (а) и 137Cs (б) в донных
отложениях Оби, выполненные по результатам отбора проб в период 2004-2009 гг.
(а)
(б)
Рисунок 268 - Оценки величин плотности локальных
запасов 90Sr (а) и 137Cs (б) в донных отложениях Иртыша,
выполненные по результатам отбора проб
в период 2004-2009 гг.
265
10000
I
1000
100
2004 2005 2006
2<W 2007 200Я ,
(Ьцы 008 2009
(О)
5
4
2
1 4t
,7 /
10000
I
6
5 looo
100
10
2004
2005
2006
Годы
5
4
2
1 ^
2007
2008
2009
(6)
Рисунок 269 -Динамика изменения плотностей запасов
90Sr (а) и 137Cs (б) в пойменных почвах исследованных
створов Оби в 2004-2009 гг.
266
Плотность запасов wSr, BkIvt
10000
юоо
100
2004
2005
2006
годы
2007
2008
2009
з/
(<*)
10000
О 1000
8
о
X
S
с
с
100
10
2004
2005
2006
гЭДы
2007
2008
V
2009
(б)
Рисунок 270 —Динамика изменения плотностей запасов
90Sr (а) и 137Cs (б) в пойменных почвах исследованных
створов Иртыша в 2004-2009 гг.
267
По сравнению с предыдущим годом величины ло¬
кальных плотностей запасов 90Sr в пойменных почвах
уменьшились в створах № 4, №1 и №8 и увеличились в
створах №5 и №2. Для l37Cs уменьшение плотности запа¬
сов отмечено только в створе №5 (Соснино), во всех дру¬
гих створах произошло увеличение показателей.
Анализ динамики оценок, выполненных в течение
2004-2005 гг, показывает, что минимальные значения
плотностей запасов были получены в 2007 г, когда из-за
высокого половодья отбор проб пойменных почв был про¬
веден вдали от традиционно исследуемых точек.
Изменение плотности запасов радионуклидов для
донных отложений на основных участках рек смоделиро¬
вано регрессионными уравнениями, приведенными в таб¬
лицах 109 и 110, где х - расстояние от исследуемого створа
до места слияния рек, выраженное в километрах.
Таблица 109
Плотность запасов 90Sr и 137Cs в донных отложениях
(модель)
Участок:
2
Плотность запасов, Бк/м :
Обь после слияния с
Иртышом
(-65 км-Ю км):
^Sr = -0,5717-х2 - 21,924-х + 2558,9
137Cs = 0,331 -х2 + 19,501 -х + 830,8
Обь до слияния с Ир-
тышом
(-0 км-507 км):
90Sr = 1913,4-е '°’0004х
137Cs= 1415,2-е °’0002х
Участок Иртыша от
Демьянки до устья
(0 -297 км):
90Sr = 816,57-е °’0046х
137Cs = 1098,1-е 0’°°11х
268
Таблица 110
Плотность запасов 137Cs и 90Sr в пойменных почвах
(модель)
Участок:
Плотность запасов,
Бк/м2:
Участок Оби после слияния с Ир-
тышом (-65 км-Ю км):
90Sr = 2869,887е 0,015х
137Cs = 188,217е 0,001х
Участок Оби до слияния с Ирты-
шом (0 км+538 км):
90Sr = 3453,41 le’0’001*
137Cs = 205,925е °’°°1х
Участок Иртыша от Демьянки до
устья (0 -^297 км):
™Sr = 566,036е °’°°5х
I37Cs = 487,694е '°’003х
Ниже приведены математические оценки интеграль¬
ных запасов f37Cs и 90Sr в пойменных почвах (таблица 112)
и донных отложениях (таблица 111) исследуемых участков
Оби и Иртыша, полученные интегрированием моделирую¬
щих функций изменения плотности запасов на соответ¬
ствующих участках рек. При проведении оценок сделаны
следующие допущения:
• Средняя ширина двусторонней поймы рек условно
принята равной 10 км для Оби и 5 км для Иртыша;
• Средняя ширина русел рек, аккумулирующая донные
отложения, условно принята равной 1 км для Иртыша
и 3 км для Оби
269
270
Таблица 111
Интегральная оценка запасов ,37Cs и 90Sr в донных отложениях Оби и Иртыша, Бк
Участок Оби после слияния с Иртышем (-65 км-Н) км):
90Sr =
3 • ю6 •
J
’° / V
V—0.5717 - X2 - 21.924 - X + 2558.9) dx = 4.809 x 10n
-65
137Cs =
3 •106 •
^0
(o.331 -X2 + 19.501 • x + 830.8) dx = 1.293 x 1011
-65
Участок Оби до слияния с Иртышем (0 км-^537 км):
90Sr =
3 • 106 • f (1913.4 • e 0 0004 -) dx = 2.774 x Ю12
,37Cs =
3 • 106 • f (1415.2 • e0 0002-) dx = 2.407 x 1012
*^0
Участок Иртыша от Демьянки до устья (0 -^297 км):
90Sr =
Г291 _
3 • 106 • (s.166 • 102 • e4'609'10 3-j dx = 1.558 x 1012
•'O
,37Cs =
3 • 106 • f (1098.1 .e0 0011-) dx = 1.157 x 1012
•'O
Таблица 112
Интегральная оценка запасов 137Cs и 90Sr в пойменных почвах Оби и Иртыша, Бк
Участок Оби после слияния с Иртышем (-65 км-Ч) км):
"Sr-
10 • 106 • f (2.870 • 103 • e1'549'10 2-) dx = 1.176 X 1012
J-65
137Cs =
10 • 106 • [ (l.882 • 102 • e5'623'10 4-) dx = 1.201 x 1011
J — 65
Участок Оби до слияния с Иртышем (0 км+537 км):
90Sr =
Г537 _
10 . 106 • (3.453 • 103 • e1*002'10 3-) dx = 2.456 X Ю13
Jo
,37Cs =
Г537 l -4 \
10 • 106 • (2.059 • 102 • e5-623’10 4-) dx = 1.291 X 1012
Jo
Участок Иртыша от Демьянки до устья (0 +297 км):
90Sr =
Г297 _
5 • 106 • (5.571 • 102 • e5 048 10 3") dx = 1.919 x 1012
Jo
137Cs =
Г297 _
5 • 106 • (4.917 • 102 • e2*569 10 3-j dx = 1.095 x 1012
Jo
Общие запасы радионуклидов в донных отложениях
и пойменных почвах, таким образом, составляют величи¬
ны, представленные в таблице 113.
Таблица 113
Интегральная оценка запасов ,37Cs и 90Sr
в донных отложениях и пойменных почвах
Локализация
Радионуклид
Объ
Иртыш
Бк
Ки
Бк
Ки
Донные отложения
90Sr
3,3-Ю12
88,0
1,6-Ю12
42,1
137Cs
2,5* 1012
68,5
1,2* 1012
31,3
Пойменные почвы
90Sr
2,6* 1013
695,7
1,9-1012
51,9
137Cs
1,4-Ю12
38,1
1,1 1012
29,6
Сравнение оценок интегральных запасов, полученных в
различные годы по результатам определения содержания ра¬
дионуклидов в пробах пойменных почв (рисунок 271), пока¬
зывает сопоставимость оценок 2009 г, полученных для Ирты¬
ша, с величинами 2008 г. Сравнительная оценка интегральных
запасов радионуклидов в пойме Оби и Иртыша показала более
on
чем в два раза высокие значения по Sr и меньшие примерно в
полтора раза величины по 137Cs в пойменных почвах первой
реки по сравнению со второй (таблица 114).
Удовлетворительная корреляция оценок наблюдается
также при сравнении наблюдаемого года со средними величи¬
нами расчетных значений за 2004-2009 гг. Однако, следует от¬
метить, что по большинству показателей средние значения ин¬
тегральных запасов за период 2004-2009 гг. оказались пример-
но в два раза выше, кроме Sr, запасы которого в текущем го¬
ду оказались рекордными за весь период наблюдений. Наибо¬
лее низкие величины запасов датируются 2007 годом.
272
Таблица 114
Интегральные запасы (Бк) 137Cs и MSr в пойменных
почвах исследуемых участков Оби и Иртыша, получен¬
ные в период 2004-2009 гг.
Год
Обь
Иртыш
l37Cs
90Sr
l37Cs
^Sr
2004
6,5 1012
8,3 10"
4,3 1012
4,8 10"
2005
4,0 1012
0°
00
о
3,8 10'2
6,4 1012
2006
3,9 1012
1,1 ю13
1,2 1012
6,6 1012
2007
2,0 -10"
1,2 1012
2,3 -1011
1,5 1012
2008
2,2 1012
1,1 -1013
9,2 10"
2,3 1012
2009
1,41012
2,6* 1013
1,1-Ю12
1,9* 1012
Средняя величина
за 2004 -2009 гг.
3,0-1012
9,810й
1,91012
3,21012
Рисунок 271 - Оценки интегральных запасов ,37Cs и 90Sr в
пойменных почвах исследуемых участков Оби и Иртыша,
полученные по результатам исследований 2004-2009 гг.
273
2.15.3. Оценка уровней содержания 90Sr и I37Cs
ихтиофауной рек Иртыш и Обь
Результаты определения 137Cs и 90Sr в золе рыб раз¬
личных видов из исследованных районов Оби и Иртыша
приведены в таблице 115.
Как следует из данных таблицы 115, концентрация
137Cs и 90Sr в различных видах рыб в зависимости от места
отлова изменяется в широких пределах и может варьировать
от фоновых уровней, находящихся ниже чувствительности
измерительной аппаратуры до 2,48 Бк/кг по l37Cs и до
20,23 Бк/кг по 90Sr в расчете на сырой вес. Для подавляюще¬
го большинства исследованных проб ихтиофауны содержа¬
ние в них 90Sr в несколько раз выше, чем концентрация
1Д7
Cs, что в значительной степени зависит от более высокого
уровня содержания первого радионуклида в воде рек.
Таблица 115
Содержание 90Sr и 137Cs в ихтиофауне рек Иртыш и Обь
Место
отбора проб
Вид
рыбы
Повтор-
ность
Содержание, Бк/кг
137Cs
^Sr
Р.Иртыш,
район
с.Демьянс-
кого
щука
п.1
0,9±0,2
3,25±0,08
п.2
п.1
<ПО
3,73±0,21
окунь
п.2
1,4±0,23
6,79±0,41
п.1
2,48±0,32
6,57±0,51
плотва
п.2
1,8±1,2
8,19±1,33
п.З
1,57±0,8
9,42±1,17
п.1
1,9±0,8
11,42±0,53
карась
п.2
0,3±0,1
14,73±0,44
п.З
0,74±0,43
11,15±1,53
п.1
<0,33
20,23±0,12
274
Таблица 115 (Окончание)
Место
отбора проб
Вид
рыбы
Повтор¬
ность
Содержание, Бк/кг
137Cs
wSr
р.Иртыш,
Район
г.Ханты-
Мансийска
язь
п.2
1,16±0,46
9,09±0,98
п.З
0,84±0,63
16,91±0,01
п.1
<0,36
19,18±0,36
окунь
п.2
1,84±0,8
4,77±0,15
п.З
0,9±0,4
4,58±0,19
п.1
0,4±0,35
4,39±0,27
карась
п.2
0,6±0,4
8,98±0,47
п.З
2,4±0,8
11,89±0,68
п.1
1,87±0,7
9,54±0,60
плотва
п.2
1,45±0,7
6,70±0,88
п.З
2,3±0,8
7,16±0,74
п.1
0,7±0,2
4,53±0,56
щука
п.2
0,9±0,5
1,89±0,02
п.З
0,6±0,3
1,83±0,03
п.1
0,63±0,21
1,86±0,02
налим
п.2
0,42±0,35
1,43±0,042
п.З
0,29±0,14
1,36±0,029
п.1
0,8±0,4
1,51 ±0,03 8
р.Обь,
район
г.Нижне-
вартовска
язь
п.2
0,37±0,3
5,92±0,32
п.З
0,5±0,2
6,42±0,50
п.1
0,7±0,2
6,91 ±0,43
плотва
п.2
0,8±0,05
6,60±0,02
п.З
0,3±0,2
6,56±0,05
п.1
0,6±0,3
6,58±0,03
щука
п.2
0,65±0,04
3,17±0,62
п.З
0,41 ±0,1
1,89±0,48
п.1
0,98±0,4
4,44±083
лещ
п.2
0,43±0,2
4,35±0,24
п.З
0,25±0,2
3,76±0,27
п.1
0,44±0,14
4,05±0,29
карась
п.2
0,41 ±0,2
0,60±0,21
п.З
1,12±0,5
1,19±0,29
275
Наиболее высокая концентрация 90Sr зафиксирована в ка¬
расе (Демьянское) - 20,23 Бк/кг и язя (Ханты-Мансийск)-
19,5 Бк/кг, что ниже уровня 100 Бк/кг, ограничивающего по
90Sr потребление рыбы в пищу населением («Гигиениче¬
ские ..., 2001). По 137Cs максимальные уровни содержания
зафиксированы на более низком уровне - 2,48 Бк/кг в окуне
(Демьянское), однако указанный показатель много ниже
установленного по 137Cs предела для использования рыбы в
пищу, равного 130 Бк/кг («Гигиенические ..., 2001).
2.15.4.0ценка уровней содержания тяжелых металлов
и других химических токсикантов в воде рек Иртыш и
Обь в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Полученные результаты химического состава воды
анализировались в сравнении с предельно допустимыми
концентрациями (ПДК) определяемых компонентов, уста¬
новленными для рыбохозяйственных водоемов (Табл. 116).
Результаты исследований представлены в таблице 117.
Основными элементами, ухудшающими качество во¬
ды в Оби и Иртыше в 2009 году, являются нефтепродукты
и некоторые тяжелые металлы. Их содержание в воде
Иртыша составило (кратно ПДК): нефтепродуктов -
1.4- 2,4 ПДК; железа - 6,6 - 8,9 ПДК; меди - 11 - 14 ПДК;
цинка - 13 - 16 ПДК; никеля - 1,6 - 2,6 ПДК, марганца -
11-12 ПДК; алюминия 1,2 - 2,0 ПДК; ртути 20 ПДК.
В воде Оби присутствовали следующие химические
агенты, превышающие ПДК: в двух пробах было установ¬
лено повышенное содержание азота аммонийного -
1.5- 1,7 ПДК, в одной пробе азот нитритный - 1,5 ПДК,
также в одной пробе повышено содержание органических
веществ по показателю ХПК (Ог) - 1,47 ПДК.
276
Таблица 116
Предельно допустимая концентрация содержания ве¬
ществ в воде, мг/л.
Ингредиент
пдк
вз
эвз
Класс
опас¬
ности
Азот
аммонийный
0,40
4,0
20,0
4
Азот
нитритный
0,02
0,2
1,0
4
Азот
нитратный
9,1
91
455,0
4
БПК 5
2,0
10,0
40,0
усл.4
рн
6,5-8,5
более 9,5
менее 5,0
более 9,7
менее 4,0
уел .4
Железо (III)
0,1
Железо общее
0,1
3,0
5,0
4
Кальций (ион)
180,0
1800,0
9000
усл.4
Калий
50,0
500,0
2500
усл.4
Растворённый
кислород не менее
(зимой)
(летом)
4.0
6.0
менее 3,0
менее 2,0
усл.4
Магний (ион)
40,0
400,0
2000
усл.4
Медь
0,001
0,03
0,05
3
Минерализация
1000
10000
усл.4
Мышьяк
0,05
0,5
2,5
3
Натрий (ион)
120,0
1200
6000
усл.4
Нефтепродукты
0,05
1,5
2,5
3
Никель
0,01
ОД
0,5
3
СПАВ
0,1
1,0
5,0
4
Сульфаты
100,0
1000,0
5000
усл.4
277
Таблица 116 (Окончание)
Ингредиент
ПДК
вз
эвз
Класс
опас¬
ности
Сероводород
(сульфиды)
0,00001
0,0001
0,0005
3
Фенолы
0,001
0,03
0,05
3
Фосфаты
(по фосфору)
0,2
2,0
10,0
уел .4
Фториды
0,75
7,5
37,5
3
Хлориды
300
3000,0
15000
усл.4
Хром(У1)
0,02
0,2
1,0
3
Хром(Ш)
0,07
0,7
3,5
3
ХПК
15,0
150,0
750
4
Цинк
0,01
0,1
0,50
3
Алюминий
0,04
0,4
2,0
4
Ванадий
0,001
0,01
0,05
3
Свинец
0,006
0,018
0,030
2
Кадмий
0,005
0,015
0,025
2
Ртуть
отсутствие (0,0'
0001)
1
Марганец
0,01
0,3
0,5
4
Взвешенные ве¬
щества
0,75
7,5
37,5
4
Во всех пробах воды Оби установлено повышенное
содержание нефтепродуктов - 1,0-3,0 ПДК; железа - 6,1-
8,6 ПДК; меди - 4,0-11,0 ПДК; цинка — 3,9-19 ПДК; никеля
- 1,4-4,0 ПДК; марганца - 6,3-9,0 ПДК; алюминия - 1,1-2,1
ПДК, ртути -10-17 ПДК.
278
279
Таблица 117
Результаты физико-химического исследования
проб воды рек Обь и Иртыш в 2009 году, мг/дм3
Ингредиенты
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Створ 6
Створ 8
Аммиак
0,83
0,73
0,12
0,18
0,078
0,33
0,24
Азот аммонийный
0,69
0,61
0,10
0,15
0,065
0,27
0,20
Азот нитритный
0,011
0,012
0,015
0,030
0,010
0,017
0,012
Азот нитратный
0,30
0,38
0,33
0,36
0,26
0,43
0,41
Кальций
18,0
18,2
19,8
20,2
20,6
22,5
21,8
Магний
6,93
8,08
11,8
15,0
13,7
11,4
10,6
Сульфат-ион
12,6
7,39
13,6
8,76
8,98
18,8
9,72
Хлорид-йон
12,2
10,2
14,3
6,11
10,3
16,4
10,3
Нефтепродукты
0,050
<0,050
0,070
0,10
0,15
0,12
0,15
Железо общее
0,74
0,61
0,89
0,66
0,77
0,66
0,86
рн
7,65
7,08
7,02
6,38
6,78
7,20
7,40
Минерализация
108,3
92,7
117,0
90,5
100,6
137,2
101,4
ХПК(02)
22,0
6,80
8,00
10,0
6,72
10,8
7,20
Таблица 117 (Окончание)
Ингредиенты
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Створ 6
Створ 8
Жесткость
(мгэкв/дм3)
1,48
1,59
1,97
1,65
2,43
2,93
1,77
Г идрокарбонаты
97,6
78,7
97,6
85,4
91,5
109,8
83,8
Калий
1,04
0,75
1,13
1,13
0,81
1,13
1,04
Натрий
7,42
3,40
7,36
3,09
3,56
9,58
6,36
Медь
0,011
0,004
0,014
0,006
0,006
0,011
0,011
Цинк
0,085
0,039
0,16
0,039
0,039
0,13
0,19
Никель
0,024
0,022
0,026
0,014
0,040
0,016
0,018
Свинец
0,001
0,005
0,020
0,010
0,010
0,0,005
0,005
Марганец
0,085
0,063
0,12
0,090
0,090
0,11
0,095
Кадмий
0,0004
0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
0,0001
Алюминий
0,078
0,078
0,080
0,013
0,085
0,049
0,043
Хром общий
<0,001
0,005
0,003
0,005
0,003
0,007
0,007
Мышьяк
0,0024
0,0024
0,0025
0,0071
0,0015
0,0012
0,0046
Ртуть
<0,0001
<0,0001
0,0002
0,0001
<0,0001
0,0002
0,00017
По сравнению с результатами исследований 2008 года,
в 2009 году было установлено незначительное повышение
содержания органических веществ по показателю ХПК (хи¬
мическое потребление кислорода), несколько повысилось
содержание в воде алюминия, а содержание свинца, напро¬
тив, уменьшилось и во всех пробах не превышало ПДК.
Содержание органических веществ, определяемых по
показателю ХПК за ряд лет в воде Оби и Иртыша, пред¬
ставлено на рисунках 272 и 273.
Химическое потребление кислорода (ХПК) - количе¬
ство кислорода, расходуемого на окисление содержащихся в
воде органических и неорганических веществ в кипящем
кислом растворе дихромата калия, содержащем катализатор.
ХПК является общепринятым, важным и достаточно быстро
определяемым показателем для характеристики загрязнения
природных и сточных вод органическими соединениями.
Если устранить влияние неорганических веществ или внести
поправку на их содержание, то величина ХПК характеризу¬
ет суммарную концентрацию в воде органических веществ,
поскольку степень окисления последних в указанных уело-
Л
виях близка к 100%. Количество кислорода в мг/дм Ог, эк¬
вивалентное расходу дихромата, называют также бихромат-
ной окисляемостью. Показатель ХПК для поверхностных
водоемов ХМАО не должен превышать 15мг/дм3. Наиболее
высокое содержание органики в воде Оби и Иртыша было
установлено в 2005 году. В Оби оно составляло до 4,5 ПДК,
в Иртыше 4,2 ПДК. В последующие годы наблюдалось по¬
степенное снижение присутствия органических компонен¬
тов в воде. В 2006 и 2007 гг. содержание органических ве¬
ществ в воде в ряде проб еще превышало ПДК. Так, в Оби в
2006 году показатель ХПК составил 1,46-4,19 ПДК. При
этом наиболее высокое содержание органики было отмече¬
но на входных створах обследованных участков рек.
281
80
60
40
20
Створ 5
Створ 4
Створ 2
0 Створ 1
““ 2005 ““ *0' а.
Год
веществ (по ХПК)
юд
Рисунок 272 - Содержание органических ее
в воде Оби в 2004-2009 гг.
100
80
1
Я
5
60
40
20
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ в
Створ 3
2009
Рисунок 273 - Содержание органических веществ (по ХПК)
в воде Иртыша в 2004-2009 гг.
282
На Оби створы 4 и 5, расположенные в районе г. Нижне¬
вартовска, на Иртыше опять же с. Демьянское. Это свиде¬
тельствует о том, что значительное количество органиче¬
ских веществ поступало с водой с сопредельных террито¬
рий. Подобная тенденция сохранилась и в 2007 году, но
общее содержание органических соединений в воде повсе¬
местно снизилось и в среднем составило - 1,25-1,55 ПДК.
В 2008 г. в пробах воды обеих рек не было установлено по¬
вышенного содержания органических соединений. В 2009
году незначительное повышение органических веществ в
наблюдалось только в одной пробе воды Оби в створе 1.
Повышенное содержание органики в воде может являть¬
ся показателем антропогенного загрязнения водоема. В густо¬
населенных и индустриально развитых районах основным ис¬
точником поступления органического вещества являются
промышленные и бытовые сточные воды. Предприятия хими¬
ческой промышленности, аграрный сектор мирового хозяй¬
ства, автомобильный и морской транспорт и коммунальное хо¬
зяйство городов в настоящее время поставляют в окружаю¬
щую среду огромные количества органических соединений.
Содержание азота аммонийного, азота нитритного и
азота нитратного в воде Оби и Иртыша в динамике на про¬
тяжении 2004-2009 гг. представлены на рисунках 274-279.
Для рыбохозяйственных водоемов содержание в воде
азота аммонийного не должно превышать 0,4 мг/л, азота нит¬
ритного - 0,02 мг/л и азота нитратного - не более 9,1 мг/л.
Как видно из представленных графиков, содержание азота
аммонийного не стабильно как по годам так и на отдельных
участках рек и может колебаться довольно в широких пре¬
делах. Содержание азота нитритного и азота нитратного за
последние годы стабилизировалось, и отмечаются только
отдельные всплески, связанные, по-видимому, с очаговыми
загрязнениями в виде так называемых залповых сбросов.
283
Азот аммония, мг/л
0,4
ОД
0,2
0,1
0,0
2004 2005 2006
2007
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
Год
2008
2009
Рисунок 274- Содержание азота аммонийного
в воде Оби в 2004-2009 гг.
0,4
0,3
% 0,2
2
0,1
0,0
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 275- Содержание азота аммонийного
в воде Иртыша в 2004-2009 гг.
284
Азот нитритов, мг/л АЗОТ нитритов, мг/л
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
О
icynoK
2004 2005 2006
Год
2007 2008 2009
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
I
_ Содержание азота нитратного в во е
Оби в 2004-2009 гг.
ОД
0,08
0,06
0,04
0,02
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 277 - Содержание азота нитритного
в воде Иртыша в 2004-2009 гг.
285
Азот нитратов, мг/л
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
2004 2005 2006
2007
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
Год
2008
2009
Рисунок 278 - Содержание азота нитратного в воде
Оби в 2004-2009 гг.
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ з
Рисунок 279 — Содержание азота нитратного в воде
Иртыша в 2004-2009 гг.
286
Также важным показателем, особенно для территории
ХМАО, является присутствие в воде нефтепродуктов. Ди¬
намика загрязнения нефтепродуктами Оби и Иртыша в
2004-2009 гг. представлена на рисунках 280 и 281.
ПДК нефтепродуктов для рыбохозяйственных водо¬
емов составляет 0,05 мг/дм3. Представленные данные сви¬
детельствуют о практически повсеместном загрязнении
рек нефтепродуктами. Более благополучным на общем
фоне выглядит створ 2 на Оби, расположенный перед
впадением Иртыша. За последние два года здесь отмечено
самое низкое содержание нефтепродуктов в воде. В сред¬
нем содержание нефтепродуктов в воде Оби в 2009 году
составило 1,0-3,0 ПДК. Кроме повсеместного загрязнения
рек нефтепродуктами, на графиках отчетливо видны оча¬
говые разливы нефтепродуктов. Так, в 2006 году доста¬
точно сильное нефтяное загрязнение было отмечено в Оби
на участке, расположенном ниже впадения Иртыша (створ
1). В 2007 году очаг нефтяного загрязнения располагался
на Иртыше в районе Ханты-Мансийска и ниже по тече¬
нию после впадения Иртыша в Обь в основном у левого
берега Оби. В 2008 и 2009 годах очаговое загрязнение
нефтепродуктами воды Иртыша было отмечено в районе
с. Демьянское (створ 6). Также достаточно высокое со¬
держание нефтепродуктов за последние два года отмечено
на входном створе Оби со стороны Томской области
(створ 5).
Постоянным и неотъемлемым компонентом воды
Оби и Иртыша является достаточно высокое содержание
железа. Вследствие низкой миграционной способности
концентрация железа в природных водах настолько
незначительна, что его принято относить к числу микро¬
компонентов.
287
Нефтепродукы, мг/л Нефтепродукы, мг/л
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 280 - Содержание нефтепродуктов
в воде Оби в 2004-2009 гг.
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 281 - Содержание нефтепродуктов
в воде Иртыша в 2004-2009 гг.
