Роль геохимической миграции радионуклидов в реабилитации загрязненных территорий Брянской области
Роль геохимической миграции радионуклидов в
реабилитации загрязненных территорий Брянской области
Ю.Г. Данилов
Для
стабилизации радиоактивного загрязнения, уменьшения вероятности разноса и
попадания радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию, организмы животных и
человека, наряду с известными мероприятиями, основанными, как правило, на
защите, необходимо учитывать особенности миграции радионуклидов, их накопление
на ландшафт-но-геохимических барьерах (ЛГБ).
Геохимическая
миграция радионуклидов имеет очень небольшие скорости и поэтому самоочищение
ландшафтов только за счет нее невозможно. Ландшафтно-геохимические барьеры, по
нашему мнению, представляют собой объемные природные тела, в пределах которых
происходит изменение условий миграции химических элементов. Как известно,
геохимическими аналогами наиболее распространенных в настоящее время 90Sr и
137Cs являются соответственно кальций и калий.
Механические
барьеры - это, прежде всего особенности рельефа. На территории Брянской области
они представлены развитой сетью бессточных западин, плоскими и слабовогнутыми
водосборными понижениями при вершинах эрозионных форм, конусами выноса лощин и
балок, песчаными дюнами, массивами бугристых песчаных террас, межгривны-ми и
староречными понижениями на поймах и т.д. В частности, плотность западин на
междуречьях полесских и предполесских ландшафтов запада области достигает в
среднем 15-20 шт/км2, а местами до 50 шт/км2. В них задерживается значительная
часть твердого стока и содержащиеся в нем радионуклиды.
Биогеохимические
барьеры образуются биоценозами или их отдельными ярусами. В этом случае роль
барьера выполняют древостой, кустарниковый ярус, травяной и моховолишаиниковыи
покровы, лесная подстилка, дернина или степной войлок, а также подземная
биомасса. Достаточно эффективными лан-дшафтно-биогеохимическими барьерами
являются богатые разнотравно-бобово-злаковые луга, имеющие, помимо наземной, и
хорошо развитую подземную биомассу. После прекращения хозяйственной
деятельности в зоне отчуждения усиливается биохимическая роль залежной
растительности.
Лесные
фитоценозы также образуют сложные многоярусные ландшафтно-биогео-химические
барьеры. Наиболее эффективными барьерами являются высокобонитетные
грабово-дубовые и сосново-дубовые леса с густым подлеском.
Доля
радионуклидов, задерживающихся в пологе леса, зависит от состава, сомкнутости, формы
и фенофазы насаждений. На опушках с наветренной стороны до 50 метров вглубь
леса их задерживается в 2-10 раз больше, чем в центральной части лесного
массива. Плотность радиоактивного загрязнения на наветренных опушках иногда в
30 раз выше, чем на открытых территориях. В миграции радионуклидов с крон под
полог леса важную роль играет процесс опадания листьев, хвои, ветвей и других
загрязненных частей деревьев. Радиоактивные вещества, остающиеся в надземной
части древесно-кустарниковой растительности, лишь частично проникают в их
внутренние ткани. По степени загрязнения можно выстроить следующий ряд: кора,
листья, хвоя, мелкие ветки, крупные ветки и древесина. В результате физической
и биологической миграции загрязнителей через год после разовых выпадений
радионуклидов их доля в кронах, особенно лиственных насаждений, снижается в
несколько раз; соответственно возрастает загрязнение лесной подстилки и почвы.
На глубине до 5 см их сосредотачивается более 90%. Радиоактивные вещества,
переместившиеся в лесную подстилку и почву прочно фиксируются, их концентрация
вниз по профилю резко падает.
Также
известно, что корневые системы способствуют "закачиванию"
радионуклидов вглубь почвенного профиля (за счет выделительной функции).
Особенно активно этот процесс происходит в горизонтах с наименьшей
концентрацией радионуклидов. Если же их концентрация в почве выше чем в
растениях, то радионуклиды поднимаются вверх в фото-синтезирующие органы.
Наиболее подвижен и легче поступает из почвы по корневому пути 90Sr. Цезий сильнее
сорбируется почвами и поэтому в относительно меньших количествах переходит в
растения. Интересны данные, приводимые В.И. Пархоменко, А.С. Симоновым
(Пархоменко В.И., Симонов А.С., 1995).
Они
подтверждают, что основная часть радионуклидов концентрируется в коре, хвое и
листьях, а также в подстилке и верхнем слое почвы. Ежегодное поступление
радионуклидов из почвы увеличивает концентрацию их в древесине. По данным Е.С.
Мурахтанова (1994), через шесть лет их количество может увеличиться в 2, а в
гидроморфных ландшафтах - в 5-15 раз. Это подтверждают и наши исследования:
коэффициент перехода радионуклидов из почвы в растения в гидроморфных
ландшафтах меняется в пользу растений и достигает до 1:15, в то время как
средняя величина его в автоморфных ландшафтах составляет 17:1.
Таблица
Распределение
137Cs по основным ярусам леса в % от плотности радиоактивного загрязнения
(Пархоменко В.И., Симонов А.С., 1995)
|
Ярусы
Похожие работы на - Роль геохимической миграции радионуклидов в реабилитации загрязненных территорий Брянской области
|