Экологические закономерности распределения и миграции урана и тория в почвенно-растительном покрове Большого Кавказа

Асварова, Татьяна Азимовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Экологические закономерности распределения и миграции урана и тория в почвенно-растительном покрове Большого Кавказа
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Экологические закономерности распределения и миграции урана и тория в почвенно-растительном покрове Большого Кавказа"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ДАГЕСТАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ПРИКАСПИЙСКИЙ ИНСТИТУТ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

На правах рукописи

Асварова Татьяна Азимовна

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И МИГРАЦИИ УРАНА И ТОРИЯ В ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ БОЛЬШОГО КАВКАЗА

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Махачкала 2006

Работа выполнена в Прикаспийском институте биологических ресурсов Дагестанского научного центра РАН

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор Бутаев A.M.

кандидат биологических наук, Давыдов А.И.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Магомедмирзаев ММ.

доктор химических наук, профессор, засл. деятель науки РФ Панюшкин В. Т.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Россельхоза-кадемии (г. Обнинск)

Защита состоится 10 мая 2006 г. 14°° на заседании диссертационного совета Д 212.053.03 по присуждению ученой степени доктора наук при Дагестанском государственном университете по адресу: 367025, г. Махачкала, ул. Дахадаева, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института прикладной экологии Дагестанского государственного университета

Автореферат разослан 3 апреля 2006 г.

Ваш отзыв, заверенный печатью, просим направлять по адресу: 367025, г.Махачкала, ул. Дахадаева, 21. Электронный адрес: факс:

88722674651

Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н., доцент

ЯРо£А ?<{£Гв

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подводя итог многолетней дискуссии о характере воздействия ионизирующей радиации на биологические объекты, Международная комиссия по радиационной защите и Научный комитет ООН по действию атомной радиации в качестве рабочей приняли гипотезу о линейном беспороговом действии ионизирующего излучения (Ильин Л.А., 1997). Это обстоятельство превращает проблему хронического воздействия малых и ультрамалых доз радиации, вызванных естественными и искусственными радионуклидами на человека и среду его обитания в ключевую проблему современной радиоэкологии.

Естественная радиоактивность в объектах биосферы в основном представлена космическими лучами и естественными радиоактивными нуклидами (ЕРН), которые по своему происхождению подразделяются на радионуклиды урано-радиевого, актиниевого и ториевого рядов, радионуклиды, стоящие вне радиоактивных семейств (примордиальные) и радионуклиды, образующие в результате взаимодействия космического излучения с земной атмосферой (космогенные). Общее представление о роли отдельных составляющих естественного радиационного фона в облучении человека представлено в табл. 1.

Таблица 1. Годовые эквивалентные поглощенные дозы (мЗв/год) в организме человека, обусловленные естественными источниками излучения, в районах с нормальным фоном (Криволуцкий Д.А., Тихомиров Ф.А. и др., 1988)

Дом

Источник внешнего облуче- внутреннего облуче- суммарная %

ния ния

Космические лучи* 0.30 - 0.30 15

Космогенные радионуклиды - 0.015 0.015 1

Примордиальные нуклиды

(*К+"ЯЬ) 0.12 0.18 0.30 15

Нуклиды семейства урана-238 0.09 0.95 1.04 52

Нуклиды семейства тория-2 32 0.14 0 19 0.33 17

Примечание. * - на уровне моря

Как видно, в районах с нормальным естественным фоном, суммарная поглощенная доза в организме человека от естественного радиационного фона составляет около 2 мЗв в год. Однако при оценке хронического облучения жителей Кавказа необходимо учитывать ряд характерных особенностей. Во-первых, на Кавказе в интервале высот от -25 м до +3000 м над уровнем моря (зона проживания и хозяйственной деятельности населения), дозовые нагрузки космического излучения изменяются от ~300 до -1200 мкЗв/год, что важно учитывать при оценке хронического облучения жителей высокогорий. Во-вторых, горные системы Кавказа, из-за особенностей циркуляции атмосферы, играют специфическую роль в де-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА

понировании глобальных (тропосферных и стратосферных) радиоактивных выпадений, особенно, долгоживущих нуклидов и 137Сз. Поэтому антропогенные дозовые нагрузки объектов биосферы Кавказа, меняясь по высотной поясности и накладываясь на естественный радиационный фон, могут в существенной степени изменить дозовые нагрузки населения. В-третьих, в силу разнообразия геологического строения разные зоны (районы, области, докальные участки) Кавказа имеют совершенно разный генезис радиоактивности. Так, в горных породах средние годовые значения поглощенных доз (биологическая активность) изменяются в пределах от 4-6 мГр (карбонатные породы) до 25-35 мГр (гранитные породы), что также необходимо учитывать при оценке хронического облучения населения.

Отмеченные особенности выдвигают в качестве приоритетных проблем региональной радиоэкологии Кавказа решение следующих задач: 1) определение путей поступления радионуклидов в объекты биосферы; 2) выявление региональных особенностей воздействия радиации по виду излучения, мощности дозы, площади действия; 3) установление закономерностей миграции и распределения тяжелых радионуклидов в ландшафтах, их участия в биогеохимических циклах.

Без знания этих характеристик невозможно дифференцированно определить ни дозовые нагрузки различных источников радиации в различных участках Кавказа, ни последствия хронического воздействия ионизирующего излучения на организмы популяций, населяющих различные районы Кавказа. Однако, как нам представляется, на современном этапе проведения радиоэкологических исследований на Кавказе главной является задача установления региональных кларков естественных радионуклидов. Действительно, в районах с нормальным естественным фоном на долю поглощенной дозы от нуклидов семейства урана-238 и то-рия-232 в облучении человека приходится 70% естественного радиационного фона Земли (табл. 1). Само по себе это обстоятельство требует повышенного внимания, но для Кавказа оно приобретает особую значимость, поскольку содержание ЕРН и их дозовая нагрузка в разных участках Кавказа может различаться в несколько раз. С другой стороны, анализ накопленного к настоящему времени экспериментального материала по содержанию ЕРН в породах, почвах и растениях Кавказа показывает, что он носит фрагментарный характер и не дает целостного представления о радиационном фоне региона: практически отсутствуют данные по содержанию ЕРН в объектах высокогорий (выше 1500 м над уровнем моря); многие генетические типы пород и почв вообще не охарактеризованы по содержанию дозообразующих нуклидов; не установлены закономерности распределения ЕРН в системе порода-почва-растение; имеющиеся экспе-

риментальные данные по содержанию ЕРН в породах и почвах не обладают необходимой статистической достоверностью. Важно также отметить, что результаты радиоэкологических исследований, выполненные в разных лабораториях с использованием различных методик и выраженные в разных единицах, вносят определенную неопределенность в их трактовку. В частности, до сих пор нет четких представлений по содержанию ЕРН в различных типах почв Большого Кавказа.

Цели и задачи работы. Основная цель работы - установление региональных кларковых концентраций радионуклидов урана-238 и тория-232 в объектах биосферы Большого Кавказа. Реализация поставленной цели потребовало решение следующих задач: выявление региональной особенности (дифференцированности) Большого Кавказа по содержанию естественных дозообразующих нуклидов в породах, почвах и растениях; установление форм нахождения радионуклидов в основных типах почв; изучение закономерностей миграции ЕРН в почвах с учетом гидротермических, ландшафтно-геохимических, высотно-поясных характеристик; исследование роли генетической связи основных элементов биосферы (порода, почва, растение) в биогеохимическом круговороте ЕРН.

Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в ней впервые определена структура поля радиационного у-фона высокогорных ландшафтов Большого Кавказа; установлены основные закономерности распространения и миграции естественных радионуклидов урана и тория в системе порода-почва-растение в условиях высокогорья; определены формы их нахождения в различных типах почв Большого Кавказа; установлены закономерности влияния климатических, ландшафтно-геохимических, .высотно-поясных условий на распределение урана и тория в разных типах почв; определены коэффициенты накопления урана и тория в растениях и выявлены растения-маркеры.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты могут быть использованы для достоверной оценки дозовой нагрузки населения, проживающего в условиях высокогорья (выше 1500 м над уровнем моря) Южного федерального округа России (Дагестан, Чечня, Северная Осетия-Алания, Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкессия, Краснодарский край) и частично Азербайджанской республики и Грузии. Они могут быть использованы также для разработки методологических основ радиационного мониторинга окружающей среды Большого Кавказа, основанного на дифференцированном подходе определения закономерностей поведения радионуклидов в объектах биосферы с учетом всего комплекса природных особенностей (исходный уровень содержания в материнских породах, интенсивность почвообразования, процессы вертикальной и горизонтальной миграции, географические,

климатические, ландшафтно-геохимические факторы), характеризующих данный регион. Установленные нами закономерности распределения ЕРН в объектах биосферы Большого Кавказа необходимо учитывать в радиобиологии при прогнозировании поступления урана и тория по пищевым цепям в организмы животных и человека.

Апробация. Результаты исследования и основные положения работы были доложены на I всесоюзном радиобиологическом съезде (Москва, 1989), на всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиоэкологии (Обнинск, 1990), на XI всесоюзной конференции (Самарканд, 1990), на международной конференции (Москва-Махачкала, 1995, 1997, 1999), на Ш съезде по радиационным исследованиям (Москва, 1997), на IV международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов» (Владикавказ, 2001), на IV международном съезде по радиационным исследованиям. (Москва, 2001).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 117 страницах, текст иллюстрирован 27 таблицами и 8 рисунками. Список литературы включает 140 работ, в том числе работ иностранных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Уран и торий в объектах биосферы Большого Кавказа

В первой части главы проведен анализ литературных сведений о закономерностях миграции урана и тория в почвах. Вторая часть главы посвящена описанию содержания и распределения урна и тория в почвах и растениях Большого Кавказа, имеющие непосредственное отношение к тематике диссертации.

Глава 2. Объекты и методы исследований 2.1.Природно-географическая характеристика района исследования

Высотная зональность почвенного покрова Кавказа характеризуется значительным разнообразием, что обусловлено различием осадочных и изверженных магматических пород, особенностями климата, различием гидротермических условий высотных и широтных поясов, а также характером растительного покрова и склоновой экспозицией сменяющихся с высотой почвенных зон. В горах происходит постоянный динамизм состава почвенного покрова и почвообразующих пород. Этим, в частности,

объясняется мозаичность почвенного покрова горных стран на близкорасположенных участках (метры, десятки метров) встречаются почвы, резко отличающиеся друг от друга по мощности, по текстуре горизонтов и сочетанию профилей, по гранулометрическому составу и физико-химическим свойствам.

2.2. Методы исследований

Радиоэкологические исследования проводились в высокогорных районах Восточного, Центрального и Западного Кавказа в интервале высот от 1200 до 3800 м над уровнем моря. В общей сложности было обследовано 87 "точек" Большого Кавказа. Карта наиболее полно исследованных районов (где закладывались почвенные разрезы на глубину залегания почвообразующей породы и производился сбор растительных образцов) приведена на рис. 1. Их краткая характеристика дана в табл. 2.

Рис. 1. Карта сбора фактического материала. Профили: I - Закатальско-Кубачинский, II - Лагодехско-Дагестанский, III - Тбилиско-Осетинский, IV -Они-Алагирский, V - Сванетско-Баксанский, VI - Сухумско-Тебердинский, VII - Сочинско-Лабинский, VIII - Туапсинско-Майкопский.

Использованные в работе методы, приборы и материалы приведены в табл. 3. Математическая и статистическая обработка полученных результатов проводилась общепринятыми методами (Лакин Г.Ф., 1980).

