Геохимия, 2022, T. 67, № 8, стр. 787-804

Радиационная оценка сапропелевых отложений малых озер Барабинской низменности и Кулундинской равнины (Западная Сибирь)

В. Д. Страховенко a*, Е. А. Овдина a, И. Н. Маликова a, Г. И. Малов a

a Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН
630090 Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, Россия

* E-mail: strahova@igm.nsc.ru

Поступила в редакцию 17.01.2021
После доработки 17.01.2021
Принята к публикации 20.03.2021

Аннотация

Исследованы различные компоненты озерных систем, расположенных на юге Западной Сибири в разных ландшафтных зонах на содержание естественных и искусственных радионуклидов в соответствии с требованиями ГОСТа. Целью работы является оценка радиационного состояния сапропелевых озерных отложений Барабинской низменности и Кулундинской равнины с учетом их природных особенностей и степени загрязнения в период ядерных испытаний. Установлено, что значения суммарной эффективной удельной активности (Ас) естественных радионуклидов для всех сапропелевых залежей озер значительно ниже нормы (в соответствии с требованиями ГОСТа). В изученных озерах выявлены горизонты в разрезах сапропелевых залежей с превышением глобального фона запасов 137Cs в сапропелевых залежах в 2 раза и выше. Такие озера пространственно тяготеют к площадным следам радиоактивных выпадений от ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне и, несомненно, относятся к озерным системам с первичным загрязнением радиоцезием акватории озера и почв водосбора.

Ключевые слова: сапропель, суммарная эффективная удельная активность, естественные радионуклиды, радиоцезий, малые озера, юг Западной Сибири

Список литературы

  1. Алексахин Р.М. (1982) Ядерная энергия и биосфера. М.: Энергоиздат, 216.

  2. Баранов В.И. (1956) Радиометрия. М.: Изд-во АН СССЗ, 343 с.

  3. Болтнева Л.И., Израэль Ю.А., Ионов В.А., Назаров И.М. (1977) Глобальное загрязнение 137Cs и 90Sr и дозы внешнего облучения на территории СССР. Атомная энергия. 42(5), 355-360.

  4. Бочаров М.В., Лоборев В.М., Матвейчук И.П., Судаков В.В. (1993) Глобальное радиоактивное загрязнение природной среды Северного полушария и вклад в него советских ядерных испытаний. Атомная энергия. 78(1), 50-53.

  5. Гавшин В.М., Сухоруков Ф.В., Маликова И.Н. (1993) Распределение радионуклидов на территории Алтайского края. Ядерные испытания, окружающая среда и здоровье населения Алтайского края. Материалы научных исследований. Барнаул. I(1), 34-72.

  6. Гавшин В.М., Сухоруков Ф.В., Пархоменко В.С., Маликова И.Н., Мельгунов М.С. (2000) Следы Чернобыльской аварии в Западной Сибири. “Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях”. Труды международной конференции, Москва 24–26 апреля 2000, т. 1. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 178-182.

  7. Гавшин В.М., Щербов Б.Л., Страховенко В.Д., Мельгунов М.С., Бобров В.А., Цибульчик В.М. (1999) 137Cs и 210Pb в озерных отложениях степного Алтая как показатели динамики антропогенных изменений геохимического фона на протяжении ХХ в. Геология и геофизика. 40(9), 1331-1341.

  8. ГОСТ 31861 (2012) Вода. Общие требования к отбору проб. Межгосударственный стандарт.

  9. ГОСТ Р 54519. (2011) Удобрения органические. Методы отбора проб. Национальный стандарт РФ.

  10. Евсеева Л.С., Перельман А.И. (1962) Геохимия урана в зоне гипергенеза. М.: Госатомиздат, 239 с.

  11. Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Страховенко В.Д., Романов Р.Е., Пузанов А.В., Овдина Е.А. (2017) Оценка влияния абиотических факторов на продукцию экосистем малых озер юга Западной Сибири. Органическое вещество и биогенные элементы во внутренних водоемах и морских водах: труды VI Всероссийского симпозиума с международным участием. Барнаул, 78-83.

  12. Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Кириллов В.В., Безматерных Д.М., Митрофанова Е.Ю., Вдовина О.Н., Винокурова Г.В., Долматова Л.А., Соколова М.И. (2019) Факторные характеристик гидробиоценозов озер сухо-степной подзоны Обь-Иртышского междуречья. Чтения памяти В.Я. Леванидова. № 8, 46-55.

  13. Израэль Ю.А., Квасникова Е.В., Назаров И.М., Стукин Е.Д. (2000) Радиоактивное загрязнение цезием-137 территории России на рубеже веков. Метеорология и гидрология. 4, 20-31.

  14. Израэль Ю.А. (2005) Антропогенное радиоактивное загрязнение планеты Земля Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий: Материалы международной конференции. М.: Изд-во Гидромет, 13-24.

  15. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области, Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. 229 с.

  16. Зарубина Е.Ю., Соколова М.И. (2019) Роль зональных факторов в формировании продуктивности малых озер юга Обь-Иртышского междуречья. Озера Евразии: проблемы и пути их решения. Матер. межд. конф. Казань: Изд-во АН РТ, Ч. 1, 80-84.

  17. Зарубина Е.Ю., Феттер Г.В. (2019) Процессы продукции и деструкции органического вещества в горных озерах Русского Алтая. XII Съезд Гидробиологического общества при РАН: тезисы докладов, г. Петрозаводск, 16 сентября–20 сентября 2019 г. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 165-166.

  18. Зарубина Е.Ю. (2013) Первичная продукция макрофитов трех разнотипных сапропелевых озер юга Западной Сибири (в пределах Новосибирской области) в 2012 г. Е.Ю. Зарубина. Мир науки, культуры, и образования. 5(42), 441-444.

  19. Зарубина Е.Ю., Ермолаева Н.И., Страховенко В.Д., Овдина Е.А, Романов Р.Е., Таран О.П. (2018) Связь химического состава сапропелей с продуктивностью планктона и макрофитов в озерах юга Западной Сибири. Водные ресурсы России: современное состояние и управление: сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции, г. Сочи, 08–14 октября 2018 г. – В 2-Х-ТОМаХ. Том I. Новочеркасск: Лик, 333-339.

  20. Классификация почв России (1997). Составители: Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 235 с.

  21. Кордэ Н.В. (1969) Биостратиграфия и типология русских сапропелей. М.: Изд-во АН СССР, 219 с.

  22. Курзо Б.В., Гайдукевич О.М., Кузьмицкий М.В. (2010) Совершенствование методологии разведки сапропелевых месторождений, технологий добычи и переработки сапропелевого сырья для повышения эффективности его использования. Новости науки и технологий. 16(3), 16-26.

  23. Лисицын А.П. (2014) Мировой океан. Т. II. Физика, химия и биология океана. Осадкообразование в океане и взаимодействие геосфер Земли. Под ред. Л.И. Лобковского, Р.И. Нигматулина. М.: Науч. мир, 331-571.

  24. Лопотко М.З. (1978) Озера и сапропель. Минск, 88 с.

  25. Лопотко М.З., Евдокимова Г.А., Букач О.М. (1986) Методические указания по поискам и разведке озерных месторождений сапропелей БССР. Минск: Наука и техника, 115 с.

  26. Маликова И.Н., Страховенко В.Д., Сухоруков Ф.В., Девятова А.Ю. (2005) Экологическое состояние почв Алтайского края: загрязнение радиоцезием. Сибирский Экологический журн. 12(6), 985-998.

  27. Маликова И.Н., Страховенко В.Д. (2011) Уран, торий и Th/U отношение в почвах юга Западной Сибири. Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 15(1), 26-39.

  28. Медведев В.И., Коршунов Л.Г., Черняго Б.П. (2005) Радиационное воздействие Семипалатинского ядерного полигона на Южную Сибирь (опыт многолетних исследований по Восточной и Средней Сибири и сопоставление результатов с материалами по Западной Сибири). Сибирский экологический журн. 6(12), 1055-1071.

  29. Мельгунов М.С., Гавшин В.М., Сухоруков Ф.В., Калугин И.А., Бобров В.А., Klerkx J. (2011) Аномалии радиоактивности на южном побережье озера Иссык-Куль (Кыргызстан). Химия в интересах устойчивого развития. (6), 869-880.

  30. Михайловская Л.Н., Молчанова И.В., Нифонтова М.Г. (2015) Радионуклиды глобальных выпадений в растениях наземных экосистем Уральского региона. Экология. 1, 9-15.

  31. Михальчук А.А., Язиков Е.Г., Ершов В.В. (2006) Статистический анализ эколого-геохимической информации: учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 235с.

  32. Моисеев А.А. Цезий-137 в биосфере (1975) А.А. Моисеев, П.В. Рамзаев. М.: Атомиздат, 182 с.

  33. Наливкин Д.В. (1969) Ураганы, бури и смерчи. Географические особенности и геологическая деятельность. Ленинград: Наука, Ленинградское отд., 479 с.

  34. Никольская Ю.П. (1961) Процессы солеобразования в озерах и водах Кулундинской степи. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 481 с.

  35. Объяснительная записка к карте четвертичных отложений. (1967) Масштаб 1 : 200 000. Серия Кулундинско-Барабинская. Лист: N-44-I.

  36. Овдина Е.А., Страховенко В.Д., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Салтыков А.В. (2016) Современное минералообразование в озерах Петухово Кулундинской степи.Водные ресурсы: изучение и управление (лимнологическая школа-практика). Материалы V Международной конференции молодых ученых (5–8 сентября 2016г). Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 210-217.

  37. Овдина Е.А., Страховенко В.Д., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Сысо А.И., Ермолов Ю.В. (2016) Особенности распределения радионуклидов в оз. Сарбалык (Барабинская равнина). В сборнике: Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека Материалы V Международной конференции, 475-477.

  38. Павлоцкая Ф.И. (1974) Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах Ф.И. Павлоцкая. М., Атомиздат, 216 с.

  39. Почвы Новосибирской области. (1966) Новосибирск: Наука, Сиб. Отделение, 422 с.

  40. Пузанов А.В., Рождественская Т.А., Бабошкина С.В., Ельчининова О.А., Балыкин Д.Н., Балыкин С.Н., Салтыков А.В., Горбачев И.В., Трошкова И.А. (2016) СОДЕРЖАНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ (238U, 232TH, 40K) В ПОЧВАХ БАССЕЙНА Р. ВЕРХНИЙ АЛЕЙ (ЮГО-ЗАПАД АЛТАЙСКОГО КРАЯ) В сборнике: “Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека” Материалы V Международной конференции, 534-537.

  41. Пузанов А.В., Балыкин С.Н., Салтыков А.В., Трошкова И.А. (2017) Почвы водосборной площади малых сапропелевых озер Минзелинское, Иткуль, Канкуль, Качкульня (Новосибирская область). Известия Алтайского отделения Русского географического общества. 1(44), 80-84.

  42. Рихванов Л.П. (2009) Радиоактивные элементы в окружающей среде и проблемы радиоэкологии: учебное пособие. Томск: STT, 430 с.

  43. Робертус Ю В., Фатин В.И., Рылов О.Б., Шамов С.Л. (1993) Аномальные повышения радиоактивного фона на территории Алтайского края. Ядерные испытания, окружающая среда и здоровье населения Алтайского края. Материалы научных исследований. 1(1), 112-116.

  44. Селегей В.В. (1997) Радиоактивное загрязнение г. Новосибирска- прошлое и настоящее. Новосибирский филиал сети фондов Сороса: Новосибирск, 145 с.

  45. Серебренникова О.В., Стрельникова Е.Б., Кадычачов П.Б., Русских И.В., Ельчанинова Е.Д. (2017) Вертикальное распределение органических соединений в донных отложениях двух степных озер на юге Сибири. Водные ресурсы, 44(5), 590-600.

  46. Страхов Н.М., Бродская Н.Г., Князева Л.М., Разживина А.Н., Ратеев М.А., Сапожников Д.Г., Шитова Е.С. Образование осадков в современных водоемах. Изд-во АН СССР. 1954. 276 с.

  47. Страхов Н.М. Избранные труды. Осадкообразование в современных водоемах. М.: Наука, 1993. 396 с.

  48. Страховенко В.Д., Щербов Б.Л., Маликова И.Н., Восель Ю.С. (2010) Закономерности распределения радионуклидов и редкоземельных элементов в донных отложениях озер различных регионов Сибири. Геологии и геофизики. 51(11), 1501-1514

  49. Страховенко В.Д. (2011) Геохимия донных отложений малых континентальных озер Сибири Автор. Дис. на д. г.-м. н. Новосибирск, 36.

  50. Страховенко В.Д., Росляков Н.А., Сысо А.И., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Таран О.П., Пузанов А.В. (2016) Геохимическая характеристика сапропелей Новосибирской области Водные ресурсы. 43(3), 336-344.

  51. Страховенко В.Д., Овдина Е.А., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Таран О.П., Болтенков В.В., Мищенко Т.И. (2018) Генезис сапропелевых отложений озер центральной части Барабинской равнины Осадочная геология Урала и прилежащих регионов: сегодня и завтра. Материалы 12 Уральского литологического совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, С. 334-337

  52. Страховенко В.Д., Таран О.П., Ермолаева Н.И. (2014) Геохимическая характеристика сапропелевых отложений малых озер Обь-Иртышского междуречья. Геология и геофизика. 55(10), 1466-147.

