INVESTIGATION OF DIFFERENT SCENARIOS OF RADIOACTIVE POLLUTION OF THE BLACK SEA WATERS ON THE BASE OF IMITATION MODELING
Keywords:
Black Sea, radioactive isotopes, pollution, imitation modelingAbstract
On the base of imitation numerical modeling consequences of the Chernobyl accident are analyzed as well as two scenarios of hypothetically possible radioecological catastrophes resulting from activity of sources on the bottom and lateral boundaries of the basin. To set initial and boundary conditions in the first case, in situ data are used. Numerical analysis of evolution of Chernobyl radionuclides concentration fields and their comparison to in situ radioisotope data are done. It is shown that the area of high pollution levels found in June 1986 near the coast of Crimea resulted from transfer of contaminated water masses from the East part of the sea. Analysis of possible consequences resulting from escape of radioactive matters from a container located at 2000 m depth in the central area of the sea is accomplished. It is shown that for the first two modeling years pollution of the near bottom layer of the sea is taking place. Then contaminated waters rise into intermediate layers. At the third stage radioactive waters reach the upper 100 m layer and are carried intensively throughout the basin by the main Black Sea current. In the case of toxic matters output with Danube waters, for the first five months pollution of the Northwestern shelf is taking place. In eight months contaminated waters spreading along the Western coast reach the near Bosporus region. One and a half years later the entire sea basin is polluted.
References
Альтман Э. Н., Кумыш Н. И. Многолетняя и внутригодовая изменчивость баланса пресных вод Черного моря // Труды ГОИН. – Л.: Гидрометеоиздат. – 1986. – 176. – С. 3 - 18.
Атлас загрязнения Европы цезием после аварии на Чернобыльской атомной станции: Международное научное сотрудничество по последствиям Чернобыльской аварии (1991 – 1995) / Заключительный отчет EUR 16542 EN.– Люксембург: Офис по официальным публикациям Европейской Комиссии 1996.
Громов В. В., Москвин А. И., Сапожников Ю. А. Техногенная радиоактивность Мирового океана. – М.: Энергоатомиздат. – 1985. – 272 с.
Демышев С. Г., Запевалов А. С., Кубряков А. И., Чудиновских Т. В. Анализ формирования и трансформации поля 137CS в Черном море после аварии на ЧАЭС / Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: сборник научных трудов. – Севастополь: МГИ
НАНУ, 2001. – C. 28 – 34.
Демышев С. Г., Запевалов А. С., Кубряков А. И., Чудиновских Т. В. Эволюции поля концентрации долгоживущих радионуклидов в Черном море после прохождения чернобыльского облака // Метеорология и гидрология. – 2001. – 10. – C. 49 - 61.
Демышев С. Г., Запевалов А. С., Чудиновских Т. В. Ментц Д. У. Моделирование возможных последствий захоронения токсичных веществ в глубоководной зоне Черного моря // Метеорология и гидрология. – 2003. – 3. – С. 64 - 74.
Демышев С. Г., Коротаев Г. К. Численная энергосбалансированная модель бароклинных течений океана с неравным дном на сетке С / Численные модели и результаты калибровочных рсчетов течений в Атлантическом океане. – М.: Наука, 1992. – С. 163 – 231.
Егоров В. Н., Поликарпов Г. Г., Освас И. и др. Радиоэкологический отклик Черного моря на Чернобыльскую ядерную аварию в отношении долгоживущих радионуклидов 90Sr и 137Cs // Морск. экол. журн. – 2002. – 1. – С. 5 - 15.
Еремеев В. Н. , Батраков Г. Ф., Земляной А. Д. Пространственная и временная изменчивость поля радиоактивности Черного моря. / Комплексные океанографические исследования Черного моря. – Киев: Наук. думка. – 1980. – C. 189 - 198.
Никитин А. И., Мединец В. И. Чумичев В. Б. и др. Радиоактивное загрязнение Черного моря вследствие аварии на Чернобыльской АЭС по состоянию на октябрь 1986 г. // Атомная энергия. – 1988. – 65, 2. – С. 134 - 137.