№ Район, высота над уровнем моря, м Тип породы и почвы

1 Г Баба-Дат, Азербайджан, ВХ, 2200-2900 Известняк, горно-луговая дерновая

2 Г Шаг-Даг, Азербайджан, ВХ, 2200-3ООО Глинистый сланец, горно-луговая дерновая

3 Г .Шалбуздаг, Дагестан, ВХ, 2300-3500 Глинистый сланец, горно-луговая дерновая

4 Хребет Нукатль, Дагестан, ЕХ, 2400-3000 Глинистый сланец, горно-луговая дерновая

5 Хребет Богосский, Дагестан, БХ 2600-3000 Глинистый сланец, горно-луговая дерновая

6 Хребет Андийский, Дагестан, ВХ, 2600-2800 Известняк, горно-луговая дерновая

7 Г Хахалги, Чеченская республика, СХ, 1800 Известняк, горно-луговая дерновая

8 Г Столовая, Чеченская республика, СХ, 2200-2500 Известняк, горно-луговые дерновая и черноземо-видная и примитивная

9 Г. Казбек (склон Соаргом), БХ, Северная Осетия, 25002800 Железистосинеродистый аргелит, горно-луговая черноземовидная и примитивная

10 Г Абаногимара, Грузия, ВХ, 2800-3000 Глино-известковый мегрель горно-лугов дерновая

И Крестовый перевал, Грузия, ВХ, 2600-2900 Гранит, 1 орно-луговая дерновая

12 Г Махческ, Северная Осетия, СХ, 2300-2500 Глинистый сланец, горно-луговая дерновая

13 Г Верхний Згид, Северная Осетия, СХ, 2200 Песчаник розовый, горно-луговая дерновая

14 Ущелье Цей, Северная Осетия, БХ, 2200 Песчаник розовый, горно-луговые дерновая

15 Рокский перевал, Северная Осетия, ВХ, 2500 Метаморфизированный песчаник, горно-луговая коричневая

16 Мамисонский перевал, Грузия, ВХ, 2400-3200 Глинистый сланец, горно-луговые дерновая, черноземовидная и коричневая

17 Северный приют, Кабардино-Балкария, ВХ, 2400-2600 Метаморфизированный песчаник, горно-луговая дерновая

18 Перевал Гезе-Вцек, Кабардино-Балкария, ВХ, 26003000 Метаморфизированный песчаник, горно-луговая дерновая и черноземовидная

19 Г. Сухоузская, Кабардино-Балкария, СХ, 2200-2400 Песчаник розовый, горно-луговая дерновая

20 Ущелье Карасу, Кабардино-Балкария, ВХ, 4000 Гранит„горно -луговая дерновая,черноземовидная

21 Ущелье Шаурту, Кабардино-Балкария, ВХ, 2500-2700 Гранит, мелкозем

22 Перевал Твибер, Кабардино-Балкария, ВХ, 2500-3000 Гранит, горно-луговая примитивная

23 Г Безенги, Кабардино-Балкария, ВХ, 2100-2700 Гранит, горно-луговая дерновая и примитивная

24 Г Кара-Кая, Кабардино-Балкария, СХ, 2400-2600 Известняк мраморизированный, горно-луговая черноземовидная

25 I Чегет, Кабардино-Балкария, БХ, 3000-3200 Слюдистый гнейс, магматический кварц, горно луговая примитивная

26 Г Эльбрус, Кабардино-Балкария, БХ, 3000-3500 Гранит, туф, базальт вулканический, мелкозем, горно-луговая примитивная

27 Ущелье Адыл-Су, Кабардино-Балкария, БХ, 2900-3100 Гранит, горно-луговая дерновая и примитивная

28 Пер Донгус-Орунбаши, Кабардино-Балкария,БХ,2600-2800 Гранит, горно-луговая дерновая, черноземовидная

29 Г Бермамыт, Карачаево-Черкессия, СХ, 2200-2500 Доломит, горно-луговая черноземовидная

30 Г Кинжал, Кабардино-Балкария, СХ, 2300-2500 Известняк, горно-луговая черноземовидная

31 Ущелье Дамхурц, Карачаево-Черкессия, ВХ, 1700-2000 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-луговая дерновая

32 Перевал Алибек, Карачаево-Черкессия, ВХ, 3000 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-луговая дерновая

33 Перевал КлухорскиЙ, Карачаево-Черкессия, ВХ, 2900 Гранит, горно-луговая дерновая

34 Г Башкирка, Карачаево-Черкессия, СХ, 1500-1700 Известняк, горно-луговая черноземовидная

35 Перевал Марухский, Карачаево-Черкессия, ВХ, 22002500 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-луговая дерновая

36 Перевал София, Карачаево-Черкессия, ВХ, 2500 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-луговая дерновая

37 Перевал Столичный, Карачаево-Черкессия, ВХ, 2500 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-луговая примитивная

38 Массив Щелканка, Карачаево-Черкессия, СХ, 16001800 Глинистые гипсоностные осадки, горно-луговая черноземовидная

39 Г Псебай, Карачаево-Черкессия, ВХ, 2000-2200 Кристаллический сланец и гнейсы, горно-лу говая дерновая

Примечание порядковый номер в таблицах 3 и 4 соответствует номеру на карте 1. ВХ - Водораздельный (Главный) хребет, БХ - Боковой (Передовой) хребет, СХ- Скалистый хребет

Определяемый параметр Методы, приборы, материалы Литература

Гамма-фон Поисковый дозиметр СРП-68-01 Методы радиоэкологических исследований, 1971

Валовое содержание 23!и и М2П1 в породах, почвах, золе растений, водах Хроматографическая бюретка с анионитом ЭДЭ-10П Колориметрический метод с арсеназо III Спектрофотометр Spekol Анализатор АИ-256-6 Методическое руководство по определению а'и и 252П1 в породах, почвах, золе растений ЦИНАО, Ленинградский ин-т гигиены и санитарии Попов Д К, Поникарова Т М , 1981

Подвижные формы "'и и В2П1 в почвах Колориметрический метод с ар-сеназоШ Спектрофотометр Spekol. Методическое руководство по определению 2Ии и ШТЬ в почвах Архипов Н.П. и др., 1986

Показатели почвы (гумус, рН, механический состав, обменные катионы, СаСОз. ЭЮг) Методы Тюрина, Каминского Гедройца Кальциметр Аринушкина Е В , 1961 Качинский НГ, 1958.

Глава 3. Природный гамма-фон Большого Кавказа

Природный у-фон на поверхности земли в различных районах планеты варьирует в диапазоне от 5 до 1000 мкР/ч. Средняя мощность дозы на территории бывшего СССР, по расчетам Н.Г. Гусева, равна 10 мкР/ч, а районы с мощностью дозы у-излучения, превышающими 15-20 мкР/ч, крайне не значительны.

Из таблицы 4 видно, что у-фон на всем протяжении Большого Кавказа подвержен значительным колебаниям и варьирует в пределах от 6 до 40 мкР/ч; наименьшие значения мощности дозы у-излучения наблюдаются в почвенно-растительном покрове, развитом на известняках, наибольшие - на почвенно-растительном покрове, развитом на глинистых сланцах. Так, на Восточном Кавказе уровень гамма-активности на горе Шал-буздаг, хребтах Нукатль и Андийский изменяется в пределах от 10 до 24 мкР/ч, на горах Баба-Даг и Шаг-Даг - от 8 до 17 мкР/ч, а на отдельных, участках Богосского хребта достигает 40 мкР/ч. На Центральном Кавказе мощности дозы у-излучения колеблются в пределах от 10 до 30 мкР/ч. Наибольший уровень гамма-активности (16-30 мкР/ч) наблюдается на горах Эльбрус и Чегет, леднике Безенги, перевале Твибер, ущелье Шаурту Водораздельного и Бокового хребтов, наименьшее (6-10 мкР/ч) - на г. Щелканка, Бермамыт, Башкирка и Кинжал Скалистого хребта Западного Кавказа, за исключением небольших локальных участков на горах Мах-ческ и Кара-Кая Центрального Кавказа. На Скалистом хребте уровень гамма-активности составляет 6-11 мкР/ч, а на Водораздельном и Боковом - 12-18 мкР/ч. В целом средняя экспозиционная доза мощности у-излучения почвенно-растительного покрова Водораздельного и Бокового хребтов превышает такового Скалистого хребта в 1.5-2.0 раза (рис. 2).

Таблица 4. Гамма-фон почвснно-растительного покрова (мкР/ч) и среднее

— * м А «нл ■■ «-гл ГЪ Я Я гт /V. 1 Л ^ О/Л Ц* л Avvnrt V W Я ГШ А Н /% fVAV LJ Л nv V« рллп л

№ п/п Район, профиль Y-фон Почва 238U 232Th Порода 238U 252Th Почва Порода 232Th/"8U232Th/238U

1 Г Баба-Даг, I 8-11 0 82 5.80 1 52 6 96 7.1 4.6

2 Г. Ulai -Дат, I 15-17 1.13 608 1 75 7 50 5 3 4.3

3 Г.Шалбуздаг, I 18-20 1.22 6 77 2 40 9 11 5 5 3.8

4 хребег Нукатль, III 18-22 1 17 7 32 221 102 62 46

5 хребет Богосский, HI 15-40 1.74 6.60 2 74 9 64 38 3 5

6 хребет Андийский, Ш 10-20 I 04 5 12 1 21 7 14 49 5 9

7 Г Хахаши, 111 9-11 0.92 4 03 1 02 5 20 44 5 1

8 1 Столовая, III 9-11 0 85 3.96 0 93 5 02 46 54

9 Г. Казбек (склон Соаргом), IV 9-11 0 94 6.20 1 05 9 80 66 93

10 хребет Абаногимара, IV 9-И 1.05 4.95 1 24 6 50 4 7 5.2

11 Крестовый перевал, IV 10-14 0.82 4 72 1.24 6 51 58 52

12 Г. Махческ, IV 14-16 1.80 5.25 2 28 6.20 29 27

13 Верхний Згид, IV 9-11 1.25 6.00 2.03 7 23 4 8 3.6

14 Ущелье Цей, IV 10-12 1.29 5.86 171 7 82 45 46

15 Рокский перевал, IV 11-13 1 27 3 60 1 77 6 06 2.8 3 4

16 Мамисонский перевал, IV 12-16 1.05 6.03 1 44 7 38 5.7 5.1

17 Северный npmor, IV 11-15 1.52 6.25 1 73 8 39 4 1 4.8

18 Перевал Гезе-Вцек, IV 11-15 1.18 638 1.46 14.0 54 96

19 Г Сухоузская, IV 9-11 1 24 7 06 1 91 8 30 5 7 44

20 Ущелье Карасу, IV 9-15 1 32 5 43 2 34 8 70 4 1 3 7

21 Ущелье Шаурту, V 22-24 1 25 4 89 1 86 5 05 3 9 2.7

22 Перевал Твибер, V 20-25 1 09 7 73 1 41 8.97 7 1 64

23 Г.Безеиги,V 20-22 1.25 6 09 1 54 9 88 49 64

24 Г Кара-Каи, V 11-19 1 39 4.14 2 74 6 90 30 2 5

25 Г Чегет, V 19-21 1 59 5 95 2 04 7 95 3 7 3 4

26 Г Эльбрус, V 16-30 1 74 9.95 2 32 12 7 57 5 5

27 Ущелье Адыл-Су, V 15-17 1 02 4.50 1 84 5 13 44 2 8

28 Перевал Дошус-Орунбапш, V 15-30 1.68 3.85 2 18 6 08 2 3 2 8

29 Г Бермамыт, VI 8-10 1 02 5 02 1 23 8 10 49 66

30 I. Кинжал, VI 7-9 0.90 4.19 1 15 5 20 46 45

31 Ущелье Дамхурц, VI 12-14 0 70 4 46 0 90 6 80 64 76

32 Перевал Алибек, VI 1М6 1 07 7 30 188 118 68 63

33 Первая Клухорский, VI 16-23 1.74 5 03 3 08 8 28 2.9 2 7

34 Г. Ьашкирка, VI 6-8 0.81 5 58 1.50 6.46 6.9 4.3

35 Перевал Марухский, VI 15-18 1 03 5.04 131 9 72 4 9 7.4

36 Перевал София, VII 11-13 1.50 5 17 1 80 8 87 3 4 49

37 Перевал Столичный, VII 15-18 1 06 4.22 1 69 8 52 40 50

38 Массив Щелканка, VII 6-8 102 5.03 1.27 6 70 4 9 5.3

39 Г. Псебай, VII 14-16 1.06 5.63 1.20 100 5.3 8.3

В создании природного радиационного у-фона Кавказа превалирующее значение имеют почвы; обнаженные участки субнивального пояса (скальные породы, осыпи, мелкозем), как правило, имеют низкую, по сравнению с имеющимися в той или иной степени развитый почвенный покров альпийскими и субальпийскими поясами, у-активность. Здесь проявляется эффект суммирования мощности дозы - излучения пород и

почвенно-растительного покрова, и в создании природного радиационного фона превалирующее значение приобретают почвы. Так, например, у-фон почвенного покрова на вершине г. Шалбуздаг составляет 13-15 мкР/ч, тогда как у-фон находящихся здесь же открытых скальных пород не превышает 6-8 мкР/ч. Как следует из табл. 4, природная радиоактивность почвенно-растительного покрова большей части Кавказа находится на уровне 6-18 мкР\час. Отметим также, что у-активность материнских пород достоверно ниже у-активности развитых на них почв; для гранитов, глинистых сланцев, песчаников, известняков, гнейсов она составляет соответственно 12-23,14-22,10-13, 6-10,12-16 мкР/ч.

стков Большого Кавказа, являясь постоянно действующим энергетическим фактором, способен вызвать значительные изменения в работе живых систем в первую очередь структур, связанных с наследственностью клетки.

Как известно, в качестве главных естественных источников гамма-излучения в породах выступают изотопы 238и, 2321Ъ, 22бЯа и 40К. Однако данные гамма-съемки, объективно отображая состояние радиационного фона и являясь интегральной характеристикой радиоактивного загрязнения конкретной местности как естественными, так и техногенными у-излучателями, не позволяют дифференцированно выявить и вычленить основных дозообразующих радионуклидов, обуславливающих различный фон радиации. Так, при концентрации ЕРН в почвах, равной кларковой, доля у-излучения в суммарной дозе а-, {3- и у- излучения, равна приблизительно 7% (Баранов В.И., Титаева Н.А.,1973), причем основной вклад приходится на долю 40К. Но, анализ данных табл. 4 показывает, что у-фон локальных участков Кавказа в первом приближении коррелирует с суммарным содержанием урана и тория в породах.

Рис. 2. Экспозиционная мощность дозы гамма-радиации на Скалистом (1), Водораздельном и Боковом (2) хребтах.

Но вместе с тем имеется достаточно большое количество участков (в том числе и в местах компактного проживания людей) на Восточном и Центральном Кавказе, где гамма-фон превышает 20 мкР/ч. Естественно, высокий радиационный фон отдельных уча-

0.4

Глава 4. Закономерности распределения и миграции естественных радионуклидов урана и тория в системе порода-почва-растение

4.1. Уран и торий в породах Большого Кавказа

По нашим данным (табл. 4), в подавляющем большинстве случаев содержание 238и и ТЬ в поверхностном слое (горизонт А) почв меньше, чем в подстилающих материнских породах. Результаты радиохимического анализа горных пород Большого Кавказа представлены в табл. 5. По валовому содержанию урана горные породы Кавказа располагаются в следующий убывающий ряд: глинистые сланцы > граниты > песчаники > гнейсы > известняки. Этот ряд хорошо согласуется с рядом Виноградова. По валовому содержанию тория горные породы Кавказа располагаются в следующий убывающий ряд: гнейсы > песчаники > глинистые сланцы > граниты > известняки. Этот ряд противоречит ряду Виноградова. О радиоактивности метаморфических пород в литературе имеются скудные данные.

Таблица 5. Содержание урана и тория (Х-10 4%) в горных породах Большого Кавказа и мировые кларки по А.П.Виноградову

' 1 1 " '■■■--' — * ' | Л»*'" ----Ж«—1 -I ' I ■ 1 — 1 - I— <

Тип пород И8и и5тыи8и Число И1и !"ть жтъ"»/и

(по А.Виноградову) проб (по нашим данным)

Изверженные-

Граниты 1.8 7.0 39 24 1 98/(1 2-3.1) 7 82/(5.0-12.7) 3.9

Осадочные

Глинистые сланцы 3.1 10.0 3.2 22 2 1/(1 4-2 7) 8 34/(6 2-10 2) 4 0

Песчаники 2 0 6..0 30 20 1 77/(1 4-2.0) 8 95/(6.8-14 0) 5 0

Известняки 1.3 1 3 3.0 27 1 21/(0 9=1 5) 6 71/(5 2-9 8) 5.0

Метаморфические.

Гнейсы - - 21 1.6/(12-19) 9.45/(7.8-11.8) 5.9

Примечание. Здесь и далее в числителе - средние значения, в знаменателе - размах

Рис. 3. Содержание урана и тория в песчаных породах

Считается (Виноградов А.П., 1957), что метаморфические породы по содержанию урана и тория занимает промежуточное положение между магматическими и осадочными породами. Это утверждение по отношению глубоко мета-морфизированных пород Кавказа выполняется лишь частично - гнейсы Кавказа характеризуется наибольшим содержанием тория (табл. 5).Наибольшим размахом в содержании 238и и 232ТЪ характеризуются

магматические породы; концентрация радиоизотопа в них может различаться в 3 раза. Это вызвано большим разнообразием валовых состав горных пород. Так, в основных песчаных породах концентрация тория 2.2

Рис. 4. Содержание урана (1, 2) и тория (3, 4) в породах (2, 4) и почвах (1,3) Большого Кавказа

Для получения общих представлений на рис. 4 приведены усредненные по профиля содержание ЕРН в породах Большого Кавказа. Можно заметить, что по направлению с востока на запад содержание тория в породах возрастает, а содержание урана снижается, причем на участке Центрального Кавказа наблюдается заметное пиковое повышение концентрации обеих радионуклидов. С севера на юг радиоактивность пород Большого Кавказа несколько возрастает; суммарное содержание 238и и 232ТЬ в породах Скалистого хребта на 25-30% меньше, чем в породах Водораздельного и Бокового хребтов.

Степень нарушенности горных пород отражается на отношение 232ТЬ/238и. Полученные нами значения 232ТЬ/238и для гранитов и глинистых сланцев согласуется по порядку величины с известными литературными данными, но не согласуется для других горных пород, особенно для известняков (табл.5); нарушение радиоактивного равновесия в известняках Кавказа обусловлено высоким содержанием в них тория.

В целом, найденные нами значения отношений ТЬ/ и, находятся в большинстве случаев в узком интервале величин (3.25-5.5) (табл. 5) и близки к величинам 232ТЬ/238и в земной коре и почв, не подверженных техногенным воздействиям (3.7-4.5) (табл. 4).

4.2. Уран и торий в почвах Большого Кавказа

4.2.1. Содержание урана и тория в почвах Большого Кавказа

Среднее содержание 238и в почвах Кавказа колеблется в пределах от 0.85.10"4 до 1.64.10"4 %, а 232ТЬ - от 4.38.10"4 до 7.32.10"4 % (табл. 6). Наиболее обогащены ураном горно-луговые черноземовидные почвы Скалистого хребта и горно-луговые дерновые почвы Водораздельного и Бокового хребтов. Максимальная аккумуляция тория происходит в неразвитых примитивных почвах субнивального пояса, сформированных на рыхлых отложениях горных пород.

ниже, чем в ультракислых (рис. 3).

О _|_I_1111_1_

1 И Ш IV V VI VII

Проф ил ь

По содержанию урана в горизонте А исследованные почвы располагаются в следующий убывающий ряд: горно-луговые дерновые > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозем) > горно-луговые коричневые > горно-луговые черноземовидные > горно-лесные. Для тория это ряд несколько видоизменяется и принимает вид: горно-лесные > горно-луговые черноземовидные > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозем) > горно-луговые дерновые > горно-луговые коричневые.

Таблица 6. Валовое содержание урана и тория в почвах (горизонт А) Большого Кавказа _ _ ___

Тип почвы Число проб Изотоп (X) Хер« 10"4 % и,% 232тъ/238и

Горно-лесная 25 538и 0.85 44.1

25 232ть 7.32 71.2 8.6

Горно-луговая черноземовидная 29 238и 0.97 50.2

31 232тъ 5.24 51.7 5.4

Горно-луговая дерновая 40 238и 1.62 56.3

43 232тъ 5.66 37.2 3.5

Горно-луговая коричневая 26 238и 1.28 29.5

28 232ть 4.38 36.5 3.4

Горно-луговая примитивная 29 238и 1.50 81.3

29 232ть 6.99 58.2 4.7

Щебенистые (мелкозем) 20 238ц 1.38 62.9

17 232ть 5.70 30.9 4.1

Обращает внимание и то, что тип почвы заметно влияет на коэффициент вариации (и, %) содержания радионуклида; для урана наибольшее разнообразие по этому признаку имеет место у горно-луговой примитивной почвы, а для тория - у горно-лесной. Большие колебания в содержании и и ТЬ в почвах Кавказа обусловлены прежде всего многообразием почвообразующих пород, на которых они развиты (табл. 2). Так, например, содержание урана в горно-луговой почве, развитой на глинистых сланцах почти в два раза превышает его содержания в горно-луговой почве, развитой на известняках (табл. 7).

Причем, роль почвообразующей породы в накоплении разных элементов в верхнем гумусовом слое почв проявляется совершенно по разному. Если усиливающее влияние почвообразующих пород на накопление урана располагается в ряд: известняки < гнейсы < песчаники < граниты < глинистые сланцы, то для тория этот ряд принимает иной вид: известняки < песчаники < граниты < глинистые сланцы < гнейсы. Естественно, на накопление радионуклидов в почвах определенную роль играют и почвообразовательные процессы. На это, в частности, указывает отношение 232ТЪ/238и, являющееся показателем процесса выветривания и направления почвообразовательного процесса; Наибольшая потеря урана относительно тория имеет место в неразвитых примитивных почвах суб-

нивальных ландшафтов, что, очевидно, происходит за счет различий их промывного режима. Вместе с тем, найденные величины 232ТЪ/238и свидетельствуют о большей подвижности урана по сравнению с торием

Таблица 7. Содержание урана и тория (Х.10-4, %) в горизонте А почв Большого Кавказа, развитых на разных породах

Порода Горно-луговая дерновая Горно-луговая черно-земовидная Горно-луговая примитивная

и И2ТЪ ши И2ТЪ

Известняки 1.08(19) 0.9-1.5 5.16(19) 4.0-7.1 1.00(18) 0.8-1.5 5.25(18) 4.2-9.8 — —

Глинистые сланцы 1.89(22) 1.2-2.5 6.34(22) 4.2-8.2 — — — —

Граниты 1.78(18) 1.0-3.1 5.43(18) 3.1-9.9 — — 1.61(16) 1.2-2.0 6.4(16) 4.0-11.7

Песчаники 1.66(17) 1.4-2.0 6.35(17) 4.0-8.3 — — — —

Гнейсы 1.40(19) 1.0-1.9 6.45(19) 4.8-10.8 — — — —

Примечание в числителе - среднее значение, в знаменателе - размах, в скобках - объем выборки

Хотя и наблюдается общая тенденция увеличения содержания радионуклидов в гумусовом слое с понижением уровня высотного пояса, но характер их распределения в исследованном интервале высот имеет вид кривой с минимумом (табл. 8). По-видимому, продукты физического и химического выветривания скальных пород, а также обогащенные радионуклидами частицы грунта (мелкозем, илистая фракция, частицы органического вещества) из вышележащих горно-луговых почв альпийских и субальпийских поясов в результате гравитации, поверхностного и внут-рипочвенного стока накапливаются в нижних ярусах, изменяя первичную концентрацию радионуклида. Определенная закономерность проявляется и в изменении коэффициента вариации - с уменьшением высоты местности распределение концентрации радионуклидов в почвах становится более однородным.

