Вплив радіоактивного забруднення на флору

СОДЕРЖАНИЕ

ВСТУПЛЕНИЕ

ГЛАВА 1 ПОНЯТИЕ О РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

1.1 Единицы измерения доз радиации

1.2 Природные источники радиоактивного излучения

РАЗДЕЛ 2 РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

2.1 Загрязнения почв

2.2 Зона отчуждения Чернобыльской АЭС и действующие АЭС — источники радиоактивного загрязнения

РАЗДЕЛ 3 РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ РАСТЕНИЙ

3.1 Поступление РН в растения в зависимости от их физико-химических свойств

3.2 Поступления РН в растения из разных типов почв

3.3 Поступления РН в растения в зависимости от их биологических особенностей

РАЗДЕЛ 4 ВЛИЯНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯ

4.1 Радіорезистентність высших растений

4.2 Чувствительность растений к хронического облучения

4.3 Влияние радионуклидов на популяции растений

4.4 Генетические последствия облучения растений

4.5 Радиоэкология горелого леса

ГЛАВА 5 АНАЛИЗ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОДУКЦИИ ЧЕРНИГОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ВЫВОД

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


ВСТУПЛЕНИЕ

Актуальность. На современном этапе развития нашего общества, при создании и использовании новейших технологий человек создает реальные опасные ситуации, вызванные авариями. Использование радиоактивного топлива и небрежное отношение к технике безопасности работы с радиоактивными веществами создает предпосылки возникновения аварий на АЭС.

Радиация значительно отличается от других видов загрязнения окружающей среды, и эта разница оказалась жизненно важной.

Во-первых, до многих загрязнителей биологические системы адаптируются, и их действие ослабевает. Во-вторых, отличие радиоактивных веществ (ГГ) от ядовитых химических веществ заключается в возможности их влияния вследствие ионизирующего излучения (IB) не только внутри организма, но и дистанционно (на расстоянии), а также в невозможности прекращения этого излучения при любых химических реакциях PP. По-третье — в продолжительности действия ГГ и накоплении дозы облучения в течение определенного времени.

Довольно опасным радионуклиды для растительной продукции, в которую они попадают преимущественно из загрязненных почв.

Цель работы — проанализировать влияние радиоактивного загрязнения на флору.

Задачи работы:

1) дать понятие о радиоактивном загрязнении и единицы измерения;

2) проанализировать состояние радиоактивного загрязнения почв;

3) охарактеризовать особенности поступления радионуклидов в растения;

4) проанализировать влияние радионуклидов в растения;

5) проанализировать загрязнения почв радионуклидами и растительной продукции Черниговской области за 1998 — 2006 гг..

Практическое значение работы. В условиях широкого применения ядерной энергии перед специалистами всех категорий и рангов стоит задача серьезной подготовки в области радиационной безопасности, изучение критериев оценки радиоактивного излучения как вредного фактора влияния на людей и объекты окружающей среды, в получении необходимых знаний по радиоэкологии, которые позволят в практической деятельности организовать работу и руководить подчиненными так, чтобы гарантировать безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды, сырья и продуктов питания.


ГЛАВА 1 ПОНЯТИЕ О РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

1.1 Единицы измерения доз радиации

Среди различных видов ионизирующих излучений чрезвычайно важны при изучении вопроса опасности для здоровья и жизни человека является излучения, возникающие в результате распада радиоактивных ядер элементов, то есть радиоактивное излучение .

Одной из основных характеристик источника радиоактивного излучения является его активность, что выражается числом радиоактивных превращений за единицу времени.

Активность А радионуклида в источнике — степень радиоактивности, которая равна соотношению числа самовиникаючих ядерных превращений в этом источнике за небольшой интервал времени до этого интервала времени.

Единица активности — кюри (Ки), 1 Ки = 3,7*1010 ядерных превращений за 1 секунду. В системе СИ единица активности — беккерель (Бк). 1 Бк равна 1 ядерном превращению за 1 секунду или 0,027 нКі.

Количество такой энергии, переданной организма, или поглощенной им, называется дозой. Различают экспозиционную, поглощенную и эквивалентную дозу ионизирующего излучения.

Степень ионизации воздуха оценивается по экспозиционной дозой рентгеновского или гамма-излучения.

Экспозиционной дозой называется полный заряд ионов одного знака, возникающие в малом объеме воздуха при полном торможении всех вторичных электронов, которые были образованы фотонами к массе воздуха в этом объеме.

Единицей измерения экспозиционной дозы является кулон на 1 кг (Кл/кг). Внесистемная единица — рентген (Р); 1 Г = 2,58*10 — 4 Кл/кг.

Экспозиционная доза характеризует потенциальные возможности ионизирующего излучения.

Поглощенная доза излучения (Д) — это физическая величина, которая равна соотношению средней энергии, переданной при излучении веществе, в некотором элементарном объеме до массы вещества в нем.

Единица измерения поглощенной зоны — грей (Гр.); 1 Гр = 1 Дж/кг.

Применяется также внесистемная единица — советов. 1 рад = 0,01 Гр.

Для оценки возможного ущерба здоровью человека от воздействия радиоактивного излучения произвольного состава введено понятие эквивалентная доза.

Эквивалентная доза (Н) — основная дозиметрическая величина в зоне радиационной безопасности. Эквивалентная доза равна произведению поглощенной дозы Д на средний коэффициент качества ионизирующего излучения в данном элементе объема биологической ткани.

Единица эквивалентной дозы — мар. 1 мар = 0,01 Дж/кг. В системе СИ единица эквивалентной дозы — зиверт (зв), 1 зв = 100 бэр. Для γ и β излучений 1 зв = 1 Гр = 100 бэр.


1.2 Природные источники радиоактивного излучения

Облучение от природных источников преобладает много других источников и является существенным фактором эволюции живых организмов в биосфере.

К природных источников IB относятся:

— космические излучения;

— природные натуральные источники;

— технологические природные источники (искусственные источники в окружающей среде и в быту).

Космическое излучение. Космическое излучение состоит из галактического и солнечного, которое связано с солнечными вспышками. Солнечное космическое излучение играет важную роль за пределами земной атмосферы, но через сравнительно низкую энергию мало влияет на дозу излучения у поверхности Земли.

Следует различать первичные космические частицы, повторное и фотонне излучения, что образуется в результате взаимодействия первичных частиц с ядрами атомов атмосферы.

Первичное космическое излучение более чем на 90% состоит из протонов высоких энергий. Кроме них, в состав частиц входят альфа-частицы, нейтроны, ядра атомов различных элементов и другие частицы. Вступая во взаимодействие с атмосферой Земли, эти частицы проникают до высоты 20 км над уровнем моря и образуют повторное высокоэнергетическое излучение, которое состоит из мезонов, нейтронов, протонов, электронов, фотонов и т.д.

Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического расположения объекта и высоты над уровнем моря.

Зависимость от широты объясняется тем, что Земля подобна гигантского магнита, вследствие чего заряженные частицы отклоняются от своего пути и проходят мимо планеты, другие — меняют курс над экватором и собираются в виде воронки у полюсов, закручиваясь в соответствии с направления силовых линий прямо над геомагнитным полюсом (объяснение феномена северного сияния, которое возникает при прохождении интенсивных космических лучей у полюсов). Интенсивность космического излучения сохраняется относительно постоянной на географической широте между минус 15 градусов по обе стороны от экватора, а далее по мере движения к северной или южной широты минус 50 градусов быстро растет, после чего снова остается практически неизменной вплоть до полюсов.

Мощность эквивалентной дозы (МЭД) космического излучения в значительной степени зависит от высоты над уровнем моря. Для разных высот МЭД соответственно составляет: 0-0,035; 4-0,2; 8-1,35; 20-12,75 мкЗв х ч — 1.

На вершине Эвереста (Н = 8848 м), самой высокой точки земной поверхности, эквивалентная доза космического излучения составляет около 8 мЗв х ч — 1.

В орбитальном полете на высоте 200-400 км мощность дозы внутри корабля в 100 и более раз выше, то есть за год космонавты получают 0,1-0,15 Связи. Рекордное дозу облучения 0,16 Связи получили американские астронавты в 84-суточном полете на орбитальной станции «Скайлеб». Высота орбиты — 433 км. Допустимая доза полугодового космического полета в СССР была принята равной 0,37 Связи.

Итак, области вблизи экватора, которые находятся на уровне моря, получают минимальную дозу космического излучения — около 0,35 мЗв х ч — 1. В географических областях на широте 50 градусов доза космического излучения составляет около 0,5 мЗв х ч — 1. Такую дозу получают жители, проживающие вблизи данной широты, — такие города, как Лондон, Нью-Йорк, Токио, Торонто, Москва, Киев, Харьков, Львов, Одесса.

Природные натуральные источники. В биосфере Земли является более 60 природных РН, которые можно разделить на три группы.

Первая группа. — ряд долгоживущих РН, которые входят в состав Земли с момента ее образования — природные радиоактивные ряды.

Вторая группа — РН, не образуют радиоактивного ряда и генетически не связаны с ним. К этой группе относятся 11 долгоживущих РН (40К, S7Rb, i0Ca, l30Te, l3SЛа, u7Sm,…), которые имеют периоды піврозпаду от 107 до 1015 лет.

Третья группа — космогенні РН, которые постоянно возникают в биосфере в результате ядерных реакций под воздействием космических излучений. Космогенні РН образуются преимущественно в атмосфере в результате взаимодействия протонов и нейтронов с ядрами азота, кислорода и аргона, а далее попадают на земную поверхность с атмосферными осадками. К ним относятся 3Н, 14С, 7Ное, 22Na, 25Mg, 32P, 35S, 39Аг,… — всего 14 РН. Заметный вклад в дозу облучения делают 3Н, 7Ное, 14С и 22Na. При этом 3Н и 14С — это источники внутреннего облучения, а основными источниками внешнего облучения является 7Ное, 22Nа и 24Na.

Уран, на котором теперь базируется ядерная энергетика — популярный и сильно рассеянный в земной коре элемент. Среднее содержание его в земной коре составляет около 3 х 10 4 %. В природе уран имеет три изотопы: 238U (содержимое 99,275%), 235U (0,72%) и 234U (0,0054). Все эти радиоактивные изотопы урана, произвольно распадаются с излучением альфа-частиц.

