Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Самоочищення природного середовища після чорнобильської катастрофи
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Вплив біологічних особливостей рослин на накопичення радіонуклідів

Особливості мінерального живлення, різна тривалість вегетаційного періоду, характер розподілу кореневих систем у ґрунті, відмінності у продуктивності та інші біологічні особливості рослин впливають на накопичення радіонуклідів. Міжвидова різниця акумуляції радіонуклідів через кореневу систему може сягати 10–30 разів (табл. 5.11) [257].

Бобові культури поглинають 90Sr у 2–6 разів інтенсивніше, ніж злакові. Вміст l37Cs вищий в зернобобових культурах порівняно зі злаковими. У різних видах рослин коефіцієнт Кн Ru і Се коливається більше ніж у 100 разів, трансуранових елементів – у 10–100 разів. Вплив сортових відмінностей рослин менш значущий, ніж видових, межі коливань – 2–3 рази. Найінтенсивніше відбувається накопичення радіонуклідів у листі і стеблах, слабкіше – в генеративних органах [233].

Залежно від властивостей ґрунтів і біологічних особливостей рослин коефіцієнт переходу (Кn) 90Sr відрізняється в 30–40 разів. Для однієї й тієї самої сільськогосподарської культури Кп 90Sr змінюється від 5 до 15 разів на

Коефіцієнти накопичення 90Sr і 137Cs "ля рослин залежно від видового складу і карбонатності чорноземів

Культура

Вміст карбонатів, %

0

0,7

2,2

3,2

90Sr

Ячмінь: зерно

0,12

0,1

0,04

0,04

солома

0,72

0,67

0,36

0,37

Капуста (качани)

0,19

0,16

0,17

0,08

Томати (плоди)

0,36

0,22

0,16

0,25

Кукурудза (на силос)

0,88

0,58

0,59

0,74

137Cs, n • 10-3

Капуста (качани)

39

59

63

116

Томати (плоди)

37

60

80

142

Кукурудза (на силос)

43

47

104

70

різних типах ґрунтів. Для зерна і соломи злакових культур Кп становить (0,6-2,8)10-3 і (2,2–10,7)10-3, а для бульби і бадилля картоплі (0,7-3,2)10-1 і (7,8-48)10-3 відповідно [12].

Коефіцієнт Кн l37Cs для сільськогосподарських рослин змінюється від n • 10-3 до п • 10-1. Надходження цього нукліда в сільськогосподарські культури в середньому в 5–10 разів менше, ніж 90Sr. Проте для територій Українського і Білоруського Полісся, де поширені дерново-підзолисті і торф'яні супіщані і піщані ґрунти, слабко насичені основами, значення сягають 4,5.

Інтенсивність накопичення 137Cs рослинами залежно від властивостей ґрунтів змінюється в середньому в 20–30 разів, а залежно від біологічних особливостей рослин – до 10 разів (табл. 5.12). У сортових відмінностях зміни не перевищують 1,5–2 разів [2].

Добре накопичують l37Cs калієфільні рослини, оскільки його поглинання рослинами пов'язане із засвоєнням калію. Зі збільшенням вмісту обмінного калію в ґрунтах інтенсивність накопичення l37Cs в рослинах зменшується, зворотної лінійної залежності між цими величинами не виявлено. Причиною дискримінації 137Cs відносно калію з переходом із ґрунту в рослини є сильніша сорбція твердою фазою ґрунту l37Cs порівняно з калієм. Під час лабораторних дослідів установлено, що у разі внесення розчинних форм 137Cs в ґрунт радіонуклід знаходиться в легкодоступній для рослин формі. Проте з часом вміст у ґрунті обмінного l37Cs знижується. Найінтенсивніше цей процес відбувається у перші 2 роки, а приблизно з 5-го року вміст обмінного l37Cs стабілізується на рівні трикратного його зменшення, що приводить до зниження концентрації цезію в рослинах [11].

Випадіння радіонуклідів після аварії на ЧАЕС зумовило позакореневе (аеральне) забруднення надземної частини сільськогосподарських рослин – озимини, природних і багаторічних посівних трав. Для решти видів рослин забруднення радіонуклідами відбувається з ґрунту і шляхом вторинного забруднення внаслідок вітрового піднімання.

Таблиця 5.12

Вплив агрохімічних властивостей Ґрунту на накопичення 137Cs в урожаї вівса (вегетаційний дослід)

Ґрунт

Гумус,

%

рн.

Са1*

S

К2O

Кн

мг-екв / 100 г

солома

зерно

Дерново-підзолистий

супіщаний

1,0

4,5

5,2

7,4

11,9

0,36

0,15

середньосуглинистий

1,2

4,0

7,6

8,3

7,8

0,44

0,16

важкосуглинистий

2,2

4,3

7,7

8,8

12,0

0,23

0,07

Чорнозем вилужений важкосу глинистий

5,1

5,3

29,5

31,8

12,2

0,15

0,05

Максимальні значення коефіцієнта переходу в системі ґрунт–рослинність характерні для природного травостою і багаторічних сіяних трав, нижчі – для озимого жита (табл. 5.13). Мінімальне накопичення відзначається для культур, які зазнали невеликого прямого забруднення, – ячменю, вівса, кукурудзи [253].

На природних луках основна частина Cs (70–98 %, залежно від типу ґрунтів) сконцентрована в дернині. В ній вміст радіонукліда до 14 разів вищий, ніж у рослинах. Природні луки періодично затоплюються повеневими водами, що сприяє не лише інтенсивному переміщенню радіонуклідів по ґрунтовому профілю, а й посиленому засвоєнню 137Cs лучними рослинами. Так, Кп 137Cs з ґрунту в рослини на перезволожених луках в 3–8 разів вищий, ніж на суходільних. Спостереження глобальних випадінь 137Cs в умовах Полісся і Мещерської низовини показали, що на однотипних ґрунтах зі зниженням рівня ґрунтових вод від 0,5 до 1,0 м концентрація l37Cs у рослинах зменшується в 3–10 разів (табл. 5.14) [11, 12].