Таблица 8. Влияние высоты пояса на содержание ши и И2ТЬ (Х^Ю"4 %) в горизонте А горно-луговой почвы северного склона Водораздельного хребта

тгь

6.80 6.06 5.72 5.60 6.00

ть/238и

5.2 5.6

4.3 4.8 4.8

Высота пояса, м

2000-2400 2400-2600 2600-2800 2800-3000 3000-3200

Число проб ~

21 25 29 23

Гумус, %

12.0 10.4 11.6 10.1 11.2

и ~

1.09 1.32 1.16 1.24

иГ8и), % 111.3

30.3 56.0 58.9

33.4

о( ТЪ), %

59.0 38.8

50.0

44.1 47.3

Выявлена корреляция между физико-химическими характеристиками почв и содержанием в них радионуклидов (табл. 9). Обращает на себя

внимание два обстоятельства. Первое. Концентрация урана в почве коррелирует с содержанием гумуса в почве положительно, а концентрация тория - отрицательно. Второе. Если для урана выполняется корреляционная связь с содержанием в почве обменных катионов Са2+ и М§ то для тория такая связь вовсе не выполняется.

Таблица 9. Коэффициенты корреляции между содержанием радионуклидов урана и тория в почвах и физико-химическими характеристиками почв

Параметр Горно-луговая черно- Горно-луговая дер- Горно-луговая прими-

земовидная ши 232ть 238и новая 232ТЪ тивная ти 232ТЬ

Гумус, % 0.51 -0.61 0.52 -0.67 0.79 -0.72

Са^вм. мг-экв/г 0.76 нет 0.62 нет 0.86 нет

М&йи, мг-экв/г 0.50 нет 0.35 нет 0.55 нет

СаС03) % 0.39 нет 0.75 нет 0.64 нет

Таким образом, колебания содержания ЕРН в гумусовом слое почв Кавказа обусловлены разными типами подстилающих материнских пород, различием физико-химических свойств почв, особенностями климатических условий высотных поясов, и в целом подтверждают специфику и своеобразие горного почвообразовательного процесса, не имеющего аналогов на равнинных территориях. При этом в качестве основного отличительного признака можно выделить варьирование в широких пределах содержания радионуклидов в верхних генетических горизонтах даже в пределах одного и того же района закладки почвенного разреза, даже в пределах одного и того же типа и подтипа почв.

4.2.2. Миграция урана и тория в почвах Большого Кавказа

Интегрированным показателем скорости вертикальной миграции радионуклидов и их аккумуляции в органогенных горизонтах может служить коэффициент миграции (КМ) (табл. 10). Таблица 10. КМ урана и тория в почвах Центрального Кавказа Тип почвы КМ(2"и) КМ(ШТЬ)

Горно-луговая черноземоввдная 0.80-0.90 0.30-0.75

Горно-луговая дерновая__0.90-0.95_0.40-0.70_

Горно-луговая примитивная 0.80-0.90 0.50-0.75

Почвы в своем профиле накапливают 80-95% валового количества урана, находящегося в материнской породе и 30-75% валового количества тория, находящегося в материнской породе. Однако почвы Кавказа, в зависимости от места расположения, заметно различаются по характеру дифференциации радионуклидов по профилю ( рис. 5).

Анализ данных показывает, что на Водораздельном хребте 238и наиболее подвижен в горно-луговых черноземовидных почвах, а интен-сивностъ миграции Тп во всех исследованных в этом регионе почвах практически одинакова.

В почвах Скалистого хребта торий более мобилен, чем в почвах Водораздельного и Бокового хребтов. Это связано, прежде всего, с разным генезисом почвообразующих пород этих горных массивов. Если Водораздельный и Боковой хребты в основном представлен магматическими породами, то Скалистый - осадочными, главным образом, известняками вследствие чего почвы Скалистого хребта менее обогащены радионуклидом. Вместе с тем присутствие карбонатов интенсифицирует процессы вертикальной миграции тория и аккумуляции его в верхних горизонтах почв, а также степенью увлажнения почвенного покрова за счет атмосферных осадков, которые на Скалистом хребте выпадают значительно больше, чем на Водораздельном. Различие в распределении в почвах радионуклидов обусловлено, прежде всего, различной степенью их водной и механической миграции; миграционными могут быть как ионные формы, так и тонкодисперсные коллоиды.

Рис. 5. Распределение 238и и 232ТЬ по профилям почв Большого Кавказа: а) Мамисон, горно-луговая дерновая; б) Безенги, горнолуговая дерновая; в) Соаргом, горно-луговая примитивная; г) Гезе-Вцек, горно-луговая черноземо-видная;д) Башкирка, горно-луговая черноземовидная; е) Бермамыт, горно-луговая черноземовидная.

Горно-луговые дерновые почвы характеризуются некоторым обогащением ураном и торием элювиально-илливиального горизонта Такой характер изменения концентрации радионуклида можно объяснить зависимостью от механического состава, постоянным его вымыванием и выносом растениями из поверхностных горизонтов, а также высоким содержанием в подстилающих породах. В горно-луговых черноземовидных почвах наибольшее содержание 2381) отмечено в верхнем гумусовом горизонте, что обусловлено связыванием урана органическим веществом и тонкодисперсной фазой. В этих почвах с глубиной (с понижением содержания гумуса) концентрация 238и уменьшается, а концентрация 232ТЬ, наоборот, возрастает (табл. 5).

о-.—а_,—2_,_ о . * ._

ГТ^

в)

Наибольшей аккумуляционной способностью обладают горнолуговые дерновые почвы, содержание 238и и 232ТЬ в этих почвах в 2-3 раза выше, чем в горно-луговых черноземовидных почвах. Одной из причин, возможно, является то, что горно-луговые дерновые почвы наиболее обогащены корнями многолетних травянистых растений, которые выделяют относительно большое количество химических веществ (органические кислоты), способствующие разрушению отдельных минералов. В почвах 232ТЬ распределяется по иллювиально-элювиальному типу, причем, в верхних гумусированных горизонтах его существенно меньше, чем в подстилающих породах и продуктах почвообразования. Уран в профиле горно-луговых примитивных почв распределен относительно равномерно, а тория от коренных пород к почве уменьшается более резко. В горнолуговых примитивных почвах, образованных на породах (элювии гранита), отмечается слабощелочная реакция, вызванная включением в миграционные процессы продуктов выветривания (карбонатов) и наличием большого количества катионов Са2+ и распределение 238и по профиле коррелируется с распределением обменного Са2+; уран, находясь в растворах в виде комплексных карбонатных соединений, легко мигрирует.

На основании изложенного можно заключить, что распределение урана в почвенном профиле горно-луговых дерновых почвах Большого Кавказа происходит по элювиально-иллювиальному типу, а в горнолуговых черноземовидных почвах - по аккумулятивному типу, а распределение тория - по иллювиально-элювиальному типу.

4.2.3. Подвижные формы урана и тория в почвах Большого Кавказа

Содержание подвижного урана в почвах Кавказа варьирует от 35 до 60% от валового, а тория - всего (5-6)% от валового (табл.11). Таблица 11. Среднее содержание валовых и подвижных форм урана и тория

Тип почвы Валовая форма 238и 232ТЬ Подвижная 238и скорма

Горно-луговая дерновая 1.48 6.02 0.56 0.36

Горно-луговая черноземовидная 1.06 5.51 0.46 0.31

Горно-луговая примитивная 1.47 6.55 0.64 0.36

Горно-луговая коричневая 1.25 4.50 0.73 0.26

По содержанию общего количества подвижного урана исследованные почвы располагаются в ряд: горно-лесная > горно-луговая коричневая > горно-луговая примитивная > горно-луговая дерновая > горнолуговая черноземовидная > мелкозем. Аналогичный ряд подвижного тория выглядит следующим образом: мелкозем > горно-луговая примитивная > горно-лесная > горно-луговая черноземовидная > горно-луговая ко-

ричневая. Во всех типах исследованных почв наименьшее значение подвижного урана (2-4 %) приходится на водно-растворимые формы (рис. 6).

Рис. 6. Формы нахождения урана в почвах. Формы 238и: I - водно-растворимая, II - обменная, 1П кислоторастворимая, IV - связанная с гумусом, V - связанная с оксидами К203> VI прочно-связанная. Почва: 1 - горнолесная, 2 - горно-луговая дерновая, 3 горно-луговая чернозе-мовидная, 4 - горно-луговая коричневая, 5 горно-луговая примитивная, 6 - мелкозем

Более низкая подвижность в горно-луговой черноземовидной почве, по сравнению с другими горно-луговыми почвами, по-видимому, объясняется, присутствием значительного количества урана в форме хе-мосорбционных соединений с органическими коллоидами почв. Физико-химические связи, образующиеся в соединения подобного рода, отличаются высокой устойчивостью (Рубцов Д.М., 1974). Во всех типах почв большая часть урана (15-35%) представлена в форме, связанной с гумусом. Торий в почвах в основном находится в прочносвязапиой форме. Распределение обменных и кислоторастворимых форм, связанных с по луторными оксидами, составляет от 10 до 14 % от валового содержания.

4.3. Содержание урана и гория в растениях Большого Кавказа

По усредненным данным наибольшее содержание урана и тория наблюдается в камнеломке рыхлой, наименьшее - в чемерице Лобелиева (табл.12). Однако размах между максимальным и минимальным содержанием радионуклида в растениях значительно превосходит такового в почвах. Причем по этому параметру выделяется манжетка кавказская для которого размах содержания урана достигает 20, а тория - 10. Как оказалось, содержание радионуклида в растениях находится в очень сильной зависимости от места их сбора. В качестве примера, в табл. 13 приведены данные по содержанию естественных радионуклидов в растениях рода манжеток, собранных на разных участках Большого Кавказа. Видно, что различие между средним содержанием 238и и 232ТЬ в одних и тех же растениях, собранных на разных участках, может достигать 5 и более раз. По степени снижения содержания радионуклидов в растениях, изученные районы Центрального Кавказа образуют следующие ряды: Мамисонский перевал > Безенги > Адыл-Су > Соаргом > Гезе-Вцек > Донгус-Орунбаши > Шаурту > Чегет > Эльбрус > Твибер > Карасу (для 238и) и Адыл-Су >

1 2 3 4 5 6

□ VI

■ V

■ IV И III

■ II

□ I

Безенги > Донгус-Орунбаши > Казбек > Карасу > Мамисонский перевал (для 232ТЬ).

