УДК 539.16

Бекман И.Н., Федосеев В.М., Рязанцев Г.Б.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия

Волошин В.С.
Приазовский государственный технический университет, Украина

Кармаза В.С.
НПК «Азовский», Украина

Боев С.Е.
Азовский региональный научно-производственный центр экологических и медико-гигиенических проблем, Украина

Дерябина Г.Н.
ООО Радиологический центр «Стакс», Украина

РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ПОБЕРЕЖЬЕ АЗОВСКОГО МОРЯ. ПРОБЛЕМА «ЧЕРНЫХ ПЕСКОВ»

В ходе проведения анализа возможного влияния «черных песков» на экологию побережья Азовского моря проводились химические, минералогические и радиохимические тестовые испытания радиоактивных песков в пляжных зонах Таганрога, Мариуполя, Бердянска, Мелитополя и Керчи.

В 2008 г. исполнится 100 лет начала Радиевых экспедиций под руководством Владимира Ивановича Вернадского. Начиная с 1908 г., В.И. Вернадский постоянно проводил огромную работу по организации экспедиций и созданию лабораторной базы по поискам и изучению радиоактивных минералов. Он был одним из первых, кто понял огромную важность изучения радиоактивных процессов для всех сторон жизни общества. Практически все разделы радиогеологии и радиоэкологии, работы над которыми у нас были начаты по инициативе В.И.Вернадского, остаются актуальными и в наше время.

Из постоянной Радиевой экспедиции Академии наук в 1922 г. образовался Государственный Радиевый институт. Первые радиоэкологические исследования у нас были начаты под руководством и по инициативе В.И.Вернадского в 30-е гг. в Биогеохимической лаборатории (БИОГЕЛ), которая в дальнейшем была преобразована А.П.Виноградовым в Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского.

Ход исследований радиоактивных месторождений был отражен в «Трудах Радиевой экспедиции Академии наук», в основном это были экспедиции на Урал, в Предуралье, Байкал и Забайкалье, Ферганскую область и Кавказ, но В.И.Вернадский указывал на необходимость подобных исследований и в южных регионах, в особенности, на побережьях Черного и Азовского морей. Это направление исследований интересовало В.И.Вернадского давно, и уже в 1916 г. задача была поставлена Радиевой экспедицией, причем в 1917 г. по поручению Академии наук были сделаны первые работы в этом направлении.

Е.С. Бурксером, заведовавшим радиевой лабораторией Одесского отделения Технического общества, при поддержке, Академии наук, и местных научных организаций. Однако работа Е.С. Бурксера не успела развернутся в полном объеме и опубликована только отчасти.

В.И.Вернадский составил развернутую программу исследований в южных регионах, особый акцент был сделан на изучение явлений радиоактивности южного берега Крыма, он подчеркивал, что, несомненно, эти работы должны быть производимы различными специалистами, но они должны быть объединены единым руководством и должны быть организованы постоянные исследовательские станции.

Азовская научно-исследовательская станция (АНИС) - совместный проект Московского государственного университета и Приазовского государственного технического университета - в течение 10 лет проводит географические, геологические, гидрологические, медико-биологические и радиоэкологические исследовния на побережье Азовского и Черного морей. В процессе деятельности к АНИС присоединились Азовский региональный научно-производственный «Здрав-эко-центр», Морская гидрометеостанция г. Мариуполь, Мариупольская городская санитарно-эпидемиологическая станция, нпк «Азовский», ООО Радиологический Центр «Стакс».

Наиболее актуальными являются радиологические исследования, в частности, проблема так называемых «черных песков».

На побережье Азовского моря в ряде мест происходит накопление минералов, содержащих естественные радионуклиды (торий, уран и продукты их распада).

Внешне это проявляется в наличии на песчаных пляжах пятен и полос черного цвета (среди местного населения они известны как "черные пески"). В зонах накопления радионуклидов ионизирующее излучение может превышать нормальный фон в десятки раз. Так как, эти зоны расположены в местах массового отдыха, в том числе детского, то представляют несомненную опасность для людей. Кроме внешнего облучения повышенной опасностью является внутреннее облучение, обусловленное двумя компонентами:

• радиоактивными эманациями (радон, торон ) и продуктами их распада,

• мелкими, пылевидными частицами "черного песка", которые поднимаются сильными ветрами.

В этих местах очень часты сильные ветры, которые иногда принимают характер пыльных бурь и могут поднимать большие массы песка. Следует отметить, что внутреннее облучение может значительно превышать внешнее, так как при внутреннем облучении будет существенно проявляться альфа-составляющая излучения, биологическая эффективность которого несравненно выше.

Известно, что труднорастворимые соединения тория оказывают канцерогенное действие. Особо опасно комбинированное воздействие на организм урана и тория. Существует большая вероятность, что повышенная, по некоторым данным, онкологическая заболеваемость среди жителей побережья, особенно среди подростков, может быть связана с "черными песками". Имеются наблюдения о значительной онкоопасности действия на детей небольших, но достаточно часто повторяющихся доз облучения. Кроме того, возможно проявление комбинированного воздействия ультрафиолетового и радиационного облучения.

АНИС проводит статистический анализ онкозаболеваемости населения, в течение ряда лет изучаются вариации радиационного фона и климатических параметров на побережье.

Наличие "черных песков" не может быть причиной закрытия всего побережья для массового отдыха, так как они локализованы явно в определенных местах с характерной береговой линией, но совершенно очевидно, что они должны быть выявлены и взяты под строгий контроль с проведением защитных мероприятий.

