nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2024-4-128-137nuc-763Research ArticleСтатьиИССЛЕДОВАНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОДОТОКОВ ПЛОЩАДКИ «ДЕГЕЛЕН»INVESTIGATION OF VERTICAL DISTRIBUTION OF ANTHROPOGENIC RADIONUCLIDES IN SEDIMENTS OF WATERCOURSES OF THE “DEGELEN” SITEhttps://orcid.org/0000-0001-6043-0385ЕрмаковаР. Г.YermakovaR. G.

Курчатов

Kurchatov

lavrikova@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0003-3737-7111АйдархановаА. К.AidarkhanovaA. K.

Курчатов

Kurchatov

Almira@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0003-1254-3822ТлеукановаЖ. Е.TleukanovaZh. Ye.

Курчатов

Kurchatov

zhapasheva_zh@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0001-7004-391XМамырбаеваА. С.MamyrbayevaA. S.

Курчатов

Kurchatov

mamyrbaevaa@nnc.kzФилиал «Институт радиационной безопасности и экологии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Radiation Safety and Ecology” RSE NNC RKKazakhstan20243012202404128137Copyright © Ермакова Р.Г., Айдарханова А.К., Тлеуканова Ж.Е., Мамырбаева А.С., 20252025Ермакова Р.Г., Айдарханова А.К., Тлеуканова Ж.Е., Мамырбаева А.С.Yermakova R.G., Aidarkhanova A.K., Tleukanova Z.Y., Mamyrbayeva A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/763

В статье представлены данные исследования вертикального распределения радионуклидов в донных отложениях водотоков бывшей испытательной площадки «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона. В рамках данных исследований проведен отбор проб донных отложений в виде ненарушенных колонок. На основании полученных данных содержания радионуклидов в образцах донных отложений построены гистограммы, описывающие распределение радионуклидов по вертикали. Рассмотрено распределение техногенных радионуклидов 241Am, 137Cs, 90Sr и 3Н. Содержание 241Am находится ниже ПО во всех отобранных образцах. Содержание 137Cs и 90Sr составило от 3±1 до 180±20 Бк/кг и от 10±1 до 13000±2000 Бк/кг, соответственно. Содержание 3Н определялось в двух формах: в свободной воде (для образцов донных отложений с руч. Узынбулак) и в прочносвязанной форме. Содержание 3Н в свободной воде составило от 6400±640 Бк/кг до 21000±2100 Бк/кг, 3Н в прочносвязанной форме – от 8±1 Бк/кг до 5300±550 Бк/кг.

The article presents research data on the vertical distribution of radionuclides in bottom sediments of water streams at the former Degelen test location of the Semipalatinsk Test Site. As part of research, bottom sediments were sampled in the form of undisturbed cores. Based upon findings on the content of radionuclides in bottom sediment samples, histograms were plotted to describe the vertical distribution of radionuclides. The distribution of man-made radionuclides such as 241Am, 137Cs, 90Sr and 3Н is addressed. The content of 241Am is <DL in all collected samples. That of 137Cs and 90Sr varied from 3±1 to 180±20 Bk/kg and 10±1 to 13,000±2,000 Bq/kg, respectively. The content of 3Н was determined in two forms: in the free water (for bottom sediment samples from the Uzynbulak cr.) and in the tightly bound form. The content of 3Н in the free water was 6,400±640 Bq/kg to 21,000±2,100 Bq/kg, in the tightly bound form – 8±1 Bq/kg to 5,300±550 Bq/kg.