Следует отметить, что вит природного урана — 238 содержится 54,8 г урана — 234; 0,36 г радия — 226; 2,35 х 10 — 6 г радона — 222; 1,3 х 10 — 9 г полония — 218; 1,17 х 10 — 13 г полония — 214.

Облучение человека всеми указанными природными РН может быть внешним и внутренним.

Внешнее гамма-облучения человека вне помещениями (зданиями) обусловлено наличием РН в различных природных средах (почве, приземном воздухе, гидросфере и биосфере).

Основной вклад в дозу внешнего гамма-облучения дают гамма-РН урано-радиевого и ториевого рядов и калий — 40. При этом главными источниками внешнего гамма-облучения в воздухе ториевой серии РН торий — 228 и радуйся — 224, а в урановом ряда 99% дозы определяется гамма-излучением свинца — 214 и висмута — 214.

Так, ежегодная доза, которую получает населения от РН, что находятся во внешней среде, составляет от 0,32 до 0,82 мЗв в зависимости от условий местности.

Средняя ежегодная эквивалентная доза внешнего облучения для населения всего земного шара принимается равной 0,65 мЗв. Если человек находится в помещении, доза внешнего облучения изменяется под влиянием двух противоположно действующих факторов: экранирование внешнего излучения домом и излучения природных РН, находящихся в материалах, из которых построен дом. В зависимости от концентрации 40K, 226Rа, 232Th в различных строительных материалах мощность дозы в домах значительно меняется.

Если за единицу принять такой материал, как дерево, то жильцы, проживающие в домах с другого строительного материала, получают годовую дозу:

— из известняка — в 1,3 раза большую;

— из бетона, кирпича — в 3 раза;

— с пемзового камня — в 10 раз;

— из гранита — в 10-12 раз.

При этом мощность дозы внутри домов во всех этих городах превышает мощность дозы вне помещений на 16-46% , исключение составляет Севастополь, где мощность этих доз практически одинакова.

Объясняется это просто: в гранитах урана в 2-3 раза, а тория — в 3-10 раз больше, чем в известняках.

Внутреннее облучение человека создается РН, которые попадают в организм вместе с пищей, воздухом и водой. Из них наиболее высокий вклад в эффективную эквивалентную дозу вносят 40K,14С,87ЯЬ,210Ро,226Да, а также радон — 222 и радон — 220 (торон).

Наиболее важными из всех естественных источников радиации является полоний — 210 (8%), калий — 40 (13%) и особенно радон — 220 и 222 (около 75%).

Радон поступает в организм при дыхании вместе с воздухом. Он является продуктом распада радия, который в свою очередь повсюду содержится в почве, стенах домов и других объектах внешней среды.

Основная часть облучения вызвана не самим радоном, а продуктами его распада.

Радон — это невидимый тяжелый газ, не имеющий ни вкуса, ни запаха (в 7,5 раз тяжелее воздуха). При распаде испускает альфа-частицы. Радон высвобождается из земной коры повсюду. Концентрация его в закрытых помещениях обычно в восемь раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже, чем на первом.

Источниками поступления радона являются строительные материалы, вода и природный газ.

При кипячении радон испаряется, в сырой воде его гораздо больше. Основную опасность вызывает его попадания в легкие с водяным паром. Чаще всего это происходит в ванной комнате, когда человек принимает горячий душ.

Под землей радон смешивается с природным газом, который затем используется в бытовых газовых плитах, и таким образом попадает в помещение. Концентрация его значительно увеличивается за отсутствия надежных вытяжных систем.

По данным научного комитета по атомной энергетике ООН, концентрация радона вместе с продуктами его распада внутри домов примерно в 25 раз превышает средний уровень в наружном воздухе.

Радон, попадая в организм, сразу же поражает железы внутренней секреции, гипофиз, кору надпочечников. Это вызывает одышку, сердцебиение, мигрень, тревожное состояние, бессонница. Иногда развиваются злокачественные опухоли в легких, печени, селезенке.

Украинский научный центр радиационной медицины утверждает, что около 70-75% дозы облучения населения от всех источников естественной радиоактивности приходится на радон. Виновным является Украинский щит — тектоническая структура, которая проходит с севера на юг почти посередине Украины и занимает около 30% всей территории. Состоит щит из гранитов и других кристаллических пород, характеризующиеся повышенной радиоактивностью.

Повышенную радиоактивность имеют сланцы, фосфориты. Поэтому фосфорные (а также азотные и калиевые) минеральные удобрения часто являются носителями радиоактивного загрязнения почв и грунтовых вод. Высокую радиоактивность имеют кальциевом-силикатный шлак, фосфогипс, доменный шлак, угольный шлак.

Аномалии природного фона. На планете есть места, где уровне радиационного фона повышены вследствие значительных залежей радиоактивных минералов. Выявлено пять основных населенных мест, которые имеют существенно увеличен естественный уровень радиации через определенный состав почвы и горных пород. Это Бразилия, Франция, Индия, остров Німує (Тихий океан) и Египетского.

В ряде мест Бразилии, главным образом в прибрежных полосах, каждая из которых имеет длину в несколько километров и ширину в несколько сотен метров, мощность излучения с грунта и скальных пород составляет 5 мЗв х год — 1.

Аномальные районы в Украине — Хмельник, Мироновка, Желтые Воды, Днепропетровская, Одесская и Николаевская области, где находятся рудники по добыче урана. В этих местах уровне естественного фона в десятки и сотни раз больше, чем на остальной территории.

В целом, по данным специального научного комитета ООН, средняя эквивалентная доза облучения населения в промышленно развитых странах земного шара за счет природных источников излучения составляет 2,5 — 3,0 мЗв х год — 1.

В табл. 1.1 приведены суммарную среднегодовую эффективную дозу от природных источников излучения.

Таблица 1.1

Среднегодовой фон естественной радиации (Константинов М.П.)

Источники излучения Эффективная эквивалентная доза, мЗв
Внешнее облучение Внутреннее облучение суммарная доза
Космическое излучение 0,5 0,5
Космогенні радионуклиды 0,015 0,015
Природные радионуклиды:
Радон — 220, 222 1,22 1,22
Радий — 226, 228 0,02 0,02
Полоний — 210 0,13 0,13
Калий — 40 0,12 0,18 0,3
Другие РН 0,53 0,035 0,565
Вместе 1,15 1,6 2,75

Следует отметить, что дети до 10 лет через возрастные особенности организма получают дозу в 1,5 раза большую вследствие поступления в организм продуктов распада радона с воздухом, поскольку частота дыхания у детей большая.


РАЗДЕЛ 2 РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

2.1 Загрязнения почв

Биологические процессы, сопутствующие образование почв, существенно влияющих на накопление в них PP. Концентрация природных РН в природе меняется в широких пределах.

В табл. 2.1. дана характеристика основных долгоживущих природных РН, находящихся в земной коре и объектах внешней среды с момента образования Земли.

Таблица 2.1

Концентрация природных РН в земной коре (Константинов М.П.)

Радіону-клід

T1/2, лет

Вид и энергия излучения, Мэв Концентрация, рН в почве, г/г

14С

5,5 х 103

β 0,165 (100%)

1х10 — 4

40К

1,3 х 109

β 1,32 (88%)

γ 1,46 (12%)

2х10 — 3

87Rb

4,8 х 1010

β 0,27 (100%)

3х10 — 4

226Ra

1,62 *х 103

α 4,76 (92%)

α 4,59 (4%)

γ 0,187 (4%)

1 х 10 — 12

232Th

1,41 х 1010

α 4,01 (76%)

γ 0,59 (24%)

1 х 10 — 5

235U

7,1 х 108

α 4,18 (33%)

γ 0,185 (55%)

γ 0,43 (12%)

7 х 10 — 9

238U

4,51 х 109

α 4,19 (77%)

γ 0,05 (23%)

5 х 10 — 6

В земной коре, например, из всех ГГ больше всего содержится калия (2,5%), тогда как содержание урана и тория в десятки и сотни (урана — 238 — 3 • 10 — 4%), а радуюсь — в миллион раз меньше по сравнению с содержанием радиоактивного калия.

Значительной является разница концентрации РН в почвах различных типов. Концентрация РН в почвах различных типов и соответствующие мощности поглощенной дозы (ППД) в воздухе на высоте 1 м от поверхности земли приведены в табл. 2.2.

РН, попадающих в атмосферу, в конце концов концентрируются в почве. Через несколько лет после выпадения на земную поверхность поступления РН в растения из почвы является основным путем поступления их в пищу человека и корм животных.

Как показала авария на ЧАЭС, уже на второй год после выпадения основной путь попадания РН в пищевые цепи — поступления РН из почвы в растения.

Поглощение грунтами РН препятствует их передвижению по профилю почв, проникновению в грунтовые воды. Так, на целинных участках, природных лугах и пастбищах РН задерживаются в верхнем слое (0-5 см). После обработки почвы РН находятся преимущественно в пахотном слое.

Таблица 2.2

Концентрация РН в почвах различных типов (Константинов М.П.)

Грунт

Концентрация, пки, г — 1

ППД, мкрад • ч — 1

40К

238U

232Th

Сірозем 18 0,85 1,3 7,4
Серо-коричневый 19 0,75 1,1 6,9
Каштановый 15 0,72 1,0 6,0
Чернозем 11 0,58 0,97 5,1
Подзолистый 4,0 0,24 0,33 1,8
Торфяной 2,4 0,17 0,17 1,1
Среднее для всего мира 10 0,7 0,7 4,6

Каждый почву в естественном состоянии содержит определенное количество обменно-поглощенных катионов Са, Н, Mg, Na, NH4, A1 и др., в большинстве почв преобладает Са, второе место занимает Mg, а в некоторых почвах в поглиненому состоянии в значительном количестве содержится Н и, конечно, относительно немного Na, К, NH4 и А1.

Характер взаимодействий РН с грунтовым поглощающим комплексом (ХПК) в целом можно показать такой схеме обменной реакции:

ХПК М + т ↔ ХПК т + М,

где М — ионы элементов поглощающего комплекса, т — ионы РН.

Количественными критериями, которые описывают взаимодействия РН с грунтами, является полнота поглощения (сорбция) их ХПК и устойчивость закрепление в поглиненому состоянии.

