Приземные концентрации и потоки радона-222 на территории России, и оценки биогенных эмиссий углекислого газа, метана и сухого осаждения озона

• Автор: Березина, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Радон в атмосфере

1.1. Свойства 222Кп, его источники и стоки в атмосфере

1.1.1. Радон и его свойства

1.1.2. Источники 222Кп в атмосфере

1.1.2.1. Почва как основной источник 22211п

1.1.2.2. Содержание 222Кп в природных водах

1.1.2.3. Антропогенные источники 222Кп

1.1.3. Эмиссии 222Кп из почвы в атмосферу

1.1.4. Вертикальное распределение радона в атмосфере

1.1.5. Сток 22211п в атмосфере
1.2. Измерения концентрации 222Кп в атмосфере
1.3. Пространственные и временные вариации приземной концентрации 22211п
1.3.1. Пространственная изменчивость приземного 222Яп
1.3.2. Суточные вариации концентрации 22211п
1.3.3. Сезонные вариации концентрации 222Яп
1.4. Выводы к главе
Глава 2. Приземная концентрация 222Ып над территорией России по измерениям в экспедициях ТЖЛСА
2.1. Измерения на передвижной лаборатории в экспедициях ТЖНСА
2.2. Пространственные вариации приземной концентрации 22211п над территорией России
2.3. Временная изменчивость приземной концентрации 222Яп
2.3.1. Суточные и сезонные вариации
2.3.2. Эффект сезонного протаивания почвы на изменение приземной концентрации 22211п
2.4. Выводы к главе
Глава 3. Количественная оценка потока 222Кп из почвы в атмосферу по измерениям в экспедициях ТЖНСА
3.1. Метод оценки потока 222Ып
3.2. Анализ пространственной и временной изменчивости потоков 22211п
3.3. Выводы к главе
Глава 4. Использование 22211п для оценки биогенных эмиссий СОг, СН4 и сухого осаждения Оз над территорией России
4.1. Метод оценки потоков СОг, СН4 и Оз
4.1.1. Отбор данных для расчётов СН4, СОг, Оз
4.1.2. Расчёт потоков СГГ, СО2ИО
4.2. Региональные особенности потоков СН4, СОг и Оз над территорией России
4.2.1. Биогенные эмиссии СН4 и С
4.2.2. Сухое осаждение Оз
4.3. Выводы к главе
Заключение
Литература

Введение
Газ радон-222 (222Яп) является одним из членов радиоактивного распада урана-238 (238и), рассеянного практически повсеместно в земной коре. Основным источником 22211п в атмосфере является почва, и его поток из почвы зависит от свойств и состояния почвы. На 22211п приходится примерно 50-55% дозы облучения, которую ежегодно получает каждый житель Земли, однако исследования показали, что в отдельных регионах радоновое облучение может превышать средние величины на несколько порядков [Радон, 2008]. Дочерние продукты распада (ДПР) 222Ип представляют собой не газы, а твердые вещества, которые сами по себе являются мощными источниками альфа-излучения. При полном радиоактивном распаде (до 210РЬ) 22211п создаёт
эффективную эквивалентную дозу облучения в 20 раз большую, чем его короткоживущий изотоп, р — излучатель, 22011п (торон, Т1/2 = 54,5 сек.), поэтому 222Ш1 считают примерно в 20 раз опаснее 22011п (Радон, 2008; Уткин, 2000). Из-за значительного влияния 222]1п и его ДПР на здоровье человека мониторинг их содержания в приземном воздухе проводится почти во всех странах мира [СШБСЕЛЯ, 1982].
Преобладающий сток 22211п в атмосфере - радиоактивный распад. 22211п химически инертен, а время его жизни в атмосфере (Т1/2 = 3,8 дней) сравнимо с временами жизни многих атмосферных газов (ЛОх, вОг, СО, Оз), водяного пара и аэрозолей, а также во многих случаях с временными масштабами атмосферной динамики Zahorowski еЬ а1, 2004]. Эти свойства делают радон полезным трассером для исследований различных атмосферных процессов: очага формирования и траектории

профиля. С глубиной содержание 222Rn увеличивается и на глубине около 3 м принимает постоянное значение, обусловленное концентрацией 226Ra во вмещающих породах [Микляев, 2001]. Амплитуда временных флуктуаций содержания 222Rn с глубиной затухает. На глубине 150 см она снижается на 25%, а на 2-х метрах на 80%. В интервале глубин 2,5 - 3,0 м амплитуда годовых колебаний 222Rn становится близкой к нулю {Kovach, 1945). Таким образом, вынос 222Rn в атмосферу происходит в основном из приповерхностного почвенного слоя, мощностью 2,5-3,0 м (в работе [Гулабянц и Заболотский, 2001] этот слой назван «активным»). Все пространственно-временные изменения радонового поля происходят в этом же слое и определяются взаимодействием почвенного покрова и атмосферы.
1Л.2.2. Содержание J22Rn в природных водах
222Rn хорошо растворяется в воде, поэтому он содержится во всех природных водах. Содержание 222Rn в поверхностных водах зависит от концентрации в них 226Ra. Радионуклиды 226Ra в воде находятся главным образом в ионной форме и характеризуются высокой миграционной способностью. Известна способность 226Ra концентрироваться в известковых раковинах и водорослях, отмечен значительный перенос 226Ra на дно водоемов. Концентрация 222Rn в водах морей и океанов, как правило, не превышает 0,05 Бк/л [.Радиоэкология, 2001], в водах рек и озер концентрация 222Rn редко превышает 0,5 Бк/л. В подземных водах концентрация 222Rn существенно выше, чем в поверхностных, т.к. степень нарушения радиоактивного равновесного отношения 222Rn/226Ra в подземных водах больше, чем в поверхностных в результате