Дисертація ПРОГНОЗНА ОЦІНКА РОЗВИТКУ ТЕРИТОРІЙ АТОМНИХ ЕЛЕКТРИЧНИХ СТАНЦІЙ ТА ЗОН СПОСТЕРЕЖЕНЬ (на прикладі Рівненської АЕС) 2004

Дерново - слабопідзолисті глейові піщані і глинисто-піщані, дерново - середньо - і сильнопідзолисті глейові супіщані і суглинкові та дерново -підзолисті сильноглейові ґрунти (шифри 9,10,11) залягають на знижених ділянках рельєфу в умовах слабкої дренованості і високого рівня ґрунтових вод. Зустрічаються вони переважно у комплексі з іншими ґрунтами. Наявність таких ґрунтів у вологу пору року може викликати застій води на поверхні ґрунту, але, незважаючи на це, у піщаних та глинисто-піщаних ґрунтах з сільськогосподарської точки зору це є фактором позитивним, оскільки рослини забезпечені водою.

Але в супіщаних та суглинкових ґрунтах оглеєння є негативним явищем, воно приводить до заболочування ґрунту та недоступу повітря.

Лучні ґрунти (шифри 111, 116, 118, 120, 121, 122, 124) сформувались на воднольодовикових алювіальних та елювіальних відкладах, в умовах близького залягання ґрунтових вод. За механічним складом переважають супіщані та легкосуглинкові. Мають глибокий гумусний горизонт – 50 -60 см. Усі ґрунти мають високу потенційну родючість.

Дернові ґрунти (шифри 157, 158, 159, 160, 161, 162, 165, 168) сформувались на давньо - алювіальних та воднольодовикових відкладах на знижених елементах рельєфу. Гумусовий шар знаходиться в межах 12 –30 см, а інколи доходить до 40-50 см. Ці ґрунти мають несприятливий водно - повітряний режим, але вони відносяться до потенційно родючих ґрунтів. Ці ґрунти поширені на річкових піщаних терасах та на підвищених ділянках. Вони поширені по території 30 - кілометрової зони. Вони мають піщаний та глинисто-піщаний механічний склад.

Піски слабозадерновані, слабо гумусні і негумусні (шифр 160). Залягають на підвищених терасах з слабозакріпленим або не закріпленим рослинністю горбистим рельєфом.

Болотні ґрунти належать до ґрунтів надмірного зволоження. Розташовані у знижених місцях. Відповідно до товщини торфового шару на території 30 - кілометрової зони ґрунти цього типу поділяються на торфувато - болотні (до 20 см), торфово - болотні (20-50 см), торфовища низинні (більше 50 см).

З агровиробничої точки зору всі болотні ґрунти являють собою великі запаси поживних речовин в органічних сполуках, недоступних рослинам, які при відповідних умовах можуть бути приведені в мінеральні - доступні для рослин сполуки.

Вивчивши ґрунтовий покрив зони спостереження РАЕС, можна говорити про те, що поширені на даній території болотні та дерново-підзолисті ґрунти полегшують перехід радіонуклідів з атмосфери в рослинність.

Найбільше затримують радіоактивні елементи дерново - підзолисті ґрунти. Як показують дослідження сорбції і десорбції, вони найменш здатні до необерненої фіксації Cs-137 і сприяють його рухомості в системі “ґрунт - розчин”.

Для них характерна кисла реакція, низький вміст гумусу, кальцію, магнію, заліза, стабільного цезію та інших елементів. Переважає тут піщаний механічний склад, що приводить до зниження поглинаючої здатності ґрунтів. В результаті Cs-137, який випав з атмосфери, в основному вступає в обернену реакцію (іонообмінну), що тягне за собою підвищений перехід його в рослинний покрив.

Найбільш поширені дерново - підзолисті ґрунти, які є основним фондом орних земель даної території, а також ґрунти болотного типу є дуже небезпечними у екологічному відношенні (особливо піщаного механічного складу). Цей факт буде одним з основних умов побудови математичної моделі прогнозної оцінки розвитку зони спостереження РАЕС.

