169556 (595749), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Поведение стронция-90 в системе «почва-растение» имеет ряд отличительных особенностей. Поступление стронция-90 из почв в растения практически в 10 раз выше, чем цезия-137 при одинаковой плотности загрязнения земель.
Содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции зависит как от плотности загрязнения, так и типа почв, их гранулометрического состава и агрохимических свойств, а также биологических особенностей возделываемых культур.
Показатели почвенного плодородия оказывают существенное влияние на накопление радионуклидов всеми сельскохозяйственными культурами, особенно многолетними травами.
При повышении содержания физической глины в почве от 5 до 30%, содержания гумуса от 1 до 3,5% переход радионуклидов в растения снижается в 1,5-2 раза, а по мере повышения содержания в почве подвижных форм калия и фосфора от низкого (менее 100 мг К2О на кг почвы) до оптимального (200-300 мг/кг) и изменения реакции почв от кислого интервала (рН 4,5-5,0) к нейтральному (рН6,5-7,0) - в 2-3 раза. Минимальный переход цезия-137 и стронция-90 в растения наблюдается на почвах с оптимальными параметрами агрохимических свойств [32 , 41].
Еще большее влияние на накопление радионуклидов в сельскохозяйственной продукции оказывает режим увлажнения почв. Установлено, что переход радиоцезия в многолетние травы повышается в 10-27 раз на дерново-глеевых и дерново-подзолисто-глеевых почвах по сравнению с автоморфными и временно-избыточно увлажняемыми разновидностями этих почв. Исследованиями БелНИИ мелиорации и луговодства установлено, что минимальное накопление цезия-137 в многолетних травах обеспечивается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине 90-120 см от поверхности осушенных торфяных и торфяно-глеевых почв.
Установленные в исследованиях закономерности подтверждены практикой. На переувлажненных песчаных и торфяных почвах, например, в Наровлянском и Лельчицком районах Гомельской области, Столинском и Лунинецком районах Брестской области высокая степень загрязнения травяных кормов и молока наблюдается даже при относительно низких плотностях загрязнения цезием-137 (2-5 Ки/кв.км) и стронцием-90 (0,3-1,0 Ки/кв.км). В то же время на окультуренных участках дерново-подзолистых суглинистых почв продукция с допустимым содержанием радионуклидов может быть получена при плотности загрязнения цезием-137 до 20-30 Ки/кв.км [33 ,19 ].
Очевидно, что плотность загрязнения почв сельскохозяйственных угодий радионуклидами не может однозначно отражать уровень загрязнения выращиваемой сельскохозяйственной продукции и в настоящее время для разработки эффективных защитных мероприятий необходим учет основных свойств почв каждого поля.
2. Характеристика Семипалатинского ядерного полигона, находящегося на территории Павлодарской области
Бывший Семипалатинский испытательный ядерный полигон (СИЯП) расположен в северо-восточной части Казахстана, в степной и полупустынной зоне, с общей площадью 18500 кв. км. Полигон занимает площади Восточно-Казахстанской (54%), Павлодарской (39%) и Карагандинской (7%) областей. Периметр административной границы СИЯП - около 600 км [34 ,88 ].
Постановлением Правительства Республики Казахстан № 172 от 07.02.1996 года земли бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона переведены в состав земель запаса: Карагандинской области – 131,7 тыс.га, Павлодарской – 706 тыс.га, Восточно-Казахстанской – 978,9 тыс.га.
Одной из первых задач в комплексе мер по организации проведения ядерных испытаний был выбор места для испытательного полигона. В Советском Союзе наиболее значимые военные полигоны размещались в Казахстане. Лучшего места в геофизическом отношении просто не возможно было найти. Так, в Казахской ССР 40% от общей ее площади составляли пустыни, 23% - полупустыни, 20% - степи, 7% - лесостепи и 10% - горы. Поэтому, естественно, на этот регион было обращено особое внимание.
