Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС
Для повышения эффективности защиты населения и сельскохозяйственного производства от последствий тяжелой аварии предложено превентивно, до аварии, проводить сбор и анализ картографической, статистической, экологической и другой информации, необходимой для прогнозирования и оценки радиационной обстан...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
|---|---|
| Datum: | 2015 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112850 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС / Б.С. Пристер, Е.К. Гаргер, Н.Н. Талерко, В.Д. Виноградская, Т.Д. Лев // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 25. — С. 54-65. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112850 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Пристер, Б.С. Гаргер, Е.К. Талерко, Н.Н. Виноградская, В.Д. Лев, Т.Д. 2017-01-28T16:43:33Z 2017-01-28T16:43:33Z 2015 Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС / Б.С. Пристер, Е.К. Гаргер, Н.Н. Талерко, В.Д. Виноградская, Т.Д. Лев // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 25. — С. 54-65. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1813-3584 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112850 621.039.586.614.876 Для повышения эффективности защиты населения и сельскохозяйственного производства от последствий тяжелой аварии предложено превентивно, до аварии, проводить сбор и анализ картографической, статистической, экологической и другой информации, необходимой для прогнозирования и оценки радиационной обстановки. Разработана методология радиоэкологического районирования территории, загрязненной радиоактивными выпадениями с использованием ландшафтно-бассейнового принципа и ГИС-технологий. Разработана модель территории, таксономическими единицами которой являются элементы ландшафта или объекты сельскохозяйственного землепользования, позволяющая согласовать пространственно-временное распределение характеристик и совместить модели атмосферного распространения и миграции радионуклидов по цепи «почва – растения – животные – продукция - человек». Для прогнозирования радиационной обстановки на следе аварийного выброса использованы разработанные авторами модели атмосферного переноса радионуклидов, аэрального и корневого загрязнения растений. Для підвищення ефективності захисту населення та сільськогосподарського виробництва від наслідків важкої аварії запропоновано превентивно, до аварії, проводити збір та аналіз картографічної, статистичної, екологічної та іншої інформації, необхідної для прогнозування та оцінки радіаційної обстановки. Розроблено методологію радіоекологічного районування території, забрудненої радіоактивними випадіннями з використанням ландшафтно-басейнового принципу та ГІС-технологій. Розроблено модель території, таксономічними одиницями якої є елементи ландшафту або об'єкти сільськогосподарського землекористування, що дає змогу погодити просторово-часовий розподіл параметрів і поєднати моделі атмосферного розповсюдження та міграції радіонуклідів по ланцюзі «грунт - рослини - тварини - продукція - людина». Для прогнозування радіаційної обстановки на сліді аварійного викиду використано розроблені авторами моделі атмосферного переносу радіонуклідів, аерального і кореневого забруднення рослин. To improve the effectiveness of responses to severe accident in the field of population and agricultural production before the accident, proposed to prevent collect and analyze cartographic, statistical, environmental and others. The information needed to predict and assess the radiological situation. The methodology of radio-ecological zoning of the territory contaminated with radioactive fallout, using GIS technology, which was based on landscape-basin principle. A model of the territory, taxonomic units which are elements of the landscape or objects of agricultural land use. The river pond is a primary objective of the existing structural unit of the territory. The main characteristics are the type of soil, the type of terrain and the type of underlying surface. The application model provides the coordination of spatial and temporal distribution of characteristics, coupled models of atmospheric diffusion and migration of radionuclides on the chain "soil - plants - animals - Products - man" and dosimetric models to determine countermeasures that may be necessary after the accident. To forecast the radiation environment on the track used by the accidental release of the authors developed a model of atmospheric transport of radionuclides, aeral and root of plant contamination. ru Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля Проблеми безпеки атомних електростанцій Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС Радіоекологічне районування та модель території для цілей моніторингу агросфери після важкої аварії на АЕС Radioecological zoning of territory and model of territory for monitoring of agrossfier after heavy accident at the NPP Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС |
| spellingShingle |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС Пристер, Б.С. Гаргер, Е.К. Талерко, Н.Н. Виноградская, В.Д. Лев, Т.Д. Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| title_short |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС |
| title_full |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС |
| title_fullStr |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС |
| title_full_unstemmed |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС |
| title_sort |
радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на аэс |
| author |
Пристер, Б.С. Гаргер, Е.К. Талерко, Н.Н. Виноградская, В.Д. Лев, Т.Д. |
| author_facet |
Пристер, Б.С. Гаргер, Е.К. Талерко, Н.Н. Виноградская, В.Д. Лев, Т.Д. |
| topic |
Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| topic_facet |
Проблеми безпеки атомних електростанцій |
| publishDate |
2015 |
| language |
Russian |
| container_title |
Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля |
| publisher |
Інститут проблем безпеки атомних електростанцій НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Радіоекологічне районування та модель території для цілей моніторингу агросфери після важкої аварії на АЕС Radioecological zoning of territory and model of territory for monitoring of agrossfier after heavy accident at the NPP |
| description |
Для повышения эффективности защиты населения и сельскохозяйственного производства от последствий тяжелой аварии предложено превентивно, до аварии, проводить сбор и анализ картографической, статистической, экологической и другой информации, необходимой для прогнозирования и оценки радиационной обстановки. Разработана методология радиоэкологического районирования территории, загрязненной радиоактивными выпадениями с использованием ландшафтно-бассейнового принципа и ГИС-технологий. Разработана модель территории, таксономическими единицами которой являются элементы ландшафта или объекты сельскохозяйственного землепользования, позволяющая согласовать пространственно-временное распределение характеристик и совместить модели атмосферного распространения и миграции радионуклидов по цепи «почва – растения – животные – продукция - человек». Для прогнозирования радиационной обстановки на следе аварийного выброса использованы разработанные авторами модели атмосферного переноса радионуклидов, аэрального и корневого загрязнения растений.
Для підвищення ефективності захисту населення та сільськогосподарського виробництва від наслідків важкої аварії запропоновано превентивно, до аварії, проводити збір та аналіз картографічної, статистичної, екологічної та іншої інформації, необхідної для прогнозування та оцінки радіаційної обстановки. Розроблено методологію радіоекологічного районування території, забрудненої радіоактивними випадіннями з використанням ландшафтно-басейнового принципу та ГІС-технологій. Розроблено модель території, таксономічними одиницями якої є елементи ландшафту або об'єкти сільськогосподарського землекористування, що дає змогу погодити просторово-часовий розподіл параметрів і поєднати моделі атмосферного розповсюдження та міграції радіонуклідів по ланцюзі «грунт - рослини - тварини - продукція - людина». Для прогнозування радіаційної обстановки на сліді аварійного викиду використано розроблені авторами моделі атмосферного переносу радіонуклідів, аерального і кореневого забруднення рослин.