3.3. Прогнозна оцінка розвитку зони спостереження

Прогнозна оцінка розвитку територій, що зазнають радіоактивного забруднення внаслідок функціонування АЕС, а саме зон спостереження є важливою і актуальною задачею сьогодення [12,31,57,81]. На нашу думку цьому питанню у нас приділяється недостатньо уваги.

Найважливішим чинником прогнозної оцінки виступає фактичне забруднення території. На даний час забруднення 30 - кілометрової зони Рівненської АЕС не перевищує 1 Кі/кв. км, що дозволяє не обмежувати сільське господарство у виробництві того чи іншого продукту. Небезпечними є тільки плями чорнобильського походження (близько 5 Kі/кв. км) у північній частині зони.

Значну вагу при прогнозній оцінці мають тип та механічний склад ґрунту. Найбільш поширеними на даній території є дерново - підзолисті та болотні ґрунти ( див. рис 3.3), які мають здатність найбільше затримувати у ґрунті радіонукліди та передавати їх у рослинність.

За механічним складом переважають піщані та супіщані ґрунти (див. рис. 3.2), що є причиною зниження поглинаючої здатності ґрунту. Ґрунти такого механічного складу є найнебезпечнішими. Поширення їх на території 30 - кілометрової зони є значним, особливо у її північній частині. Дана характеристика представлена у табл. 3.2.

Таблиця 3.2

Середній показник міграції радіонуклідів з ґрунту в рослини [78]

Ознака ґрунту	Показник міграції радіонуклідів, %
1	2
1.Тип ґрунту
Дерново - підзолистий	10,0
Болотний	9,7
Продовження таблиці 3.2
1	2
Дерновий	2,0
Лучний	1,00
2.Механічний склад
Піщаний	11,0
Глинисто - піщаний	4,3
Супіщаний	1,7
Легкосуглинковий	1,3

На основі характеристики ґрунтового покриву, здатності ґрунтів щодо поглинання, утримання та передачі радіонуклідів в рослини, зону спостереження було розділено на чотири ділянки (рис. 3.4), дотримуючись принципу переважання та однорідності на території тої чи іншої ознаки Нами виділено десять ознак, які мають найвагоміший вплив на прогнозну оцінку розвитку території зони спостереження. Звернено особливу увагу на забруднення території внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС. Враховувались також напрямок перенесення радіації з сторони РАЕС. Оцінка території 30 - кілометрової зони здійснювалось за допомогою побудови математичної моделі за умов невизначеності, способом нечіткого відношення переваги на множині альтернатив [30,58,75].

Ознаки дослідження зони спостереження РАЕС:

1. Дерново - підзолисті ґрунти – А1;

2. Дернові ґрунти – А2;

3. Лучні ґрунти – А3;

4. Болотні ґрунти – А4;

5. Піщані ґрунти – А5;

6. Глинисто - піщані ґрунти – А6;

7. Супіщані ґрунти – А7;

8. Легкосуглинкові ґрунти – А8;

9. Радіоактивні викиди (напрямок перенесення) РАЕС – А9;

10. Забруднення з сторони ЧАЕС – А10.

Рис. 3.4. Поділ території зони спостереження Рівненської АЕС на характерні ділянки дослідження:

Наступним етапом знаходження прогнозної оцінки є визначення власного вектора матриці, елементами якої є відношення оціночних коефіцієнтів кожної з виділених ознак. Вони були визначені на основі даних табл. 3.2 та суб’єктивного присвоєння ознаці А1 оціночного коефіцієнта 0,60 (табл.3.3).

Таблиця 3.3

Оціночний коефіцієнт ознак дослідження

Тип ґрунту
Дерново -підзолистий	Дерновий	Лучні	Болотний
0,60	0,12	0,06	0,58
Механічний склад
Піщаний	Глинисто -піщаний	Супіщаний	Легкосуглинковий
0,66	0,26	0,10	0,08

Запишемо матрицю відношень ваг ознак у такому вигляді :

Елементами матриці є відношення оціночних коефіцієнтів певних ознак (див. табл. 3.3).

Встановивши відносні ваги ознак, визначимо власний вектор цієї матриці, який буде відповідати власному числу матриці (λmax = 10,035) і буде рівний:

.