СИПручейтехногенные радионуклидырадионуклидное загрязнениевертикальное распределениедонные отложенияSTScreekman-made radionuclidesradionuclide contaminationvertical distributionbottom sedimentsДанные исследования финансировались Министерством энергетики Республики Казахстан в рамках научно-технической программы BR24792713 «Развитие атомной энергетики в Республике Казахстан».ReferencesЖивов А. А. Радионуклидное загрязнение пресных водных объектов вследствие сбросов радиоактивных отходов и радиационных аварий // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. – 2014. – № 1. – С. 54–60.Zhivov A. A. Radionuklidnoe zagryaznenie presnykh vodnykh ob"ektov vsledstvie sbrosov radioaktivnykh otkhodov i radiatsionnykh avariy // Nauchnye i obrazovatel'nye problemy grazhdanskoy zashchity. – 2014. – No. 1. – P. 54–60.Коновалова Э.Е. Анализ зарубежных методик оценки содержания тяжелых металлов в донных отложениях рек // Международный студенческий научный вестник. – 2018. – Выпуск № 2. – ISSN 2409-529X.Konovalova E.E. Analiz zarubezhnykh metodik otsenki soderzhaniya tyazhelykh metallov v donnykh otlozheniyakh rek / Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik. – 2018. – Issue 2. – ISSN 2409-529X.Прохоров А. В. Моделирование миграции радионуклидов в почве // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2013. – № 3. – С. 21–23.Prokhorov A. V. Modelirovanie migratsii radionuklidov v pochve // Aktual'nye problemy gumanitarnykh i estestvennykh nauk. – 2013. – No. 3. – P. 21–23.Казачёнок Н.Н., Попова И.Я., Мельников В.С., Полянчикова Г.В., Тихова Ю.П., Коновалов К.Г., Копелов А.И. 3Н, 90Sr, 137Cs, 239,240Pu в системе реки Теча // Вода: химия и экология. – 2013. – № 11. – С. 10–15.Kazachenok N.N., Popova I.Ya., Mel'nikov V.S., Polyanchikova G.V., Tikhova Yu.P., Konovalov K.G., Kopelov A.I. 3N, 90Sr, 137Cs, 239,240Pu v sisteme reki Techa // Voda: khimiya i ekologiya. – 2013. – No. 11. – P. 10–15.Воронов С. И., Седнев В. А. Авария на Сибирском химическом комбинате: последствия и выводы для обеспечения безопасности населения и устойчивости функционирования // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. – 2016. – № 3 (30). – С. 3– 9.Voronov S. I., Sednev V. A. Avariya na Sibirskom khimicheskom kombinate: posledstviya i vyvody dlya obespecheniya bezopasnosti naseleniya i ustoychivosti funktsionirovaniya // Nauchnye i obrazovatel'nye problemy grazhdanskoy zashchity. – 2016. – No. 3 (30). – P. 3–9.Лунёва К.В., Крышев А.И. Анализ радиоэкологического воздействия Красноярского горно-химического комбината на объекты речной биоты в 2000–2012 гг. // Радиация и риск. – 2014. – Т. 23. – № 1. – С. 89–96.Luneva K.V., Kryshev A.I. Analiz radioekologicheskogo vozdeystviya Krasnoyarskogo gorno-khimicheskogo kombinata na ob"ekty rechnoy bioty v 2000–2012 gg. // Radiatsiya i risk. – 2014. – T. 23. – No. 1. – P. 89–96.Мирошников А.Ю., Флинт М.В., Асадулин Э.Э., Комаров В.Б. Радиационно-геохимическая устойчивость донных осадков в эстуариях Оби и Енисея и на прилегающем мелководье Карского моря // Океанология. – 2020. – Т. 60. – № 6. – С. 930–944.Miroshnikov A.Yu., Flint M.V., Asadulin E.E., Komarov V.B. Radiatsionno-geokhimicheskaya ustoychivost' donnykh osadkov v estuariyakh Obi i Eniseya i na prilegayushchem melkovod'e Karskogo morya // Okeanologiya. – 2020. – T. 60. – No. 6. – P. 930–944.Коноплев А.В., Канивец В.И., Жукова О.М., Герменчук М.Г., Деркач Г.А. Полуэмпирическая диффузионная модель смыва радионуклидов с загрязненных водосборов и ее проверка на основе данных мониторинга рек Фукусимы и Чернобыля // Геохимия. – 2021. – Т. 66. – № 6. – С. 550–561.Konoplev A.V., Kanivets V.I., Zhukova O.M., Germenchuk M.G., Derkach G.A. Poluempiricheskaya diffuzionnaya model' smyva radionuklidov s zagryaznennykh vodosborov i ee proverka na osnove dannykh monitoringa rek Fukusimy i Chernobylya // Geokhimiya. – 2021. – T. 66. – No. 6. – P. 550–561.Konoplev A., Wakiyama Y., Wada T., Ivanov M., Komissarov M., Nanba K. Reconstruction of time changes in radiocesium concentrations in the river of the Fukushima Dai-ichi NPP contaminated area based on its depth distribution in dam reservoir's bottom sediments // Environmental Research 206. – 2022. – P. 112307.Konoplev A., Wakiyama Y., Wada T., Ivanov M., Komissarov M., Nanba K. Reconstruction of time changes in radiocesium concentrations in the river of the Fukushima Dai-ichi NPP contaminated area based on its depth distribution in dam reservoir's bottom sediments // Environmental Research 206. – 2022. – P. 112307.