To improve the effectiveness of responses to severe accident in the field of population and agricultural production
before the accident, proposed to prevent collect and analyze cartographic, statistical, environmental and others. The
information needed to predict and assess the radiological situation. The methodology of radio-ecological zoning of the
territory contaminated with radioactive fallout, using GIS technology, which was based on landscape-basin principle. A
model of the territory, taxonomic units which are elements of the landscape or objects of agricultural land use. The river
pond is a primary objective of the existing structural unit of the territory. The main characteristics are the type of soil,
the type of terrain and the type of underlying surface. The application model provides the coordination of spatial and
temporal distribution of characteristics, coupled models of atmospheric diffusion and migration of radionuclides on the chain "soil - plants - animals - Products - man" and dosimetric models to determine countermeasures that may be necessary
after the accident. To forecast the radiation environment on the track used by the accidental release of the authors
developed a model of atmospheric transport of radionuclides, aeral and root of plant contamination.
|
| issn |
1813-3584 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112850 |
| citation_txt |
Радиоэкологическое районирование и модель территории для целей монитоинга агросферы после тяжелой аварии на АЭС / Б.С. Пристер, Е.К. Гаргер, Н.Н. Талерко, В.Д. Виноградская, Т.Д. Лев // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля: наук.-техн. зб. — 2015. — Вип. 25. — С. 54-65. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT pristerbs radioékologičeskoeraionirovanieimodelʹterritoriidlâceleimonitoingaagrosferyposletâželoiavariinaaés AT gargerek radioékologičeskoeraionirovanieimodelʹterritoriidlâceleimonitoingaagrosferyposletâželoiavariinaaés AT talerkonn radioékologičeskoeraionirovanieimodelʹterritoriidlâceleimonitoingaagrosferyposletâželoiavariinaaés AT vinogradskaâvd radioékologičeskoeraionirovanieimodelʹterritoriidlâceleimonitoingaagrosferyposletâželoiavariinaaés AT levtd radioékologičeskoeraionirovanieimodelʹterritoriidlâceleimonitoingaagrosferyposletâželoiavariinaaés AT pristerbs radíoekologíčneraionuvannâtamodelʹteritoríídlâcíleimonítoringuagrosferipíslâvažkoíavaríínaaes AT gargerek radíoekologíčneraionuvannâtamodelʹteritoríídlâcíleimonítoringuagrosferipíslâvažkoíavaríínaaes AT talerkonn radíoekologíčneraionuvannâtamodelʹteritoríídlâcíleimonítoringuagrosferipíslâvažkoíavaríínaaes AT vinogradskaâvd radíoekologíčneraionuvannâtamodelʹteritoríídlâcíleimonítoringuagrosferipíslâvažkoíavaríínaaes AT levtd radíoekologíčneraionuvannâtamodelʹteritoríídlâcíleimonítoringuagrosferipíslâvažkoíavaríínaaes AT pristerbs radioecologicalzoningofterritoryandmodelofterritoryformonitoringofagrossfierafterheavyaccidentatthenpp AT gargerek radioecologicalzoningofterritoryandmodelofterritoryformonitoringofagrossfierafterheavyaccidentatthenpp AT talerkonn radioecologicalzoningofterritoryandmodelofterritoryformonitoringofagrossfierafterheavyaccidentatthenpp AT vinogradskaâvd radioecologicalzoningofterritoryandmodelofterritoryformonitoringofagrossfierafterheavyaccidentatthenpp AT levtd radioecologicalzoningofterritoryandmodelofterritoryformonitoringofagrossfierafterheavyaccidentatthenpp |
| first_indexed |
2025-11-25T21:20:32Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:20:32Z |
| _version_ |
1850556452532387840 |
| fulltext |
54 ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25
УДК 621.039.586.614.876
Б. С. Пристер, Е. К. Гаргер, Н. Н. Талерко, В. Д. Виноградская, Т. Д. Лев
Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, ул. Лысогорская, 12,
корпус 106, Киев, 03028, Украина
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ
МОНИТОИНГА АГРОСФЕРЫ ПОСЛЕ ТЯЖЕЛОЙ АВАРИИ НА АЭС
Для повышения эффективности защиты населения и сельскохозяйственного производства от послед-
ствий тяжелой аварии предложено превентивно, до аварии, проводить сбор и анализ картографической, стати-
стической, экологической и другой информации, необходимой для прогнозирования и оценки радиационной
обстановки. Разработана методология радиоэкологического районирования территории, загрязненной радиоак-
тивными выпадениями с использованием ландшафтно-бассейнового принципа и ГИС-технологий. Разработана
модель территории, таксономическими единицами которой являются элементы ландшафта или объекты сель-
скохозяйственного землепользования, позволяющая согласовать пространственно-временное распределение
характеристик и совместить модели атмосферного распространения и миграции радионуклидов по цепи «почва
– растения – животные – продукция - человек». Для прогнозирования радиационной обстановки на следе ава-
рийного выброса использованы разработанные авторами модели атмосферного переноса радионуклидов,
аэрального и корневого загрязнения растений.
Ключевые слова: тяжелые аварии, радиоэкологическая модель территории, районирование территории,
прогнозирование радиационной обстановки.
Вступление
Анализ тяжелых аварий в атомной промышленности и энергетике показывает, что основной
их причиной является человеческий фактор и исключить их вероятность практически невозможно
[1]. При тяжелых авариях на АЭС продукция сельского хозяйства вносит значительный вклад в дозу
облучения человека, поэтому оно является приоритетным объектом реагирования. Дозы облучения
населения на загрязненной территории формируются очень быстро. В то же время период накопле-
ния необходимой для оценки радиационной обстановки информации и согласования значительно
превосходит время, за которое формируется основная часть дозы облучения населения и когда может
быть достигнута наибольшая эффективность контрмер. Площадь загрязненной территории значи-
тельно превосходит размеры зоны наблюдения АЭС, поэтому картографическая, статистическая и
другая информация о радиоэкологических характеристиках территории к моменту аварии не собрана.
Опыт Кыштымской, Чернобыльской и Фукусимской аварий показывает, что оценка состояния
отдельных сред планируется и реализуется без согласования и координации. Как следствие, карто-
графические сетки, масштабы и интегральные результаты трудно совместить в пространстве и вре-
мени, значительно увеличивается неопределенность оценок и планирования контрмер на загрязнен-
ных территориях. Для повышения эффективности реагирования на аварию предложено сбор и подго-
товку картографической, статистической, радиоэкологической и другой информации, необходимой
для оценки обстановки и принятия решений, проводить превентивно, до аварии. Важно обеспечить
согласование пространственно-временного распределения характеристик для совмещения моделей
атмосферного распространения и миграции радионуклидов (РН) по цепи «почва – растения – живот-
ные – продукция - человек» и дозиметрических моделей. Входящие в уравнения миграции параметры
в виде коэффициентов и постоянных должны быть оценены для выделенных элементов ландшафта
контролируемой территории и введены в базы данных (БД).
Конечная задача такого подхода – выявить элементы территории и объекты, потенциально
опасные с точки зрения возможности производства продукции с превышением норматива на содер-
жание РН. Это позволит в короткие сроки после аварии ответить на основные вопросы - где, когда,
какие контрмеры необходимо применить для каждого ландшафтного комплекса. Для решения по-
ставленных задач разработаны концепция и алгоритм превентивной подготовки информации и ра-
диоэкологическая модель территории (РМТ).
Материал и методы исследования
В качестве полигона для отработки РМТ мы выбрали часть территории Украины, на которой
размещены Чернобыльская (ЧАЭС) и Ровенская (РАЭС) электростанции. Мощность и высота выбро-
са радиоактивных веществ при аварии на ЧАЭС привели к загрязнению только в Украине территории
© Б. С. Пристер, Е. К. Гаргер, Н. Н. Талерко, В. Д. Виноградская, Т. Д. Лев , 2015
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 55
53454 км2 с уровнем загрязнения выше 16,5 кБк·м-2 137Cs с населением 2,291 млн человек, проживаю-
щих в 2293 населенных пунктах [2, 3]. Отличительной чертой загрязненной территории при аварии
на ЧАЭС стало многообразие ландшафтно-экологических условий. Западный радиоактивный след
пересек бассейн р. Припять, который включает бассейны притоков рек Днепр и Припять 2 - 4-го по-
рядков, представленных разными типами почв (рис. 1).