288
Результаты определения содержания железа в воде
Оби и Иртыша в течение 2004-2009 гг. представлены на ри¬
сунках 282 и 283. Предельно допустимое содержание железа
в воде для рыбохозяйственных водоемов не должно превы¬
шать 0,1 мг/дм3. Результаты исследований показывают, что
повышенное содержание железа в воде является неотъемле¬
мой частью Обь-Иртышской речной системы. Высокое со¬
держание железа в воде отмечается повсеместно и ежегод¬
но. Особенно высокие показатели содержания данного эле¬
мента были отмечены в 2007-2008 гт., когда содержание же¬
леза в воде в 10-14 раз превышало ПДК. В 2009 году наблю¬
дается некоторое снижение данного показателя до уровня
2006 года. Чем вызвана такая динамика, однозначно сказать
пока сложно. Известно, что 2007 год характеризовался вы¬
соким подъемом воды во время летне-весеннего паводка.
Вероятно, что при этом были затоплены прилегающие бо¬
лотные участки, и значительное количество болотной воды
с высоким содержанием железа поступила в речную воду,
обозначив некоторый подъем показателей содержания желе¬
за в воде рек. В любом случае, динамика данного элемента
достаточно интересна и требует дальнейшего изучения.
Железо в болотных водах находится в виде комплек¬
сов с солями гуминовых кислот - гуматами. Учитывая вы¬
сокую заболоченность территории водосбора Оби и Ирты¬
ша, высокое содержание железа в воде рек на территории
ХМАО является как бы естественным природным факто¬
ром. Являясь биологически активным элементом, железо в
определенной степени влияет на интенсивность развития
фитопланктона и качественный состав микрофлоры в водо¬
еме. Содержание железа в воде выше 1 -2 мг /л значительно
ухудшает органолептические свойства, придавая ей непри¬
ятный вяжущий вкус, и делает воду малопригодной для
использования в технических целях.
289
Fe, мг/л
4,5
4.0
3,5
3.0
■Ё 2,5
s
i£ 2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 282 - Содержание железа
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
1Л
1,2i
1,0
0,0
0,6
0,4
0,2
0,0
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Створ 6
Створ з
2009
Рисунок 283 - Содержание железа
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
290
Очень важным показателем благополучия водных эко¬
систем является показатель pH воды. Значение pH воды мо¬
жет снижаться при попадании в реки кислот или в сильно
заросших водоемах, когда в результате активной деятельно¬
сти микроорганизмов выделяется много СО2. Снижение pH
воды может также наблюдаться в результате гидролиза со¬
лей тяжелых металлов. При окислении сульфидов получа¬
ются сульфаты железа, меди, свинца и других металлов, ко¬
торые гидролитически расщепляются. Воды обогащаются
сульфатами металлов и снижают значение pH за счет по¬
явившейся серной кислоты. В сернокислых водах легко ми¬
грирует большинство металлов, таких как алюминий, медь,
цинк и т. д. Кислые и слабокислые воды образуются также в
результате разложения органических веществ и поступления
в воду угольной кислоты, фульвокислот, других органиче¬
ских кислот. В таких водах легко мигрируют металлы в
форме бикарбонатов и комплексных соединений с органи¬
ческими кислотами. Также осажденные тяжелые металлы
могут активно переходить в воду при снижении pH воды
значительно меньше 7 (Калинин, Соромотин, 1999).
Динамика изменения pH воды Оби и Иртыша пред¬
ставлена на рисунках 284 и 285. Для водоемов рыбохозяй¬
ственного назначения показатель pH воды считается опти¬
мальным в пределах 6,5 - 8,5. При pH ниже 6,5 вода харак¬
теризуется как слабокислая. Наиболее низкие показатели
pH были отмечены в 2006 и 2007 гг. В 2006 году были по¬
лучены пробы воды с показателем pH меньше 6,5. В 2007
году на входных створах Оби (створы 4,5) водородный по¬
казатель снизился до 6,1 и 6,2, соответственно. В 2008 году
показатель pH воды увеличился в щелочную сторону и был
более высоким за все годы наблюдения. В 2009 году пока¬
затель pH в целом опять несколько снизился, приближаясь
к значениям 2004 года.
291
8,0
z
a
7,0
6,0
2004 2005 2006 2007 ,n
Год 2008 2009
Створ 1
Створ 8
Рисунок 284 - Изменение pH воды Оби
в период 2004-2009 гг.
8,0
a 7,0
6,0
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 285 - Изменение pH воды Иртыша
в период 2004-2009 гг.
292
В пробе воды в районе Нижневартовска (створ 4) pH воды
составил 6,4, то есть ниже оптимальных значений.
Изменение pH воды может самым непосредственным об¬
разом влиять на характер и степень миграции тяжелых метал¬
лов между донными отложениями и водой. Тяжелые металлы
являются постоянными компонентами воды Оби и Иртыша.
Наиболее характерными загрязнителями воды Оби и Ир¬
тыша являются медь, свинец, цинк, никель, марганец, ртуть.
Динамика содержания меди в воде Оби и Иртыша представле¬
на на рис. 286 и 287. Предельно допустимая концентрация
(ПДК) меди для рыбохозяйственных водоемов равна
0,001 мг/дм3. Содержание меди превышено во всех пробах во¬
ды и составило в Оби 4-11 ПДК, в воде Иртыша 11-14 ПДК.
На рисунках 288 и 289 представлено содержание
свинца в створах Оби и Иртыша на протяжении 2004-
2009 гг. Предельно допустимая концентрация свинца
составляет 0,006 мг/дм3. Следует отметить, что после
2005 года в воде Оби и Иртыша не обнаружено случаев по¬
вышенного содержания данного элемента. Возможно, это
связано с прекращением использования тетраэтилсвинца в
качестве присадки в моторном топливе.
Влияние свинца на здоровье людей происходит при
поступлении свинца с пищей и водой. Свинец накаплива¬
ется в теле, в костях и поверхностных тканях. Свинец вли¬
яет на почки, печень, нервную систему и органы кровооб¬
разования. Пожилые люди и дети особенно чувствительны
даже к низким дозам свинца.
В отличие от свинца, содержание марганца в воде об¬
следованных рек было повсеместно высоким и во всех про¬
бах превышало ПДК. Для рыбохозяйственных водоемов ПДК
марганца составляет 0,01 мг/дм3. Содержание марганца в во¬
де Оби составило 6,3-9,5 ПДК, в Иртыше 11-12 ПДК. Дина¬
мика марганца в воде рек представлена на рис. 290-291.
293
Си, мг/л
0,03
0,02
0,01
0,00
2004 200. Ство'
2006 2007 200 Створ8
Год 008 2009
Рисунок 286 - Содержание меди
в воде Оби в 2004-2009 гг.
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
0,03
0,02
2
э
О
0,01-
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 287 - Содержание меди
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
294
Pb, мг/л
0,09
0,08
0,07
0,06
5
с
2
0,06
jO
О.
0,04
0,03
0,02
0,04
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 288 - Содержание свинца
в воде Оби в 2004-2009 гг.
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 289 - Содержание свинца
в воде Иртыша в 2004 — 2009 гг.
295
0,10
0,09
0,08
0,07
^ 0,06
* 0,05
с
S 0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
2004 2005 2006
Год
2007
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 290 - Содержание марганца
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
0.12
0,10
0.0&
•§
* 0,06
е
2
0,04
0,02
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 6
Створ 3
2009
Рисунок 291 - Содержание марганца
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
296
На рисунках 292 и 293 показано содержание цинка в
створах Оби и Иртыша. Предельно допустимая концентра¬
ция цинка для рыбохозяйственных водоемов составляет
0,01 мг/дм3. Содержание цинка в воде Оби составило
3,9-19 ПДК, в Иртыше 13-16 ПДК. В 2009 году в Иртыше
отмечено самое высокое содержание данного элемента за
весь период наблюдения, в воде Оби содержание цинка по
сравнению с 2008 годом также существенно выросло.
Цинк относится к числу активных микроэлементов,
влияющих на рост и нормальное развитие организмов. В то
же время многие соединения цинка токсичны, прежде все¬
го, его сульфаты и хлориды.
В 2009 году несколько повышено содержание никеля
в пробах воды. Количественные показатели и динамика
данного элемента представлена на рис. 294 и 295. Предель¬
но допустимая концентрация никеля для рыбохозяйствен¬
ных водоемов составляет 0,01 мг/дм3. Содержание никеля
в воде Оби составило 1,4-4,0 ПДК, в воде Иртыша
1,6-2,6 ПДК. . В частности, для вод реки Обь количество
№взв достигает 60,5-86,7 %. Благодаря адсорбционным
процессам никель способен накапливаться в донных отло¬
жениях водоемов (Калинин, Соромотин, 1999)
Также в пробах воды Оби и Иртыша имеет место не¬
значительное превышение содержания алюминия (рис.296
и 297). Предельно допустимая концентрация алюминия для
рыбохозяйственных водоемов не должна превышать
0,04 мг/дм3. В воде Оби содержание алюминия составило
1,1-2,1 ПДК, в Иртыше - 1,2-2,0 ПДК.
В больших количествах алюминий может проявлять
токсические свойства, что оказывает влияние на обмен ве¬
ществ, в особенности, минеральный, на функцию нервной
системы, в способности действовать непосредственно на
клетки, их размножение и рост.
297
Zn, мгIn ^п» мг^л
0,20
0,10
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2004
2005 2006
Год
2007
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 292 - Содержание цинка
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
0,16
0,12
0,00
0,04
0,00
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Створ 6
Створ з
2009
Рисунок 293 - Содержание цинка
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
298
Ni, мг/л
0,040
0,035
0,030
0,025
0,020
0,015
0,010
0,005
0,000
2004
2005
2006
2007
Год
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 294 - Содержание никеля
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
0,030
0,025
0,020
* 0,015
0,010
0,005
0,000
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Створ 6
Створ з
2009
Рисунок 295 - Содержание никеля
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
299
AI, мг/л Al, мг/л
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
2004
2005 2006
Год
2007
2008
Створ 5
Створ 4
Створ 2
Створ 1
Створ 8
2009
Рисунок 296 - Содержание алюминия
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2004
2005
2006
2007
Год
2008
2009
Рисунок 297 - Содержание алюминия
в воде Иртыша в 2004 - 2009 гг.
Створ 6
Створ 3
300
В минимальных количествах в пробах воды Оби и
Иртыша обнаружена ртуть. Но, поскольку, ртуть относится
к элементам 1 класса опасности, её предельно допустимая
концентрация в воде должна составлять не более
0,00001 мг/дм3. Содержание ртути в воде Оби было равно
10 ПДК, в Иртыше - до 18 ПДК (рис. 298 и 299).
Содержание калия в воде рек Обь и Иртыш в 2009 г.
достаточно равномерно и значительно ниже ПДК (50 мг/л).
Согласно таблицы 117, оно варьирует от 0,75 мг/л (створ 2)
до 1,13 мг/л (створы 3,4 и 6). Как видно из рисунка 300,
концентрация этого элемента в воде Оби в створе 1 (пра¬
вый берег реки после слияния с Иртышом) минимальна в
2009 г.- 1,04 мг/л и максимальна в 2008 г. -2,83 мг/л. Из ри¬
сунка 301 видно, что содержание калия в створе 1 (левый
берег Оби после слияния с Иртышом минимально в 2006 г.
(0,53 мг/л и максимально в 2007г (3,64 мг/л).
Содержание натрия в воде рек Обь и Иртыш в 2009 г.
также достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(120 мг/л). Как видно из таблицы 117, оно варьирует от
3,09 мг/л (створ 4) до 9,58 мг/л (створ 6). Концентрация
этого элемента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки
после слияния с Иртышом) минимальна в 2006 г. -
3,14 мг/л и максимальна в 2005 г. -8,37 мг/л (рисунок 302).
301
Hg, мг/л
0,0003
0,0002
О)
z
0,0001
0,0000
2004 2005 2°« 2007
Год 2008 2009
Рисунок 298 - Содержание ртути
в воде Оби в 2004 - 2009 гг.
Створ 8
0,0004
0,0003
0,0002
0,0001
0,0000
2004
2005
2006
Год
2007
2008
Створ 6
Створз
2009
Рисунок 299 — Содержание ртути
в воде Иртыша в 2004-2009 гг.
302
3.0
2.5
2.0
.5
1т
a
1.5
1.0
0,5
0.0
»М 2005
2006
2007
2000
2009
Гам
Рисунок 300 — Содержание калия в воде Оби в 2004-2009 гг.
(створ 1, точка 3- правый берегр.Обь)
4
э
2Л
■5
S 2
*
1Д
1
05
о
2009
Рисунок 301 - Содержание калия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
303
№,мг/л
10,0
8,0
с
с
2
6,0
4.0
2,0
0.0
2004 2005
2006
2007
2000
2009
Год
Рисунок 302 - Содержание натрия вводе Оби
в 2004-2009 гг. (створ 1, точка 3 - правый берегр.Обь)
16
14
12
10
8
6
2
О
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Рисунок 303 - Содержание натрия в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
304
Как видно из рисунка 303, содержание натрия в воде
реки Иртыш достигает максимальной величины в створе 6
- 14,2 мг/л в 2004г., а минимальное ее значение приходится
на 2006 г.- 4,2 мг/л
Содержание магния в воде рек Обь и Иртыш в 2009 г.
достаточно равномерно и значительно ниже ПДК (40 мг/л).
Согласно таблицы 117, оно варьирует от 6,9 мг/л (створ 1)
до 15,0 мг/л (створ 4). Концентрация этого элемента в воде
Оби в створе 1 (правый берег реки после слияния с Ирты¬
шем) возрастает с 2,4 мг/л в 2006г. до 9,0 мг/л в 2008 г.
(рисунок 304). Как видно из рисунка 305, содержание маг¬
ния в воде реки Иртыш в створе 6 (район с.Демьянского)
монотонно возрастает от 5,3 мг/л в 2005 г. до 12,8 мг/л в
2008 г. и затем несколько снижается в 2009 г. до 11,4 мг/л.
Содержание кальция в воде рек Обь и Иртыш в
2009 г. достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(180 мг/л). Как видно из таблицы 117, оно варьирует от
18,0 мг/л (створ 1) до 22,5 мг/л (створ 6). Концентрация
этого элемента в воде Оби в створе 1 (правый берег реки
после слияния с Иртышом) возрастает с 13,6 мг/л в 2004 г.
до 22,0мг/л в 2005г. (рисунок 306). Как видно из рисунка
307, содержание кальция в воде реки Иртыш достигает
максимальных величин в створе 6-30 мг/л в 2005 г., а ми¬
нимальных значений - 14,7 мг/л в створе 3 в 2008 г.
Содержание хлоридов в воде рек Обь и Иртыш в 2009 г.
достаточно равномерно и значительно ниже ПДК (300 мг/л).
Согласно таблицы 117, оно варьирует от 6,11 мг/л (створ 4)
до 16,4 мг/л (створ 6). Концентрация хлоридов в воде Оби в
створе 1 (правый берег реки после слияния с Иртышом) воз¬
растает 5,3 мг/л в 2006 г. до 12,2 мг/л в 2009 г. (рисунок 308).
Как видно из рисунка 309, содержание хлоридов в реке
Иртыш достигает максимальных величин в створе 6-21,6 мг/л
в 2005 г., а также 22,7 мг/л в створе 3 в 2005 г.
305
М&мг/л
10,0
8.0
с
*
I
6.0
4.0
2.0
0.0
2004 2005
2006
2007
2008
2009
Год
Рисунок 304 - Содержание магния в воде Оби
в 2004-2009 гг. (створ 1, точка 3 - правый берег р.Обь)
14
12
10
8
б
4
2
2004
2005
2006
2007
гады
2009
Рисунок 305 - Содержание магния в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 7, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
306
Са,мг/л
30,0
20,0
s
3
10,0
0,0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
Рисунок 306 - Содержание кальция в воде Оби в 2004-2009 гг.
(створ 1, точка 3 - правый берег р. Обь)
3S
30
25
20
1S
10
5
О
годы
Рисунок 307 - Содержание кальция в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
2005
2007
2009
307
Хлориды, мг/л
14,0
12,0
с
I»
2
10,0
8,0
6,0
4.0
2.0
0.0
2004
2005 2006
2007
2008
2009
Гад
Рисунок 308 - Содержание хлоридов в воде Оби
в 2004-2009 гг (створ 1, точка 3 - правый берег р. Обь)
25
20
1S
10
5
О
2004
2005
2007
ГОДЫ
2009
Рисунок 309- Содержание хлоридов в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
308
Содержание сульфатов в воде рек Обь и Иртыш в
2009 г. достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(100мг/л). Как видно из таблицы 117, оно варьирует от
7,4 мг/л (створ 2) до 18,8 мг/л (створ 6). Концентрация суль¬
фатов в воде Оби в створе 1 (правый берег реки после слия¬
ния с Иртышом) максимальна в 2005 г. - 49,0 мг/л, а мини¬
мальное содержание данного ингредиента зафиксировано в
2007 г. - 1,0 мг/л (рисунок 310). Как видно из рисунка 311,
содержание сульфатов в реке Иртыш достигает максималь¬
ных величин в створе 6 -75,8 мг/л в 2005 г., а также 69,9 мг/л
в 2004г. В 2006-2009 г. концентрация их существенно сни¬
жается и не превышает 22,1 мг/л в данном створе.
Содержание гидрокарбонатов в воде рек Обь и Ир¬
тыш в 2009 г достаточно равномерно. Согласно таблицы
117, оно варьирует от 78,7 мг/л (створ 2) до 109,8 мг/л
(створ 6). Концентрация этого химического ингредиента в
воде Оби в створе 1 (правый берег реки после слияния с
Иртышом) монотонно возрастает от 55 мг/л в 2004 г. до
97,6 мг/л в 2009 г. (рисунок 312). Как видно из рисунка
313, содержание гидрокарбонатов в реке Иртыш достигает
максимальных величин в створе 6 (район с.Демьянского) -
109,8 мг/л в 2008 и 2009 гг., а также 103,7 мг/л в 2007 г.
Величины показателей жесткости в воде рек Обь и
Иртыш в 2009 г распределены достаточно равномерно. Как
видно из таблицы 117, они варьируют от 1,48 мг-экв/л
(створ 1) до 2,93 мг-экв/л (створ 6). Значения этого показа¬
теля в воде Оби в створе 1 (правый берег реки после слия¬
ния с Иртышом) изменяются от - 1,02 мг-экв/л в 2006 г. до
1,61 мг-экв/л в 2008 г. (рисунок 314). Как видно из рисунка
315, величина показателя жесткости в воде реки Иртыш до¬
стигает максимальных значений в створе 6 (район с. Демь-
янского) - 2,93 мг-экв/л в 2009г, а также 2,74 мг-экв/л
в 2008г.
309
Сульфат ионы, т/л Сульфат-ионы, мг/л
60,0
40,0
20,0
0,0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
Рисунок 310- Содержание сульфатов в воде Оби
2004-2009 гг. (створ 1, точка 3 - правый берег р. Обь)
70
60
50
40
30
20
10
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Рисунок 311 - Содержание сульфатов в воде Иртыша
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
310
ицп 'iqiBMogdmodVNj
100
80
60
40
20
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
Рисунок 312- Содержание гидрокарбонатов в воде Оби
в 2004-2009 гг. (створ 1, точка 3 - правый берегр.Обь)
Рисунок 313 - Рисунок 313 - Содержание
гидрокарбонатов в воде Иртыша (створы 3,6)
и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег) после слияния
р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
311
мг-эка/л
2.0
1.5
1.0
0,5
0.0
2004
2005
2000
2007
2008
2009
Гад
Рисунок 314- Значение показателя жесткости воды в
р. Обь в 2004-2009 гг. (створ 1, точка 3 - правый берег р. Обь)
Рисунок 315 - Показатели жесткости воды в Иртыше
(створы 3,6) и Оби (створ 1, точка 1 - левый берег)
после слияния р. Обь с р. Иртыш в 2004-2009 гг.
312
2.15.5. Определение тяжелых металлов
в донных отложениях рек Обь и Иртыш
В донных отложениях было проведено определение
содержания хрома, свинца, железа, алюминия, марганца,
никеля, цинка, меди, кадмия, ванадия, ртути, нефтепродук¬
тов и мышьяка, всего 13 показателей. Результаты исследо¬
вания представлены в таблице 118.
Согласно существующим нормативам, из представ¬
ленных элементов лимитировано содержание свинца, мар¬
ганца, никеля, цинка, меди, ванадия, ртути и мышьяка
(Никитин и др., 1990).
Содержание свинца в донных отложениях не должно
превышать 20,0 мг/кг. Содержание данного элемента в донных
отложениях Оби в среднем составило 8,006 ±5,1 мг/кг, в дон¬
ных отложениях Иртыша 2,37 ± 0,37 мг/кг, то есть существен¬
но ниже предельно допустимой концентрации. Предельно до¬
пустимая концентрация марганца в донных отложениях со¬
ставляет 1500 мг/кг. Из полученных результатов следует, что
содержание марганца в донных отложениях Оби в среднем
равно 416,32 ± 145,90 мг/кг, в иртышских донных отложениях
406,1 ± 289,49 мг/кг. Содержание никеля во всех пробах дон¬
ных отложений рек существенно превышало ПДК, равную 4,0
мг/кг. В донных отложениях Оби содержание никеля в сред¬
нем составило 27,54 ± 7,39 мг/кг, в донных отложениях Ирты¬
ша - 37,3 ± 18,53 мг/кг. Самое высокое содержание никеля от¬
мечено в пробе донных отложений в районе г. Ханты-
Мансийска (створ 3) - 50,4 мг/кг или 12,6 ПДК.
Содержание меди в пробах донных отложений суще¬
ственно различается от 3,84 мг/кг в створе №5 до 36,5 мг/кг в
створе №1. ПДК меди в донных отложениях составляет
3 мг/кг. В среднем в донных отложениях Оби содержание
меди составило 12,87±13,90 мг/кг, Иртыша - 12,0±0,71 мг/кг,
то есть в примерно в четыре раза превысило ПДК.
313
314
Таблица 118
Содержание химических ингредиентов в донных отложениях рек Обь и Иртыш, мг/кг
№
п/п
Место отбора
проб
(
Содержание, мг/кг
Сг
РЬ
Мп
Ni
Си
Zn
Cd
Fe
А1
V
Hg
нефть
As
1
Створ 1, р Обь
после слияния с
Иртышом
66,7
5,26
545,5
39,1
36,5
85,5
<0,01
1839,0
1893,0
55,6
0,100
0,100
1,072
2
Створ 2, пойма р
Обь до слияния с
Иртышом,
56,7
3,16
549,3
28,2
14,4
69,6
<0,01
8658,2
13252,5
50,9
0,050
0,100
1,47
3
Створ 4, р Обь,
Нижневартовск
25,0
10,5
465,1
28,1
4,81
33,6
<0,01
8044,7
12620,0
46,3
<0,050
<0,050
1,45
4
Створ 5, р Обь,
Соснино
33,3
15,8
265,9
20,1
3,84
73,1
<0,01
11476,0
7374,0
60,2
<0,050
<0,050
1,15
5
Створ 8, р Обь,
конечный створ
22,6
5,31
255,8
22,2
4,78
77,2
<0,01
8857,9
11150
40,3
<0,05
0,110
1,12
6
Створ 3, р. Ир¬
тыш, Ханты-
Мансийск
65,0
2,11
610,8
50,4
11,5
68,6
<0,01
8772,2
16356,8
60,8
0,052
0,075
1,34
7
Створ 6, с. Демь-
янское
26,0
2,63
201,4
24,2
12,5
63,3
<0,01
8544,3
11022,0
64,8
0,065
0,100
1,58
Также во всех пробах донных отложений было отме¬
чено повышенное содержание цинка. ПДК данного эле¬
мента не должна превышать 23 мг/кг. Содержание цинка в
донных отложениях Оби в среднем составило 67,8 ± 20,02
мг/кг, в донных отложениях Иртыша 65,95 ± 3,75 мг/кг.
Таким образом, в донных отложениях Оби и Иртыша со¬
держание цинка в 2,9 раза превышало ПДК.
Содержание ванадия в донных отложений Оби состави¬
ло 50,66 ± 7,78 мг/кг, в иртышских - 62,8 ±2,83 мг/кг. ПДК ва¬
надия в донных отложениях не должна превышать 150 мг/кг.
Предельно допустимая концентрация мышьяка в донных
отложениях составляет 2,0 мг/кг. В донных отложениях Оби
содержание мышьяка в среднем равно 1,25±0,19 мг/кг, в Ир¬
тыше -1,46 ± 0,17 мг/кг, то есть нигде не превысило ПДК.
Во всех исследованных пробах донных отложений
было установлено наличие нефтепродуктов в различных
количествах. Содержание нефтепродуктов в донных отло¬
жениях Оби в среднем составило 0,082 ± 0,029 мг/кг, в
донных отложениях Иртыша - 0,088 ±0,018 мг/кг.
По количественному содержанию в донных отложе¬
ниях Оби и Иртыша существенно выделяются железо и
алюминий. В донных отложениях Оби содержание железа
составило 7775,16 ± 3569,28 мг/кг, алюминия
9257,9±4707,21 мг/кг, в Иртыше - 8658,25 ± 161,15 мг/кг и
13689,4 ± 3772,27 мг/кг, соответственно.
2.15.6. Содержание тяжелыхметалловв ихтиофауне
Согласно («Гигиенические...»,2001), предельно допу¬
стимые концентрации (ПДК) тяжелых металлов в рыбе
установлены для четырех элементов, а именно: свинец -
не более 1.0 мг/кг, мышьяк - не более 1.0 мг/кг, ртуть -
не более 0.3 мг/кг и кадмий - не более 0.2 мг/кг.
315
В наших исследованиях дополнительно представлены эле¬
менты, содержание которых требованиями СанПиНа не
ограничивается: хром, марганец, никель, медь, цинк, желе¬
зо, алюминий, ванадий. Для исследования были взяты об¬
разцы мышечной ткани рыбы следующих видов: щука, язь,
плотва, налим, карась, окунь. Для получения более объек¬
тивных результатов некоторые виды рыбы дублировались
в зависимости от места их отлова. Например, наиболее
распространенные виды - лещ, щука, язь, плотва были от¬
ловлены в Оби и в Иртыше. В таблице 119 представлены
результаты исследования проб рыбы, выловленной в Оби и
Иртыше.
В 2009 году в трех пробах рыбы было установлено
повышенное содержание свинца. Согласно («Гигиениче¬
ские...»,2001) ПДК свинца в рыбе не должна превышать
1,0 мг/кг. В результате проведенных исследований уста¬
новлено, что в пробе плотвы, выловленной в Оби в районе
г. Нижневартовска, содержание свинца составило 2,55
мг/кг, т.е. в 2,5 раза выше ПДК. Также установлено повы¬
шенное содержание данного элемента в плотве из Иртыша
- 1,63 мг/кг и в окуне -1,33 мг/кг.
Приближается к показателю ПДК содержание свинца
в леще (Иртыш) и в карасе (Обь). Содержание других эле¬
ментов, количество которых в рыбе регламентировано тре¬
бованиями («Гигиенические...»,2001), не превышало ПДК.
Так, содержание мышьяка во всех видах рыбы в среднем
составило 0,52 ±0,14 мг/кг при предельной концентрации
до 1,0 мг/кг. Содержание ртути в пробах рыбы в среднем
равно 0,063±0,024 мг/кг при предельно допустимой кон¬
центрации данного элемента до 0,3 мг/кг. Содержание кад¬
мия только в язе (Обь) составило 0,012 мг/кг, во всех
остальных пробах было ниже 0,001 мг/кг. ПДК кадмия не
должна превышать 0.2 мг/кг.
