Миграция радионуклеидов в почвах

     Рисунок 10 - Фотография части типичного участка под большим увеличением 

     Таким образом, можно сделать предварительный  вывод о том, что за время, прошедшее  со дня радиационного нарушения  местности произошло восстановление растительного покрова, снявшее  антропогенное воздействие.

      Заключение 

     При изучении данной проблемы и решении поставленных задач из вышеизложенного материала можно сделать следующие выводы:

     обзор литературного материала показал, что в изменении естественного  радиационного фона окружающей среды большой вклад вносят АЭС, ядерные взрывы и радиоактивные отходы. Наиболее неблагоприятная радиационная обстановка в различных регионах нашей страны складывалась за счёт искусственных радионуклидов (цезия-137 и стронция-90). Причём ядерные взрывы, производившиеся раннее на территории Семипалатинского полигона обусловили загрязнение природной среды главным образом стронцием-90 в значительной степени. При этом зоны повышенной радиоактивности распределены на территории Казахстана неравномерно. Земли Павлодарской области, находящиеся на территории Семипалатинского полигона подверглись влиянию радиоактивных элементов, которое проявляется как на молекулярном, клеточном уровне, так и на уровне целого организма.

     Основными радионуклидами, определяющими характер загрязнения, в нашей области  является стронций-90. Некоторые районы Павлодарской области оказалась наиболее загрязнёнными областями Республики Казахстан выпадениями стронция-90 в результате ядерных взрывов.

     Миграция  радионуклидов в почве во многом зависит от типа самой почвы, её механического состава, водно-физических и агрохимических свойств. Так на сорбцию радиоизотопов влияют многие факторы, и одним из основных является механический и минералогический состав почвы. Тяжёлыми по механическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно стронций-90, закрепляются сильнее, чем лёгкими. Кроме того, эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).

     Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными  растениями зависит от свойства почвы  и биологической особенности  растений.

     При излучении влияния радиоактивных изотопов на качество растениеводческой продукции видно, что они не вызывают заметных повреждений растительных организмов, однако в урожае сельскохозяйственных культур они накапливаются в значительных количествах, что может нанести значительный вред здоровью человека. Поэтому необходимо разработать мероприятия снижающие накопления радиоактивных веществ в сельскохозяйственных растениях. Вопрос об изменении ведения сельского хозяйства должен решаться в каждом конкретном случае с учётом всех обстоятельств на основе полной достоверной информации.

     Все мероприятия, проводимые в настоящее  время для проведения плодородия почв, будут способствовать снижению размеров перехода радионуклидов в растение при загрязнении сельскохозяйственных угодий радиоактивными выпадениями. Наиболее простой и дешёвый приём снижения содержания радионуклидов в растениеводческой продукции – подбор культур и сортов, отличающихся способностью накапливать, выражая минимальное количество стронция-90. Как правило, это сорта с низким содержанием калия и кальция.

     Также эффективными приёмами являются запашка  загрязнённого пахотного слоя, известкование кислых почв и внесение минеральных и органических удобрений. Правильный выбор глубины обработки почвы и способов её проведения позволяет существенно снизить поступление радионуклидов в растения в несколько раз.

     В период с 1949 по 1989 гг на Семипалатинском  испытательном полигоне (СИП), проводились ядерные испытания и испытания с радиоактивными и делящимися материалами. Основными источниками радиоактивного загрязнения территории СИП являются ядерные испытания, которые проводились на испытательных площадках. Однако существует другой потенциально значимый источник поверхностного загрязнения. Он появился в результате проведения испытаний боевых радиоактивных веществ (БРВ). Подробности программы испытаний БРВ до недавнего времени были засекречены. Места проведения этих испытаний были установлены во время площадного обследования полигона. Обнаруженные фрагменты взорванных бомб и снарядов, воронки с локализованными высокими уровнями радиоактивности и пр., не соответствовали общей программе испытаний ядерного оружия.

     Испытания БРВ проводились на двух площадках  «4» и «4а». Боевые радиоактивные  вещества представляли собой жидкие или порошкообразные радиоактивные рецептуры, изготовленные либо из отходов радиохимического производства, либо путем облучения специально подобранных веществ нейтронами работающего атомного реактора. Их удельная активность колебалась от десятых долей до нескольких кюри на литр. Испытания включали рассеяние БРВ путем подрыва отдельных снарядов, бомбардировки участков минометными снарядами, сброса бомб или распыления БРВ с самолетов. В ходе обследования площадок испытаний БРВ проводилась крупномасштабная пешеходная гамма-, бета-съемка (масштаб съемки от 1:200 000 до 1:20 000). Фиксированные радиометрические измерения проводились по регулярной равномерной сети, между точками сети проводилась пешеходная съемка по профилям в режиме поиска. Все обнаруженные загрязненные территории были объединены в 30 участков, при этом 25 из них расположены на площадке «4а». На каждом участке были отобраны пробы почвенного покрова. На некоторых участках были заложены почвенные разрезы и отобраны послойные пробы почвы, также были взяты образцы растительности. Во всех отобранных пробах природной среды были проведены лабораторные анализы на содержание радионуклидов ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, в некоторых пробах ^239+240Pu. На всех обнаруженных участках удельная активность ⁹⁰Sr в отобранных пробах на несколько порядков превышает удельную активность других радионуклидов и находиться на уровне низко- и среднерадиоактивных отходов (до 10⁸ Бк/кг). Такие соотношения радионуклидов характерны только для БРВ. По результатам обследования были построены карты распределения радиационных параметров, определены площади участков радиоактивного загрязнения и запасы радионуклидов, сосредоточенных в почвенном покрове.

     На  основании полученных результатов  была проведена оценка дозовых нагрузок на население, которое проживает вблизи площадок испытания БРВ. Оценивались дозы внутреннего и внешнего облучения, формируемые по основным трофическим цепям переноса радионуклидов. Полученные данные позволили определить первостепенные мероприятия по обеспечению радиационной безопасности населения и рассмотреть возможные способы ремедиации загрязненных территорий.

      Список использованной литературы 

1. Рахимова  Н.Н. Влияние поверхностных вод  на миграционные процессы радионуклидов  в почве / Н.Н. Рахимова // Материалы  научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья. Ч. 3. Оренбург, 2001. С. 211-212.
2. Янчук Е.Л. Исследование нахождения подвижных форм тяжелых металлов в почвах Оренбургской области и поступление их в растения / Е.Л. Янчук, Н.Н. Рахимова, И.В. Ефремов, А.П. Березнев // Научные труды первой Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании». Оренбург, 2003. С. 45- 48. Доля личного вклада автора 30%.
3. Ефремов И.В. Исследование нахождения подвижных форм тяжелых металлов и радионуклидов цезия-137, стронция-90 в почвенно-растительных комплексах степной зоны / И.В. Ефремов, Н.Н. Рахимова, Е.Л. Янчук // Актуальные проблемы экологии.: Сб. науч. работ. Т.3. №3. Томск, 2004. С. 455 – 456. Доля личного вклада автора 30%.
4. Ефремов И.В. Профильная миграция стронция-90 и цезия-137 в почвах естественных экосистем степных ландшафтов / И.В. Ефремов, Н.Н. Рахимова // III съезд биофизиков России. Т. 2, Воронеж, 2004. С. 640 – 642. Доля личного вклада автора 50%.
5. Рахимова Н.Н. Изучение миграции радионуклидов в почвах Оренбургской области / Н.Н. Рахимова, И.В. Ефремов // Тезисы докладов междунар. науч. конференции: Ч.5. Биология. Экология. Иваново: ИвГУ, 2001. С. 77-78.
6. Рахимова Н.Н. Оценка влияния физико-химических свойств почвы на коэффициент накопления цезия-137 в растениях / Н.Н. Рахимова // Материалы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья. Ч. 2. Оренбург, 2002. С. 84-86.
7. Ефремов И.В. Математическое моделирование миграции радионуклидов в почвенно-растительных комплексах Оренбуржья / И.В. Ефремов, Н.Н. Рахимова, Е.Э. Савченкова, К.Я. Гафарова // Вестник ОГУ, №9. Оренбург, 2005. С. 129 -133. Доля личного вклада автора 40%.
8. Ефремов И.В. Особенности профильной миграции радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в системе почва – растение / И.В. Ефремов, Н.Н. Рахимова, Е.Л. Янчук // Вестник ОГУ, №12. Оренбург, 2005. С. 49 - 54. Доля личного вклада автора 40%.
9. Кадыржанов К.К., Лукашенко С.Н. Перспективы исследования и развития СИП //Материалы III Международной конференции. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК. 6-8 октября 2008 г. - Курчатов, 2008, 93 с.

10. Бобылев А.И., Ефремов Г.Ф., Шишков И.А. Современное радиационное состояние Восточно-Казахстанской области // Материалы III Международной конференции. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК. 6-8 октября 2008 г. - Курчатов, 2008, 93 с.
11. Артемьев О.И., Осинцев А.Ю., Газиев Я.И Исследования радиоактивного загрязнения атмосферы Семипалатинского полигона и прилегающего региона // Материалы III Международной конференции. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК. 6-8 октября 2008 г. - Курчатов, 2008, 93 с.
12. Стрильчук Ю.Г., Осинцев А.Ю., Кузин Д.Е., Брянцева Н.В., Тоневицкая О.В., Яковенко Ю., Беловолов Н.Н., Артемьев О.И., Птицкая Л.Д., Лукашенко С.Н. Радиационная обстановка на территориях, прилегающих к СИП // Материалы III Международной конференции. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК. 6-8 октября 2008 г. - Курчатов, 2008, 93 с.
13. Рахимова Н.Н. Исследование характера профильной миграции и коэффициента накопления цезия-137 и стронция-90 в почвенно-растительном покрове Оренбургской области / Н.Н. Рахимова // Материалы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья. Ч. 2. Оренбург, 2003. С. 91-92.
14. Субботин С.Б., Лукашенко С.Н., Бахтин Л.В Характер и уровни радиоактивного загрязнения водной среды СИП// Материалы III Международной конференции. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК. 6-8 октября 2008 г. - Курчатов, 2008, 93 с.
15. Бударников В.А., Киршин В.А., Антоненко А.Е. Радиобиологический справочник. – Мн.: Уражай, 1992. – 336 с.
16. Чернобыль не отпускает… (к 50-летию радиоэкологических исследований в Республике Коми). – Сыктывкар, 2009 – 120 с.
17. Пивоваров Ю. П. Радиационная экология: Уч. пособие для студентов высших учебных заведений. /Ю. П. Пивоваров и др. – М.: Изд. Центр «Академия», 2004, -240 с.
18. Радиационная безопасность. – Б.м.: Международное агентство по атомной энергии, 1996, -20 с.
19. Рахимова Н.Н. Исследование характера профильной миграции и биологического накопления цезия-137 и стронция-90 / Н.Н. Рахимова, И.В. Ефремов, Е.Л. Янчук // Научные труды первой Всероссийской научно-практической конференции «Здоровьесберегающие технологии в образовании». Оренбург, 2003. С.199-202.
20. Правила безопасной перевозки радиоактивных веществ, издание 1985 г. (исправленное в 1990 г.), МАГАТЕ, Вена.
21. Правила безопасности при транспортировании радиоактивных веществ (ПБТРВ-73). М., Атомиздат, 1974
22. Основные правила безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов (ОПБЗ-83). М., ЦНИИатоминформ, 1984
23. Агроэкология / Черников В.А., Алексахин Р. М., Голубев А. В. и др. – М.: Колос, 2000. – 536 с.
24. Глазовская М. А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. – М.: Высш. шк., 1988. – 328 с.
25. Гришина Л.А., Копцик Г. Н., Моргун Л.В. Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 82 с.
26. Завилохина О.А. Экологический мониторинг РФ. 2002.
27. Законом РФ "Об охране окружающей природной среды". http://ecolife.org.ua/laws/ru/02.php
28. Израэль Ю.А., Гасилина И.К., Ровинский Ф.Я. Мониторинг загрязнения природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 560 с.
29. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды / Глазовская М. А., Касимов Н. С., Теплицкая Т. А. и др. – М.: Наука, 1989. - 264 с.
30. Мотузова Г.В. Принципы и методы почвенно-химического мониторинга. – М.: Изд-во МГУ, 1988. – 101 с.
31. Мотузова Г. В. Содержание, задачи и методы почвенно-экологического мониторинга / Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв. – М.: Изд-во МГУ, 1994. – С. 80-104.
32. Мотузова Г. В. Соединения микроэлементов в почвах. – М.: Эдиториал УРСС, 1999. – 168 с.
33. Розанов Б.Г. Живой покров Земли.- М.: Наука, 1991. - 98 с.
34. Росновский И.Н., Кулижский С.П. Определение вероятности безотказного функционирования (устойчивости) почв в экосистемах // Сохраним планету Земля: Сборник докладов Международного экологического форума, 1-5 марта 2004 года; СПб: Центральный музей почвоведения им В.В. Докучаева, 2004. – С. 249-252.
35. Садовникова Л.К. Экология и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. – М.: Высш. Шк., 2006. – 333 с.
36. Черныш А. Ф. Мониторинг земель. – Минск: БГУ, 2003. – 98 с.
37. Влияние загрязнения атмосферы на лесные экосистемы. Лекции / В. Соловьев [и др.].. - Л.: ЛТА, 1989. - 48с.
38. Воскресенская, О.Л. Организм и среда: факториальная экология / О.Л. Воскресенская, Е.А. Скочилова и др. – Йошкар-Ола, 2005. – 175 с.
39. Гейнрих, Д. Экология / Д. Гейнрих, М. Гергт ; пер. с нем. Н. Н. Гринченко. – М.: Рыбари, 2003. – 287 с.
40. Гелашвили, Д.Б. Количественные методы оценки загрязнения атмосферного воздуха / Экологический мониторинг. Методы биологического и физико-химического мониторинга. Ч IV. – Н. Новгород: Изд-во ННГУ, 2000 – 427 с.
41. Гетко, Н.В. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата / Н.В. Гетко. – Минск: Наука и техника, 1989. – 208 с.
42. Гетта, Я.К. Озеленение промышленных предприятий / Я.К. Гетта. - Кемерово, 1957. – 170 с.
43. Голицын, А.Н. Основы промышленной экологии: учебник / А.Н. Голицын. – М.: Академия, 2002. – 240 с.
44. Горышина, Т.К. Растение в городе / Т.К. Горышина. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1991. – 148 с.
45. ГОСТ 17.2.4.05 – 83. Гравиметрический метод определения взвешенных частиц пыли
46. Гудериан, Р. Загрязнение воздушной среды / Р. Гудериан. – М.: Мир, 1979. – 200 с.
47. Жизнь растений в 6 томах. Цветковые растения / Под ред. Акад. АН СССР А.Л. Тахтаджяна. – М.: Просвещение, 1981. – Т. 5, Ч. 2. – 512с.
48. Жукова, Л.А. Популяционная жизнь луговых растений / Л.А. Жукова. – Йошкар-Ола: РИИК «Ланар», 1995. – 225 с.
49. Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. Майкла Трешоу. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988. – 535 с.
50. Илькун, Г.М. Загрязнители атмосферы и растения / Г.М. Илькун. – Киев: Наукова думка, 1978. – 246 с.
51. Илькун, Г.М. Отфильтровывание воздуха от поллютантов древесными растениями / Г.М. Илькун. - Таллин, 1982. – 138 с.
52. Исаченко, Х.М. Влияние задымляемости на рост и состояние древесной растительности / Х.М. Исаченко // Сов. ботаника - 1938. - №1. - С. 118-123.
53. Калверт, С. Защита атмосферы от промышленных загрязнений / С Калверт, Г. Инглунд. – М.: Металлургия, 1988. – 286 с.
54. Косулина, Л.Г. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды / Л.Г. Косулина, Э.К. Луценко, В.А. Аксенова. – Ростов н/Д : Изд-во Рост. ун-та, 1993. – 240 с.
55. Кречетова, Н.В. Дендрология, лесные культуры. Цветки, стробилы, семена, проростки (всходы) древесных и кустарниковых пород / Н.В. Кречетова. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. – 52 с.
56. Крокер, В. Рост растений / В. Крокер. – М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1950. – 250 с.
57. Кузьмина, Н.А., Кузьмина А.И. // Вестник Башкирского университета. Фоторегуляция роста и некоторых физиологических показателей проростков и каллусной ткани твердой пшеницы. 2001. № 2 (I). С. 140-142.
58. Кулагин, Ю.З. Древесные растения и промышленная среда / Ю.З. Кулагин. М.: Наука, 1974. – 127 с.
59. Кулагин, Ю.З. Лесообразующие виды, техногенез и прогнозирование / Ю.З. Кулагин. - М. Наука, 1980. – 114 с.
60. Кулагин, Ю.З. О способности древесных растений к повторному облиствению / Ю.З. Кулагин // Ботанический журнал – 1966. - №51.
61. Кунцевич, И.П. Ассортимент газоустойчивых древесно-кустарниковых растений / И.П. Кунцевич, Т.Н. Турчинская // Информационное письмо. Акад. коммун. хоз. им. К.Д. Памфилова - 1954. - №39. С. 12-15.
62. Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин – М.: Высш. шк., 1980. – 293 с.
63. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение / В. А. Алексеев [и др.].. – Л.: Наука, 1990. – 197 с.
1. Майснер, А.Д. Жизнь растений в неблагоприятных условиях / А.Д. Майснер. – Минск: Высш. школа, 1981. – 98с.
2. Мокроносов, А.Т. Фотосинтез: физиолого-экологические и биохимические аспекты / А.Т. Мокроносов, В.Ф. Гавриленко. – М., 1992. – 236 с.
3. Николаевский, В.С. Биологические основы газоустойчивости растений / В.С. Николаевский. – Новосибирск: Наука, 1979. – 280 с.
4. Николаевский, В.С. Роль растительности в регуляции чистоты атмосферного воздуха / В. С. Николаевский. – Л., 1978. – 277 с.
5. Николаевский, В.С. Современное состояние проблемы газоустойчивости растений / В.С. Николаевский. – Пермск. ун-т, 1969.
6. Николайкин, Н.И. Экология / Н.И. Николайкин, Н.Е. Николайкина, О.П. Мелехова.– М.: Дрофа, 2003. – 624 с.
7. Одум, Ю. Основы экологии. / Ю. Одум. – М.: Мир, 1975. – 345 с.

      Приложение А 

     Радиационные  характеристики стронция 90

      Приложение Б 

     Схема размещения испытательных площадок Семипалатинского полигона, предназначенных для проведения подземных ядерных испытаний

      Приложение В 

     Хронология  и параметры наземных ядерных  взрывов, осуществленных на Семипалатинском  полигоне