Моделирование миграции 137 Cs в лесных экосистемах : Оценка радиологических последствий и эффективности защитных мероприятий при радиоактивном загрязнении

• Автор: Гонтаренко, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 127 с. : ил

1.1. Закономерности поведения и основные пути миграции долгоживущих ра 9 дионуклидов в лесных экосистемах
1.1.1. Первичное задерживание лесной растительностью оседающих из атмо 9 сферы радионуклидов

1.1.2. Поведение радионуклидов в системе лесная подстилкапочва

1.1.3. Накопление радионуклидов древесными растениями

1.1.4. Накопление радионуклидов в лесной продукции

1.2. Анализ математических моделей миграции радионуклидов в лесных эко системах

1.2.1. Классические компартментные модели

1.2.2. Компартментные модели с использованием коэффициентов перехода в

лесную продукцию

1.2.3. Комбинированные механизменные модели

1.3. Защитные мероприятия по ограничению последствий радиоактивного за грязнения лесных экосистем
1.3.1. Ограничительные контрмеры
1.3.2. Оптимизация использования лесов с различными уровнями загрязнения
1.3.3. Меры, направленные на снижение подвижности радионуклидов в системе почварастение
1.3.4. Применение ферроциносодержаицих препаратов
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ПОСЛЕДСТВИЙ
РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ И ОБОСНОВАНИЮ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
2.1. Особенности лесных экосистем, загрязненных радионуклидами, как обь екта для применения защитных мероприятий
2.2. Критерии оценки необходимости проведения защитных мероприятий
2.3. Критерии оценки эффективности защитных мероприятий
2.4. Обоснование применения стратегий защитных мероприятий в лесных экосистемах, загрязненных долгоживущими радионуклидами
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МИГРАЦИИ ,Ся В ЛЕСНЫХ
ЭКОСИСТЕМАХ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДОЗОВЫХ НАГРУЗОК НА
НАСЕЛЕНИЕ
3.1 Обоснование концептуальной схемы модели
3.1.1. Поведение 7Сз в системе лесная подстилкапочва и его переход в дру гие компоненты лесных экосистем
3.1.2. Перенос 7Ся в древесном ярусе и его накопление в древесине
3.1.3.Переход Су из подстилки и почвы в компоненты нижнего яруса леса
3.1.4.Динамика содержания 7 С в в мышцах лесных животных
3.1.5. Оценка параметров модели миграции 7Сз в лесных экосистемах
3.1.6. Проверка адекватности модели
3.1.7. Анализ чувствительности модели
3.2 Методика оценки доз внутреннего и внешнего облучения населения
3.2.1. Расчет доз внутреннего облучения от употребления лесной продукции
3.2.2. Расчет доз внутреннего облучения от употребления сельскохозяйственной 5О продукции
3.2.3. Расчет коллективных доз от употребления в пищу грибов и ягод
3.2.4 Расчет доз внешнего облучения
ГЛАВА 4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ НА
ПРИМЕРЕ НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
4.1. Основная характеристика лесных угодий Новозмбковского района Брян
ской области
4.1.1. Общая характеристика лесов Новозыбковского района Брянской области
4.1.2. Защитные мероприятия, проводимые на территории лесных угодий Но возыбковского района Брянской области после аварии на ЧАЭС
4.1.3. Классификация лесных массивов
4.1.4. Классификация сельских населенных пунктов
4.2. Система баз данных по характеристикам лесов в зоне загрязнения н населению, имеющему активный контакт с лесом
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ И РАДИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС НА ПРИМЕРЕ НОВОЗЫБКОВСКОГО РАЙОНА
БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
5.1. Оценка уровней загрязнения лесной продукции 7С
5.1.1. Накопление 7С.у в древесине
5.1.2 Накопление 7Ся в грибах и ягодах
5.2. Анализ дозовых нагрузок на население
5.2.1. Внешнее облучение
5.2.2. Внутреннее облучение
5.2.3. Суммарные годовые индивидуальные дозы
5.2.4. Коллективные дозы
5.3. Оценка необходимости внедрения контрмер в лесах Новозыбковского района Брянской области
ГЛАВА 6. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ И ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ОТДАЛЕННОМ ПЕРИОДЕ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС НА ПРИМЕРЕ ЮГОЗАПАДНОГО РАЙОНА БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ
6.1. Сравнительный анализ эффективности защитных мероприятий, приме няеммх при радиоактивном загрязнении лесных экосистем
6.1.1. Оценка эффективности защитных мероприятий по критерию снижения индивидуальных доз облучения населения
