Introduction. There is evaluated the content of seventeen elements in local agricultural and natural foodstuffs of the 30-km zone of influence of the Beloyarsk NPP, located in the industrially developed area of the Sverdlovsk region. Materials and methods. The study was conducted in 2013 and 2019 in the private sector of 27 settlements, 20 collective farms and forests of the 30-km zone around the Beloyarsk NPP, and a cooling reservoir. In crop products (grain, potatoes, roots, vegetables), animal husbandry (milk, meat, poultry) and natural foods (mushrooms, berries, fish) the content of Pb, Zn, Cd, As, Hg, Mo, Cu, Ni, Co, Cr, Sb, Sr, Mn, V, W, Ba and Fe was estimated. Elements in the samples were detected by atomic absorption and plasma emission methods of analysis. The results obtained for the most toxic Pb, Cd, As and Hg were compared with sanitary-hygienic standards (SanPiN 2.3.2.1078-01). Results. The trend in the content of heavy metals and arsenic in local foodstuffs before and after the commissioning of the BN-800 reactor is presented. The types of foods with the maximum accumulation of pollutants are identified. In the majority of local foodstuffs in the vicinity of the Beloyarsk NPP there was shown no risk of exceeding the sanitary-hygienic standards for the content of the most toxic elements. An excess of SanPiN standards was noted for arsenic content in 10-30% of grain samples, for cadmium in 15-20% of wild berry samples. Limitations. The content of toxicants was assessed in the main groups of local agricultural and natural foods available during the sampling period, and expanding the list of analyzed products and the number of elements may be the subject of further research. Conclusion. The assessment of the safety of foodstuffs in the vicinity of the Beloyarsk NPP showed that the operation of the BN-600 and BN-800 reactors doesn’t significantly affect the increase in the content of toxic elements in locally produced foods, and the accumulation of pollutants in them is determined by long-term emissions of industrial enterprises of Sverdlovsk region.

Актуальность. Поступление в окружающую среду техногенных радионуклидов при эксплуатации АЭС может привести к их аккумуляции в отдельных звеньях трофической цепи, что повлияет на формирование дозовых нагрузок на население. Сельскохозяйственная продукция и местные продукты питания, производящиеся вблизи АЭС, являются одним из основных источников поступления радионуклидов в организм человека, проживающего в районе размещения атомной электростанции. Цель: оценка современной радиационной обстановки в районе Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» на основе созданной системы радиационно-экологического мониторинга аграрных экосистем. Объекты. Мониторинговые исследования аграрных экосистем проведены в 2013 и 2019 гг. в 30-км зоне вокруг радиационно-опасных объектов. На различном расстоянии и направлениях от них заложены контрольные участки на пашне – 15, лугопастбищных угодьях – 13 и огородах населенных пунктов – 13. На контрольных участках измеряли мощность дозы, отбирали пробы почв, продукции растениеводства, кормопроизводства и продуктов питания. Методы. Всего исследовано в 2013 г. – 137, в 2019 г. – 94 образца. В компонентах агроэкосистем оценивали содержание 40К, 226Ra, 232Th, 90Sr, 137Cs и 239,240Pu. В сельскохозяйственной и пищевой продукции дополнительно определяли 3H и 14C. Результаты. Показано, что содержание 90Sr в почве агроэкосистем в районе радиационно-опасных объектов составляет 4,3…7,2 Бк/кг, 137Cs варьирует в пределах 7,5…18,9 Бк/кг. Диапазон вариации содержания естественных радионуклидов составляет: для 40K 286…432 Бк/кг, для 226Ra 16,1…21,7 Бк/кг, для 232Th 20,1…25,5 Бк/кг. Среднее содержание 239,240Pu в почве агроэкосистем составило 0,13 Бк/кг при вариации 0,07…0,25 Бк/кг. Мощность дозы находилась в диапазоне 0,08…0,13 мкЗв/ч, при среднем 0,10 мкЗв/ч. Уровни загрязнения 137Cs пашни варьировали в пределах: 1,1…3,9 кБк/м2 в 2013 г. и 1,3…2,5 кБк/м2 в 2019 г. Диапазон данных по плотностям загрязнения 137Cs лугопастбищных угодий оказался шире: 1,5…4,5 кБк/м2 в 2013 г. и 1,6…5,2 кБк/м2 в 2019 г. Плотности загрязнения 137Cs почв огородов находились в пределах 0,9…7,7 кБк/м2. Содержание 40K в продукции растениеводства района АЭС варьировало в пределах от 48 до 526 Бк/кг, что определяется видовыми особенностями растений и характеристиками почв, где выращиваются культуры. В продукции кормопроизводства накопление 40K отмечено в диапазоне 260…543 Бк/кг, в продукции животноводства в пределах 18…97 Бк/кг. Удельная активность радионуклидов в зерне отмечена в диапазонах: для 90Sr 1,03…2,8 Бк/кг, для 137Cs 0,15…0,94 Бк/кг. Максимальные уровни накопления 137Cs зафиксированы в ячмене (0,94 Бк/кг) и были ниже норматива СанПиН в 64 раза. Среди овощей, картофеля и бахчевых максимальные уровни удельной активности как 90Sr (0,84 Бк/кг), так и 137Cs (0,26 Бк/кг) отмечались в свекле в 2013 г., однако они были ниже нормативов СанПиН в 45 и 300 раз, соответственно. В соломе зерновых среднее содержание 90Sr варьировало в пределах 2,3…3,6 Бк/кг, 137Cs 0,7…2,1 Бк/кг. В травостое этот диапазон составлял 1,2…3,5 Бк/кг для 90Sr и 0,5…1,8 Бк/кг для 137Cs, соответственно. Максимальные уровни удельной активности 90Sr в соломе (3,6 Бк/кг) оказались в 50 раз ниже норматива по содержанию этого радионуклида в кормах, по 137Cs (2,1 Бк/кг) эта разница составила 190 раз. Максимальные уровни содержания 90Sr в траве (3,5 Бк/кг) были в 14 раз ниже норматива, по 137Cs (1,76 Бк/кг) почти в 56 раз. В 2013 и 2019 гг. динамика содержания техногенных радионуклидов в молоке была разнонаправленной: по 90Sr оно несколько возросло, по 137Cs уменьшилось. Однако даже максимальные значения объемной активности 90Sr (0,41 Бк/л) и 137Cs (0,11 Бк/л) в молоке оказались ниже граничных уровней, установленных нормативами СанПиН в 60 раз по радиостронцию и в 900 раз по радиоцезию. Нормируемое содержание 137Cs в говядине (0,12 Бк/кг) в 2019 г. оказалось более чем в 1,5 тыс. раз ниже требований СанПиН. Показано, что 3H и 14C в сельскохозяйственных и пищевых продуктах в большей степени накапливаются в кормах сельскохозяйственных животных (82…255 Бк/кг), чуть меньше в продовольственном зерне (40…82 Бк/кг). Далее по степени накопления 3H и 14C следуют молоко и картофель (10…95 Бк/кг) и в наименьшей степени данные радионуклиды аккумулируются в овощах (3…8 Бк/кг). Результаты радиационно-экологического мониторинга агроэкосистем показали, что многолетние нормализованные выбросы Белоярской АЭС и АО «Институт реакторных материалов» не привели к регистрируемому увеличению содержания техногенных радионуклидов в почве, сельскохозяйственной продукции и продуктах питания по сравнению с региональным фоном. Отмечена необходимость дальнейшего изучения закономерностей накопления 3H и 14C в сельскохозяйственной и пищевой продукции района размещения АЭС.