Главное требование, которым руководствовались при выборе места для строительства испытательного ядерного полигона, заключалось в том, чтобы район был практически безлюдный, без сельскохозяйственных угодий и обширный по площади. Кроме того, этот район должен был иметь поблизости хотя бы минимум транспортных артерий, а также возможность обустройства на его территории местной взлетно-посадочной полосы для приема транспортных самолетов, поскольку предстояло кроме перевозки большого количества грузов наладить постоянно действующую оперативную связь. По предварительным расчетам диаметр необходимой для полигона территории должен был составлять не менее 200 км. После долгих поисков, с учетом главного требования, такой район был найден в степях Семипалатинской области Казахстана [35 , 61].
Место для ядерного полигона было выбрано в прииртышской степи, примерно в 140 км западнее г. Семипалатинска. Этот район Казахской ССР представлял и представляет в настоящее время безводную степь с редкими заброшенными и пересохшими колодцами. Юго-западная часть района является низкогорьем, на котором расположены горные массивы, расчлененные долинами и распадами. В восточной части района находится долина реки Чаган – левый приток реки Иртыш. В этой части расположены пересыхающие летом соленые мелководные озера.
Климат района континентальный. Главные его особенности – это засушливость с малоснежной холодной зимой и сравнительно коротким и жарким летом. Атмосферных осадков выпадает мало. Часто дуют сильные ветры. Зимой температура воздуха достигает – 400С, летом – превышает +300С. годовое количество осадков колеблется в пределах 200 – 300 мм, большая их часть выпадает летом. Высота снежного покрова 100 – 200 мм обусловливает незначительное количество талых вод и глубокое промерзание почвы (до 1,5 – 2 м). Зимой и осенью преобладают ветра юго-восточного направления со средней скоростью 4 – 5 м/с; для лета характерны ветра северного направления, бывают пыльные бури. В районе возможны частые перемены направления и скорости ветра, причем даже в течение одного дня [36 , 99].
Главной рекой района является р. Иртыш – крупнейший приток Оби, одна из важнейших судоходных рек Казахстана. Вторая по величине река района – левый приток Иртыша, река Чаган. Однако это река маловодная, ее ширина достигает 10 м на плесах, глубина до 2 м, вода в реке соленая, в наиболее засушливые годы пересыхает в конце лета. Все остальные небольшие реки – маловодны и летом практически полностью пересыхают.
В экономическом отношении район был развит довольно слабо. Населенные пункты, расположенные главным образом по долинам рек Иртыш и Чаган, были небольшие, сельского типа. Практически пустовавшая степь традиционно использовалась местными жителями, преимущественно казахами-кочевниками, для выпаса скота. По территории района были разбросаны временные летники и зимники. Площадка, которой предстояло стать испытательным комплексом полигона, представляла собой равнину диаметром примерно 20 км, окруженную с трех сторон – южной, западной и северной – невысокими горами. На востоке этой своеобразной долины находились небольшие холмы. Когда-то, в глубине веков, эта равнина была дном моря. К концу 40-х годов рядом с тем местом, которое стало Опытным полем полигона, осталось усыхавшее озеро с очень соленой водой.
На этой равнине в 1947 году было начато строительство испытательного ядерного полигона.
Испытательные площадки для проведения подземных ядерных взрывов
Подземные ядерные испытания с 11.10.1961 г. по 19.10.1989 г. проводились в основном на трех рабочих площадках полигона:
-
площадка «Г» («Дегелен»). Ее общая площадь в границах горного массива Дегелен составляла 33100 га. Площадка использовалась для проведения подземных взрывов в штольнях (горизонтальных горных выработках);
-
площадка «Б» («Балапан»), общая площадь которой была равна примерно 100000 га. Эта площадка использовалась для проведения подземных взрывов в скважинах;
-
площадка «С» («Сары-Узень» и «Муржик») - вспомогательная площадка для проведения подземных взрывов в скважинах [37 ,44 ].