а
б
Рис. 1. Сечение рельефа по направлению от РАЭС к ЧАЭС в пределах бассейна р. Припять (а)
и профиль этого сечения (б).
Это обусловило чередование однотипных элементов ландшафта и почв вдоль направления
следа. В этом случае две соседние малоудаленные точки мониторинга могут принадлежать к разным
бассейнам и элементам ландшафта, что должна учитывать система мониторинга. Основным методом
превентивной оценки радиационной обстановки на следе аварийного выброса выбран метод модели-
рования с использованием ГИС-технологий.
Результаты исследований
Результаты исследований 1986 – 2004 гг.
Результаты контроля концентрации 137Cs в молоке коров на территории следа от аварии на
ЧАЭС показали, что она изменялась в пределах двух порядков величин и характеризовалась очень
неоднородным пространственным распределением и отсутствием уменьшения концентрации от эпи-
центра к периферии следа [3]. Максимальные концентрации 137Cs в молоке коров наблюдали в хо-
зяйствах Ровенской и Волынской областей на удалении 300 км и более, где основным кормом для
коров были сено и зеленая масса природных и сеяных трав, выращиваемых на торфяных заболочен-
ных и осушенных органогенных почвах. Основным продуктом, создающим дозу облучения для чело-
века, на протяжении всего периода после аварии было и остается молоко коров [4].
Для стандартизации и унификации оценок доз, поглощенных жителями населенных пунктов,
на всей загрязненной территории Украины реализована большая программа общегосударственной
дозиметрической паспортизации, в которой приняли участие многие научные организации, местные
органы власти, санитарно-эпидемиологические лаборатории. Оценка доз проведена Научным цен-
тром радиационной медицины АМН Украины. Дозу внешнего облучения рассчитывали по средней
Б. С. ПРИСТЕР, Е. К. ГАРГЕР, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 56
плотности загрязнения территории населенного пункта 137Cs, дозу внутреннего облучения - по дан-
ным измерения содержания 137Cs не менее чем в 10 пробах молока и 10 пробах картофеля в каждом
пункте [4].
Величина дозы внутреннего облучения Dint в населенных пунктах в непосредственной близо-
сти от источника выброса была ниже по сравнению с удаленными более чем на 300 км вдоль оси за-
падного следа от ЧАЭС до границы с Польшей. Объяснение этому дают данные измерений коэффи-
циентов пропорциональности между концентрацией 137Cs в молоке и плотностью загрязнения тор-
фяных и кислых минеральных почв под лесом. Они составляли 2,5 – 5,4 Бк·л-1/кБк·м-2 (Ровенская и
Волынская области), что на порядок величин больше значений для агроландшафтов на дерново-
подзолистых почвах Киевской и Черниговской областей - 0,24 Бк·л-1/кБк·м-2 [5].
На торфяных и кислых почвах содержание 137Cs в молоке превышало норматив при низкой
плотности загрязнения 0,5 – 1,1 кБк·м-2. Очевидно, такие ландшафты могут быть названы крити-
ческими, определяющими радиационную обстановку. Недооценка роли критических ландшафтов в
формировании Dint привела к тому, что контрмеры в Волынской и Ровенской областях стали прово-
диться только с 1988 г. В то же время даже через 30 лет после аварии на ЧАЭС содержание 137Cs в
молоке примерно в 30 населенных пунктах зоны избыточного увлажнения Полесья достигает 400 –
600 Бк·л-1.
Приведенные факты показывают необходимость учета таких характеристик, как тип ланд-
шафта и почвы, в формировании и пространственном распределении дозы Dint и разработке методов
интеграции этих характеристик.
Роль ландшафта в формировании радиационной обстановки
В результате многолетнего мониторинга растениеводства после аварии на ЧАЭС сформу-
лированы основные закономерности миграции радионуклидов в системе «почва – растение». Разра-
ботана модель, которая описывает временной ход накопления РН растениями и зависимость коэффи-
циента перехода в растения TF от свойств почвы и особенностей растений [6].
В первый год после аварии концентрация РН в растениях обусловлена преимущественно
аэральным путем поступления. В табл. 1 представлены значения коэффициентов перехода TF(t = 0)
на 1986 г., которые получены экстраполяцией тренда за весь период наблюдений. Концентрация 137Cs
в растительной продукции может изменяться от 10 до 30 раз для одной культуры на разных почвах,
для разных культур на почве одного типа до 15 - 33 раз при равной плотности выпадений. Dint в зна-
чительной мере определяется составом рациона и размещением культур на территории. Обращают
внимание очень высокие значения TF для трав из природных ландшафтов: они в 2,2 – 5,0 раз выше,
чем для сеяных трав.
Таблица 1. Значения усредненных по группам культур экстраполированных на момент выпадения
коэффициентов перехода 137Cs TF(0), кг-1·м2 10-3 (± 25%) [6]
Группа культур
Тип почвы
Торфяно-
болотная
Дерново-
подзолистая
Серая лесная Чернозем
Естественные травы 223 29 10 -
Сеяные злаковые травы 95 5,8 4,9 3,3
Кормовые:
клевер, люцерна, кукуруза
39 3,8 1,9 1,7
Овощные:
капуста, томат, огурец
- 2,9 2,0 1,2
Клубни, корнеплоды:
лук, свекла, картофель
10 1,6 0,63 0,60
Зерновые:
озимая пшеница, ячмень, рожь
7,3 0,89 0,66 0,36
Кратность различий 31 38 20 16
Был разработан и запатентован метод комплексной оценки агрохимических свойств почвы –
комплексная оценка свойств почвы (КОСП) или Sef [7]. КОСП основана на представлении почвы в
виде трехфазной системы, основными характеристиками которой являются рН почвенного раствора
(жидкая фаза), содержание органического вещества (ОВ) и сумма поглощенных оснований (СПО).
Установлена количественная связь параметров разработанной кинетической модели поведения ради-
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 57
онуклидов в системе «почва - растение» TF и скоростей сорбции-десорбции с Sef.
Динамика поведения РН в цепи «почва – растение» определяет динамику РН в молоке и мясе
животных, причем важная роль ландшафта проявляется и в цепи «корм – продукты животноводства».
Так, концентрация 137Cs в молоке от стада коров предприятия «Хлебороб» с. Миляч Дубровицкого
района Ровенской области, как и в траве, снижается во времени по экспоненте. Однако ежегодно
наблюдается значительный (до трех раз) подъем концентрации нуклида в молоке в период перевода
животных со стойлового содержания на пастбище, где зеленая масса природных трав составляет око-
ло 90 % их рациона [5].
Очевидно, при районировании территории для создания РМТ основные характеристики тер-
ритории – место в ландшафте, тип ландшафта, степень увлажнения почвы и ее свойства – должны
быть дискретно оценены отнесением к одному из типов в соответствии с классификацией. Использо-
вание Sef позволяет количественно учесть свойства почвы в накоплении РН растениями. В этом слу-
чае для каждого элемента территории следует внести в БД значения агрохимических свойств почвы
рН, СПО и ОВ или комплексную оценку свойств Sef.