У ґрунтах Cs знаходиться здебільшого в необмінній формі. Більша частина Sr у дерново-підзолистому ґрунті перебуває в обмінній формі (до 86 %), а в торф'яному – не перевищує 14 %, що визначає вищу біологічну доступність радіостронцію [34].

За зміною коефіцієнта накопичення основних радіонуклідів установлено, що рослинам властива вибірковість щодо поглинання цих радіонуклідів. За результатами досліджень, проведених у ЗВіЗБ(О)В у 1988 р., найбільші значення Кн 239Ри виявлено для подорожника і шавлії, Кн 90Sr – для інших видів.

Ці види можуть слугувати об'єктами радіоекологічного моніторингу (табл. 5.15) [253].

Таблиця 5.13

Перехід радіонуклідів у вегетативну масу рослин на 10 червня 1986 р.

Культура

Кп [(Бк • кг-1)/(кБк • м-2)]

мінімальні

максимальні

Природні трави

10

16,2

Багаторічні сіяні трави

1,5

22,5

Озиме жито

1,1

7,5

Ячмінь

0,3

0,5

Овес

0,2

0,3

Кукурудза

0,4

2,0

Таблиця 5.14

Перехід 137Cs у лучну рослинність в умовах Полісся

Ґрунт

Дерново-підзолистий

піщаний

4,0-21,0

Дерново-підзолистий глеюватий

1,3

Світло-сірий підзолистий піщаний

2,6

Лучний піщаний

2,0-11,0

Торфовища

30,0-81,0

Торф'яно-болотний

189,0

Добре відомі індикаторні властивості лишайників, слані яких є акумуляторами різних хімічних елементів – важких металів, сірки, радіонуклідів. Тому лишайники часто використовують для визначення рівнів забруднення (табл. 5.16) [216, 227].

Основний шлях забруднення в 1986 р. був повітряний, тому в лишайниках знаходилося більше радіонуклідів, ніж у ґрунтах. У 1989 р., враховуючи зріст лишайника, його розділили на дві частини – верхню (1 – 1,5 см) і нижню (2 см), в яких визначали концентрацію радіонуклідів. Найбільше l37Cs було зосереджено у верхній частині, а 239Ри і 90Sr - у нижній [216].

Коефіцієнт накопичення у лучному різнотрав'ї має велике значення для прогнозу та індикації надходження радіонуклідів у річкові системи. Нукліди проникають у річкові системи внаслідок безпосередніх випадінь і змиву з поверхні ґрунту. Особливо сильний змив очікується на заплавних ділянках, які заливаються під час повені. Для досліджень вибирали заплавні луки забруднених територій – різнотравно-злакові луки в комплексі зі злаково-бобово-різнотравними, іноді – з осоково-різнотравно-крупнозлаковими. До їх складу входили: лисохвіст лучний,

Таблиця 5.15

Накопичення радіонуклідів дикорослими травами

Вид

137Cs

239Pu

90Sr

Лобода Фоміна

0,3

0,3

7,8

Петросимонія товстолиста

0,2

0,02

2,8

Лобода біла

4,3

0,04

2,5

Подорожник великий

6,5

18,8

Шавлія

0,3

35,3

Таблиця 5.16

Розподіл активності в системі ґрунт–лишайник (кладонія м'яка)

Об'єкт

137Cs

239Pu

90Sr

А, Бк • кг-1

А, Бк • кг-1

К

А, Бк • кг-1

Кн

1986 р.

Лишайник

4,1 • 105

18,2

2220

60

Ґрунт

2,25 • 104

37,0

1989 р.

Лишайник

верхня частина

1,0 • 105

180

6,29

0,9

9,25

0,03

нижня частина

2,5 • 104

45,0

51,8

7,4

74,0

0,24

Ґрунт

555

7,0

308

Таблиця 5.17

Накопичення радіонуклідів рослинністю заплавних луків

Місце відбору

Об'єкт

137Cs

90Sr

239Pu

А, Бк • кг-1

Кн

А, Бк • кг-1

К

А, Бк • кг-1

Кн

с. Новошепеличі

Ґрунт

1443

263

_

_

_

Рослинність

1961

1,4

с. Черевам

Ґрунт

629

85,1

0,32

Рослинність

8510

13,5

215

2,5

0,64

2,0

с. Оране

Ґрунт

203,5

44,4

Рослинність

133

0,6

62,9

1,4

смт Поліське

Ґрунт

1628

88,8

0,16

Рослинність

4810

2,9

25,5

0,3

0,185

1,2

грястиця збірна, тонконіг лучний, конюшина багаторічна, горошок мишачий, подорожник ланцетолистий, хвощ польовий, осока, деревій звичайний.

Лучне різнотрав'я характеризується здатністю накопичувати значні кількості довгоіснуючих радіонуклідів: Кн 137Cs становить 2–3, іноді до 13,5; 90Sr - 2,5; 239Pu - 2,0 (табл. 5.17) [49, 125, 148, 218].

Як свідчать проаналізовані дані численних дослідників, вплив ландшафтно-геохімічних умов на накопичення радіонуклідів рослинністю неоднозначний. Коефіцієнт накопичення залежить від низки педохімічних параметрів, видового складу рослинності, продуктивності біомаси тощо.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші