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

Заключення

Теоретичне узагальнення радіогеохімічних досліджень у зоні впливу Чорнобильської катастрофи дало змогу авторам запропонувати нове вирішення проблеми прогнозування динаміки самоочищення природного середовища на основі синхронізації біогенної міграції та геохімічних процесів трансформації радіонуклідів у ґрунтах.

Темпи зниження дозових навантажень на сільське населення України в 10 разів перевищують швидкість радіоактивного розпаду дозотвірних радіонуклідів. Формування дозових навантажень більше ніж на 80 % зумовлено компонентою перорального надходження радіонуклідів, що визначає виняткове значення забруднення трофічних ланцюгів для екологічної безпеки радіоактивно забруднених територій.

Самоочищення починається з моменту надходження техногенних забруднювачів на земну поверхню. Тому техногенні передумови, серед яких виділено аварійні та поставарійні контрзаходи, насамперед визначають швидкість відновлення екосистем. До аварійних належать склад забруднювачів, форми та щільність випадінь. У період ліквідації аварії та мінімізації її наслідків було проведено низку заходів щодо гасіння пожежі, захоронения радіоактивних ґрунтів, деревини, конструкцій тощо, пилопригнічення, реабілітації земель і захисту водного басейну із застосуванням хімічних, як правило, токсичних речовин. Антропогенне втручання, яке сприяло тимчасовому поліпшенню радіаційної обстановки та зниженню опромінення персоналу, здебільшого, за винятком заходів щодо покращання сільгоспугідь, призвело до пролонгованого вторинного забруднення навколишнього середовища не лише радіонуклідами, а й іншими полютантами органічного і неорганічного походження.

Поряд з техногенними передумовами поширення радіоактивного забруднення як у період аварії, так і донині визначають фізико-географічні чинники. До них належать метеорологічні (кількість і локалізація опадів, сила та напрямок вітру) та геоструктурні особливості рельєфу, які визначають швидкість змиву, інфільтрації, транзиту та акумуляції радіоактивного забруднення. Зональний розподіл забруднення та території Європи описується експоненційною залежністю.

Фізико-хімічні критерії самоочищення визначаються ядерно-фізичними та хімічними властивостями забруднювачів, фізико-хімічними властивостями випадінь. Єдиним процесом, що приводить до повного вилучення радіонуклідів з навколишнього середовища, є радіоактивний розпад, константа якого є основним критерієм оцінки швидкості всіх автореабілітаційних процесів.

Динаміку формоутворення радіонуклідів у ґрунтах описує кінетична модель трансформації. Основне положення концепції формоутворення в геохімії техногенних радіонуклідів полягає у синхронності їх біогенної міграції та абіогенної трансформації. Зв'язок між цими процесами визначається динамікою мобільної форми, інтегральною константою швидкості біогеохімічного потоку та ландшафтно-геохімічними умовами. Інтенсивність біогеохімічного потоку в системі ґрунт–лучна рослинність великою мірою залежить від ландшафтно-геохімічних умов. До потоку в першу ланку трофічного ланцюга включається 20–100 % мобільних форм l37Cs та 4– 60 % – 90Sr, до потоку у вищі ланки – 1–6 % мобільної форми 137Cs від її вмісту в ґрунті.

Біогеохімічний потік 137Cs зростає з приростом біомаси в ряду від сухих луків на дерново-підзолистих ґрунтах до перезволожених лучно-болотних ґрунтів заплави. Біогеохімічний потік 90Sr збільшується у протилежному ряду, що визначається інтенсивністю його включення до біологічного колообігу та відповідає закономірностям поглинання його природного аналога в геохімічно спряжених ландшафтах. Здатність до самоочищення екосистем від радіонуклідів зростає обернено щодо інтенсивності біогеохімічного потоку.

Інтенсивність біогеохімічного потоку 137Cs у лісових екосистемах зростає експоненційно до динаміки мобільної форми радіонукліда та збільшується відповідно до продуктивності біомаси. Період біологічного напівочищення сосни становить 15–250 років залежно від едафічних умов.

Швидкість самоочищення наземних екосистем визначається інтегральним параметром, що являє собою відношення інтегральної константи біогеохімічного потоку до константи радіоактивного розпаду радіонукліда. Швидкість самоочищення лучних екосистем у 3–15 разів перевищує швидкість фізичного розпаду відповідних нуклідів. Самоочищення соснових лісів пов'язане переважно з фізичним розпадом радіонукліда.

Геохімічні критерії абіогенної трансформації та біогенної міграції радіонуклідів і важких металів залежать від властивостей ҐПК. Підвищення значень педохімічних параметрів – гідролітичної кислотності, суми обмінних основ, кількості органічного вуглецю, вмісту водорозчинних та обмінних форм типоморфних елементів – призводить до збільшення міграційної здатності забруднювачів та їх акумуляцію рослинністю. Чинниками фіксації є водорозчинні та обмінні форми Mg, pH сольової витяжки та відношення кількості обмінного К до його загального вмісту в ґрунті. Дія першого чинника зумовлена властивістю іонів Mg активізувати сорбційні центри глинистих мінералів та сприяти їхньому диспергуванню, підвищуючи pH сольової витяжки. Чинники фіксації перешкоджають надходженню радіонуклідів і важких металів у трофічні ланцюги.