Ландшафты (леса, природные лугово-пастбищные угодья, севообороты), продукция из кото-
рых при одинаковых значениях плотности радиоактивного загрязнения характеризуется существенно
более высокими коэффициентами перехода РН из почвы в растительность TF, и, как следствие, более
высокой концентрацией РН в продукции по сравнению с другими с такой же плотностью загрязнения
почвы, мы называем потенциально критическими. Критическими могут быть также типы почвы, ви-
ды растений и животных. Радиоэкологические характеристики элементарных ландшафтов в значи-
тельной мере определяются их местом в бассейне, которое определяет тип почвы и системы земле-
пользования, адаптированной к экологическим условиям. Ярким примером являются пойменные
ландшафты, которые, как правило, используются для выпаса коров и заготовки сена.
На примере бассейна р. Горбах показано, что вклад в Dint населения при равной плотности за-
грязнения территории в среднем составляет: пойменные ландшафты на критических торфяно-
болотных, дерновых и луговых типах почвы с луговой и пастбищной растительностью - около 80 %;
склоновые элементы с частично увлажненными и оглеенными типами минеральных почв – в преде-
лах 5 - 15 %; водораздельные части - до 5 %.
Для исследованной территории прогноз и мониторинг должны приоритетно проводиться на
территориях, на которых формируется большая часть дозы облучения человека, в случае Украинско-
го Полесья - на пойме, представленной торфяными переувлажненными почвами.
Плотность загрязнения почвы не может быть единственным критерием опасности радиацион-
ной обстановки: ведущую роль играют тип ландшафта, тип почвы и место ее в ландшафте, система
землепользования, способ содержания животных, и другие факторы. Влияние этих особенностей
проявляется на всех трофических уровнях, поэтому необходим универсальный принцип деления тер-
ритории.
Ландшафтно-бассейновый принцип районирования территории
Впервые радиоэкологическое районирование территории мы применили при разработке си-
стемы мониторинга зоны наблюдения ЧАЭС в 1984 – 1986 гг. [8, 9]. В основу был положен ланд-
шафтно-бассейновый принцип, при котором бассейн рассматривается как устойчивая геосистема,
объединяющая выстроенные в четкой иерархии в соответствии с порядком водосборов внутри бас-
сейна системообразующими потоками вещества [10]. Бассейн является первичной, объективно суще-
ствующей структурной единицей территории, характеристиками которой служат тип почвы, тип
ландшафта и тип подстилающей поверхности. Эти три экологических фактора, которые позволяют
учесть влияние ландшафтно-геохимических условий местности на процессы осаждения РН на под-
стилающую поверхность и на растения, миграцию их в системе «почва - растение» и формирование
дозы облучения населения при поступлении РН в организм животных и человека.
Использование топографических карт разного масштаба позволяет объединять бассейны на
одной картографической основе. На всех уровнях масштаба соблюдается кодификация бассейнов и
экологических характеристик в порядке соподчинения ландшафтов. Выбор природных факторов,
определяющих экологические характеристики территории, базируется на анализе материалов ком-
плексных тематических карт, где дифференцированно показаны особенности рельефа, использования
земли (landuse) и тип ландшафта (landscape), тип преобладающей почвы (SoilGroup) и растительно-
сти, в рамках бассейна. При анализе и выборе приоритетов также учитываются плотность населения
в рамках бассейна (population density) и перепад высот местности в рамках бассейна (еlevation).
Б. С. ПРИСТЕР, Е. К. ГАРГЕР, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 58
Для радиоэкологического районирования использованы разные пространственные масштабы
(государственный уровень М 1:3500000, региональный уровень М 1:200000, локальный уровень
М 1:100000/10000), что позволяет детализировать и увеличивать число участвующих экологических
факторов. Общая система координат позволяет также объединить на одной картографической основе
все 3 уровня масштаба.
Рассмотрим основные принципы районирования на примере полигона. Выделение границ
бассейнов водотоков проводится по максимальным значениям высоты рельефа относительно вы-
бранного водотока. В пределах водосборного бассейна выделяют элементарные ландшафты. Для
комплексного радиоэкологического районирования территории целесообразно использовать геохи-
мическую классификацию элементарных ландшафтов М. А. Глазовской [10], в основу которой поло-
жена сопряженность групп элементарных ландшафтов по стоку. Каждый из типов элементарных
ландшафтов характеризуется определенным местоположением в бассейне, условиями увлажнения,
типом почвы и растительным покровом. В табл. 2 приведена краткая характеристика основных типов
элементарных ландшафтов полигона РАЭС – ЧАЭС.
Таблица 2. Характеристики основных типов элементарных ландшафтов полигона
Тип элементар-
ного ландшафта
Место-
положение
в бассейне
Условия
увлажнения
Типы почв Растительный
покров
Главные
миграцион-
ные процессы
Элювиальный
водоразделы,
надпойменные
террасы
суходолы
нормальные с
глубоким зале-
ганием под-
почвенных вод
дерново-
подзолистые,
дерновые песчаные
и супесчаные, чер-
ноземы оподзолен-
ные, светло-серые
лесные
лес, полевые
культуры
поверхност-
ный смыв
(вынос)
Транс-
элювиальный,
направленный
по стоку
склоны
коротко затоп-
ляемые луга
избыточного
увлажнения
дерново-
подзолистые, дерно-
вые суглинистые
полевые
культуры
транзит
средне
затопляемые
влажные
поймы
дерновые
оглеенные,
темно-серые, торфя-
но-глеевые
полевые куль-
туры, луговая,
пастбищная
растительность
Супер-
аквальный,
наиболее низ-
кие местополо-
жения
низкие
террасы
и поймы
затопляемые
низкие
поймы
алювиально-
луговые, дерновые
оглеенные, торфяно-
болотные
луговая,
пастбищная
растительность
аккумуляция
Выделенные элементы территории являются структурными единицами радиоэкологического
районирования, в пределах которых при радиоактивном загрязнении определенным нуклидом радиа-
ционная обстановка может быть оценена в соответствии с их радиоэкологическими характеристика-
ми. Районирование проводится последовательно на государственном, региональном и локальном
уровнях масштаба с разной степенью детализации признаков.
На 1-м этапе районирования создаем карты бассейнов, рельефа тестируемой территории с ха-
рактеристикой склонов на основе данных SRTM Ver. 4.1, карты Grid с шагом сетки 2 × 2 км геодези-
ческой системы координат проекции Пулково, 1942. Делим территорию на элементарные радиоэко-
логические единицы. На локальном масштабе шаг сетки изменяют до 0,25 × 0,25 км.
На 2-м этапе создаем тематические картографические слои - реки, населенные пункты и т.п.
Создаются карты почв, агрохимических свойств (или карты Sef), типов подстилающей поверхности
(включает показатели землепользование, растительный покров, «параметр шероховатости»). Базовой
картой является «Карта параметра шероховатости для 4-х времен года и рельефа» для ячеек регуляр-
ной сетки 2 × 2 км, покрывающей тестовую территорию РАЭС - ЧАЭС. Затем выполняется группи-
ровка и классификация признаков, устанавливается иерархия по радиоэкологической критичности.
3-й этап - создание базовой карты путем пересечения с слоем Grid. Проводят редактирование
(экспертизу) комплексного покрытия - проверку вероятности существования выделенных комбина-
ций слоев; уточнение и корректирование с привлечением дополнительной информации.
4-й этап - выделение районов и создание карты районирования. Районам присваивают ком-
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 59
плексные коды в последовательности: код бассейна, код элемента ландшафта, код почвы, код культу-
ры. Для прогноза радиационной обстановки необходимы классификаторы объектов.
Контуры тематических объектов (районов), выделяемых в различных информационных слоях,
могут не совпадать в пространстве, согласование их границ выполняют на стадии редактирования
карт. При создании модели применяется сеточный подход. Сетка Grid соответствует требованиям
модели по всем информационным компонентам с учетом масштаба решаемых задач. Это обеспечива-
ет согласованность входных и выходных параметров, универсальность модели по единицам измере-
ний, по пространству, по времени и т.д. Комплексная радиоэкологическая карта для конкретной ава-
рии строится из сценарных карт (сценарных по сезонам и т.п.) отдельных информационных слоев.
Районирование предусматривает присвоение территориальным объектам радиоэкологических пара-
метров и создание баз данных параметров по комплексным кодам, таких как параметры шероховато-
сти подстилающей поверхности, коэффициенты пропорциональности и периоды полупотерь для
аэрального загрязнения, коэффициенты перехода радионуклидов из почвы в растения и т.п. Степень
детализации и группировка признаков должны быть выбраны оптимально, так как учет всего много-
образия типов и отличий почвы, представленных в картографических материалах различного мас-
штаба, в Украине, как и в других странах, очень трудоемкий и длительный процесс и его следует све-
сти к выделению основных групп почв. Данные табл. 1 показывают, что размах величин TF и Sef в
интервале минеральных почв составляет 3-4 раза. На общегосударственном и региональном уровнях
тип почвы оценивается качественно в виде топологического названия группы почв, которые содер-
жатся в легенде почвенных карт.
Для полигона все типы почв на общегосударственном (М 1:1430000) и региональном (М
1:200000) уровнях (61 для М1:1300000) объединены в 6 групп, которые согласованы с современной
системой классификации почв ФАО/WRB: Podzoluvizols, Greyzems, Chernozems, Histosols, Gleysols,
Fluvisols [11]. Мы рекомендуем при районировании территории придерживаться такого подхода.
Параметры “тип землепользования” и “наиболее распространенный вид растительности” ана-
логично сгруппированы для полигона на общегосударственном уровне в 5, региональном в 7 и ло-
кальном в 10 групп. Оперативно уточнить приоритетные объекты прогноза и мониторинга и вынести
информацию на местность помогают космические снимки. Для выделенных районов значения плот-
ности выпадений радионуклидов, комплексную оценку свойств почвы, дозы облучения человека и
других характеристик определяем проведением прогнозных расчетов или путем мониторинга для то-
чек с координатами Хi и Уi. Эти значения распространяем на площадь ячейки сетки карты покрытия.
Название группы почв содержит только название типа почвы без детализации свойств, кото-
рые напрямую не используются для численного прогноза. Предложено проводить экспертную оценку
степени критичности выделенных групп почв. В случае Полесского полигона, характеризующегося
значительной пестротой почвенного покрова, мы применили шкалу из 7 разностей, которым в леген-
де карты присваивается номер от 01 до 07 в порядке убывания их критичности, который представляет
собой оценку критичности в баллах. Диапазон значений критичности определяется в зависимости от
необходимой точности оценки концентрации РН в продуктах и набора контрмер. Особое внимание
должно быть сосредоточено на объектах, которые являются комплексами различных типов почвы.
Например, в случае полигона установлено, что наиболее «критическими» при формировании радиа-
ционной ситуации на территории полигона будут органические торфяно-болотистые почвы; все
грунтовые комплексы, включающие этот тип, необходимо детально проанализировать. Даже при ма-
лом вкладе критических почв в суммарную площадь на уровне государственного масштаба, на уров-
нях регионального и, особенно, локального масштабов роль критической компоненты может оказать-
ся значимой, а то и определяющей.
К группе высокой критичности отнесены также комплексы дерново-подзолистых почв с дер-
новыми почвами, на которых возможно размещение «критических» пастбищных угодий. К каждому
из названий группы почв приписан номер (бал критичности) типа почвы в легенде карты. Выделен-
ные названия групп почв приведены в соответствии с названием почв по номенклатуре ФАО -
ЮНЕСКО (1997) [11], что дает возможность адаптировать методологию к территориям за пределами
Украины. Всего на территории полигона площадью более 1500 км2 выделено около 250 районов, что
следует признать приемлемым для проведения мониторинга.
Оценка степени критичности выделенных районов
Радиационная обстановка на территории, потенциальной в случае аварии, исследуется после-
довательным наложением гипотетических радиоактивных следов, рассчитанных по различным сце-
Б. С. ПРИСТЕР, Е. К. ГАРГЕР, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 60
нариям аварий, на тематические карты разных информационных слоев (ландшафт, почва, растения,
рационы и т.п.) и карту комплексного районирования. Все информационные слои переводят в форму
электронных карт, находят их суперпозицию, которая характеризует потенциальную опасность за-
грязнения районов. Мы получаем возможность не после аварии, но задолго до нее построить карты
формирования доз в случае загрязнения территории при реализации разных сценариев тяжелых ава-
рий.
Районы и элементы территории, продукция из которых при равной плотности выпадений бу-
дет наиболее загрязненной, являются потенциально критическими и это определяет приоритетность и
объем мониторинговых исследований. Для оценки степени критичности выделенных районов пред-
ложено использовать метод экспертных оценок с группировкой параметров и учетом весовых коэф-
фициентов, расчет которых проводится после ранжирования факторов в порядке приоритетности: вид
землепользования, тип почвы, вид культуры.
Прогноз пространственного распределения радиоактивных выпадений
и загрязнения растений
Для прогноза пространственного распределения выпадений 131I, 137Cs, 90Sr разработана ме-
зомасштабная лагранжево-эйлерова модель LEDI [12], которая учитывает нестационарность источни-
ка выбросов и метеоусловий, неоднородность подстилающей поверхности. Модель рассчитывает
объемную концентрацию РН в воздухе, плотность их выпадений, дозы внешнего облучения и внут-
реннего облучения за счет ингаляции РН. Результаты расчетов могут быть представлены в узлах ре-
гулярной сетки и по площади в пределах выделенных участков (населенные пункты, территории
сельскохозяйственного производства, водоемы и др.). Это позволяет объединить их с экологическими
моделями, которые рассчитывают последующую миграцию РН по пищевым цепям в рамках исполь-
зуемого ландшафтного подхода. Модель использует модель погоды WRF и превентивно подготов-
ленные карты шероховатости почвенно-растительного покрова, влияющей на скорость осаждения
аэрозоля. С помощью данной модели успешно реконструирована динамика формирования полей ра-
диоактивного загрязнения 137Cs, 131I, 132Te + 132I и 133I в Украине, Беларуси и России после Чернобыль-
ской аварии.
Прогноз аэрального загрязнения растительности. Для прогноза внекорневого загрязнения
растительности 131I, 137Cs наиболее часто используют модели, основанные на обобщении литератур-
ных данных о различных стадиях этого процесса [13]. Мы использовали экспериментально обосно-
ванную нами модель AeralРlant [14]. Величина задерживания РН из выпадений (% от выпавшего на
единицу площади количества) пропорциональна запасу биомассы в момент выпадений, который
определяется в данный момент времени ландшафтными условиями, поэтому концентрация РН в био-
массе при этом не меняется. Модель адекватно описывает быстрое самоочищение биомассы расте-
ний, что подтверждает правильность рекомендаций о запрещении выпаса и потребления молока на
протяжении первых 7 – 10 сут после выпадений. Эти закономерности относятся и к загрязнению про-
дукции зеленных овощей. Для прогноза аэрального загрязнения товарной части сельскохозяйствен-
ной продукции (зерно, плоды овощей, корнеплоды, клубни) и оценки радиоэкологической критично-
сти в БД вводится вид сельскохозяйственной культуры с соответствующим коэффициентом пропор-
циональности КП. Величина КП для продуктивных органов определяется метаболическими процес-
сами в растении и сильно зависит от химических свойств РН и фазы развития растений в момент вы-
падений. Модель хорошо описывает динамику аэрального загрязнения растений при авариях на
ЧАЭС и АЭС «Фукусима-1» [18].
Прогноз внекорневого загрязнения растений выполняется путем пересечения следа от выбро-
са по конкретному сценарию с картой слоя «землепользование», на которой указано расположение
сенокосов, выпасов, зеленых кормов для животных и овощей (салаты, шпинат, зеленные культуры).
Для унификации сценариев аэрального загрязнения растительности по литературным источникам
проанализированы сроки прохождения фенологических фаз основными культурами, которые ведут
отсчет от начала года.
На этапе превентивной подготовки составляют, периодически обновляют и вводят в БД карты
размещения пастбищ и сенокосов, овощных культур, космические снимки. Для каждого сценария
выброса выделяют критические по аэральному загрязнению ландшафты как приоритеты уточнения
прогноза и контрмер быстрого реагирования для вероятных реализаций аварийных ситуаций, что
позволяет соблюсти приоритет в проведении прогноза, мониторинга и контроля обстановки. Прогноз
аэрального загрязнения продукции по пространству (агроландшафт, луговые травы, травы в лесу) и
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 61
по населенным пунктам (продукция, выращиваемая на огородах в населенном пункте) сделан с ис-
пользованием осредненных данных по осаждению радионуклидов по зонам загрязнения и по видам
групп почв в рамках бассейнов рек (рис. 2). Сравнение рассчитанного предела с фактическим уров-
нем позволяет безотлагательно принять решение о необходимости проведения контрмер. Алгоритм
проведения оценки аэрального загрязнения растительности включает в себя проведение зонирования
по результатам прогноза загрязнения тестовой территории в соответствии с значениями допустимых
уровней вмешательства ДУВ1-ДУВ3 по мощности внешней дозы (мкЗв·ч-1) в результате аварийного
выброса [15].
Рис. 2. Удельная активность 137Cs в сельскохозяйственной продукции (аэральное загрязнение) по пространству
вследствие гипотетического выброса на РАЭС, кБк·кг-1
Прогноз корневого поступления 137Cs и 90Sr в растения. Используется кинетическая модель
(SoilPlant), отличающаяся комплексной оценкой агрохимических свойств почвы Sef и аналитическим
описанием зависимости TF и скорости фиксации РН от свойств почвы [7]. Представление результа-
тов прогноза и оценки радиационной обстановки и принятия решений на примере территории бас-
сейна р. Горбах (приток р. Стырь в 10-километровой зоне РАЭС) схематически показано на рис. 3.
Рис. 3. Оценка удельной активности 137Cs в сельскохозяйственной продукции (аэральное загрязнение)
по пространству и населенным пунктам относительно ДУВ-6 = 2 000 Бк·кг-1(1-й сценарий аварии).
Расчет по комплексной радиоэкологической модели позволяет получить картину распределе-
ния концентрации РН в продукции по полям севооборотов, природным угодьям, элементам ландшаф-
та и другим объектам районирования, и принять обоснованные решения, в том числе определить
Б. С. ПРИСТЕР, Е. К. ГАРГЕР, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 62
приоритет оперативного мониторинга. Представление результатов прогноза и оценки радиационной
обстановки и принятия решений на примере территории бассейна р. Горбах схематически показано
на рис. 3. Разной штриховкой обозначены севообороты и элементы ландшафта, на которых концен-
трация 137Cs представлена в значениях кратности по отношения к допустимым уровням Украины
ДР-2006 [16]. Такая форма позволяет быстро оценить возможность производства разных культур на
конкретных угодьях и принять решение о необходимости применении контрмер.
Верификация прогноза и проблемы организации мониторинга
Карта районирования полигона по степени критичности при загрязнении почвы 137Cs пред-
ставлена на рис. 4. Районы объединены в три группы критичности. Средние по населенным пунктам
дозы по данным паспортизации нанесены в виде точек разной формы. Анализ показывает, что абсо-
лютное большинство населенных пунктов с наиболее высокими дозами внутреннего облучения рас-
положены в границах группы почв высокой критичности. Населенные пункты с Dint < 0,5 мЗв·год-1
расположены на территории, представленной группой почв низкой критичности. Избранная методика
оценки потенциальной критичности почв отражает реальную степень радиационной опасности при
загрязнении территории, что можно видеть на рис. 4. Некоторые населенные пункты расположены на
границе групп с разной критичностью почв и, как правило, пастбища расположены в зоне повышен-
ной критичности, что приводит к повышенному уровню загрязнения молока и, соответственно, зна-
чению Dint.
Почвы: Дозы:
Рис. 4. Средние по населенным пунктам значения доз (мЗв·год-1) [17] в случае равной плотности загрязнения
после аварии на ЧАЭС в 1997 г. на карте критичности радиоэкологических районов государственного уровня.
Мониторинг территорий сельскохозяйственного производства и контроль радиоактивного за-
грязнения сельскохозяйственной продукции представляются наиболее важными задачами. Опыт
прошлых радиационных аварий показывает, что уровни загрязнения продукции сельского хозяйства
и связанные с ними дозы облучения населения могут иметь очень большую вариабельность в преде-
лах радиоактивно загрязненных территорий. Это связано с пространственной неоднородностью поля
радиоактивного загрязнения территории и в значительной (иногда даже в большей) мере с разнообра-
зием экологических характеристик, определяющих миграцию радионуклидов в системе «почва - рас-
тение – животное – продукция сельского хозяйства» и влияющих на формирование дозы облучения
населения. Совместное влияние всех указанных факторов может привести к формированию „пятни-
стой” структуры полей радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции и природных
трав. Пространственный масштаб таких пятен повышенного загрязнения урожая растений может из-
меняться от размеров отдельных полей или ферм (хозяйств) до участков площадью в десятки квад-
ратных километров.
Прогноз дает ожидаемое значение параметра в точке, а мониторинг - реально наблюдаемое
значение. Мониторинг должен обеспечить получение информации о фактической реализации синоп-
тического, радиационного, хозяйственного, фенологического и других сценариев. Приоритетами мо-
ниторинга и контрмер являются территории, на которых концентрация РН в продукции приближает-
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 63
ся к значениям допустимых уровней вмешательства ДУВ или национальным пределам, и объекты, по
которым введены ограничения. При превышении норматива одновременно в нескольких продуктах
приоритет отдается тем, которые вносят больший вклад в дозу. При необходимости могут быть
включены территории, где наблюдается превышение норматива на загрязнение продукции растение-
водства или животноводства, которое может быть компенсировано проведением контрмер.
Перед проведением мониторинга должна быть проанализирована почвенная карта района
контроля, при наличии нескольких почвенных разностей методика отбора проб должна быть скор-
ректирована так, чтобы одна проба характеризовала площадь, представленную одним типом и разно-
стью почвы. Мониторингу должны быть подвергнуты виды культур и продукты животноводства, ко-
торые вносят основной вклад в дозу внутреннего облучения населения. Для каждой пары «культура –
почва» должны быть выбраны несколько участков со значительными (три - пять раз) различиями в
плотности загрязнения почвы.
Оценка отдельных характеристик каждого района (экологической координаты) достигается
при мониторинге путем отбора представительной пробы для каждого из объектов мониторинга с их
площади. Для обеспечения репрезентативности выборки из каждого элемента ландшафта отбирают
среднюю пробу из 25 отдельных образцов методом конверта. Места 25 индивидуальных проб распо-
ложены в центре и в углах большого конверте из 5 небольших конвертов правильной или неправиль-
ной формы, покрывающих всю площадь элемента. Такой метод обеспечивает погрешность ± 25 % и
сходимость в 80 % отборов проб с одного и того же участка. Индивидуальные пробы почвы и расте-
ний отбираются так, чтобы по возможности равномерно распределить их по площади контролируе-
мого элемента территории.
Выводы
1. Разработана методология радиоэкологического районирования загрязненной радиоактив-
ными выпадениями после тяжелой аварии на АЭС территории с использованием ландшафтно-
бассейнового принципа и ГИС-технологий.
2. Создана модель территории, таксономическими единицами которой являются элементы
ландшафта или объекты сельскохозяйственного землепользования, а характеристиками служат пара-
метры, необходимые для расчетов концентрации РН в продукции или поглощенных доз облучения
населения. Районирование и разработка радиоэкологической модели территории проводятся превен-
тивно, что позволяет до аварии оптимизировать схемы радиационного мониторинга и контроля про-
дукции, определить контрмеры, которые могут быть необходимы после аварии.
3. Разработана методология прогнозирования и оценки радиационной обстановки при загряз-
нении сельскохозяйственных территорий радиоактивными выпадениями, основанная на использова-
нии разработанных авторами моделей территории, атмосферного переноса и осаждения РН, аэраль-
ного и корневого путей поступления РН в растения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пристер Б. С., Ключников А. А., Шестопалов В. М., Кухарь В. П. Проблемы безопасности атомной энерге-
тики. Уроки Чернобыля: монография. – Чернобыль: Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины, 2013.
- 200 с.
2. Пристер Б.С., Алексахин Р.М. Проблемы радиационной безопасности населения – уроки Кыштымской и
Чернобыльской аварий. Опыт преодоления последствий техногенных аварий и развитие атомных техно-
логий: Материалы науч.-практ. конф., посвященной 50-летию аварии на ПО “Маяк”. – Челябинск, 2007. -
C. 68 - 93.
3. Пристер Б.С., Алексахин Р.М., Бебешко В.Г. и др. Чернобыльская катастрофа: эффективеость мер защиты
населения, опыт международного сотрудничества / Под ред. Б. С. Пристера. – К.: Энергетика и электрифи-
кация, 2007. – 100 с.
4. Радиационно-дозиметрическая паспортизация населенных пунктов территории Украины, подвергшихся
радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЕС, включая тиреодозиметрическую паспортиза-
цию (Методика-96). Инструктивно-методические указания / Под ред. И. А. Лихтарева. – К., 1996. – 74 с.
5. Prister B., Perepelyatnikov G., Alexakhin R. et al. The behaviour of radionuclides in natural and semi-natural envi-
ronments. - Luxemburg: Office for Official Publications of the European Communities, 1996. – 147 p.
6. Prister B.S., Baryakhtar V.G., Perepelyatnikova L.V. et al. Experimental Substantiation and Parameterization of
the Model Describing 137Cs and 90Sr Behavior in a Soil-Plant System // Environmental Science and Pollution Re-
search. - 2003. - Special Issue, No. 1. – P. 126 – 136.
7. Пристер Б.С., Бизольд Г., Девиль-Кавелин Ж. Способ комплексной оценки свойств почвы для прогнозиро-
Б. С. ПРИСТЕР, Е. К. ГАРГЕР, Н. Н. ТАЛЕРКО И ДР.
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 64
вания накопления радионуклидов растениями // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2003. – Т. 43,
№ 6. – С. 39 – 42.
8. Пристер Б.С. Методические рекомендации по проведению комплексного (радиоэкологического, химиче-
ского) мониторинга почв и ландшафтов в окрестностях АЭС. – Л.: Гидрометеоиздат. 1990. – С. 239 -249.
9. Пристер Б.С., Барбашов С. В., Виноградская В. Д., Тищенко О. Г. Комплексное радиоэкологическое райо-
нирование территории в целях усовершенствования систем контроля, мониторинга и аварийного реагиро-
вания в зонах влияния АЭС // Проблеми безпеки атомних електростанцій і Чорнобиля. – 2013. – Вип. 21. –
С. 74–81.
10. Глазовская М.А. О геохимических принципах классификации природних ландшафтов // Геохимия стезей и
пустынь. – М.: Географгиз, 1962.
11. Полупан М.І., Соловей В.Б., Величко В.А. Класифікація грунтів України / Під ред. М. І. Полупана. – К.: Аг-
рарна наука, 2005. – 300 с.
12. Talerko N. Mesoscale modelling of radioactive contamination formation in Ukraine caused by the Chernobyl
accident // Journal of Environmental Radioactivity. – 2005. - Vol. 78. - P. 311–329.
13. Miiller H. and Prohl G. ECOSYS-87: A dynamic model for assessing radiological consequences of nuclear acci-
dents // Health Physics. – March 1993. – Vol. 64, Nо. 3. - Р. 232 - 252.
14. Пристер Б.С. Закономерности внекорневого загрязнения растений радиоактивными выпадениями // Про-
блемы сельскохозяйственной радиоэкологии и радиобиологии при загрязнении окружающей среды моло-
дой смесью продуктов ядерного деления. – Чернобыль: ИПБ АЭС НАН Украины, 2008. - С. 49 - 93.
15. Критерии для использования при обеспечении готовности и реагирования в случае ядерной или радиоло-
гической аварийной ситуации. Руководство по безопасности. IAEA № GSG-2. 2012.
16. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів 137Cs і 90Sr у продуктах харчування та питній воді. Постанова Гол.
держ. лікаря України від 03.05.2006.
17. Загальнодержавна паспортизація населених пунктів України, які зазнали радіоактивного забруднення після
Чорнобильської аварії. Узагальнені дані за 2001 – 2004 р. / Під ред. І. А. Ліхтарьова. – К.: МОЗ України,
2007. - Зб. 10. – 62 с.
