Магистрант Кузнецов А.А., д.м.н. Апсаликов К.Н.

Государственный университет имени Шакарима города Семей, Казахстан

Факторы, обуславливающие радиоэкологическую обстановку на территориях, прилегающих к декультивированным урановым шахтам Акмолинской области

В основе геологического строения территории Акмолинской области лежит интенсивно гранитизированный блок докембрийского фундамента. Границы и структура блока определяются системой региональных ортогональных разломов, которые контролируют размещение гранитоидов различного возраста и состава, а также и специализированных на уран метасоматитов, обычно сопутствующих образованию месторождений уран-молибденовой формации. Эта система разломов, по которым развиты коры выветривания глубиной десятки метров, представляет собой густую сеть линейных проницаемых структур, по которым осуществляется подток радона как к поверхности, так и в грунтовые воды. Вследствии этого радиационная обстановка территории Акмолинской области главным образом обусловлена обнаружением многочисленных естественных проявлений повышенной радиоактивности Северо-Казахстанской уранорудной провинции.[1] Территория Акмолинской области характеризуется наличием ряда радиационных факторов, обусловленных естественными проявлениями повышенной радиоактивности, главными из которых являются многочисленные участки аномальных повышений природной радиоактивности, урановые месторождения и рудопроявления, а также многолетняя масштабная деятельность предприятий по разработке урановых рудников и добыче других полезных ископаемых, с сопутствующей урановой минерализацией.

В границы области практически полностью входит крупнейшая Северо-Казахстанская ураново-рудная провинция эндогенного типа. Данная уранорудная провинция является крупнейшей в мире, и включает более 30 урановых месторождений и рудопроявлений урана, объединенных в 7 рудных узлах, и несколько сот радиационных природных аномалий, что формирует урановую геохимическую специализацию территории Акмолинской области. Интенсивное промышленное освоение провинции началось с середины 50-х годов ХХ века практически одновременно с её выявлением и началом массовых геологоразведочных работ в Казахстане. Месторождения отрабатывались горным способом или вскрывались разведочными горными выработками, что привело к образованию большого количества радиоактивных отходов.В настоящее время степень радиационной опасности в её пределах определяется следующими основными региональными и локальными факторами:

1. Высокая степень геохимической специализации пород на уран и торий – в северо-западном блоке они могут занимать до 10-15% от общей площади; активность урана-238 до 190 Бк/кг (среднее – 150 Бк/кг), тория-232 до 240 Бк/кг (среднее – 185 Бк/кг).

2. Высокая активность радона в подземных трещинных и грунтовых водах – до 400 Бк/л.

3. Многочисленные рудные узлы площадью до 100 кв. км с крупными месторождениями урана; активность урана и тория в первичных и вторичных ореолах в их пределах – сотни и до первых тысяч Бк/кг.

4. Отвалы радиоактивных пород, образованные при отработке месторождений урана и ряда современных действующих горнодобычных предприятий (месторождение золота Васильковское).

5. Высокая радиоактивность природных вод.

6. Высокая активность почв и атмосферной пыли.

С учетом всех радиационных факторов в пределах области выделено 5 радиоэкологических потенциально опасных зон.[10]

1.Приесильская зона (Жаркайынский, Есильский и Жаксынский районы)

2.Чаглинская зона (Зерендинский район)

3.Зеренды-Балкашинская зона (Зерендинский, Щучинский, Сандыктауский, Жаксынский и Буландынский районы)

4.Акколь-Щучинская зона (Щучинский, Биржан-Салский, Буландынский и Шортандыкский районы)

5.Степногорск-Заозёрная зона (Биржан-Салский и Алакольский районы, Степногорский горакимат). [1]

В соответствии с этим анализ природно-геологических особенностей позволил разделить территорию области на 3 блока с различной историей развития и различными структурно-тектоническими и радиационными характеристиками. Первоочередным для проведения исследований по радоноопасности области является Северо-Западный блок, включающий практически все 5 выделенных радиационно напряженных зон

В этих же радиационно напряженных зонах, расположенных особенно в крупных массивах гранитоидов, происходит широкое развитие в их пределах проявлений торий-редкометального типа и аномально высоких концентраций радона в подземных водах, поднимающихся по глубинным проницаемым тектоническим зонам до горизонтов грунтовых вод и далее, с почвенным воздухом, к поверхности.[3]

По данным ранее проведенных исследований по “Изучению радиационной обстановки на территории Республики Казахстан” данную ситуацию можно отметить и в Акмолинской области. К этим же блокам приурочена высокая активность Rn-222 в трещинных и грунтовых водах (до 2400 Бк/л и 1300 Бк/л) .[2] Кроме этого были выделены концентрации урана и тория в специализированных формациях которые приведены в таблице 1 по Каюкову П.Г(2012 г.)

