ASTM C998-17
Стандартная практика отбора проб поверхностной почвы на наличие радионуклидов

Стандартный №

ASTM C998-17

Дата публикации

2017

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM C998-17

сфера применения

Интерпретация основного содержания ASTM C998-17

ASTM C998-17, «Стандартная практика отбора проб радионуклидов в поверхностном слое почвы», представляет собой систематическую методологию отбора проб для мониторинга радиоактивности окружающей среды. Разработанный комитетом ASTM C26 по ядерному топливному циклу и последний раз пересмотренный в 2017 году, этот стандарт направлен на обеспечение репрезентативности проб почвы относительно распределения радионуклидов на определенной территории.

---

Область применения и технические характеристики стандарта

Настоящий стандарт применяется к отбору проб поверхностного слоя почвы с глубиной отбора проб, ограниченной 50 мм, и фокусируется на мониторинге радионуклидов из недавних атмосферных выпадений. Стандарт требует 10-точечного составного образца, общей площади отбора проб более 0,05 м² и веса пробы приблизительно 4-5 кг для обеспечения репрезентативности пробы.

Параметры отбора проб	Метод отбора проб	Метод колец	Применимые условия
Инструменты для отбора проб	Перфоратор для гольф-полей	Кольцевой пробоотборник диаметром 100 мм	Различия в типах почв
Глубина отбора проб	50 мм (стандарт) / 300 мм (общая седиментация)		Определяется целью мониторинга
Репрезентативность выборки	Площадь отбора проб 0,086 м²	Эквивалентная площадь отбора проб	Гетерогенность почвы соображения
Применимые типы почв	Глинистая почва	Сухой рыхлый песок	Условия влажности почвы

---

Научное обоснование выбора места отбора проб

Глава 7 стандарта подробно описывает критерии выбора места отбора проб: следует выбирать открытые, ровные луга, которые не тронуты в течение многих лет, избегая участков вблизи зданий или затененных деревьями. Места отбора проб должны иметь умеренную или хорошую проницаемость и минимальный сток во время сильных дождей. Особое внимание следует уделять избеганию участков, где удобрение или орошение могут привести к попаданию радиоактивных материалов.

Для предэксплуатационных обследований вокруг ядерных объектов используется рекомендуемая 13-точечная схема отбора проб, предложенная HASL-300, простирающаяся по ветру до 10 километров, для обеспечения данных о фоновой концентрации для нуклидов, вызывающих беспокойство.

---

Подробное объяснение стандартизированных процедур отбора проб

Глава 8 стандарта определяет конкретные этапы отбора проб: После выбора места отбора проб разграничиваются два участка площадью 1 м² на расстоянии 3 метров друг от друга. Поверхностная растительность удаляется (оставляя 10–20 мм). Керны почвы отбираются в 10 точках в центре и четырех углах каждого участка. Стандартный инструмент для отбора проб вводится в почву на глубину 50 мм. Керн почвы извлекается и объединяется в один образец.

Инструмент для отбора проб необходимо очищать водой с моющим средством и высушивать после использования, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение. Контейнер для образцов должен быть четко промаркирован с такой информацией, как место, время, дата, пробоотборник, глубина отбора пробы и район отбора проб.

---

Техническое сравнение двух методов отбора проб

Стандарт рекомендует два метода отбора проб: метод керна, подходящий для большинства типов почв, при котором используется дырокол для сбора полной колонки почвы; и метод кольца для сухих, рыхлых песчаных почв, при котором используется кольцевой инструмент диаметром 100 мм, вдавливаемый в почву, а затем извлекаемый образец.

Для почв с высоким содержанием камней, камни часто рассматриваются как пустоты внутри образца и удаляются в процессе подготовки образцов. В этих случаях для поддержания репрезентативности требуется больше кернов. Это особенно важно для мониторинга плутония.

---

Контроль качества и репрезентативность

Поскольку почва является неоднородной средой, многоточечный отбор проб имеет решающее значение для обеспечения репрезентативности. Стандарт подчеркивает, что в качестве критических факторов качества являются место отбора проб, время, частота, размер образца и сохранение целостности образца перед анализом. Использование позиционирования GPS настоятельно рекомендуется для облегчения повторного отбора проб в том же месте при необходимости.

Результаты анализа проб могут быть использованы для расчета осаждения или концентрации на единицу площади. В рамках программы планового мониторинга повторный отбор проб в каждом месте и сравнение результатов необходимы для оценки воздействия эксплуатации объекта.

---

Рекомендации и меры предосторожности при внедрении стандарта

При внедрении настоящего стандарта обратите внимание, что глубина отбора проб должна определяться целью мониторинга: глубина 50 мм подходит для мониторинга недавних выпадений, в то время как глубина 300 мм подходит для измерения общего количества выпадений от ядерных взрывов. EPA рекомендует глубину отбора проб 10 мм для плутония, но это трудно реализовать в большинстве районов из-за растительного покрова.

Места отбора проб должны избегать областей интенсивной деятельности дождевых червей или аэрации корневой зоны, поскольку эти факторы могут привести к неравномерному перемешиванию верхнего слоя почвы. Также избегайте использования удобрений или источников поливной воды, которые могут содержать радиоактивные материалы.

---

Технологическая эволюция и история разработки стандартов

Стандарт ASTM C998 был первоначально разработан в 1983 году и пересмотрен в 2017 году, чтобы отразить последние достижения в технологии мониторинга радиоактивности окружающей среды. Стандарт ссылается на такие ключевые документы, как MARLAP Chapter 10 и IAEA-TECDOC-1415, что отражает международный консенсус.

Стандарт конкретно рассматривает ресуспензию трансурановых элементов, измерения которых в почве имеют решающее значение для определения соответствия рекомендациям Агентства по охране окружающей среды США. Отбор проб почвы также предоставляет полезную информацию для исследований поглощения растениями, общего запаса различных радионуклидов, образующихся в результате атмосферных ядерных испытаний, и исследований их накопления с течением времени.

---

Примеры применения и практическое руководство

На практике этот стандарт успешно использовался для мониторинга окружающей среды вокруг ядерных объектов, оценки загрязнения после аварий и обследований фоновых значений. Например, при мониторинге аварий на ядерных объектах, когда данных проб воздуха недостаточно, пробы почвы становятся важным вторичным инструментом мониторинга.

Для нерастворимых радионуклидов основным путём воздействия на население является вдыхание. Данные проб почвы в сочетании с анализом метеорологических условий позволяют эффективно оценить дозы облучения населения и воздействие на окружающую среду.