Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Радиоэкологическое обоснование долгосрочного прогнозирования радиационной обстановки на сельскохозяйственных угодьях в случае крупных ядерных аварий

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Иванов, Юрий Александрович

Содержание 2

Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов.

Введение.8

Раздел 1 Состояние проблемы.22

Раздел 2 Результаты собственных исследований.33

Глава 2 Программа, объекты, методы исследований.33

2.1 Программа исследований.33

2.2 Организация исследований.35

2.3 Условия и методы проведения исследований.37

2.3.1 Почвенно-климатические условия региона исследований.37

2.3.2 Критерии выбора объектов исследований.38

2.3.3 Описание объектов исследований.39ных экспериментах.41

2.3.4 Методы проведения модельных исследований.43

2.3.5 Методы проведения натурных исследований.45

2.3.6 Методы последовательной экстракции почв.46

2.3.7 Методы определения физико-химических свойств почв.

2.3.8 Методы математической обработки результатов и расчета прогнозных оценок.49

Глава 3 Радиоактивное загрязнение территории и роль процессов перераспределения радионуклидов в почвенно-растительном покрове в формировании критических звеньев и цепей их миграции. 51

3.1 Характеристики выпадений выброса ЧАЭС и их поведение в почвенно-растительном покрове. 51

3.1.1 Радиоактивное загрязнение и распределение радионуклидов в почвенно-растительном покрове в первый период после выброса. 52

3.1.2 Особенности перераспределения радионуклидов в ландшафтах в первый период после выброса. 59

3.2 Полуприродные экосистемы как критическое звено формирования дозовых нагрузок в результате аварийного выброса ЧАЭС. 65

3.2.1 Луга как как источник внешнего облучения населения в первый период после аварии. 65

3 .2.2 Луга как источник внутреннего облучения населения. 71

3.3 Специфика поведения радионуклидов в почвенно растительном покрове агроэкосистем. 90

3.3.1 Особенности агрофитоценозов как среды миграции радионуклидов. 90

3.3.2 Влияние свойств почв на переход радионуклидов в растения. 93

3.3.3 Влияние биологических особенностей растений на поступление в них радионуклидов. 96

3.3.4 Некорневое загрязнение растений агрофитоценозов. 97

3.4 Влияние гетерогенности почвенного покрова и неоднородности загрязнения территории на формирование цепей миграции радионуклидов.106

3.4.1 Оценка влияния почвенных условий и неоднородности загрязнения территории на формирование дозовых нагрузок на население на примере хозяйств административного района.106

Введение Диссертация по биологии, на тему "Радиоэкологическое обоснование долгосрочного прогнозирования радиационной обстановки на сельскохозяйственных угодьях в случае крупных ядерных аварий"

Актуальность проблемы. Интенсивность включения искусственных радионуклидов в звенья биогеохимических цепей миграции в наземных экосистемах определяется совокупностью факторов, в том числе спецификой свойств миграционной среды (компоненты природных, полуприродных и аг-роэкосистем) и характеристиками мигрантов, то есть физико-химическими свойствами конкретных радионуклидов как радиоизотопов химических элементов и особенностями исходных физико-химических форм радиоактивных выпадений.

В течение нескольких последних десятилетий были проведены фундаментальные исследования миграции искусственных радионуклидов, инжектированных в биосферу из различных источников (глобальные выпадения вследствие испытаний ядерного оружия; выпадения вследствие крупных радиационных аварий в Уиндскейле и на Южном Урале; многочисленные исследования с использованием радионуклидов в исходной водорастворимой форме). Изучены и проанализированы основные закономерности миграции искусственных радионуклидов в природных и полуприродных луговых экосистемах (Russell R, 1960; Milbourn G.M., Taylor R.,1965; Squire H.M.,1966; Корнеев Н А.,1973; Фирсакова C.K.,1974 и др.) и агроэкосистемах (Клеч-ковский В.М.,1956; Гулякин И.В., Юдинцева Е.В., 1962, 1968; Алексахин P.M., 1963; Fredriksson,1965; Пристер Б.С., 1972, 1988; Федоров Е.В., Романов Г.Н.,1969, 1972; Архипов Н А.,1969, 1994; Расселл Р.,1971 и др.). Существенное внимание было уделено проблеме поведения радионуклидов в почве как исходном звене миграции в биогеохимических цепях (Клечковский В.М., 1958; Тимофеев-Ресовский Н.В.,1966; Поляков Ю.А.,1970; Павлоцкая Ф.И., 1974; Прохоров В.М.,1981; Cremers A. et al, 1988 и др.).