316
317
Таблица 119
Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне рек Обь и Иртыш, мг/кг сыр. массы
№
п/п
Место отлова и
вид рыбы
Содержание, мг/кг
Сг
РЬ
Мп
Ni
Си
Zn
Cd
Fe
А1
V
Hg
As
1
р. Иртыш, лещ,
0,560
0,864
0,607
0,289
0,237
5,71
<0,001
19,0
39,6
0,712
0,040
0,591
2
р. Иртыш, язь,
0,539
0,371
0,279
0,292
0,606
6,56
<0,001
14,7
33,5
1,01
0,058
0,415
3
р. Обь, налим,
0,950
0,263
0,711
0,201
0,361
8,36
<0,001
11,2
21,2
1,35
0,078
0,429
4
р. Иртыш, щука,
0,765
0,677
0,477
0,439
0,389
8,56
0,010
23,9
45,0
1,69
0,063
0,575
5
р. Обь, Нижне-
варт., щука
0,550
0,380
0,527
0,449
0,347
6,82
<0,001
23,6
48,2
1,29
0,078
0,445
6
р. Иртыш,
плотва
0,375
1,63
0,734
0,749
0,099
8,48
<0,001
36,9
58,7
0,920
0,058
0,354
7
р. Иртыш, окунь
0,654
1,33
0,852
0,579
0,189
14,5
<0,001
49,3
45,9
1,49
0,095
0,790
8
р. Обь, Нижне-
варт., плотва
0,840
2,55
0,309
0,5826
0,138
П,7
<0,001
39,3
56,6
0,250
0,093
0,585
9
р. Обь, Нижне-
варт., карась,
2,19
0,893
0,980
0,762
0,189
16,4
<0,001
31,0
24,0
0,480
0,022
0,630
10
р. Обь, Нижне-
варт., язь,
1,04
0,415
1,31
0,690
0,510
11,0
0,012
33,9
51,1
2,09
0,040
0,400
Таким образом, в 2009 году в трех пробах рыбы уста¬
новлено несколько повышенное содержание свинца до
1,3-2,5 ПДК. Содержание других элементов существенно
ниже ПДК, предусмотренной («Гигиенические...», 2001).
2.15.7.Итоги мониторинговых исследований 2009 года
1. Представлены результаты комплексного экологическо¬
го обследования рек Обь и Иртыш в границах Ханты-
Мансийского автономного округа - Югры. Исследова¬
ниям подверглись вода, донные отложения рек и пой¬
менные грунты, а также основные виды рыб, обитаю¬
щие в этих реках. В исследованных объектах опреде¬
лены основные химические показатели, содержание
тяжелых металлов, нефтепродуктов, а также концен¬
трация техногенных радионуклидов - I37Cs и 90Sr.
2. Полученные результаты химического состава воды
анализировались в сравнении с предельно допустимы¬
ми концентрациями (ПДК), установленными для рыбо-
хозяйственных водоемов. Показано, что основными
элементами, ухудшающими качество воды в Оби и Ир¬
тыше в 2009 году, являются нефтепродукты, некоторые
тяжелые металлы, а в отдельных пробах - органические
вещества и продукты их деградации.
3. В пробах воды р. Иртыш содержалось (кратно ПДК):
нефтепродуктов - 1,4-2,4 ПДК; железа - 6,6-8,9 ПДК;
меди - 11-14 ПДК; цинка - 13-16 ПДК; никеля -
1,6-2,6 ПДК, марганца - 11 -12 ПДК; алюминия
1,2-2,0 ПДК; ртути 20 ПДК.
4. В пробах воды р. Обь установлено повышенное содержа¬
ние нефтепродуктов - 1,0 - 3,0 ПДК; железа - 6,1-
8,6 ПДК; меди - 4,0 -11,0 ПДК; цинка - 3,9 -19 ПДК; ни¬
келя - 1,4 - 4,0 ПДК; марганца - 6,3 - 9,0 ПДК; алюминия
318
- 1,1-2,1 ПДК, ртути - 10 - 17 ПДК. Кроме того, в двух
пробах отмечено повышенное содержание азота аммо¬
нийного - 1,5 -1,7 ПДК, в одной пробе азота нитритного -
1.5 ПДК, и в одной пробе повышено содержание органи¬
ческих веществ по показателю ХПК (Ог) -1,47 ПДК.
5. По сравнению с 2008 годом, в воде рек наблюдается
некоторое снижение содержания железа и показателя
pH. Отмечено увеличение содержания цинка, марган¬
ца, никеля и алюминия.
6. В донных отложениях Оби установлено повышенное со¬
держание никеля -5,0 - 9,8 ПДК, меди - 1,8 - 12,2 ПДК,
цинка - 1,5 - 3,7 ПДК. В донных отложениях Иртыша
содержание никеля составило 6,0 - 12,6 ПДК, меди -
3,8-4,2 ПДК, цинка - 2,7 - 3,0 ПДК. Содержание нефте¬
продуктов в донных отложениях Оби в среднем состави¬
ло 0,082 ± 0,029 мг/кг, в донных отложениях Иртыша -
0,088 ±0,018 мг/кг.
7. В трех пробах рыбы установлено повышенное содер¬
жание свинца. В пробе плотвы, выловленной в Оби,
содержание свинца составило 2,55 мг/кг, т.е. в 2,5 раза
выше ПДК. Также повышенное содержание данного
элемента установлено в плотве из Иртыша - 1,63 мг/кг
и в окуне -1,33 мг/кг.
8. Объемные активности радионуклидов в воде Оби уве¬
личились по сравнению с 2008 годом: по 137Cs - с 0,18
до 1,0 Бк/м3 (входной створ в Соснино), с 1,2 до
12.5 Бк/м3 (в створе №1), с 0,9 до 4,3 Бк/м3 (в створе
№8); по 90Sr - с 20,5 до 154 Бк/м3 (входной створ №5 в
Соснино), с 10,5 до 20 Бк/м3 (створ №1 после слияния с
Иртышом), с 14,5 до 19,2 Бк/м3 (в створе №8). При
этом, объемные активности радионуклидов в воде Оби
и Иртыша на два-три порядка величин ниже установ¬
ленного уровня вмешательства.
319
9. Выполнена оценка интегральных запасов радионукли¬
дов в пойме Оби на участке от границы с Томской об¬
ластью (Соснино) до Ханты-Мансийска и на участке
длиной 65 км ниже устья Иртыша, а также на Иртыше
от устья р. Демьянки до Ханты-Мансийска. Запасы ра¬
дионуклидов в пойме рек составили: 1,4 ТБк по 137Cs и
26 ТБк по 90Sr - в пойме Оби, а также 1,1 ТБк по 137Cs и
1,9 ТБк по 90Sr в пойме Иртыша. Оценка запасов по ре¬
зультатам исследований 2009 г оказалась сопостави¬
мой с оценками 2008 года, и несколько ниже средних
значений за годы наблюдений с 2004 по 2008.
10. Содержание радионуклидов в рыбе соответствует са¬
нитарным нормам. Наиболее высокое содержание 90Sr
зафиксировано в карасе- 20,23 Бк/кг и язя - 19,5 Бк/кг,
что ниже уровня 100 Бк/кг, установленного по 90Sr са¬
нитарными нормами. Максимальное содержание l37Cs
зафиксировано в окуне - 2,48 Бк/кг, что также значи¬
тельно ниже установленного по 137Cs уровня, равного
130 Бк/кг.
320
2.16. Накопление, распределение, миграция ^Sr, 137Cs,
тяжелых металлов и других химических токсикантов
в реках Иртыш, Обь и в их пойме. 2010 г.
2.16.1. Оценка уровней содержания и расчет годовых
стоков 90Sr и 13TCs в воде рек Иртыш и Обь в границах
Ханты-Мансийского автономного округа
Результаты определения содержания 90Sr и 137Cs
в воде исследованных створов Оби и Иртыша в 2010 г.
приведены в таблице 120.
Таблица 120
Содержание 90Sr 137Cs и в воде Оби и Иртыша в 2010 г.
Место отбора проб
Содержание, Бк/л
90Sr
137Cs
Створ 1, р. Обь
0,0242±0,0008
0,0009±0,00028
Створ 2, р. Обь
0,0152±0,0096
0,00036±0,00028
Створ 3, р.Иртыш
0,0249±0,0014
0,00073±0,0003
Створ 4, р. Обь,
г.Нижневартовск
0,0177±0,0008
0,0061±0,0004
Створ 5, р. Обь,
Соснино
0,0152±0,0096
0,0044±0,0008
Створ 6, р. Иртыш,
с.Демьянское,
0,0330±0,0004
Ниже ПО
Створ 7. р. Обь
0,0174±0,0019
0,0034±0,00072
Створ 8, р. Обь
0,0196±0,0014
0,0022±0,0002
321
Изменение содержания радионуклидов в воде на про¬
тяжении исследованных участков Оби и Иртыша приведе¬
но на рисунках 316 и 317.
В количественном отношении значения объемной
активности радионуклидов в воде Оби и Иртыша в 2010 г.
на два-три порядка величин ниже санитарно-
гигиенических норм, установленных («Нормы ...», 2009).
В соответствии с этим документом уровень вмешательства
(УВ) по содержанию 90Sr в питьевой воде равен 4,9 Бк/л
(4900 Бк/м3), а для 137Cs - 11 Бк/л (11000 Бк/м3).
Наиболее существенный спад величина объемной ак-
тивности претерпевает для Cs на участке между створа¬
ми №4 (Нижневартовск) и №2 (Обь перед слиянием с Ир¬
тышем). В меньшей степени такой спад отмечается для 90Sr
(рисунок 316). В Иртыше, напротив, отмечено возрастание
объемной активности радионуклидов по течению (рису¬
нок 317). Особенностью концентрационного профиля явля¬
ется существенное возрастание содержания радионуклидов
в воде в створах №1, 7, 8 Оби после слияния с Иртышем.
Такое поведение радионуклидов в воде отмечалось и в
предыдущих исследованиях, свидетельствуя о дренирова¬
нии радиоактивных веществ из поймы в месте слияния рек.
Гидродинамика водных потоков в месте слияния двух рек
имеет свои особенности, вызывая усиление аллювиальной
активности, особенно в годы с повышенным водным сто-
ком. В 2010 году содержание Cs после слияния Оби и
Иртыша увеличилось в два раза, по 90Sr - в полтора раза.
Значения объемной активности радионуклидов, опреде¬
ленные в различные годы наблюдений, приведены в табли¬
це 121 и на рисунках 318-321.
Измеренные в 2010 г. уровни содержания 137Cs в воде
оказались несколько выше в створах Оби №7,4 и 5, а также
в створе №3 Иртыша, чем в 2009 году.
322
100
•'V*4
s
90ST
—
Ц
137CS
j
\
I » * ■
+—Ханты
Шнсийск
h
изююввртол
Соснино,гр
с Томской <Л
к
ни
я.
че
-100 0 100 200 300 400 500 600
Рисунок 316 -Содержание радионуклидов в воде Оби в
2010 г.
ы
«5г
;
j
■ !
— — 1 «
1
1
1
j
шс$
j
: i
i
! 1
i
!*•— Ханты-Мансийск
j
Демьянка —«
О 100 200 300
Рисунок 317 - Содержание радионуклидов
в воде Иртыша в 2010 г.
323
324
Таблица 121
Содержание 90Sr и 137Cs (Бк/м3) в воде Оби и Иртыша в 2004-2010 годах
Створ
90Sr
,37Cs
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
р.Обь - 65 км ниже
слияния с Иртышом
(створ 8)
16,5
7,3
14,5
19,2
19,6
1,01
0,26
0,91
4,3
2,2
р.Обь - 40 км ниже
слияния с Иртышом
(створ 7)
38,5
17,4
0,24
3,4
р.Обь - 20 км ниже
слияния с Иртышом
(створ 1)
12,5
83,5
110,5
29,1
10,5
20
24,2
0,17
2,1
10,6
10,4
0,13
1,2
0,9
Обь - 20 км до слияния
с Иртышом (створ 2)
5,0
16,6
91,2
16,1
13,0
17,3
15,2
0,26
1,6
6,40
0,68
0,10
1,2
0,36
Р.Обь - Нижневар¬
товск (створ 4)
10,0
27,0
32,2
16,5
16,8
17,7
1,31
1,3
2,0
0,26
2,1
6,1
р.Обь - граница
ХМАО (створ 5)
22,0
98,4
27,0
20,5
154
15,2
2,1
3,0
0,78
0,18
1,0
4,4
р.Иртыш - 20 км до сли¬
яния с Обью (створ 3)
10,0
54,5
44,2
45,4
29,0
28,8
24,9
0,62
1,3
10,6
0,27
0,12
0,42
0,73
р.Иртыш - Демьянка
(створ 6)
20,0
43,0
20,0
91,8
35,0
30,5
33
1,23
2,0
0,90
0,48
0,21
1,5
-
(а)
(б)
Рисунок 318 -Динамика объемной активности Cs (а)
и 90Sr (б) в водер.Объ в 2004-2010 годах
325
(а)
(б)
Рисунок 319 -Динамика объемной активности 137Cs (а) и
90Sr (б) в воде р.Иртыш в 2004-2010 годах
326
Створ №4 Створ №5
Рисунок 320 - Содержание радионуклидов
в водер.Обь в 2004-2010 годах
327
Створ М3 Створ Мб
Рисунок 321 - Содержание радионуклидов в в воде
р.Иртыш в 2004-2010 годах
По сравнению с предыдущим годом содержание 90Sr в воде
Оби в большинстве створов возросло (уменьшение лишь в
створах №2 и №5), а в Иртыше - практически осталось на
том же уровне - несколько возросло в створе № 6 и
уменьшилось на входном створе №3 в Демьянском.
Как показывают представленные результаты, дина¬
мика содержания радионуклидов в воде рек отличалась
большим разнообразием и нестабильностью. При этом все
же можно выделить определенную закономерность.
В 2004 году содержание радионуклидов в большинстве
проб воды было минимальным. Начиная с 2005 года, было
отмечено существенное увеличение объемной активности
328
радионуклидов в воде рек, которое продолжалось в течение
двух последующих лет. Рост объемной активности 137Cs и
90Sr наблюдался на всех обследованных участках, но
наиболее существенное увеличение содержания радио¬
нуклидов было зарегистрировано в створах, расположен¬
ных в районе слияния рек: в Иртыше - перед впадением в
Обь (створ 3), а в Оби - на участках до слияния и ниже сли¬
яния с Иртышом (створы 1 и 2). Так, в створе 3 Иртыша
объемная активность ,37Cs в воде с 2004 по 2006 гг. возрос¬
ла с 0,62 до 10,6 Бк/м3, т.е. в 17 раз, a 90Sr - с 10 Бк/м3 до
54.5 Бк/м3 в 2005 году и следующие два года оставалась на
уровне 44,2 Бк/м3 и 45,4 Бк/м3. В створе Оби, расположен¬
ном до слияния с Иртышом (створ 2), объемная активность
137Cs за три года увеличилась в 21,3 раза с 0,3 до 6,4 Бк/м3,
90Sr - в 18 раз с 5,0 до 91,2 Бк/м3. В створе ниже слияния
(створ 1) объемная активность 137Cs возросла с 0,17 до
10.6 Бк/м3, a 90Sr - с 12,5 до 110,5 Бк/м3, то есть в 9 раз.
С 2007 года было отмечено снижение содержания радио¬
нуклидов на данном участке Оби а в последующие годы
положение стабилизировалось на уровне 10,5 - 24,2 Бк/м3
по 90Sr и 0,1 - 0,9 Бк/м3 по 137Cs.
Нельзя так же не отметить изменения, произошедшие
за этот период на входных створах обследованных участ¬
ков рек. На Иртыше - это створ 6 в районе с. Демьянское, а
на Оби створ 5 на границе с Томской областью и створ 4 в
районе г. Нижневартовска. Первая половина наблюдаемого
периода характеризовалась увеличением в воде объемной
активности 90Sr и в меньшей степени 137Cs. В 2006 году
объемная активность 90Sr в створе 5 составила 98,4 Бк/м3.
Вторая половина на данном участке Оби характеризовалась
стабилизацией уровня 90Sr в створе 4, рекордным подъемом
содержания 90Sr в воде входного створа №5 до 154 Бк/м3
и монотонным увеличением содержания 137Cs в течение
329
последних трех лет. Объемная активность l37Cs в период
2008-2010 гг. в створах 4 и 5 возросла почти в 20 раз.
На входном створе Иртыша (створ 6) объемная актив¬
ность 90Sr в период 2004-2007 гг. возросла в 4,6 раза с 20 до
91,8 Бк/м3. В последующий период 2008-2010 гг. также как в
створах Оби отмечена некоторая стабилизация содержания
радионуклида на уровне 33-35 Бк/м3. Объемная активность
l37Cs в створе 6 была минимальна в 2008 году. С 2009 года
наметилась тенденция роста данного показателя.
Таким образом, представленные выше результаты по¬
казывают, что в 2010 году по сравнению с предшествую¬
щим периодом наблюдаются следующие изменения:
а) В последние годы наметилась тенденция стабили¬
зации уровня содержания 90Sr в воде Оби и Иртыша, кото¬
рая продолжилась и в 2010 году. Резкий подъем объемной
активности 90Sr на входном створе Оби в 2009 году до ре¬
кордного за последние годы показателя в 154 Бк/м3 никак
не отразился на содержании данного радионуклида в ни¬
жележащих участках реки, а в 2010 году объемная актив¬
ность 90Sr в воде данного створа снизилась до 15,2 Бк/м3.
б) На входных створах Оби (створ 4 и 5) в 2010 году
продолжилась тенденция роста объемной активности 137Cs.
В результате в 2010 году в пробах воды указанных створов бы¬
ло зарегистрировано самое высокое для данных участков реки
содержание 137Cs на уровне 6,1 и 4,4 Бк/м3, соответственно.
в) В воде Иртыша также продолжилась тенденция ро¬
ста объемной активности 137Cs, которая после спада
в 2008 году, приблизилась к показателям 2004 года.
Объемная активность 90Sr немного выше на входном
створе Иртыша (створ 6) и за последние три года практиче¬
ски оставалась на одном уровне.
Таким образом, радиоактивное загрязнение маги¬
стральных рек Оби и Иртыша на территории ХМАО обу¬
330
словлено долгоживущими радионуклидами, поступившими
ранее в результате деятельности предприятий ядерного
цикла и депонированными в поймах этих рек и донных от¬
ложениях (первичное загрязнение), и продолжает форми¬
роваться перераспределением радионуклидов по гидрогра¬
фической сети рек от источников сброса, дренажом из мест
их депонирования на территории ХМАО, а также смывом
со всей водосборной территории, загрязненной глобальны¬
ми радиоактивными выпадениями (вторичное загрязнение).
2.16.2,Оценка уровней содержания и расчет запасов
90Sr и137Cs в донных отложениях и пойменных почвах
рек Иртыш и Обь в границах Ханты-Мансийского
автономного округа
Результаты определения содержания радионуклидов
в пробах пойменных почв и донных отложений в исследо¬
ванных створах Оби Иртыша приведены в таблицах
122 и 123.
Таблица 122
Содержание 137Cs и 90Sr в пойменных почвах
Оби и Иртыша
Место отбора проб
Содержание, Бк/кг
I37Cs
9DSr
Створ 1
Пойма р. Обь
ниже слияния с
Иртышом,
(0-5 см)
2,28±0,36
12,32±0,31
(5-10 см)
2,84±0,48
6,69±0,03
(10-15 см)
2,24±0,42
7,97±0,45
(15-20 см)
1,64±0,4
4,82±0,08
(20-25 см)
1,33±0,29
(25-30 см)
Ниже ПО*
(30-35 см)
Ниже ПО
331
Таблица 122 (Продолжение)
Место отбора проб
Содержание, Бк/кг
37Cs
90Sr
Створ 2
р. Обь
ниже впадения
Иртыша
(0-5 см)
4,68±0,39
16,49±0,2
(5-10 см)
3,82±0,3
12,81±0,41
(10-15 см)
2,9±0,2
9,72±0,93
(15-20 см)
Ниже ПО
5,9±0,04
(20-25 см)
0,2±0,04
(25-30 см)
Ниже ПО
(30-35 см)
Ниже ПО
Створ 3
Пойма р.Иртыш
ДО слияния
с р. Обь
(0-5 см)
0,68±0,08
7,8±0,3
(5-10 см)
Ниже ПО
11,64±0,14
(10-15 см)
6,72±0,58
15,69±0,04
(15-20 см)
11,80±1,21
20,81±0,72
Створ 4
р. Обь,
правый берег
(0-5 см)
1,96±0,18
16,92±0,14
(5-10 см)
14,88±0,67
21,04±0,6
(10-15 см)
21,56±1,17
15,07±0,36
(15-20 см)
4,16± 1,15
19,64±0,38
(20-25 см)
1,56±0,14
18,4±0,34
(25-30 см)
Ниже ПО
20,16±0,32
Створ 5
р. Обь,
Соснино
(0-5 см)
19,80±0,84
17,98±0,54
(5-10 см)
6,84±0,61
14,46±0,6
(10-15 см)
1,44±0,32
11,9±0,01
(15-20 см)
2,08±0,28
5,36±0,23
Створ 6
р. Иртыш,
с.Демьянское
(0-5 см)
Ниже ПО
11,72±0,25
(5-10 см)
Ниже ПО
8,65±0,07
(10-15 см)
Ниже ПО
11,75±0,16
(15-20 см)
Ниже ПО
13,64±0,24
(20-25 см)
Ниже ПО
17,25±0,01
(25-30 см)
Ниже ПО
14,94±0,04
332
Таблица 122 (Окончание)
Створ 8
р.Обь - 65 км
ниже слияния
(0-5 см)
Ниже ПО
4,88±0,42
(5-10 см)
Ниже ПО
8,03±0,09
(10-15 см)
Ниже ПО
13,25±0,32
(15-20 см)
Ниже ПО
6,16±0,2
*ПО - предел обнаружения
Таблица 123
Содержание 137Cs и 90Sr в донных отложениях
Оби и Иртыша
Место отбора проб
2
Содержание, Бк/кг (Бк/м )
137Cs
^Sr
Створ 1, т.1
р.Обь - 20 км ниже
слияния
(0-5 см)
Ниже п.о.
11,18±1,81
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
6,22±0,03
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 1, т.2
р.Обь - 20 км ниже
СЛИЯНИЯ
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 2, т. 1
р.Обь -20 км до ели-
яния с Иртышом
(0-5 см)
14,02±0,92
7,59±0,33
(5-10 см)
11,36±1,6
(10-15 см)
Ниже п.о.
5,39±1,19
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 2, т.2,
р.Обь -20 км до сли¬
яния с Иртышом
(0-5 см)
32,23±2,86
(5-10 см)
5,5±1,15
(10-15 см)
Ниже п.о.
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 3, т.1
р.Иртыш - 20 км до
слияния с Обью
(0-5 см)
Ниже п.о.
4,89±0,33
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
5,46±1,1
4,96±0,04
(15-20 см)
2,39±0,45
333
Таблица 123 (Продолжение)
Место отбора проб
'у
Содержание, Бк/кг (Бк/м )
l37Cs
90Sr
Створ 3, т.2
р.Иртыш - 20 км до
слияния с Обью
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 4, т. 1
р.Обь - Нижневар-
товск
(0-5 см)
Ниже п.о.
6,64±1,08
(5-10 см)
Ниже п.о.
11,4±0,05
(10-15 см)
32,15±1,63
(15-20 см)
10,25±1,39
Створ 4, т.2
р.Обь - Нижневар-
ТОВСК
(0-5 см)
2,41 ±0,29
(5-10 см)
17,93±2,12
(10-15 см)
36,94±3,75
(15-20 см)
26,88±2,41
Створ 5, т.1
р.Обь - граница
ХМАО
(0-5 см)
Ниже п.о.
4,2±0,05
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
4,68±1,29
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 5, т.2
р.Обь - граница
ХМАО
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 6, т. 1
р.Иртыш - Демьянка
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-17 см)
Ниже п.о.
Створ 6, т.2,
р.Иртыш - Демьянка
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
334
Таблица 123 (Окончание)
Место отбора проб
Л
Содержание, Бк/кг (Бк/м )
l37Cs
^Sr
Створ 8, т. 1
р.Обь - 65 км ниже
СЛИЯНИЯ
(0-5 см)
Ниже п.о.
8,99±1,27
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
11,33±0,05
(15-20 см)
Ниже п.о.
Створ 8, т.
р.Обь - 65 км ниже
СЛИЯНИЯ
(0-5 см)
Ниже п.о.
(5-10 см)
Ниже п.о.
(10-15 см)
Ниже п.о.
(15-20 см)
Ниже п.о.
Как видно из данных таблиц 122 и 123, содержание
радионуклидов в пойменных почвах и донных отложениях
Оби и Иртыша крайне низко и в большинстве случаев
находится ниже предела чувствительности аппаратуры.
Подобная ситуация, как это наблюдалось и в более ранних
исследованиях 2004-2009 гг., характерна при низком со¬
держании радионуклидов в воде в сочетании с интенсив¬
ными гидродинамическими процессами в реках.
Ниже представлена радиоэкологическая характери¬
стика исследованных участков поймы Оби и Иртыша и
приведены графики вертикального распределения 90Sr и
137Cs в пойменных почвах, полученные в результате соот¬
ветствующей математической обработки эксперименталь¬
ных данных послойного определения содержания радио¬
нуклидов в почвенном разрезе.
Плотность запасов радионуклидов в пойменных поч¬
вах и донных отложениях определена методом послойного
суммирования запасов радионуклидов в каждом слое на
всю глубину почвенного профиля.
Створ № 1 (р. Обь, ~20 км ниже слияния с Иртышем)
Вертикальное распределение радионуклидов в дан¬
ном створе представлено на рисунке 322.
335
10000 т
t
(а)
10000
1000
100
10
1
од
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
(б)
Рисунок 322 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионукчидое (б) е пойменных почвах Оби в створе №1
336
Объемная активность 90Sr в пойменных почвах резко
снижается с ~ 9 кБк/м3 в поверхностных слоях до ~2 кБк/м3
на глубине 20 см. Содержание Cs находится на уровне
~2 кБк/м3 до глубины 15см, а далее снижается до ~1 кБк/м3.
Расчетная плотность запасов радионуклидов в пой¬
менных почвах данного створа определена по результатам
их вертикального профиля распределения и составляет:
[90Sr] = 1088,74 Бк/м2;
[137Cs] = 337,84 Бк/м2;
Створ № 2 (р. Обь, ~ 20 км выше слияния
с Иртышем)
Вертикальное распределение радионуклидов в пой¬
менных почвах створа приведено на рисунке 323.
Объемная активность ,37Cs в пойменных почвах дан¬
ного створа, как и в предыдущем случае, имеет примерно
те же уровни ~2 кБк/м3 и снижается до величин 1 кБк/м3 в
слоях ниже 15-20 см. Содержание 90Sr, напротив, возраста¬
ет с ~8 кБк/м3 в слоях от 1 до 10 см до 12 кБк/м3 в нижних
слоях 15-20 см. В слоях ниже 25 см содержание исследуе¬
мых радионуклидов снижается до уровней чувствительно¬
сти аппаратуры.