Например, если сравнить устойчивость закрепление в поглиненому состоянии долгоживущих РН 90Sr и 137Cs, то окажется, что они неодинаково вытесняются из почв. Из всех почв 90Sr вытесняется в большем количестве, чем 137Cs, то есть поглощен цезий закрепляется крепче. На разных почвах устойчивость закрепления РН неодинакова. Крепче они закрепляются в черноземе.

На сорбционные процессы РН в почвах влияет дисперсный состав почв (гранулометрический).

Грунты, которые содержат большее количество высокодисперсных частиц (размером менее 0,001 мм), характеризуются высокой емкостью поглощения, в которой поглощается до 77% от общего содержания РН в почве.

Разница в закреплении микроколичества 90Sr и 137Cs разными по размеру фракциями обусловлена не только неодинаковой площадью поверхности этих частиц, их различным химическим составом, но и различным минералогическим составом.

Различия в полноте сорбции РН и степени их закрепления различными минералами обусловлены, прежде всего, неодинаковой структурой кристаллической решетки минералов.

В целом цезий, в отличие от стронция, устойчивее сорбируется (закрепляется) минералами, в частности, глинами.

При одинаковой плотности загрязнения почвы радиационная опасность от стронция в 6 раз выше, чем от цезия.

Чтобы уменьшить степень миграции, проводят агрохимические мероприятия: известкование кислых почв, бедных на обменный кальций, внесение органических удобрений — перегноя, торфа, ила, навоза. Так, для снижения поступления стронция применяют фосфорные, а для цезия — калийные удобрения.

На чернобыльской аварии — крупнейшей техногенной катастрофы в истории человечества — необходимо акцентировать особое внимание.

Ни одна катастрофа XX века не имела таких тяжелых экологических последствий, как чернобыльская. Это трагедия не регионального, даже не национального, а глобального масштаба. Уже погибло более 50 тыс. человек из 100 тыс, которые принимали участие в ликвидации последствий аварии в первый год. Подорвано здоровье сотен тысяч людей. Загрязненные миллиона гектаров почв. В водохранилищах осели десятки миллионов тонн радиоактивного ила. И это только известные на сегодня последствия.

Территория с сильным радиоактивным загрязнением почвы составляет 8,4 млн. га и охватывает 32 районы шести областей Украины. Большая часть этих почв приходится на сельскохозяйственные угодья. Загрязнено радионуклидами также 3 млн. га леса. На территориях с загрязнением цезием — 137 более 45 Ки на 1 км2 проживает свыше 15 тыс. человек, 15 — 45 Ки — около 46 тыс, 5 — 15 Ки — еще 150 тыс. Около 1,5 млн. человек проживает на территории, где радиоактивный фон превышает допустимые нормы (Киевская, Житомирская, Черниговская, Киевская, Черкасская, Винницкая, Черкасская, Кировоградская, Ивано-Франковская области). Дезактивационные работы, на которые в 1986-1989 гг. были потрачены миллионы, желаемых результатов не дали.

В водах Припяти, Днепру и его водохранилищ (особенно в Киевском) резко возросла концентрация радионуклидов. Даже через 6 лет после аварии она была в 10-100 раз выше, чем до нее, а в донных осадках, особенно мулах, богатых на органику, накопилось огромное количество радиоактивных отходов. Считают, что загрязнение пойменных территорий и рек 30-километровой зоны составляет: і37Сs — 14 400 Ки, 905г — 7360 Ки, Ри — 250 Ки. А в Киевском водохранилище на дни накопилось уже более 60 млн. т радиоактивного ила (загрязнение І37Сs — около 2000 Дж).


2.2 Зона отчуждения Чернобыльской АЭС и действующие АЭС — источники радиоактивного загрязнения

В результате аварии на ЧАЭС в природную среду поступил широкий спектр радионуклидов, но особенно большую экологическую опасность представляют такие долгосуществующие радионуклиды. Общая площадь загрязнения 137Сs плотностью от 3,7×1010 до 18,5х1010 Дж на 1 км2 оценивается в 150000 км2.

Радионуклидному загрязнению подверглись 9 млн. га территории 12 областей Украины (3,1 млн. га пахотной земли). Из хозяйственного пользования изъято 180 тыс. га сельскохозяйственных угодий и 157 тыс. га лесов, ограничения агропромышленного производства и лесохозяйственного пользования распространены на площади 256 тыс. га. В результате послеаварийных и дезактивационных работ в зоне отчуждения создано свыше 800 могильников радиоактивных отходов. Разрушенный реактор изолированный железобетонными конструкциями (объект «Укрытие») и по оценкам содержит около 180 т ядерного топлива, в котором находится более 7,4х1017Бк радиоактивных веществ. Выброс радиоактивных веществ из разрушенного реактора продолжается, хотя и в значительно меньшем количестве, и по оценке на 2000 год достиг около 33,3х1017 Бк (90 Нки) [19].

С целью тушения в горящий реактор было сброшено 1780 т песка, 900 т доломита, 40 т карбида бора и 2400 т свинца. Температура в реакторе колебалась от 2500 до 10000 Ос, составляя в среднем по разным оценкам около 3000 С. Через некоторое время выяснилось, что в шахту реактора попали далеко не все материалы, которые выбрасывались, значительная их часть и сейчас находится в физической зале. В связи с тем, что температура горящего реактора значительно превышала температуру кипения свинца (1740 Ос), большое количество этого элемента была выброшена потоками воздуха в природную среду.

В послеаварийный период запасы радионуклидов в водных экосистемах пополняются со стоком талых и дождевых вод с территорий зоны отчуждения, на которых удельная радиоактивность почв достигает 40,7×103 Бк/кг. Функциональная схема выноса радионуклидов из 30-километровой зоны ЧАЭС отражает сложность и направленность процессов, определяющих водный путь транспорта радионуклидов (рис.2.1.)

Украина отмечается развитой атомной энергетикой, источниками водоснабжения для которой служат реки и водохранилища (рис.2.2.). После того, как 15 декабря 2000 г. был остановлен третий реактор Чернобыльской АЭС в Украине осталось действующими четыре АЭС, которые в качестве источников водоснабжения используют: Запорожская — Каховское водохранилище, Ровенская — г. Стир (приток р. Припяти), Хмельницкая — г. Горынь (приток р. Припять), Южноукраинская — г. Южный Буг. В бассейне р. Десны на территории России работают Курская и Смоленская АЭС. Курская расположена на притоке Десны г. Сейм. Водообеспечение Смоленской АЭС осуществляется с использованием водохранилища, построенного путем перекрытия верхнего участка русла р. Десны земляной дамбой. Достаточно интенсивно развитая атомная энергетика и в странах бассейна р. Дунай: в Болгарии, Венгрии, Федеративной Республике Германии и других, что обуславливает актуальность радиоэкологических исследований всего бассейна и особенно нижней части этой реки в пределах Украины. Решение основных научных, технических и социально-экономических проблем, связанных с выводом из эксплуатации реакторов АЭС Украины, намечено на второе десятилетие XXI века. Среди большого количества экологических проблем, которые порождает атомная энергетика, следует выделить потребления воды, ее расходы на испарение, тепловое, химическое и радіонуклідне загрязнения.

Вплив радіоактивного забруднення на флору

Рис. 2.1. Функциональная схема выноса радионуклидов из 30-километровой зоны Чернобыльской АЭС

Вплив радіоактивного забруднення на флору

Рис. 2.2. Схема размещения АЭС в Украине

В составе газоаэрозольных выбросов АЭС особое экологическое значение принадлежит 3Н и 14С, которые имеют большие периоды полураспада и, соответственно, вносят значительный вклад в ожидаемую коллективную дозу. По оценкам (Крышев, Рязанцев, 1998) выбросы АЭС в атмосферу составляют: с реакторами СЕН — Н — 25-30; І4С — 0,1-0,2; с реакторами РБМК — 3Н — 0,2; 14С — 1,3 ТБк/(ГВтхрік).

В состав разных сбросов радионуклиды поступают в результате протекания в промежуточном контуре, из системы охлаждения конденсаторов турбин с дебалансними водами. В формирование радиоактивного загрязнения водоемов наибольший вклад вносят 3Н, 14С, 51Cr, 54Mn, 59Fe, 58Co, 60Co, 65Zn, 89Sr, 90Sr, 131И, 134Cs, 137Cs, плутоний и др. К наиболее экологически опасных радионуклидов принадлежат 3Н, 14С, 89Sr, 137Cs и плутоний.

Оценка загрязнения водоемов стронцием — 90 и цезием — 137 действующими АЭС, особенно оснащенными реакторами РБМК, на фоне тотальных интенсивных чернобыльских выпадений до последнего времени остается достаточно проблемной. Это задача значительно упрощается для АЭС с реакторами ВВЭР, при эксплуатации которых основным радіонуклідним загрязнением является тритий. А как известно, после аварии на ЧАЭС с тритием особых проблем не возникало (Абагян и др., 1986).

Содержание трития в объектах внешней среды, особенно в регионах действующих АЭС с реакторами ВВЭР, и может служить одним из важнейших показателей их экологической надежности. В акваториях, подвергающихся воздействию АЭС, активность трития колеблется от нескольких до пх103Бк/л [19].

Радиоэкологическая ситуация, сложившаяся в Украине после чернобыльской катастрофы и по условиям эксплуатации АЭС, требует решения сложнейшего комплекса научных и практических проблем, связанных прежде всего с экологически надежной переработкой, захоронением и хранением радиоактивных материалов и отходов в зоне отчуждения ЧАЭС и в регионах эксплуатации АЭС. Речь идет о наиболее острые практические задачи, решение которых не терпит отлагательства, поскольку любая отсрочка влечет за собой многократное увеличение финансовых затрат. Это в свою очередь требует дальнейшего развития глубоких научных радиоэкологических исследований и адекватных практическим заданием технологических решений. Исследование динамики, распределения, миграции радионуклидов и их действия на биосистемы на разных уровнях организации служат основой для оценки состояния экосистем и их важнейшей составляющей — биоты, а также открывают перспективу установления критериев оценки воздействия радиоактивного загрязнения на биосистемы в условиях тотального интенсивного антропогенного пресса. Речь идет о критерии степени поражения биосистем, что, в свою очередь, могло бы служить и показателем эффективности мероприятий, которые проводятся на территории зоны отчуждения ЧАЭС, которая является техногенной радіонуклідною аномалией, и в регионах эксплуатации АЭС [10].

