Мониторинг трития в экосистемах Северо-Запада России

• Автор: Давыдочкина, Алена Валерьевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

Оглавление
Введение

Г лава 1. Обзор современного состояния вопроса исследования

1.1. Естественный тритий

1.2. Искусственный тритий

1.3. Тритий в гидросфере

1.4. Тритий в растениях, почве

1.5. Влияние на живой организм

1.6. Методы определения

Г лава 2. Регион исследования

2.1. Физико-географическая характеристика бассейна Финского залива
2.1.1. Геологическое строение и рельеф
2.1.2. Почвы и растительный покров
2.1.3. Климатические условия
2.1.4 Характеристика гидрологической сети
2.2. Источники радиоактивного загрязнения территории бассейна Финского
залива
Г лава 3. Методы и фактические материалы исследования
3.1. Методы отбора и обработки образцов
3.1.1. Отбор, обработка и подготовка образцов природных вод и снежного покрова
3.1.2. Отбор и обработка образцов биологических объектов (травяной покров, насекомые, листва деревьев)
3.1.3. Отбор и обработка образов почвенного покрова
3.1.4. Отбор и обработка образцов древесины
3.1.5. Подготовка образцов биологических объектов, почвенного покрова и древесины с помощью установки для окисления проб Sample Oxidizer PerkinElmer

3.2. Измерение содержания трития с помощью жидкостного
сцшггилляционного счетчика Quantulus-1
Глава 4. Анализ распределения трития в объектах экосистемы бассейна Финского залива
4.1. Распределение трития в природных водах и снежном покрове
4.2. Распределение трития в системе почва-трава-насекомые
4.3. Распределение трития в листве деревьев
4.4. Распределение трития в годичных кольцах деревьев
Глава 5. Разработка базы данных содержания трития в объектах экосистемы региона
5.1. Теоретические предпосылки по созданию баз данных содержания изотопов
в окружающей среде
5.2. Теоретические и экспериментальные основы для разработки базы данных
содержания радионуклидов в объектах экосистемы региона
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
В настоящее время перед мировым сообществом стоит проблема по контролю содержания радионуклидов в окружающей среде. Одним из важных радиационно-экологически значимых радионуклидов является тритий.
Тритий (Н3, Т) - радиоактивный изотоп водорода, распадается с испусканием (3-частиц. Поступает в биосферу из естественных и антропогенных источников. Естественный тритий образуется в атмосфере при взаимодействии космического излучения с атмосферными газами. В результате антропогенной деятельности уровень содержания трития в природной среде изменился. Резкое увеличение его содержания в биосфере произошло в результате использования атомной энергетики в мирных и военных целях. В настоящее время основным источником искусственного трития являются объекты ядерного топливного цикла. Для экосистем, которые находятся в зоне влияния таких объектов необходим контроль за содержанием трития.
Высокие концентрации трития (более 124 ТЛ) влияют на жизнедеятельность организмов, приводят к серьезным нарушениям в их развитии. В организм человека радионуклид попадает с пищей, воздухом и водой. Радиологическая опасность трития обусловлена его способностью легко включаться в органические молекулы. Тритий, являясь изотопом водорода, проникает в цитоплазму любой клетки. Испускаемое при распаде р-излучение повреждает генетический аппарат организмов. Биологическое действие трития усиливается образованием при распаде инертного газа гелия, что приводит к разрыву водородных связей молекул ДНК живых клеток, нарушению процесса синтеза органических структур и изменениям организмов на генетическом уровне.
Для региона бассейна Финского залива, где размещается один из потенциально радиационно-опасных объектов Северо-Запада России Ленинградская АЭС, последние исследования содержания трития проводились в 1972 году, данные были представлены только для вод Финского залива.
Полностью отсутствуют данные о содержании трития в почве и биологических объектах региона. В то время как систематическое наблюдение и контроль за радионуклидами необходим для обеспечения радиоэкологической безопасности региона.
В связи с этим, актуальность исследования заключается в изучении состояния окружающей среды через контроль содержания и поведения одного из важнейших биологически значимых радионуклидов - трития в объектах (природные воды, снежный покров, почвенный покров, биологические объекты) экосистем бассейна Финского залива.
Объекты исследования: элементы экосистем бассейна Финского залива: природные воды, снежный покров, почвенный покров, биологические объекты (травяной покров, деревья, листва, насекомые).
Предмет исследования: содержание и распределение трития в объектах экосистем бассейна Финского залива.
Цель работы - выявить основные факторы, влияющие на поведение трития и сформулировать их влияние на различные компоненты экосистем бассейна Финского залива.
Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи:
- охарактеризовать особенности трития, установить наиболее эффективные способы его определения;
- обосновать выбор региона исследования;
- установить содержание трития в природных водах, снежном покрове, почве и биологических объектах региона;
- охарактеризовать пути поступления трития в экосистемы региона.
Защищаемые положения:
1. Содержание трития в природных водах и снежном покрове региона находится на уровне естественных значений, не превышает предельно допустимую концентрацию трития в воде и зависит от физико-географических условий, определяющих климат региона. Повышенные фоновые значения трития наблюдаются рядом с потенциально опасными радиационными объектами.

2.1.1. Геологическое строение и рельеф
Характеристика физико-географических условий будет приводиться для бассейна Финского залива в границах Ленинградской области.
В палеозое (300 - 400 млн.лет назад) территория современного бассейна Финского залива была покрыта морем. Осадочные отложения палеозоя(песчаники, пески, глины, известняки)покрывают кристаллический фундамент толщей, мощностью свыше 200 м. 200-300 млн. лет назад территория бассейна Финского залива стала сушей, осадочные породы под влиянием выветривания и размывающей деятельности рек разрушались. Образовались крупные неровности, ясно выраженные в современном рельефе: низины на месте рыхлых пород (низменности Вуоксинская, Приневская и другие) и платообразные возвышенности, сложенные плотными породами (Ижорская возвышенность).
Рельеф территории бассейна Финского залива изменился в ледниковое время. Ледники, надвигались с севера, несли со Скандинавских скал крупные валуны кристаллических пород, которые вспахивали поверхность и захватывали рыхлые породы.
Современный рельеф образовался в результате деятельности материкового льда и талых ледниковых вод. После отступления ледника образовалось Литориновое море, уровень которого был на 7—9 м выше современного. Уровни ледниковых водоемов снижались, их площадь уменьшалась. На бывшем дне водоемов образовались террасы, ступенями спускающиеся к Финскому заливу. Море отступило 4 тыс. лет назад, мели Финского залива превратились в острова [11].
Территория бассейна Финского залива относится к двум физико-географическим странам: Балтийский щит и Русская равнина.
Для моренно-ледникового рельефа бассейна Финского залива характеры холмы и гряды разной формы и высоты: озы, камы, зандры. Много моренных возвышенностей; самые крупные из них - Сойкинская, Колтушская и возвышенность в центральной части Карельского перешейка. Эти формы рельефа сочетаются с озерными и болотными впадинами.