ЕРН в морях и океанах - Подготовка проб воды и атмосферных осадков для инструментального гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа

Космогенные радионуклиды поступают в моря и океаны в основном из атмосферы и литосферы, частично могут образовываться в самой водной среде. Их среднее содержание находится на уровне 22110 Бк/м3 3Н, 7,4 Бк/м3 14С и 630 Бк/м3 7Ве.

Содержание 40К определяется преимущественно солевым составом морской воды и варьирует в пределах (8,911,8) Бк/м3.

Содержание 238U в океанских и морских водах варьирует в пределах 0,0473 Бк/м3. Уран поступил в морские воды главным образом в процессе выветривания горных пород, а также в результате стока воды с поверхности суши с обломочным и растворенным материалом. Вклад других источников поступления урана в моря и океаны (абразия берегов, с пылью, в т. ч. вулканической) значительно меньше и не играет решающей роли в геохимическом балансе урана (так же как и других ЕРН). Уран хорошо растворим в морской воде и его перенос в водной толще происходит под действием гидрологических факторов. При значительном времени пребывания в океане (5-105 лет) уран распределен в океане достаточно однородно как по глубине, так и по географическим координатам. Региональное различие находится в пределах 3143 Бк/м3 при среднем содержании 37 Бк/м3. Некоторые более существенные отклонения встречаются вблизи берегов (континентов) под влиянием речного стока и взмучивания прибрежных отложений. Во внутренних и замкнутых бассейнах содержание урана существенно зависит от климатических факторов. Так, в прибрежных водах Японии содержание урана снижено до 20-22 Бк/м3 под влиянием речных стоков, а в Балтийском море варьирует в пределах 618 Бк/м3 и коррелирует с соленостью воды (содержание урана растет с удалением от берегов), то есть проявляется тоже влияние речных стоков. Для Черного моря такого эффекта нет из-за того, что в речных водах содержание урана достаточно велико и среднее содержание урана в воде этого моря соответствует среднему для океана.

На содержание урана в замкнутом Каспийском море существенно влияет в целом засушливый климат - содержание урана доходит до 120 Бк/м3.

Содержание первых продуктов распада урана в морской воде близко к его содержанию: 234U - 46-48 Бк/м3, 234Th 40 Бк/м3, т. е. в пределах погрешности имеет место радиоактивное равновесие.

226Rа характеризуется высокой миграционной способностью в воде и вследствие этого его содержание в поверхностных водах морей и океанов относительно равномерно - (318 Бк/м3) при средних значениях 3,6 Бк/м3 и 5,7 Бк/м3 (по различным источникам данных). Исходя из химических свойств радия, можно считать, что его миграция в водной среде происходит главным образом в ионной форме.

Средние содержания 222Rn в водах океана по разным данным лежат в пределах 5,77,9 Бк/м3, что в общем соответствует содержанию материнского радионуклида 226Rа. Содержание других дочерних продуктов распада 226Rа также близки к его содержанию, но несколько ниже: 210Pb 0,45,0 Бк/м3 (среднее - 2,7 Бк/м3), 210Pо 0,193,7 Бк/м3 (среднее - 2,7 Бк/м3).

Содержание 232Th в морских и океанских водах варьирует в достаточно широких пределах - 0,0082 Бк/м3. Он поступает в воды океана как вследствие процессов выветривания, так и с обломочным материалом в стоках рек. Поведение в воде 232Th и других радионуклидов ряда тория (228Th, 230Th) резко отлично от поведения урана. Из-за склонности к гидролизу и адсорбции на взвешенных частицах и коллоидах радионуклиды тория имеют ограниченную миграционную способность и быстро быстро осаждаются из водной толщи на дно. Поступление его в океаны и моря с терригенным материалом и часто сохраняет эту форму вплоть до осаждения на дно. Следствием такого поведения радионуклидов тория является широкая вариация их содержания в водах морей и океанов: 0,0082 Бк/м3 232Th, 0,0070,12 Бк/м3 228Th, 0,0020,052 Бк/м3 230Th (последний принадлежит к цепочке распада 238U). Есть четкая зависимость содержания тория в воде по мере приближения к берегам из-за увеличения содержания тория в о взвешенном материале. Наиболее четко этот эффект проявляется в водах Азовского моря: у берегов содержание 232Th 0,9 Бк/м3, а вдали от берегов - 0,016 Бк/м3.

Содержания основных ЕРН в донных отложениях морей и океанов находятся в пределах 1236 Бк/кг 238U; 3400 Бк/кг 226Rа и 0,1716 Бк/кг 232Th. Обращает на себя внимание относительно большое содержание в осадках 226Rа и, особенно, 232Th по сравнению с их содержанием в воде: Бк/кг : Бк/м3 для 226Rа это соотношение 40, а для 232Th 4103 (для 238U это отношение 0,3).

Это естественным образом связано с известной способностью радия концентрироваться в известковых раковинах морских организмов и в водорослях и, соответственно, со значительным переносом его на дно. Для тория повышенная способность переноса на дно связана с его низкой растворимостью и связи его с терригенным (обломочным) материалом.

Похожие статьи




ЕРН в морях и океанах - Подготовка проб воды и атмосферных осадков для инструментального гамма-спектрометрического метода радионуклидного анализа

Предыдущая | Следующая