1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>
Понедельник, 19 Марта 2018

Геоэкологические исследования в районах мирных подземных ядерных взрывов Якутии

 

 С 1965 по 1988 гг. на территории России было произведено 85 подземных ядерных взрывов разного народно-хозяйственного назначения, объединенных под названием мирные взрывы (ПЯВ). Подземный ядерный взрыв – один из мощнейших техногенных воздействий на геологическую среду. Оценка влияния объектов ПЯВ на вмещающую геологическую среду является одной из актуальных геоэкологических проблем. Начиная с 2008 г. ИГМ СО РАН по результатам открытого конкурса не раз становился победителем для выполнения проектов по изучению объектов ПЯВ в рамках госпрограммы «Охрана окружающей среды Республики Саха (Якутия)», заказчиком которых являлось Министерство охраны природы Республики Саха (Якутия):
-  № 43 (76-08) «Разработка проекта специального горного отвода на объектах мирных подземных ядерных взрывов «Кристалл» и «Кратон-3» (2008-2009 гг.);
- № 21-87/10 «Разработка системы мониторинга радиационной и гидрологической обстановок в зоне ПЯВ» (2010-2011 гг.);
- № 22-88/10 «Обследование радиоэкологической обстановки в местах проведения ПЯВ на Средне-Ботуобинском месторождении (Мирнинский район)»(2010 г.);
- № 23 «Оценка загрязнения искусственными радионуклидами подземных вод в зоне ПЯВ «Кристалл» (Мирнинский район)» (2012 г.)
- №12 (105-15) «Выполнение работ по исследованию радиоэкологической обстановки на объекте МПЯВ "Кратон-3" (Мирнинский район)», 2015 г.
С 2016 г. Институтом ведется радиационный мониторинг объектов ПЯВ на Среднеботуобинском нфтегазоконденсатном месторождении по договору с ООО «Таас-Юрях Нефтегазодобыча» (х/д №ТЮНГД/16-0631 (416-119)).
Эти геоэкологические проекты характеризуются высокой междисциплинарностью. Руководителю проектов с.н.с., д.г.-м.н. Артамоновой С.Ю. удалось сформировать временный творческий коллектив из специалистов разных областей науки (из разных институтов, разных городов), способный в сжатые сроки в сложных условиях проводить полевые работы и получать новые научные данные. В проектах участвовали д.ф.-м.н. Чернышев А.К., к.ф.-м.н. Дубинин В.П., нач.лаб. Руденко В.В. (ИТМФ ВНИИЭФ РФЯЦ, г. Саров, х/д № 2485-5-96/2009 от 01.07.2009), Плотников А.Е. (НП ГГА «Луч», г. Новосибирск), продолжают активное участие: д.г.-м.н. Кожевников Н.О., д.ф.-м.н. Антонов Е.Ю., к.г.-м.н. Оленченко В.В., к.ф.-м.н. Шеин А.Н. (ИНГГ СО РАН) к.х.н. Шмаков А.Г., к.х.н. Дульцева Г.Г. (ИХКГ СО РАН), к.х.н. Бондарева Л.Г. (ИБФ СО РАН), к.х.н. Симонова Г.В. (ИМКЭС СО РАН). Важная часть аналитических работ с применением альфаспектрометрического, бетарадиометрического и гаммаспектрометрического методов выполняется к.г.-м.н. Мельгуновым М.С., вед. инженером Макаровой И.В. Межлабораторный контроль проводится в специализированных лабораториях ФГУП «РАДОН» и ФГУН НИИРГ им. П.В. Рамзаева.   
Сочетание геофизических и радиоэкогеохимических методов изучения позволило выявить на объекте «Кратон-3» подъем напорных подземных рассолов на 260-300 м по флюидопроницаемой механически-ослабленной зоне вокруг боевой скважины и по зоне косопадающего тектонического разлома, проходящего рядом по руслу р. Марха (рис.1).

