RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION
Groundwater contamination by radionuclides in the Chornobyl Exclusion Zone (CEZ) has been recognized since the early post-accident period (i.e., May – June 1986), when large-scale protective measures were implemented, as a potential pathway for the transport of radioactivity to the river network of...
Збережено в:
| Дата: | 2026 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2026
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/355864 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geological journal |
Репозитарії
Geological journal| _version_ | 1861680843000381440 |
|---|---|
| author | Бугай, Д.О. |
| author_facet | Бугай, Д.О. |
| author_sort | Бугай, Д.О. |
| baseUrl_str | http://geojournal.igs-nas.org.ua/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-04-05T22:52:16Z |
| description | Groundwater contamination by radionuclides in the Chornobyl Exclusion Zone (CEZ) has been recognized since the early post-accident period (i.e., May – June 1986), when large-scale protective measures were implemented, as a potential pathway for the transport of radioactivity to the river network of the Pripyat–Dnipro basin. This study reviews long-term monitoring data and research results on radioactive contamination of groundwater in the CEZ, with particular attention to spatial patterns, temporal trends, and implications for monitoring and management strategies. Analysis of monitoring datasets for the period 1989–2024 shows that 90Sr remains the primary contaminant of concern in groundwater, with concentrations locally reaching 105–106 Bq m⁻³ in areas influenced by radioactive waste burial sites and contaminated water bodies. In contrast, 137Cs concentrations in groundwater are generally low, typically below 100 Bq m⁻³ and well below the drinking water standard. Long-term trends indicate an overall stabilization and gradual decline of 90Sr concentrations in the majority of monitoring wells over the last decade, reflecting depletion of the source term and natural attenuation processes in the vadose zone and aquifer.
These observations, together with the results of modelling analyses reviewed in this paper, support the strategy of monitored natural attenuation (MNA) as an appropriate approach for managing contaminated groundwater in the CEZ, provided that reliable monitoring demonstrates plume stability and acceptable risk levels for potential receptors, including the Pripyat River. At the same time, the existing groundwater monitoring system has several limitations related to monitoring well design, spatial coverage, and sampling methodologies. Results from detailed polygon field studies show that higher radionuclide concentrations may occur in specific hydrogeological zones that are not adequately captured by the current monitoring network.
The paper discusses priorities for modernization of the groundwater monitoring system in the CEZ, including optimization of monitoring objectives, improvement of monitoring well design and sampling methods, integration of geochemical and radiological observations, and development of updated methodological guidance. Modernization of the monitoring system will enable more reliable assessment of contaminant migration and provide a stronger scientific basis for longterm management of radioactive groundwater contamination in the CEZ. |
| doi_str_mv | 10.30836/igs.1025-6814.2026.1.355864 |
| first_indexed | 2026-04-06T01:00:05Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-355864 |
| institution | Geological journal |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-04-06T01:00:05Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-3558642026-04-05T22:52:16Z RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД У ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ ЗОНІ ВІДЧУЖЕННЯ: СУЧАСНИЙ СТАН, ДОВГОСТРОКОВІ ТЕНДЕНЦІЇ ТА АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ МОДЕРНІЗАЦІЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ Бугай, Д.О. Чорнобильська зона відчуження забруднення підземних вод стронцій-90 міграція радіонуклідів моніторинг природного самоочищення моніторинг підземних вод пункти захоронення РАВ Chornobyl Exclusion Zone groundwater contamination strontium-90 radionuclide migration monitored natural attenuation groundwater monitoring radioactive waste disposal sites Groundwater contamination by radionuclides in the Chornobyl Exclusion Zone (CEZ) has been recognized since the early post-accident period (i.e., May – June 1986), when large-scale protective measures were implemented, as a potential pathway for the transport of radioactivity to the river network of the Pripyat–Dnipro basin. This study reviews long-term monitoring data and research results on radioactive contamination of groundwater in the CEZ, with particular attention to spatial patterns, temporal trends, and implications for monitoring and management strategies. Analysis of monitoring datasets for the period 1989–2024 shows that 90Sr remains the primary contaminant of concern in groundwater, with concentrations locally reaching 105–106 Bq m⁻³ in areas influenced by radioactive waste burial sites and contaminated water bodies. In contrast, 137Cs concentrations in groundwater are generally low, typically below 100 Bq m⁻³ and well below the drinking water standard. Long-term trends indicate an overall stabilization and gradual decline of 90Sr concentrations in the majority of monitoring wells over the last decade, reflecting depletion of the source term and natural attenuation processes in the vadose zone and aquifer. These observations, together with the results of modelling analyses reviewed in this paper, support the strategy of monitored natural attenuation (MNA) as an appropriate approach for managing contaminated groundwater in the CEZ, provided that reliable monitoring demonstrates plume stability and acceptable risk levels for potential receptors, including the Pripyat River. At the same time, the existing groundwater monitoring system has several limitations related to monitoring well design, spatial coverage, and sampling methodologies. Results from detailed polygon field studies show that higher radionuclide concentrations may occur in specific hydrogeological zones that are not adequately captured by the current monitoring network. The paper discusses priorities for modernization of the groundwater monitoring system in the CEZ, including optimization of monitoring objectives, improvement of monitoring well design and sampling methods, integration of geochemical and radiological observations, and development of updated methodological guidance. Modernization of the monitoring system will enable more reliable assessment of contaminant migration and provide a stronger scientific basis for longterm management of radioactive groundwater contamination in the CEZ. Радіоактивне забруднення підземних вод у Чорнобильській зоні відчуження (ЧЗВ) з перших місяців після аварії на ЧАЕС (травень – квітень 1986 р.), коли були реалізовані масштабні водозахисні заходи, розглядається як важливий шлях перенесення радіоактивності до річкової мережі басейну Прип’яті–Дніпра. У даній роботі узагальнено результати довгострокового моніторингу та наукових досліджень радіоактивного забруднення підземних вод у ЧЗВ з особливою увагою до просторових закономірностей, часових тенденцій та їх значення для вдосконалення системи моніторингу та стратегій поводження із забрудненими підземними водами. Аналіз даних моніторингу за період 1989–2024 рр. разом з даними моделювання, огляд яких наведений у статті, показує, що 90Sr є основним радіонуклідом, який визначає радіологічні ризики від забруднення підземних вод, причому його концентрації локально досягають 105–106 Бк м⁻³ у районах впливу пунктів захоронення радіоактивних відходів (РАВ) і забруднених водойм. Натомість концентрації 137Cs у підземних водах, як правило, є зазвичай нижчими за 100 Бк м⁻³ і значно меншими за норматив для питної води. Довгострокові тенденції свідчать про загальну стабілізацію та поступове зниження концентрацій 90Sr у більшості спостережних свердловин протягом останнього десятиліття, що відображає виснаження джерела забруднення та прояв процесів природного самоочищення у підземних водах. Отримані результати підтверджують доцільність застосування стратегії моніторингу процесів природного самоочищення (Monitored Natural Attenuation – MNA) для поводження із забрудненими підземними водами за умови, що система моніторингу забезпечує надійне підтвердження стабільності ореолів забруднених підземних вод і низьких ризиків для потенційних рецепторів, включаючи р. Прип’ять. Водночас існуюча система моніторингу підземних вод у ЧЗВ має низку обмежень, пов’язаних із конструкцією спостережних свердловин, просторовим покриттям мережі та методами відбору проб. Результати детальних полігонних досліджень свідчать, що на певних гідрогеологічних ділянках можуть формуватися значно вищі концентрації радіонуклідів, які не завжди належним чином фіксуються існуючою мережею моніторингу. Розглянуто пріоритети модернізації системи моніторингу підземних вод у ЧЗВ, зокрема щодо системного визначення цілей моніторингу, удосконалення конструкції спостережних свердловин і методів відбору проб, інтеграції геохімічних і радіологічних спостережень, а також розроблення оновлених методичних рекомендацій. Модернізація системи моніторингу дозволить забезпечити більш надійну оцінку міграції забруднювачів і створить науково обґрунтовану основу для довгострокового управління радіоактивним забрудненням підземних вод у ЧЗВ. Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2026-03-26 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/355864 10.30836/igs.1025-6814.2026.1.355864 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 1 (2026); 73-90 Геологический журнал; № 1 (2026); 73-90 Геологічний журнал; № 1 (2026); 73-90 2522-4107 1025-6814 en http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/355864/342694 Авторське право (c) 2026 Д.О. Бугай https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | Chornobyl Exclusion Zone groundwater contamination strontium-90 radionuclide migration monitored natural attenuation groundwater monitoring radioactive waste disposal sites Бугай, Д.О. RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title | RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title_alt | РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД У ЧОРНОБИЛЬСЬКІЙ ЗОНІ ВІДЧУЖЕННЯ: СУЧАСНИЙ СТАН, ДОВГОСТРОКОВІ ТЕНДЕНЦІЇ ТА АКТУАЛЬНІ ПИТАННЯ МОДЕРНІЗАЦІЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ |
| title_full | RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title_fullStr | RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title_full_unstemmed | RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title_short | RADIOACTIVE CONTAMINATION OF GROUNDWATER IN THE CHORNOBYL EXCLUSION ZONE: CURRENT STATUS, LONG-TERM TRENDS, AND CHALLENGES IN MONITORING SYSTEM MODERNIZATION |
| title_sort | radioactive contamination of groundwater in the chornobyl exclusion zone: current status, long-term trends, and challenges in monitoring system modernization |
| topic | Chornobyl Exclusion Zone groundwater contamination strontium-90 radionuclide migration monitored natural attenuation groundwater monitoring radioactive waste disposal sites |
| topic_facet | Чорнобильська зона відчуження забруднення підземних вод стронцій-90 міграція радіонуклідів моніторинг природного самоочищення моніторинг підземних вод пункти захоронення РАВ Chornobyl Exclusion Zone groundwater contamination strontium-90 radionuclide migration monitored natural attenuation groundwater monitoring radioactive waste disposal sites |
| url | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/355864 |
| work_keys_str_mv | AT bugajdo radioactivecontaminationofgroundwaterinthechornobylexclusionzonecurrentstatuslongtermtrendsandchallengesinmonitoringsystemmodernization AT bugajdo radíoaktivnezabrudnennâpídzemnihvodučornobilʹsʹkíjzonívídčužennâsučasnijstandovgostrokovítendencíítaaktualʹnípitannâmodernízacíísistemimonítoringu |