Адекватно ситуации, сложившейся в Украине, сформировались основные направления радиоэкологических исследований водных экосистем:

1. оценка запасов радионуклидов, их транспорт, распределение и миграция в водных экосистемах в пространстве и времени;

2. математическое моделирование и прогнозирование поведения радионуклидов;

3. физико-химические формы радионуклидов чернобыльского происхождения;

4. процессы накопления в организме и вывода из него радионуклидов, а также дозовые нагрузки на гидробионтов различных трофических уровней;

5. оценка отклика биосистем на разных уровнях организации на радіонуклідне загрязнения водоемов;

6. факторы, которые модифицируют радиационное поражение и процессы репарации;

7. технологические решения, направленные на защиту источников питьевого водоснабжения, орошаемых земель и биологических ресурсов водоемов от радиоактивного загрязнения.

Актуальность указанных направлений росла или, наоборот, снижалась с учетом не только регионального характера проблем, но и фактора времени. При всей трагичности чернобыльской катастрофы радиоэкологическая аномалия зоны отчуждения с первых же часов ее появления послужила уникальным научным полигоном для фундаментальных и прикладных радиоэкологических исследований и технологических разработок. «Чернобыльские» радионуклиды, их физико-химические формы, миграционные особенности и действие на биосистемы с неослабевающей актуальностью продолжают служить объектом всесторонних полевых и лабораторных исследований.


РАЗДЕЛ 3 РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ РАСТЕНИЙ

3.1 Поступление РН в растения в зависимости от их физико-химических свойств

Радиоактивное поражение растений проявляется в торможении роста, снижении урожайности, репродуктивной качества семян, а при больших дозах вызывает гибель растений.

Растения могут загрязняться двумя путями: аэрозольным (некореневий путь) и корневым (почвенный путь поступления).

Особенность некореневого пути поступления заключается в том, что при непосредственном осадке радиоактивных частиц из различных слоев атмосферы происходит загрязнение надземной массы растений всеми РН, что выпадают.

Радиоактивные частицы неполностью задерживаются на растениях. Степень задержания радиоактивных частиц растениями характеризуется величиной первоначального задержания отношением количества осевших на растениях радиоактивных частиц от общего их количества, которая выпала из атмосферы на данной площади.

Коэффициент первичного содержания Кпу = ξГВ, Дж

где ξ,в — плотность выпадений (количества радиоактивности, что выпала на единицу площади посева или травостоя); ξ,г — плотность радиоактивного загрязнения надземной массы растений (количества радиоактивности в надземной массе с единицы площади посева).

Различные сельскохозяйственные культуры имеют неодинаковую способность к содержанию радиоактивных осадков из атмосферы, что обусловлено как спецификой морфологического строения растений, так и степенью развития надземной массы. (Морфология и строение растений — форма, размеры, расположение листьев, степень шероховатости поверхности.)

Коэффициент первичного содержания Кпу может изменяться в очень широких пределах — от нескольких до 95%.

Так, Кп имеют: пшеница яровая — 71%, просо — 51% , горох — 74%, гречка — 39%, картофель — 25%.

Неодинаковой способностью к содержанию радиоактивных осадков характеризуются не только различные виды сельскохозяйственных культур, но и различные части и органы одного и того же растения. Так, для яровой пшеницы первичное содержание составляет: для листья — 41%, для стеблей — 18%, для полов — 11%, зерна — 0,6%.

Содержимое РН в единице массы зерна зависит от сроков их выпадение. Наибольшая концентрация РН в зерне (пшеницы и ржи) наблюдается при их выпадении в период цветения и молочной спелости, более низкая — при выпадении их в фазе кущения и выхода в трубку.

Наиболее чувствительны к радиации в различных фазах развития фасоль, кукуруза, рожь, пшеница; более устойчивы — лен, клевер, люцерна, рис, томаты.

Это обусловлено прежде всего тем, что колосья, которое уже появилось, имеет высокую способность к содержанию радиоактивных осадков, и отчасти тем, что в период налива зерна происходит поступления питательных веществ из вегетативных органов в зерно. Выпадение 90Sr из атмосферы на поверхность растений практически не загрязняет зерно сельскохозяйственных культур с закрытым семенами (горох, кукуруза). Клубни картофеля и корнеплоды столовой и сахарной свеклы также оказываются практически чистыми, потому что стронций при попадании на листья очень слабо проникает внутрь растений.

Однако выпадение аэрозольных частиц 90Sr из атмосферы на некоторые растения очень опасное. Это прежде всего овощные культуры. Томаты, огурцы, капуста, листовые овощи могут сильно загрязнена.

При выпадении из атмосферы 137Cs не только механически загрязняет урожай, но и интенсивно проникает в ткани наземных органов растений, включается в метаболизм, перемещается внутри растения и накапливается в урожае. Достаточно интенсивно движется внутри растения при попадании на ее поверхность 131И. Несмотря на сравнительно короткий период піврозпаду, этот РН может проникать с кормом животных в молоко, а через молоко — в организм человека.

Механизм усвоения РН корнями растений для поглощения основных питательных веществ, макро — и микроэлементов.

Главное отличие заключается в том, что в основном РН во внешней среде имеющиеся в предельно низких концентрациях. Например, стронция 90 содержится 1,4 х 10 — 12г х кг — 1 почвы, а масса 1 Ки 90Sr составляет 7 х 10 — 3г.137Cs является химическим аналогом калия, a 90Sr — кальция, поэтому наблюдается определенное сходство поглощения растениями и передвижения по ним К, Са и их химических аналогов Cs и Sr.

Больше всего поглощается растениями с питательного раствора 137Cs, значительно меньше — 90Sr. Таких РН, как 60Со, 106Ru, 144Ce, 147Рт, поступает из водного раствора в наземную массу растений в 10 раз меньше, чем Cs и Sr.

При продвижении РН по различных органах надземной части растений сохраняется определенная закономерность. РН, поступивших в надземную часть растений, в основном концентрируются в соломе (листья, стебли), меньше — в половые (колосья, волоття зерна) и в небольших количествах — в зерне. Некоторое исключение из этой закономерности составляет цезий, относительное содержание которого в семенах может достигать 10% и выше общего количества его в надземной части.

В целом накопления РН и их содержимое на единицу массы сухого вещества в процессе роста растений имеет такую же закономерность, как и накопления биологически важных элементов: с возрастом растения в надземных органах увеличивается абсолютное количество РН и снижается содержание на единицу массы сухого вещества.

При увеличении урожая, как правило, уменьшается содержание РН на единицу массы.



3.2 Поступления РН в растения из разных типов почв

Загрязнение продукции растениеводства (степень усвоения) ГГ зависит от специфики слоя почвы, то есть от типа и свойств почв, на которых растут растения.

Среди физико-химических характеристик грунта выделяют около 10 параметров, что считают наиболее значимыми при определении поведения радионуклидов в почве и перехода их в растения. В общем виде влияние почвы проявляется в снижении биологической подвижности радионуклидов при увеличении содержания в почве обменных катионов, органического вещества, ила, минералов, емкости поглощения. Направленность влияния кислотности, карбонатов и влажности почв зависит от физико-химических свойств радионуклидов. В количественном отношении влияние различных свойств почвы проявляется в разной степени. Для большинства накопления радионуклидов в растениях в зависимости от изменения почвенных характеристик может колебаться в среднем в 10-20 раз, а для некоторых радионуклидов в 100-200 раз.

Различные типы почв имеют закономерное сочетание основных почвенных показателей. Так, черноземы характеризуются повышенным содержанием гумуса, обменных катионов, большой емкостью поглощения, повышенным содержанием минералов, а дерено-подзолистые почвы, наоборот, отличаются небольшим количеством питательных веществ, незначительной емкостью обмена, низким рН, низким содержанием гумуса. В связи с этим выявляется зависимость между поступлением радионуклидов в растения и типом почвы. Накопление радионуклидов растениями снижается в ряде почв: аллювиально-шаровые, дерено-подзолистые, серые лесные, сіроземи, каштановые, черноземы.

Емкость катионного обмена и содержимое обменных катионов. Емкость катионного обмена характеризует способность почвы сорбировать катионы. Радионуклиды, сорбированные в почве по обменному типом, являются наиболее доступными для растений. Прочность сорбции радионуклидов в почве тем выше, чем больше емкость катионного обмена. Рядом с обменным поглощением радионуклидов почвой существует необмінне поглощения — фиксация.

Емкость катионного обмена и сумма обменных катионов в почве меняются в зависимости от реакции среды, состав органических и минеральных компонентов и природы грунтовых минералов. Увеличение щелочности почв способствует росту их емкости поглощения. Вследствие высокой поглотительной способности гумусовых кислот (до 400-930 мг экв/100 г), а также монтморілоніту (70-175 мг экв/100 г) почвы, содержащие большое количество органического вещества и минералов, отличаются наибольшей емкостью поглощения (черноземы, черноземно-луговые почвы). Эти почвы характеризуются наиболее высокой сорбции радионуклидов и минимальной их биологической подвижностью.

Механический состав почв. Сорбционная способность почв существенно возрастает с увеличением степени дисперсности грунтовых частиц мелкодисперсных фракции имеют более высокую поглинальну способность по сравнению с крупными фракциями. В пределах одного типа почв в зависимости от гранулометрического состава накопления радионуклидов растениями может изменяться в 10 раз. Более высокая сорбция радионуклидов мелкими фракциями почвы обусловлена как большой удельной поверхностью глинистых и илистых частиц, так и различием их свойств. С уменьшением размера гранулометрических фракций повышается содержание в них гумуса и обменных катионов, а также увеличивается емкость катионного обмена. Кроме того, различия в свойствах гранулометрических элементов различной степени дисперсности объясняется особенностями минералогического состава. Предпочтительными минералами фракций мелкого песка и крупной пыли является кварц и полевые шпаты, в среднем и мелком пыли увеличивается содержание слюд и гидрослюд. В илистой фракции преобладают слюды, гидрослюды и минералы.

