Степной ландшафт — бассейн реки Шаган

Радиоэкологическая обсерватория бассейна реки Шаган

Комплексный мониторинг тритиевого загрязнения, оценка дозовых нагрузок и разработка рекомендаций для населённых пунктов в зоне влияния Семипалатинского испытательного полигона.

* * *

Научная программа

Радиоэкологический мониторинг бассейна реки Шаган
в зоне влияния Семипалатинского испытательного полигона

Программа реализуется в рамках гранта Комитета науки МОН РК (проект № АР22783154). Объектом исследования является бассейн реки Шаган — основного водного артерии юго-западной буферной зоны Семипалатинского испытательного полигона (СИП).

Ключевым загрязнителем является тритий (³H) — радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада T₁/₂ = 12,32 года. Проникая в гидросферу в результате подземных ядерных испытаний, тритий мигрирует в поверхностные воды и вовлекается в биологический цикл, создавая хроническую дозовую нагрузку на население.

Тритиевый мониторинг

Систематический отбор и анализ проб воды на содержание трития (³H) методом жидкостной сцинтилляционной спектрометрии на 14 стационарных точках мониторинга.

Гидрогеохимия

Исследование путей миграции радионуклидов через систему «подземные воды — поверхностные воды» с построением гидрогеохимических моделей.

Дозовые нагрузки

Расчёт эффективных доз облучения населения прилегающих посёлков от потребления питьевой воды и продуктов питания местного производства.

Рекомендации

Разработка научно обоснованных рекомендаций для государственных органов по обеспечению радиационной безопасности населения.

14

точек мониторинга

3

года исследований

500+

проб проанализировано

Полевые измерения с GPS-навигатором в степи
* * *

Хроника проекта

Новости и события

6 октября 2025

Научный семинар по радиоэкологии Семейского региона в Alikhan Bokeikhan University

6 октября 2025 года в Alikhan Bokeikhan University состоялся научный семинар, посвящённый вопросам радиоэкологии Семейского региона в рамках проекта АР22783154.

* * *
* * *

Научный коллектив

Исследовательская группа

Байгазинов Жанат Абылканович

Байгазинов Жанат Абылканович

Кандидат биологических наук

Научный руководитель

Подробнее →
Мухамедияров Нурлан Жумагазыевич

Мухамедияров Нурлан Жумагазыевич

Магистр химии

Научный сотрудник

Подробнее →
Актаев Медет Рыскалиевич

Актаев Медет Рыскалиевич

PhD-докторант

Исполнитель

Подробнее →
Мухамедиярова Алмагуль Айдомбековна

Мухамедиярова Алмагуль Айдомбековна

Бакалавр химии

Исполнитель

Подробнее →
Темиржанова Арай Ермековна

Темиржанова Арай Ермековна

Магистр экологии

Исполнитель

Подробнее →
Hegedűs Miklós (Хегедюш Миклош)

Hegedűs Miklós (Хегедюш Миклош)

PhD — биол., экологическая и хим. инженерия

Научный консультант

Подробнее →
Федунова Екатерина Валерьевна

Федунова Екатерина Валерьевна

Бакалавр

Лаборант-исследователь

Подробнее →
Михайлов Андрей Вячеславович

Михайлов Андрей Вячеславович

Аспирант

Младший научный сотрудник

Подробнее →
* * *

Научный лонгрид

О проекте

Актуальность исследования

Семипалатинский испытательный полигон (СИП) — крупнейший в истории СССР ядерный испытательный полигон, где с 1949 по 1989 год было проведено 456 ядерных испытаний, в том числе 340 подземных. Несмотря на официальное закрытие полигона в 1991 году, радиоэкологические последствия испытаний сохраняются по сей день.

Подземные ядерные взрывы создали разветвлённую сеть техногенных полостей и разломов, заполненных радиоактивными водами с высоким содержанием трития (³H), цезия-137, стронция-90 и других долгоживущих радионуклидов. Через системы подземных вод загрязнение мигрирует в поверхностные водотоки, в том числе в реку Шаган.

Критический аспект

Тритий является химическим аналогом водорода и легко включается в молекулы воды (HTO), что делает его биологически доступным. Попадая в организм с питьевой водой или продуктами питания, тритий равномерно распределяется по всем тканям и создаёт дополнительную внутреннюю дозу облучения.

Населённые пункты Абай, Долонь и Малеевка, расположенные в 50–120 км от границы СИП, используют р. Шаган и связанные с ней грунтовые воды как источник питьевого водоснабжения.

Цели и задачи

Цель проекта:

Разработка комплексной системы радиоэкологического мониторинга бассейна реки Шаган и научно обоснованной оценки дозовых нагрузок на население прилегающих территорий.

Задачи исследования:

  1. 1Создание сети из 14 стационарных пунктов мониторинга поверхностных и подземных вод с GPS-привязкой и картографированием в ГИС.
  2. 2Систематический (ежеквартальный) отбор и анализ проб воды, донных отложений и прибрежных почв на содержание трития методом ЖСС.
  3. 3Выявление основных путей и скоростей миграции трития от источников загрязнения к поверхностным водотокам.
  4. 4Построение гидрогеохимических моделей распространения загрязнения с использованием программ FEFLOW и MODFLOW.
  5. 5Расчёт эффективных доз облучения населения по четырём путям поступления: питьевая вода, рыба, молоко, прямое воздействие.
  6. 6Сравнительный анализ полученных доз с нормативами ICRP-60 и казахстанскими НРБ-2014.
  7. 7Разработка рекомендаций по оптимизации систем водоснабжения и снижению дозовых нагрузок для органов государственного управления.

Методология

Исследование сочетает методы полевого пробоотбора, лабораторного анализа и численного моделирования.

Аналитические методы

  • Жидкостная сцинтилляционная спектрометрия (ЖСС) на приборе Quantulus 1220
  • Гамма-спектрометрия на HPGe-детекторе
  • Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS)
  • Атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС)

Моделирование и ГИС

  • Гидрогеологическое моделирование (FEFLOW, MODFLOW)
  • ГИС-картирование (QGIS, ArcGIS Pro)
  • Статистический анализ временных рядов (R, Python)
  • Дозиметрическое моделирование по методологии IAEA

Ожидаемые результаты

Публикационный план:

  • Не менее 6 статей в рецензируемых журналах Q1–Q2 базы Scopus / Web of Science
  • 1 монография «Радиоэкология бассейна реки Шаган» (издательство НАН РК)
  • 3 научных доклада на международных конференциях (IAEA, IRPA, EGU)
  • 1 учебно-методическое пособие для студентов экологических специальностей

Практические результаты:

  • Интерактивная ГИС-система радиоэкологического мониторинга бассейна р. Шаган
  • База данных радиационного мониторинга (>3 лет непрерывных наблюдений)
  • Карты изолиний тритиевого загрязнения в масштабе 1:50 000
  • Аналитические доклады и рекомендации для МЭПР РК, ДЧС ВКО
  • Подготовка 2 кандидатов и 1 доктора наук в области радиационной экологии