Таблица 1 Средние и максимальные значения активности урана и тория в формациях Северного Казахстана

Геологические формации, породы, метасоматиты	Возраст	U-238,Бк/кг		Th-232, Бк/кг
		среднее	макс.	среднее	макс.
Гранит-лейкогранитовые, аляски- товые	D1-2, D3	150	190	185	240
Гранитовые, гранодиорит- гранитовые	C1-2, D2-3, S-D	85	870	130
Гранит-гранодиоритовые	C1-2, S	50		150
Углеродисто-кремнистые сланцы	РЭ	65	90	110	200
Липаритовые, липарит-дацитовые формации	C2-P1, C1-C2	135	350	210	220
Липаритовая	D2-3	60		165
Ураноносные березиты		80	120	65	85

Для изучения геохимических процессов, обусловливающих миграцию радионуклидов в донные отложения из геологических формации учеными был проведен факторный и корреляционный анализы содержания ряда элементов, в том числе таких как Th-234, Cs-137, Rа-228,U-23 и Pb.K-40 [4].

Из проведеного факторного анализа (метод главных компонент) выделились следующие основные факторы (компоненты) со следующими значениями вклада элементов:

Th-232	0,77
Rа-228	0,69
U-238	0,59
K-40	0,56

Полная объясненная дисперсия – 26%.

Невысокое значение дисперсии объясняется тем, что площадь блока разнообразна по рельефу, а также и наличием радиогеохимических зон. Состав и совместное нахождение радионуклидов объясняется наличием их источника, составом кор выветривания, интенсивностью разрушения и выноса в виде растворов и механических взвесей с природными водами. Область сноса и разрушения продуктов горных пород, приуроченна к пологозалегающей центральной водораздельной части блока. В целом, в донных отложениях преобладают Th-232,K-40, U-238. Th-232 и К-40 мигрируют слабо. На площади денудационного блока к донным отложениям приурочены максимальные значения активности Th-232, K-40, хорошо коррелируемые между собой. Таким образом, учеными было доказано, что основным путем поступления радионуклидов в окружающую среду из геологических формаций являются природные геохимические процессы.

Поступление радионуклидов в окружающую среду, происходит в различных стадиях технического процесса освоения уранорудных месторождений, начиная от процесса разработки, заканчивая транспортировкой полученной руды.

Северо-Казахстанская урановорудная провинция в пределах Акмолинской области включает более 30 урановых месторождений и рудопроявлений. Часть месторождений отработана с образованием отвалов радиоактивных отходов. Участки с наиболее крупными скоплениями радиоактивных отходов в настоящее время реабилитированы. Урановорудные структурно-металлогенические зоны широкой дугой, обращенной к северу, охватывают центральную часть Кокшетауской возвышенности и западную часть Северо-Казахстанской равнины.

Выводы

Таким образом, радиационная обстановка территории Акмолинской области обусловлена следующими факторами:

-Геохимические процессы, создающие условия для миграции радионуклидов из геологических формаций в окружающую среду;

-Техногенные процессы, создающие условия для миграции радионуклидов из геологических формаций в окружающую среду;

Литература:

1. Рихванов Л.П. Радиоактивные элементы в окружающей среде и проблемы радиоэкологии: учебное пособие. – Томск: STT, 2009. – С. 60-151.

2. Отчет по мероприятию “Изучение радиационной обстановки на территории Республики Казахстан” в рамках бюджетной программы 011(за период 2004-2008гг.).

3. Атлас природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций в Республике Казахстан / Главный редактор А.Р. Медеу. Алматы, 2010. – С. 68-120.

4. Геологическая карта Казахстана. Масштаб 1:1000000./Гл. редактор Г.Р. Бекжанов. – СПб.: ВСЕГЕИ, 1997. – Л.10.

5. Севостьянов В.Н. Проблема радонобезопасности в Казахстане. – Алматы: КазгосИНТИ, 2004. – С. 145-180.