  53. Страховенко В.Д., Малов Г.И., Овдина Е.А., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю. (2019) Актуальные проблемы сохранения и использования сапропелевых залежей малых озер Барабинской низменности и Кулундинской равнины. Озера Евразии: проблемы и пути их решения. Материалы II Международной конференции (19–24 мая 2019 г.). Казань: Издательство Академии наук РТ, (2), 184-189.

  54. Страховенко В.Д. (2011) Геохимия донных отложений малых континентальных озер Сибири: Автореферат на соискание ученой степени д. г-м. н. Новосибирск, ИГМ СОРАН, 36 с.

  55. Сухоруков Ф.В., Маликова И.Н., Мальгин М.А., Гавшин В.М., Щербов Б.Л., Пузанов А.В., Страховенко В.Д., Ковалев С.И. (2001) Радиоцезий в почвах Сибири (опыт многолетних исследований) Сибирский экологический журн. (2), 131-142.

  56. Сысо А.И. (2007) Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири Рос. Акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т почвоведения и агрохимии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 277 с.

  57. Таран О.П., Болтенков В.В., Ермолаева Н.И., Зарубина Е.Ю., Делий И.В., Романов Р.Е., Страховенко В.Д. (2018) Взаимосвязь химического состава органического вещества озерных систем и генезиса сапропелей. Геохимия. (3), 261-270.

  58. Taran O.P., Boltenkov V.V., Ermolaeva N.I., Zarubina E.Yu., Delii I.V., Romanov R.E., Strakhovenko V.D. (2018) Relations between the Chemical Composition of Organic Matter in Lacustrine Ecosystems and the Genesis of Their Sapropel. Geochem. Int. 56(3), 256-265.

  59. Титаева Н.А. (2005) Геохимия природных радиоактивных рядов распада. М.: ГЕОС, 226

  60. Титаева Н.А. (2000) Ядерная геохимия. М.: Изд. МГУ, 226 с.

  61. Черняго Б.П., Бычинский В.Г., Калиновский Г.И. (2004) “Глобальный” цезий-137: от Байкала до Северного Ледовитого океана. Материалы II международной конференции “Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека”. Томск: ИД “Тандем-Арт”, 647-648.

  62. Черняго Б.П., Непомнящих А.И., Медведев В.И. (2012) Современная радиационная обстановка в центральной экологической зоне Байкальской природной территории. Геология и геофизика. 53(9), 1206-1218.

  63. Штин С.М. (2005) Озерные сапропели и основы их комплексного освоения. М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 373 с.

  64. Gavshin V.M., Sukhorukov F.V., Bobrov V.A., Melgunov M.S., Miroshnichenko L.V., Klerkx J., Kovalev S.I., Romashkin P.A. (2004) Chemical composition of the uranium tail storages at Kadji-Sai (southern shore of Issyk-Kul Lake, Kyrgyzstan) Water Air Soil Pollut. (154), 71-83.

  65. Kemp A.E.S., Pearce R.B., Koizumi I., Pike J., Rance S.J. (1999) The role of mat-forming diatoms in the formation of Mediterranean sapropelsю. Nature. 398(6722), 57-61.

  66. Malikova I.N., Strakhovenko V.D. (2017) The effect of landcape factors on natural radioactivity of soils in Siberia. International Journal of Environmental Research. 11(5–6), 653-665

  67. Newsome L., Morris K., Lloyd J.R. (2014) The biogeochemistry and bioremediation of uranium and other priority radionuclides. Chem. Geol. (363), 164-184.

  68. Ovdina E.A., Strakhovenko V.D., Yermolaeva N.I., Zarubina E.Yu., Yermolov Yu.V. (2019) Radionuclide distribution in components of the Sarbalyk limnetic system (Baraba lowland, Western Siberia). RUSSIAN JOURNAL OF EARTH SCIENCES, VOL. 19. Iss. 6. Art.ES6013. ISSN 1681-1208 [Электронный ресурс]. https://doi.org/10.2205/2019ES000681

  69. Stein R. (2008) Arctic Ocean Sediments. Processes, Proxies, and Paleoenvironment. Amsterdam: Elsevier, 592 p.

  70. Strakhovenko V.D., Malikova I.N., Ovdina E.A., Denisenko A.A. (2017) Distribution of natural radionuclides in the bottom sediments of lakes in different landscape areas of Western Siberia International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM, STEF92 Technology Ltd. 17(11), 703-710.

  71. Wan D., Jin Zh., Wang Y. (2008) Geochemistry of eolian dust and its elemental contribution to Lake Qinghai sediments. Appl. Geochem. 27(8), 1546-1555.

Дополнительные материалы отсутствуют.