Properties of urban soils aft er decontamination measures on the radioactively contaminated territory of the city of Elektrostal

Abstract

We studied morphological properties, pH, organic carbon content, and specific activity of ¹³⁷Cs and natural radionuclides (⁴⁰K, ²²⁶Ra, ²³²Th) in the upper horizons of soils in deactivated and slightly damaged areas of the city. The studies were carried out in the urban ecosystems of the city of Elektrostal (Moscow region) in 2019, i.e. 6 years after local precipitation of ¹³⁷Cs due to a radiation incident. Morphological features of the upper horizons of urban soils were: brownish-gray color, light-loamy composition, small-lumpy and lumpy structure, inclusions of construction and household waste. In the upper horizons of urbiquasizems and urban soils, a low carbon content (less than 1%) with high coefficients of variation - were detected. In the studied urban soils, a wide range of water pH values was noted: from acidic (4,6–5,5) to highly alkaline (>8,0) reaction. Correlation analysis showed that in the upper horizons of UR, the content of organic carbon was reduced and alkalinization of the soil environment was observed. The accumulative type of distribution of ¹³⁷Cs was recorded for soil profiles of polluted urban ecosystems in which decontamination measures were not carried out. The profiles of urban soils that were subjected to decontamination revealed low values of the specific activity of ¹³⁷Cs in surface bulk layers and maxima in buried contaminated horizons. In the bulk horizons of UR, which include a large amount of crushed stone, there is an increase in the specific activity of ²²⁶Ra. Some technogenic horizons UR and TCH, consisting mainly of quartz sand, are characterized by very low values of specific activities ²²⁶Ra and ⁴⁰K. Correlations of chemical and radiation indicators in the profiles of urban soils reflect the different composition and properties of upper horizons formed as a result of excavation and decontamination work.

References

1. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В. и др. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск, 2003. 2. ГОСТ Р 57446-2017. Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и земельных участков. Восстановление биологического разнообразия. М., 2017. 3. ГОСТ Р 59057-2020. Охрана окружающей среды. Земли. Общие требования по рекультивации нарушенных земель. М., 2020. 4. Информационно-аналитический сайт AtomInfo.Ru [Электронный ресурс]. Ликвидацию последствий радиоактивного излучения завершили на заводе в Подмосковье. 2013. URL: http://atominfo.ru/newse/l0199.htm (дата обращения 10.09. 2023) 5. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 6. Кузнецов В.А., Стома Г.В. Влияние рекреации на лесные городские ландшафты (на примере Национального парка «Лосиный остров» г. Москвы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер.17. Почвоведение. 2013. № 3. 7. МР 2.6.1.0010-10 Оценка радиологической эффективности защитных мероприятий (контрмер), проводимых в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС: Методические рекомендации. М., 2011. 8. Петрова Т.Б. Особенности формирования радиационного фона г. Москвы, обусловленного гамма излучающими радионуклидами природного и техногенного происхождения // Автореф. дисс… канд. техн. наук. М., 2011. 9. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М., 2001. 10. Прокофьева Т. В., Герасимова М. И., Безуглова О. С. и др. Введение почв и почвоподобных образований городских территорий в классификацию почв России // Почвоведение. 2014. № 10. https://doi.org/10.7868/S0032180X14100104 11. Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля / Под ред. Ф. Уорнера, Р. Харрисона. Пер. с англ. М., 1999. 12. Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Мишин А.С. и др. Радиационно-гигиеническая оценка возможностей применения механической дезактивации в населенных пунктах Брянской обрасти // Радиационная гигиена. 2008. Т. 1, № 2. 13. Рачкова Н.Г. Дезактивация радиоактивно загрязненных почв: современные методы решения проблемы и их эффективность // Журн. Вестн. ИБ. 2010. № 5. 14. Романович И.К., Брук Г.Я., Громов А.В. и др. Радиационная обстановка на Электростальском заводе тяжелого машиностроения и прилегающей территории г. Электросталь, связанная с расплавлением радионуклидного источника // Актуальные вопросы радиационной гигиены: Сб. тезисов конференции. СПб, 2014. 15. Сусленкова М.М., Умарова А.Б., Кокорева А.А. и др. Трансформация агрохимических свойств конструктоземов разного строения в условиях г. Москвы // Проблемы агрохимии и экологии. 2019. № 3. 16. Федоскова Л.М., Бородков Д.А., Жукова Е.Ю. и др. Опыт проведения дезактивационных мероприятий территории Соловьева оврага в г. Ульяновске // Актуальные вопросы радиационной гигиены: Материалы международной научно-практической конференции. СПб, 2018. 17. Cui L., Taira Y., Matsuo M. et al.Environmental Remediation of the difficult-to-return zone in Tomioka Town, Fukushima Prefecture // Scientific Reports, 10, Article number: 10165 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-66726-y 18. Evrard O., Laceby J.P., Nakao A. Effectiveness of landscape decontamination following the Fukushima nuclear accident: a review // SOIL, 2019. Vol. 5. https://doi.org/10.5194/soil-5-333-2019. 19. IUSS Working Group WRB. 2015. World reference base for soil resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. Word Soil Resources Report 106. FAO. Rome. 20. Roed J., Andersson K.G., Barkovsky A.N., et al. Mechanical decontamination tests in areas affected by the Chernobyl accident. Risø National Laboratory. Denmark. 1998. № 1029(EN). 21. Taira Y., Matsuo M., Orita M. et al. Assessment of localized and resuspended 137Cs due to decontamination and demolition in the difficult-to-return zone of Tomioka town, Fukushima Prefecture // Integr Environ Assess Manag. 2022. Vol. 18(6). https://doi.org/10.1002/ieam.4625.