Таблица 12. Содержание урана и тория (ХЛО"4,^) в золе растений Центрального Кавказа_______ _

Вид растений Число проб 238и шТп "гть/238и

Типчак 37 0.33/(0.10-0.8) 0.60/(0.2-1.3) 1.8

Манжетка кавказская 43 0.29/(0.05-0.9) 0.74/(0.3-1.7) 2.6

Манжетка шелковистая 43 0.34/(0.10-0.8) 0.55/(0.2-1.0) 1.6

Камнеломка килеватая 35 0.25/(0.05-0.5) 0.74/(0.3-1.2) 3.0

Камнеломка рыхлая 40 0.65/(0.50-0.8) 1.16/(0.5-1.7) 1.8

Чемерица Лобелиева 31 0.12/(0.05-0.2) 0.46/(0.2-0.8) 3.8

Первоцвет Рупрехта 33 0.27/(0.10-0.4) 0.49/(0.1-0.8) 1.8

Рододендрон кавказский 45 0.28/(0.10-0.6) 0.58/(0.2-1.3) 2.1

Можжевельник казацкий 46 0.46/(0.10-1.4) 0.62/(0.3-1.2) 1.3

Дриада кавказская 38 0.30/(0.20-0.5) 0.65/(0.3-1.1) 2.2

Примечание: в числителе - средние значения, в знаменателе - пределы колебания. Таблица 13. Содержание урана и тория (ХЛО"4, %) в растениях рода манжеток, собранных на различных участках Центрального Кавказа

1 1 I * 1 I Л-Л <и

Район сбора Число проб 232ть 232ть /238и НО.

Массив Безенги 7 0.4910.14 0.5510.06 1.1 0.22

Мамисонский перевал 6 0.13±0.07 0.2610.05 2.0 0.35

Склон горы Гезе-Вцек 6 0.10±0.03 0.5510.05 5.5 1.02

Склон горы Казбек 7 0.1210.02 0.6610.02 5.5 0.85

В преимущественном накоплении того или иного нуклида важную роль играет биологические особенности растений, в частности, вегетационные особенности. Если, к примеру, примулы, чемерица, герани зимой находятся в стадии покоя и не участвуют в миграции радионуклида, то у манжетки, камнеломки, овсяницы в теплые солнечные дни при отсутствии значительного снежного покрова интенсивность фотосинтеза достигает значительных величин (Рубцов Д.М., 1971). Существенно и то, что эти растения отличаются по типу корневой системы. Так, для манжетки в субнивальном поясе характерно неглубокое (до 15-20 см) залегание корней и они аккумулируют радионуклиды только с верхних горизонтов почв, а в альпийском поясе корни растений проникают более глубоко (до 20-30 см), вследствие чего биологическая аккумуляция радионуклидов происходит не только из верхних, но и из нижележащих горизонтов. Если при этом учесть еще различный характер (скорость) вертикальной миграции и различное содержание подвижных форм радионуклидов в почвах, то причины их различной аккумуляции в разных растениях более или менее проясняются.

Исследование дробных частей растений показало, что накопление радионуклидов в них происходит по акропетальному типу; в старых ор-

ганах и тканях содержание урана и тория значительно выше, чем в молодых. Коэффициент концентрации, предложенный Титаевой, как показатель распределения радионуклидов в растении, для всех исследованных травянистых растений высокогорий меньше единицы, что указывает на относительно более высокое содержание урана и тория в корнях, чем в надземных органах. Для древесно-кустарниковых растений характерно иное распределение радионуклидов. У рододендрона кавказского, например, наибольшие концентрации радионуклидов свойственны стеблям, а не корням, хотя и те, и другие относятся к старым органам. Обычно для выявления зональных различий в характере биогенной миграции ЕРН используют коэффициент биологического поглощения (КБП). Для растительности всех исследованных нами зон Большого Кавказа КБП<1; концентрация урана и тория в растениях в целом ниже, чем в почвах (табл. 4, 12). Интенсивность поступления изотопов 238и и 232ТЪ в биогенный цикл можно сравнивать по значению "наблюдаемых отношений" (НО). Сопоставление НО, а не абсолютных концентраций, позволяет сравнивать миграцию радионуклидов независимо от уровня их содержания в тех или иных районах. Величина НО для пары 3811-232ТЬ показывает (табл. 13), что в ряде районов Большого Кавказа торий может поступать в растения с интенсивностью, сопоставимой с интенсивностью поступления урана. В тех районах, где преобладающими формами нахождения нуклидов являются минерально-обломочные формы интенсивность их поступления в биогенный цикл высока и они более доступны для растений. В тех же районах, где радионуклиды в основном аккумулированы в органо-минеральном комплексе почв, интенсивность их поступления в биогенный цикл низка и они менее доступны для растений.

В заключение заметим, что в качестве биоиндикаторов при радиационном мониторинге окружающей среды Большого Кавказа могут быть использованы виды камнеломок, манжеток, овсяниц, а из древесно-кустарниковых - рододендрон кавказский.

ВЫВОДЫ

1. Природный у -фон на всем протяжении Большого Кавказа подвержен значительным колебаниям и варьирует в пределах от 6 до 40 мкР/ч, и в первом приближении коррелируется с суммарным содержанием урана и тория в породах. Средняя экспозиционная доза мощности у-излучения почвенно-растительного покрова Водораздельного и Бокового хребтов ' превышает такового Скалистого хребта в 1.5-2.0 раза. Установлено, что у-активность материнских пород достоверно ниже у-активности развитых на них почв. Для гранитов, глинистых сланцев, песчаников, известняков, гнейсов она составляет соответственно 12-23, 14-22, 10-13, 6-10, 12-16

•а

мкР/ч. Выявлено, что обнаженные участки субнивального пояса (скальные породы, осыпи, мелкозем) имеют низкую у-активность, по сравнению с имеющимися в той или иной степени развитый почвенный покров альпийские и субальпийские пояса.

2. lío валовому содержанию урана горные породы Кавказа располагаются в следующий убывающий ряд: глинистые сланцы > граниты > песчаники > гнейсы > известняки, а по валовому содержанию тория - гнейсы > песчаники > глинистые сланцы > граниты > известняки. Ряд урана хороню согласуется с рядом А. Виноградова, а ряд тория противоречит ряду А. Виноградова. Выявлена общая закономерность распределения урана и тория в породах Большого Кавказа: содержание урана снижается с востока на запад, а тория возрастает. Установлено также, что суммарное содержание урана и тория в породах Скалистого хребта на 25-30% меньше, чем в породах Водораздельного и Бокового хребтов. Полученные нами значения отношений Th/ U для гранитов и глинистых сланцев согласуются по порядку величин с известными литературными данными, но не согласуются для горных пород, особенно для известняков. Нарушение радиоактивного равновесия в известняках Кавказа обусловлено высоким содержанием в них тория.

3. Среднее содержание урана в почвах Кавказа колеблется в пределах от 0.85-10"4 до 1.64-10"4%, а тория - от 4.38-1 (Г4 до 7.32-10"4%. Наиболее обогащены ураном и торием горно-луговые чернозёмовидные почвы Скалистого хребта и горно-луговые дерновые, горно-луговые примитивные почвы Водораздельного и Бокового хребтов. Установлено, что содержание урана и гория в почвах альпийских и субальпийских поясов Водораздельного и Бокового хребтов выше, чем в аналогичных почвах Скалистого хребта. По содержанию урана в горизонте А исследованные почвы располагаются в следующий ряд по убыванию: горно-луговые дерновые > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозём) > горно-луговые коричневые > горно-луговые чернозёмовидные > горно-лесные, а по содержанию тория горно-лесные > горно-луговые чернозёмовидные > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозём) > горно-луговые дерновые > горно-луговые коричневые. Найденные величины отношений

232 238

ТЫ U в почвах Скалистого хребта и хребтов Водораздельного и Бокового существенно различаются, что, по-видимому, обусловлено различием природных почвообразовательных процессов. Содержание урана в почве положительно коррелирует с содержанием гумуса, а тория - отрицательно. Распределение урана в почвенном профиле горно-луговых дерновых почв Кавказа происходит по элювиально-иллювиальному типу, в горно-луговых черноземовидных почвах но аккумулятивному типу, а распределение тория по иллювиально-элювиалыюму типу.

4. Экспериментально установлено, что содержание подвижного урана в почвах Кавказа 35-60%, а подвижного тория всего 5-6%. Максимальной долей подвижных форм урана и тория характеризуются горно-лесные и горно-луговые примитивные почвы.

5. Найдено, что различие между средними значениями урана и тория в одних и тех же растениях, собранных на различных участках Большого Кавказа, может достигать 5 и более раз. Путем сопоставления «наблюдаемых отношений» установлено, что в ряде районов Большого Кавказа торий поступает в растения с интенсивностью, сопоставимой с интенсивностью поступления урана. В тех районах, где преобладающими формами нахождения нуклидов являются минерально-обломочные формы, интенсивность их поступления в биогенный цикл высока и они более доступны для растений. В тех же районах, где радионуклиды в основном аккумулированы в органо-минеральном комплексе почв, интенсивность их поступления в биогенный цикл низка и они менее доступны для растений.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Асварова Т.А., Кукулиева Э.И. К вопросу о содержании тория в некоторых почвах Ногайской степи-конф. молодых ученых Дагестана - 1978.- С. 5.

2. Давыдов А.И., Асварова Т.А., Кукулиева Э.И. Содержание и миграция валового тория в почвенном покрове Ногайской степи // Сб. тр., отд. биологии «Микроэлементы в почвах Терско-Кумской низменности Дагестана»- Махачкала, 1981. - С. 202-205.

3. Мирошниченко Т.А.(Асварова Т.А.) Содержание урана в травянистой растительности альпийских лугов.-конф. молодых уч. - Махачкала, 1985 - С. 47.

4. Давыдов А.И., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.)., Кукулиева Э.И. К вопросу биоиндикации в радиационном мониторинге окружающей среды.-1Х научно-практич. конф.по охране природы Дагестана,- Мах-ла, 1987. - С. 248-249.

5. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Кукулиева Э.И. Содержание и распределение естественного урана в некоторых почвах Центрального Кавказа. XII конф. молодых ученых Дагестана - Махачкала, 1988. - С. 23.

6. Давыдов А.И., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.) Количественный переход урана в многолетние растения Центрального Кавказа. - I Всесоюзный радиобиологический съезд.. Москва, 1989. - С. 435-436.

7. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Давыдов А.И. Усьяров О.Г. Влияние генезиса и физико-химических свойств почв на накопление урана и тория естественной растительностью в условиях высокогорий Центрального Кавказа. Всесоюзной конференции по с/х радиоэкологии. - Обнинск, 1990. - С. 67.

8. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Давыдов А.И., Абдуллаева A.M. Биогенная миграция урана и тория в условиях высокогорий Скалистого хребта. XI Всесоюзная конференция. Самарканд, 1990. - С. 59-60.

9. Бутаев A.M., Салманов А.Б., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Абдуллаева A.M. Радионуклиды в почвах Приморской низменности Дагестана. Мат-лы международной конференции - Москва-Махачкала, 1995. - С. 10-11.

23 1-«

к:

10. Бутаев A.M., Салманов А.Б., Мирошниченко Т.А.(Асварова Т.А.), Аб-дуллаева A.M. Радионуклиды в почвах Дагестана. Мат-лы междунар. конф. .Москва - Махачкала, 1997.-С. 124.

11. Бутаев A.M., Салманов А.Б., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Аб-дуллаева A.M. Бассейновый принцип радиационного мониторинга почвенного покрова Дагестана. Мат-лы респуб. научно-практич. конф. «Проблемы сельскохозяйственной экологии».-Махачкала,1997. - С. 156-157.