Минеральная часть почвы. Минеральная часть грунта составляет от 55 до 97 % массы грунта. В почве присутствуют первичные минералы, представленные главным образом крупнопісчаними долями, и вторичные минералы, которые преобладают в глинистых и коллоидных фракциях почвы. В группу первичных минералов относятся кварц, апатит, полевые шпаты, слюды (мусковит, биотит) и др., к вторичным — минералы группы каолинита, монтморілоніту, вермикулита, вторичных гидрослюд и др. Вторичные минералы отличаются высокой поглощаемостью [11]. Минералы монтморілонітової группы преобладают в черноземах, каштановых почвах и солонцах, что обуславливает высокую сорбцию радионуклидов и значительное снижение их перехода в растения.

Органическое вещество почвы. Важное влияние на миграцию радионуклидов в почве и поглощения их растениями создает органическое вещество. Для большинства радионуклидов увеличение содержания гумуса в почве является фактором, снижающим их поступление в растения [24]. Поведение радионуклидов связано с органическим веществом почв специфической природы — гуміновими и фульвокислотами. Способность гуминовых кислот адсорбировать ионы, а также образовывать прочные сложные комплексы с радионуклидами влияет на сорбцию их в почве и поступление в растения.

Для ряда радионуклидов, например трансурановых, заметное влияние на их доступность растениям создает соединение хелатного типа, характеризующиеся высокой мобильностью. Исключительная роль органического вещества в поступлении в растения радиоизотопов вследствие образования йод-гумусовых соединений.

Кислотность почвы. Кислотность почв неоднозначно влияет на биологическую подвижность в них радионуклидов. Для 90Sr, 137Cs при увеличении кислотности возрастает интенсивность поступления радионуклидов в растения. При повышении рН 59Fe, 60Co, 65Zn и 115mCd переходят из ионной формы в разные гидролизные и комплексные соединения, что снижает их доступность для растений. Для многих радионуклидов зависимость поведения от кислотности почв сложная — для некоторых из них характерны два и более пики максимумов подвижности. Кислотность влечет и косвенное влияние на сорбцию грунтами радионуклидов, изменяя емкость катионного обмена.

Карбонатность почвы. Влияние карбонатності почв на доступность радионуклидов растениям связана с изменением кислотности, соотношение различных фракций органических веществ и состав обменных катионов, в частности, содержания обменного Са. Увеличение карбонатності почв снижает накопление 90Sr в сельскохозяйственные культуры в 1,1-3 раза, а для 137Cs в этих же условиях поступление в растения увеличивается в 1,3-4 раза (табл. 3.1). В карбонатных почвах происходит фиксация необменная 90Sr. В карбонатном черноземе в сравнении с вилуженим в 1,5-3 раза ниже содержание водорастворимого 90Sr и на 4-6 % выше количества необмінного 90Sr. Увеличение содержания карбонатов в почве изменяется соотношение между гумусовими кислотами — уменьшается содержание фульвокислот. Более высокая подвижность 137Cs в карбонатных почвах может быть связана с увеличением количества водорастворимых органических соединений, которые обусловливают десорбцію этого радионуклида [12].

Влажность почвы. Сведения о роли почвенной влаги в миграции радионуклидов в системе почва — растения довольно противоречивы. Отмечено увеличение перехода радионуклидов в растения с ростом содержания влаги в почве, так и отсутствие влияния влажности. При различных режимах увлажнение может расти общий вынос радионуклидов за счет увеличения биомассы растений [11]. Неоднозначность имеющихся данных о роли влажности связана с тем, что различные радионуклиды поглощаются растениями из почвы в зависимости от режима ее увлажнения по-разному. Кроме того, влияние влажности почв на подвижность радионуклидов зависит от свойств почв и биологических особенностей растений.

Таблица 3.1

Коэффициенты накопления 90Sr и 137Cs в растениях в зависимости от степени карбонатності черноземов (Алексахин Р.М.)

Культура Содержание карбонатов, %
0 0,7 2,2 3,2

90Sr

Ячмень:
зерно 0,12 0,10 0,04 0,04
солома 0,72 0,67 0,36 0,37
Капуста (вилки) 0,19 0,16 ' 0,17 0,08
Томаты (плоды) 0,36 0,22 0,16 0,25
Лук (луковицы) 0,98 0,80 0,85 0,74
Суданская трава (сено) 2,20 0,99 0,89 1,57
Кукуруза на силос) 0,88 0,58 0,59 0,74

137Cs, n х 10 — 3

Капуста (вилки) 39 59 63 116
Томаты (плоды) 37 60 80 142
Лук (луковицы) 53 52 60 72
Суданская трава (сено) 38 35 36 54
Кукуруза на силос) 43 47 104 70

Распределение радионуклидов в профиле почвы. Распределение радионуклидов в пределах корнеобитаемого слоя почвы влияет на их поступление в растения. В первый период после попадания радионуклидов на грунтово-растительный покров с воздуха они локализуются в верхней части почвы. Много радионуклидов характеризуются слабой подвижностью и в течение длительного периода времени задерживаются в слое почвы 0-5 см. Наиболее интенсивно переходят в растения радионуклиды при сосредоточении их в луговой дернині. Так, в первый год после внесения 90Sr на дернину его содержание в растениях будет в 2 — 8 раз выше, чем на 3-й год.

Равномерное размещение радионуклидов в пахотном слое при вспахивании снижает переход их в растения [17].

Наиболее высокие уровни загрязнения стронцием наблюдаются на дерново-подзолистых почвах, меньше — на серых лесных почвах и сероземах и самые низкие — на черноземах. Аналогичная зависимость установлена и для цезия.

Большое разнообразие почв в нашей стране определяет значительную разницу в поведении РН в почвах и накоплении их в растениях. Поэтому концентрация РН в растениях на различных почвах в различных ґрунтово-климатических зонах страны при одном и том же уровне загрязнения может отличаться в 10 раз.

Существует прямо пропорциональная зависимость между плотностью загрязнения местности и накоплением РН в растительной продукции.


3.3 Поступления РН в растения в зависимости от их биологических особенностей

Размер накопления РН в растениях зависит от их видовых и сортовых особенностей. Растения, которые содержат больше кальция, накапливают 90Sr больше, а растения, отличающиеся высоким содержанием калия, накапливают больше 137Cs.

В товарной части растениеводческой продукции больше всего 90Sr и 137Cs корнеплоды содержат (столовая свекла, морковь) и бобовые культуры (горох, соя, вика), далее картофель, меньше РН-у зерновых злаках.

За накоплением 90Sr из почвы на единицу сухого вещества овощные культуры можно расположить в следующем порядке: свекла, огурцы, морковь, капуста, томаты, картофель.

Исследованиями установлено, что диапазон накопления 137Cs в зерне различных сельскохозяйственных культур разный. Так, в зерне фасоли цезия на единицу массы содержится в 3-5 раз меньше, чем в зерне гороха и овса. Видовое отличие в накоплении цезия отдельными сортами пшеницы, овса, фасоли и гороха на единицу массы зерна может достигать 10, а сортовая — составляет 1,5-2 раза.

Значительно отличаются содержанием РН озимые и яровые зерновые культуры. Озимые (пшеница, рожь), как правило, накапливаются в 2-2,5 раза меньше 90Sr и 137Cs, чем яровые зерновые культуры (пшеница, овес, ячмень). Это объясняется более высоким урожаем озимых по сравнению с яровыми.

Овощи в основном поступают в пищу без переработки, поэтому их потребление составляет определенную опасность. 90Sr больше всего накапливается в корнеплодах степного свеклы, моркови, огурцов и меньше всего — в плодах томатов и клубнях картофеля, что в определенной степени связано с концентрацией кальция в этих частях урожая.

Меньшее содержание 90Sr в клубнях картофеля, чем в корнеплодах свеклы и моркови, объясняется, очевидно, тем, что корнеплод — это видоизмененный корень, через который РН поступают из почвы в растение; бульба же картофеля — видоизмененное стебель, и РН могут поступать из почвы в надземную часть растения, минуя бульбы. Во внешней части клубня картофеля (корковая ткань) содержится в 3 раза больше 90Sr на 1 г сухой массы, чем в остальных бульбы.

В природных условиях во многих продуктах питания содержатся PP. Например, в 1 кг свежего картофеля содержится около 2,9 х 10 — 9 Ки радиоактивного калия.

Загрязнения пищевых продуктов растениеводства, что произошло при усвоении РН корневой системой и проникновении из атмосферы через поверхность, можно определить количественно. Концентрацию (С) РН в растительных продуктах определяют по формуле

С = СДхКДПхКП, Дж

где Сд — содержимое РН в почве, нки х м — 2; Сп — интенсивность оседания РН из атмосферы, нки х м — 2; Кг и Кп — почвенный и воздушный коэффициенты, устанавливаемые путем опытов.

Почвенный коэффициент Кд выражает концентрацию соответствующих РН в растительной продукции на единицу плотности загрязнения почвы. Например, Кд 90Sr для основных пищевых продуктов растительного происхождения имеет следующие значения: для пшеницы — 7, картофеля — 16, сахарной свеклы — 6. Среднеквадратичное отклонение от приведенных цифр не превышает 25%. Величина Кд в значительной мере зависит от природы РН.

Для относительной оценки содержимого РН в рационе человека и в кормах животных необходимо знать размеры сравнительного их накопления в хозяйственно-ценной части урожая.

В табл. 3.2 приведены данные, указывающие, во сколько раз изменится количество РН в урожаи различных растений по сравнению с содержанием их в зерне яровой пшеницы (за единицу принято содержимое 90Sr i 137Cs в 1 кг зерна яровой пшеницы).

Таблица 3.2

Количество РН в урожаи различных растений (Константинов М.П.)

Культура Коэффициент

для 90Sr

для 137Cs

Пшеница яровая 1 1
Пшеница озимая 0,35 0,4
Рожь озимая 0,35 0,4
Овес 1,3 0,8
Ячмень 1,3 0,8
Горох 2,0 1,9
Гречка 1,4 0,9
Кукуруза 2,6 0,6
Картофель (клубни) 0,8 0,6
Столовая свекла 1,6 2,3
Капуста 0,3 1,2

Определив содержание РН в яровой пшеницы того или иного почвы, ориентировочно можно рассчитать возможное количество 90Sr и 137Cs в урожаи других сельскохозяйственных культур, выросшие на том же почве.