 


Рис.1. Мерзлотно-гидрогеологическая модель района ПЯВ «Кратон-3» (наверху – на фоновом участке, внизу – по эпицентру ПЯВ) по данным зондирования методом переходных процессов. Условные обозначения: 1 – многолетнемерзлые породы; 2 – участки деградировавшей многолетней мерзлоты; 3 – подмерзлотные сухие (морозные) нижнеордовикские известняки и доломиты; 4 –  подземные водоносные горизонты, насыщенные рассолами; 5 – верхнекембрийские влажные (охлажденные) породы; зоны механического воздействия ПЯВ: 6 – полость взрыва; 7 – зона дробления; 8 – зона радиальной трещиноватости; 9 – столб обрушения; 10 – предположительная плоскость тектонического разлома. П1-П10 – пикет ЗМПП и его номер, знаком V – показано русло реки Марха.

Водные  пробы, отобранные в пределах ослабленной зоны вокруг боевой скважины,  оказались солоноватыми до соленых натрий-кальций хлоридного состава с повышенным содержанием техногенных радионуклидов – в 2009 г. активность трития составила 68 Бк/л, 90Sr – 1.99 Бк/л, 239,240Pu – 0.0006 Бк/л, 238Pu – 0.0186  Бк/л. В пробах воды, отобранных вдоль русла р. Марха и в бочажинах, ручейках, втекающих в речную долину, на протяжении до 3 км от объекта ПЯВ в 2009 г. были выявлены повышенные активности 3H до 74 Бк/л: всего наблюдалось три пика на интервале от 100-325 м, 1.8-2.0 км, 2.5–2.85 км ниже по течению от объекта ПЯВ. В 2015 г. пики повышения общей β-активности водных проб до 0.3–0.48 Бк/л пространственно практически совпали с тритиевыми пиками 2009-го года.

 


 Рис. 2. Содержание трития в пробах р. Марха и мелких притоков (Бк/л) около объекта ПЯВ «Кратон-3»: 1 – границы лесного массива, погибшего от радиационного воздействия при взрыве в 1978 г., по результатам дешифровки космоснимка Landcat 2002 г.; 2 – устье боевой  скважины на насыпи.

Кроме техногенных радионуклидов, индикаторами выхода подземных флюидов из зон взрывов признаны: - снижение изотопного отношения 238U/235U (до 126 вместо природного 137.8); - повышение концентраций лантаноидов, Y, Co, Be в поверхностных водах и донных отложениях (в несколько раз по сравнению с местным фоновым уровнем). Именно эти геохимические показатели свидетельствовали о местах выхода подземных флюидов из зоны взрыва ПЯВ «Кратон-4», проведенного в низовье бассейна р. Вилюй. На основе полученных геофизических и радиоэкогеохимических данных сделан вывод о том, что геотехногенная система «полость взрыва – вмещающая геологическая среда – поверхность земли» является открытой, и в ней идет постоянный обмен энергией и веществом.

Полученные ВТК радиоэкогеохимические данные внесены в радиационно-экологические паспорта объектов ПЯВ Министерства охраны природы Республики Саха (Якутия). Разработанная система радиационного мониторинга на объектах ПЯВ с выделением ключевых участков, обоснованием сети наблюдений, наряду с оцифрованными ГИС-проектами баз данных используются Министерством охраны природы РС(Я) при разработке программ по обеспечению радиационной безопасности на объектах ПЯВ.

 


Успешное проведение радиационного мониторинга на Среднеботуобинском месторождении также отмечено письмом от руководства ООО «Таас-Юрях Нефтегазодобыча». О первых результатах проектов было рассказано в газете «Наука в Сибири» http://www.sbras.ru/HBC/article.phtml?nid=566&id=16


 Фото 1. Полевое зондирование методом переходных процессов на объекте «Кратон-3». Измерения проводит ведущий специалист-геофизик А.Е. Плотников.


 Фото 2. Обсуждение результатов геофизического зондирования ЗМПП. Слева направо: д.г.-м.н., проф. Н.О. Кожекников, рук. проекта С.Ю. Артамонова, д.ф.-м.н. Е.Ю. Антонов.


 Фото 3. Дозиметрические измерения на объекте ПЯВ «Кратон-3», 2015 г.


 Фото 4. Вид с вертолета на объект аварийного ПЯВ «Кратон-3». Виден нанос над устьем боевой скважины из аллювиального материала, за ним - массив погибшей тайги серого цвета. Слева внизу – р. Марха.

Прочитано 280 раз
Limon Tour World Guide Tranzito