Тритий в воде

Уровень трития в поверхностных водах Украины возрос за счет поступления трития в атмосферу и водные объекты от атомных электростанций и испытаний ядерного оружия в среднем до 4 Бк/л, это так называемый техногенный фон. Эта величина несколько больше среднего уровня трития в поверхностных водах и осадках в средних и низких широтах по данным работы ─ 2-10 ТЕ (тритиевых единиц) или 0,24-1,2 Бк/л.

Тритий является основным радиоактивным компонентом жидких сбросов атомных электростанций с реакторами, которыми (после закрытия ЧАЭС в Украине эксплуатируется только один тип реакторов) оснащены АЭС Украины (Запорожская, Ровенская, Хмельницкая и Южно-Украинская).

Первые однократные измерения содержания трития в природных и технологических водоемах района размещения Ровенской АЭС, расположенной на р. Стырь, относятся к 1982 г. Активность трития в период, когда на номинальную мощность был выведен только первый блок, в стоке промливниевой канализации (ПЛК), отведенном непосредственно в р. Стырь, составляла 37,8 Бк/л, а воде реки в районе сброса – 5,6 Бк/л. В 1983 г. после введения в действие второго блока активность радионуклида в стоке ПЛК, по данным тех же авторов, увеличилась до 354–361 Бк/л. В р. Стырь на расстоянии 25–100 м от стока ПЛК, ниже по течению, активность радионуклида была в пределах 44,7–175,8 Бк/л, тогда как выше по течению от стока – 2,4–5,2 Бк/л. Содержание трития в воде р. Стырь, на которой расположена Ровенская АЭС, в ноябре 1993 г. составляло около 400 Бк/л, что значительно превышало ранее зарегистрированные концентрации трития в водах этой реки. Время увеличения активности трития в р. Стырь совпадает с предполагаемым отрезком времени, в который происходило повышенное поступление радионуклида в речную систему Днепра и его водохранилищ. Поэтому наиболее вероятным источником увеличения концентрации трития в Припяти, о котором будет сказано ниже, с последующим увеличением активности этого радионуклида в днепровских водохранилищах является Ровенская АЭС. Общий сброс трития в р. Стырь в исследуемый период составил 11 ГБк/сут., что соответствует годовому поступлению – около 4 ТБк.

Эпизодические измерение содержания трития в водоемах района размещения Хмельницкой АЭС, расположенной на р. Горынь, проводились с 1986 по 1989 гг. Наблюдалось увеличение активности трития в пруду-охладителе АЭС в период 1987–1989 гг. с 55 до 134 Бк/л.

По данным работы повышенные концентрации трития в районе Хмельницкой АЭС наблюдались только в пруду-охладителе – 50–100 Бк/л. Содержание трития в природных водоемах района размещения Хмельницкой АЭС, включая бассейн р. Горынь не превышало уровень 4,7 Бк/л.

Влияние Хмельницкой АЭС, учитывая сравнительно небольшую мощность и режим эксплуатации пруда-охладителя, на содержание трития в р. Горынь, происходит за счет газообразных выбросов АЭС и в период проводимых исследований носило несущественный характер для водных экосистем региона.

Исследования содержания трития в р. Днепр, его притоках и водохранилищах показали, что в начале 90-х годов наибольшими концентрациями характеризовались верхняя часть Днепра, Киевское и нижняя часть Каховского водохранилища, – соответственно 8,8, 10,6 и 7,3 Бк/л. Для остальных водохранилищ днепровского каскада и нижнего участка Днепра отмечены более низкие концентрации. В частности, в Каневском водохранилище среднее содержание радионуклида было 4,4, в Кременчугском – 3,7, в Днепродзержинском – 2,8 и Днепровском водохранилище – 4,4 Бк/л. В воде верхнего участка Каховского водохранилища концентрация трития в среднем составила 3,9, а нижнего участка Днепра – 5,5 Бк/л. Повышенное содержание трития в Киевском водохранилище может быть объяснено влиянием АЭС, расположенных в бассейне р. Припяти. Кроме этого в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. в окружающую среду поступило значительное количество газообразного трития выпавшего с атмосферными осадками на значительной территории водосбора Днепра.

Объемная активность трития в воде водохранилищ Днепровского каскада и сентябре 1994 года была следующей: Киевское 2,5-32,7 Бк/л; Каневское 16,2-54,6 Бк/л; Кременчугское 21,5-61,7 Бк/л; Днепродзержинское 19,2-30,8 Бк/л; Днепровское 16,0-30,3 Бк/л; Каховское 8,5-39,1 Бк/л. Эти величины объемной активности трития в воде водохранилищ Днепровского каскада существенно выше величин, полученных в 1993 году и фонового значения 0,3 Бк/л, что, возможно, связано с проведением в летний период планово-профилактических работ на АЭС, расположенных в бассейне р. Днепр.

Проведенные измерения содержания трития в бассейне р. Припяти на территории зоны отчуждения Чернобыльской АЭС показали, что содержание радионуклида здесь в 1993 г. характеризовалось концентрациями 4,1–11,0 Бк/л с максимальными значениями в пруду-охладителе Чернобыльской АЭС.

