Накопление искусственных радионуклидов растениями на территории бывшего Семипалатинского испытательного полигона

• Автор: Ларионова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 171 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ РАСТЕНИЯМИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1. Загрязнение почвенно-растительного покрова в результате радиационных аварий, инцидентов и испытания ядерного оружия

1.2. Основные закономерности миграции радионуклидов в системе «почва-растение»

ГЛАВА II РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ПОЛИГОНА (СИП)

2.1. Природно-климатическая характеристика

2.1.1. Климатическая характеристика

2.1.2. Рельеф

2.1.3. Гидрогеологические условия

2.1.4. Гидрография

2.1.5. Почвенный покров
2.1.6. Растительный покров
2.2. Характер радиоактивного загрязнения территории СИП
2.2.1. Испытательная площадка «Дегелен»
2.2.2. Испытательная площадка «Опытное поле»
2.2.3. Зона радиоактивных выпадений при прохождении радиоактивного облака («след» от взрыва 1953 года)
2.2.4. Условно «фоновые» территории СИП
2.2.5. Площадка испытания боевых радиоактивных веществ (БРВ)
ГЛАВА III МЕТОДОЛОГИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Экспедиционные работы
3.1.1. Выбор исследуемых участков
3.1.2. Отбор проб растений и почв
3.2. Камеральные работы
3.2.1. Пробоподготовка растений
3.2.2. Пробоподготовка почв
3.3. Лабораторные работы
3.3.1. Физико-химический анализ почв
3.3.2. Элементный анализ
3.3.3. Радионуклидный анализ
3.3.4. Определение наиболее доступных растениям форм нахождения радионуклидов, их стабильных изотопов и макроэлементов в почвах
ГЛАВА IV РАДИОНУКЛИДЫ В РАСТЕНИЯХ ЛУГОВОГО БИОГЕОЦЕНОЗА В РАЙОНЕ ВОДОТОКОВ ШТОЛЕН НА ПЛОЩАДКЕ «ДЕГЕЛЕН»

4.1. Изучение характера перераспределения и динамики содержания радионуклидов в надземной части растений
4.2. Выявление количественных параметров переноса радионуклидов из почвы в надземную часть растений
4.3. Оценка влияния некоторых физико-химических свойств почв на накопление радионуклидов растениями
4.4. Оценка влияния форм нахождения радионуклидов в почве на их накопление растениями
4.5 Оценка влияния некоторых макроэлементов и стабильных изотопов на накопление радионуклидов растениями
4.6 Исследование зависимости накопления l37Cs растениями от содержания в почве его стабильного изотопа
ГЛАВА V. НАКОПЛЕНИЕ РАСТЕНИЯМИ РАДИОНУКЛИДОВ, ОБРАЗОВАВШИХСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОВЕДЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА СИП
5.1 Количественные параметры переноса радионуклидов из почвы в надземную часть растений на площадке «Опытное поле»
5.2. Особенности поступления радионуклидов из почвы в растения в зонах радиоактивных выпадений при прохождении радиоактивного облака («след» от взрыва 1953 года)
5.3 Переход радионуклидов из почвы в растения на условно «фоновых» территориях СИП
5.4. Параметры накопления радионуклидов степными растениями на площадке проведения испытаний боевых радиоактивных веществ
5.5. Изучение и оценка влияния некоторых физико-химических свойств почв на накопление радионуклидов растениями на площадке «Опытное поле»
5.6 Исследование зависимости накопления l37Cs растениями от содержания в почве его стабильного изотопа
ГЛАВА VI. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ РАСТЕНИЯМИ НА ТЕРРИТОРИИ СИП
6.1. Сравнительный анализ параметров накопления радионуклидов растениями для различных участков СИП
6.2. Использование параметров накопления для оценки радиоактивного загрязнения растительного покрова отдельных территорий СИП с целью их дальнейшей передачи в сельскохозяйственное использование
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Развитие атомной промышленности и энергетики, осложненное рядом аварийных ситуаций и катастроф, и ядерные испытания привели к глобальному загрязнению биосферы Земли и, как следствие, к увеличению общего радиоактивного фона [27]. Для Казахстана, помимо глобальных выпадений, дополнительными источниками радиоактивного загрязнения служат участки разработки многочисленных урановых месторождений. Не последнюю роль в загрязнении территории радиоактивными веществами сыграла деятельность бывшего Семипалатинского испытательного полигона (СИП), расположенного на пересечении трех областей Восточно-Казахстанской, Павлодарской и Карагандинской и занимающего площадь 18,5 тыс. кв. км. За время функционирования СИП (1949-1989 годы) на его территории было проведено 456 ядерных испытаний, в том числе 30 наземных, 86 воздушных и 340 подземных ядерных взрывов. Многочисленные локальные участки с высоким радиоактивным фоном на СИП имеются до настоящего времени. Ситуация осложняется неоднородным характером загрязнения, обусловленным проведением различных испытаний (ядерных испытаний (атмосферных, подземных, экскавационных), гидроядерных испытаний, испытаний боевых радиоактивных веществ (БРВ), испытаний на реакторных установках и, возможно, других пока неизвестных нам экспериментов), а также климатическими и природными условиями (штормовые ветра, различные геологические и гидрологические условия) [15, 29, 30, 32, 58].
Для получения полноценной картины радиоэкологической ситуации на СИП необходимы статистически достоверные данные о параметрах перераспределения радионуклидов в системе «почва-растение» с учетом видов проведенных испытаний и механизмов формирования радиоактивного загрязнения. С момента закрытия СИП получен большой объем информации относительно текущей радиационной обстановки на его территории. Однако данные по изучению особенностей накопления радионуклидов растениями,
профилем, сильной защебненностью почвенной массы и неполным набором генетических горизонтов.
Лугово-каштановые почвы — это почвы полугидроморфного ряда. Они формируются под лугово-степной растительностью в пониженных формах рельефа, вследствие чего получают дополнительное увлажнение за счет периодического влияния неглубоких грунтовых вод или поверхностного стока. Развиваясь в более благоприятных условиях, они отличаются от зональных, несколько большей мощностью гумусового горизонта, более высоким содержанием органического вещества в нем, а, следовательно, и более темной окраской его. В этих почвах довольно часто проявляются признаки засоления и солонцеватости.
Луговые почвы на территории полигона распространены по низким частям долин мелких рек и ручьев. В частности широко представлены в поймах ручьев горного массива Дегелен [59]. В их формировании активное участие принимают грунтовые воды, залегающие на глубине 1-3 м. Кроме того, они могут испытывать поверхностное увлажнение за счет затопления снеготалыми и дождевыми водами. Своеобразие состава луговых почв определяется режимом увлажнения, степенью минерализации грунтовых вод, особенностями почвообразующих пород. Но для всех луговых почв характерно формирование мощного гумусового горизонта с высоким содержанием перегноя.
Солонцы на территории полигона встречаются в виде комплексов с другими почвами. Среди них различают автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные типы. Профиль солонцов четко дифференцирован на генетические горизонты. Своеобразие морфологического строения генетического профиля солонцов заключается, прежде всего, в двух верхних горизонтах - элювиальном и иллювиальном.
Элювиальный или надсолонцовый горизонт окрашен обычно в более светлые серые тона. Он слабо уплотнен, обеднен минеральными и органическими коллоидами и имеет относительно облегченный