Автореферат (Миграция естественных радионуклидов по кормовым цепочкам в местах добычи и переработки минерального сырья), страница 2

Для решения поставленных задач использовались стандартные радиоспектрометрические методы исследования, а также современная методикарасчета по программе пересчѐта доз при внутреннем облучении дляопределения дозовые нагрузки на органы и организм животных.Исследования проводились с использованием современных радиоспектрометрических методов анализа на альфа-бета-гамма спектрометрическом комплексе «ПРОГРЕСС».Личный вклад соискателя. Все экспериментальные и теоретические исследования по теме диссертации проведены соискателем методически правильно под руководством научного руководителя докторабиологических наук, профессора Лысенко Н.П.Публикация результатов исследований. Основное содержаниедиссертации и ее научные положения опубликованы в 2 печатных работах, входящих в перечень рецензируемых и научных журналов, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ.Структура и объем диссертации.

Материалы диссертации изложены на 109 страницах машинописного текста, содержат 24 таблицы,2 рисунка. Диссертация состоит из разделов: общая характеристикаработы, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований и их обсуждение, выводы и практические предложения, библиографический список, приложения. Список использованной литературы включает 118 источников, в том числе 25 зарубежных.2 ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ2.1 Обзор литературыВ данном разделе на основании изучения источников литературыобобщены и обсуждены следующие вопросы: изучения причин поступления в биосферу источников ионизирующих излучений; об6щая характеристика радиоактивных элементов создающих природный фон, естественных и искусственных радионуклидов, радиоактивность земных пород, радиоактивность воды, радиоактивность атмосферы, влияние естественной радиации на живой организм и т.д.,которые обобщены в разных источниках.2.2 Материалы и методы исследованийРабота выполнена в период с 2011 по 2014 гг.

в лабораторных условиях на базе кафедры радиобиологии и вирусологии имени академиковА.Д. Белова и В.Н. Сюрина ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И.Скрябина в соответствии с планами научных исследований, осуществляемых в ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина под руководством заведующего кафедрой, докт. биол. наук, профессора Лысенко Н.П.Для проведения научных исследований были предоставлены пробырастительного и животного происхождения. Пробы для исследованияотбирались из разных регионов республики Саха (Якутия), образцыпочвы в количестве 80 проб; образцы лишайников – 90 проб; 95 –проб других видов (хвощ, осока, разнотравье, лиственные) растений.Пробы животного происхождения – органы и ткани: легкие, печень,почки, мышцы и кости.

Возрастные группы (6–8 месяцев, 2–3 года, 4–5 лет) трех видов северных оленей, обитающих в трех климатическихзонах: зона тундры – чукотский олень, зона северной тайги – эвенкийский олень, зона южной тайги – эвенский олень. Пробы органов оленей брались в зависимости от сезона выпаса и по возрастной особенности животных.Исследования проводились с использованием современных радиоспектрометрических методов анализа на альфа-бета-гаммаспектрометрическом комплексе «ПРОГРЕСС».Проведено изучение поведения долгоживущих естественных и искусственных радионуклидов глобальных выпадений (238U, 234U, 222Rn,137Cs и 90Sr) в системе «почва – растение – северный олень – человек»в условиях Республики Саха (Якутия).

Полученные результаты обработаны методами математической статистики. Научные положения,выводы и практические предложения построены на основании достоверных результатов исследований, подтвержденных первичной документацией, и согласуются с поставленной целью и задачами работы.73 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ3.1 Содержание радионуклидов в почвахВ таблице 1 показано проведенные исследования по плотности загрязнения верхнего 30-см слоя почв искусственными радионуклидами137Cs и 90Sr по разным почвенно-географическим зонам республикиСаха (Якутия).Таблица 1.

Плотность загрязнения радионуклидами 30-см слоя почв, кБк/м2Место отбора проб1. Южная тайга:Первая надпойменнаятерраса р. ЧараВторая надпойменнаятерраса р. Лена2. Северная тайга:Приверхоянская равнина,горное редколесье3. Зона тундры:Колымская низменность,кустарничковая тундра1371379090CsкБк/м2CsКи/м2SrкБк/м2SrКи/м21,5±0,34,05 ∙ 10-80,5±0,61,35 ∙ 10-81,15±0,53,11 ∙ 10-80,67±0,61,8 ∙ 10-81,08±0.92,9 ∙ 10-80,4±0,71,08 ∙ 10-81,1±1,52,9 ∙ 10-80,70±0,61,8 ∙ 10-8По результатам исследования выяснилось, что по разным почвенно-географических зонам Республики Саха (Якутии) плотность загрязнения радионуклидами 137Cs и 90Sr колеблется от 1,08–1,5 кБк/м2по 137Cs и 0,4–0,70 кБк/м2 по 90Sr.