Самоочищенню поверхневих водних систем, забруднених унаслідок Чорнобильської катастрофи, сприяють процеси седиментації радіоактивних частинок, трансформації і міграції радіонуклідів на водозборах гідрографічної мережі та в донних відкладах і винесення їх течією. Динаміка забруднення водних мас каскаду Дніпровських водосховищ відповідає концепції формоутворення радіонуклідів у ґрунтах і характеризується експоненційною залежністю. Константи швидкості самоочищення водних мас добре узгоджуються з константами швидкості іммобілізації радіонуклідів у ґрунті. Темпи самоочищення каскаду Дніпровських водосховищ на порядок вищі за швидкість фізичного розпаду радіонуклідів.

За 18 років, що минули після Чорнобильської катастрофи, в річковій воді поступово відбувся кардинальний перерозподіл радіонуклідів між формами знаходження й міграції в бік зниження частки завислих форм та збільшення умовно розчинних. Це значною мірою ускладнює очистку води від радіаційного забруднення, що треба враховувати для розробки схеми реагування у надзвичайних ситуаціях. Трансформація радіонуклідів із завислої в умовно розчинену форму підлягає експоненційній залежності. Швидкість цієї трансформації порівнянна зі швидкістю мобілізації радіонуклідів у ґрунті. Щорічне надходження розчинених форм радіонуклідів унаслідок винесення гідромережею Зони відчуження з радіаційно забруднених водозборів оцінено у 6 • 1011 БК 137Cs і 7 • 1012 БК 90Sr.

Питома активність зависі у річковій воді сягає 15 000 Бк • кг-1 137Cs та 700 000 Бк кг-1 90Sr і на кілька порядків перевищує ступінь забруднення ґрунтів і донних відкладів, що свідчить про велику роль гідробіонтів у формуванні радіаційного забруднення поверхневих вод.

Основною формою сучасного знаходження та міграції радіонуклідів у річковій воді є катіонна (умовно розчинена неорганічна речовина). Міграція 137Сs на 60 %, 90Sr – більш як на 90 % визначається цією формою. Решта цих радіонуклідів майже порівну розділена між розчиненою та завислою органічною речовиною. Співвідношення форм знаходження радіонуклідів у річковій воді підлягає сезонним коливанням і залежить віл витрат водотоку.

Трансформація радіонуклідів у річковій воді відбувається синхронно до їх формоутворення в ґрунтах водозборів. Збіг динаміки трансформації радіонуклідів у наземних і поверхневих водних системах свідчить про єдиний геохімічний механізм, який контролює швидкість міграції забруднювача у навколишньому середовищі.

Донні відклади каскаду Дніпровських водосховищ відіграють роль депо радіонуклідів, шо практично необмінно утримує 137Сs та активно обмінюється з водними масами 90Sr. Трансформація 137Сs з твердої фази донних відкладів у водорозчинну форму описується логнормальною залежністю, а 90Sr – підлягає закону кінетики першого порядку. Відсутність небезпеки вторинного забруднення водного басейну за рахунок донних седиментів пов'язана з практично повним винесенням 90Sr і практично необмінною фіксацією 137Са у седиментах. Загальна оцінка винесення радіонуклідів до Чорноморського басейну становить близько 20 ТБк 137Cs і 200 ТБк 90Sк.

В основу прогнозування радіоекологічного стану екосистем та еколого- геохімічного картування забруднених територій було покладено геохімічну концепцію формоутворення радіонуклідів, згідно з якою процеси водної міграції токсиканта відбуваються синхронно з процесами його трансформації в ґрунтах. Константи швидкості трансформації радіонуклідів у ґрунтах виступають критеріями біогенної та абіогенної водної міграції, динаміки самоочищення наземних і поверхневих водних екосистем від радіаційного забруднення.

Впровадження експериментальних досліджень шодо трансформації, біогенної та абіогенної міграції радіонуклідів у наземних і поверхневих водних системах відкриває перспективи народногосподарського використання відселених територій з рівнем забруднення 137Cs, який у 10 разів перевищу? встановлений чинним законодавством.

Установлені критерії слугують базою для розробки ієрархічних рівнів природно-техногенних екосистем, балансових оцінок радіоактивного забруднення навколишнього середовища, прогнозування радіоекологічного стану екосистем, розробки реабілітаційних заході• та оптимізації системи радіоекологічного моніторингу.

Об'єктивність отриманих результаті• та можливість їх узагальнення в галузі геохімії техногенезу для широкого спектра техногенних забрудювачів визначаються фіксованою датою випадінь, чисто техногенною компонентою забруднення, високою чутливістю радіометричних методів вимірювання, широким різномаїттям ландшафтно-геохімічних умов Українського Полісся, наявністю спільних чинників абіогенної трансформації та біогеохімічної міграції для радіонукліді• і важких металів.

 
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