Оптимізація відбору проб при радіоекологічному моніторингу територій Українського Полісся

3. Жебровська К. І. Експериментальні роботи щодо репрезентативності пробовідбору ґрунту // Проблеми Чорнобильської зони відчуження. – 2000. – №7. – С. 158-166.

4. Жебровська К. І. Методологія репрезентативного пробовідбору ґрунту при радіоекологічному моніторингу // Проблеми Чорнобильської зони відчуження – 2000. – №7. – С. 178-185.

5. Жебровська К. І. Визначення необхідної кількості проб для оцінки середніх величин забруднення молока радіонуклідами // Вісн. аграрної науки. – 2000. – №5. – С. 71-72.

6. Жебровська К. І. Вплив статистичної невизначеності регламенту відбору проб молока в населених пунктах на розкид оцінки дози внутрішнього опромінення населення // Гигиена населенных мест. – К., 2000. – Вып. 36, Ч. 1. – С. 69-75.

7. Жебровська К. І. Оцінка радіуса впливу ґрунтових і рослинних проб при радіоекологічних дослідженнях // Геологічний журнал. – 2001. – №4 – С. 123-128.

8. Жебровська К. І., Проскура М. І., Хомутінін Ю. В., Бондаренко Г. М. Сучасні підходи до оптимізації систематичного відбору проб при радіоекологічному моніторингу // Зб. наук. пр. Держав. наук. центру радіогехімії навколиш. середовища. – 2001. – Вип. 3-4. – С. 260-274.

9. Khomutin Yu., Kashparov V., Zhebrovska K. sampling optimisation at the radio-ecological monitoring // Materials of “Ecorad 2001”-France, 2001. -Р6/14 (288).

10. Хомутінін Ю. В., Кашпаров В. О., Жебровська К. І. Критерії згоди при визначенні щільності забруднення ґрунту 137Cs // Матеріали міжнар. наук. -практ. конф “Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки”, 24-27 жовтня 2001 р. – Дніпропетровськ. – С. 173-174.

11. Хомутінін Ю. В., Кашпаров В. О., Жебровська К. І. Методологія репрезентативного пробовідбору ґрунту при радіоекологічному моніторингу // Зб. тез Міжнар. конф. “П'ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання“ – К. : Чорнобильінтерінформ, 2001 – С. 178.

 

 

Жебровська К. І. Оптимізація відбору проб при радіоекологічному моніторингу територій Українського Полісся. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 21. 06. 01 екологічна безпека. – Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України, Київ, 2002.

Узагальнено результати досліджень, що стосуються актуальної проблеми радіоекології – репрезентативного відбору проб ґрунту, рослин і молока при радіоекологічному моніторингу. На основі численних експериментальних даних розроблена методологія дослідження статистичних характеристик техногенного радіоактивного забруднення об'єктів навколишнього середовища. Установлено, що щільність забруднення ґрунту 137Cs на безградієнтних ділянках, питома активність 137Cs у рослинності, об'ємна активність 137Cs у молоці корів населених пунктів на територіях Українського Полісся розподілені за логнормальним законом. Вперше визначено параметри пробовідбору ґрунту, за яких середнє квадратичне відхилення логарифма щільності забруднення ґрунту 137Cs на безградієнтних ділянках не залежить від значення середньої щільності забруднення ґрунту 137Cs, форм радіоактивних випадінь, особливостей ландшафтних геосистем. Розроблено методичні підходи для визначення мінімально необхідної кількості проб для оцінки середньої щільності забруднення ґрунту 137Cs на безградієнтних ділянках, питомої активності 137Cs у рослинах, об'ємної активності 137Cs у молоці корів населених пунктів з заданою відносною похибкою для конкретних умов проведення радіоекологічного моніторингу на територіях Українського Полісся, забруднених чорнобильськими випадіннями.

Ключові слова: радіоекологічний моніторинг, відбір проб, параметри пробовідбору, щільність забруднення ґрунту 137Cs, питома активність 137Cs у рослинах, об'ємна активність 137Cs у молоці корів населених пунктів, параметри закону розподілу контрольованих величин.

 

 

Жебровская Е. И. Оптимизация отбора проб при радиоэкологическом мониторинге территорий Украинского Полесья. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 21. 06. 01 – экологическая безопасность. – Институт геохимии окружающей среды НАН Украины, Киев, 2002.

Достоверность решения радиоэкологических задач геохимическими методами, в частности задач, основанных на изучении количественных особенностей распределения радионуклидов, во многом определяется репрезентативностью фактического материала, правильностью его отбора.

Обобщены результаты исследований, касающихся актуальной проблемы радиоэкологии – репрезентативного отбора проб почвы, растений и молока при радиоэкологическом мониторинге. Экспериментальные площадки, расположенные в Чернобыльской зоне отчуждения и за ее пределами, характеризуются широким диапазоном загрязнения почвы 137Cs; разными типами радиоактивных выпадений (топливные или конденсационные) ; разными видами землепользования (целинные или пахотные) ; разными типами ландшафтов (пойменные, равнинные, водораздельные, а также лесные). Для получения статистических характеристик загрязнения радионуклидами различных видов растений (культурных и дикорастущих) и оценки представительности выборок растительных проб, экспериментальные площадки выбирались на полях с типичными для загрязненной территории сельскохозяйственными культурами и на целинных территориях с типичной растительностью. Для исследования статистических характеристик загрязнения молока 137Cs были выбраны стада животных в личных подсобных хозяйствах населенных пунктов в различных областях Украины. При обработке полученных результатов использовались методы дисперсионного и регрессивного анализа.

