Автореферат (1151555), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Величина емкостипоглощения почвы, состав обменных катионов, кислотность почвенного раствора, содержание органического вещества, гранулометрический и минералогический составы почвы влияют на прочность закрепления радионуклидов. В зависимости от прочности поглощения,радионуклиды в почве могут находиться в водорастворимой, обменной, необменной и прочно фиксированной форме.Результаты определения форм нахождения 137Cs и 90Sr в почвахпредставлены в таблицах 3 и 4. Для исследования брался только верхний горизонт почв, поскольку нижележащие слои обладали низкойактивностью.Миграция радионуклидов в почвах протекает медленно, и основнаядоля радионуклидов в настоящее время находится в основном в слое0–5 см.
Для всех изотопов установлена зависимость сорбции от емкости поглощения и минералогического состава почв. Как правило, почвы с высоким содержанием органического вещества и глинистых материалов обладают большей сорбционной способностью, чем почвылегкие с малым содержанием гумуса.Многие радионуклиды, например 90Sr и 137Cs, постепенно рассеиваются в биоценозе, захватывая все больше его компонентов. Радиоизотопы в почве поглощаются растительностью, перемешаются внизпо почвенному профилю в направлении движения воды, мигрируют вгоризонтальном направлении и различными путями поступают в организм человека. Поэтому почвенно-растительный покров являетсяодним из основных биогеоценотических звеньев, откуда радиоактивные вещества, загрязняющую биосферу, начинают сложный путь миграции с почвенно-грунтовыми водами по биологическим цепочкам.Определенную роль в сорбции радионуклиды играет гранулометрический состав почвы.
Почвы, содержащие большое количество высокодисперсных частиц (размером менее 0,001 мм), характеризуются высокой емкостью поглощения и прочностью закрепления. В почвах песчаного и супесчаного механического состава содержание радиоцезия былопочти на порядок ниже, чем в глинистых и суглинистых, обладающихлучшими сорбционными свойствами.11Важное значение имеет реакция среды, также минералогическийсостав, который влияет на поглотительную способность сорбции нуклидов почвы. Наибольшей сорбцией обладают минералы.
Это обусловлено различной структурой кристаллической решетки минералов.Почвы с большим содержанием гумуса (перегноя), гуминовых кислоти фульвокислот обладают высокой способностью к сорбции радионуклидов.3.5 Содержание цезия-137 и стронция-90в эпигейных лишайникахВ зоне южной тайги в песчаной почве эпигейные лишайники накапливают радионуклид 137Cs в два раза больше (Cladina rangiferina 132,3Бк/кг) по сравнению с эпигейными лишайниками произрастающих наглинистых почвах того же региона (Cladina rangiferina – 63 Бк/кг). Этосвязано с тем, что при вертикальной миграции 137Cs по цепочке почва –лишайник глинистая почва блокирует поступление 137Cs в лишайникиблагодаря своей кристаллической решетке.
Что касается накопления90Sr эпигейными лишайниками, то он распределяется равномерно навсех типах почв данного региона.Таблица 5. Содержание 90Sr и 137Cs в эпигейных лишайниках(Бк/кг воздушно-сухого вещества)МестоотбораЮжная тайга(Олѐкминскийрайон)Растительное сообщество, почваСосняк лишайниковый(песчаная почва)Листвяг брусничноголубично-моховый(глинистая почва)Северная тайга Листвяг бруснично(Томпонскийлишайниковый срайон)ерником и кедровымстлаником (северотаежная типичнаяпочва)КустарничковаяТундратундра (подбур(Нижнеколымтундровый мерзлотский район)ный)ВидлишайникаCladina rangifeinaCladina stellarisCladina rangifeinaCladina stellarisCetraria cucullataCladina rangiferina137132,33019,68Cs/Sr4,6199,535632732,061316,87,24,32,67735103±3421,77,020,7±8,82,43,4137Cs87,5±35110,8±45Cetraria cucullataCladina rangi91,7±37feina90Sr30,3±13901,922,75±94,835,7±151,7В зонах северной тайги и тундры накопление 137Cs эпигейными лишайниками (Cetraria cucullata – 103 Бк/кг) схоже с накоплением 137Cs12эпигейными лишайниками, произрастающими на песчаной почве южно-таежного региона.
Аналогичную картину можно наблюдать по 90Sr.Соотношение 137Cs и 90Sr эпигейными лишайниками во всех регионахпримерно одинаково – для одного вида от 2,6 до 4,6, для другого – 1,7до 4,3.3.6 Поступление цезия-137 и стронция-90в эпигейные лишайники из почвыОдним из важнейших показателей перехода радионуклида из почвы в эпигейные лишайники является коэффициент накопления. Этовеличина, указывающая, какой процент радионуклидов накопился влишайниках из почвы.
Из таблицы 5 видно, что наименьший процентнакопления радионуклида 137Cs эпигейными лишайниками наблюдается в глинистых почвах в зонах южной тайги. В других регионахпроцент накопления радионуклида 137Cs примерно в 2,5 раза большепо сравнению с мерзлотно-глинистыми почвами территории южнойтайги, что связано особенностью строения кристаллической решеткипо отношению к песчаникам; что касается 90Sr, то он во всех регионахварьирует от 0,1 до 0,5.Таблица 6. Коэффициенты накопления (Кн) 137Cs и 90Sr разными видами лишайников в природных условияхРастительноесообществоСосняк лишайниковыйЛиствяг бруснично-голубич-номоховыйЛиствяг бруснично-лишайниковый с ерником и кедровымстланикомКустарничковаятундра*– Кн =Cladina rangifeinaCladina stellarisКн*Cs1,82,59Кн*90Sr0,30,5Cladina rangifeinaCladina stellaris0,490,60,10,25Cetraria cucullataCladina rangifeina1,441,230,450,67Cetraria cucullataCladina rangifeina1,41,120,350,58ПочваВид лишайникаМерзлотнаяпесчанаяМерзлотнаяглинистаяМерзлотнаясеверотаежнаятипичная(тиксотропная)Подбур тундровый мерзлотныйБк/кг, растения_________________________Бк/кг, почвы131373.7 Влияние ландшафта местности на содержаниерадионуклидов в слоевищах эпигейных лишайниковВо всех песчаных пробах лишайников, взятых из разных точексклона, наблюдается следующая картина: накопления радионуклидов137Cs и 90Sr эпигейными лишайниками меняются в зависимости отландшафта данного участка отбора проб.
Минимальная концентрацияпо радионуклидам 90Sr и 137Cs во всех пробах эпигейных лишайниковнаблюдается в пробах, взятых с вершины увала (Cladina rangiferina –20,3 Бк/кг). Максимальная концентрация наблюдается в пробах, взятых с подножья увала, что свидетельствует о горизонтальной миграции данных радионуклидов по поверхности почв данного региона (Cetraria livigata – 94,92 Бк/кг).Таблица 7.
Содержание 137Cs и 90Sr в эпигейных лишайникахна сопряженном по стоку участке ландшафта(Бк/кг воздушно-сухого вещества)МестоотбораВершинаувалаСклонувалаПодножиеувала137ВидCladina amaurocreaCladina rangiferinaCladina stellarisCetraria livigataCladina amaurocreaCladina rangiferinaCladina settlersCetraria livigataCladina amaurocreaCladina rangiferinaCladina stellarisCetraria livigataCs64,31620,3423,81037,71354,61467,530,173,626772545,01680,51794,92990Sr16,856,377,33,410,45,516,44,621,911,615,65,719,2514,91522,07,813,03,3137Cs/90Sr2,61,82,22,52,32,13,22,82,12,55,03.8 Вертикальное распределение цезия-137 и стронция-90по высоте эпигейных лишайниковВертикальное распределение радионуклидов в эпигейных лишайниках во всех регионов отбора проб крайне неравномерно.
Интереснаяособенность по вертикальному накоплению наблюдается у лишайников рода Cladina ranаgiferina (Олѐкминский улус). В отличие от лишайников, произрастающих в других регионах, накопления радионуклида 137Cs в которых уменьшается с верхнего слоя к основанию,14накопление радионуклида 137Cs в верхнем слое и у основания. Вертикальное распределения радионуклида 90Sr во всех видах исследуемыхэпифитных лишайниках идет одинаково, за исключением вида Cladinastellaris, произрастающего в Олѐкминском улусе.
Максимальная концентрация радионуклида 90Sr наблюдается в верхушке основания. Такая особенность вертикального распределения радионуклидов 90Sr и137Cs в эпигейных лишайниках региона южной тайги может свидетельствовать о добыче полезных ископаемых в Олѐкминском улусе. Врезультате чего радионуклиды 90Sr и 137Cs попадают из недр земли. Вдругих исследуемых регионах наблюдаются следы техногенного выпадения.Таблица 8. Вертикальное распределение 137Cs и 90Sr в слоевищахэпигейных лишайников (Бк/кг воздушно-сухого вещества)ЧастьрастенияCladina rangiferinaверхушка(Олѐкминский улус) серединаоснованиеCladina stellarisверхушка(Олѐкминский улус) серединаоснованиеCetraria cucullataверхушка(Томпонский улус) серединаоснованиеCladina rangiferinaверхушка(Томпонский улус) серединаоснованиеCetraria cucullataверхушка(Нижнеколымский серединаулус)основаниеCladina rangiferinaверхушка(Нижнеколымский серединаулус)основание137ВидCs2074585,7527103,2515269,5371961172,591962167,81545,517195,47840,11526,92032373,62255,911188351522665231590Sr20,0716,8519,3633,61131,221040,671421717,9917,2533,11534,5728,01624,1722,1723,3939,91131,51335,713137Cs/90Sr7,23,53,75,64,31,16,52,51,84,10,70,65,82,31,63,23,31,23.9 Содержание цезия-137 и стронция-90в эпифитных лишайникахТаблица 9.
Содержание 137Cs и 90Sr в эпифитных лишайниках(Бк/кг)Место отбора и расти137ВидCsтельное сообществоЮжная тайга:Листвяг брусничноParmelia olivacea35,8±13голубично-моховыйСредняя тайга:Листвяг брусничноParmelia olivacea30,7±9голубично-моховыйEvernia mezomorpha 33,3±1190Sr137Cs / 90Sr28,7±70,8431,8±1535,7±100,670,65Из исследуемых регионов содержание радионуклидов 137Cs и 90Sr спереходом из одной в другую природно-климатическую зону не изменяется.
Концентрация радионуклидов 137Cs и 90Sr имеет почти одинаковые значения южная тайга (Parmelia olivacea) – 35,8 Бк/кг и 28,7Бк/кг и средняя тайга (Parmelia olivacea) – 30,7 Бк/кг и 31,8 Бк/кг соответственно, в отличие от эпигейных лишайников.3.10 Содержание цезия-137 и стронция-90 в кустарниковой,травянистой растительности и в грибахВысокая концентрация радионуклида 137Cs в пробах из исследуемых регионах имеется в плодовом теле шляпочных грибов (81,5-115Бк/кг). Удельная активность 137Cs в них близка к значению удельнойактивности 137Cs в эпигейных лишайниках этих регионов. Наименьшая концентрация 137Cs наблюдается в пробах разнотравья (2,5 Бк/кг),что свидетельствует о минимальном проценте перехода (0,01%) в зеленую массу разнотравья в летний период.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