No abstract

Relevance. The long-term use of the Olkhovsk bog as a natural filter on the way of the liquid discharges of the Beloyarsk Nuclear Power Plant (BNPP) led to radionuclide contamination of the Olkhovsk bog-river system that became a source of secondary pollution.Intention. To assess the radioecological state of the BNPP liquid waste zone based on a special system for monitoring environmental pollution by long-lived radionuclides.Methodology. Samples of water, bottom sediments, and soils were studied at the reference points of the bog-river system.Results and Discussion. Over the 35 years of the BNPP operation, pollution of the upper layers of bottom sediments has decreased due to redistribution of radionuclides with surface runoff, depth migration and radioactive decay. After the reconstruction of discharges, the removal of radionuclides into open hydrographic network decreased by 2–3 times and amounted to 48.2 ∙ 106 Bq ∙ year–1 for 90Sr and 94.8 ∙ 106 Bq ∙ year–1 for 137Cs. The migration of radionuclides to adjacent Olkhovsk bog-river system territories is still limited by the coastal strip of flooded soils.Conclusion. Radioecological situation in the Olkhovsk bog-river system is potentially dangerous. Migration processes (movement of the pollution front along the drain vector) can result in increased transfer of radionuclides into an open hydrographic network and require constant monitoring. For a balanced assessment of the radiation hazard of Olkhovsk bogriver system, it is necessary to assess current stocks of radionuclides.

The article provides a radiation-hygienic assessment of the current state of drinking water supply sources for the population in the observation area of the the Beloyarsk NPP and the Institute of Nuclear Materials. We determined the content of natural (234U, 238U, 226Ra, 228Ra, 210Po, 222Rn, 210Pb, 228Th, 230Th, 232Th) and technogenic (3H, 14C, 60Co, 90Sr, 134Cs, 137Cs, 238Pu, 239,240Pu, 241Am) radionuclides in drinking water of tap water, water boreholes and water wells in test settlements located at different distances and directions from radiation hazardous facilities. Results of monitoring of water sources in 2012–2013 and 2019 showed the radiation safety of drinking water in the vicinity of the Beloyarsk NPP according to several criteria. Thus, the maximum levels of the gross specific alpha-activity of radionuclides in water samples were 3.9 times lower than the control level (0.2 Bq/kg), the gross specific beta-activity was 5.7 times lower than the control level (1 Bq/ kg). Over the entire observation period, none of the drinking water samples exceeded the control levels both for individual radionuclides and for the sum of the ratios of specific activities to control levels. The content of natural and artificial radionuclides in drinking water near the Beloyarsk NPP decreases in the following order: water wells > water boreholes > tap water. For the past 20 years, there was a decrease in tritium specific activity in drinking water of the Beloyarsk NPP region by 20–35%, depending on the source of water supply. It was noted that the launch of the BN-800 reactor also did not lead to an increase in the content of other artificial radionuclides (90Sr, 137Cs) in groundwater. The average annual effective dose of internal exposure of the population due to drinking water consumption in the vicinity of the Beloyarsk NPP is 0.05 mSv, according to conservative estimates – 0.07 mSv, which is below the radiation safety threshold (0.1 mSv/a) recommended by the WHO. Natural radionuclides play the primary role in the formation of the annual average effective dose for internal irradiation (98.9%) due to drinking water consumption on the considered territories. 210Po makes the largest contribution to the dose from natural radioisotopes – 43%, somewhat less is made by 210Pb – 25%. The third place in the dose formation from natural radionuclides belongs to 234U (8%), 228Ra (7%), 226Ra (6%) and 230Th (6%). The contribution of other natural radioisotopes in the formation of the internal radiation dose from drinking water consumption does not exceed 2-3%. The contribution of technogenic radionuclides to the annual average effective dose from the consumption of drinking water is negligible (about 1%). Of the technogenic components, 90Sr (60%), 3H (20%), and 241Am (12%) play the most significant role in the formation of the internal exposure dose.