РАЗДЕЛ 4 ВЛИЯНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯ

4.1 Радіорезистентність высших растений

Все высшие растения, диплоидное и полиплоидные эукариоты, относятся к IV каріотаксону, что отличается максимальной надежностью генома, которая составляет около 105 эв. Такая надежность генома обусловлена главным образом интенсивными процессами диилоїдоспецифічної репарации ДНК, поэтому благодаря резко повышенной по сравнению с микроорганизмами содержания ДНК в ядре их радиочувствительность не столь высокой. В зависимости от содержания ДНК в ядре (который варьирует в них от 10 до 1000 пг) Do для высших растений колеблется от единиц до сотен грей. Однако это показатель радіорезистентності лишь клеток высших растений. Чтобы вызвать гибель ростков, а тем более взрослых растений, нужны поглощенные дозы излучения в десятки и сотни раз больше, особенно в случае хронического воздействия [26].

Некоторые представления о радіорезистентність высших растений при хроническом облучении дают эксперименты на гамма-полях, в том числе с размещением гамма-источников в лесах. Такие работы проводились в Великобритании (А. Воробья), США (Г. Вудвелл), Пуэрто-Рико (Г. Одум и Г. Пиджин), России (М. В. Тимофеев-Ресовський). Эти исследования доказали, что наименее радіорезистентними из высших растений являются хвойные, прежде всего сосна: иглы ее начинают желтеть, а затем опадают уже по мощности поглощенной дозы излучения около 0,1 Гр/сутки (10 советов/сутки) или 35 Гр (3500 советов) в год. Почти такую же чувствительность к облучения проявляют сосны в случае выпадения радионуклидов. Так, для аварии на Южном Урале в 1957 г., а также на Чернобыльской АЭС характерный «рыжий» лес — большие массивы соснового леса с поруділою хвоей. Тот факт, что хвойные, по крайней мере внешне, является наиболее радіочутливими растениями, заставляет рассмотреть это явление подробнее. Порудіння и потом опадание хвои — следствие влияния не столько инкорпорированному, сколько внешнего облучения (например, от радиоактивного облака, возникшей во время аварии и содержала много короткоживущих радионуклидов). Корневая система деревьев в почве, что сорбируется основную массу радионуклидов, пострадала относительно мало, как и клетки камбия, что способны пробуждаться и давать новые ростки с нормальной хвоей.


4.2 Чувствительность растений к хронического облучения

Для того чтобы дерево или кустарник погибли в результате радиоактивного загрязнения, нужно не только инактивировать значительную часть клеток их точек роста, т.е. кончиков корней и побегов, но и уничтожить значительную часть клетки камбия, способных пробуждаться и давать начало новым точкам роста. Благодаря такому защитному барьеру кривые выживаемости деревьев и кустарников имеют обычно большие плечи и наклонности, обусловленные уровнем Dо для их клеток, вследствие чего они становятся подобными кривых выживаемости простейших. Поэтому сведения об уровне Do в случае облучения деревьев и других растений) дают значительно заниженные оценки их радіорезистентності [26].

Многочисленные эксперименты с острого и хронического облучения семян и наростків различных растений показали, что предельной дозой, ниже которой в каких растений не удается наблюдать других последствий облучения, кроме лучевого стимулирования, является доза 10 Гр., что примерно соответствует поверхностной активности радионуклидов 3,7 х 1014 Бк/км2 (104 Ки/км2) в пересчете на хроническое облучение в течение года. Эта оценка учитывает результаты изучения растений и в лабораторных экспериментах, и в природных условиях. Наиболее чувствительны к воздействию радионуклидов является семена, ростки и деревья сосны, другие древесные значительно устойчивее, еще более радіорезистентні кустарники и, наконец, травы. Поэтому травы (по крайней мере некоторые виды их) могут выдерживать хроническое облучение дозой до 10 Гр/сутки, что соответствует поверхностной активности радионуклидов на загрязненной территории до 3,7 х 1014 Бк/км2 (104 Ки/км2) и более. Этот интервал — от 3,7 х 1013 до 3,7 х 1015 Бк/км2 (103 — 105 Ки/км2) — можно считать ушкоджувальним для лесных растений.

Хронический влияние градиента гамма-излучения на дубово-сосновый лес показано на рис. 4.1. Мощность дозы 0,02 — 0,05 Г/сутки или 2 — 5 советов/сутки (что составляет около 10 — 20 Гр/год, или 1000 — 2000 советов/год), не влияет на растения такого леса. В случае мощности дозы около 0,1-0,2 Гр/сутки (10 — 20 советов/сутки) начнет реагировать сосна, в которой впоследствии буреет и опадает хвоя. Мощность поглощенной дозы излучения 0,05-1 Гр/сутки, або5-100 рад/сутки (то есть 10 — 3,5 • 102 Гр/год), приводит к снижению видового разнообразия леса и увеличение количества насекомых-паразитов, что предпочитают подавленным растениям. Мощность поглощенной дозы излучения, которая превышает 1 Гр/сутки (100 рад/сутки), или 3,5 • 102 Гр/год, приводит к гибели высших рослый, которые практически вымирают при 5 Гр/сутки (500 советов/сутки), или 3,5 • 104 Гр/год.

Вплив радіоактивного забруднення на флору

Рис. 4.1. Влияние градиента хронического гамма-излучения на дубово-сосновый лес (за И.А. Одумом, 1975)

Наиболее радіорезистентними из лесных растений есть мелкие кустарники и травы, такие как верес, осока и другие, в которых значительная часть растения размещена под землей и после прекращения облучения дает корневые ростки, что быстро отрастают. Рекордсменом в этом отношении является травянистое растение Panicum sanguinale, которая образует в случае хронического облучения по мощности поглощенной дозы 10 Гр/сутки (1000 советов/сутки) вместо обычной смеси многих видов разнотравья и злаков чистый травостой [26].

4.3 Влияние радионуклидов на популяции растений

Таким образом, можно обоснованно считать, что поверхностная активность радионуклидов территории примерно до уровня 3,7 • 103 Бк/км2 (103 Ки/км2) никак не будет влиять на проживание на ней микроорганизмов и растительность. Это нижняя граница радіорезистентності этих организмов. На самом деле их радіорезистентність еще выше. Во-первых, эффект хронического облучения намного меньше, чем острого (а приведенный выше материал касается в основном острого облучения). Во-вторых, при использованной данных о радіонуклідне загрязнение мы учитывали только внешнее облучение от радионуклидов, внесенных в почву или воду, а не дополнительное внутреннее облучение за счет инкорпорированных радионуклидов. Как известно, коэффициенты перехода и накопления могут быть очень значительными, и дозы, полученные растениями вследствие действия радионуклидов, должны быть существенно больше, чем было учтено нами во время рассмотрения влияния радионуклидов в растения (как и на животных, живущих на загрязненных ими территориях).

Фактически человека интересует не столько характер изменений в состоянии здоровья отдельных представителей биоты, живущих на загрязненных территориях, сколько то, какой вред может причинить такое загрязнение популяциям этих организмов, то есть как повлияет их облучения на способность давать полноценное потомство. Таких данных уже накоплено достаточно, чтобы считать, что популяции микроорганизмов и высших растений значительно более устойчивы к облучения (особенно хронического), чем их отдельные особи. Учитывая такой популяционный аспект радиоэкологических исследований можно считать вполне обоснованным уровень мощности поглощенной дозы излучения 10 Гр/год или поверхностной активности радионуклидов 3,7 • 1013 Бк/км2 (103 Ки/км2) как нижнюю границу биологически безвредного облучения не только микроорганизмов и растений. Иначе говоря, при дозах, не превышающих приведенных значений, никаких неблагоприятных последствий для растений ожидать не следует. Независимо от такого облучения растения и микроорганизмы будут нормально выполнять свои трофические функции, иметь такую же производительность и кондиціювальну способность, как и без облучения, и, следовательно, играть ту же роль концентраторов и транспортеров радионуклидов в прочно связаны с детритом формы захоронювання.

Напомним, что такое кондиционирования окружающей среды от радионуклидов, которые попали в него, более чем на 99 % выполняют именно высшие растения и микроорганизмы, и только около 1 % приходится на животных.

4.4 Генетические последствия облучения растений

Генетические последствия облучения микроорганизмов не было описано в соответствующем подразделении, потому что они в общем понимании имеют универсальный характер для всей биоты и их удобнее рассмотреть в разделе, посвященном высшим растениям, для которых эти последствия разнообразнее.

Относительно генетических последствий облучения, то имеются в виду главным образом мутации генов, ведь довольно значительные мутации хромосом, как правило, летальные для клеток, и закономерности их возникновения в результате облучения такие же, как и закономерности его летальной действия [26].

Однако нельзя считать мутации генов однотипными. Кроме уже отмеченного выше разнообразия их структурной основы — от точечных мутаций, обусловленных поражением малого количества основ, к структурных, которые захватывают много тысяч основ, нужно учитывать, что подобные фенотипические последствия могут иметь изменения генов вследствие внутренних рекомбинаций; частота же рекомбинаций может в 10 — 30 раз превышать частоту настоящих мутаций генов. Таким образом, под генетическими последствиями облучения понимают интегральный результат, что проявляется в изменении потомства облученных особей независимо от того, вызвано это мутацией генов (точечной или структурной) или хромосом.

Рассмотрим два аспекта мутагенного действия излучения: зависимость ее от мощности дозы и ЛПЭ излучения, а также от уровней интегральной поглощенной дозы излучения. На основании различных данных, полученных как на микроорганизмах, так и на высших растениях, установлено, что мутагенный эффект облучения, отнесенный к единице поглощенной дозы излучения (например, частота мутаций на 1 Гр), с увеличением мощности поглощенной дозы сначала несколько уменьшается, а затем начинает расти. Механизм такой закономерности и локализация «точки перегиба» на оси мощности дозы окончательно не выяснены. По этому поводу существует лишь одна гипотеза, что связывает характер изменений мутагенного эффекта облучения с индукцией в объектах системы восстановления (SOS-системы), подвергшихся облучению, и обусловленным с этим восстановлением клеток от передмутаційних изменений ДНК.

Таким же образом, то есть на основании общих понятий, обычно объясняют эмпирически установленный факт увеличения генетического эффекта облучения с увеличением ЛПЭ излучения. Однако, как уже отмечалось, механизм этого феномена еще не выяснено.

