Главные источники радиоактивности поверхностных вод — поры гор и подземные воды. Степень радиоактивности речных вод находится в прямой зависимости от их минерализации, радиоактивности пород и некоторых физико-химических свойств воды. Речная вода в среднем имеет меньшую суммарную радиоактивность, чем морская. Исключение представляют собой лишь те реки, которые протекают в районах с повышенной радиоактивностью пород. Но радиоактивность рек — величина непостоянная, она зависит от сезонных изменений, характера питания. Радиоактивность же озерных вод тесно связана с химическим составом воды притоков и подземных вод, которые питают эти озера. Основною причиною повышения радиоактивности озер является высокая концентрация радиоактивных изотопов за счет выпаривания, особенно в зонах недостаточного увлажнения. Поступление же в океан радиоактивных веществ происходит за счет процессов выветривания горных пород, стока из поверхностных и подземных вод радиоактивных веществ, которые растворимы или находятся в измельченном состоянии. Меньшую роль играет эрозия берегов, вулканов, космическая пыль. Рассмотрим характеристики радиоактивности воды некоторых морей:
Баренцево море. Средний состав основных радиоактивных смесей в воде: К — 0,35-0,4 г/л; Rb — (2,2-3,0)х10(-4) г/л; U — 1,3х10(-6) г/л; Th — 5х10(-9) г/л; Ra — 3,5х10(-13) г/л. Сумма радиоактивности равняется (0,2 — 3)х10(-10) Ки/л.
Белое море. Радиоактивность зависит от солености воды и равна — (0,2-2,7)х10(-10) Ки/л.
Сибирские моря. Суммарная радиоактивность западной части Карского моря, куда практически не попадает речной сток, доходит до (0,2-3,4)х10(-10) Ки/л. В отдельных участках она снижается до (4 — 6)х10(-11) Ки/л. Концентрация рубидия в воде Карского моря — 2х10(-4) г/л.
Беренговое море. Повышение радиоактивности наблюдается в глубинных частях на центральном и южном участках, которые имеют океаническую соленость.
Охотское море. Суммарная радиоактивность за счет 40К -2,5х10(-10) Ки/л, концентрация рубидия — 1,8х10(-4) г/л.
Японское море. Рубидий — 2,1х10(-4) г/л, суммарная радиоактивность поверхности шара центральной части моря -2,9х10(-10) Ки/л, а бухты Золотой Рог — 2,7х10(-10) Ки/л.
Балтийское море. Суммарная радиоактивность — (5 — 6,5)х10(-11) Ки/л.
Черное море. Концентрация урана — (1,5- 2,8)х10(-6) г/л. Значительный состав урана обусловлен его поступлениями с речным стоком. Th — 2,2х10(-9) г/л, Ra — (1±0,1)х10(-13) г/л. Суммарная радиоактивность возле побережья Кавказа (1,7±0,3)х10 (-10) Ки/л. Высокие концентрации рубидия выявлены возле Гагр — 1х10(-4) г/л., при чем с глубиной они увеличиваются.
Азовское море. Средняя радиоактивность центральной части моря — (1,2±0,4)х10(-10), а в Присивашии до 4,4х10(-10) Ки/л. Концентрация рубидия 2х10(-4) г/л.
Для определения вод как радиоактивных, концентрация радиоактивных элементов должна превышать следующую условную черту: Rb > 5ОЕ, Ra > 1х10(-11) г/л, U > 3х10(-5) г/л. И соответственно различают три основных типа радиоактивных вод: радоновые, радиевые и урановые — с повышенным содержанием какого-либо из этих элементов.
Загрязнение поверхности вод искусственными радиоактивными изотопами
Реки и озера загрязняются радиоактивными веществами при попадании их из атмосферы и в результате сброса отходов предприятий атомной промышленности. Основным источником вторичного загрязнения рек и озер 90Sr является поверхностно-наклонный сток, который смывает этот радионуклид в период дождей и таяния снегов из водосборных площадей. В равнинных реках условия накопления 90Sr в данных отложениях более благоприятны, чем в горных. Хотя в горных реках дополнительное поступление 90Sr может происходить за счет таяния ледников. Среднее значение радиоактивности вод за счет 90Sr в 25 реках Западной Европы — (0,5 — 0,9)х10(-10) Ки/л. А в 37 реках азиатской части — (0,6 — 0,8)х10(-10) Ки/л. При чем, грунтовые воды, как правило, характеризуются низким содержанием 90Sr.
Таким образом, все поверхностные и подземные воды — в той или иной мере загрязнены радиоактивными элементами, но все же основная часть долгоживущих радиоактивных изотопов находится в иловых отложениях рек, озер, морей. В процентном отношении в грунте водоемов содержится: 90Sr (84%), 137Оs (99%), 125Sb (97%), 106Ru (92%), 144Се (99%).
Степень адсорбации радиоактивных веществ горными породами из водных растворов зависит от физических свойств и химического состава самих растворов, минерального, химического и механического состава пород, а также от их структуры. Основной физический фактор — температура. Радиоактивные изотопы воды повреждают все живые биосистемы, в том числе и организм человека, вызывая повреждение его генофонда. Их удаление из водопроводной воды – актуальная задача науки.