Актаев М.Р., Айдарханов А.О., Айдарханова A.К., Пронин С.С., Искенов А.О. Мониторинг тритиевого загрязнения вод р. Шаган // Вестник НЯЦ РК. – 2021. – № 2. – P. 25–29. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-2-25-29Aktaev M.R., Aydarkhanov A.O., Aydarkhanova A.K., Pronin S.S., Iskenov A.O. Monitoring of tritium pollution of the Shagan river waters // NNC RK Bulletin. – 2021. – No. 2. – P. 25–29. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2021-2-25-29Ахметов М.А., Артемьев О.И., Птицкая Л.Д., Синяев В.А. Радиационный мониторинг водотоков и проблемы реабилитации нагорном массиве Дегелен Семипалатинского испытательного полигона // Вестник НЯЦ РК. – 2000. – № 3. – С. 23–28.Akhmetov M.A., Artem'ev O.I., Ptitskaya L.D., Sinyaev V.A. Radiation monitoring of water flows and rehabilitation of Degelen mountain massif at Semipalatinsk test site // NNC RK Bulletin. – 2000. – No. 3. – P. 23–28. (In Russ.)Акчурин И.А. Семипалатинский ядерный полигон: создание, становление, деятельность. – М.: М-во обороны Российской Федерации, 12 Центральный научно-исследовательский институт. – 2007. – 225 с.Akchurin I.A. Semipalatinskiy yadernyy poligon: sozdanie, stanovlenie, deyatel'nost'. – Moscow: M-vo oborony Rossiyskoy Federatsii, 12 Tsentral'nyy nauchnoissledovatel'skiy institut. – 2007. – 225 p.Паницкий А.В. Миграция техногенного радионуклида 137Cs в долине ручья Тахтакушук низкогорного массива Дегелен // Вестник НЯЦ РК. – 2005. – № 4(24). – С. 96–101.Panitskiy A.V. Migration of 137Cs artificial radionuclide in the valley of the Takhtakushuk river of the Degelen massif // NNC RK Bulletin. – 2005. – No. 4(24). – P. 96–101. (In Russ.)Субботин С.Б., Дубасов Ю.В. Радиоактивное загрязнение водной среды горного массива Дегелен // Радиохимия. – 2013. – Т. 55, Вып. 6. – С. 561–567.Subbotin S.B., Dubasov Yu.V. Radioaktivnoe zagryaznenie vodnoy sredy gornogo massiva Degelen // Radiokhimiya. – 2013. – T. 55, Issue 6. – P. 561–567.Магашева Р.Ю., Султанова Б.М., Паницкий А.В. Характеристика почвенно-растительного покрова испытательной площадки «Дегелен» // Вестник НЯЦ РК. – 2013. – № 4. – С. 32–42.Magasheva R.Yu., Sultanova B.M., Panitskiy A.V. Description of soil-plant cover on “Degelen” site // NNC RK Bulletin. – 2013. – Issue 4. – P. 32–42. (In Russ.)Ляхова О.Н., Лукашенко С.Н., Тимонова Л.В., Бурдакина О.В. Современные уровни активности искусственных радионуклидов в объектах водопользования, расположенных на территории Семипалатинского испытательного полигона (СИП) // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2017. – Т. 57. – № 1. – С. 77–85.Lyakhova O.N., Lukashenko S.N., Timonova L.V., Burdakina O.V. Sovremennye urovni aktivnosti iskusstvennykh radionuklidov v ob"ektakh vodopol'zovaniya, raspolozhennykh na territorii Semipalatinskogo ispytatel'nogo poligona (SIP) // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. – 2017. – T. 57. – No. 1. – P. 77–85.Паницкий А.В., Лукашенко С.Н. Характер перераспределения радионуклидов в системе вода-почва в экосистемах, сопряжённых с радиоактивно-загрязнёнными водотоками из штолен, на испытательной площадке «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона // Радиация и риск. – 2013. –Т. 22. – № 4 – C. 74–79.Panitskiy A.V., Lukashenko S.N. Kharakter pereraspredeleniya radionuklidov v sisteme voda-pochva v ekosistemakh, sopryazhennykh s radioaktivno-zagryaznennymi vodotokami iz shtolen, na ispytatel'noy ploshchadke “Degelen” Semipalatinskogo ispytatel'nogo poligona // Radiatsiya i risk. – 2013. –T. 22. – No. 4 – P. 74–79.Panitskiy A.V., Lukashenko S.N. Nature of radioactive contamination of components of ecosystems of streamflows from tunnels of Degelen massif // Journal of Environmental Radioactivity. – 2015. – Vol. 144. – P. 32–40. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.02.021Panitskiy A.V., Lukashenko S.N. Nature of radioactive contamination of components of ecosystems of streamflows from tunnels of Degelen massif // Journal of Environmental Radioactivity. – 2015. – Vol. 144. – P. 32–40. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.02.021Айдарханова A.K., Лукашенко С.Н. Современные уровни загрязнения и характер распределения радионуклидов в системе «вода – донные отложения» водных объектов территории Семипалатинского испытательного полигона и прилегающих территорий // Радиационная биология. Радиоэкология. – Москва. – 2017, – Т. 57, – № 3, – С. 286–296. https://doi.org/10.7868/S0869803117030067Aydarkhanova A.K., Lukashenko S.N. Sovremennye urovni zagryazneniya i kharakter raspredeleniya radionuklidov v sisteme “voda – donnye otlozheniya” vodnykh ob"ektov territorii Semipalatinskogo ispytatel'nogo poligona i prilegayushchikh territoriy // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. – Moscow. – 2017, – T. 57, No. 3. – P. 286–296. https://doi.org/10.7868/S0869803117030067Мухамедияров Н.Ж., Макарычев С.В., Колбин В.В., Дюсембаева М.Т., Шакенов Е.З., Есильканов Г.М., Темиржанова А.Е., Ташекова А.Ж., Умаров М.А. Исследование пространственного распределения элементов в системе «вода – донные отложения» ручья Узынбулак Семипалатинского испытательного полигона // Известия Саратовского университета. – 2022. – Т. 22, вып. 4. – С. 235–242. https://doi.org/10.18500/1819-7663-2022-22-4-235-242Mukhamediyarov N.Zh., Makarychev S.V., Kolbin V.V., Dyusembaeva M.T., Shakenov E.Z., Esil'kanov G.M., Temirzhanova A.E., Tashekova A.Zh., Umarov M.A. Issledovanie prostranstvennogo raspredeleniya elementov v sisteme “voda – donnye otlozheniya” ruch'ya Uzynbulak Semipalatinskogo ispytatel'nogo poligona // Izvestiya Saratovskogo universiteta. – 2022. – T. 22, Issue 4. – P. 235–242. https://doi.org/10.18500/1819-7663-2022-22-4-235-242Panitskiy, A.V., Lukashenko, S.N., Magasheva, R.Y. Particularities of radionuclides’ vertical distribution in soils of former Semipalatinsk test site /| J. Fundamental research. – 2013. – No. 10. – P. 2231–2236. http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32742Panitskiy, A.V., Lukashenko, S.N., Magasheva, R.Y. Particularities of radionuclides’ vertical distribution in soils of former Semipalatinsk test site /| J. Fundamental research. – 2013. – No. 10. – P. 2231–2236. http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32742Ляхова О.Н., Ларионова Н.В., Лукашенко С.Н. К вопросу о путях миграции трития за пределы бывшей испытательной площадки «Дегелен» // Радиация и Риск. – 2014. – Т. 23, № 1. – С. 97–104.Lyakhova O.N., Larionova N.V., Lukashenko S.N. K voprosu o putyakh migratsii tritiya za predely byvshey ispytatel'noy ploshchadki «Degelen» // Radiatsiya i Risk. – 2014. – T. 23, No. 1. – P. 97–104.Ляхова О.Н., Лукашенко С.Н., Тимонова Л.В., Ларионова Н.В., Турченко Д.В. Оценка уровня концентрации газообразных соединений трития в местах проведения ядерных испытаний на территории Семипалатинского испытательного полигона // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2020. – Т. 60, № 6. – С. 646–657.Lyakhova O.N., Lukashenko S.N., Timonova L.V., Larionova N.V., Turchenko D.V. Otsenka urovnya kontsentratsii gazoobraznykh soedineniy tritiya v mestakh provedeniya yadernykh ispytaniy na territorii Semipalatinskogo ispytatel'nogo poligona // Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. – 2020. – T. 60, No. 6. – P. 646–657.Turchenko D.V., Lukashenko S.N., Aidarkhanov A.O., Lyakhova O.N. Studying of tritium content in snowpack of Degelen mountain range // Journal of Environmental Radioactivity. – 2014. – Vol. 132. – P. 115–120. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.01.017Turchenko D.V., Lukashenko S.N., Aidarkhanov A.O., Lyakhova O.N. Studying of tritium content in snowpack of Degelen mountain range // Journal of Environmental Radioactivity. – 2014. – Vol. 132. – P. 115–120. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.01.017Larionova, N.V., Lukashenko, S.N., Kabdyrakova, А.М., Kunduzbayeva, A.Y., Panitskiy, A.V., Ivanova, A.R. Transfer of radionuclides to plants of natural ecosystems at the Semipalatinsk Test Site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – Vol. 186. – P. 163–170. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.09.006Larionova, N.V., Lukashenko, S.N., Kabdyrakova, A.M., Kunduzbayeva, A.Y., Panitskiy, A.V., Ivanova, A.R. Transfer of radionuclides to plants of natural ecosystems at the Semipalatinsk test site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – Vol. 186. – P. 163–170. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.09.006Panitskiy A., Bazarbaeva A., Baigazy S., Alexandrovich I., Larionova N. Radioecological characteristics of Siberian roe deer (Capreolus pygargus Pal., 1771) inhabiting locations of nuclear weapon tests // PLoS ONE. – 2024. – Vol. 19(9). – P. 0308518. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0308518Panitskiy A., Bazarbaeva A., Baigazy S., Alexandrovich I., Larionova N. Radioecological characteristics of Siberian roe deer (Capreolus pygargus Pal., 1771) inhabiting locations of nuclear weapon tests // PLoS ONE. – 2024. – Vol. 19(9). – P. 0308518. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0308518Сержанова З.Б., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Койшыбаев Р.А. Оптимизация методов исследования тритиевого загрязнения почв с учетом особенностей СИП // Вестник НЯЦ РК. – 2018. – № 4. – С. 49–53. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2018-4-49-53Serzhanova Z.B., Aydarkhanova A.K., Lyakhova O.N., Koyshybaev R.A. Optimizing methods for researchning into soil contamination with tritium given STS features // NNC RK Bulletin. – 2018. – Issue. 4. – P. 49–53. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2018-4-49-53Serzhanova, Z.B., Aidarkhanova, A.K., Lukashenko, S.N., Lyakhova, O.N., Timonova, L.V., Raimkanova A.M. Researching of tritium speciation in soils of «Balapan» site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – Vol. 192. – P. 621–627. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.02.016Serzhanova, Z.B., Aidarkhanova, A.K., Lukashenko, S.N., Lyakhova, O.N., Timonova, L.V., Raimkanova A.M. Researching of tritium speciation in soils of «Balapan» site // Journal of Environmental Radioactivity. – 2018. – Vol. 192. – P. 621–627. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.02.016Сержанова З.Б., Айдарханова А.К., Ляхова О.Н., Тимонова Л.В., Раимканова А.М. Методические подходы для исследования связанных форм нахождения трития в почвах радиоактивно-загрязненных участков Семипалатинского испытательного полигона // Вестник НЯЦ РК. – 2020. – № 2. ‒ С. 41–48. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-41-48Serzhanova Z.B., Aydarkhanova A.K., Lyakhova O.N., Timonova L.V., Raimkanova A.M. Methodological approaches to research into tritium bound speciation in soils of radioactively contaminated areas at Semipalatinsk Test Site // NNC RK Bulletin. – 2020. – Issue 2. ‒ P. 41– 48. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2020-2-41-48ГОСТ 29269-91 «Почвы. Общие требования к проведению анализов». – М.: Изд-во стандартов, 1992. – 6 с.GOST 29269-91 «Pochvy. Obshchie trebovaniya k provedeniyu analizov». – Moscow: Izd-vo standartov, 1992. – 6 p.Методика определения содержания искусственных радионуклидов 239+240Pu и 90Sr в объектах окружающей среды (почвах, грунтах, донных отложениях и растениях): KZ.07.00.00471-2005. – Алматы: Изд-во стандартов, 2010. – 24 с.Metodika opredeleniya soderzhaniya iskusstvennykh radionuklidov 239+240Pu i 90Sr v ob"ektakh okruzhayushchey sredy (pochvakh, gruntakh, donnykh otlozheniyakh i rasteniyakh): KZ.07.00.00471-2005. – Almaty: Izd-vo standartov, 2010. – 24 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.