12. Бутаев A.M., Салманов А.Б., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Аб-дуллаева A.M. О некоторых аспектах проведения радиоэкологических исследований. Мат-лы респуб. научно-практич. конф. - Махачкала, 1997. - С. 160-161.

13. Бутаев A.M., Салманов А.Б., Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Аб-дуллаева A.M. Радионуклиды в почвах Дагестана. Ш съезд по радиационным исследованиям. - Радиобиология. Радиоэкология. Радиационная безопасность. -т. 2.-Москва, 1997.-С. 149-151.

14. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Абдулаева A.M. Содержание урана и тория в почвах и растениях Большого Кавказа. Мат-лы конференции - Москва-Махачкала, 1997.-С. 123.

15. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Давыдов А.И., Аб-дуллаева A.M. О роли почвообразующей породы в накоплении естественных радионуклидов в гумусовом слое почв. Мат-лы межд. конф- Мах-кала, 1999-С. 172.

16. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Абдулаева A.M. Содержание урана и тория в почвах и растениях Большого Кавказа. Мат-лы конференции -Махачкала, 1999.-С. 96-100.

17. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Салманов А.Б Закономерности распределения урана-238 и тория-232 в породах Большого Кавказа. Вестник ДНЦ РАН. - Махачкала, 2001. - № 7. - С. 73-82.

18. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Салманов А.Б. Закономерности распределения урана-238 и тория-232 в почвах и растениях Большого Кавказа. Вестник ДНЦ РАН. - Махачкала, 2001. - № 9. -2001. - С. 79-88.

19. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Давыдов А.И. Закономерности распределения урана-238 и тория-232 в породах, почвах и растениях Большого Кавказа. Известия высших учебных заведений Северо-Кавказского региона. - Ростов- на Дону, 2001. - №3 - С. 71-76.

20. Мирошниченко Т.А.(Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Абдулаева A.M. Радиоэкологические исследования горных районов Кавказа. Мат-лы 1Умежд. конф.« Развитие горных территории: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов».- Владикавказ, 2001- С. 321.

21. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Абдуллаева A.M., Салманов А.Б. О роли породы в накоплении урана-238 и тория-232 в растениях Большого Кавказа. Мат-лы IV международного съезда по радиационным исследованиям. Сельскохозяйственная радиоэкология. - Москва, 2001. - С. 660.

22. Мирошниченко Т.А. (Асварова Т.А.), Бутаев A.M., Абдуллаева A.M., Салманов А.Б. Некоторые особенности накопления урана-238 и тория-232 в почвах Большого Кавказа. Мат-лы IV международного съезда по радиационным исследованиям. Сельскохозяйственная радиоэкология. - Москва, 2001. - С.661.

Подписано в печать 31.03.06. г. Тираж 100. Заказ №8.

ГУП «Типография ДНЦ РАН» 367015, Махачкала, 5-й жилгородок, корпус 10

»-7158

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Асварова, Татьяна Азимовна

Общая характеристика работы.

Глава 1. Уран и торий в объектах биосферы Большого Кавказа.

Глава 2. Объекты и методы исследований.

2.1. Природно-географическая характеристика района исследования.

2.2. Методы исследований.

Глава 3. Природный гамма-фон Большого Кавказа.

Глава 4. Закономерности распределения урана и тория в системе порода-почва-растение.

4.1. Уран и торий в породах Большого Кавказа.

4.2 Уран и торий в почвах Большого Кавказа.

4.2.1. Содержание урана и тория в почвах Большого Кавказа.

4.2.2. Миграция урана и тория в почвах Большого Кавказа.

4.2.3. Подвижные формы урана и тория в почвах Большого Кавказа.

4.3. Уран и торий в растениях Большого Кавказа.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологические закономерности распределения и миграции урана и тория в почвенно-растительном покрове Большого Кавказа"

Актуальность темы. Подводя итог многолетней дискуссии о характере воздействия ионизирующей радиации на биологические объекты, Международная комиссия по радиационной защите и Научный комитет ООН по действию атомной радиации в качестве рабочей приняли гипотезу о линейном беспороговом действии ионизирующего излучения [67]. Это обстоятельство превращает проблему хронического воздействия малых и ультрамалых доз радиации, вызванных естественными и искусственными радионуклидами на человека и среду его обитания в ключевую проблему современной радиоэкологии.

Как видно, в районах с нормальным естественным фоном, суммарная поглощенная доза в организме человека от естественного радиационного фона составляет около 2 мЗв в год. Однако при оценке хронического облучения жителей Кавказа необходимо учитывать ряд характерных особенностей. Во-первых, на Кавказе в интервале высот от -25 м до +3000 м над уровнем моря (зона проживания и хозяйственной деятельности населения), дозовые нагрузки космического излучения изменяются от ~300 до —1200 мкЗв/год, что важно учитывать при оценке хронического облучения жителей высокогорий.

Таблица 1

Годовые эквивалентные поглощенные дозы (мЗв/год) в организме человека, обусловленные естественными источниками излучения, в районах с нормальным фоном [63]

Доза

Источник внешнего облучения внутреннего облучения суммарная %

Космические лучи* 0.30 - 0.30 15

Космогенные радионуклиды - 0.015 0.015 1

Примордиальные нуклиды (45К+87Ш>) 0.12 0.18 0.30 15

Нуклиды семейства урана-238 Нуклиды семейства тория-232 0.09 0.14 0.95 0.19 1.04 0.33 52 17

Примечание: * - на уровне моря.

Во-вторых, горные системы Кавказа, из-за особенностей циркуляции атмосферы, играют специфическую роль в депонировании глобальных (тропосферных и стратосферных) радиоактивных выпадений, особенно, долго-живущих нуклидов 908г и 137Сз. Поэтому антропогенные дозовые нагрузки объектов биосферы Кавказа, меняясь по высотной поясности и накладываясь на естественный радиационный фон, могут в существенной степени изменить дозовые нагрузки населения. В-третьих, в силу разнообразия геологического строения разные зоны (районы, области, локальные участки) Кавказа имеют совершенно разный генезис радиоактивности. Так, в горных породах средние годовые значения поглощенных доз (биологическая активность) изменяются в пределах от 4-6 мГр (карбонатные породы) до 25-35 мГр (гранитные породы), что также необходимо учитывать при оценке хронического облучения населения.

70% естественного радиационного фона Земли. Само по себе это обстоятельство требует повышенного внимания, но для Кавказа оно приобретает особую значимость, поскольку содержание ЕРН и их дозовая нагрузка в разных участках Кавказа может различаться в несколько раз. С другой стороны, анализ накопленного к настоящему времени экспериментального материала по содержанию ЕРН в породах, почвах и растениях Кавказа показывает, что он носит фрагментарный характер и не дает целостного представления о радиационном фоне региона: практически отсутствуют данные по содержанию ЕРН в объектах высокогорий (выше 1500 м над уровнем моря); многие генетические типы пород и почв вообще не охарактеризованы по содержанию до-зообразующих нуклидов; не установлены закономерности распределения ЕРН в системе порода-почва-растение; имеющиеся экспериментальные данные по содержанию ЕРН в породах и почвах не обладают необходимой статистической достоверностью. Важно также отметить, что результаты радиоэкологических исследований, выполненные в разных лабораториях с использованием различных методик и выраженные в разных единицах, вносят определенную неопределенность в их трактовку. В частности, до сих пор нет четких представлений по содержанию ЕРН в различных типах почв Большого Кавказа.

Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в ней впервые определена структура поля радиационного у-фона высокогорных ландшафтов Большого Кавказа; установлены основные закономерности распространения и миграции естественных радионуклидов урана-238 и тория-232 в системе порода-почва-растение в условиях высокогорья Большого Кавказа; определены формы их нахождения в различных типах почв Большого Кавказа; установлены закономерности влияния климатических, ландшафтно-геохимических, высотно-поясных условий на распределение урана и тория в разных типах почв; определены коэффициенты накопления урана и тория в растениях и выявлены растения-маркеры.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Асварова, Татьяна Азимовна

выводы

1. Природный у -фон на всем протяжении Большого Кавказа подвержен значительным колебаниям и варьирует в пределах от 6 до 40 мкР/ч, и в первом приближении коррелируется с суммарным содержанием урана и тория в породах. Средняя экспозиционная доза мощности у-излучения почвенно-растительного покрова Водораздельного и Бокового хребтов превышает такового Скалистого хребта в 1.5-2.0 раза. Установлено, что у-активность материнских пород достоверно ниже у-активности развитых на них почв. Для гранитов, глинистых сланцев, песчаников, известняков, гнейсов она составляет соответственно 12-23, 14-22, 10-13, 6-10, 12-16 мкР/ч. Выявлено, что обнаженные участки субнивального пояса (скальные породы, осыпи, мелкозем) имеют низкую у-активность, по сравнению с имеющимися в той или иной степени развитый почвенный покров альпийские и субальпийские пояса.

2. По валовому содержанию урана горные породы Кавказа располагаются в следующий убывающий ряд: глинистые сланцы > граниты > песчаники > гнейсы > известняки, а по валовому содержанию тория - гнейсы > песчаники > глинистые сланцы > граниты > известняки. Ряд урана хорошо согласуется с рядом А. Виноградова, а ряд тория противоречит ряду А. Виноградова. Выявлена общая закономерность распределения урана и тория в породах Большого Кавказа: содержание урана снижается с востока на запад, а тория возрастает. Установлено также, что суммарное содержание урана и тория в породах Скалистого хребта на 25-30% меньше, чем в породах Водораздельного и Бокового хребтов. Полученные нами значения отношений

ТЬ/ и для гранитов и глинистых сланцев согласуются по порядку величин с известными литературными данными, но не согласуются для горных пород, особенно для известняков. Нарушение радиоактивного равновесия в известняках Кавказа обусловлено высоким содержанием в них тория.

3. Среднее содержание урана в почвах Кавказа колеблется в пределах от 0.85-10"4 до 1.64-10"4%, а тория - от 4.38-10"4 до 7.32-10"4%. Наиболее обогащены ураном и торием горно-луговые чернозёмовидные почвы Скалистого хребта и горно-луговые дерновые, горно-луговые примитивные почвы Водораздельного и Бокового хребтов. Установлено, что содержание урана и тория в почвах альпийских и субальпийских поясов Водораздельного и Бокового хребтов выше, чем в аналогичных почвах Скалистого хребта. По содержанию урана в горизонте А исследованные почвы располагаются в следующий ряд по убыванию: горно-луговые дерновые > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозём) > горно-луговые коричневые > горно-луговые чернозёмовидные > горно-лесные, а по содержанию тория -горно-лесные > горно-луговые чернозёмовидные > горно-луговые примитивные > щебенистые (мелкозём) > горно-луговые дерновые >горно-луговые коричневые. Найденные величины отношений в почвах

Скалистого и хребтов Водораздельного и Бокового существенно различаются, что, по-видимому, обусловлено различием природных почвообразовательных процессов. Содержание урана в почве положительно коррелирует с содержанием гумуса, а тория — отрицательно. Распределение урана в основных в почвенном профиле горно-луговых дерновых почвах Большого Кавказа происходит по элювиально-иллювиальному типу, а в горно-луговых чернозёмовидных почвах - по аккумулятивному типу, распределение тория - по иллювиально-элювиальному типу.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Асварова, Татьяна Азимовна, Махачкала

1. Абдуллаев М.А. // Вестник с/х науки. II всесоюзная конференция по сельскохозяйственной радиологии. Баку, 1985. - № 5. - С. 97-98.