На основе многочисленных экспериментальных данных разработана методология исследования статистических характеристик техногенного радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды. Создана сеть экспериментальных участков для мониторинговых наблюдений за поведением радионуклидов в окружающей среде на реальных территориях, загрязненных вследствие Чернобыльской аварии, которые характеризуются широким диапазоном значений плотности загрязнение почвы 137Cs, топливными и конденсационными формами радиоактивных выпадений, разными особенностями ландшафтных геосистем.

Оценены соответствующие параметры распределения вероятностей, которые характеризуют разброс загрязнения почвы. Для изучения вариабельности плотности загрязнения почвы и ее характеристики на безградиентных по загрязнению участках в качестве параметра разброса плотности загрязнения почвы 137Cs взято среднее квадратическое отклонение логарифма плотности загрязнения почвы 137Cs.

Установлено, что плотность загрязнения почвы 137Cs на безградиентных участках, удельная активность 137Cs в растительности, объемная активность 137Cs в молоке коров населенных пунктов на территориях Украинского Полесья распределены по логнормальному закону. Впервые определены параметры пробоотбора почвы, при которых среднее квадратическое отклонение логарифма плотности загрязнение почвы 137Cs на безградиентных участках не зависит от значения средней плотности загрязнения почвы 137Cs, формы радиоактивных выпадений, особенностей ландшафтных геосистем. Разработаны методические подходы для определения минимально необходимого количества проб для оценки средней плотности загрязнения почвы 137Cs на безградиентных участках, удельной активности 137Cs в растениях, объемной активности 137Cs в молоке коров населенных пунктов с заданной относительной погрешностью для конкретных условий проведения радиоэкологического мониторинга на территориях Украинского Полесья, загрязненных чернобыльскими выпадениями.

Таким образом, количественные особенности распределения радионуклидов, выраженные в соответствующих статистических параметрах и функциях, являются объективной мерой физико-химических закономерностей их поведения в окружающей среде и фиксации в объектах радиоэкологического мониторинга (конкретных сельскохозяйственных угодьях, группах животных, сельскохозяйственной продукции, продукции рек и водоемов и т. п.) и могут быть использованы для решения разных научных и прикладных, в том числе и прогнозных, задач.

Ключевые слова: радиоэкологический мониторинг, отбор проб, параметры пробоотбора, плотность загрязнения почвы 137Cs, удельная активность 137Cs в растениях, объемная активность 137Cs в молоке коров населенных пунктов, параметры закона распределения контролируемых величин.

 

 

Zhebrovska Kateryna Ivanivna. Sampling Optimisation when Radioecological Monitoring of the Ukrainian Polissya. Manuscript.

Thesis for Ph degree in geology competition on speciality 21. 06. 01 – ecological safety. – Institute of Environmental Geochemistry, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2002.

Reliability of radioecological problems solution with geochemical methods is mainly determined by representativeness of the facts, correct approach to sampling question. In particular it is regarded to the problems based on study of the quantitative peculiarities of radionuclides distribution.

Researches on the actual problem in radioecology concerning to representative sampling of soils, vegetation and milk when radioecological monitoring have been generalised. Experimental sites, located within Chornobyl Exclusion Zone and out of it, are characterised by the wide range of soil contamination with 137Cs; different types of radioactive fallouts (fuel or condensation) ; different types of land-use (virgin or arable) ; different types of landscapes (flood-lands, plains, divides and forests as well). Experimental sites were chosen on fields with typical for contaminated territory agricultural crops and on virgin territories with typical vegetation for the purpose of statistical features of contamination different plants (cultivated and wild) with radionuclides obtaining and assessment of representativity of vegetation samples selection,. For the purpose of statistical features of milk contamination with 137Cs study were chosen herds cattle in personal farms in different areas of Ukraine. When results obtained processing, methods of dispersion and retrogressive analysis were used.

Investigation methodology of statistical characteristics of technogenic radioactive contamination for environmental objects has been developed on the basis of a large quantity of experimental data. The network of experimental sites for monitoring observations upon radionuclides behaviour in the environment has been created. These sites are located on the real territories contaminated as a result of the Chornobyl accident and characterised by a wide values diapason of soil density contamination with 137Cs, fuel and condensation forms of radioactive fallouts, different peculiarities of landscape geosystems.

The corresponding parameters of probabilities distribution characterized soil contamination scatter were assessed. As a parameter for the density scatter of soil contamination with 137Cs, the logarithm standard deviation of density of soil contamination with 137Cs was taken for the purpose of study of soil contamination variability and its characteristics on non-gradient sites.

It was established that density of soil contamination with 137Cs within non-gradient sites, specific activity of 137Cs in vegetation, volume activity of 137Cs in cow milk from personal farms of the Ukrainian Polissya are distributed according to logarithmically normal law. Soil sampling parameters for which standard quadratic deviation of logarithm of soil density contamination with 137Cs within non-gradient sites doesn't depend on value of average density of soil contamination with 137Cs, radioactive fallouts forms, peculiarities of landscape geosystems, were first determined. Methodical approaches for determination of samples optimum amount for the assessment of average density of soil contamination with 137Cs within non-gradient sites, specific activity of 137Cs in vegetation, volume activity of 137Cs in cow milk from personal farms with target ratio error for specific conditions of radioecological monitoring at the Ukrainian Polissya territories contaminated with Chornobyl fallouts are developed.

Experience demonstrates that quantitative peculiarities of radionuclides distribution expressed in corresponding statistical parameters and functions are an objective measure of physical and chemical regularities for their behaviour in the environment and fixation in radioecological monitoring objects (certain agricultural grounds, animal groups, farm products, rivers and water reservoirs products, etc.) and can be used for different scientific and applied purposes including prognosis questions.

Key words: radioecological monitoring, sampling, sampling parameters, soil density contamination with 137Cs, specific activity of 137Cs in vegetation, volume activity of 137Cs in cow milk from personal farms, parameters of distribution law of controlled quantity.