6.1.2. Оценка эффективности защитных мероприятий по критерию снижения коллективных доз облучения населения, формируемых вследствие радиоактивного загрязнения лесных экосистем
6.1.3. Оценка эффективности защитных мероприятий по критерию стоимости 1 челЗв
6.2. Обоснование оптимальной стратегии защитных мероприятий, в случае радиоактивного загрязнения лесных экосистем на примере Новозыбковского района Брянской области
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Совокупность процессов миграции радиоактивных веществ в лесных экосистемах можно разделить на группы, характеризуемые различными направлениями и интенсивностями переноса радионуклидов. К первой группе процессов можно отнести первичное распределение аэрально выпадающих радионуклидов между компонентами лесных экосистем и последующее очищение лесной растительности от радиоактивных веществ. Перенос радиоактивных веществ из атмосферы на лесную растительность и почву осуществляется посредством гравитационного осаждения, вымывания радиоактивных аэрозолей атмосферными осадками и сухих выпадений Пристер и др. Вертикальная миграция, задержанных древесным ярусом радионуклидов, происходит под влиянием погодных факторов ветра, атмосферных осадков. В перемещении радиоактивных веществ под полог леса существенную роль играет биогенная миграция опад хвои, листвы и других загрязненных компонентов крон. После поступления радионуклидов под полог леса значительная их часть, в течение длительного времени, остается в составе лесной подстилки и почвы. Среди комплекса процессов, протекающих в почве, значительную роль играют фиксация радионуклидов и вертикальный перенос по почвенному профилю. Накопление радионуклидов в растительности нижнего яруса леса, вследствие корневого поглощения из подстилки и почвы, обуславливает поступление радиоактивных веществ в организм лесных животных. В случае употребления загрязненной лесной продукции ягоды, грибы, мясо диких животных радиоактивные вещества поступают в организм человека. Взаимодействие радиоактивной атмосферной примеси с такими сложными природными образованиями, какими является лесные экосистемы, имеет специфические особенности по сравнению с процессами, происходящими при осаждении радиоактивных аэрозолей на другие типы наземного растительного покрова. Прежде всего, это связано с тем, что лес представляет собой фильтр для выпадающих радионуклидов, в течение всего года экспонированный к радиоактивным выпадениям Ллексахин, . Количественной характеристикой, описывающей первичное взаимодействие радиоактивных выпадений с ярусом древесных растений, является коэффициент первичного задерживания. Так, в первые дни радиоактивных выбросов на Чернобыльской АЭС, надземными частями древесных пород было задержано около всех радиоактивных выпадений, на напочвенный покров осело около Мартинович и др. Тихомиров и др. Якушев, . При этом сосновые насаждения задерживают в раза больше радиоактивных частиц, чем лиственные Мартинович и др. Помимо древесного яруса вторым растительным фильтром в лесных экосистемах для оседающих радиоактивных аэрозолей является травяной ярус. Задерживающие способности травяной растительности под пологом леса, определяются биомассой растительного покрова, размерами экспонируемой к оседающим радионуклидам поверхности, видовыми характеристиками травяного яруса леса. В модельных экспериментах с влажными выпадениями показано, что в сосновом лесу с развитым лишайниковым и моховым покровом задерживающая способность в отношении этого радионуклида составляла i, , . По степени перехвата составлен ряд травяные растениялишайникимхи. Коэффициент первичного задерживания у травяных растений , у мхов . Непосредственно после осаждения радиоактивных частиц и аэрозолей на лес начинается их вертикальная миграция. Первично задержанные радионуклиды способны переходить во внутренние ткани растений. Эти процессы протекают интенсивно в начальный период после осаждения, причем перенос радионуклидов в этот период, в основном, носит необратимый характер. Изменение во времени содержания радионуклидов, сорбированных на надземных частях растений оценивают с помощью периода полуочилцения времени, в течение которого из крон в результате физикохимической и биогенной миграции удаляется радионуклидов без учета радиоактивного распада. В приспевающих и спелых древостоях с плотными, хорошо развитыми кронами деревьев, процессы вертикальной миграции протекают сравнительно медленно. При глобальных выпадениях период полуочищения, крон лиственных насаждений такого типа, достигает трех месяцев Яговой, . Также медленно происходит самоочищение еловых древостоев высших бонитетов.