Множество радионуклидов естественного и искусственного происхождения содержится в окружающей человека среде. Для мониторинга содержания и изучения особенности миграции радионуклидов изучаются объекты окружающей среды. Растительность широко используется в качестве биоиндикатора загрязненности окружающей среды не только радионуклидами, но и тяжелыми металлами. Из почвы в наземные растения радионуклиды переходят двумя способами: усвоение атмосферных аэрозолей через листья и соцветия, переход из почвы с помощью корневой системы [1].
В данной работе изучены особенности накопления и переноса естественных радионуклидов 226Ra, 232Th, 40K и искусственного 137Cs в системе почва-растение. Модельные площадки расположены в Цимлянском, Волгодонском и Дубовском районах Ростовской области в степной зоне с умеренно-континентальным степным климатом [2]. Для оценки влияния особенности микрорельефа территории на распределение радионуклидов в почвах и процессы переноса радионуклидов в системе почва-растения в 2017 году в степных регионах были отобраны образцы почв и растительной массы на контрольных участках КУ-3 и КУ-201. Данные участки входят в 30-ти километровую зону наблюдения Ростовской АЭС. На КУ-3 распространены каштановые почвы, полынно-злаковая степь. Участок расположен на склоне (порядка 5%) к овражно-балочной системе. Участок КУ-201 расположен в пойме реки Дон, почвы – аллювиальные супесчаные под луговой растительностью.
Образцы почв и растений отбирались в период цветения основной массы растительности во второй половине июня. Отбирались на элементарных квадратах 10х10 м по сетке с шагом 2 м. почва отбиралась кернами в виде монолитов с линейными размерами примерно 10х15х15 см (глубина 0-10 см) вместе с растительной массой. Далее, растительная масса отделялась от почвы, отмывалась в проточной дистиллированной воде, высушивалась и измерялась с помощью сцинтилляционного гамма-спектрометра «Прогресс-гамма». Разделения на соцветия, корневую и стеблевую части, а также по видовому составу не проводилось. Основной задачей данного эксперимента являлась оценка накопления и переноса радионуклидов в растительную массу.
Ниже в качестве примера представлены распределения удельной активности 232Th и 40K в почве и в растительности по элементам рельефа.
рис.1. Распределение удельной активности 232Th и 40K в каштановых (КУ-3) и аллювиально-луговых (КУ-201) почвах и в растениях в зоне наблюдения Ростовской АЭС
Естественные радионуклиды 232Th и 40К имеют схожее поведение и в разных типах почвы и в растительности. В точках с повышенным содержанием данных радионуклидов в почвах имеет место их низкое содержание в растительной массе и наоборот.
Для интерпретации особенности распределения радионуклидов в почве и растительной массе в пределах элементарного квадрата необходимо учитывать не только довольно развитый микрорельеф, но и свойства почвы, в первую очередь гранулометрический состав.
Мощные среднесуглинистые почвы обладают прочной структурой, большой влагоемкостью и водоудерживающей способностью и с глубоким залеганием горизонта скопления извести. А в солонцеватых тяжелосуглинистых почвах при высыхании образуются твердые как камни глыбы, что препятствует поступлению радионуклидов в растительность [4].
Так же поступление радионуклидов в растительность может быть обусловлено процентным содержанием физической глины в верхних слоях почвы (дерновый горизонт, как правило, на исследуемых участках примерно 10-15 см). В среднесуглинистых и тяжелосуглинистых почвах степного типа почвообразования содержание физической глины составляет примерно 75-85% и выше, а в тяжелосуглинистых солонцовых почвах – 50-65% [5]. Размеры частиц в глине менее 0,002мм, а в песках составляет 0,05-2мм. Следует отметить, что на поверхности глины хорошо удерживаются радионуклиды, а вследствие наличия одного из свойств глины – набухания, верхние слои почвы насыщаются водой, что помогает радионуклидам легко проникать в корневую часть растительной массы [6].
Библиографический список:
[1] Бондарь, Ю.И., Доступность 137Cs и 90Sr растениям из различных компонентов почвы. / Ю.И. Бондарь, Г.С. Шманай, Л.С. Ивашкевич. // Почвоведение. — 2000. — №4. — С. 439–445.
[2] Муниципальное бюджетное учреждение культуры Аксайского района Межпоселенческая центральная библиотека им. М. А. Шолохова [Электронный ресурс]. 2009. - Режим доступа: http://libr-aksay.ru/?page=18379, свободный.
[4]Вальков В.Ф. Экология почв Ростовской области. – Ростов н/Д.:Изд-во СКНЦ ВШ, 1994. – 79 с.
[5] Шеин, Е.В. Курс физики почв: Учебник. / Е.В. Шеин. // М.: Изд-во МГУ. — 2005. — 432с.
[6] Переволоцкая, Т.В. Радиационное лесоводство: Основы лесной радиоэкологии: практическое руководство для студентов специальности 1-75 01 01 «Лесное хозяйство». / Т.В. Переволоцкая. // М-во образования РБ, Гомельский гос. ун-т им. Ф. Скорины. – Гомель: ГГУ им.Ф. Скорины. — 2014. — 45с.