Инжектирование в биосферу огромного количества продуктов деления и трансурановых элементов в результате аварийного выброса Чернобыльской

АЭС и радиоактивное загрязнение территории Украины, Беларуси, России и многих европейских стран, специфика радиоактивного загрязнения территории и формирования поставарийной радиологической ситуации на загрязненных территориях вызвали необходимость проведения дополнительных крупномасштабных исследований.

По состоянию на 01.01.1995 г. общая плошадь Беларуси, России и Украины с загрязнением радиоцезием более 37 кБк-м2 составляет -145 тыс.км2 (в том числе в Украине - 41.84 тыс. км2). На этих территориях проживает: в Беларуси- 2.2 миллиона человек, в Украине- 2.4 миллиона человек, в России -2.6 миллиона человек (Десятилетие ., 1996). В Украине в результате аварии было загрязнено свыше 8.4 млн. га сельхозугодий. В шести наиболее пострадавших областях (Волынской, Житомирской, Киевской, Ровенской, Черниговской и Черкасской) доля угодий с плотностью загрязнения 137Cs в пределах 3.7-37 кБк-м"2 составила от 52.3% в Ровенской до 95.5% в Черниговской области; от 37 до 185 кБк-м"2 - от 3.7% в Черниговской до 44 % в Ровенской области; доля угодий с плотностью загрязнения 137Cs от 185 до 555 кБк-м"2 не превышает 4 процентов. В Ровенской и Волынской областях соответственно 18.3 и 4.2% территорий представлены торфяниками с плотностью загрязнения от 37 до 555 кБк-м"2 (Национальный доклад ., 1996).

Специфической особенностью поставарийной ситуации, сложившейся на загрязненной территории, является высокая степень гетерогенности характеристик мигрантов (радиоактивных веществ, выброшенных из аварийного блока), миграционной среды и пространственного распределения выброшенных радионуклидов на загрязненной территории.

Радиоактивное загрязнение территории Украины в результате аварийного выброса ЧАЭС в связи со сложной динамикой выброса и метеоусловий характеризуется высокой степенью неоднородности по радионуклидному со-| ставу, физико-химическим формам радиоактивных выпадений и плотности загрязнения (выраженная пятнистость загрязнения территории). Существенная часть территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению, представлена Украинско-Белорусским полесьем, характеризующимся высокой контрастностью ландшафтно-геохимических условий, выраженной пестротой почвенно-растительного покрова. Специфика почвенного покрова загрязненной территории полесья предопределяет оптимальные условия для миграции в почвах 137Cs (Марей А.Н. и др., 1974).

В различных радиологических ситуациях, связанных с включением радионуклидов в сельскохозяйственную сферу, аккумуляция радионуклидов растениями из почвы определяет исходные масштабы включения радионуклидов в пищевые цепи в системе "радиоактивные выпадения - почва - сельскохозяйственные растения - сельскохозяйственные животные - человек". С этим связано исключительно важное значение звена "почва - растение" в общем цикле круговорота радионуклидов в наземной среде в целом и в агропромышленной сфере, в частности. Поглощение радиоактивных веществ растениями из почвы в первую очередь зависит от свойств последней. Почва является одним из важнейших сельскохозяйственных объектов, которые подвергаются интенсивному воздействию со стороны человека при сельскохозяйственном использовании - механической обработке, обводнительной или осушительной мелиорации, внесению удобрений и мелиорантов и т.д. (Иванов Ю.А. и др.,1991).