Схема расположения этих площадок на полигоне приведена на рисунке
Горный массив «Дегелен» использовался для испытаний в штольнях ядерных зарядов относительно небольшой мощности. Основной задачей этих испытаний являлось проведение облучательских экспериментов для решения вопросов материаловедения, определения радиационной стойкости материалов, изучения вопросов взаимодействия излучений с веществом, проверки работоспособности различных узлов специальных изделий.
Этот массив, в соответствии с проработками проектных институтов, обладал потенциальной возможностью проходки 180-200 штолен. Местоположение штолен представлено на рисунке 1. Последнее испытание на площадке «Дегелен» было проведено 04.10.1989 г. в штольне 169/2.
Рисунок 1 – Схема размещения испытательных площадок Семипалатинского полигона, предназначенных для проведения подземных ядерных испытаний
Научно-административным центром проведения подземных ядерных испытаний в штольнях горного массива «Дегелен» была площадка «Г», на которой размещались штабные помещения, производственные подразделения, гостиницы, казармы и т.д.
Горный массив Дегелен - это куполовидное поднятие размером в диаметре 17-18 км. Абсолютные вершины имеют различные формы: от острых гребневидных до круглых и плоских. Склоны изрезанны многочисленными распадками, в днищах которых часто наблюдаются русла временных водотоков. В геологическом отношении этот массив представляет собой крупный гранитный батолит. Гранитные породы распространены на 75-80% территории площадки Дегелен [38 ,54 ].
Рисунок 2 – Схема размещения штолен в горном массиве Дегелен (площадка «Г»
Условные обозначения: -( - портал штольни; ї - полость взрыва
Подземные воды находятся в зоне интенсивного выветривания скальных пород и, частично, в рыхлых отложениях четвертичного периода. Подземные воды в пределах всей площадки пресные и могут служить источником местного водоснабжения. Горный массив прорезан относительно неширокими долинами, имеющими сток воды в различных направлениях. Наибольшую площадь водосбора имеет долина ручья Узынбулак, текущего в юго-восточном направлении. В горах Дегелен берут начало поверхностные водные системы ручья Карабулак, имеющего сток преимущественно в северном направлении. В южном направлении текут ручьи Байтлес и Тахтакушук.
В гидрогеологическом отношении массив Дегелен представляет собой зону транзита атмосферных осадков, которые, просачиваясь по системе сопряженных трещин, образуют трещинные воды. Разломы субширотного и северного направлений способствуют наибольшему притоку подземных вод в штольни, достигающему 60 л/мин.
Площадка «Балапан», которая располагалась на левом берегу реки Чаган, была предназначена для проведения в скважинах ядерных взрывов мощностью до 100-200 кт. На этой площадке можно было подготовить большое количество боевых скважин при средней плотности одна скважина на 1 км2. Использовано было более 100 скважин, последний взрыв в одной из них был произведен 19.10.1989 г. перед закрытием полигона [39 , 11].
Испытательная площадка «Балапан» была расположена в среднем течении реки Чаган, занимала ее долину, древние ложбины и частично мелкосопочник. Рельеф площадки равнинный, плоский с общим незначительным уклоном на северо-восток. Преобладающие абсолютные отметки поверхности не превышают 300-330 м.
Горные породы представлены прослоями песчаников и алевритов, а также углисто-глинистых сланцев. Ниже залегают песчаники, алевриты, глинистые и углисто-глинистые сланцы с прослоями углей мощностью до 2 м. Гидрогеологические условия площадки характеризуются повсеместным развитием горизонта трещинных вод в зоне выветривания, глубина которой составляет 50-100 м. Ниже зоны выветривания подземные воды имеют распространение лишь в местах тектонических нарушений. Глубина залегания подземных вод обычно равна 5-15 м.
На площадке «Балапан» за все время подготовки и проведения испытаний было пройдено 118 скважин (вертикальных горных выработок), 10 из которых остались неиспользованными. Наиболее высокая плотность бурения скважин была в восточной и юго-восточной частях площадки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