Относительно количественной зависимости частоты индуцирования мутаций от поглощенной дозы излучения являются данные в основном для одноразового острого облучения в достаточно больших дозах — 1 Гр (100 рад) и больше. В случае хронического воздействия также обычно экспериментируют с поглощенными дозами 1 Гр (100 рад) и более на поколения, потому что уменьшение дозы ниже этого уровня предопределяет необходимость столь увеличивать объем выборки (для получения достоверных данных), что это делает невозможным исследования [26].

Можно считать, по мощности поглощенной дозы 0,1 — 1 Гр/год в случае хронического облучения уровень регистрируемых генетических изменений статистически не будет отличаться от контроля. Это утверждение касается и микроорганизмов, и высших растений, и, очевидно, подавляющего большинства животных. Поэтому такую мощность поглощенной дозы в случае хронического облучения 0,1 — 1 Гр/год можно, пожалуй, считать относительно генетических последствий безопасной для любых представителей биоты. Косвенным подтверждением этого является то, что в случае возникновения при таком облучении и с низкой частотой мутантных особей (дополнительно к спонтанному фона) они, как правило, будут быстро елімінуватися популяции в результате отбора, ведь давно известно, что подавляющее большинство спонтанных и индуцированных мутантов отличаются от особей дикого типа (выделенные из природных условий без отбора) несколько пониженной жизнеспособностью. Мутанты с повышенной жизнеспособностью, подвергающихся отбора, будут привлекаться к участию в жизни популяции, не причиняя ей никакого вреда.

4.5 Радиоэкология горелого леса

Крупные пожары в 30-километровой зоне ЧАЭС в 1990-1992 гг. охватили значительную площадь (2000 — 3000 га) загрязненного радионуклидами леса. Поэтому считаем целесообразным рассмотреть некоторые радиоэкологические аспекты горелого леса.

Процесс верховой (по кронам деревьев) и низового пожара привел к выгоранию сухой, загрязненной радионуклидами лесной подстилки, которая содержит до 90 % радионуклидов, выпавших на лесные массивы зоны. Горение лесной подстилки обусловило образование огромного количества аэрозолей, что вызвало интенсивное вторичное ветровое подъема в воздух больших количеств радионуклидов (коэффициент ветрового подъема в горящем лесу достигает 10 — 2 м — 1). Радионуклиды с аэрозолями и пеплом переносятся на достаточно большие расстояния от мест пожаров. Так, на полигоне «Буряковка» после массового возгорания лесов радиационный фон на расстоянии 3 — 5 км повысился в 1,5 раза; возросли также и уровне поверхностного загрязнения почвы [26].

Выгоревший лес — это «прозрачное» скопления голых стволов, стоящих среди черной выгоревшей лесной подстилки. Понятно, что горела лесная подстилка среди стволов, практически лишенных кроны, приводит к резкому увеличению (в 3-5 раз) поверхностного твердого и жидкого стока. Основные пожара в зоне были осенью, и закрепление горелой подстилки свежим травяным покровом не произошло. Поэтому до появления значительного снежного покрова в зоне ЧАЭС в последующие годы весной можно было ожидать повышенного стока радионуклидов по всей территории пожарищ [26].

Восстановление травяного покрова на местах пожарищ длится обычно 3-5 лет, а древесной растительности — более 15 — 30 лет. В этот период способность горелого леса удерживать радионуклиды резко уменьшается. При значительных площадях горелого леса и высоком уровне их загрязнения радионуклидами возможное повышение стока радионуклидов из ландшафта пожарищ в водотоки, в г. Припять и далее в каскад Днепровских водохранилищ. По оценкам авторов, вследствие пожаров удельный радіоємність лесных массивов уменьшается в 35 раз. Поэтому для лесов, значительно загрязненных радионуклидами, особенно в 30-километровой зоне ЧАЭС, а также в Украине и Беларуси, следует предусмотреть эффективную систему противопожарных мероприятий. Горения таких лесов может заметно повысить загрязнения воздуха и таким образом потенциально увеличить інгаляційну составляющую дозы излучения для населения поселков и сел за путем ветрового переноса аэрозолей и пепла.

Много важных проблем радиоэкологии горелого леса еще требуют детального исследования.


ГЛАВА 5 АНАЛИЗ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОДУКЦИИ ЧЕРНИГОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Наблюдение за плотностью загрязнения почвы и уровнями загрязнения растениеводческой продукции радионуклидами проводятся Черниговским областным государственным проектно-технологическим центром охраны плодородия грунтов и качества продукции «Облгосплодородие» в четырех районах области на 7 стационарных пунктах. Мониторинг радиологических данных проводится в почве и растениеводческой продукции, которые в 2006 году характеризовались следующими показателями:

— уровень гамма-фона 10-12 мкР/час;

— плотность загрязнения радиоцезием — 0,17-0,769 Ки/км«;

— плотность загрязнения радіостронцієм — 0,02-0,24 Ки/км»;

— отношение плотности загрязнения цезием — 137 и стронцием — 90 в пахотном слое равен 1,3 — 6,5.

Данные плотности загрязнения приведены в табл. 5.1.

Исследования последних лет указывают на стабильность плотности загрязнения почвы радионуклидами на контрольных участках и снижения уровня загрязненности по сравнению с прошлым годом. Незначительные объемы исследований не позволяют сделать надлежащие объективные выводы, но общая направленность процессов прослеживается.

Таблица 5.1

Плотность загрязнения почвы цезием — 137 и стронцием — 90 на контрольных участках

Ср№ Место нахождения контрольной участка

Плотность загрязнения почвы Ки/км2

цезием — 137 стронцием — 90
1 с. Ковпыта. Черниговский р-н 0.57 0,12
2 с. Днепровское. Черниговский р-н 0,57 0,21
3 с. Боромыки, Черниговский р-н 0,71 0.26
4 с. Подлесное, Коіслєцький р-н 0.19 0.12
5 с. Тужар, Кокліецький р-н 0.60 0.26
6 с. Малиновка, Репкинский р-н 0.28 0.10
7 с. Жадово. Ссмекіиськнй р-н 0.19 0.02

Плотность загрязнения сельхозугодий радионуклидами была определена при их сплошном обследовании в 1991-1993 годах. В течение следующих лет и проводились уточняющие обследования незначительных по площади земельных участках. Уточняющий обследование на сельскохозяйственных угодьях, площадью 17 тыс. га, проведенное в 2006 г., указывает снижение загрязненности фунтов цезием — 137 на 41 %, стронцием — 90 на 56 %, по сравнению с данными загрязненности этих же участков в 1993 году. Па фоне общей тенденции к снижению содержания радионуклидов в почве, наблюдаются противоположные результаты, что объясняется как разными площадями загрязненных участков так и переходами стронция — 90 в подвижные формы. Но, учитывая незначительные площади обследований, говорить о уменьшения радиационного загрязнение преждевременно. Данные плотности загрязнения приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Цельность загрязнения почв сельхозугодий радионуклидами за 2006 год

Загрязнено

Плотность загрязнения цезісм — 137 (Ки/км2)

Плотность загрязнения Стронцием — 90 (Ки/км2)

к 1 1-5 5-15 выше 15 до 0,02 0,02-0,15 0,15-3,0 Выше 3,0
с/х угодий (тыс. га) 1762,6 66,9 4,9 0,012 51,0 1687,6 87,7 0,58
% 95 4,0 1,0 2,8 91,5 5,7
в т.ч. пашня 1343,7 37,2 2,3 40,6 1304,0 47,4
% 95 5,0 3,3 93,7 3,0
сенокосы и пастбища 406,2 27,0 2,8 0,010 11,1 384,9 40,3 0,57
% 94 6,0 1 3,0 87,2 9,8

Загрязнение растениеводческой продукции

В зависимости от уровней загрязнения почвы радионуклидами, ландшафтно-геохимических особенностей загрязненных территорий, осуществляется переход радионуклидов из почвы в растения. Определение количества загрязненной продукции позволяет составить оценку радиационной ситуации региона. Динамика уровней загрязнения радиоцезием растениеводческой продукции указывает на то, что в последние годы не наблюдается их существенного снижения. В основном они стабилизировались. Количество исследованных центром «Облгосплодородие» образцов растениеводческой продукции в прошлом году составила 6036 шт., из них с превышением допустимых уровней — 140 шт., основная масса которых приходится на Черниговский район.

Через то, что нормативным документом ДР — 97 не определены допустимые уровни загрязнения сена, соломы, зеленой массы природных угодий и сеяных трав, зернофуража — основы кормовых рационов, параметры исследований продукции оценивались в соответствии с документом ТИР — 91, согласно которому допустимые уровни по этим видам продукции, в основном, завышены. В то же время других параметров оценки загрязнения вышеназванной продукции нет.

По сравнению с 1998 годом в 2006 году почти на одном уровне (находится загрязнения картофеля, соответственно 21 и 20 Бк/кг, сена — 139 и 132 Бк/кг, силоса — 29 и 26 Бк/кг, овощей — 21 и 22 Бк/кг. В то же время чещо возросло загрязнение соломы, соответственно 68 и 83 Бк/кг, и в 1,5 раза загрязнения зеленой массы природных угодий, соответственно 85 и 128 Бк/кг. Динамика средних уровней загрязнения с/х продукции радиоцезием приведенная и табл. 5.3.

Таблица 5.3

Динамика средних уровней загрязнения сельскохозяйственной продукции радиоцезием в хозяйствах области

Вид продукции Средний уровень загрязнения, Бк/кг, Бк/л
1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г.
Зерно 25 21 25 21 <20 <20 20 21 20
Картофель 22 22 21 20 20 20 20 20 19
Овощи 20 23 39 24 <20 20 21 21 20
Сено 202 245 239 286 163 156 132 132 130
Солома 70 111 101 92 71 61 83 80 79
Силос 26 34 28 30 27 32 26 25 25
Зеленая масса пастбищ 170 163 179 158 97 125 128 127 123

Вплив радіоактивного забруднення на флору

Рис. 5.1. Динамика изменения средних уровней загрязнения сельскохозяйственной продукции радиоцезием в хозяйствах области за 1998 и 2006 годы

С целью снижения накопления радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, необходимо проводить контрмеры, которые существенно уменьшат переход радионуклидов из почвы в растения, повысят урожайность сельхозкультур и увеличат «эффект разбавления». Среди них: известкование; внесение достаточного количества, в необходимых пропорциях, минеральных удобрений; применение органических удобрений, которые обеспечивают бездефицитный баланс гумуса в почве; коренное и поверхностное улучшение природных кормовых угодий; формирование структуры посевных площадей из культур, которые способны меньше накапливать радионуклиды и другое.

