Особенности биогеохимических циклов цезия-137 в травянистых экосистемах на радиоактивно загрязненной территории Тульской области

• Автор: Романцова, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. Радиоактивное загрязнение наземных экосистем шСв
1.1 Источники радиоактивного загрязнения окружающей среды
1.2 Общая характеристика шСз как загрязнителя окружающей среды
1.3 Глобальные выпадения 137Сз
1.4 Поступление ,37Сз при Чернобыльской катастрофе
1.5 Радиоактивное загрязнение почв 137Сэ
1.6 Радиоактивное загрязнение растительности
1.7 Мероприятия по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции
1.8 Радиоэкологический мониторинг 53 Глава II. Природные условия и радиационная обстановка
в пределах Плавского радиоактивного пятна
2.1 Природные условия юга Тульской области
2.2 Радиационная обстановка в пределах Плавского радиоактивного пятна Тульской области
Глава III. Район, объекты и методы исследования
Глава IV. Современные особенности накопления |37Ся в почвах Плавского радиоактивного пятна
Глава V. Современные особенности накопления ,37Ся в растительности травянистых фитоценозов Плавского радиоактивного пятна
Глава VI. Баланс 137Ся в системе «почва-растение» травянистых фитоценозов Плавского радиоактивного пятна
Глава VII. Экологическая оценка современных уровней накопления ШС5 в почвах и продукции растениеводства Плавского радиоактивного пятна
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
В условиях напряженной экологической ситуации, складывающейся в мире, одной из наиболее актуальных проблем является загрязнение наземных экосистем техногенными радионуклидами. Так, в результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году на Европейской части России сформировался обширный регион с плотностью загрязнения почв радиоцезием >1 Ки/км2 (>37 кБк/м2), площадь которого составила более 15 млн. га (Израэль и др., 1998). Наибольшие уровни радиоактивного загрязнения пришлись при этом на территории Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей, плодородные почвы которых интенсивно использовались и продолжают использоваться в сельском хозяйстве. В этой связи аварию на Чернобыльской АЭС можно с полным правом классифицировать как экологически тяжелую для сельского хозяйства (Алексахин, 2006, Панов и др., 2007).
Среди «чернобыльских» радионуклидов наиболее экологически значимым при рассмотрении последствий радиоактивного загрязнения является 137Сб - массово поступивший в наземные экосистемы
долгоживущий радиоизотоп (период полураспада -30 лет), который прочно фиксируется в почве (Черных, Овчаренко, 2002; Фокин и др., 2005).
Прогнозные оценки показывают, что загрязненные цезием-137 районы Европейской части России будут сохранять свой статус вплоть до середины XXI века, а наиболее пораженные участки в их пределах - до конца столетия (Атлас современных и прогнозных аспектов
Долговременность создаваемого !37Сз загрязнения почв, а также возможность его распространения по пищевым цепочкам, конечным потребителем в которой является человек, определяет актуальность изучения поведения |37Сз в экосистемах, а также поиск закономерностей распределения радионуклида по компонентам окружающей среды.

Цель работы:
Изучение особенностей биогеохимических циклов |37Сз чернобыльских выпадений в природных и агрогенных травянистых экосистемах радиоактивно загрязненной территории Тульской области.
Задачи исследования:
1. Выявление уровня современного радиоактивного загрязнения почв и растительности травянистых экосистем Плавского радиоактивного пятна Тульской области техногенным 137Сз.
2. Анализ особенностей накопления и глубины массового проникновения 137Ск в почвах территории в отдаленный период после чернобыльской аварии.
3. Установление параметров, закономерностей и особенностей перехода 137Сз в растительность природных и агрогенных фитоценозов при корневом потреблении радионуклида.
4. Оценка баланса 137Сз в системе «почва-растение» автономных и гетерономных геохимических ландшафтов исследованной территории.
5. Определение экологической значимости аккумуляции и динамики накопления радиоцезия в почвах и продукции растениеводства радиоактивно пораженных районов Тульской области.
Положения, выносимые на защиту:
• В постчернобыльское время на территории Плавского радиоактивного пятна в пределах геохимически сопряженных ландшафтов

произошло увеличение неоднородности ореолов загрязнения почв Се. Почвы аккумулятивных позиций ландшафта характеризуются достоверно повышенной плотностью загрязнения радиоцезием и должны обязательным образом включаться в систему радиоэкологического мониторинга земель.

В.М. Прохоров (Прохоров, 1981) выделил группы факторов, влияющих на подвижность радионуклидов в почвах, связанные со свойствами почв, характеристиками радионуклидов и климатическими условиями.
Во-первых, почвы отличаются полифункциональностыо, вызванной различиями в природе ионообменных мест ввиду неоднородности минералогического состава и присутствия органического вещества.
Во-вторых, почва - полидисперсная система, что оказывает влияние на кинетику адсорбции и десорбции ионов и определяет степень достижения равновесного распределения.
В-третьих, в почве всегда присутствует органическое вещество, которое в зависимости от физико-химических свойств радионуклидов влияет на их сорбцию. В целом в сорбции определяющим являются следующие свойства почвенного органического вещества: способность образовывать растворимые комплексные соединения и способность взаимодействия с минеральными частицами, приводящая к экранированию их поверхности.
В-четвертых, в почвах обитают микроорганизмы, которые, поглощая радионуклиды, способны после включения их в метаболические реакции трансформировать форму нахождения радионуклидов и выводить их в почву в форме ионов или ну к лидо органических соединений.
В-пятых, почвы способны к фиксации (необменной сорбции) некоторых ионов.
Вследствие различий в свойствах ФК и ГК результатом взаимодействия с радионуклидами могут быть два противоположно направленных геохимических процесса: резкое увеличение миграционной способности в присутствии фульвокислот и сорбционное концентрирование по механизму комплексообразования — при наличии гумииовых кислот (Кузнецов и Генералова, 1992).
Свойства почв непостоянны во времени, что вызвано изменениями