2. Абдуллаев М.А. Поведение искусственных и естественных радионуклидов в почвенно-растительном покрове Азербайджана. Автореф. дис. доктора с/х наук. - Баку, 1998. - 46 с.

3. Алексахин P.M., Таскаев А.И. Некоторые актуальные проблемы почвенной радиоэкологии // Почвоведение. 1988. - №7. - С. 115-123.

4. Алексахин P.M. Ядерная энергия и биосфера. М.: Энергоиздат, 1982.-215 с.

5. Алексахин P.M., Тихомиров Ф.А. Радиоэкология: достижения, задачи и горизонты // Радиобиология. 1985. - Т. XXV. - Вып.З. - С. 29-34.

6. Алиев Д.А. Содержание урана в почвах реки Парагачай Нахичиван-ской АССР.-Баку, 1978.-С. 5-8.

7. Алиев Д.А., Абдуллаев М.А. Искусственные и естественные радионуклиды в почвенно-растительном покрове Азербайджана. М.: Из-во «Аграрная наука», 1996. - 159 с.

8. Амирханов A.M., Комаров Ю.Е., Кучиев И.Т. и др. СевероОсетинский заповедник. М.: Агропромиздат, 1988. - 191с.

9. Ананян В.Л. К вопросу о естественной радиоактивности почв Армении // В кн. Микроэлементы и естественная радиоактивность почв. — Ростов на Дону, 1962. - С. 56-63.

10. Ананян В.Л., Аветисян А.Ш. О содержании радия и тория в почвах Арменении // В кн. Исследования в области радиационной агрохимии. Ереван: Из-во Арм.ССР, 1971.-С. 5-13.

11. Ананян В.Л., Погосян Е.А., Саркисян Г.А. О содержании и распределении урана в основных типах почв Армении // Сб. Влияние интенсивной химизации на накопление естественных радиоактивных нуклидов в почве и продукции растениеводства. М., 1986. - С. 29-37.

12. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. -М.: Изд-во МГУ, 1961. 488 с.

13. Архипов Н.И., Федорова Т.А., Федоров Е.А., Февралева Л.Т., Тю-менцева Л.М. Изменение содержания естественных радионуклидов в почвах при систематическом внесении фосфорных удобрений // Почвоведение. -1981.- № 12.-С. 52-61.

14. Архипов Н.П., Тюменцева Л.М., Февралева Л.Т., Федоров Е.А., Федорова Т.А. Поведение естественных радиоактивных нуклидов техногенного происхождения в почвах // Экология. 1982. -№1. - С. 31-38.

15. Архипов Н.П., Федорова Т.А., Февралева Л.Т. Соотношение форм соединений тяжелых естественных радионуклидов в почвах // Почвоведение. -1986. -№1. С. 69-78.

16. Ахундов А.Б. Содержание урана в почвах, растениях и водах бассейна р. Виляхчай Ленкоранской зоны Азербайджана. Автореф. дис. канд. с/х.-Баку, 1970.-25 с.

17. Балясный Н.Д., Василенко В.Н., Пегоев А.Н., Фридман Ш.Д. Естественная радиоактивность почв в горных районах СССР //Тр. ин-та прикладной геофизики. М., 1980. - Вып.43. - С. 116-152.

18. Балкаров Б.Б., Аша Гупта. Исследование структурного сходства высокогорных экосистем // В кн. Высокогорные экосистемы под воздействием человека. Тр. Высокогорного геофизического ин-та. — М.: Гидрометео-издат. - 1980. - Вып.79. - С. 23-38.

19. Баранов В.И., Цейтлин С.Г. Содержание радиоактивных элементов в некоторых почвах СССР // Докл. АН СССР. 1941. - Т.ХХХ. - № 4. - С. 24-29.

20. Баранов В.И., Кунашева К.Г. Содержание радиоактивных элементов ториевого ряда в наземных растениях // Тр. биогеохимической лаборатории АН СССР. 1954. - т. 10. - С. 104 -108.

21. Баранов В.И., Ронов А.Б., Кунашева К.Г. К геохимии рассеянного урана и тория в глинах и карбонатных породах Русской платформы // Геохимия. 1956. -№ 3. - С. 3-9.

22. Баранов В.И., Морозова Н.Г., Кунашева К.Г. Естественная радиоактивность некоторых типов почв СССР // Сб. Микроэлементы и естественная радиоактивность почв. Ростов-на Дону: Из-во Рост, ун-та, 1962. - С. 5467.

23. Баранов В.И., Морозова Н.Г., Кунашева К.Г., Григорьев Г.И. Геохимия некоторых естественных элементов в почвах // Почвоведение. 1963.- №8.-С. 11-20.

24. Баранов В.И., Морозова Н.Г. Поведение естественных радионуклидов в почвах // В. кн. Радиоэкология. Т.2. - М.: Атомиздат, 1971. - С. 1339.

25. Баранов В.И., Титаева H.A. Радиоэкология. -М.: Из-во МГУ, 1973.- 242 с.

26. Беленовская Е.А., Гребенщиков О.С., Давыдова М.В. и др. Биота экосистем Большого Кавказа. М.: Наука, 1990. - 220 с.

27. Брендаков В.Ф., Иохельсон С.Б., Чуркин В.Н. Содержание радия, тория и калия в верхнем слое почв Кавказа // Почвоведение. 1967. - № 1. -С.41-47.

28. Вавилов П.П., Титаева H.A., Маслов В.И., Овченков В.Я. Миграция естественных радиоизотопов в природных биогеоценозах // В кн. Проблемы радиоэкологии и биологического действия малых доз ионизирующей радиации. Сыктывкар, 1976. - С. 46-56.

29. Вадковская И.К., Лукашев К.И. Геохимические основы охраны биосферы. Минск.: Наука и жизнь, 1977. - 74 с.

30. Вайсберг Б.И. Естественная радиоактивность почв лесной зоны и северной лесостепи Среднего Поволжья. Автореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1973.-23 с.

31. Василенко В.Н., Пегоев А.Н, Репье О.С., Фридман Ш.Д., Шаповалова Л.Г. О вертикальной зональности распределения естественных радиоактивных элементов в почвах Восточных Карпат // Труды ин-та экспериментальной метеорологии. 1976. - Вып.- 4. - С. 35-44.

32. Валяшко М.Г. Закономерности формирования месторождения солей. М.: МГУ, 1982. - 22 с.

33. Вернадский В.И. О концентрации радия живыми организмами // Докл. АН СССР, серия А. 1929. -№ 2. - С. 33-34.

34. Вернадский В.И. Избранные сочинения. М.: Из-во АН СССР, 1954.- Т.1.- С. 519-530.

35. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружение. М.: Наука, 1965. - 375 с.

36. Вернадский В.И. Очерки геохимии. М.: Наука, 1983 (7-е издание). - 422 с.

37. Верховская И.Н., Вавилов П.П., Маслов В.И. Миграция естественных радиоактивных элементов в природных условиях и распределение их по биотическим и абиотическим компонентам среды // Изд-во. АН СССР, сер. Биология. 1967. - №2. - С. 279-285.

38. Верховская H.H., Вавилов П.П., Маслов В.И. Распределение и перераспределение урана, радия и тория в природных биогеоценозах // В кн. Радиоэкологические исследования в природных биогеоценоза. М.: Наука, 1972.-С. 124-147.

39. Виноградов А.П. Закономерности распределения химических элементов в земной коре // Геохимия. — 1956. — №.7. С. 1-11.

40. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 238 с.

41. Войткевич Г.В. Радиоактивность в истории Земли. — М.: Наука, 1970.- 167 с.

42. Гвоздецкий H.A. Физическая география Кавказа. М.: Изд-во МГУ, 1954. - Вып. 1. - 207 с.

43. Гедеонов Л.И., Росянов С.Г., Виноградова В.К. О влиянии травянистой растительности на радиоактивную загрязненность почвы // Почвоведение. 1967. - № 10. - С. 124-126.

44. Герасимов И.П. О типах горных стран и вертикальной зональности //Почвоведение. 1987. - № 4. - С. 45-53.

45. Герасимов И.П., Зимина Р.П. Теория структур вертикальной природной поясности как научная основа эколого-географической характерности горных систем. -М.: Наука, 1986. Т. 3. - С. 5-12.

46. Гиль Г.В. Содержание естественных радиоактивных элементов в почвах и почвообразующих породах южной части Коми АССР // В кн. Миграция и биологическое действие естественных радионуклидов в условиях северных биогеоценозов. Сыктывкар, 1980. - С. 58-64.

47. Горбушина Л.В., Зимин Д.Ф., Сердюкова А.С. Радиометрические и ядерногеофизические методы и разведки месторождений полезных ископаемых. М.: Атомиздат, 1970. - 367 с.

48. Гродзинский Д.М. Естественная радиоактивность почв УССР и методы её изучения // В кн. Микроэлементы и естественная радиоактивность почв. Ростов-на дону, 1962. - С. 54-62.

49. Гродзинский Д.М. Естественная радиоактивность почв'и растений. Киев.: Наукова думка, 1965. - 156 с.

50. Груздев Б.И. Накопление растениями урана, радия и тория и распределение этих элементов в системе почва-растение в некоторых природных фитоценозах // Тез. докл. всес.совещ. Микроэлементы и естественная радиоактивность. Петрозаводск, 1965. - 2 с.

51. Груздев Б.И. Метод сопряженного анализа некоторых компонентов биогеоценоза при изучении миграции радиоактивных элементов //Сб. Методы радиоэкологических исследований. М.: Атомиздат, 1971. - С. 5458.

52. Груздев Б.И. Естественные и искусственные радиоактивные элементы в растениях некоторых природных биогеоценозов Северо-Востока Европейской части СССР. Автореф. канд. дис. - 1972. - 27с.

53. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В. Сельскохозяйственная радиобиология. -М.: Колос, 1973.-271 с.

54. Гусев Н.Г. О предельно допустимых уровнях ионизирующих излучений. М.: Медгиз, 1961. - 137 с.

55. Гуськова В.Н. Радиационно-гигиеническая характеристика. М.: Атомиздат, 1972.- 215 с.

56. Давыдов А.И., Асварова Т.А., Кукулиева Э.И. Содержание и миграция валового тория в почвенном покрове Ногайской степи // Сб. отдела биологии Даг. ФАН СССР.- Микроэлементы в ландшафтах Терско-Кумской низменности Дагестана. Махачкала, 1981. - С. 202-205.

57. Давыдов А.И. Об итогах радиоэкологических исследований Большого Кавказа. Тез. докл. научной сессии Даг. ФАН СССР. - Махачкала, 1988.- 2 с.

58. Давыдов А.И. Радиоэкология высокогорных ландшафтов // I Всесоюзный радиобиологический съезд. Пущино. - 1989. - Т.2. - С. 435-436.

59. Действие ионизирующей радиации на биогеоценоз.// Д.А. Криво-луцкий, Ф.А. Тихомиров, Е.А. Федеров, А.Д. Покаржевский, А.И. Таскаев. -М.:Наука, 1988.-240 с.

60. Докучаев В.В. К учению о зонах природы. Горизонтальные и вертикальные почвенные зоны. Соч., АН СССР. - Т.VI. - 1951. - С. 398-414.

61. Дричко В.Ф. Поведение в природной среде тяжелых естественных радионуклидов // Итоги науки и техники. Радиационная биология. 1983. -Т.4. - С. 66-72.

62. Зонн С.В. Горно-лесные почвы Северо-Западного Кавказа. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 334 с.

63. Искра A.A., Бахуров В.Г. Естественные радионуклиды в биосфере. М.: Энергоиздат, 1981. - 124 с.