На контролируемых территориях проводится комплекс мероприятий, направленных на минимизацию последствий Чернобыльской катастрофы в рамках программы «Радиологическая защита населения и экологическое оздоровление территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению».

За 2006 г. выполнены следующие объемы работ:

— залужено, перезалужено лугов и пастбищ на территории зон безумовного и гарантированного добровольного отселения — 580 га;

— провапновано кислых радиоактивно загрязненных почв на площади — 225 га;

— для крупного рогатого скота Черниговского района завезено 83,3 тонны комбикорма с радиопротекторными свойствами;

— проведено радиологическое обследование земель зоны безусловного (обязательного) и гарантированного добровольного переселения Козелецкого, Репкинского, Семеновского, Черниговского районов на площади 28 га.


ВЫВОД

1. Среди различных видов излучения чрезвычайно опасным для живых организмов является радиоактивное излучение. Радиоактивное излучение возникает при спонтанном распаде ядер некоторых элементов (урана, радия, плутония и др.). Основной эффект такого излучения заключается в способности вызывать ионизацию атомов других веществ, то есть відщеплювати от них один или несколько электронов, раскалывая таким образом электрическое нейтральную молекулу на заряженные частицы.

2. Одной из основных характеристик источника радиоактивного излучения является его активность, что выражается числом радиоактивных превращений за единицу времени. К природных источников IB относятся: космические излучения; природные натуральные источники; технологические природные источники (искусственные источники в окружающей среде и в быту).

3. Радионуклиды достаточно хорошо аккумулируются в почвах, вызывая крупномасштабное и длительное их загрязнения. Радиоактивные вещества могут длительное время сохраняться в различных типах почв и проникать из почвы в растения.

4. Растения могут загрязняться двумя путями: аэрозольным (некореневий путь) и корневым (почвенный путь поступления). Радиоактивное поражение растений проявляется в торможении роста, снижении урожайности, репродуктивной качества семян, а при больших дозах вызывает гибель растений. Различные сельскохозяйственные культуры имеют неодинаковую способность к содержанию радиоактивных осадков из атмосферы, что обусловлено как спецификой морфологического строения растений, так и степенью развития надземной массы. Наиболее чувствительны к радиации в различных фазах развития фасоль, кукуруза, рожь, пшеница; более устойчивы — лен, клевер, люцерна, рис, томаты. Загрязнение продукции растениеводства (степень усвоения) ГГ зависит от специфики слоя почвы, то есть от типа и свойств почв, на которых растут растения. Среди физико-химических характеристик грунта выделяют около 10 параметров, что считают наиболее значимыми при определении поведения радионуклидов в почве и перехода их в растения. В общем виде влияние почвы проявляется в снижении биологической подвижности радионуклидов при увеличении содержания в почве обменных катионов, органического вещества, ила, минералов, емкости поглощения. Наиболее высокие уровни загрязнения стронцием наблюдаются на дерново-подзолистых почвах, меньше — на серых лесных почвах и сероземах и самые низкие — на черноземах. Аналогичная зависимость установлена и для цезия.

5. За соматическими, и за мутагенными последствиями облучения высшие растения являются весьма разнообразными по чувствительности и фенотипических последствий. Мутагенная допустимая мощность поглощенной дозы излучения в случае хронического облучения, вероятно, составляет 0,1 — 1,0 Гр/год. Радіорезистентність популяций растений обусловлена многими факторами, однако, очевидно, указанная граница имеет универсальный характер. Это касается также и мутагенных последствий хронического облучения, что при указанном уровне не подвергаются непосредственной оценке. Только в общем смысле можно утверждать, что частота мутаций генов увеличивается с ростом мощности поглощенной дозы и ЛПЭ излучения, однако это будет проявляться в случае хронического облучения по мощности поглощенной дозы излучения свыше 0,1 Гр/сутки (10 советов/сутки).

6. Проведен анализ загрязнения радиоактивными веществами почв в Черниговской области свидетельствует о некотором снижении уровня загрязненности в 2006 году по сравнению с 1998 годом. В продукции растениеводства наблюдается незначительное снижение содержания радиоактивных веществ (зерно, картофель, овощи, силос), резкое снижение радионуклидов наблюдается в сене и зеленой массе и только в соломе незначительное повышение


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абагян А.А., Асмолов В.Г., Гуськова А.К. и соавт. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ // Атом, энергия. — 1986. — 61, Вып. 5. — С.301-320.

2. Алексахин Р.М. Радиоактивное загрязнение природной среды при эксплуатации АЭС // Радиоактивное загрязнение районов АЭС. — М.: Из-во Ядерного общества СССР. — 1990. — С. 22-58.

3. Андреев А.Д., Гудков Д.И., Кузьменко М.И. Оценка влияния Запорожской АЭС на распределение трития в воде Каховского водохранилища // Доклады Национальной академии наук Украины. — 1995, №6. — С. 143-145.

4. Анненков Б.Н., Юдтнцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии. — М.: Агропромиздат, 1991. — 287 с.

5. Баженов В.А., Булдаков Л.А., Василенко И.Я. и соавт. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. — Л.: Химия, 1990. — 464с.

6. Белявский Г.О. и другие. Основы экологических знаний: Пробный учебник для учащихся 10 — 11 классов. — К.: Лыбидь, 2000. — 336 с.

7. Боболевич В.Н. К вопросу о безопасности окружающей среды при подземных ядерных взрывах // Атомная техника за рубежом. — 1973, № 9.-С. 26.

8. Борзилов В.А. Физико-математическое моделирование поведения радионуклидов // Природа. — 1991, № 5.- С. 42-51.

9. Бузынный М.Г., Козлов А.В., Лось И.П. и соавт. Мониторинг трития в воде на Украине в 1989-1991 гг. // Авария на ЧАЭС: радиационный мониторинг, клинические проблемы, социально-психологические аспекты, демографическая ситуация, малые дозы ионизирующего излучения. Информ. бюл. — Киев: Б. и., 1992. — Ч. 1.-С. 254-270.

10. Виленчик М.М. Радиобиологические эффекты и окружающая среда. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 160 с.

11. Власенко М. Еще раз о чернобыльских проблемах // Зеркало недели. — 2000. — №16. — с. 13.

12. Войцехович А.В., Лаптев Г.В. Радиоактивное загрязнение территорий и водных объектов в ближней зоне влияния аварийного выброса // Радиоэкология водных объектов зоны влияния аварии на Чернобыльской АЭС. — Киев: Чорнобильінтершформ, Т. 1. — 1997. — С. 40-59.

13. Войцехович А.В., Лаптев Г.В., Канивец В.В., Бугай Д.А., Джепо С.П., Скальский А.С., Железняк М.И. Радиационное загрязнение водных объектов зоны отчуждения ЧАЭС // Бюллетень экологического состояния зоны отчуждения. — 1996, № 1(6). — С. 37-44.

14. Глазунов В.А., Кононович А.Л., Красножон З.И. Радиационное состояние системы поверхностных вод района ЧАЭС в мае-июне 1986 г.// Чернобыль — 88, Доклады И Всесоюзного научно-технического совещания по итогам ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. — Чернобыль: ПО «Комбинат», 1989.

15. Голубец М.А., Кудрявый В.П., Генсирук С.А. и др. Конспект лекций по курсу «Экология и охрана природы». К., 1990.

16. Горев Л.М., Пелешенко В.И., Хильчевский В.К. Гидрохимия Украины: Учебник. — К.: Высшая школа, 1995. — 307 с.

17. Гродзинский Д. Чернобыль сотни лет будет наносить нам неожиданных жертв // Научный мир. — 2001. — №4. — с. 4-5.

18. Гродзинский Д.М. Радиобиологические и радиоэкологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Доклады Академии наук Украины. — 1993, № 1. — С. 134-140.

19. Джигирей В.С. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие. — Киев, 2000.

20. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Черниговской области за 2002 год. — Чернигов, 2003. — 186 с.

21. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Черниговской области за 2003 год. — Чернигов, 2004. — 196 с.

22. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Черниговской области за 2004 год. — Киев, 2005. — 204 с.

23. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Черниговской области за 2005 год. — Чернигов, 2006. — 210 с.

24. Дорошенко Л.А., Деревцев В.В. Радиационное состояние водных объектов зоны отчуждения в период 1986-95 гг. // Доклад на V Международной конференции по проблемам ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. — Зеленый Мыс, 1996.

25. Комаров В. В. Чернобыльская катастрофа: исторические аспекты, социальные последствия // Вестник Житомирского инженерно-технологического института. — 2000. — №10. — с. 32-33.

26. Куплахмедов Ю.А. и др. Основы радиоэкологии. — К.: Высшая школа, 2003. — 319 с.

27. Лапин В.М. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие. — К., 2000.

28. Новиков Г.А. Основы общей зкологии. Л., 1979.

29. Радионуклиды в водных экосистемах Украины. / Под ред. М.Лябаха. — К.: Чернобыльинтеринформ, 2001. — 320 с.

30. Снежко С.И. Оценка и прогнозирование качества природных вод. — К.: Ника-Центр, 2001. — 264 с.

31. Сельскохозяйственная радиоекология / Под ред. Алексахина Р.М., Корнеева Н.А. — М.: Экология, 1992. — 400 с.

32. Техногенные факторы загрязнения окружающей среды. Влияние Чернобыльской катастрофы // Шевченко В. И., Петух А. С. Энергетика Украины: какой путь выбрать, чтобы выжить. — К., 1999. — с. 52-58.

33. Третобчук В. Интегральная экономическая оценка ущерба и потерь, обусловленных ядерной катастрофой на ЧАЭС// Экономика Украины. — 1996. — №10. — с. 19-24.

34. Усатенко П. Прабабушки альфа, бета и прадед уран // Зеркало недели. — 2001. — №17.

35. Ющенко В. Чернобыль — это боль, которая будет ощущать не одно поколение Украинцев // Правительственный курьер. — 2001. — №65. — с. 3-4.

Добавить комментарий