Такое распределение трития в исследуемых водоемах не превышало уровень, характерный для водных объектов, расположенных на территории Украины, а незначительное увеличение радионуклида в пруду-охладителе ЧАЭС свидетельствует о том, что сбросы и выбросы трития Чернобыльской АЭС не превышают усредненные нормализованные величины для реакторов типа РБМК. Однако в мае 1994 г. было зарегистрировано значительное увеличение (более чем в 10 раз) содержания трития во всех исследуемых водоемах 30-км зоны влияния ЧАЭС с максимальными значениями в р. Припяти (более 120 Бк/л). Несмотря на увеличение содержания трития в водоемах зоны отчуждения Чернобыльской АЭС в мае 1994 г., уже через два месяца, прошедших с момента весеннего пробоотбора, концентрация радионуклида в них снизилась до уровня 1993 г. Исключение составил пруд-охладитель, содержание трития, в котором оставалось на уровне 17,2–25,5 Бк/л.

Аналогичное увеличение, носившее не столь выраженный характер, наблюдалось и в апреле 1995 г. В последующих месяцах 1995 и 1996 гг. среднее содержание трития в водоемах 30-километровой зоны Чернобыльской АЭС постепенно снижалось от 16,3 Бк/л в апреле 1995 г. до 4,8 Бк/л в июле 1996 г. В ноябре 1996 г. среднее содержание трития в исследуемых водоемах оставалось на уровне 4,9 Бк/л.

На основании анализа имеющихся данных предполагается, что возможным источником увеличения содержания трития в каскаде днепровских водохранилищ в сентябре 1994 году были атомные электростанции, расположенные в бассейне Припяти и оснащенные реакторами типа ВВЭР.

Концентрации трития в воде большинства исследуемых в 2000-2001 гг. рек бассейна р. Днепр находятся ниже предела МДА для применяющихся средств измерений ─ 2,3 Бк/л, или незначительно превышают МДА ─ до 3,4 Бк/л. Эти величины несколько меньше среднего фона в 1993 г. Исключение составляет р. Стырь, где концентрация трития в воде составляет 7,5 Бк/л. Повышенная концентрация трития в воде р. Стырь возможно, объясняется влиянием Ровенской АЭС (остальные электростанции, расположенные в бассейне р. Днепр, сбрасывают жидкие отходы в специальные пруды-охладители). Концентрация трития в сточной воде принята по среднему значению (р. Стырь, г.Кузнецовск, сброс промливневой канализации РАЭС) ─ 195 Бк/л.

Южный Буг. Контроль за радиационным состоянием реки Южный Буг проводится в районе расположения ЮУАЭС – в месте водозабора (насосная подпитки Ташлыкского водохранилища) на расстоянии 500 м выше по течению от точки сброса в р. Южный Буг из Ташлыкского водохранилища, у шлюза плотины Ташлыкского водохранилища, у выпуска продувочных вод, на расстоянии 500 м ниже по течению от точки сброса в р. Южный Буг и на расстоянии 7 км от точки сброса ниже по течению (с. Бугское). Госкомгидромет проводит контроль за радиационным состоянием реки Южный Буг в районе г. Николаева.

Содержание ⁹⁰Sr в водах Южного Буга в районе города Николаев в 2002 году изменялась в диапазоне 10 – 35 Бк/м³ при среднегодовом значении 18 Бк/м³, а содержание ¹³⁷Cs изменялось в диапазоне от 0,67 до 12,3 Бк/м³ при среднегодовом значении 5,1 Бк/м³. Среднегодовое значение ⁹⁰Sr по сравнению с 1993 годом (55,5 Бк/м³) уменьшилось почти в три раза. Хотя в 2000 году среднегодовое значение ⁹⁰Sr было равно 26 Бк/м³, а для ¹³⁷Cs – 1,55 Бк/м³.

На расстоянии 7 км от точки сброса продувочных вод из Ташлыкского водохранилища среднегодовая концентрация ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в 2000 - 2001 годах равнялась 24 и 18 Бк/м³ соответственно. До сброса продувочных вод были зафиксированы среднегодовые концентрации ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, которые в пределах ошибок не отличались от среднегодовых концентраций, полученных на расстоянии 7 км ниже сброса. Такое поведение концентраций можно объяснить смывом радионуклидов из территорий, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС, и в меньшей мере, влиянием ЮУАЭС. Среднегодовая концентрация трития в месте сброса из Ташлыкского водохранилища равна 14 Бк/м³, на расстоянии 7 км от точки сброса равнялась около 10 Бк/м³ , а в районе города Николаев около 4 Бк/м³.

Дунай. На украинской части реки Дунай наблюдение за радиационным состоянием ведется в створе г. Измаил. В 2002году содержание ⁹⁰Sr диапазоне 12-76 Бк/м³ при среднегодовом значении 28 Бк/м³. На протяжении почти 10 лет среднегодовая величина концентрации ⁹⁰Sr практически не изменяется. В 1993 году среднегодовая величина концентрации ⁹⁰Sr равнялась 37 Бк/м³, а 2000 году – 33 Бк/м³.

Концентрация ¹³⁷Cs в 2002 году изменялась в диапазоне от 0,54 до 6,9 Бк/м³ при среднегодовой величине 1,75 Бк/м³. В 2000 году среднегодовая величина равнялась 1,38 Бк/м³, что также говорит о постоянстве содержания ¹³⁷Cs в нижнем течении реки Дунай.

Концентрация трития в реке Дунай в 1993 году изменялась в диапазоне 2,5 – 6,6 Бк/м³ при среднегодовой величине 4,5 Бк/м³.

Таким образом, можно считать, что радиоэкологическое состояние водных объектов Украины является устойчивым. Локальные изменения могут быть вызваны как источниками радиоактивного загрязнения, так и при возникновении наводнений, в результате чего радионуклиды из загрязненных территорий попадают в водные объекты.