Урановые аномалии найдены в озерах Карелии

Ученый из Карелии и Мурманской области проанализировал химический состав донных отложений водоемов Республики Карелии и выявил илы с высокими содержаниями урана относительно фона. Исследователь установил, что аномалии металла чаще всего связаны с геологией – уран накапливается в озерах, вблизи которых есть горные породы с урановой рудой. Исключения составляют городские водоемы, в которые уран вместе с традиционными загрязнителями попадает в результате деятельности человека. Кроме того, что в некоторых карельских озерах уран тесно связан с другими элементами (торием, молибденом, медью), которые также присутствуют в повышенных концентрациях в породах Карелии. Исследования показали, что в карельских водоемах уран закрепляется минеральными частичками и органикой. Из-за этого металл может мигрировать по пищевым цепям от планктона к рыбам. Результаты работы опубликованы в журнале Water.

Аномалии химических элементов – распространенное явление в природе. Под этим термином подразумевается повышенное или, наоборот, пониженное содержание элемента в воде, почве, горных породах по сравнению с его средней концентрацией для региона или даже земной коры. В 2019 году московские ученые опубликовали обзор исследований повышенных концентраций урана в торфяниках Северного полушария. Они рассказали, что металл накапливается в органических отложениях болот Швеции и Великобритании в районах, где ранее были обнаружены месторождения или рудопроявления урана в горных породах. Схожие исследования проводили также на примере озерных отложений (илов) в Челябинской области, на Кольском полуострове, в Чехии, Канаде и США. Однако в целом территория Севера России остается весьма мало изучена в плане накопления урана как в торфяниках, так и в донных отложениях озер, несмотря на известные факты о разведанных месторождениях урана в Европейской части России, например в Мурманской области или Карелии.

Геохимик из Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН (Апатиты) и Института геологии КарНЦ РАН (Петрозаводск) проанализировал химический состав донных отложений 30 водоемов в южной и северной части Республики Карелии (Северо-запад России), чтобы оценить среднее содержание урана в илах, а также выявить возможные аномалии этого металла. Ученый установил, что в целом содержание металла находится на уровне ниже 1 мг/кг, что ниже среднего содержания урана в породах верхней части земной коры (1.7 мг/кг) или среднего содержания изучаемого элемента в почвах Европы (2.4 мг/кг). Однако в шести озерах Карелии присутствуют повышенные концентрации урана, достигая 42 мг/кг (например, озеро Грязное в юго-восточной части региона). Используя открытые источники о месторождениях и рудопроявлениях разных металлов на территории Карелии, ученый установил, что обогащение илов ураном произошло из-за близкого расположения горных пород с аномально высоким содержанием урана. Например, геологическая специфика района Петрозаводска повлияла на поступление металла в озера Четырехвестное и Ламба, которые и без этого испытывают антропогенную нагрузку от промышленности и транспорта.

Опираясь на научные публикации по миграции химических элементов, ученый отметил, что уран поступал в озера двумя путями – через поверхностный сток и подземные воды. Горные породы выпускают уран под влиянием органического вещества, а затем металл мигрирует, оседая в почве, торфяниках и озерных отложениях. В илах уран может быть связан минеральными частицами, чаще всего очень мелкими (глинистыми) или органикой. На примере нескольких изученных озер геохимик установил, что 40-70 % урана в отложениях озер Карелии связано с минералами. Однако уран в исследованных илах также хорошо образует связи с органическим веществом – от 30 до 50 % от общего содержания металла. Схожие закономерности по связи с органическим веществом уран демонстрирует, например, попадая в воду озера Байкал, отложения озера Сырыткуль Челябинской области и илы озера Плешне (Чехия).

«Кроме геологического фактора попадания урана в озера Карелии, в городских водоемах металл накапливается из-за антропогенного влияния. Известно, что в городах породы и почвы разрушаются активнее, чем на фоновых территориях, поэтому многие элементы, в том числе уран, могут мигрировать в озера по воздуху через городскую пыль. Кроме того, под Петрозаводском находится урановое месторождение Птицефабрика, что тоже дает повод предполагать его влияние на накопление урана в почвах и отложениях водоемов города: породы разрушаются, частицы попадают в почву вблизи месторождения, а потом из этой почвы уран мигрирует дальше, образуя аномалии в илах озер, которые были изучены», – комментирует свою работу Захар Слуковский, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией Института проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН и старший научный сотрудник Института геологии КарНЦ РАН.

Ученый не проводил оценку радиоактивности илов озер Карелии, однако исследования других специалистов показывают, что донные отложения и торфяники с большим содержанием урана обычно не радиоактивны. Тем не менее не стоит считать уран в озерах и вообще в воде полностью безопасным. Известно, что уран в определенных концентрациях токсичен для человека и животных. Исследования содержания урана в питьевой воде в Германии и заболеваний человека показали, что загрязнение ураном может вызвать небольшой риск лейкемии у мужчин и рака легких и почек у женщин. Также следует обратить внимание, что уран, связанный с органическим веществом в илах, может мигрировать по пищевым цепям экосистем озер, так как органику потребляют бентосные организмы и планктон, которыми затем питаются рыбы. При этом реальную связь урана в озерах Карелии с живыми организмами еще предстоит выявить и доказать в дальнейших работах.

Текст Андрей Жаров