64. Касимов Н.С, Кошелева Н.Е., Самонова O.A. Подвижные формы тяжелых металлов в почвах лесостепи среднего Поволжья // Почвоведение. -1995.-№6.-С. 705-715.

65. Качинский Н.Г. Механический и микроагрегантный состав почв. Методы его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 192 с.

66. Кеферов К.Н., Фиапшев Б.Х. Природные зоны и поясы Кабардино-Балкарской АССР. Нальчик, 1977. - 71 с.

67. Ковальский В.В., Воротницкая И.Е. Урановые биогеохимические пищевые цепи в условиях Иссык-Кульской котловины // Тр.биогеохим.лаб. ГЕОХИ, 1968. Т. 12. - С. 5-122.

68. Ковалевский A.JT. Основные закономерности формирования химического состава растений. Улан-Удэ.: Бурятское книжное изд-во, 1966. -С. 6-28.

69. Ковалевский В.В., Воротницкая И.Е., Лекарев B.C., Никитина Е.В. Урановые биогеохимические провинции Иссык-Кульской котловины // Сб. Теоретические и практические аспекты действий малых доз ионизирующей радиации. Сыктывкар, 1973. - С. 16-23

70. Ковалевский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука,1974.299 с.

71. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова. М.: Наука, 1985.263 с.

72. Коготыжев A.A. Краткая физико-географическая характеристика Кабардино-Балкарии. Автореф. канд. дис. - Нальчик, 1972. - 26 с.

73. Кос Ю.И. Демишев К.С. Растительный мир Кабарды. Нальчик, 1951.-148 с.

74. Кос Ю.И. Растительность Кабардино-Балкарии и её хозяйственное использование. Нальчик, 1951. - 198с.

75. Крупеников И.А. Новый подход к характеристике почвенного покрова //Почвоведение. 1974. - №3. - С. 125-126.

76. Кузнецов A.B. Естественные радионуклиды в системе почва-удобрение-растение // В кн. Влияние интенсивной механизации с/х на накопление естественных радионуклидов в почве и продукции растениеводства. -М., 1986.-С. 23-27.

77. Куликов Н.В, Молчанова И.В., Чеботина М.Я., Караваева E.H. Влияние растительных экстрактов на подвижность радионуклидов в почве в зависимости от условий увлажнения // Экология. 1977. — № 2. — С. 37-42.

78. Куликов Н.В., Молчанова И.В., Караваева E.H. Радиоэкология почвенно-растительного покрова. Свердловск., 1990. - 172 с.

79. Лакин. Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1980. - 293 с.

80. Лекарев B.C. Урановые биогеохимические пищевые цепи в условиях различного содержания урана во внешней среде. Автореф. канд. дис. -М.: 1968.-34 с.

81. Леонтьев Г.С., Таранова Л.С. Очерки по физической географии Северо-Осетинской АССР. Орджоникидзе., 1950. - 64 с.

82. Макаров М.И., Волков A.Ei., Малышева Т.Н., Онипченко В.Г. Фосфор, азот, углерод в почвах субальпийского и альпийского поясов Тебер-динского заповедника // Почвоведение. 2001. - № 1. — С. 62-71.

83. Маслюгин К.И., Дубошина С.Н. Почвы Кабардинской АССР. -Нальчик., 1952. 138 с .

84. Назаров А.Г. Геохимия высокогорных ландшафтов. — М.: Наука, 1974.-198 с.

85. Наумов Г.В. К вопросу о карбонатной форме переноса урана в гидротермальных растворах // Геохимия. 1959. - № 1. - С. 6-20.

86. Нахуцришвили Г.Ш., Гамцелидзе З.Г. Жизнь растений в экстремальных условиях высокогорий (на примере Центрального Кавказа). Л.: Наука, 1984.- 123 с.

87. Никонов А.Н. Радиоактивность земной коры //Радиометрические методы поисков и разведки, урановых руд. М.: Техиздат, 1957. - С. 112114.

88. Орлов А .Я. Темнохвойные леса Северного Кавказа. — М: Изд-во АН СССР, 1951.-305 с.

89. Перцов Л.А. Ионизирующее излучение биосферы. М.: Атомиз-дат, 1973.-285 с.

90. Попов Д.К., Поникарова Т.М., Поникаров В.И. Методика по определению валового урана и тория, радия, полония в пробах почвы радиохимическим методом. Ленинград., 1977. - 4 с.

91. Почвоведение //под. ред. Кауричева И.С.- М.: Колос, 1975. 496 с.

92. Прасолов Л.И. Горно-лесные почвы Кавказа //Труды Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. М., 1947. - Т. 25. - С. 5-28.

93. Пристер B.C. Поведение урана в биологической цепочке. — М.: Атомиздат, 1969.- 23 с.

94. Рыжов И.М., Шамшин A.A. Оценка сопряженности критических переходов в почвенном и растительном покрове в системе высотной поясности // Почвоведение. 2001. - № 5. с. 522-532.

95. Рихванов Л.П. Радиоактивные элементы в геосферных оболочках // Радиактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы II Международной конференции. Томск.: Изд-во ТГТУ, 2004. - С. 498-505.

96. Ромашкевич А.И. Пути формирования горных почв в разных типах высотной поясности // Почвоведение. 1995. - № 6. - С. 668-680.

97. Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы II международной конференции. - Томск.: Изд-во ТПУ, 2004. - 771 с.

98. Рубилин Е.В. Почвы предгорий и предгорных равнин Северной Осетии. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - 222 с.

99. Рубцов Д.М. Исследования почв отдельных биогеоценозов с повышенным содержанием естественных радиоактивных элементов // Сб. Методы радиоэкологических исследований. М.: Атомиздат, 1971. —С. 32-39.

100. Рубцов Д.М. Распределение урана и радия в горных подзолистых почвах редколесья//Сб. Радиоэкологические исследования в природных биогеоценозах. М.: Наука, 1972. — С. 24-31.

101. Рубцов Д.М. Гумус и естественные радиоактивные элементы в горных почвах Коми АССР. Л.: Наука, 1974. - 73 с.

102. Сауков A.A. Радиоактивные элементы Земли. М.: -Атомиздат, 1961.-159с.

103. Сельскохозяйственная радиоэкология. М.: Экология, 1991. - С.3.50.

104. Султанбаев A.C. Содержание естественного урана в почве и вынос его урожаем растений // Труды Киргизского НИИ земледелия. 1974. -Вып. XII.- С. 197-207.

105. Титаева H.A., Таскаев А.И. Миграция Тяжелых естественных радионуклидов в условиях гумидной зоны. Л.: Наука, 1973. - 232 с.

106. Титаева H.A., Таскаев А.И., Овченков В.Я., Алексахин P.M., Шуктумова И.И. Содержание и особенности поступления изотопов урана, радия и тория в растениях, произрастающих в различных радиоэкологических условиях // Экология. 1978. - № 4. - С. 37-44.

107. Турчин В.Ф. Калий. Агрохимия элементов питания растений // В кн. Справочник по минеральным удобрениям. М., 1960. - С. 67-74.

108. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере: Миграция и биологическое действие на популяции и биогеоценозы /P.M. Алексахин, Н.П. Архипов, P.M. Бархударов и др. М.: Наука, 1990. - 368 с.

109. Фиапшев Б.Х.Генетические особенности горно-луговЫх чернозе-мовидных почв Центральной части Северного Кавказа // Почвоведение. -1977.-№3.-С. 24-33.

110. Физическая география Дагестана. М.: Школа, 1996. - 382 с.30 р.

111. Фридланд В.М. Проблемы географии, генезиса и классификации почв. М.: Наука, 1986. - 243 с.

112. Хультквист Б. Ионизирующее излучение естественных источников. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1959. - 240 с.

113. Черкасов Е.Ф.Кирилов В.Ф. Радиационная гигиена. М.: Медицина, 1974.-163 с.

114. Шуктумова И.И., Титаева H.A., Таскаев А.И., Алексахин P.M. Поведение урана, тория и радия в почвах горной тундры // Почвоведение. -1983.-№8.-С. 49-53.

115. Щербина В.В. Поведение урана и тория в условиях сульфатно-карбонатной среды гипергенеза // Геохимия. 1957. - № 6. - С. 493-508.

116. Щербина В.В., Абакиров Ш.А. О формах переноса тория в гидротермальных растворах // Геохимия. 1967. - № 2. - С. 239-241.

117. Эйзенбад М. Радиоактивность внешней среды. М.: Атомиздат, 1967.- 421с.

118. Юдинцева Е.В., Иванов Ю.А Поступление урана и тория в растительность естественных лугов // В кн. Влияние интенсивной механизации с/х на накопление естественных радионуклидов в почве и продукции растениеводства. М., 1986. - С. 37-43.

119. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда./Под ред. А.П.Александрова, 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 312 с.

120. Яковлева М.Н. О влиянии возраста различных органов растений на распределение в них урана //Сб. Вопросы прикладной радиогеологии. -М.: Атомиздат, 1963. С. 271-277.

121. Ястребов М.Т. Естественная радиоактивность зональных почв европейской части СССР // Докл. АН СССР, 1958. Т.19. - № 3. - С. 586589.

122. Ястребов М.Т. Уран и торий в некоторых почвах, растениях и водах Тамбовской низменности // Тез. докл. всесоюз. конф. по с/х радиологии. 1979.- 2 с.

123. Яшвили H.H., Макеева В.М. Горно-луговые и бурые почвы Сва-нетии // Почвоведение. 1987. - № 4. - С. 17-28.

124. Allegre C.V., Dupre В., Lewin Е.Т. -4. p. 219-227.

125. Cannon H.L., Kleinhampl F.J.,1956. Botanical methods of prospecting for uranium: U.S. Geological Survey, Prof. Paper 300. p. 681-686.

126. Fissene J.M., Welford G.A., Perry P., Baird R., Keller H.W. Distribu-tial 238U, 234U, 226Ra, 210Po in soil // Environ. Jnt, 1978. 1. - №5. - p. 45-51.

127. Fisenbud M., Gesellt. Enviromtntal Radiactivity from Natural,-Industrial and Military Sources.- San. Diego- London- Boston- New-York- TokyoToronto.- Academic Press, 1997. 639 p.

128. Hamilton E.J. Terrestrial radiation on overview // Radiat Phys and Chem, 1989.-34.- №2.-p. 195-212.

129. Hand book of Geochemistry.- Vol 11.- 5.- Elements La (57) to U (92).- Springer-Verlag.- Berlin Heidelberg - New-York. - 1974.

130. Lakshmanan A.R., Rao Krishna T., Ayengor B. Movement and distribution of uranium in the plants from soil and water // 7 JARP Conf. Radiat. Environ. Life and Earth Sci, Baroda, 1980. Program and Synops, Bombay, 1980.

131. Massingill G.L. Uranium indicator plants of the Colorado Hlateau. New Mexico. Geology Science and Service. Volume 1. - Number 4, 1979. - p. 49-52.

132. Megumi Hazuko, Mamuro Tetsuo Concentration of uranium series nuclides in soil particles in relation to cheir size. Annu, Rept. Radiat. - Centre Osaka Prefect, 1975. - p. 16.

133. Rosholt J.N. Uranium-Trend Dating of Quaternary Sediments//Open File Report 80-1087, h.57,U.S.Gtological Survee, 1980.

134. Shepard R.A., Gude A.J. Distribution uranium in soil // U.S. Science, 1968.- p. 45.

Информация о работе

Асварова, Татьяна Азимовна
кандидата биологических наук
Махачкала, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Экологические закономерности распределения и миграции урана и тория в почвенно-растительном покрове Большого Кавказа - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы