![]() 28.11.2019 27.11.2019 21.11.2019 08.11.2019 08.11.2019 31.10.2019 18.10.2019 15.10.2019 15.10.2019 03.10.2019
|
Радионуклиды в травянистых экосистемах![]() Данный вид экосистем широко распространен в различных почвенно-климатических зонах. В таежно-лесной зоне он представлен различными видами лугов на дерновых и аллювиальных почвах, в лесостепной и стенной зонах травянистые экосистемы занимают основную часть естественных угодий на черноземах. ![]() Изменение удельной активности травостоя существенно влияет на уровень загрязнения молока, что иллюстрируется данными табл. 7.4, полученными для того же региона. ![]() Согласно данным таблицы, происходит увеличение связывания радионуклида почвой через промежутки времени в 5 лет и, соответственно, уменьшение уровня загрязненности сена естественного луга и молока. Период половинного снижения уровня загрязнения первичной биопродукции данного естественного луга составляет около 7-8 лет. Оно обусловлено, в данном случае, в основном усилением прочности связывания радионуклида почвой, а также (в меньшей степени) физическим распадом 137Cs. Как показали расчеты, вынос радионуклида из верхних горизонтов в период 1992-2002 гг. отсутствовал. Приведенные примеры дают основания для поиска путей безопасного хозяйственного использования естественных лугов в качестве сенокосов и пастбищ. Обнаруживаемые в почвах естественных травянистых экосистем радионуклиды на глубинах более 10 см могут поступать туда за счет одновременного действия разных процессов: в результате отмирания корневой массы загрязненных растений или с корневыми выделениями; за счет миграции почвенной мезофауны, использующей в качестве источника питания загрязненные органические остатки; за счет поступления сухого почвенного материала из верхних горизонтов в нижние по вертикальным трещинам, образующимся в сухие периоды года, особенно в сухостепных экосистемах, в результате конвективного переноса и диффузии радионуклидов. Основной путь выноса радионуклидов из естественных экосистем, занятых травянистой растительностью, на территории Русской равнины происходит с водами талого стока за счет вымывания веществ из поверхностных органогенных горизонтов. В гидрографическую сеть выносятся не только экстрагируемые формы радионуклидов, но и частицы самого растительного материала, а также минеральной части почвы при наличии водно-эрозионных процессов. Общая интенсивность выноса в первые годы после выпадений соизмерима с выносом радионуклидов из лесных экосистем. Однако в травянистых экосистемах часто происходит более резкое снижение интенсивности вымывания уже спустя 2-3 года после загрязнения. Оно связано с более быстрым переходом радионуклидов из растительного пула травянистых экосистем в почвенные с по сравнению с лесными экосистемами. Основная причина ускоренного роста почвенных пулов - относительно слабое развитие поверхностных органогенных горизонтов, особенно на суходольных лугах и в сухих степях, при одновременном мощном развитии и глубоком проникновении корневых систем растений и относительно высокой величине ежегодного отмирания корневых систем растений и их быстрой минерализации. Кроме того, в травянистых экосистемах происходит более быстрое обновление состава органогенных горизонтов за счет ускоренной минерализации растительных остатков, что также способствует переходу радионуклидов из растительного пула в состав минеральной части почвы и их более прочному сорбционному закреплению. Процесс выноса и рассеяния радионуклидов в условиях травянистых экосистем существенно интенсифицируется при выжигании травянистой растительности в результате пожаров или намеренных поджогов, а также при любых формах развития эрозионных процессов. Итак, в естественных экосистемах с травянистой растительностью наблюдается относительно быстрый переход радионуклидов из пула БГХЦ в почвенные пулы. В самой почве состояние радионуклида изменяется с разной скоростью и в разных направлениях. Это зависит от химической природы радионуклида, соотношения между различными его формами при выпадениях, типа почвы и экосистемы и некоторых других факторов. В качестве примера приведем результаты изменения форм 90Sr и 137Cs в минеральной части дерново-подзолистой супесчаной почвы под окультуренным лугом (рис. 7.8). В течение первых восьми лет после выпадения радионуклидов наиболее существенные изменения наблюдались у 90Sr, для которого относительное содержание в составе мобильных форм возросло от 25-30 до 95%, при этом большая часть 90Sr перешла в состав обменной формы. Таким образом, основная часть почвенного 90Sr вошла в состав обменного пула почвы. Соответственно, содержание 90Sr в составе инертного пула почвы снизилось с 70-75 до 5% и менее. Такой характер трансформации связан, в основном, с выщелачиванием радионуклида из труднорастворимых топливных частиц, в составе которых выпала основная часть 90Sr в 30-километровой зоне Чернобыльской АЭС. ![]() Для 137Cs наблюдалась совершенно иная картина. Основная часть его с самого начала находилась в составе инертного почвенного пула, объем которого за 8 лет возрос приблизительно с 80 до 95%. Соответственно, снизился объем обменного пула радионуклида, представленный мобильными формами. При этом основные изменения происходили внутри труднодоступной формы (2). Они состояли в увеличении содержания 137Cs в составе неэкстрагируемого остатка, который представлен преимущественно 137Cs, фиксированным почвенными силикатами. В прямом соответствии с направленностью трансформации форм радионуклидов в почве находится их поступление в сельскохозяйственные растения. В частности, для 30-километровой зоны ЧАЭС в первые годы после загрязнений наблюдался рост коэффициентов накопления (КН) растениями 90Sr и снижение КН для 137Cs.
|