Расчетные величины плотности запасов радионукли¬
дов в пойменных почвах дают следующие величины:
[90Sr] = 1976,59 Бк/м2;
[,37Cs] = 409,81 Бк/м2;
337
1S000
v - Ю,95х3 + 337,9xJ- 2637,x+13089
(a)
10000
1000
100
10
1
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
(6)
Рисунок 323 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №2
338
Створ № 4 (р. Обь в районе г. Нижневартовска)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в точках створа №4 приведены на рисунке 324.
Объемная активность 137Cs в пойменных почвах ство¬
ра 4 имеет максимум в средних уровнях вертикального
профиля, достигая высоких для данного года величин в
16 кБк/м3 и снижается до 2 кБк/м3 на глубине 15-20 см.
Содержание 90Sr в слоях 0-15 см снижается, а затем в более
глубоких слоях возрастает до значений 22-23 кБк/м3.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дают следующие величины плот¬
ностей запасов радионуклидов в слое глубиной 0-20 см:
[90Sr] = 5671,26 Бк/м2;
[137Cs] = 1779,19 Бк/м2;
Створ № 5 (пойма р. Обь на границе ХМАО,
Соснино)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в пойменных почвах створа №5 представлены на ри¬
сунке 325.
Содержание 90Sr и 137Cs максимально в верхних слоях
пойменных почв, достигая величин около 16-18 кБк/м3.
Объемная активность 90Sr в слоях 5-15 см остается практи¬
чески неизменной на уровне 12-13 кБк/м3 и уменьшается в
более глубоких слоях. Содержание Cs с глубиной резко
снижается и уже на глубине ниже 10 см не превышает
~1-2 кБк/м3.
Рассчитанные по представленным данным запасы ра¬
дионуклидов в пойме дают следующие величины плотно¬
стей запасов радионуклидов в слое 0-20 см:
[90Sr] = 2346,87 Бк/м2;
[,37Cs] = 1371,18 Бк/м2;
339
25000
20000
15000
10000
5000
у = -5,400х*+271.0х2- 3442,х +25740 ♦
R2* 0,847
10
15
20
25
30
10000
1000
100
10
(О)
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
(б)
Рисунок 324 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №4
340
20000 т
10000
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
(б)
Рисунок 325 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №5
341
Створ № 8 (пойма р. Обь, ~ 65 км ниже слияния с
Иртышем)
Вертикальные профили содержания радионуклидов в
пойменных почвах самого нижнего из исследованных по
течению Оби створа №8 приведены на рисунке 326.
Объемная активность 90Sr в пойменных почвах воз¬
растает с 3 кБк/м3 в поверхностном слое 1-5 см до
12 кБк/м3 в слое 10-15 см, а в последующем слое 15-20 см
снижается до 3 кБк/м . Содержание Cs во всех слоях
выбранной точки створа оказалось ниже предела обнару¬
жения.
Рассчитанные по экспериментальным данным запасы
радионуклидов в пойме дали следующие величины оценок
запасов радионуклидов:
[90Sr] = 1460,24 Бк/м2;
[137Cs] = фоновые значения
Створ № 3 (пойма р. Иртыш ~ 20 км до впадения в
Обь, левый берег.)
Профили вертикального распределения радионукли¬
дов в створе №3 приведены на рисунке 327.
Объемная активность обоих радионуклидов монотон¬
но возрастает с глубиной слоя: 90Sr с ~10 кБк/м3 в верхнем
0-5 см слое до ~15-20 кБк/м3 в нижележащих слоях; содер-
жание Cs увеличивается с с 1 до 10 кБк/м .
Рассчитанные плотности запасов радионуклидов да¬
ют следующие величины:
[90Sr] = 3972,27 Бк/м2;
[137Cs] = 945,94 Бк/м2;
342
(а)
1000
100
10
1
0-5
5-10
10-15
15-20
(б)
Рисунок 326 - Вертикальное распределение (а) и запасы
радионуклидов (б) в пойменных почвах Оби в створе №8
343
(а)
10000
1000
100
10
0-5
5-10
10-15
15-20
(б)
Рисунок 327 - Вертикальное распределение (а)
и запасы радионуклидов (б) в пойменных почвах Иртыша
в створе №3
344
Створ № 6 (пойма р. Иртыш, с. Демьянское)
Вертикальное распределение радионуклидов в створе
6 приведено на рисунке 328.
Содержание Cs в пойменных почвах данного ство¬
ра крайне низко и во всех пробах оказалось ниже инстру¬
ментального предела обнаружения.
Средняя величина объемной активности 90Sr состав¬
ляет около 15 кБк/м3. В слое 5-10 см наблюдалось некото¬
рое снижение содержания до уровня 8-9 кБк/м3, а в слое
20-25 см - наоборот, возрастание до значения 20 кБк/м3
Расчеты плотностей запасов радионуклидов в пойме
дают следующие величины:
[90Sr] = 4230,27 Бк/м2;
1 ЛП
[ Cs] = фоновые значения, ниже предела обнаружения
Оценка интегральных запасов радионуклидов
в пойменных почвах и динамика запасов за период
2004-2010 гг.
Плотности локальных запасов радионуклидов в пой¬
менных почвах в каждом из исследованных створов Оби и
Иртыша, были рассчитаны по результатам их послойного
содержания и представлены в таблице 124, в сравнитель¬
ном аспекте с результатами предыдущих лет, выполнен¬
ными в период 2004-2009 гг.
Математические модели распределения локальных
запасов радионуклидов в пойменных почвах Оби и Ирты¬
ша по результатам измерений проб 2010 года, приведены
на рисунке 329.
345
О 5 10 15 20 25 ВО
(<*)
10000
1000
100
10
1
0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
(б)
Рисунок 328 - Вертикальное распределение (а)
и запасы радионуклидов (б) в пойменных почвах Иртыша
в створе №6
346
Таблица 124
Локальные запасы 137Cs и *°Sr в пойменных почвах на
различных участках поймы Оби и Иртыша, Бк/м2
Река:
Обь
Иртыш
Створ:
8
7
1
2
4
5
3
6
гч
s
■а
И
ся
и
R
2004
-
-
1418
555,6
1985
-
245,4
2660
2005
-
-
268
1032
400
459
1983
347
2006
1152
-
224,1
1142
230,3
425
736,5
162,3
2007
481,3
16,8
19,3
-
34,7
234,8
-
195,6
2008
74,2
-
86,6
644,9
81,4
606,8
662,6
89,9
2009
192,05
-
165,0
202,9
432,0
184,1
469,46
230,5
2010
-
-
337,8
409,8
1779,2
1371,2
945,9
-
N
1
L0
и
©
O'
2004
-
-
993,1
189,1
129,1
-
106,3
211,8
2005
-
-
2647
1742
1246
1683
2433
1702
2006
3022
-
928,4
2174
1065
1939
3514
1078
2007
562,2
478,5
160,4
-
168,1
740
-
1249
2008
1248,4
-
3023,7
2260,0
1334,2
1208,8
806,0
890,4
2009
964,9
-
2511,3
3563,5
867,1
4582,5
610,1
2469,7
2010
1460,2
-
1088,7
1976,6
5671,3
2346,9
3972,3
4230,3
Распределение локальных запасов 137Cs и 90Sr в
пойменных почвах Оби по данным исследований 2010 года
характеризуется более высокими уровнями объемной
активности на входном створе (№5, Соснино) обследован¬
ного участка реки. Отмечена тенденция постепенного
уменьшения содержания радионуклидов по течению реки.
Для Иртыша также характерно некоторое снижение
плотности запасов 90Sr в пойменных почвах, расположен-
ных ниже по течению. Содержание Cs было близко к
фоновым уровням, а на входном створе №6 оказалось ниже
предела обнаружения.
347
(о)
(б)
Рисунок 329 - Изменение локальных запасов радионуклидов
в пойменных почвах Оби (а) и Иртыша (б), в 2010 году
348
Изменение плотности локальных запасов l37Cs и 90Sr
в пойменных почвах Оби и Иртыша за период 2004-2010
гг. приведены на рисунках 330 и 331.
10000
1000
100
10
1
2004
2005
2006
2007
Год
2009
2010
1000
100
10
2004
2005
2006
2007
Год
2009
2010
(б)
Рисунок 330 -Динамика изменения локальных запасов
90Sr (а), 137Cs (б) в пойменных почвах исследованных
створов Оби в 2004-2010 гг.
349
1ые запасы ^Cs^k/m2 Локальные запасы ^Sr, Бк/м2
10000
1000
100
10
1
2004
2005
2006
2007
Год
(d)
2008
2009
2010
10000
1000
100
10
2004 2005 2006
2006 »» 2008 2Ю9
2010
6 *
3 6
год
(б)
Рисунок 331 - Динамика локальных запасов
90Sr (а) и I37Cs (б) в пойменных почвах исследованных
створов Иртыша в 2004-2010 гг.
350
створ
По сравнению с 2009 годом произошли некоторые из¬
менения. Так, в 2010 году наблюдается снижение величины
локальной плотности запасов 90Sr в створах № 1, №2 и №5
и, напротив, увеличение в створах №4 и №8. Плотность за¬
пасов 137Cs увеличилась во всех створах, кроме створа 8.
Анализ динамики локальных запасов за период 2004-
2010 гг., показывает, что минимальные значения данных
величин были получены в 2007 г, когда из-за высокого по¬
ловодья отбор проб пойменных грунтов в ряде случаев был
проведен в других точках на доступных участках поймы.
Динамика изменения локальных запасов 90Sr (а) и
117
Cs (б) в пойменных почвах Иртыша в период 2004-2010
гг. приведена на рисунке 331. Как видно из графиков, ве¬
личина локальных запасов 90Sr в пойменных почвах Ирты¬
ша за последние три года несколько возросла. По измене-
нию локальных запасов Cs за последние несколько лет
определенной тенденции не наблюдается.
Профиль распределения запасов радионуклидов в
пойменных почвах на основных участках рек смоделиро¬
ван регрессионными уравнениями, приведенными в табли¬
це 125, где х - расстояние от исследуемого створа до места
слияния рек, выраженное в километрах.
Таблица 125
Плотность запасов 137Cs и "Sr в пойменных почвах
(модель, 2010 г.)
Река
Плотность запасов, Бк/м2:
Обь
90Sr = 4,349 х+1641
,37Cs = 2,385 х +303,8
Иртыш
90Sr = 0,931 х+3953,0
137Cs = 945,9
351
Ниже приведены математические расчеты оценки ин¬
тегральных запасов l37Cs и 90Sr в пойменных почвах и дон¬
ных отложениях исследуемых участков Оби и Иртыша, ко¬
торые получены путем интегрирования моделирующих
функций изменения плотности запасов на соответствую¬
щих участках рек (табл. 126, 127). При выполнении расче¬
тов были сделаны следующие допущения:
• Средняя ширина двусторонней поймы рек условно
принята равной 10 км для Оби и 5 км для Иртыша;
Таблица 126
Интегральная оценка запасов 137Cs и "Sr
в пойменных почвах Оби, Бк (2010 г,)
90Sr =
Г537
10 • 106 • (4.35 • х + 164l) dx = 1.606 x 1013
J —65
137Cs =
10 • 106 •
J
"537
(2.385 • X + 303.8) dx = 5.217 x 1012
-65
Таблица 127
Интегральная оценка запасов 137Cs и 90Sr
в пойменных почвах Иртыша, Бк (2010 г.)
90Sr =
LO
О
ON
^
*297
(o.931 • x + 3593) dx = 5.541 X 1012
0
137Cs =
*
40
0
^297
945.9 dx = 1.405 x 1012
0
352
Полученные расчетным путем результаты представле¬
ны в таблице 128, а их динамика и сравнительная характе¬
ристика по годам на рисунке 332. Также в таблице пред¬
ставлены средние показатели интегральных запасов радио¬
нуклидов за период 2004-2010 гг. По сравнению с результа¬
тами 2009 года оценка интегральных запасов радионуклидов
в 2010 г показала более высокие значения содержания 137Cs
в пойме Оби. В пойме Иртыша интегральные запасы ^Sr
также превысили показатели 2009 года. Поскольку ежегод¬
ная оценка интегральных запасов радионуклидов по ряду
объективных причин может несколько изменяться, более
объективную оценку дают усредненные данные за ряд лет.
Таблица 128
Интегральные запасы (Бк) 137Cs и ^Sr в пойменных
почвах исследуемых участков Оби и Иртыша, получен¬
ные в период 2004-2010 гг.
Год
Обь
Иртыш
137
Cs
90
Sr
137
Cs
90
Sr
2004
6,5 •
1012
8,3
10й
4,3-
ю'2
4,8'
10й
2005
4,0-
ю12
8,8
ю12
3,8-
ю12
6,4'
ю12
2006
3,9-
ю12
1Д
ю13
1,2*
ю'2
6,6'
ю12
2007
2,0-
ю11
1,2'
ю12
2,3-
10"
1,5'
■10й
2008
2,2 •
ю'2
U
ю13
9,2-
10й
2,3'
ю12
2009
1,4-
ю12
2,6-
ю13
1,1-
ю12
1,9'
ю12
2010
5,2-
1012
1,6-
10,э
М-
ю12
5,5-
ю12
Среднее за
2004-2010 гг.
3,34
•ю12
1,07
•ю12
1,85
•ю12
3,53
• ю12
В целом, полученные в 2010 году значения инте¬
гральных запасов радионуклидов в поймах рек вполне со¬
поставимы с величинами, рассчитанными для предыдуще¬
го периода 2004-2009 гг.
353
1,0Е+14
1,06+13
1,06+12
1,06+11
Рисунок 332 —Динамика интегральных запасов 137Cs и 90Sr
в пойменных почвах исследуемых участков
Оби и Иртыша в 2004-2010 гг.
Сравнение результатов текущего года с результатами сред¬
них значений за весь наблюдаемый период (2004-2010 гг.)
показало, что расчетные величины интегральных запасов
137Cs для поймы Оби в этом году несколько выше, a 90Sr,
напротив, ниже средних показателей. Величина интеграль¬
ных запасов 137Cs в пойме Иртыша почти соответствует
on
среднему показателю, а интегральные запасы Sr по ре¬
зультатам расчетов 2010 года оказались несколько выше
средних значений.
2.16,З.Оценкауровней содержания 90Sr и137Cs ихтиофа¬
уной рек Иртыш и Обь
Результаты определения 90Sr и 137Cs в ихтиофауне
различных видов из рек Обь и Иртыш приведены в таблице
129 и на рисунке 333.
354
Таблица 129
Содержание 90Sr и 137Cs в ихтиофауне рек Обь и Иртыш
Место отбора проб,
вид рыбы
Повторность
Содержание, Бк/кг
сыр. массы
137Cs
*uSr
р. Обь, створ 1
щука
п.1
3,58±0,29
0,58±0,005
п.2
4,77±0,77
2,57±0,6
п.З
3,89±0,32
0,57±0,6
р. Обь, створ 1
карась
п.1
7,17±1,31
1,25±0,18
п.2
2,39±0,37
9,83±1,15
п.З
2,87±0,72
4,5±0,08
р. Обь, створ 1
плотва
п.1
Ниже ПО
2,05±0,39
п.2
Ниже ПО
3,13±0,27
п.З
Ниже ПО
4,38±0,31
р. Обь, створ 1
ЯЗЬ
п.1
Ниже ПО
8,75±0,93
п.2
Ниже ПО
3,38±0,76
п.З
Ниже ПО
6,54±0,61
р. Обь, створ 1
окунь
п.1
Ниже ПО
4,82±0,49
п.2
Ниже ПО
6,83±0,61
п.З
0,97±0,21
7,71 ±0,58
р. Обь, створ 1
налим
п.1
Ниже ПО
3,05±0,29
п.2
Ниже ПО
4,05±0,39
п.З
0,46±0,18
5,04±0,43
р. Обь, створ 1
лещ
п.1
Ниже ПО
5,07±0,16
п.2
Ниже ПО
5,07±0,19
п.З
Ниже ПО
5,76±0,29
р. Обь, створ 4
щука
п.1
3,0±0,34
7,10±0,56
п.2
3,12±0,31
7,34±0,58
п.З
3,4±0,34
8,38±0,78
р. Обь, створ 4
карась
п.1
Ниже ПО
8,89±0,51
п.2
Ниже ПО
7,33±0,45
п.З
Ниже ПО
6,8±0,39
355
Таблица 129 (Окончание)
Место отбора проб,
вид рыбы
Повторность
Содержание, Бк/кг
сыр. массы
137Cs
"Sr
р. Иртыш, створ 6
щука
п.1
1,21 ±0,2
4,95±0,69
п.2
1,35±0,15
7,02±0,53
п.З
0,88±0,07
3,97±0,39
р. Иртыш, створ 6
окунь
п.1
0,93±0,14
8,9±0,24
п.2
0,81 ±0,14
7,10±0,42
п.З
1,21±0,2
9,06±0,37
р. Иртыш, створ 6
язь
п.1
0,33±0,06
5,36±0,29
п.2
1,35±0,15
6,64±0,32
п.З
0,88±0,07
5,24±0,25
р. Иртыш, створ 6
лещ
п.1
2,02±0,21
4,01 ±0,63
п.2
0,23±0,08
2,27±0,45
п.З
0,16±0,04
2,14±0,52
р. Иртыш, створ 6
плотва
п.1
1,77±0,22
8,15±0,05
п.2
0,9±0,06
7,92±0,11
п.З
1,22±0,17
8,09±0,14
Как следует из данных таблицы 129 и рисунка 333, в
2010 году уровни содержания 137Cs и 90Sr у различных ви¬
дов рыб очень близки по значению и не имеют существен¬
ных колебаний. Для подавляющего большинства исследо¬
ванных видов рыб содержание 90Sr выше, чем концентра¬
ция 137Cs, что, в значительной мере, является следствием
преобладания данного радионуклида в воде рек. Наиболее
высокое содержание 90Sr зафиксировано в пробе карася
(р.Обь, створ 1) - 9,83 Бк/кг и хищных видах рыбы: окуне -
9,06 Бк/кг и щуке 8,38 Бк/кг, при допустимом уровне
100 Бк/кг («Гигиенические ...», 2001). В остальных видах
рыбы содержание 90Sr значительно ниже этих величин.
356
Рисунок 333 - Содержание радионуклидов в ихтиофауне
из р. Обь (а) и р. Иртыш (б) в 2010 г.
Максимальное содержание 137Cs зафиксировано также
в карасе (р.Обь, створ 1) - 7,17 Бк/кг и несколько ниже в
щуке - 4,77 Бк/кг при допустимом уровне 130 Бк/кг («Гиги¬
енические ...», 2001). В ряде проб рыбы содержание 137Cs
было ниже уровня чувствительности аппаратуры.
2.16.4'. Оценка уровней содержания тяжелых металлов
и других химических токсикантов в воде рек Иртыш и
Обь в границах Ханты-Мансийского автономного округа
Качество воды в реках Обь и Иртыш анализировалось
в сравнении с предельно допустимыми концентрациями
(ПДК), установленными для рыбохозяйственных водоемов.
Результаты исследований химического состава воды пред¬
ставлены в таблице 130.
Основными элементами, ухудшающими качество во¬
ды в Оби и Иртыше в 2010 году, являются органические
вещества, продукты их регенерации, тяжелые металлы и
нефтепродукты. Их содержание в воде Иртыша составило
(кратно ПДК): азот аммонийный - 2,9 ПДК, нефтепродук¬
ты - 1,66 ПДК; железо - 9,0 - 12,4 ПДК; медь - 9,0 ПДК;
цинк - 3,0 - 6,8 ПДК; марганец - 10,1 -50,7 ПДК; алюми¬
ний 1,65 - 1,95 ПДК; ртуть - 25 ПДК. Следует отметить,
что в 2010 году в одной пробе воды из Иртыша установле¬
но экстремально высокое содержание марганца, равное
0,507 мг/л.
В воде Оби присутствовали следующие компоненты:
в двух пробах установлено наличие органических соедине¬
ний в количестве 1,04-1,92 ПДК, повышено содержание
азота аммонийного - 1,0-2,4 ПДК, в одной пробе азот нит-
ритный - 1,0 ПДК. В двух пробах установлено незначи¬
тельное повышенное содержания нефтепродуктов -
1,06 ПДК; во всех пробах высокое содержание железа -
9,1-12,8 ПДК; меди - 3,0-8,0 ПДК; цинка - 1,7-9,3 ПДК; в
одной пробе небольшое превышение содержания никеля до
1,8 ПДК; три пробы показали наличие свинца в концентра¬
ции 1,7-2,5 ПДК; во всех пробах повышено содержание
марганца - 8,9-17,0 ПДК; алюминия - 1,95-2,23 ПДК; в од¬
ной пробе установлено присутствие ртути равное 10 ПДК.
358
359
Таблица 130
Результаты физико-химического исследования проб воды рек
Обь и Иртыш в 2010 году, мг/дм3
Ингредиенты
Створ 1
Створ 2
Створ 3
Створ 4
Створ 5
Створ 6
Створ 8
Аммиак
0,60
1,02
0,39
0,49
0,66
1,41
U7
Азот аммонийный
0,49
0,84
0,32
0,40
0,54
1,16
0,95
Азот нитритный
0,020
0,014
0,017
0,014
0,012
0,014
0,015
Азот нитратный
0,41
0,38
0,34
0,27
0,22
0,41
0,40
Кальций
33,1
24,9
22,7
22,7
122,0
25,8
13,8
Магний
7,29
10,6
13,2
13,2
20,9
10,6
9,27
Сульфат-ион
10,4
13,1
18,2
4,39
3,77
12,6
9,79
Хлорид-ион
7,50
10,0
6,00
7,50
4,50
14,9
10,5
Нефтепродукты
<0,05
<0,05
0,083
0,053
0,053
<0,05
<0,05
Железо общее
1,11
1,02
1,24
0,91
0,73
0,90
1,28
pH
7,48
7,05
7,55
6,73
7,34
7,83
6,57
Минерализация
135,2
120,5
132,6
109,6
109,0
109,0
93,4
ХПК(02)
28,8
15,6
2,96
10,2
9,20
9,20
9,36
360
Таблица 130 (Окончание)
>3
Жесткость(мгэкв/дм )
2,27
2,12
2,24
2,24
1,92
1,92
1,46
Г идрокарбонаты
116,5
104,4
131,7
109,8
122,0
122,0
79,3
Калий
1,44
1,60
1,44
1,60
2,08
2,08
2,23
Натрий
6,49
3,18
7,42
8,66
3,44
3,44
5,45
Медь
0,005
0,003
0,009
0,003
0,008
0,009
0,005
Цинк
0,017
0,039
0,030
0,034
0,093
0,068
0,018
Никель
0,005
0,018
0,004
0,005
0,006
0,006
0,004
Свинец
0,0025
0,015
0,020
0,015
0,005
0,005
0,010
Марганец
0,089
0,123
0,101
0,110
0,170
0,507
0,127
Кадмий
н.о.
Н О
Н О
н О
Н О
н О
Н О
Алюминий
0,042
0,089
0,066
0,092
0,078
0,078
0,087
Хром общий
0,005
0,010
0,010
0,010
0,015
0,010
0,010
Мышьяк
0,0010
0,0015
0,0010
0,0012
0,0015
0,0015
0,0012
Ртуть
<0,0001
<0,0001
0,00025
0,0001
<0,0001
<0,0001
<0,0001
По сравнению с результатами исследований
2009 года, в 2010 году отмечено снижение содержания
в воде нефтепродуктов, но при этом возросло содержа¬
ние марганца и железа. Содержание органических
веществ, определяемых по показателю ХПК за ряд лет
в воде Оби и Иртыша, представлено на рисунках 334
и 335.
Показатель ХПК для поверхностных водоемов
ХМАО не должен превышать 15мг/дм3. Наиболее высо¬
кое содержание органики в воде Оби и Иртыша было
установлено в 2005 году. В Оби оно составляло
4,5 ПДК, в Иртыше - 4,2 ПДК. В последующие годы
наблюдалось постепенное снижение в воде количества
органических ингредиентов. В 2006 и 2007 гг. содержа¬
ние органических веществ в ряде проб еще превышало
ПДК. Так, в Оби в 2006 году показатель ХПК составил
1,46-4,19 ПДК. При этом, наиболее высокое содержа¬
ние органики было отмечено на входных створах рек.
На Оби это створы 4 и 5, расположенные в районе
г.Нижневартовска, на Иртыше - створ 6 (с.Демьянское).
Это свидетельствует о том, что некоторое количество
органических веществ поступало с водой с сопредель¬
ных территорий. Похожая ситуация сохранилась и в
2007 году, но общее содержание органических соедине¬
ний во всех пробах воды снизилось и составило - 1,25-
1,55 ПДК. В 2008 г. в воде обеих рек не было установ¬
лено случаев повышенного содержания органических
соединений. В 2009 году незначительное повышение
органических веществ наблюдалось только в одной
пробе воды Оби в створе 1. В 2010 году повышенное
содержание органических веществ отмечено в пробах
Оби створов 1 и 2, которое составило 1,92 и 1,04 ПДК,
соответственно.
361
80
60
40
20
0
■«Л
Рисунок 334 - Содержание органических веществ (ХПК 02)
в воде Оби в 2004-2010 гг.
100
80
60
20
2004
2005
2006
Год
2007
2008
2009
2010
Рисунок 335 - Содержание органических веществ
(ХПК 02) в воде Иртыша в 2004-2010 гг.
362
Снижение количества органических соединений в во¬
де Оби и Иртыша, по сравнению с 2005-2006 гг., безуслов¬
но, является положительным фактом, поскольку свиде¬
тельствует об очищении воды рек и снижении антропоген¬
ного воздействия на экологию водных экосистем. Несмот¬
ря на общую тенденцию снижения органических веществ,
состояние водных экосистем нестабильно. Ежегодно на от¬
дельных участках регистрируется появление очагов загряз¬
нения. В последние два года эти участки расположены
вблизи г. Ханты-Мансийска, что не исключает вероятность
антропогенного загрязнения водных экосистем.
Содержание азота аммонийного, азота нитритного и
азота нитратного в воде Оби и Иртыша в динамике на про¬
тяжении 2004-2010 гг. представлены на рисунках 336-341.
1,0
од
£
S
вс
0,6
X
i
1
I
0,4
3
ОД
0,0
2004
2005
2000
Год
2007
2008
2009
2010
Рисунок 336 - Содержание азота аммонийного в воде Оби
в 2004-2010 гг.
363
Для рыбохозяйственных водоемов содержание
в воде азота аммонийного не должно превышать 0,4 мг/л,
азота нитритного - 0,02 мг/л и азота нитратного - 9,1 мг/л.
Как показано на Рис. 336., содержание азота аммо¬
нийного в воде Оби нестабильно и на отдельных участках
реки может различаться в разы в течение одного сезона. И
все же можно отметить общую тенденцию повышения
данного показателя по сравнению с 2004-2005 гг.
В воде Иртыша значимое увеличение содержания
азота аммонийного прослеживается только в 2010 году в
районе н.п. Демьянское (створ 6). (Рис.337).