Поликарпов Г. Г., Бисслер К. О., Кассо С. А. и др. Вынос 90Sr в 1986 – 1990 гг. с водами Днепра в Черное море // Водные ресурсы. – 1993. – 20, 3. – С. 387 - 390.
Черное море. – 3. Современное состояние загрязнения вод Черного моря. – Севастополь, 1996. – 213 с.
Black Sea Transboundary Diagnostic Analysis / UN Publ. Sales. – 1997. – No E.97.III.B.15. – 142 p.
Buesseler K. O., Casso S. A., Hartman M. C., Livingston H. D. Determination of fission-products and actinides in the Black Sea following the Chernobyl accident // J. Radioanal. Nucl. Chem. – 1990. – 138, 1. – P. 33 - 47.
Buesseler K. O., Livingston H. D., Casso S. A. Mixing between oxic and anoxic waters of the Black Sea as traced by Chernobyl cesium isotopes // Deep-Sea Research. – 1991. – 38, Suppl. 2. – P. 725 - 745.
Egorov V. N., Polinec P. P., Polikarpov G. G. et. al. 90Sr and 137Cs in the Black Sea after the Chernobyl NPP accident: inventories, balance and tracer applications // J. Environment Radioactivity. – 1999. – 43. – P. 137 – 155.
Eremeev V. N., Chudinovskikh T. V., Batrakov G. F. Artificial radioactivity of the Black Sea. / UNESCO reports in mariner science. – 1993. – 59. – UNESCO. – Paris. – 95 p.
Ginzburg A. I., Kostianoy A. G., Soloviev D. M., Stanichny S. V. Remote sensing coastal/deep-basin water exchange processes in the Black Sea surface layer / Satellites, Oceanography and Society / Еd. D. Halpern. – Elsevier Science B.V. – 2000. – P. 273 – 287.
Kanivets V., Voitsekhovitch O., Khristchuk B. Riverine transport of Cs-137 and Sr-90 into the Black Sea after Chernobyl accident ( data analysis and methodological aspects of monitoring) / Proc. Symp. Marine Pollution. – IAEA. – 1999. – P. 44 – 52.
Kanivets V., Voitsekhovitch O. et al. The post-Chernobyl budget of Cs-137 and Sr-90 in the Black Sea // J. Environmental Radioactivity. – 43. – 1999. – P. 121 – 135.
Knysh V. V., Demyshev S. G., Korotaev G. K., Sarkisyn A. S. Four-dimensional climate of the Black Sea seasonal circulation // Russian J. Numerical Analysis and Mathematical Modelling. – 2001. – 16, 5. – P. 409 – 426.
Kulebakina L. G., Polikarpov G. G. Radioecological monitoring of the Black Sea basin following the Chernobyl NPS accident / Proc. Seminar on Comparative Assessment of the Environmental Impact of Radionuclides Released during Three Major Nuclear Accidents: Kyshtym, Windscale, Chernobyl – Luxembourg, 1 – 5 October 1990. – Luxembourg, Report EUR 13754. – 1990. – II. – P. 607 – 648.
Nies H. The radioactive contamination of the Baltic Sea during the years 1983 – 1987 and its radiological consequences // Dutch Hydrogr. Z. – 1988. – 41, N. 1. – P. 39 – 41.
Polikarpov G. G., Kulebakina L. G., Timoshchuk V. T., Stokozov N. A. Sr-90 and Cs-137 in surface waters of the Dnieper Rever, the Black Sea and the Aegen Sea in 1987 and 1988 // J. Environment Radioactivity. – 1991. – 13. – P. 25 – 38.
Polikarpov G. G., Livingston H. D., Kulebakina L. G. et al. Inflow of Chernobyl 90Sr to the Black Sea from the Dnepr River // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 1992. – 34. – P. 315 – 320.