В мире известны и другие морские побережья с наличием радиоактивных объектов (Индия, Бразилия и др.), но уникальность Азовского побережья не столько в существовании "черных песков", а в том, что здесь накладываются сразу несколько факторов: наличие радиоактивных песков, высокая плотность населения и отдыхающих, сухой сильный ветер. Отсутствие хотя бы одного из этих факторов снимало бы проблему или по крайней мере делало бы ее несущественной, но именно совместное их присутствие делает ситуацию чрезвычайно опасной и не имеющей аналогов.

Радиоактивные пески располагаются на песчаных пляжах в виде пятен или полос черного цвета. Они имеют разную площадь и протяженность ( от долей 1 кв.м до сотен кв.м). Толщина слоя от нескольких мм до нескольких см. Очень часто наблюдается чередование с обычными песками и ракушью( "слоеный пирог").Иногда в обнаженных береговых склонах наблюдаются пласты "черного песка" толщиной до 10-15 см и часто можно наблюдать чередование пластов.

От других темных объектов на берегу (грязевые наносы, перегнившие водоросли) их легко отличить по характерному металлическому блеску и высокой плотности.

Непосредственно на поверхности "черного песка" уровни радиации имеют значения в несколько сотен мкР/час, в зависимости от толщины слоя и степени обогащения радионуклидами, но уже в нескольких метрах от пятна на обычном пляжном песке принимают нормальные значения (15-20 мкР/час).

Основные точки замеров уровней: 1.-г.Таганрог, 2.-Беглицкая коса, 3.-р.Миус, 4.-п.Седов, 5.-г.Новоазовск, 6.-п.Самсоново, 7.-п.Бердянское-Сопино, 8.-п.Сопино, 9.-г.Мариуполь, п.Песчаный, 10.-п.Песчаный, лод. станция «Якорь», 11.-пляж «Комсомольский», 12.-п.Рыбачий, 13.-п.Мелекино, 14.-Белосарайская коса - п.Ялта, 15.-п.Юрьевка, 16.-п.Урзуф, 17.-п.Бабах-Тарама, 18.-п.Куликовский, 19.-г.Бердянск, основание Бердянской косы, 20.-начало косы, 21.-середина косы, 22.-оконечность косы, 23.-вершина косы, 24.-внутренняя сторона косы, 25.-клиф между косами, 26.-основание Обиточной косы, 27.-г.Приморск, 28.-начало косы, 29.-середина косы, 30.-оконечность косы, 31.-вершина косы,32.-Коса Федотова (пан.«Металлург»), 33.-п.Мироновка, 34.-п.Степановка, 35.-п.Кирилловка, 36. Арабатская стрелка, 37.-м.Казантип, 38.-г.Керчь, 39.-г.Феодосия, 40.-г.Севастополь.

Максимальные значения уровней радиации (мкР/час, приборы: СРП-62, РКСБ-104, АНРИ-01-02) наблюдаемые за период 1997 - 2004 г.г. отображены в таблице 1.

Обращают на себя внимание следующие факты: максимальные уровни радиации располагаются в основном 1) между г. Мариуполь и г. Бердянск, 2) у оснований кос, преимущественно на внешней морской стороне и значительно меньше на внутренней заливной стороне, 3) радиоактивные пески со временем могут несколько перемещаться, но в основном располагаются в определенных районах на побережье, 4) зачастую они образуются после сильных волнений или штормов, 5) сразу после образования они представляют четко ограниченные и контрастные фигуры (пятна и полосы) интенсивно черного цвета, а со временем перемешиваясь с обычным пляжным песком теряют границы и приобретают серый цвет разной интенсивности .

В целях анализа возможного влияния «черных» песков на экологическую обстановку на северном побережье Азовского моря, проведен химический, минералогический, гранулометрический и радиохимический анализ проб радиоактивных песков, отобранных на участке пляжа в районе городов Таганрог-Мариуполь-Бердянск-Мелитополь-Керчь. Химический анализ установил, что основными элементами песков являются кремний, железо и титан. Минералогический анализ показал наличие основных минералов: ильменит, гранат, монацит, апатит, рутил. Методом гамма-спектрометрии определено, что радиоактивными компонентами песков являются торий-232 (основной радиоактивный элемент), уран-238 и продукты их распада.

Подобные пляжные россыпи тяжелых, темных и радиоактивных минералов встречаются и в других странах Средиземноморского бассейна, а также в странах Балтии. Представляется необходимым широкая международная кооперация в изучении этого опасного экологического феномена. В частности, было бы полезным организовать многостороннюю Международную научно-исследовательскую станцию с участием всех заинтересованных стран.

Таблица 1.Максимальные уровни радиации, наблюдаемые за период 1997-2004 гг., в основных точках замеров

ЛИТЕРАТУРА

1. Вернадский В.И. // Труды по радиогеологии. - М.: Наука, 1997.

2. Бекман И.Н., Рязанцев Г.Б., Федосеев В.М., Кармаза В.С., Волошин В.С. // Монацитовый песок как компонент радиоэкологического риска северного побережья Азовского моря // Экологические системы и приборы. - 2005. - № 7

3. Кармаза В.С, Демченко В.И., Шварц Л.Н., Шевченко В.И. // О концепции эколого- технологических производств // Менеджер. - 2004. - №4(30)