Судя по наличию выпадения искусственных радионуклидов, разным колебаниям плотности в обследованных участках, можно сделать вывод о глобальном характере радиоактивного загрязнения.3.2 Вертикальное распределение цезия-137 и стронция-90в почвенно-растительном покровеВарьирование активности 90Sr и 137Сs в почвенно-растительном покрове средней, южной и северной тайги, а также тундровой зоны Республики Саха (Якутии) по вертикальной миграции радионуклидов впочвенно-растительном покрове в ландшафтах многолетней мерзлотыпредставляет особый интерес с точки зрения исследования распределения и миграции техногенных радионуклидов в природных экосистемах. В подбурах почвах тундровой зоны была характерна наименьшаямиграция 90Sr и 137Сs в глубь почвенного профиля. В пробах почвы,8взятых из зоны южной тайги, наибольшая концентрация 90Sr наблюдается в глубине 3–5 см, что объясняется залеганием вечной мерзлоты.Наибольшее содержание 137Сs (88,5 Бк/кг) находится на глубине 3–5 смглинистой мерзлотной почвы и на глубине 0–3 см в пробах мерзлотный песчаной почвы, что можно объяснить вымыванием 137Cs грунтовыми водами на поверхность песчаной мерзлотный почв, а также связыванием с глиной в пробах мерзлотной глинистой почвы.

В пробахпочвы, взятых из северной тайги на глубине 3–6 см, наблюдается увеличение концентрации 90Sr (31,6 Бк/кг); что же касается концентрации137Cs, то она увеличивается ближе к поверхности почвы и составляет95 Бк/кг. Причина – старение цезия. Такая же зависимость наблюдается в тундровой зоне, концентрации 90Sr на глубине 2–5 см составляет45 Бк/кг. Исследования глинистой и песчаной почвы показали следующие результаты: наибольшая миграция 137Сs в глубь почвенногопрофиля наблюдалась в песчаной почве.

По распределению 90Sr существенных различий между двумя почвами не наблюдалось. Наибольшее содержание 90Sr и 137Сs в глинистой почве отмечалось в верхнемгоризонте, которое было выше.Следует отметить, что в результате проведения исследований повертикальному распределениюрадионуклидов в почвеннорастительном покрове было установлено:1371. Максимальная активность Сs отмечается в подстилке, состоящей из лишайников, которая до 3 раз выше, чем в верхнем горизонтепочвы (исключение составила мерзлотная глинистая почва, где активность 137Сs в лишайниках была ниже, чем в верхнем горизонте почвы).902. Активность Sr в лишайниковом покрове во всех случаях быланиже, чем в верхнем горизонте почвы, в 1,2–3,0 раза, также 90Sr характеризуется большей миграционной способностью вглубь почвенногопрофиля, по сравнению с 137Cs.3.3 Горизонтальная миграция цезия-137 и стронция-90в почвенно-растительном покровеВ целях изучения горизонтальной миграции радионуклидов былиисследованы пробы 30-см слоя почвы из разных рельефов местности.На примере таблицы 2 видно, что наибольшая плотность загрязнения радионуклидами 137Cs (1,05 кБк/м2) и 90Sr (0,62 кБк/м2) в 30-смслое почвы отмечается у подножья увала, на вершине увала 137Cs (0,51кБк/м2) и 90Sr (0,28 кБк/м2).

Это свидетельствует об относительно9большой мобильности 90Sr в ландшафте по сравнению с радионуклидом 137Cs.Таблица 2. Плотность загрязнения радионуклидами 30-см слоя почв, Бк/м2137Место отбора проб90CsСредняя тайга, перваянадпойменная терраса р.Ленавершина уваласклон увалаподножие увала137Сs / 90SrSr0,51±0,30,78±0,51,05±0,51,21,10,30,28±0,10,45±0,20,62±0,23.4 Формы нахождения радионуклидов в почвахС целью объективного рассмотрения миграции радионуклидов вовнешней среде, необходимо учитывать их распределение между фракциями, отличающимися природой и энергией связи с различнымикомпонентами почвы.Таблица 3.

Формы нахождения 137Cs в верхнем профиле почвПереход в почвенную вытяжку, %Почва1. Мерзлотная глинистая2. Мерзлотная песчаная3. Мерзлотная северотаежная типичная4. Подбур мерзлотный тундровыйН 2ОNH4Ac1NHCl6NHClОст-8,055,1810,845,91,2614,637,1423,723,20,4911,555,4627,125,30,8412,399,5213,633,6Таблица 4. Формы нахождения 90Sr в верхнем профиле почвПереход в почвенную вытяжку, %Почва1.

Мерзлотная глинистая2. Мерзлотная песчаная3. Мерзлотная северотаежная типичная4. Подбур мерзлотный тундровый10Н2ОNH4Ac1NHCl6NHCl1,21,12,665,837,344,134,840,1121,621,922,612,259,872,89,8711,9Количество, в котором радионуклиды могут переходить через звено почва – растения в другие биологические объекты, зависит от техсвойств почвы, которые обуславливают поглощение и закрепление впоглощенном состоянии радионуклида почвами.