Б. С. Прістер, Є. К. Гаргер, М. М. Талерко, В. Д. Виноградська, Т. Д. Лев
Інститут проблем безпеки АЕС НАН України, вул. Лисогірська, 12, корп. 106, Київ, 03028, Україна
РАДІОЕКОЛОГІЧНЕ РАЙОНУВАННЯ ТА МОДЕЛЬ ТЕРИТОРІЇ ДЛЯ ЦІЛЕЙ МОНІТОРИНГУ
АГРОСФЕРИ ПІСЛЯ ВАЖКОЇ АВАРІЇ НА АЕС
Для підвищення ефективності захисту населення та сільськогосподарського виробництва від наслідків
важкої аварії запропоновано превентивно, до аварії, проводити збір та аналіз картографічної, статистичної, еко-
логічної та іншої інформації, необхідної для прогнозування та оцінки радіаційної обстановки. Розроблено мето-
дологію радіоекологічного районування території, забрудненої радіоактивними випадіннями з використанням
ландшафтно-басейнового принципу та ГІС-технологій. Розроблено модель території, таксономічними одини-
цями якої є елементи ландшафту або об'єкти сільськогосподарського землекористування, що дає змогу погоди-
ти просторово-часовий розподіл параметрів і поєднати моделі атмосферного розповсюдження та міграції радіо-
нуклідів по ланцюзі «грунт - рослини - тварини - продукція - людина». Для прогнозування радіаційної обстано-
вки на сліді аварійного викиду використано розроблені авторами моделі атмосферного переносу радіонуклідів,
аерального і кореневого забруднення рослин.
Ключові слова: важкі аварії на АЕС, радіоекологічна модель території, радіоекологічне районування те-
риторії, прогнозування радіаційної обстановки.
B. S. Prister, E. K. Garger, М. М. Talerko, V. D. Vinogradskaja, T. D. Lev
Institute for Problems of NPP safety of the NAS of Ukraine, Lysogirska, str., 12, building 106, Kyiv, 03028, Ukraine
RADIOECOLOGICAL ZONING OF TERRITORY AND MODEL OF TE RRITORY FOR MONITORING OF
AGROSSFIER AFTER HEAVY ACCIDENT AT THE NPP
To improve the effectiveness of responses to severe accident in the field of population and agricultural produc-
tion before the accident, proposed to prevent collect and analyze cartographic, statistical, environmental and others. The
information needed to predict and assess the radiological situation. The methodology of radio-ecological zoning of the
territory contaminated with radioactive fallout, using GIS technology, which was based on landscape-basin principle. A
model of the territory, taxonomic units which are elements of the landscape or objects of agricultural land use. The river
pond is a primary objective of the existing structural unit of the territory. The main characteristics are the type of soil,
the type of terrain and the type of underlying surface. The application model provides the coordination of spatial and
temporal distribution of characteristics, coupled models of atmospheric diffusion and migration of radionuclides on the
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ И МОДЕЛЬ ТЕРРИТОРИИ
________________________________________________________________________________________________________________________
ISSN 1813-3584 ПРОБЛЕМИ БЕЗПЕКИ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ І ЧОРНОБИЛЯ 2015 ВИП. 25 65
chain "soil - plants - animals - Products - man" and dosimetric models to determine countermeasures that may be neces-
sary after the accident. To forecast the radiation environment on the track used by the accidental release of the authors
developed a model of atmospheric transport of radionuclides, aeral and root of plant contamination.
Keywords: severe accident, radioecological model territory zoning, forecasting the radiation situation.
REFERENCES
1. Prister B.S., Kliuchnykov A.A., Shestopalov V.M., Kukhar V.P. Problems of nuclear energy safety. The lessons of
Chernobyl. – Chernobyl: Institute of safety problems of NPP, 2013. - 200 p. (Rus)
2. Prister B.S., Aleksahin R.М.. Problems of population radiation safety - Lessons Kyshtim and Chernobyl accidents.
Experience of overcoming the consequences of accidents and development of nuclear power technology. Materials
of scientific-practical conference dedicated to the 50th anniversary of the accident at the PA “Majak”. – Chel-
jabinsk, 2007. - P. 68 - 93. (Rus)
3. Prister B.S., Aleksahin R.М., Bebeshko V.G. et al. he Chernobyl catastrophe: Effectivness of population protection
measures, with international cooperation // Ed. academician UAAS B. S. Prister. – Кyiv: CsTI «Energetika & el-
ektrifikacsija», 2007. – 100 p. (Rus)
4. Radiation dosimetry certification of settlements in Ukraine, contaminated as a result of the accident at the Cherno-
byl nuclear power plant, including Thyroid-dosimetry certification (Technique-96). Instructions and guidelines /
Ed. I. А. Likhtarev. – Кyiv, 1996. – 74 p. (Rus)
5. Prister B., Perepelyatnikov G., Alexakhin R. et al. The behaviour of radionuclides in natural and semi-natural envi-
ronments. - Luxemburg: Office for Official Publications of the European Communities, 1996. – 147 p.
6. Prister B.S., Baryakhtar V.G., Perepelyatnikova L.V. et al. Experimental Substantiation and Parameterization of the
Model Describing 137Cs and 90Sr Behavior in a Soil-Plant System // Environmental Science and Pollution Research.
- 2003. - Special Issue, No. 1. – P. 126 – 136.
7. Prister B.S., Bizold G., Devil-Kavelin Zh. Way to a comprehensive assessment of soil properties to predict the radi-
onuclide accumulation by plants // Rad. biologija. Radioekologija. – 2003. – Vol. 43, № 6. – P. 39 – 42. (Rus)
8. Prister B.S. Guidelines for the complex (radioecological and chemical) monitoring of soils and landscape in the
surrounding area nuclear power plants. – Leningrad: Gidrometeoizdat, 1990. – P. 239 - 249. (Rus)
9. Prister B. S., Barbashev S. V., Vinogradskaja V. D., Tishchenko O. G. Complex radioecological zoning for purpose
of improvement control, monitoring and emergency response On the areas of NPP influence // Problemy bezpeky
atomnyh electrostantsiy i Chornobylya (Problems of Nuclear Power Plants' Safety and of Chornobyl). – 2013. –
Iss. 21. – P. 74–81. (Rus)
10. Glazovskaja М.А. About geochemical principles of classification of natural landscapes // Geochemistry of the
steppes and deserts. – Мoskva: Geografgis, 1962. – 187 p. (Rus)
11. Polupan M.I., Solovej V.B., Velichko V.A. Classification of soils in Ukraine. – Кyiv: Agrarna nauka, 2005. – 300 p.
(Ukr)
12. Talerko N. Mesoscale modelling of radioactive contamination formation in Ukraine caused by the Chernobyl
accident // Journal of Environmental Radioactivity. – 2005. - Vol. 78. - P. 311–329.
13. Miiller H. and Prohl G. ECOSYS-87: A dynamic model for assessing radiological consequences of nuclear acci-
dents // Health Physics. – March 1993. – Vol. 64, Nо. 3. - Р. 232 - 252.
14. Prister B. S. Problems of agricultural radioecology and Radiobiology at the pollution of the environment with a
mixture of young fission products. – Chernobyl: Institute of safety problems of NPP, 2008. – 318 p. (Rus)
15. Criteria to be used for preparedness and response in the event of a nuclear or radiological emergency. Safety Guid.
IAEA № GSG-2. 2012.
16. Acceptable levels of 137Cs and 90Sr in food and drinking water. Resolution of the Chief State Physician of Ukraine
from 03.05.2006. (Ukr)
17. National certification settlements of Ukraine which suffered from radioactive contamination after the Chernobyl
accident / Ed. I. А. Likhtarev. – Кyiv: Ministry of Health of Ukraine, 1997. - Iss. 7. – 62 p. (Ukr)
Надійшла 02.07.2015
Received 02.07.2015
|