Распределение 137Cs в поверхностном слое Черного моря летом 2017 года

И. И. Довгий1,✉, Д. А. Кременчуцкий1, Н. А. Бежин1, О. Н. Козловская1, В. В. Милютин2, Е. A. Козлитин2

1 Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

2 Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина Российской академии наук, Москва, Россия

✉ e-mail: dovhyi.illarion@yandex.ru

Аннотация

Цель. Целью настоящего исследования является изучение распределения 137Cs в прибрежной и глубоководной частях Черного моря. Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие научные задачи: выбор метода концентрирования 137Cs из проб морской воды, проведение отбора проб морской воды и концентрирование 137Cs, проведение измерений полученных проб, обсуждение полученных результатов и их соотнесение с имеющимися литературными данными.

Методы и результаты. В работе исследовано распределение 137Cs в прибрежной и глубоководной частях Черного моря. Представлены данные натурных наблюдений пространственно-временной изменчивости поля активности 137Cs в поверхностном слое вод Черного моря, полученные в ходе 95-го рейса научно-исследовательского судна «Профессор Водяницкий» (14 июня – 7 июля 2017 г.). На ряде станций были также получены данные о вертикальном распределении этого радионуклида в деятельном слое моря. Было отобрано и обработано 22 пробы морской воды на 11 станциях. Для извлечения 137Cs из морской воды впервые использован ферроцианидный сорбент марки ФСС, разработанный для селективного извлечения радионуклидов цезия (134Cs, 137Cs) из технологических растворов и радиоактивных сточных вод.

Выводы. Согласно полученным результатам, активность 137Cs изменялась по пространству в диапазоне 5,7–8,8 Бк/м3 и составляла в среднем 6,9 ± 0,2 Бк/м3. Вертикальное распределение 137Cs в пределах деятельного слоя моря однородное.

Ключевые слова

137Cs, Черное море, деятельный слой, пространственно-временная изменчивость, селективный сорбент

Благодарности

Исследование выполнено в рамках государственного задания № 0827-2020-0003 «Океанологические процессы», методические аспекты сорбции изучены при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-33-60007 (конкурс «Перспектива»).

Для цитирования

Распределение 137Cs в поверхностном слое Черного моря летом 2017 года / И. И. Довгий [и др.] // Морской гидрофизический журнал. 2020. Т. 36, № 2. С. 166–175. EDN EXRDOY. doi:10.22449/0233-7584-2020-2-166-175

Dovhyi, I.I., Kremenchutskii, D.A., Bezhin, N.A., Kozlovskaia, O.N., Milyutin, V.V. and Kozlitin, E.A., 2020. Distribution of 137Cs in the Surface Layer of the Black Sea in summer, 2017. Physical Oceanography, 27(2), pp. 152-160. doi:10.22449/1573-160X-2020-2-152-160

DOI

10.22449/0233-7584-2020-2-166-175

Список литературы

  1. Радиоэкологический отклик Черного моря на чернобыльскую аварию / Г. Г. Поликарпов [и др.]. Севастополь : ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. 667 с.
  2. Gulin S. B., Egorov V. N. Radioactive Tracers in the Black Sea: A Tool for Environmental Assessment and Ecological Regulation // Genetics, Evolution and Radiation / Eds. V. Korogodina, C. Mothersill, S. Inge-Vechtomov, C. Seymour. Cham : Springer, 2016. P. 303–313. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48838-7_25
  3. Mirzoeva N. Yu., Gulin S. B., Miroshnichenko O. N. Strontium and cesium radionuclides // The Black Sea System / Eds. A. P. Lisitsin. Moscow : Scientific World, 2018. P. 605–624. https://doi.org/10.29006/978-5-91522-473-4.2018.605
  4. 90Sr and 137Cs in the Black Sea after the Chernobyl NPP accident: inventories, balance and tracer applications / V. N. Egorov [et al.] // Journal of Environmental Radioactivity. 1999. Vol. 43, iss. 2. P. 137–155. https://doi.org/10.1016/S0265-931X(98)00088-5
  5. Secondary radioactive contamination of the Black Sea after Chernobyl accident: recent levels, pathways and trends / S. B. Gulin [et al.] // Journal of Environmental Radioactivity. 2013. Vol. 124. P. 50–56. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2013.04.001
  6. Deep-water profiling of 137Cs and 90Sr in the Black Sea: a further insight into dynamics of the post-Chernobyl radioactive contamination / S. B. Gulin [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2015. Vol. 304, iss. 2. P. 779–783. https://doi.org/10.1007/s10967-014-3848-9
  7. Determination of fission products and actinides in the Black Sea following the Chernobyl accident / K. O. Buesseler [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1990. Vol. 138, iss. 1. P. 33–47. https://doi.org/10.1007/BF02049345
  8. Buesseler K.O., Livingston H.D. Time-Series Profiles of 134Cs, 137Cs and 90Sr in the Black Sea // Sensitivity to Change: Black Sea, Baltic Sea and North Sea. NATO ASI Series (Series 2: Environment) / Eds. E. Özsoy, A. Mikaelyan. Dordrecht : Springer, 1997. Vol. 27. P. 239–251. https://doi.org/10.1007/978-94-011-5758-2_19
  9. Radioactive isotopes of caesium in the waters and near-water atmospheric layer of the Black Sea / V. N. Eremeev [et al.] // Soviet Journal of Physical Oceanography. 1991. Vol. 2, iss. 1. P. 57–64. https://doi.org/10.1007/BF02197418
  10. Evolution and fluxes of 137Cs in the Black Sea/Turkish Straits System/North Aegean Sea / R. Delfanti [et al.] // Journal of Marine Systems. 2014. Vol. 135. P. 117–123. https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2013.01.006
  11. The application of radiotracers to a study of Black Sea circulation: Validation of numerical simulations against observed weapons testing and Chernobyl 137Cs data / J. V. Staneva [et al.] // Journal of Geophysical Research. 1999. Vol. 104, iss. C5. P. 11099–11114. https://doi.org/10.1029/1998JC900121
  12. Transport and fate of 137Cs in the Mediterranean and Black Seas system during 1945–2020 period: A modelling study / R. Bezhenar [et al.] // Journal of Environmental Radioactivity. 2019. Vol. 208–209. A. 106023. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106023
  13. Mann D. R., Casso S. A. In situ chemisorption of radiocesium from seawater // Marine Chemistry. 1984. Vol. 14, iss. 1. P. 307–318. https://doi.org/10.1016/0304-4203(84)90027-6
  14. Lehto J., Hou X. Chemistry and analysis of radionuclides. Laboratory techniques and methodology. Weinheim : Wiley-VCH, 2011. 426 р.
  15. Šebesta F. Composite sorbents of inorganic ion-exchangers and polyacrylonitrile binding matrix. I. Methods of modification of properties of inorganic ion-exchangers for application in column packed beds // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 1997. Vol. 220, iss. 1. P. 77–88. https://doi.org/10.1007/BF02035352
  16. New applications of KNiFC-PAN resin for broad scale monitoring of radiocesium following the Fukushima Dai-ichi nuclear distaster / C. F. Breier [et al.] // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2016. Vol. 307, iss. 3. P. 2193–2200. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4421-x

Скачать статью в PDF-формате