Существенные колебания в содержании азота нит¬
ритного были отмечены в 2007-2008 гг. За последние два
года его содержание в воде рек стабилизировалось
(рис.338-339).
U
i
i
оА
0,0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Гоа
Рисунок 337 - Содержание азота аммонийного в воде
Иртыша в 2004-2010 гг.
364
мг/л
0,04
I
ОДИ
ода
0,01
од»
2004
2005
2006
2007
2000
2009
Гад
2010
Рисунок 338 - Содержание азота нитритного
в воде Оби в 2004-2010 ее.
од
z
I
0,08
0,06
0,04
0,02
О
2004
2005
2005
О*
2007
2009
2010
Рисунок 339- Содержание азота нитритного
в воде Иртыша в 2004-2010 гг.
365
Также в 2007 году в воде Оби и Иртыша по сравне¬
нию с предшествующим периодом было отмечено резкое
повышение содержания азота нитратного. В последующие
годы отмечается некоторое снижение и стабилизация
содержания азота нитратного в воде, но на уровне в 2-3 ра¬
за выше, чем до 2007 года (рис.340-341).
Динамика загрязнения нефтепродуктами Оби и Ир¬
тыша в 2004-2009 гг. представлена на рисунках 342 и 343.
Для рыбохозяйственных водоемов ПДК нефтепро¬
дуктов в воде составляет 0,05 мг/дм3. Представленные на
рисунке 342. данные показывают, что очаговые загрязне¬
ния Оби нефтепродуктами регистрировались практически
ежегодно, начиная с 2006 года. Уровень загрязнения коле¬
бался от предельно допустимых концентраций до высоких
значений. В 2010 году наметилась некоторая положитель¬
ная тенденция снижения загрязнения вод Оби нефтепро¬
дуктами. Несколько повышенное содержание нефтепро¬
дуктов отмечено в двух, так называемых, входных створах
реки, расположенных в районе г. Нижневартовска и выше
по течению на границе с Томской областью. На всей
оставшейся обследованной части реки содержание нефте¬
продуктов в воде не превышает предельно допустимый
уровень. На Иртыше в 2008-2009 годах участок более
сильного загрязнения располагался в районе с. Демьянское
(створ 6). В 2010 году содержание в этом створе нефтепро¬
дуктов в воде снизилось до безопасных величин. В створе
3, расположенном в районе Ханты-Мансийска, содержание
нефтепродуктов на протяжении ряда лет остается несколь¬
ко повышенным (рисунок 343).
Данные по содержанию железа в воде Оби и Иртыша на
протяжении 2004-20010 гг. представлены на рисунках 344 и
345. Предельно допустимое содержание железа в воде для ры¬
бохозяйственных водоемов не должно превышать 0,1 мг/дм3.
366
и/т
1,00
030
| 0,60
I *"
одо
озо
2007 2008
2004 2005 2006
2010
Гс*
Рисунок 340 - Содержание азота нитратного в воде Об
7004-2010 гг.
1,00
0,00
!
0,60
0,40
0,20
0,00
2004
200$
2006
2007
2009
2010
Рисунок 341 - Содержание азота нитратного
в воде Иртыша в 2004-2010 гг.
367
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
2<КЦ 2005 2006 2007 200В
2008 2009 2010
Гоа
Рисунок 342 - Содержание нефтепродуктов
в воде Оби в 2004-2010 гг.
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
2004
2005
2006
2007
2008
Год
2009
2010
Рисунок 343 - Содержание нефтепродуктов в воде
Иртыша в 2004-2010 гг.
368
Результаты исследований показывают, что повышенное
содержание железа в воде является неотъемлемой частью
Обь-Иртышской речной системы. Высокое содержание же¬
леза в воде отмечается повсеместно и ежегодно. Особенно
высокие показатели содержания данного элемента были
отмечены в 2007-2008 гг., когда содержание железа в воде
в 10-14 раз превышало ПДК. В последние два года содер¬
жание данного элемента в воде несколько снизилось,
но все же остается значительно выше ПДК.
Так, в обской воде в 2010 году содержание железа со¬
ставило от 7,3 до 12,8 ПДК. При этом наблюдается опреде¬
ленный градиент повышения данного показателя вниз по те¬
чению реки на территории ХМАО. На входных створах его
содержание составило 1,06 ПДК, а на последнем обследован¬
ном створе (створ 8) - уже 12,8 ПДК. Подобная ситуация
наблюдается и на Иртыше на протяжении ряда лет. Содержа¬
ние железа в воде в районе Ханты-Мансийска (створ 3) не¬
сколько выше, чем в с. Демьянское (створ 6) (рисунок 344).
Наиболее вероятной причиной повсеместно высокого
содержания железа в воде рек является поступление его из
болотных систем, которыми богата данная территория.
Также широко распространенным природным эле¬
ментом является алюминий. В воде Оби содержание алю¬
миния составило 1,1 - 2,1 ПДК, в Иртыше - 1,2 — 2,0 ПДК.
Предельно допустимая концентрация алюминия для рыбо-
хозяйственных водоемов не должна превышать
0,04 мг/дм3. Содержание алюминия в воде Оби и Иртыша
представлено на рис. 346-347. Его содержание в большин¬
стве проб воды превышает ПДК. Исключение составляет
2007 год, когда было отмечено некоторое снижение содер¬
жания данного элемента в воде рек. В 2010 году содержа¬
ние алюминия в воде Оби составило 1,05 - 2,23 ПДК, в Ир¬
тыше 1,65 - 1,95 ПДК.
369
5,0
4.0
3.0
23
1 3
0,0
2004 2005 2006
2007 2006 9лоо
W 2009 2010
воде Оби
Рисунок 344 - Содержание железа в
в 2004’2010 гг.
13
13
оз
03
2004
200S
2006
2007
2006
2009
2010
Рисунок 345 - Содержание железа в воде Иртыша
в 2004 - 2010 гг.
370
одо
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2009 2010
Гоа
Рисунок 346 - Содержание алюминия в
в 2004 - 2010 гг.
воде Оби
ОДО
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
2004
2005
2006
ГЪд
2007
2008
2009
2010
Рисунок 347 - Содержание алюминия в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
371
Очень важной характеристикой речных экосистем яв¬
ляется показатель pH воды. Динамика изменения pH воды
Оби и Иртыша представлена на рисунках 348 и 349.
Для водоемов рыбохозяйственного назначения пока¬
затель pH воды считаемся оптимальным в пределах 6,5-8,5.
При pH ниже 6,5 вода характеризуется как слабокислая.
Наиболее низкие показатели pH были отмечены в 2006 и
2007 гг. В 2006 году были получены пробы воды с показа¬
телем pH меньше 6,5. В 2007 году на входных створах Оби
(створы 4; 5) водородный показатель снизился до 6,12 и
6,2, соответственно. В 2008 году показатель pH воды уве¬
личился в щелочную сторону и был более высоким за все
годы наблюдения. В следующем 2009 году опять намети¬
лась тенденция снижения водородного показателя воды.
В пробе воды в районе Нижневартовска (створ 4) pH соста¬
вил 6,38, то есть ниже оптимальных значений. В целом же
значения pH приблизились к показателям 2004 года.
В 2010 году значений pH меньше нижнего предела не
отмечено. Наиболее низкое значение pH отмечено в пробе
воды последнего - восьмого створа, равное 6,57.
Изменение pH воды может самым непосредственным об¬
разом влиять на характер и степень миграции тяжелых метал¬
лов между донными отложениями и водой. Тяжелые металлы
являются постоянными компонентами воды Оби и Иртыша.
Наиболее характерными загрязнителями воды Оби и
Иртыша являются медь, свинец, цинк, никель, марганец,
ртуть. Количественное содержание меди в воде Оби
и Иртыша и динамика за наблюдаемый период представле¬
ны на рис. 350 и 351.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) меди для
рыбохозяйственных водоемов равна 0,001 мг/дм3. На про¬
тяжении всего наблюдаемого периода содержание меди в
воде превышало установленный показатель.
372
8,0
7Д>
"" "" “ » - » ж.
ГОА
Рисунок 348 - Изменение pH воды Оби
в период 2004-2010 гг.
8.0
7.0
6,0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Рисунок 349 - Изменение pH воды Иртыша
в период 2004-2010 гг.
373
ода
ода
ода
ода
Год
> воде Оби в 2004-2010 гг.
Тол
Рисунок 350 - Содержание меди в
од»
од»
0,01
од»
2004
200$
2006
2007
2008
2009
2010
Рисунок 351 - Содержание меди в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
374
Так, в 2010 году содержание меди в воде Оби составило
3-8 ПДК, в Иртыше - 9 ПДК. В предыдущие годы были
отмечены и более высокие показатели. В 2005 году в ство¬
ре 1 содержание меди составило 0,025 мг/дм3 или 25 ПДК,
в том же году в Иртыше в створе 3 - 0,022 мг/дм3 (22 ПДК).
В последующие годы высокое содержание меди было
отмечено в 2006 в Оби - 18 ПДК и в Иртыше в 2008 году -
20 ПДК. Несмотря на единичные случаи, общая тенденция
последних лет направлена на снижение содержания меди в
воде Оби и Иртыша.
На рисунках 352 и 353 представлено содержание
свинца в створах Оби и Иртыша на протяжении 2004-
2010 гг.
Предельно допустимая концентрация свинца состав¬
ляет 0,006 мг/дм3. Отельные случаи повышенного содер¬
жания свинца в воде Оби и Иртыша регистрируются почти
ежегодно. В 2010 году повышенное содержание этого эле¬
мента установлено в пробах воды створов 2, 4 и 8 на Оби,
равное 2,5-1,7 ПДК, соответственно, и в Иртыше в створе 3
в количестве 3,3 ПДК. Самые высокие показатели содер¬
жания свинца за наблюдаемый период отмечены в 2005 го¬
ду в створе Иртыша, расположенном в районе Ханты-
Мансийска и в Оби в створе, расположенном на 20 км ниже
впадения Иртыша. Концентрация свинца в воде тогда
составила 11,3 и 13,5 ПДК. Можно предположить, что
данное загрязнение происходило из одного источника, рас¬
положенного в районе г. Ханты-Мансийска. Результатами
наших исследований показано, что даже на 20 км ниже
слияния Оби и Иртыша не происходит полного перемеши¬
вания водных потоков и по многим показателям состав
воды у левого берега Оби сходен с иртышской водой
(Трапезников и др., 2005).
375
0,10
од»
0,06
од»
0,02
0,00
2004 2005 2006
2007
2008
2009
2010
Год
Рисунок 352 - Содержание свинца в воде Оби
в 2004-2010 гг.
од»
од»
од»
0,02
0,00
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Гад
2010
Рисунок 353 - Содержание свинца в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
376
В отличие от единичных случаев повышения концен¬
траций свинца, содержание марганца в воде обследован¬
ных рек было повсеместно высоким. Причем, начиная с
2007 года, отмечается постоянный рост содержания данно¬
го элемента в воде. Динамика уровней содержания марган¬
ца за наблюдаемый период представлена на рис. 354-355.
Для рыбохозяйственных водоемов ПДК марганца со¬
ставляет 0,01 мг/дм3. Наиболее высокие показатели содер¬
жания марганца в воде установлены в 2010 году, причем на
входных створах рек. На Оби - это створ 5, на Иртыше
створ 6. Содержание марганца в пробах воды из этих точек
составило 17 ПДК и 50,7 ПДК, соответственно. На основа¬
нии чего можно предположить, что значительные количе¬
ства марганца с водой могут поступать на территорию
ХМАО с сопредельных территорий.
На рисунках 356 и 357 показано содержание цинка
в створах Оби и Иртыша в 2004-2010 гг. Предельно допу¬
стимая концентрация цинка для рыбохозяйственных водо¬
емов составляет 0,01 мг/дм3. Самое высокое содержание
цинка в воде было отмечено в 2009 году. В воде Иртыша
его количество превысило ПДК в 13-16 раз, а в Оби, в
створах, расположенных ниже впадения Иртыша,
в 8,5-19 раз. В створах, расположенных выше по течению,
содержание цинка составило 3,9 ПДК. Таким образом, в
данном случае, впадение Иртыша существенно повлияло
на повышение содержания цинка в обской воде.
В 2010 году отмечена общая тенденция снижения со¬
держания цинка в воде рек, за исключением входных ство¬
ров на Оби и Иртыше. Содержание данного поллютанта на
входных створах превысило ПДК в 9,3 и 6,8 раза. Таким
образом, как и в случае с марганцем, можно предположить,
что основной источник поступления цинка в воды рек
находится за пределами обследуемой территории.
377
0,60
Рисунок 354 -
Содержание марганца в воде Оби
в 2004-2010 гг.
0,40
0Д0
одю
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2020
Рисунок 355 - Содержание марганца в воде Иртыша
2004-2010 гг.
Zn, m/n
0,20
0,1S
0,10
0,05
0,00
2004 2005 M06 2007 э™.
2008 2009 2010
ГОА
Рисунок 356 - Содержание цинка в воде Оби
в 2004-2010 гг.
0Д6
0,12
0,08
0,04
0,00
2004
2005
2006
гъд
2007
2008
2009
2010
Рисунок 357 - Содержание цинка в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
379
Так же нестабильным на протяжении ряда лет являет¬
ся содержание никеля в воде Оби и Иртыша. Количествен¬
ные показатели и динамика данного элемента представлена
на рис. 358 и 359. Предельно допустимая концентрация ни¬
келя для рыбохозяйственных водоемов составляет
0,01 мг/дм3. Следует отметить, что в 2010 году содержание
этого элемента в воде рек по сравнению с 2009 годом су¬
щественно снизилось. Только в одной пробе воды Оби
(створ 2) отмечено повышенное содержание никеля, пре¬
вышающее ПДК в 1,8 раза. Существенное повышение
содержания никеля в воде Оби было отмечено в период
2007-2009 гг., в Иртыше также в 2007 и 2009 гг. В 2009
году содержание никеля в воде Оби составило 1,4-4,0 ПДК,
в воде Иртыша 1,6-2,6 ПДК. Никель в микроскопических
дозах почти всегда присутствует в природных водах.
В минимальных количествах в пробах воды Оби и
Иртыша обнаружена ртуть. Но, поскольку, ртуть относится
к элементам 1 класса опасности, её предельно допустимая
концентрация в воде должна составлять не более 0,00001
мг/дм3. Содержание ртути в воде Оби доходило до 10 ПДК,
в Иртыше - до 25 ПДК (рисунки 360 и 361).
Содержание калия в воде рек Обь и Иртыш в 2010 го¬
ду достаточно равномерно и значительно ниже ПДК
(50мг/л). Согласно таблицы 130, оно варьирует от
1,44 мг/л (створы 1 и 3) до 2,23 мг/л (створ 8). Как видно из
рисунка 362, концентрация этого элемента в воде р. Обь в
створе 1 минимальна в 2009 г. - 1,04 мг/л и максимальна в
2010 г. -2,23 мг/л. Из рисунка 363 видно, что содержание
калия в реке Иртыш минимально в 2006г в створе 3
(0,53 мг/л) и максимально в 2007г в створе 3 (3,64 мг/л).
Содержание натрия в воде рек Обь и Иртыш в 2010
году также достаточно равномерно и значительно ниже
ПДК (120 мг/л).
380
0,040
0,030
0,020
0,010
>,wu
*004 2005 *ллс
ГОД
Рисунок 358 - Содержание никеля в воде Оби
в 2004-2010 гг.
0,030
0,020
0,010
одюо
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Рисунок 359 - Содержание никеля в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
381
0,0003
0,0002
0(0001
0,0000
2004 2005 2006 >лл,
2007 «юв 20и
год
2010
Рисунок 360 - Содержание ртути
в 2004-2010 гг.
воде Оби
0,0016
0,0012
0,0008
0,0004
0,0000
2004
2005
2006
ГОД
2007
2008
2009
2010
Рисунок 361 - Содержание ртути в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
382
К, мг/л
3,0
2,5
2,0
1Д
1,0
оJS
од>
2004 2005
Рисунок 362-
2006 2007 200*
Год
2009
Содержание калия в
в 2004-2010 гг.
2010
воде Оби
4,0
3,0
2,0
1,0
ОД)
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
2010
Рисунок 363 - Содержание калия в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
383
Как видно из таблицы 130, оно варьирует от 3,18 мг/л
(створ 2) до 8,66 мг/л (створ 4). Концентрация этого
элемента в воде р.Обь в створе 1 минимальна в 2006 г. -
3,14 мг/л и максимальна в 2009 г. - 7,42 мг/л (рисунок 364).
Как видно из рисунка 365, содержание натрия в воде реки
Иртыш достигает максимальной величины в створе 6 -
14,2 мг/л в 2004 г., а минимальное его значение приходится
на 2010 год также в створе 6 - 3,44 мг/л.
Содержание магния в воде рек Обь и Иртыш в
2010 году достаточно равномерно и значительно ниже
ПДК (40 мг/л). Как видно из таблицы 130, оно варьирует от
7,29 мг/л (створ1) до 20,9 мг/л (створ 5). Концентрация это¬
го элемента в воде р.Обь минимальна в 2005г. в створе 2 -
1,5 мг/л и максимальна в 2010 г. в створе 5 - 20,9 мг/л
(рисунок 366). Как видно из рисунка 367, содержание маг¬
ния в воде реки Иртыш в створе 6 монотонно возрастает от
5,3 в 2005 г. до 12,8 мг/л в 2008 г. и затем постепенно сни¬
жается в 2010г. до 10,6 мг/л.
Содержание кальция в воде рек Обь и Иртыш в
2010 году достаточно равномерно, кроме одного исключения -
122,0 мг/л в створе 5 в 2010 г. и находится ниже ПДК (180
мг/л). Как видно из таблицы 130, в остальных створах концен¬
трация этого элемента в 2010г. варьирует от 13,8 мг/л (створ 8)
до 33,1 мг/л (створ 1). Содержание кальция в воде реки Обь
минимально в 2007г. в створе 2 (10,7 мг/л) и максимально в
2010 г. в створе 5 - 122,0 мг/л (рисунок 368). Как видно из ри¬
сунка 369,концентрация этого элемента в воде р. Иртыш до¬
стигает минимальных величин 14,7 мг/л в створе 3 в 2008 г., а
максимальных значений 30,1 мг/л в створе 6 в 2005 г.
Содержание хлоридов в воде рек Обь и Иртыш в
2010 году достаточно равномерно и значительно ниже
ПДК (300 мг/л). Как видно из таблицы 130, оно варьирует
от 4,50 мг/л (створ 5) до 10,5 мг/л (створ 8).
384
Na, мг/л
10,0
8,0
* 6,0
s
(•
* 4,0
2,0
0,0
2004
200S
2006
2007
2008
2009
2010
ПВД
Рисунок 364 - Содержание натрия в воде Оби
в 2004-2010 гг.
15,0
10/)
5,0
0,0
2004
2005
2006
л*
2007
2008
200»
2010
Рисунок 365 - Содержание натрия в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
385
М(,мг/л Mg, мг/я
25,0
20,0
15Д>
10,0
5 JO
0JO
2004 2005 2006 2оо7
200’ ж.
год
Рисунок 366 — Содержание люения в
в 2004-2010 гг.
воде Оби
15,0
10,0
5,0
0,0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
2010
Рисунок 367- Содержание магния в воде Иртыша в 2004-
2010 гг.
386
Са, мг/л
130.0
120.0
110,0
100,0
90.0
* 80,0
I 70,0
а бо,о
50.0
40.0
30.0
20.0
10,0
0,0
НА
Рисунок 368 - Содержание кальция в
в 2004-2010 гг.
2010
воде Оби
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
2004
200S
2006
2007
2008
2009
ГЪд
2010
Рисунок 369 - Содержание кальция в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
387
Концентрация хлоридов в воде Оби в створе 1 возрастает с
5,3 мг/л в 2006г. до 12,2 мг/л в 2009г. (рисунок 370). Как
видно из рисунка 371, содержание хлоридов в реке Иртыш
достигает максимальных величин в 2005 г.: в створе 3 -
22,7 мг/л, а также в створе 6-21,6 мг/л.
Содержание сульфатов в воде рек Обь и Иртыш в
2010 году относительно равномерно и существенно ниже ПДК
(100 мг/л). Как видно из таблицы 130, оно варьирует от
4,39 мг/л (створ 4) до 18,2 мг/л (створ 3). Концентрация сульфа¬
тов в р. Обь минимально в 2007 г. в створе 1-1,0 мг/л, а мак¬
симум в этом створе был достигнут в 2005г. - 49,0 мг/л (рису¬
нок 372). Как видно из рисунка 373, содержание этого ингреди¬
ента достигает максимальных величин в створе 6 - 75,8 мг/л в
2005 г. В 2006-2010 гг. концентрация сульфатов существенно
снижается и не превышает 22,1 мг/л в данном створе.
Содержание гидрокарбонатов в воде рек Обь и Ир¬
тыш в 2010 году достаточно равномерно. Согласно табли¬
цы 130, оно варьирует от 79,3 мг/л (створ 8) до 131,7 мг/л
(створ 3). Концентрация этого химического ингредиента в
воде Оби в створе 1 ежегодно монотонно возрастает от
55,0 мг/л в 2004г. до 116,5 мг/л в 2010 (рисунок 374). Как
видно из рисунка 375, содержание гидрокарбонатов в
р. Иртыш минимально за все годы исследований в створе 3
в 2004 г.- 70,7 мг/л, а максимальная величина была достиг¬
нута в этом же створе в 2010г. - 131,7 мг/л.
Величины показателей жесткости в воде рек Обь и
Иртыш в 2010 году распределены достаточно равномерно.
Как видно из таблицы 130, они варьирует от 1,46 мг-экв/л
(створ 8) до 2,27 мг-экв/л (створ 1). Значение этого показа¬
теля в воде р.Обь, за все годы исследований минимально в
створе 2 в 2007 г. - 0,99 мг-экв/л, а максимальная величина
была достигнута в створе 5 в 2008 г. и 2009 г. -
2,43 мг-экв/л (рисунок 376).
388
хлориды# МГ/Л
15,0
10,0
5,0
0,0
Год
Рисунок 370- Содержание хлоридов в
в 2004-2010 гг.
2010
воде Оби
25.0
20.0
4 15,0
г
1 100
5,0
0,0
2004
2005
2006
Гад
2007
2000
2009
2010
Рисунок 371 - Содержание хлоридов в воде Иртыша
в 2004-2010 гг.
389
60.0
40.0
20.0
0,0
Год
Рисунок 372 - Содержание сульфатов в воде Оби
в 2004-2009 гг.
80.0
60.0
40,0
20,0
0,0
2004
2005
2006
Год
2007
2008
2009
2010
Рисунок 373- Содержание сульфатов в воде Иртыша в
2004-2009 гг.
390
Гидрокарбонаты, мг/л Гидрокарбонаты, мг/л
140
120
100
80
60
40
20
0
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Год
Рисунок 374- Содержание гидрокарбонатов
в воде Оби в 2004-2010 гг.
140
120
100
80
60
40
20
0
2004
2005
2006
Год
2007
2008
2009
2010
Рисунок 375 - Содержание гидрокарбонатов в воде
Иртыша в 2004-2010 гг.
391
мг-экв/л
w
зд
1Д
1Д
од
од
2004 2005 2006 •>«*»
006 2007 2008 21
2010
Гад
Рисунок 376 - Значение показателя жесткости воды
в р. Обь в 2004-2010 гг.
3 д
2Д
1,0
од
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Год
2010
Рисунок 377 - Значение показателя жесткости воды в р.
Иртыш в 2004-2010 гг.
392
Как видно из рисунка 377, величина показателя жесткости
в воде р. Иртыш за все годы исследований минимальна в
створе 3 в 2006г. -1,38 мг-экв/л, а максимальное значение
было достигнуто в створе 6 в 2009г. -2,93 мг-экв/л.
2.16.5. Определение тяжелых металлов
в донных отложениях
Химические процессы, протекающие в воде рек,
неразрывно связаны с химическим составом донных отло¬
жений. В реках постоянно происходят процессы вымыва¬
ния части компонентов из донных отложений и, напротив,
их аккумуляция в донных отложениях на других участках
реки. Исследование химического состава донных грунтов
необходимо для получения более полной и комплексной
оценки водоема. В донных отложениях было проведено
определение содержания хрома, свинца, железа, алюминия,
марганца, никеля, цинка, меди, кадмия, ванадия, ртути,
нефтепродуктов и мышьяка, всего 13 показателей. Соглас¬
но существующим нормативам, из представленных
элементов лимитировано содержание свинца, марганца,
никеля, цинка, меди, ванадия, ртути и мышьяка (Никитин
и др., 1990). Результаты исследования представлены
в таблице 131.
Содержание свинца в донных отложениях не должно
превышать 20,0 мг/кг. Содержание данного элемента в дон¬
ных грунтах Оби составило 9,59 - 19,4 мг/кг, в донных отло¬
жениях Иртыша 5,14 - 5,39 мг/кг, то есть несколько ниже,
чем в Оби. Хотя превышения предельно допустимой концен¬
трации свинца в донных отложениях не установлено, следует
отметить, что в двух пробах из Оби содержание свинца выше
19 мг/кг. ПДК марганца в донных отложениях не должна
превышать 1500 мг/кг.
393
394
Таблица 131
Химический состав донных отложений рек Обь и Иртыш в 2010 г., мг/кг
№
п/п
Место
отбора
пробы
Определение, мг/кг
Сг
РЬ
Мп
Ni
Си
Zn
Cd
Fe
А1
V
Hg
нефти
1
Створ 1
52,0
9,59
395,8
50,56
16,0
102,1
<0,01
8702.0
15945.1
195.9
<0.05
<0.05
2
Створ 2
40,9
15,5
689,9
25,2
15,0
77,8
<0.01
17694.0
14935.0
57.1
<0.05
0.060
3
Створ 3
38,8
5,14
862,4
42,1
14,0
73,7
<0.01
17071.7
18553.4
34.2
0.050
0.055
4
Створ 4
30,3
19,2
636,4
35,8
12,0
65,5
<0.01
20031.1
16294.0
45.7
0.030
<0.05
5
Створ 5
32,3
16,4
523,6
23,2
11,0
53,2
<0.01
20212.0
15398.1
68.5
0.050
<0.05
6
Створ 6
26,0
5,32
900,0
21,0
13,0
69,6
<0.01
21318.0
14150.0
38.8
0.055
0.060
7
Створ 8
12,5
19,4
462,0
29,5
18,0
77,8
<0.01
20922.5
25915.0
79.9
<0.05
<0.05
Содержание марганца в донных грунтах Оби в текущем
году составило 395,8-689,9 мг/кг, в иртышских донных
отложениях 862-900 мг/кг. Содержание марганца несколь¬
ко выше в донных грунтах Иртыша, но все полученные ре¬
зультаты не превышают ПДК. Содержание никеля во всех
пробах донных отложений достаточно высокое и суще¬
ственно превышает ПДК (4,0 мг/кг). В донных грунтах Оби
содержание никеля составило 23,2-50,56 мг/кг, в донных
отложениях Иртыша - 21,0-42,1 мг/кг.
Наиболее высокое содержание никеля отмечено в
донных грунтах Оби (створ 1), равное 50,56 мг/кг или
12,6 ПДК.
Также отмечено достаточно высокое содержание ме¬
ди. ПДК меди в донных отложениях не должна превышать
3 мг/кг. В пробах донных грунтов Оби содержание меди
составило 11-18 мг/кг (3,7-6,0 ПДК), Иртыша - 13-14 мг/кг
(4.3-4,7 ПДК).
Во всех пробах донных отложений было отмечено
повышенное содержание цинка. ПДК цинка для донных
грунтов составляет 23 мг/кг. Содержание цинка в донных
отложениях Оби было равно 53,2-102,1 мг/кг (2,3-4,4 ПДК),
а аналогичные значения для Иртыша составляют
69,6-73,7 мг/кг (3,0 - 3,2 ПДК).
ПДК ванадия для донных отложений не должна пре¬
вышать 150 мг/кг. В текущем году в одной пробе донных
грунтов Оби (створ 1) содержание ванадия составило
195,9 мг/кг, или 1,3 ПДК. Во всех остальных пробах
содержание ванадия ниже допустимой концентрации и
равнялось 34,2-79,9 мг/кг.
В большинстве исследованных проб установлено
наличие нефтепродуктов в различных количествах. Содер¬
жание нефтепродуктов в донных отложениях Оби и Ирты¬
ша не превышает 0,06 мг/кг, в ряде проб ниже 0,05 мг/кг.
395
По количественному содержанию тяжелых металлов
в донных отложениях Оби и Иртыша существенно выде¬
ляются железо и алюминий. В донных грунтах Оби самое
низкое содержание железа отмечено в створе 1, равное -
8702.0 мг/кг, в остальных пробах - в пределах
17694.0- 20922.5 мг/кг. В донных отложениях Иртыша
содержание железа составило 17071.7 - 21318.0 мг/кг.
Содержание алюминия в донных грунтах Оби установлено
в пределах 14935.0-25915.0 мг/кг, а в Иртыше -
14150.0- 18553.4 мг/кг.
2.16.6. Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне
В таблице 132 представлены результаты исследова¬
ния ихтиофауны из рек Обь и Иртыш. Из полученных дан¬
ных обращает на себя внимание повышенное содержание в
рыбе свинца. Согласно («Гигиенические...»,2001) ПДК
свинца в ихтиофауне не должна превышать 1,0 мг/кг.
Повышенное содержание элемента установлено в леще,
плотве, карасе, окуне и щуке. Вся рыба выловлена в основ¬
ном в Оби. Также в пробе окуня (Иртыш) установлена
повышенная концентрация мышьяка, равная 1,53 мг/кг,
при ПДК 1,0 мг/кг.
Следует отметить достаточно высокое, приближаю¬
щееся к ПДК, содержание мышьяка в пробе окуня (Обь),
равное 0,903 мг/кг. В среднем, содержание данного элемента
в исследованных пробах рыбы составило 0,65±0,34 мг/кг.
Содержание других элементов, количество которых в
ихтиофауне регламентировано требованиями («Гигиениче¬
ские. . .»,2001), не превышало ПДК. Так, содержание ртути во
всех видах рыбы в среднем составило 0,04±0,02 мг/кг при
ПДК не выше 0,3 мг/кг. Содержание кадмия во всех образцах
ниже 0,01 мг/кг. ПДК кадмия не должна превышать 0.2 мг/кг.
396
397
Таблица 132
Содержание тяжелых металлов в ихтиофауне рек Обь и Иртыш, мг/кг сыр. массы
№
п/п
Вид рыбы
(место отлова)
Определение, мг/кг
Сг
РЬ
Мп
Ni
Си
Zn
Cd
Fe
А1
V
Hg
As
1
Налим (Обь)
1,83
0,204
2,83
0,750
3,96
10,6
<0,01
27,2
24,8
1,79
0,085
0,385
2
Щука, (Обь,
Нижневартовск)
1,00
0,340
1,21
0,50
3,85
9,80
<0,01
20,1
42,1
2,48
0,025
0,415
3
Лещ (Обь)
1,62
1,44
1,43
0,390
2,57
9,40
<0,01
16,0
52,2
2,62
0,030
0,507
4
Плотва (Обь)
1,40
2,09
1,32
1,27
3,18
7,00
<0,01
59,7
67,3
3,22
0,020
0,581
5
Карась (Обь)
0,211
0,530
3,39
1,08
2,04
10,7
<0,01
16,6
49,8
1,42
0,031
0,509
6
Карась, (Обь,
Нижневартовск)
0,957
1,59
2,10
1,20
3,01
24,9
<0,01
31,7
175,4
3,05
0,025
0,412
7
Язь (Обь)
0,350
0,480
3,68
0,73
2,41
15,3
<0,01
17,8
57,2
1,82
0,060
0,655
8
Окунь (Обь)
0,678
2,13
3,85
1,00
3,75
18,4
<0,01
52,1
74,6
4,51
0,020
0,903
9
Щука (Обь)
0,777
1,32
2,30
0,580
2,68
8,20
<0,01
34,1
75,0
2,80
0,048
0,643
10
Окунь, (Иртыш,
Демьянское)
0,430
0,220
1,03
0,830
1,54
4,37
<0,01
41,9
65,2
1,51
0,035
1,53
Таким образом, в 2010 году в четырех пробах рыбы
установлено повышенное содержание свинца до
1,3-2,3 ПДК, а в одной пробе окуня повышено содержание
мышьяка до 1,5 ПДК. Содержание других элементов ниже
ПДК, предусмотренной («Гигиенические...», 2001).
2.16.7. Итоги мониторинговых исследований 2010 года
1. Представлены результаты комплексного экологи¬
ческого исследования рек Обь и Иртыш в границах Ханты-
Мансийского автономного округа - Югры Тюменской обла¬
сти. Протяженность обследованных участков на р.Обь от
н.п. Соснино до заключительного створа, расположенного
на 65 км ниже слияния Оби с Иртышем, составила 572,5 км,
и на Иртыше от н.п. Демьянское до впадения Иртыша в Обь
- 295 км. Объектами исследований являлись вода, донные
отложения, пойменные почвы, а также основные виды их¬
тиофауны, обитающие в данных реках. В исследованных
объектах определены основные химические показатели,
тяжелые металлы, нефтепродукты, а также содержание тех¬
ногенных радионуклидов - 137Cs и 90Sr. Представлены ре¬
зультаты исследований 2010 года, а также динамика показа¬
телей за весь период наблюдений 2004-2010 гг.
2. Результаты химического состава воды анализирова¬
лись в сравнении с предельно допустимыми концентрациями
(ПДК), установленными для рыбохозяйственных водоемов.
Объемная активность техногенных радионуклидов в воде со¬
поставлялась с уровнями вмешательства (УВ), установлен¬
ными Нормами радиационной безопасности (НРБ - 99/2009).
Показано, что основными элементами, ухудшающими каче¬
ство воды в Оби и Иртыше в 2010 году, являются некоторые
тяжелые металлы, нефтепродукты, в отдельных пробах
орг анические вещества и продукты их деградации.
398
3. В пробах воды реки Иртыш содержалось (кратно
ПДК): азот аммонийный - 2,9 ПДК, нефтепродукты -
1,66 ПДК; железо - 9,0 - 12,4 ПДК; медь - 9,0 ПДК; цинк -
3,0 - 6,8 ПДК; марганец - 10,1 -50,7 ПДК; алюминий
1,65-1,95 ПДК; ртуть - 25 ПДК. В 2010 году в одной пробе
воды из р.Иртыш установлено экстремально высокое
содержание марганца, равное 0,507 мг/л.
4. В воде реки Обь установлено наличие органиче¬
ских соединений в количестве 1,04 - 1,92 ПДК, азота ам¬
монийного - 1,0-2,4 ПДК, азота нитритного - 1,0 ПДК, же¬
леза общего - 9,1-12,8 ПДК; меди - 3,0-8,0 ПДК; цинка -
1,7-9,3 ПДК; никеля - до 1,8 ПДК; марганца - 8,9-17,0 ПДК;
алюминия - 1,95-2,23 ПДК; в одной пробе установлено
наличие ртути в количестве 10 ПДК. В двух пробах повы¬
шено содержание нефтепродуктов - 1,06 ПДК; три пробы
показали наличие свинца в концентрации 1,7 - 2,5 ПДК.
По сравнению с результатами исследований 2009 года, в
2010 отмечено снижение содержания в воде нефтепродук¬
тов, но при этом возросло содержание марганца и железа.
5. В донных отложениях Оби установлено повышен¬
ное содержание никеля -5,8-12,6 ПДК, меди - 3,7-6,0 ПДК,
цинка - 2,3-4,4 ПДК, ванадия 1,3 ПДК. В донных отложе¬
ниях Иртыша содержание никеля составило 5,2-10,5 ПДК,
меди - 4.3-4,7 ПДК, цинка - 3,0-3,2 ПДК. Содержание
нефтепродуктов в донных отложениях рек Обь и Иртыш не
превышает 0,06 мг/кг.
6. В пробах леща, плотвы, карася, окуня и щуки
установлено повышенное содержание свинца в количестве
1,32-2,09 ПДК. В пробе окуня обнаружено повышенное со¬
держание мышьяка, равное 1,53 ПДК.
7. В 2010 году продолжилась тенденция стабилиза¬
ции содержания 90Sr в воде рек Обь и Иртыш на уровне
15-24 Бк/м3. Резкий подъем объемной активности 90Sr в
399
водной среде на входном створе Оби в 2009 году до ре¬
кордного за последние годы показателя в 154 Бк/м3 никак
не отразился на содержании данного радионуклида в ни¬
жележащих участках реки, а в 2010 году объемная актив¬
ность 90Sr в воде данного створа снизилась до 15,2 Бк/м3.
8. На входных створах Оби (створ 4 и 5) в 2010 году
отмечен рост объемной активности 137Cs в водной среде.
В результате этого в пробах воды указанных створов было
зарегистрировано самое высокое для данных участков реки
содержание l37Cs на уровне 6,1 и 4,4 Бк/м3, соответственно.
9. Выполнена оценка интегральных запасов радио¬
нуклидов в пойменных почвах Оби на участке от границы с
Томской областью (Соснино) до Ханты-Мансийска и на
участке длиной 65 км ниже устья Иртыша, а также на Ир¬
тыше от устья р. Демьянки до Ханты-Мансийска. Запасы
радионуклидов в пойме рек составили: 5,2 ТБк по Cs и
16 ТБк по 90Sr - в пойме Оби, и 1,4 ТБк по l37Cs, а также
5,5 ТБк по 90Sr - в пойме Иртыша. Оценка запасов 137Cs и
90Sr по результатам исследований 2010 г. оказалась сопо¬
ставимой со средней оценкой значений за годы наблюде¬
ний с 2004 по 2009, и в большинстве случаев несколько
выше оценок предыдущего 2009 года.
10. Содержание радионуклидов в рыбе соответствует
требованиям санитарных норм. Наиболее высокое содер¬
жание 90Sr зафиксировано в пробе карася - 9,83 Бк/кг, при
допустимом уровне 100 Бк/кг. На том же уровне содержа¬
ние 90Sr в окуне - 9,06 Бк/кг и щуке - 8,38 Бк/кг. В осталь-
оп
ных пробах ихтиофауны содержание Sr значительно ниже
представленных данных. Максимальное содержание 137Cs
зафиксировано также в карасе - 7,17 Бк/кг и несколько
ниже в щуке - 4,77 Бк/кг при допустимом уровне 130 Бк/кг.
400
2.17. Оценка средних годовых стоков 90Sr и 137Cs
в створах исследуемых участков Оби и Иртыша
за период 2004-2010 гг.
Для оценки годовых стоков радионуклидов в иссле¬
дованных створах Оби и Иртыша и расчета баланса годо¬
вых стоков радионуклидов на исследованных участках рек,
расположенных между створами, использовалась формали¬
зованная графическая векторная модель водных потоков
речной системы в границах ХМАО, приведенная на рисун¬
ке 378.
Рисунок 378- Графическая модель
водных потоков речной системы
401
В описываемой схеме исследуемая Обь-Иртышская
речная система представлена тремя участками:
- Обь до слияния с Иртышем, с входным створом № 5
(граница с Томской областью, 550 км до места слияния) и
выходным - № 2 (20 км до места слияния),
- Иртыш до слияния с Обью, с входным створом № 6
(н.п. Демьянское, 297 км до устья Иртыша) и выходным -
№ 3 (20 км до устья Иртыша),
- Обь после слияния с Иртышом, с входным створом
№ 1 (20 км ниже места слияния с Иртышом) и выходным -
№ 8 (65 км от места слияния),
В рассматриваемой векторной схеме начало отсчета
выбрано в точке слияния рек, расстояния до слияния пред¬
ставлены отрицательными, а после слияния - положитель¬
ными значениями. Также, входные стоки радионуклидов
рассматриваются как положительные поступления, выход¬
ные стоки - как отрицательные.
Годовой сток радионуклида в рассматриваемом ство¬
ре i в общем случае определяется как:
Т 365 12
Q(i) = U (0 х Ji (t)dt * £Ad xJd« £Am XJm ~ Ay x J y(1)
0 0
где Ai(t) - удельная активность (концентрация) ради¬
онуклида в воде в створе г, Бк/м3, в общем случае является
функцией времени /,
J, (t) - расход воды в створе /, м3/с, в общем случае
является функцией времени t,
Т - верхний предел интегрирования, равный одному
году (7'=3,15х107 с)
Ad - среднесуточная удельная активность радио¬
нуклида в воде, Бк/м3
Jd - суточный сток воды, м3/сут.,
A m - среднемесячная удельная активность радио¬
нуклида в воде, Бк/м3
402
Jm - месячный сток воды, м3/мес.,
Ау - среднегодовая активность радионуклида в воде,
Бк/м3,
Jy - годовой сток воды, м3/год.
Были выполнены приближенные оценки годовых
стоков радионуклидов по результатам измерений, прово¬
дившихся в течение 2004-2010 гг. в один и тот же период
года (середина июля).
Оценка годовых стоков радионуклидов проводилась
по формуле
а=4*л а)
где Qt - годовой сток радионуклида, Бк/год,
At - текущая удельная активность радионуклида в во¬
де, Бк/м3, (нижний индекс t указывает на привязку величи¬
ны к моменту времени отбора проб t),
Jt - средний годовой сток воды, м3/год.
Отбор проб воды и пойменных почв во всех исследо¬
ванных створах Оби и Иртыша осуществлялся в различных
створах одновременно двумя параллельными группами
сотрудников в течение одного-двух дней, что позволяло
получить практически мгновенную фиксацию профиля
распределения радионуклидов.
Баланс годовых стоков ДQt радионуклида на участках
рек рассчитывался в виде алгебраической разницы между
годовым стоком радионуклида на входном створе (вход¬
ных створах) участка, обеспечивающим поступление ради¬
онуклида, и его годовым стоком на выходном створе
участка, сопровождающим вынос радионуклида:
AQt—Q (вх.ств.)-Qt(ebix.cme.) (3)
или
AQt = ^Qt (вх.ств.) — Qt (вых.ств.) (4)
403
Результаты определения объемной активности 90Sr и
l37Cs в створах исследуемых участков Оби и Иртыша в пе¬
риод 2004-2010 гг. приведены в таблице 133.
Таблица 133
Объемная активность 90Sr и 137Cs в створах
исследуемых участков Оби и Иртыша
за период 2004-2010 гг., Бк/м3
Радио¬
нуклид
Год
Створы рек
Обь
Иртыш
1
2
8
4
5
3
6
137Cs
2004
0,17
0,26
-
1,31
-
0,62
1,23
2005
2,1
1,6
-
1,3
2,1
1,3
2
2006
10,6
6,4
1,01
3
10,6
0,9
2007
10,4
0,68
0,26
2
0,78
0,27
0,48
2008
0,13
0,1
0,91
0,26
0,18
0,12
0,21
2009
1,2
1,2
4,3
2,1
1
0,42
1,5
2010
0,9
0,36
2,2
6,1
4,4
0,73
-
’«Sr
2004
12,5
5
-
10
-
10
20
2005
83,5
16,6
-
27
22
54,5
43
2006
110,5
91,2
16,5
98,4
44,2
20
2007
29,1
16,1
7,3
32,2
27
45,4
91,8
2008
10,5
13
14,5
16,5
20,5
29
35
2009
20
17,3
19,2
16,8
154
28,8
30,5
2010
24,2
15,2
19,6
17,7
15,2
24,9
33
риод
Т37/-1_
Рассчитанные из приведенных данных средние за пе-
2004-2010 гг. величины объемной активности 90Sr и
7Cs представлены в таблице 134, а также на рисунке 379,
иллюстрирующем горизонтальные профили содержания
радионуклидов в воде исследуемых участков рек.
404
Таблица 134
Средняя объемная активность и оценка средних
годовых стоков за период 2004-2010 гг. 90SrH 137Cs
в исследованных створах Оби и Иртыша.
Створ
Сред¬
ний
расход
воды,
км3/год
Объемная
активность
в воде,
Бк/м3
Средний годовой
сток радионуклида,
Бк
U7Cs
137Cs
90Sr
Обь, створ № 2
(20 км до слияния с
Иртышом)
263
1,51
24,9
3,98x10"
6,55хЮ12
Обь, створы № 4 и 5,
объединенные дан¬
ные, (среднее рас¬
стояние 544 км до
слияния с Иртышом)
167
2,04
38,1
3,41x10й
6,36хЮ12
Иртыш, створ № 3
(20 км до слияния с
Обью)
57
2,01
33,8
1,15x10"
1,94x1012
Иртыш, створ № 6 -
Демьянское
(297 км до слияния
с Обью)
46
1,05
39,0
4,85хЮ10
1,8хЮ12
Обь, створ № 1
(20 км ниже слияния
с Обью)
320
3,64
41,5
1,17хЮ12
1,ЗЗхЮ13
Обь, створ № 8
(65 км ниже слияния
с Обью)
330
1,74
15,4
5,73x10"
5,09хЮ'2
405
406
1000
100
10
1
од
0,01
100 0 -100 -200 -300 -400 -500 -600
Расстояние от места слияния Оби и Иртыша, км
Рисунок 379 (а) - Средние за период 2004-2010 гг. объемные активности 90Sru 137Cs в
воде в створах исследуемых участков Оби (а) и Иртыша (б).
(Закрашенные крупные маркеры -расчетные средние показатели,
незакрашенные мелкие — данные текущих ежегодных измерений).
407
1000
100
10
1
од
0,01
О -50 -100 -150 -200 -250 -300
Расстояние от места слияния Оби и Иртыша, км
Рисунок 379 (б) - Средние за период 2004-2010 гг. объемные активности 90Sru 137 Cs в
воде в створах исследуемых участков Оби (а) и Иртыша (б).
(Закрашенные крупные маркеры -расчетные средние показатели,
незакрашенные мелкие — данные текущих ежегодных измерений).
Усредненные профили содержания радионуклидов в
воде на участках Оби и Иртыша представлены линейными
трендами:
а) для Оби:
90Sr: А = -0,207хх + 27,5
l37Cs: А = 0,0005хх + 2,29
б) для Иртыша:
90Sr: А = -0,019*х + 33,5
137Cs: А = 0,0034*х + 2,08
где х - расстояние в километрах до места слияния
Оби и Иртыша (отрицательное значение до слияния, и по¬
ложительное - после слияния),
Л
А - объемная активность радионуклида в воде, Бк/м .
Для обеих рек на исследованных участках наблюдает¬
ся тенденция снижения по течению средних величин удель-
ных активностей в воде Sr с одновременным возрастанием
удельных активностей 137Cs. Сравнение темпов изменения
содержания радионуклидов в воде рек показывает, что
градиент снижения удельной активности Sr примерно на
порядок больше для Оби (-0,207 против -0,019), тогда как
градиент возрастания удельной активности в воде Cs
больше для Иртыша (0,0034 против 0,0005).
Рассчитанные за период 2004-2010 гг. средние оценки
годовых стоков радионуклидов в створах приведены в таб¬
лице 134, а также графически представлены на рисунке
380, иллюстрируя усредненный профиль годовых стоков на
участках исследуемых рек. Оценки показывают, что еже¬
годно по входному створу Оби на территорию ХМАО по¬
ступает 6,36х1012 Бк 90Sr и 3,41хЮп Бк 137Cs. По Иртышу
через створ в н.п. Демьянское поступает 1,80х1012- Бк 90Sr
h4,85x10i6Bk137Cs.
408
(б)
Рисунок 380 — Средние годовые стоки 90Sr и 137Cs за период
2004-2010 гг. в исследованных створах
Оби (а) и Иртыша (б)
409
Как следует из графиков, все тренды средних за
период 2004-2010 гг. расчетных оценок годовых стоков
радионуклидов имеют положительный градиент по те¬
чению рек, что указывает на преобладание объемов
выходных стоков над входными. Такая динамика
миграции радионуклидов обеспечивается «подпиткой»
рек радионуклидами из мест депонирования, располо¬
женных в пойме рек промежуточных створов, что
свидетельствует о протекании естественных процессов
очищения пойм Оби и Иртыша, расположенных
в границах ХМАО.
Наибольшие объемы годовых стоков, как видно
из данных таблицы 134, наблюдались для 90Sr во всех
исследованных створах Оби и Иртыша - диапазон
расчетных величин охватывает интервал
1,80х1012 -4- 1,ЗЗх1013 Бк/год. Для I37Cs аналогичный
интервал равен 4,85хЮ10 -ь 1,17хЮ12 Бк/год, с величинами,
меньшими на порядок.
Годовые стоки радионуклидов на входном створе
Оби № 5 от трех до четырех раз превышают таковые для
входного створа Иртыша № 6, имея значения:
137Cs - 3,4хЮп и 4,85хЮ10 Бк, ^Sr- 6,4хЮ12 и 1,8хЮ12 Бк,
соответственно. Следовательно, в настоящее время преоб¬
ладающим каналом поступления радионуклидов
в Обь-Иртышскую речную систему в пределах ХМАО,
а также на участки Оби, расположенные ниже по течению,
является входной створ Оби на границе ХМАО с Томской
областью.
Расчеты баланса средних годовых стоков радио¬
нуклидов на исследованных участках Оби и Иртыша за пе¬
риод 2004-2010 гг. приведены в таблице 135 и на диаграм¬
мах рисунка 381.
410
Таблица 135
Расчет баланса средних годовых стоков радионуклидов
за период 2004-2010 гг. на исследованных участках
Оби и Иртыша.
Участок
Баланс среднего го¬
дового стока, Бк
137Cs
90Sr
ств. №5 (Обь) - ств. № 2 (Обь)
-5,7* Ю10
-1,9x10"
ств. №6 (Иртыш) - ств. №3 (Иртыш) -
-6,7* Ю10
-1,4x10"
ств. №1 (Обь) - ств. № 7 (Обь)
5,94* 10п
8,2хЮ12
[ств. №2 (Обь) + ств. №3 (Иртыш)] -
ств. №1 (Обь)
-6,5x10й
-4,8хЮ12
[ств. №5 (Обь) + ств. №6 (Иртыш)] -
ств. №7 (Обь)
-1,8хЮп
ЗДхЮ12
Расчетные значения балансов годовых стоков радио¬
нуклидов показывают, что как для участка Оби между
створами №5 и №2, так и для участка Иртыша между ство¬
рами №6 и №3, величина баланса годовых стоков 137Cs и
90Sr имеет отрицательное значение, отражая факт преобла¬
дания выноса указанных радионуклидов с рассматривае¬
мых участков рек по сравнению с объемами поступления
на их входах. В то же время для участка Оби после слияния
с Иртышом баланс годовых стоков радионуклидов имеет
положительную величину, характеризуя преобладание по¬
ступлений на входном створе.
Общий баланс годовых стоков радионуклидов на ис¬
следуемом участке речной системы, определяемый по разни¬
це между суммой поступлений на входных створах (сумма
стоков в створах Оби №5 и Иртыша №6) и стоком на выход¬
ном створе Оби №7 дает для 137Cs отрицательную величину
(вынос), а для 90Sr - положительное значение (накопление).
411
Баланс годового стока, Бк Баланс годового стока, Бк
8,0Е+11
6,0Е+11
4,0Е+11
2,0Е+11
0,0Е«Ю0
-2,0Е+11
-4,0Е+11
-6,0Е+11
-8,0Е+11
Q5 -Q2 (Объ Q6-Q3 Q1-Q7 {Объ (Q2+Q3)-Q1 (Q5+Q6) -Q7
доел) (Иртыш до ел.) после ел)
(а)
1,0Е+13
8,0Е+12
6,0Е+12
4,0Е+12
2,0Е+12
0,0Е*Ю0
-2,ОЕ+12
ЧОЕ+12
-6,0Е+12
Q5 -Q2 (Объ Q6-Q3 Q1-Q7 (Объ (Q2+Q3)-Q1 (Q5+Q6)-Q7
до ел) (Иртыш до ел.) после ел)
(б)
Рисунок 381 - Баланс средних годовых стоков
радионуклидов на исследованных участках Оби и Иртыша
за период 2004-2010 гг.
412
Следует отметить, что абсолютные значения балансо¬
вых оценок по величине на порядок ниже, чем величины
непосредственно годовых стоков в створах. Это значит, что
основной объем радионуклидов, поступающих в речную
систему по входным створам, транзитом проходит вместе с
водным потоком и выносится далее в нижние по течению
участки Оби. В процессы динамического обмена между
депонированными в пойме запасами радионуклидов и ра¬
дионуклидами, находящимися в воде, вовлечена примерно
лишь десятая часть от их количества, находящегося в воде
речной системы.
413
2.18. Оценка интегральных запасов 90Sr и l37Cs
в пойменных почвах исследуемых участков
Оби и Иртыша за период 2004-2010 гг.
В течение 2004-2010 гг. ежегодно на основании
текущих определений содержания радионуклидов в слое
пойменных почв 0-30 см (в отдельных случаях до глубин
35-40 см) были построены математические модели верти¬
кальных и горизонтальных профилей распределения ради¬
онуклидов и выполнены оценки интегральных запасов
радионуклидов.
Результаты ежегодных расчетных оценок интеграль¬
ных запасов 90Sr и 137Cs в пойменных почвах исследуемых
участков Оби и Иртыша, выполненных в течение 2004-
2010 гг., представлены в таблице 136 и в виде диаграмм на
рисунке 382.
Таблица 136
Оценки интегральных запасов 90SrH 137Cs в пойменных
почвах исследуемых участков Оби и Иртыша,
полученные за период 2004-2010 гг., Бк
Год
О!
5ь
Иртыш
^Cs
"s;
,37Cs
90Sr
2004
6,50* 1012
8,30*10"
4,30* 1012
4,80*10"
2005
4,00*1012
8,80* 1012
3,80*1012
6,40* 10'2
2006
3,90* 1011
1,10*1013
1,20*1012
6,60* 1012
2007
2,00*10"
1,20*1012
2,30*10"
1,50*1012
2008
2,20*1012
1,10*1013
9,20*10"
2,30* Ю1^
2009
1,40*1012
2,60* 10°
1,10*1012
1,90* 1012
2010
5,20* 1012
1,60*1013
1,40*1012
5,50*10'^
Среднее
за 2004-
2010 гг.
3,34* 1012
1,07*1013
1,85*1012
3,53*1012
414
1,0Е+14
1,0Е+13
1,0Е+12
1,0Е+11
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Год
(а)
1,0Е+14
1,0Е+13
1,0Е+12
1,0Е+11
2004 2005 2006 2007
2008 2009 2010
(б)
Год
Рисунок 382 — Оценки интегральных запасов 90Sr и 137Cs в
пойменных почвах исследуемых участков Оби (а) и
Иртыша (б) за период 2004-2010 гг.
415
Полученные средние оценки интегральных запасов
радионуклидов показывают, что в пойменных почвах Оби
содержится 1,07хЮ13 Бк 90Sr, что почти в три раза больше,
чем в пойме Иртыша - 3,53* 10 " Бк. Для Cs превышение
интегральных запасов в пойме Оби составило два раза -
3,34x10 Бк по сравнению с величиной 1,85x10 Бк для
Иртыша.
В таблице 137 систематизированы результаты еже¬
годных определений величин плотности запасов радио¬
нуклидов в пойменных почвах Оби и Иртыша, полученные
за период исследований 2004-2010 гг. Для дальнейшей
математической обработки представленных данных прове¬
дена группировка и объединение результатов близкораспо¬
ложенных створов 7 и 8, а также створов 4 и 5. Средние
значения плотностей запасов в сгруппированных створах
рек приведены в таблице 138.
Профили горизонтального распределения радио¬
нуклидов в пойменных почвах, аппроксимированные на
различных участках рек линейными и полиномными урав¬
нениями регрессии, приведены на рисунке 383.
416
417
Таблица 137
Плотности локальных запасов 90Sr и 137Cs (Бк/м2) в пойменных почвах
исследуемых участков Оби и Иртыша, определенные в 2004-2010 гг.
Река:
Обь
Иртыш
Створ:
8
7
1
2
4
5
3
6
N
s
м
и
г*-*
2004
-
-
1418
555,6
1985
-
245,4
2660
2005
-
-
268
1032
400
459
1983
347
2006
1152
-
224,1
1142
230,3
425
736,5
162,3
2007
481,3
16,8
19,3
34,7
234,8
-
195,6
2008
74,2
-
86,6
644,9
81,4
606,8
662,6
89,9
2009
192,05
-
165
202,9
432
184,1
469,46
230,5
2010
-
-
337,8
409,8
1779,2
1371,2
945,9
-
Среднее
за 2004-
гОЮ ГГ.
474,9
16,8
359,8
664,5
706,1
546,8
840,5
614,2
418
Таблица 137 (Окончание)
Река:
Обь
Иртыш
Створ:
8
7
1
2
4
5
3
6
N
5
12
м
Гч
S-
о
ОЧ
2004
-
-
993,1
189,1
129,1
-
106,3
211,8
2005
-
-
2647
1742
1246
1683
2433
1702
2006
3022
-
928,4
2174
1065
1939
3514
1078
2007
562,2
478,5
160,4
-
168,1
740
-
1249
2008
1248,4
-
3023,7
2260
1334,2
1208,8
806
890,4
2009
964,9
-
2511,3
3563,5
867,1
4582,5
610,1
2469,7
2010
1460,2
-
1088,7
1976,6
5671,3
2346,9
3972,3
4230,3
Среднее
за 2004-
2010 гг.
1451,5
478,5
1621,8
1984,2
1497,3
2083,4
1907,0
1690,2
Таблица 138
Средние величины плотностей локальных запасов ^Sr
и 137Cs (Бк/м2) в пойменных почвах исследуемых ство¬
ров Оби и Иртыша за период 2004-2010 гг.
Створы Оби
Створы Иртыша
8
1
2
5
3
6
l37Cs
474,9
359,8
664,5
626,5
840,5
614,2
90Sr
1451,5
1621,8
1984,2
1790,3
1907,0
1690,2
Рисунок 383 (а) - Распределение плотностей запасов
радионуклидов в пойменных почвах исследуемых участков
Оби по результатам исследований 2004-2010 гг.
419
Рисунок 383 (б) — Распределение плотностей запасов
радионуклидов в пойменных почвах исследуемых участков
Иртыша по результатам исследований 2004-2010 гг.
Оценка интегральных запасов 90Sr и l37Cs в поймен¬
ных почвах исследуемых участков Оби за период 2004-
2010 гг. получена интегрированием профиля горизонталь¬
ного распределения плотности запасов радионуклидов на
всей протяженности исследованных участков рек, распо¬
ложенными между граничными створами. Условная дву¬
сторонняя ширина поймы в вычислениях принята равной
10 км для Оби и 5 км для Иртыша.
420
Запасы на участке 65 км ^ -20 км между створами № 7 и № 2:
65
£ (90Sr) =10 • 10е
£ (,37Cs) = 10 • 106
-20
г 65
-20
(-6.215 • х + 1820.5) dx = 1.429 х Ю12 Бк
(о. 1197 • х2 — 7.6176 • х + 464.з) dx = 3.617 х 1011 Бк
Jb
Ю
Запасы на участке -20 км -537 км между створами № 2 и № 5:
Г-20
£ (90Sr) = 10 • 106 •
£ (,37Cs) = Ю • 106 •
-537
Г-20
-537
(о.375 • X + 1991.7) dx = 9.757 х Ю12 Бк
(о.0737 • х + 666.01) dx = 3.337 х 1012 Бк
422
Общие запасы в пойме Оби на всем исследуемом участке между створами №7 и №5:
£ (90Sr) = 1429 х 1()12 + 9/757 х 1()12 = 1Л19 х 1()13 Бк
S(i37Cs)= 3.617 х 1011 + 3.337 х Ю12 = 3.699 х 1012 Бк
Оценка интегральных запасов 90Sr и 137Cs в пойменных почвах исследуемого участка
Иртыша за период 2004-2010 гг. дает следующие результаты:
ГО
£ (90Sr) = 5 • 106
297
0
(о.7826 • х + 1922.б) dx = 2.682 х 1012 Бк
(о.8168 • х + 856.8l) dx = 1.092 х 1012 Бк
£ (,37Cs) = 5 • 106 •
J
-297
Полученные оценки запасов радионуклидов в пой¬
менных почвах представлены в таблице 139.
Таблица 139
Оценки интегральных запасов 90Sr и 137Cs (Бк)
в пойменных почвах исследуемых участков
Оби и Иртыша, полученные за период 2004-2010 гг.
Метод оценки
Обь
Иртыш
,37Cs
’"Sr
,37Cs
90Sr
Запасы, полученные интегри¬
рованием усредненного про¬
филя плотностей запасов в
пойменных почвах, аппрок¬
симированного средними
значениями локальных запа¬
сов
(N
О
X
СП
го
О
X
<N
(N
О
X
(N
О
X
00
ЧС^
(N
Запасы, полученные усредне¬
нием данных ежегодных оце¬
нок интегральных запасов в
пойменных почвах (табл.
136)
(N
О
X
СП
СП
го
'о
X
Г-
о
(N
О
X
04
О
X
СП
СП4
Сравнение представленных значений с оценками, по¬
лученными ранее усреднением данных ежегодных оценок
(таблица 136), показывает удовлетворительное соответ¬
ствие результатов, полученных двумя различными метода¬
ми. Можно отметить, что полученные оценки запасов
радионуклидов в пойменных почвах Оби и Иртыша сопо¬
ставимы по величине с годовыми стоками радионуклидов
на выходных створах рек (таблица 140).
Наличие сильной корреляции (R2>0,95) между инте¬
гральными запасами радионуклидов в пойменных почвах
рек и средними годовыми стоками радионуклидов как во
423
входных, так и в выходных створах Оби и Иртыша, иллю¬
стрируется графиками на рисунке 384, построенными по
данным таблицы 140. При проведении корреляционно¬
регрессионного анализа было введено дополнительное фи¬
зическое ограничение, отражающее требование приближе¬
ния системы к “равновесному нулевому состоянию”, т.е.
стремление речной системы к низким запасам при отсут¬
ствии внешнего поступления радионуклидов. Фактически,
это требование выполнено добавлением к существующим в
таблице 140 экспериментальным данным дополнительных
фиктивных “нулевых” точек, заставляющих регрессионные
прямые пройти через начало координат.
Таблица 140
Интегральные запасы ^Sr и 137Cs в пойменных почвах
исследуемых участков Оби и Иртыша и средние годо¬
вые стоки радионуклидов в выходных створах рек
Параметр
Обь
Иртыш
137Cs
90Sr
137Cs
90Sr
Интегральные запа¬
сы радионуклида в
пойме, Бк
3,7х1012
1,12х 1013
1,1хЮ12
2,68хЮ12
Средний годовой
сток радионуклида
в выходных створах
рек №8 и №3,
Бк/год
5,73x10"
5,09хЮ12
1,15x10"
1,94хЮ12
Средний годовой
сток радионуклида
на входных створах
рек №5 и №6,
Бк/год
3,41x10"
6,36хЮ12
4,85хЮ10
1,80хЮ12
424
Динамическое равновесие в речной системе сопро¬
вождается сложными обменными процессами между радио¬
нуклидами, уже депонированными в пойме, и радионукли¬
дами, поступающими на участок реки и выносимыми с
него с водным стоком реки. С точки зрения физической
модели миграции радионуклидов накопленные в пойме
запасы обусловлены их предыдущим многолетним поступ¬
лением по входному створу реки. Поэтому текущие
поступления радионуклидов непосредственно не связаны
с уже депонированными запасами, обеспечивая будущие
накопления в пойме. Фактически наблюдаемые корреляции
между запасами и текущими поступлениями по входным
створам (рисунок 384, пунктирные линии) отражают запаз¬
дывающие связи растянутого по времени процесса, в кото¬
ром текущие поступления радионуклидов тесно связаны
с предыдущими поступлениями, аккумулированными
в пойме, вследствие непрерывно действующих механизмов
обмена радионуклидами между рекой и поймой.
В линейных регрессиях, приведенных на рисунке 384,
угол наклона (или коэффициент перед переменной х)
характеризует скорость обменных процессов между актив¬
ностью, депонированной в пойме, и активностью, содер¬
жащейся в воде. При этом зависимости с малым углом
наклона соответствует процесс, характеризующийся низ¬
ким годовым стоком радионуклида в выходном створе
участка при большой величине запасов в пойме. Соответ¬
ственно, величину, обратную коэффициенту наклона
линейной регрессии, можно было бы интерпретировать,
как коэффициент удержания радионуклида. Например, для
графиков, представленных на рис. 384, для 137Cs наблюда¬
ется меньший угол наклона, чем для 90Sr, а значит I37Cs
имеет более высокий коэффициент удержания.
425
б
Рисунок 384 - Корреляции между интегральными
запасами радионуклидов в пойме рек и средними годовыми
стоками радионуклидов на входных и выходных створах.
426
Соответственно, можно предположить, что если для част¬
ных регрессий наблюдается более сильное удержание ра¬
дионуклида по входным створам по сравнению с выход¬
ными створами, то это может соответствовать преоблада¬
нию процессов депонирования радионуклида. В противном
случае преобладают процессы выноса радионуклида из
поймы и ее естественного очищения.
Процессы радионуклидного обмена между водой и
пойменным депо интересно проследить по соответствующим
корреляциям между плотностью запасов радионуклидов в
пойменных почвах и объемной активностью в воде в этих же
створах. Такие корреляции приведены на рисунке 385.
Рисунок 385 - Корреляции между плотностью запасов
радионуклидов в пойменных почвах рек и средними
значениями объемной активности радионуклидов в воде
427
В силу значительной естественной вариативности рас¬
сматриваемых характеристик значения R2 найденных линей¬
ных регрессий находились вблизи значений 0.5-0.6, однако, и
при этих значениях коэффициента корреляции наблюдаемые
закономерности на графике просматриваются достаточно от¬
четливо. Так, увеличение содержания ^Sr в воде сопровож¬
дается увеличением плотности запасов этого радионуклида в
пойме, что связано с его высокой миграционной способно¬
стью - поступающий на участок реки 90Sr способен мигриро¬
вать в пойме на гораздо большее удаление от береговой ли-
1 1*7
нии, чем Cs, формируя запасы на большей территории.
Соответственно, в обратном процессе, при пониже¬
нии содержания 90Sr в воде на входном створе участка
реки, он мигрирует из мест депонирования в противопо¬
ложном направлении, частично компенсируя понижение
объемной активности в воде. В отличие от 90Sr, менее
миграционно-подвижный и способный легко удерживаться
пойменными почвами l37Cs аккумулируется преимуще¬
ственно в прибрежной пойме, при меньшем удалении от
береговой линии. Поэтому, при интенсивных аллювиаль¬
ных процессах вынос радионуклидов в воду вместе со
взвесью сопровождается снижением их запасов, локализо¬
ванных в прибрежной зоне.
428
2.19. Методология оценки горизонтального распределе¬
ния и миграции ^Sr, 137Cs, 23 ,24° Pu в воде и пойменных
почвах пресноводных водотоков на примере рек
Самсоновская, Лев и Вандрас,
относящихся к Обь-Иртышскому бассейну
В обобщающих работах, посвященных радиоэкологи¬
ческим исследованиям пресноводных экосистем, показано,
что пресноводную радиоэкологию можно рассматривать в
качестве самостоятельной области радиоэкологии (Трапез¬
никова, Трапезников, 2006; Трапезников, Трапезникова,
2006). Пресноводные экосистемы имеют ряд специфиче¬
ских особенностей, связанных со снижением фактора раз¬
бавления, в результате чего концентрация радионуклидов в
пресноводных водоемах возрастает гораздо быстрее, чем в
морях и океанах, а слабая минерализация воды способству¬
ет более высокому накоплению радионуклидов пресновод¬
ными гидробионтами.
Важнейшей задачей пресноводной радиоэкологии яв¬
ляется исследование барьерной роли водных экосистем по
отношению к миграции радиоактивных веществ, а расчет
запасов радионуклидов в компонентах водных экосистем
служит количественной оценкой барьерной функции этих
гидробиогеоценозов (Трапезников, Трапезникова, 2012).
Основные методологические подходы пресноводной
радиоэкологии были успешно апробированы при исследо¬
вании миграции, накопления и распределения радионукли¬
дов в пресноводных гидробиогеоценозах, подверженных
воздействию предприятий ядерного топливного цикла
(р. Теча, в которую в 1949-1951 гг. осуществлялся сброс
радиоактивных отходов; озера Тыгиш, Червяное и Боль¬
шой Сунгуль, расположенные на территории Восточно-
Уральского радиоактивного следа, Белоярское водохрани¬
429
лище - водоем-охладитель Белоярской АЭС им. И.В. Кур¬
чатова), а в последующие годы использованы для радио¬
экологической оценки крупных водных экосистем, таких
как реки Обь и Иртыш, экологическое состояние которых в
последнее время требует постоянного внимания (Трапез¬
ников и др., 2000,2007-а, 20015; Трапезникова и др.,2012).
Одним из возможных путей поступления радио¬
нуклидов в крупные водные магистрали, такие как Обь и
Иртыш, может быть миграция техногенных радионуклидов
по многочисленным притокам с ранее загрязненных терри¬
торий. Так, в результате углубленного радиоэкологическо¬
го исследования системы рек Самсоновская - Лев - Ван-
драс, относящихся к Обь-Иртышскому речному бассейну,
было показано, что пойма р. Самсоновская подвержена до¬
полнительному радиоактивному загрязнению l37Cs невы¬
ясненного пока генезиса (Трапезников и др.,2010; Коржа¬
вин и др.,2012). Плотность загрязнения пойменных почв
1
данной реки по Cs в 4-7 раз выше, чем у ранее обследо¬
ванных рек данного региона.
Целью настоящего исследования является изучение
закономерностей миграции и накопления ряда техноген¬
ных радионуклидов в компонентах пресноводных экоси¬
стем на примере рек Самсоновская, Лев и Вандрас, а также
разработка методологии оценки влияния малых рек на ра¬
диоактивное загрязнение Обь-Иртышской речной системы.
Представленные результаты являются неотъемлемой
частью крупномасштабных научно-мониторинговых
исследований Обь-Иртышской речной системы, выполняе¬
мых в период 2004-2015 гг.
Система рек Самсоновская - Лев - Вандрас относится
к Обь-Иртышскому речному бассейну и располагается в
южной части Ханты-Мансийского автономного округа-
Югры (рисунок 386).
430
Рисунок 386 - Точки отбора проб на реках Самсоновская,
Лев и Вандрас.
Для проведения расчетов использована формализо¬
ванная графическая схема (рисунок 387). На ней указаны
точки отбора проб и расстояния, измеренные с использова¬
нием Яндекс-линейки. За нулевую точку отсчета принято
место слияния рек Вандрас и Большой Салым.
Удаленность точек отбора проб от места слияния рек
Вандрас и Большой Салым (линейные расстояния), а также
основные гидрологические характеристики рек представ¬
лены в таблице 141.
Рисунок 387 - Графическая модель речной системы и
расположение точек отбора проб
Таблица 141
Линейные расстояния и основные гидрологические
характеристики исследованных рек
н
с
%
Название реки
Расстояние от точки
отбора пробы до ну¬
левой отметки, км
1
Длина участка реки,
км
Средняя ширина ре¬
ки на исследованном
участке,м
Средняя глубина ре¬
ки на исследованном
участке, м
Среднегодовой вод¬
ный сток, км3/год
1
Вандрас
10,4
20,3
30
1,5
0,35
2
Лев
32,7
28,2
15
0,75
0,09
3
Самсоновская
53,8
5,3
10
0,5
0,04
432
На реке Вандрас находится гидрологический пост
наблюдения, расположенный в 13 км от её устья. Р. Ван¬
драс впадает в р. Большой Салым слева на удалении 324 км
от устья. Длина реки 113 км, общая площадь водосбора
1760 км2. Среднемноголетний расход воды за период 1982-
2005 гг. составляет 11,2 м3/с, что соответствует годовому
стоку 0,35 км3/год. Две другие реки - Лев и Самсоновская
- не изучены, на них отсутствуют посты наблюдения.
Известно лишь, что общая площадь водосбора этих рек
составляет 949 и 546 км2, соответственно.
Ввиду отсутствия сведений по гидрологическим ха¬
рактеристикам исследованных рек, были использованы
данные наших замеров, выполненные в точках отбора
проб. С учетом полученных параметров средние величины
поперечных сечений рек были равны: для р. Вандрас -
45 м, р. Лев - 11,25 м2, р. Самсоновская - 5 м2.
При наблюдаемой средней скорости потока воды -0,25 м/с
и представленных выше сечениях русел, расход воды и
среднегодовой водный сток были равны: для р. Вандрас -
11,25 м3/с (0,35 км3/год), р. Лев - 2,81 м3/с (0,09 км3/год),
р. Самсоновская - 1,25 м3/с (0,04 км3/год).
2.19.1. Горизонтальная миграция и распределение ради¬
онуклидов в воде рек Самсоновская, Лев, Вандрас
Результаты определения содержания радионуклидов
в пробах воды представлены в таблице 142. Следует отме¬
тить, что объемная активность радионуклидов в водной
среде существенно ниже уровней вмешательства, преду¬
смотренных Нормами радиационной безопасности
(НРБ-99/2009) для питьевой воды («Нормы...», 2009). Со¬
гласно этого документа, уровни вмешательства при содер-
жании в воде отдельных радионуклидов составляют: Sr -
433
4,90 Бк/л, l37Cs - 11,0 Бк/л, 239240 Pu - 0,55 Бк/л. Таким об¬
разом, объемная активность 90Sr в воде на два порядка ве¬
личин, a I37Cs и 239’240 Рц на 2-4 порядка величин ниже
уровней вмешательства.
Таблица 142
Содержание ^Sr, 137Cs и 239’240pu в воде рек
Самсоновская, Лев и Вандрас
№
Место отбора
Содержание, Бк/м3
пп
проб
"Sr
137Cs
239,240р^
1
р. Самсоновская
21±3,1
10,4±3,0
(2,23±0,17)-10‘2
2
р. Лев
19±2,4
4,1 ±0,2
(2,12±0,09)10'2
3
р. Вандрас
13±1,1
<0,8
(1,75±0,12)-10'2
Более высокое содержание 137Cs бьшо отмечено в воде
р. Самсоновская - 10,4 Бк/м3. Ниже по течению наблюдает¬
ся существенное снижение уровней содержания данного ра¬
дионуклида до 4,1 Бк/м3 в воде р. Лев, а в р. Вандрас кон¬
центрация 137Cs ниже минимально детектируемой величины.
Изменения объемной активности радионуклидов С
(Бк/м3) в воде речной системы Самсоновская - Лев - Ван¬
драс с высоким коэффициентом корреляции описывается
следующими линейными регрессионными уравнениями:
Csr-9o = 0,185х + 11,687; R2 = 0,93
CCs-.37 = 0,17x; R2 = 0,91
Cpu-239,240 = 0,00011х +0,01674; R2 = 0,92
где х - расстояние до створа от устья р. Вандрас, км.
В соответствии с полученными данными были по¬
строены диаграммы, показывающие закономерности изме¬
нения объемной активности 90Sr, 137Cs и 239,240 Pu в воде на
протяжении обследованного участка рек (рисунок 388).
434
Рисунок 388 - Изменения объемной активности радионуклидов в воде рек
Представленные на диаграммах графики указывают на
наличие некоторой общей тенденции снижения содержа¬
ния в воде техногенных радионуклидов от точки, располо¬
женной на р. Самсоновская, до точек, находящихся ниже
по течению на реках Лев и Вандрас.
Приведенные результаты подтверждают, что источ¬
ником поступления радиоактивных веществ в воду рек яв¬
ляется загрязненная пойма р. Самсоновская, откуда проис¬
ходит миграция радионуклидов с водным потоком вниз по
течению.
Миграционная способность радионуклидов в воде не
одинакова. Миграция 137Cs от источника поступления
ограничивается, в основном, реками Самсоновская и Лев, а
в воде р. Вандрас его содержание ниже минимально детек¬
тируемой величины. Объемная активность l37Cs в воде на
участке от р. Самсоновская до р. Лев снизилась в 2,5 раза, а
объемная активность 90Sr на том же участке уменьшилась
только в 1,1 раза. Разная динамика поведения указанных
радионуклидов в воде обусловлена их различными геохи¬
мическими свойствами. Цезий-137 прочно фиксируется
пойменными грунтами и донными отложениями и в слабой
степени из них вымывается. Миграционная способность
90Sr, напротив, намного выше. Он активнее вымывается из
пойменных грунтов и переносится водой на значительные
расстояния. Ранее, на примере р. Теча, было показано, что
по степени миграционной активности в воде исследуемые
радионуклиды могут быть выстроены в следующий ряд:
90Sr > 2 9,240 Pu> I37Cs (Трапезников, Трапезникова,2006).
С учетом зависимости концентрации радионуклидов
от расстояния до источника их поступления и на основании
гидрологических параметров были выполнены расчеты
запасов 90Sr, 137Cs и 239,240Pu в воде рек Самсоновская, Лев,
Вандрас (таблица 143).
436
437
Таблица 143
Интегральные запасы радионуклидов в воде рек Самсоновская, Лев и Вандрас
Реки
Радионуклид
Запас, Бк
Самсоновская
90Sr
/»53.8
100.5- 103-(0.185 x+ 11.6868) dx = 5.6 x 105
•^48.5
137Cs
/•53.8
10-0.5- 103-0.17-xdx = 2.3 x 105
J48.5
239,240Pu
/•53.8
10-0.5- 103 (0.0001 lx+ 0.016744) dx = 592.82
^48.5
Лев
90Sr
/•48.5
15-0.75- 103-(0.185-x+ 11.6868) dx = 5.73 x 106
J20.3
137Cs
/•48.5
15-0.75- 103-0.17 xdx = 1.86x Ю6
J20.3
239,240pu
/•48.5
15-0.75- 103 (0.000 llx+ 0.016744) dx = 6.51 x Ю3
J20.3
438
Таблица 143 (Окончание)
Реки
Радионуклид
Запас, Бк
Вандрас
90Sr
/•20.3
30 1.5- 103-(0.185-x+ 11.6868) dx = 1.24x 10?
J0
137Cs
301.5-
J
r20.3
103-0.17xdx = 1.58 x 106
0
239,240Pu
30-1.5-
/•20.3
103-(0.00011-x+ 0.016744) dx = 1.63x 104
0
Суммарные запасы
(Самсоновская+
Лев+ Вандрас)
90Sr
5.6 x 10^+ 5.73 x 106+ 1.24x 10? = 1.87x 10?
137Cs
2.3x 105+ 1.86x 106+ 1.58x 106 = 3.67x Ю6
239,240Pu
592.82 + 6.51 x 103+ 1.63x 104 = 2.34x IQ4
Множители перед интегралом равны, соответственно,
принятым величинам средней ширины (10 м) и глубины
(0,5 м) реки на рассматриваемом участке, подинтегральная
функция описывает изменение объемной активности в воде
на данном участке реки, а пределы интегрирования выбра¬
ны равными удалению границ рассматриваемого участка
реки от устья р. Вандрас, принятого в графической модели
за точку отсчета расстояний (рисунок 387). В результате,
суммарные запасы радионуклидов в воде данных рек
составили: по ^Sr - 1,9* 107 Бк, по ,37Cs - 3,7* 106 Бк,
и по 239’240рц _ 2,3 х 104 Бк.
В таблице 144 приведены расчетные значения годо¬
вых стоков радионуклидов. Суммарное годовое количество
радионуклидов, выносимое с водой р. Вандрас в
р. Большой Салым, составляет: 90Sr - 7,35*109 Бк, ,37Cs -
3,5* 109 Бк, 239’240Ри - 7,8*106 Бк.
Таблица 144
Годовой сток радионуклидов в реках
Вандрас, Лев и Самсоновская
№
пп
Река
Г одовой сток радионуклидов,
Бк/год
90Sr
137Cs
239,240ри
1
Вандрас
7,35*109
3,50* 109
7,81 *106
2
Лев
1,67* 109
3,52* 108
1,87*106
3
Самсоновская
5,07* 108
3,12* 107
6,83*105
439
2.19.2. Горизонтальное распределение радионуклидов
в пойменных почвах рек Самсоновская, Лев, Вандрас
На основании первичных данных по плотности за¬
грязнения пойменных почв (таблица 145) были рассмотре¬
ны два варианта горизонтального распределения радио¬
нуклидов в пойменных участках рек (рисунки 389,390).
В первом варианте с однородной плотностью загряз¬
нения (ступенчатая аппроксимация) принималось, что вы¬
бранные участки речной поймы имеют почти равномерное
загрязнение (рисунок 389), и пробы, отобранные в задан¬
ных створах, характеризуют средние величины загрязне¬
ний на всем протяжении рассматриваемых участков.
Во втором варианте при экспоненциальной аппрок¬
симации спадающего профиля плотности загрязнения пой¬
менных почв (рисунок 390) принималось, что изначально
более высокий уровень загрязнения имеет пойма
р. Самсоновская, продольное распределение радионукли¬
дов в расположенных ниже по течению пойменных участ¬
ках в этом случае аппроксимировалось экспоненциальны¬
ми регрессионными зависимостями, отражающими посте¬
пенный спад плотности загрязнения, обусловленный физи¬
ческими процессами, связанными с постепенным разбавле¬
нием активности водным стоком и снижением депонирова¬
ния радионуклидов в пойменных почвах.
Таблица 145
Плотность запасов 90Sr, 137Cs и 239’240pu в пойменных
почвах рек Самсоновская, Лев, Вандрас
Река
Плотность загрязнения, Бк/м
137Cs
90Sr
239,240p^
Самсоновская
3697 ± 648
2397 ±210
1,7 ±0,09
Лев
932 ±158
753 ±76
1,4 ±0,14
Вандрас
1145 ±85
1953 ±182
1,2 ±0,05
440
Рисунок 389 - Изменение плотности загрязнения пойменных почв (ступенчатая
аппроксимация с однородной плотностью загрязнения пойменных участков)
Рисунок 390 - Изменение плотности загрязнения пойменных почв
(экспоненциальная аппроксимация)
В работе намеренно приводятся результаты расчетов,
выполненных по двум различным расчетным алгоритмам,
поскольку ни один из них не может быть принят безогово¬
рочно, а сопоставление рассматриваемых методов друг с
другом позволяет дополнительно провести их взаимную
проверку, тем самым повышая достоверность полученных
данных (таблица 146).
Таблица 146
Интегральные запасы радионуклидов в пойме рек, Бк
Река
Ступенчатая
аппроксимация
Экспоненциальная
аппроксимация
90Sr
137Cs
239,240ри
90Sr
137Cs
239,240р^
Самсо¬
новская
6,3x1 о8
9,8хЮ8
4,5x105
4,4x108
6,9хЮ8
4,4x105
Лев
1,1х109
1,ЗхЮ9
2,0x10Ь
2,2x109
2,4x109
2,1хЮ6
Вандрас
2,0x109
1,2x109
1,2x106
1,4x109
9,0x108
1,2x106
Суммар¬
ный запас
(Самсонов
нов-
ская+Лев+
Вандрас)
3,7x109
3,5хЮ9
3,6x106
4,0x109
On
О
X
©
3,7x106
Ниже представлены расчеты интегральных запасов
радионуклидов в пойме рек согласно эмпирической сту¬
пенчатой модели (таблица 147) и эмпирической экспонен¬
циальной модели горизонтального распределения (таблица
148). Приведенные погрешности получены как стандарт¬
ные ошибки оценок для трех параллельных проб.
Согласно эмпирической ступенчатой модели в
пойменных почвах р. Самсоновская доминирующим
является 137Cs. Его интегральные запасы в пойме реки со-
О
ставили 9,8x10 Бк, что превышает интегральные запасы
90Sr и на три порядка величин выше, чем запасы 239,240Ри.
443
Таблица 147
Интегральные запасы радионуклидов в пойме
рек (ступенчатая аппроксимация)
Река
Радио¬
нуклид
Запас, Бк
Самсонов-
ская
90Sr
2397 x50x5300 = (6,35 ± 1,77)хЮ8
137Cs
3697 x50x5300 = (9,8 ± l,05)xl08
239,240Pu
1,7 x50x5300 = (4,5±2,9)xl05
Лев
90Sr
753 x50x28200 = (1,06± 0,22)xl09
137Cs
932 x50x28200 = (l,31 ±0,16)xl09
239,240pu
1,4 x50x28200 = (1,97 ± 0,24)xl06
Вандрас
90Sr
1953 x50x20300 = (1,98 ± 0,18)xl09
137Cs
1145 x50x20300 = (l,16±0,13)xl09
239,240pu
1,2 x50x20300 = (1,22 ± 0,06)xl06
Суммарные
запасы
(Самсонов-
ская+ Лев+
Вандрас)
90Sr
6,35хЮ8 + 1,06хЮ9 + l,98xl09 =
(3,67± l,32)xl09
137Cs
9,8xl08+ 1,31хЮ9+ I,16xl09 =
(3,45± 0,69)xl09
239,240Pu
4,5 xlO5 + 1,97хЮ6 + l,22xl06 =
(3,64±2,30)xl06
444
445
Таблица 148
Интегральные запасы радионуклидов в пойме рек (экспоненциальная аппроксимация)
Река
Радионуклид
Запас, Бк
Самсоновская
90Sr
50-
53 8
0.0043-xK . _ 1Л8
10 -\1325.4-e ) dx = 4.38 x 10
48.5
,37Cs
50-
53 8
0.0267-x) , ,лл .8
10 \668.03 e ; dx = 6.94 x 10
48.5
239,240pu
50- [ 103-(ui25 e° 0079-) dx = 4.42 ж 105
*48.5
Лев
90Sr
50-
103-(l325.4 e°'0043'-) dx = 2.17x 109
20.3
137Cs
50-
103 (б68.03-е°'0267-) dx = 2.42 x 109
20.3
239,240pu
50- [ 103 (l.ll25-e° 007^-) dx = 2.06 x 106
J20.3
446
Таблица 148 (Окончание)
Река
Радио¬
нуклид
Запас, Бк
Вандрас
90Sr
50-
’20.3 / V
1 _3 | 0.0043-x| , лг9
10 -\1325.4-e dx = 1.41 x 10
0
137Cs
50-
103 (668.03 e00267-)dx - 9x 108
0
239,240рц
U\
О
г2°.з
tn3(, 0.0079-xl , , „„ in6
10 1 -1125-e / dx = 1.22x10
0
Суммарные запасы
(Самсонов-
ская+Лев+Вандрас)
90Sr
4.38х 108+2Л7х 109+ 1.41x 109 = 4.02x 109
137Cs
6.94 x 108+ 2.42 x 109+9x 108 = 4.01 x 109
239,240pu
4.42 x IQ5 + 2.06 x 106+ 1.22 x IQ6 = 3.72 x 10*
Далее, в пойме р. Лев интегральные запасы 137Cs и ^Sr в
количественном отношении существенно сближаются, а в
пойме р. Вандрас, напротив, преобладающим уже является
Sr. В целом, суммарные запасы Cs и Sr на протяжении
всего обследованного участка речной системы Самсоновская
- Лев - Вандрас, близки по своим количественным показате¬
лям и составили 3,5*109 Бк по 137Cs и 3,7*109 Бк по ^Sr.
Суммарное содержание 239>240Ри, как и в пойменных участках
отдельно взятых рек, на три порядка величин ниже, чем
интегральные запасы 137Cs и ^Sr.
В таблице 148 представлены расчеты интегральных
запасов радионуклидов по эмпирической экспоненциальной
модели горизонтального распределения. Как и в предыдущем
варианте, эмпирическая экспоненциальная модель подтвер¬
ждает основные закономерности распределения радионукли¬
дов. Основные запасы 137Cs сосредоточены в пойме
р. Самсоновская, далее его содержание постепенно снижается.
В результате расчетов интегральных запасов радио¬
нуклидов в пойме рек по двум эмпирическим моделям го¬
ризонтального распределения были получены достаточно
близкие значения, несколько выше оказались результаты
при расчетах с использованием эмпирической экспоненци¬
альной модели, согласно которой суммарные запасы ради¬
онуклидов в пойме рек на участке с общей протяженно¬
стью 53,8 км составили: 90Sr - 4,0х 109 Бк, 137Cs -
4,0х 109 Бк, 239’240 Ри - 3,7х 106 Бк.
Для проведения сравнительного анализа уровней ра¬
диоактивного загрязнения и оценки влияния рек Самсонов¬
ская, Лев и Вандрас на Обь-Иртышскую речную систему, по¬
лученные результаты очень наглядно сравнить с аналогич¬
ными показателями близкой по гидрологическим характери¬
стикам р. Теча. Данная река является ярким примером круп¬
номасштабного регионального загрязнения радиоактивными
447
веществами пресноводной экосистемы. В реку Течу в период
1949-1951 гг. производственным объединением "Маяк" на
Южном Урале были сброшены радиоактивные отходы в ко¬
личестве около 100 ПБк (2,75 млн. Ки) («Заключение...»,
1990). Часть радионуклидов транзитом прошла через р. Теча
и поступила в р. Исеть, входящую, как и первая река, в Обь-
Иртышскую речную систему. Другая значительная часть
нуклидов была депонирована в донных отложениях рек и в
пойменных почвах. Расчеты запасов 90Sr, l37Cs и 239 240Pu в
воде р. Теча были выполнены по результатам исследования
начала 90-х годов. В воде р. Теча на момент исследования
содержалось 2хЮ,0Бк ^Sr, 1хЮ9Бк 137Cs и 1хЮ6Бк 239’240Ри
(Трапезников и др.,1993). Таким образом, запас радионукли¬
дов в воде р. Теча, подверженной крупномасштабному реги¬
ональному загрязнению, на два-три порядка величин выше,
чем суммарные запасы техногенных радионуклидов в воде
всей речной системы Самсоновская - Лев - Вандрас.
Кроме того, р. Теча оказывает существенное влияние на
радиоэкологическое состояние расположенных ниже по те¬
чению рек Исеть и Тобол, относящихся, как и первая, к Обь-
Иртышскому речному бассейну. Суммарное количество ^Sr,
переносимого Течей, в районе с. Затеченское вблизи устья
составляло 1хЮ12 Бк в год. Перенос l37Cs составлял
(0,02±0,01)хЮ Бк/год и несущественно различался в верхо¬
вье реки и низовье. Перенос 239,240Ри в районе Затеченского
был равен 4,Зх107Бк в год (Трапезников и др.,1993). Средне¬
годовой водный сток р. Теча в районе села Затеченское со¬
ставляет 0,35 км3/год. Водный сток р. Вандрас (конечной в
исследуемой речной системе) равен 0,35 км3/год, то есть вод¬
ные стоки обеих рек в указанных створах равны. При этом
суммарное годовое количество радионуклидов (таблица 144),
переносимое с водой р. Вандрас в р. Большой Салым состав¬
ляет: 90Sr - 7,35x109 Бк, '37Cs - 3,5хЮ9 Бк, 239’240Ри -
448
7,8x106 Бк. Таким образом, годовой перенос радионуклидов
р. Вандрас по 90Sr более чем на два порядка величин меньше,
чем в р. Теча, а по 137Cs и 239240 Ри - меньше в 5,7 и 5,5 раза,
соответственно.
Суммарные запасы радионуклидов в пойме рек Самсо-
новская, Лев и Вандрас на участке с общей протяженностью
53,8 км составили: 9°St-4x109Bk, 137Cs-4x109 Бк, 239,240Pu-
3,7x106 Бк. Полученные значения интегральных запасов ра¬
дионуклидов в пойменных почвах рек Самсоновская, Лев,
Вандрас существенно ниже, чем в р. Теча. Запас радионукли¬
дов в пойме р. Теча составлял: 3x10м Бк ^Sr, 6х10|2Бк l37Cs,
8хЮ9 Бк 239>240ри (Трапезников и др.,2007 б).
Таким образом, изучение процессов горизонтального
распределения радионуклидов и расчеты их интегральных
запасов в компонентах речной системы Самсоновская-Лев-
Вандрас показали, что, несмотря на наличие дополнитель¬
ного радиоактивного загрязнения поймы р. Самсоновская
из неустановленного источника, его предполагаемая ак¬
тивность на порядки величин ниже по сравнению с уров¬
нем загрязнения р. Теча. Расчет годового переноса радио¬
активных веществ реками Самсоновская, Лев и Вандрас
подтверждает, что они оказывают значительно меньшее
влияние на радиоактивное загрязнение Обь-Иртышской
речной системы по сравнению с р. Теча, подверженной
крупномасштабному сбросу радионуклидов.
Используя методы математической обработки экспе¬
риментальных данных, разработана методология оценки
горизонтального распределения и миграции 90Sr, 137Cs,
239,240pu в воде и пойменных почвах пресноводных водото¬
ков на примере рек Самсоновская - Лев - Вандрас, отно¬
сящихся к Обь-Иртышскому бассейну.
По проделанной работе можно сделать следующие
выводы:
449
- представлены эмпирические модели горизонтально¬
го распределения радионуклидов в воде и пойме рек Сам-
соновская, Лев и Вандрас. Выполнены расчеты интеграль¬
ных запасов ряда техногенных радионуклидов в основных
компонентах речных экосистем;
- диаграммы изменения уровней содержания техно¬
генных радионуклидов в воде построены с использованием
линейных регрессионных уравнений. Выполнена оценка за¬
пасов радионуклидов в воде рек Самсоновская, Лев и Ван¬
драс. Суммарные запасы в воде составили: по ^Sr -
1,8*107 Бк, по 137Cs - 3,6*Ю6 Бк и по 239’240Ри- 2,3*Ю4 Бк;
- расчетная оценка годового стока радионуклидов в р.
Б. Салым из р. Вандрас составляет: по 90Sr - 2,7*109 Бк,
по 137Cs - 1,3*109 Бк и по 239>240Ри- 2,9*106 Бк;
- в рамках двух методологических подходов пред¬
ставлено горизонтальное распределение и получена оценка
запасов радионуклидов в пойме рек Самсоновская, Лев и
Вандрас. Согласно эмпирической модели со ступенчатым
профилем плотности загрязнения, запасы составили: по
9°Sr - 3,7*109 Бк, по 137Cs - 3,5*109 Бк и по 239’240ри -
3,6*106 Бк. При экспоненциальной аппроксимации полу¬
чены близкие к указанным выше значения: по 90Sr -
4,0*109 Бк, по 137Cs - 4,0*109 Бк, и по 239’240Ри - 3,7*106 Бк;
- уровни радиоактивного загрязнения воды и поймен¬
ных почв речной экосистемы Самсоновская - Лев - Вандрас
на порядки величин ниже, чем уровни загрязнения в реки
Теча, в которую в период 1949-1951 гг. производился сброс
радиоактивных отходов с Производственного объединения
"Маяк" в количестве около 100 ПБк (2,75 млн. Ки);
- разработана методология оценки горизонтального
распределения и миграции 90Sr, 137Cs, 239’240Pu в воде и
пойменных почвах пресноводных водотоков на примере
рек Самсоновская, Лев, Вандрас, относящихся к Обь-
Иртышскому бассейну.
450
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ КО II ТОМУ
1. Авцын А.П. и др. Микроэлементозы человека. -
М.: Медицина, 1991. 496 с.
2. Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиз-
дат, 1970.443 с.
3. Быковский В.А. Экологические вопросы при разработ¬
ке нефтяных месторождений Крайнего Севера. Екате¬
ринбург: Издательство Екатеринбург, 1999. - 112с.
4. Гигиенические требования безопасности и пищевой
ценности пищевых продуктов//Санитарно - эпиде¬
миологические правила и нормы СанПиН 2.3.2.1078
- 01. М., 2001. с.13-35.
5. Ершов Ю.А., Плетнева Т.Е. Механизмы токсического
действия неорганических соединений. - М.: Медицина,
1989. 272 с.
6. Заключение комиссии по оценке экологической ситуа¬
ции в районе деятельности ПО «Маяк» Минатомэнер-
гопрома СССР, организованной распоряжением прези¬
диума АН СССР№1140-501 от 12.06.1990г.
7. Зенин А.А. Гидрохимия Волги и ее водохранилищ. -
Л.:Гидрометеоиздат, 1965.—259 с.
8. Ильязов Р.Г., Шакиров Ф.Х., Пристер Б.С. Адаптация
агроэкосферы к условиям техногенеза / Под редакцией
чл.-корр. АН РТ Ильязова Р.Г. - Казань: Изд-во «Фэн»
Академии наук РТ, 2006. 664 с.
9. Исидоров В. А. Введение в химическую экотоксико¬
логию. СПб:Химиздат, 1999. 144 с.
Ю.Исидиров В.А. Экологическая химия. — СПб: Хим-
издат, 2001. 304с.
11. Калинин В. М., Соромотин А. В. Количественная оценка
смыва нефтепродуктов с поверхности замазученных во¬
досборов в речную сеть//0 состоянии окружающей при¬
родной среды Ханты-Мансийского округа в 1998 году. -
Ханты-Мансийск: ГУИПП "Полиграфист", 1999. с. 18-20.
451
12. Кондратьев К.Я., Данченко В. К. Экодинамика и
геополитика. - СПб: РФФИ, 1999. 1032с.
13. Коржавин А.В., Трапезников А.В., Родин В.М. и др.
Результаты радиоэкологических исследований ряда
водных объектов на территории Ханты-Мансийского
автономного округа-Югры // Проблемы биогеохимии и
геохимической экологии. 2012. №1. С. 84-93.
14. Линник П. Н., Набиванец Б. И. Формы миграции
металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гид-
рометеоиздат, 1986. 270 с.
15. Москалев Ю.И. Минеральный обмен. - М.: Медицина.
1985. 288 с.
16. Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в при¬
родных водах. Контроль и оценка влияния. / Пер. с
англ, под ред. Ю. Е. Саета. М.: Мир, 1987. 288с.
17. Никаноров А.М. Гидрохимия. Л.:Гидрометеоиздат,
1989. 351с.
18. Никитин Д.П., Новиков Ю.В., Рощин А.В. и др.
Справочник помощника санитарного врача и по¬
мощника эпидемиолога / Под ред. Д.П.Никитина,
А.И.Зайченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Ме¬
дицина, 1990. 512 с.
19. Нормы Радиационной Безопасности (НРБ-99): Гигие¬
нические нормативы. М.- Центр санитарно-
эпидемиологического нормирования, гигиенической
сертификации и экспертизы. Минздрав России. 1999.
116с.
20. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)
СП 2.6.1. 758-99: Гигиенические нормативы. - М.:
Центр санитарно-эпидемиологического нормирова¬
ния, гигиенической сертификации и экспертизы
Минздрава России, 2009. 116с.
21. Организация и проведение радиационного мониторинга во¬
ды, поверхностных водных объектов, ихтиофауны и среды
её обитания / Отчет о НИР - Екатеринбург, 2006.109 с.
452
22. Ртуть (Критерии санитарно-гигиенического состояния
окружающей среды,1) / ВОЗ. - М.: Медицина, 1979. 149 с.
23. Секи X. Органические вещества в водных экосисте¬
мах. Пер. с англ, под ред. А. Б. Цыбань и Л. Д. Воро¬
новой. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 198 с.
24. Справочник по гидрохимии / под редакцией А.М. Ни¬
каноровой. Л.: Гидрометиоиздат, 1989. 391 с
25. Справочник по элементарной химии. Под общ. ред.
А.Т.Пилипенко. Изд. 2-е, перераб. и доп. К., «Наук,
думка», 1977. 544 с.
26. Сухенко С.А. Ртуть в водохранилищах: новый аспект
антропогенного загрязнения биосферы = Mercury in res¬
ervoirs: A new feature of man-made environmental pollu¬
tion: Аналит. обзор / СО РАН. Ин-т вод. и экол. про¬
блем, ГПНТБ. - Новосибирск, 1995. 59 с.
27. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в
окружающей среде. Пер. с англ, под ред. М. М. Се-
нявина. М.: Мир, 1982. 281 с.
28. Трапезников А.В., Позолотина В.Н., Чеботина М.Я. и
др. Радиоактивное загрязнение реки Течи на Урале //
Экология. 1993. №5. С. 72-77.
29. Трапезников А.В., Юшков П.И., Николкин В.Н.и др.
Распределение радионуклидов в основных компонентах
озер на территории Восточно-Уральского радиоактив¬
ного следа в пределах Свердловской области // Пробле¬
мы радиоэкологии и пограничных дисциплин: Сборник
научных трудов. Выпуск 3. Заречный, 2000. С. 54-94.
30. Трапезников А.В., Коржавин А.В., Николкин В.Н. и др.
Влияние р. Иртыша на химические показатели воды р.
Оби //Хроническое радиационное воздействие: медико¬
биологические эффекты. - Материалы III Международ¬
ного Симпозиума. Челябинск, 2005. С. 146.
31. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н. Радиоэкология прес¬
новодных экосистем. Екатеринбург: Изд-во УрГСХА,
2006.390 с.
453
32. Трапезников А.В., Коржавин А.В., Николкин В.Н., Ми-
гунов В.И. Радиоэкологический и гидрохимический
мониторинг Обь-Иртышской речной системы в грани¬
цах Ханты-Мансийского автономного округа // Про¬
блемы радиоэкологии и пограничных дисциплин:
Сборник научных трудов. Выпуск 10. Нижневартовск,
2007а. С. 67-103.
33. Трапезников А.В., Молчанова И.В., Караваева Е.Н. и
др. Итоги многолетних радиоэкологических исследова¬
ний реки Теча // Вопросы радиационной безопасности.
2007 б. №3. С. 36-49.
34. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Николкин В.Н. и
др. Радиоэкологические исследования ряда природных
водоемов в бассейне реки Иртыш на территории Ханты-
Мансийского автономного округа // Проблемы радио-
экологии и пограничных дисциплин: Сборник научных
трудов. Выпуск 13. Екатеринбург, 2010. С. 87-105.
35. Трапезников А.В., Трапезникова В.Н., Коржавин А.В.
Динамика радиоэкологического состояния пресновод¬
ных экосистем, подверженных многолетнему воздей¬
ствию атомной электростанции в границах наблюдае¬
мой зоны // Радиационная биология. Радиоэкология.
2015. Т. 55. №3. С. 302-313.
36. Трапезникова В.Н., Трапезников А.В. Радиоэкология
пресноводных экосистем как научная дисциплина //
Вопросы радиационной безопасности. 2006. №1.
С. 35-58.
37. Трапезникова В.Н., Коржавин А.В., Трапезников А.В. и
др. Радиоэкология Обь-Иртышской речной системы в
границах Ханты-Мансийского автономного округа-
Югры // Проблемы биогеохимии и геохимической эко¬
логии. 2012. №1. С. 177-188.
454
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 3
2.13. Накопление, распределение, миграция 90Sr,
,37Cs, тяжелых металлов и других
химических токсикантов в реках Иртыш,
Обь и в их пойме. 2007 г 4
2.13.1 .Оценка уровней содержания и расчет
годовых стоков 90Sr и 137Cs в воде рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 5
2.13.2.0ценка уровней содержания и расчет
запасов 9°Sr и l37Cs в пойменных
почвах
рек Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 20
2.13.3.Оценка уровней содержания 90Sr и
137Cs ихтиофауной рек Иртыш и Обь 53
2.13.4.Оценка уровней содержания тяжелых
металлов и других химических
токсикантов в воде рек Иртыш и Обь в
границах Ханты-Мансийского
автономного округа 56
2.13.5. Определение тяжелых металлов в
донных отложениях 116
2.13.6. Содержание тяжелых металлов в
ихтиофауне 122
2.13.7. Итоги мониторинговых исследований
2007 года 125
455
2.14. Накопление, распределение, миграция 90Sr,
l37Cs, тяжелых металлов и других
химических токсикантов в реках Иртыш,
Обь и в их пойме. 2008 г 130
2.14.1. Оценка уровней содержания и расчет
годовых стоков 90Sr и T37Cs в воде рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 130
2.14.2.0ценка уровней содержания и расчет
запасов 90Sr и l37Cs в пойменных почвах
и донных отложениях рек Иртыш и Обь
в границах Ханты-Мансийского
автономного округа 144
2.14.3.Оценка уровней содержания 90Sr и
137Cs в ихтиофауне рек Иртыш и Обь 166
2.14.4.0ценка уровней содержания тяжелых
металлов и других химических
токсикантов в воде рек Иртыш и Обь в
границах Ханты-Мансийского
автономного округа 169
2.14.5. Определение тяжелых металлов в
донных отложениях 215
2.14.6. Содержание тяжелых металлов в
ихтиофауне 219
2.14.7. Итоги мониторинговых исследований
2008 года 222
2.15. Накопление, распределение, миграция 90Sr,
1
Cs, тяжелых металлов и других
химических токсикантов в реках Иртыш,
Обь и в их пойме 2009 г 225
456
2.15.1 .Оценка уровней содержания и расчет
on 137 1
годовых стоков Sr и Cs в воде рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 225
2.15.2,Оценка уровней содержания и расчет
запасов 90Sr и 137Cs в донных
отложениях и пойменных почвах рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 234
2.15.3.0ценка уровней содержания 90Sr и
117
Cs ихтиофауной рек Иртыш и Обь 274
2.15.4.0ценка уровней содержания тяжелых
металлов и других химических
токсикантов в воде рек Иртыш и Обь в
границах Ханты-Мансийского
автономного округа 276
2.15.5. Определение тяжелых металлов в
донных отложениях 313
2.15.6. Содержание тяжелых металлов в
ихтиофауне 315
2.15.7. Итоги мониторинговых исследований
2009 года 318
2.16. Накопление, распределение, миграция 90Sr,
117
Cs, тяжелых металлов и других
химических токсикантов в реках Иртыш,
Обь и в их пойме. 2010 г 321
2.16.1 .Оценка уровней содержания и расчет
OQ 137^1
годовых стоков Sr и Cs в воде рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 321
457
2.16.2.0ценка уровней содержания и расчет
запасов 90Sr и 137Cs в донных
отложениях и пойменных почвах рек
Иртыш и Обь в границах Ханты-
Мансийского автономного округа 331
2.16.3.Оценка уровней содержания 90Sr и
l37Cs ихтиофауной рек Иртыш и Обь 354
2.16.4. Оценка уровней содержания тяжелых
металлов и других химических
токсикантов в воде рек Иртыш и Обь в
границах Ханты-Мансийского
автономного округа 358
2.16.5. Определение тяжелых металлов в
донных отложениях 393
2.16.6. Содержание тяжелых металлов в
ихтиофауне 396
2.16.7. Итоги мониторинговых исследований
2010 года 398
2.17. Оценка средних годовых стоков 90Sr и l37Cs
в створах исследуемых участков Оби и
Иртыша за период 2004-2010 гг 401
2.18. Оценка интегральных запасов 90Sr и 137Cs в
пойменных почвах исследуемых участков
Оби и Иртыша за период 2004-2010 гг 414
2.19. Методология оценки горизонтального
распределения и миграции 90Sr, 137Cs,
239,240 Pu в воде и пойменных почвах
пресноводных водотоков на примере рек
Самсоновская, Лев и Вандрас, относящихся
к Обь-Иртышскому бассейну 429
458
2.19.1. Горизонтальная миграция и
распределение радионуклидов в воде
рек Самсоновская, Лев, Вандрас 433
2.19.2. Горизонтальное распределение
радионуклидов в пойменных почвах
рек Самсоновская, Лев, Вандрас 440
Литература 451
Приложения 460
459
ПРИЛОЖЕНИЯ
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
Научное издание
Александр Викторович Трапезников
Вера Николаевна Трапезникова
Александр Васильевич Коржавин
Виктор Николаевич Николкин
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ
ТОМ II
Ответственный редактор
академик РАН,
доктор биологических наук, профессор И.М. Донник
Бумага «Гознак»
Издательство «АкадемНаука»
624250, Свердловская обл., г. Заречный,
ул. Ленинградская, 24 Б
Тел.: (34377) 7-11-53
Переплет выполнен в ГУП СО «Режевская типография»
623750, Свердловская обл., г. Реж,
Ул. Красноармейская, 22
Тел.: (34364) 2-25-03, 2-15-32
Фото на обложке: В.Н. Трифонов
Подписано в печать: 20.11.2016 г.
Уел. печ. л. 30.
Формат 60x84 1/16
Тираж 350 экз.