Елементи нормованого власного вектора характеризують виділені ознаки за вагомістю у порівнянні одна з одною. Найвагомішою ознакою є забруднення у наслідок аварії на ЧАЕС (А10 – 0,211), досить високим ваговим коефіцієнтом характеризуються такі ознаки, як ґрунти дерново-підзолистого (А1 – 0,169) та болотного (А4 – 0,164) типу, особливо піщаного механічного складу ( А5 – 0,182).

Наступним етапом є знаходження відносних ваг ділянок згідно з виділеними ознаками. В оцінці ділянки щодо кожної з ознак закладено суб’єктивне рішення експерта (дослідника), тому на цьому етапі розв’язку задачі досить доцільними є консультації з спеціалістами у сфері землевпорядкування, екології, ґрунтознавства. Кожну ознаку описуємо у вигляді матриці:

А) дерново - підзолисті ґрунти – А1

;

Б) дернові ґрунти – А2

;

В) лучні грунти – А3

;

Г) болотні ґрунти – А4

;

Ґ ) піщані ґрунти – А5

;

Д) глинисто - піщані ґрунти – А6

;

Е) супіщані – А7

;

Є) легкосуглинкові

Ґрунти – А8

;

Ж) радіоактивні викиди РАЕС - А9

;

З) радіоактивне забруднення ЧАЕС - А10

.

Власні максимальні числа матриць експертних оцінок (табл. 3.4) близькі за значенням до їх єдиних власних чисел, що підтверджує правильність експертної оцінки ознак.

Таблиця 3.4

Власні числа матриць ознак, досліджуваних на кожній з ділянок

Ознаки
А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7	А8	А9	А10
4,032	4,016	4,010	4,046	4,041	4,034	4,031	4,041	4,021	4,045

Далі знаходимо відносні ваги зон згідно кожної ознаки і записуємо у вигляді матриці:

	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7	А8	А9	А10
I	0,403	0,079	0,147	0,541	0,642	0,106	0,101	0,144	0,280	0,406
II	0,352	0,164	0,147	0,184	0,131	0,487	0,226	0,114	0,312	0,174
III	0,187	0,408	0,158	0,103	0,161	0,273	0,575	0,183	0,127	0,345
IV	0,058	0,349	0,548	0,172	0,066	0,134	0,098	0,558	0,280	0,074

Елементами зведеної матриці є відносні ваги ознак, на кожній з виділених ділянок. Найбільш вагомими на першій ділянці є наявність ґрунтів піщаного механічного складу (А5 – 0,642), болотного типу (А4 – 0,541) та значне забрудненням Чорнобильського походження (А10 – 0,406) На другій ділянці – ґрунти глинисто - піщаного механічного складу (А6 –0,487), дерново - підзолисті ґрунти (А1 – 0,352), які зазнають забруднення з боку РАЕС (А1 – 0,312). Третя ділянка характеризується такими вагомими ознаками, як ґрунти супіщаного механічного складу (А7 – 0,575), дернового типу (А2 – 0,408), забруднені внаслідок аварії на ЧАЕС (А10 – 0,345). Найвагомішими ознаками четвертої ділянки є лучні ґрунти (А3 – 0,558) легкосуглинкового механічного складу (А8 – 0,548), а також наявність на ній дернових ґрунтів (А2 – 0,349).

Кінцевим результатом стали наступні приведені власні ваги, які характеризують ділянки щодо придатності використання їх для потреб народного господарства (табл. 3.5).

Таблиця 3.5

Ваги досліджуваних ділянок

Ділянки	I	II	III	IV
Ваги ділянок	0,406	0,233	0,220	0,140

Найбільш придатною в екологічному відношенні для сільського господарства є четверта ділянка, її вага рівна 0,140. Найбільш небезпечною є перша ділянка (0,406), з переважанням на ній дерново - підзолистих та болотних ґрунтів піщаного механічного складу, що у комплексі робить їх дуже сприятливими щодо передачі радіонуклідів з ґрунту в рослинність. На територіях схожого типу рекомендується застосовувати спеціальні методи обробітку ґрунту для зниження радіаційного забруднення.

• < Назад