В связи с этим исключительно важное значение для правильного понимания и оценки интенсивности миграционных потоков радионуклидов в почве и звеньях биологических цепей в природных и полуприродных экосистемах и агроэкосистемах имеют изучение физико-химической трансформации радиоактивных выпадений в почве, интенсивности перераспределения радионуклидов в почвенном профиле на различных следах выброса, оценка значимости гетерогенности характеристик мигрантов, миграционной среды и пространственной неоднородности распределения радионуклидов выброса на загрязненной территории. Результаты таких исследований необходимы при выборе приоритетных и наиболее эффективных контрмер для ограничения переноса радионуклидов в организм человека с продукцией сельскохозяйственного производства, а также имеют непреходящее значение для параметризации и верификации моделей переноса радионуклидов в компонентах экосистем, без использования которых вряд ли можно обойтись при долговременном прогнозировании переноса радионуклидов в биологических цепях, при разработке и внедрении систем поддержки принятия решений на различных уровнях в случае крупных ядерных аварий.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось выявление и анализ основных закономерностей поведения биологически значимых радионуклидов выброса ЧАЭС (137Cs, 90Sr и 239'240Pu) в почвах территории Украины, подвергшейся радиоактивному загрязнению, оценка значимости специфичных черт поставарийной ситуации (гетерогенность почвенного покрова и характеристик радиоактивного загрязнения территории, множественность форм радиоактивных выпадений, выраженная пятнистость радиоактивного загрязнения территории) в интенсивности включения радионуклидов в биогеохимические цепи миграции и специфике формирования дозовых нагрузок, долгосрочный прогноз перераспределения радионуклидов выброса в компонентах почвенно-растительного покрова.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

• Изучение и анализ основных закономерностей трансформации исходных физико-химических форм выпадений выброса ЧАЭС в почвах и динамики мобильности радионуклидов в зависимости от характеристик выпадений и природно-климатических условий.

• Изучение и анализ основных закономерностей, и оценка параметров вертикального переноса биологически значимых радионуклидов выброса ЧАЭС в почвах Полесья, оценка значимости форм выпадений выброса и роли почвенно-климатических условий в интенсивности вертикального переноса радионуклидов в почвах.

• Оценка влияния гетерогенности почвенных условий и характеристик радиоактивного загрязнения территории на динамику перераспределения радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова и формирование дозовых нагрузок.

• Проведение анализа и модификации наиболее часто используемых моделей переноса радионуклидов в почвах с точки зрения адекватности получаемых с их использованием оценок в условиях радиоактивного загрязнения территории после аварии на ЧАЭС.

• Сравнительная оценка различных типов экосистем (полуприродные луговые экосистемы, агроэкосистемы) с точки зрения интенсивности трансформации исходных форм выпадений выброса ЧАЭС в почвах и включения радионуклидов в цепи миграции.

• Прогноз мобильности радионуклидов и ее значимости в формировании дозовых нагрузок по различным путям воздействия на различных следах выброса.

• Сравнительная оценка влияния природных факторов и особенностей чернобыльских выпадений на динамику перераспределения радионуклидов в компонентах природных и искусственных фитоценозов.

Этапы выполнения работы. 6 связи с рядом указанных выше специфических особенностей формирования поставарийной радиологической ситуации на загрязненной территории, которые не проявлялись при более ранних крупных радиационных авариях (Windscale, Кыштым, Three-Mile-Island), был проведен цикл экспериментальных исследований по выявлению и оценке роли природных и антропогенных факторов в формировании динамики перераспределения радионуклидов выброса в компонентах почвеннорастительного покрова природных и искусственных фитоценозов (наблюдения in situ и лабораторные модельные эксперименты).

На первом этапе (1986-1991 гг.) работы проводились в соответствии с планами НИР ВНИИСХР, УФ ВНИИСХР и программой работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. На этом этапе оценены основные характеристики радиоактивного загрязнения территории Полесья, выявлены основные факторы, определяющие критичность луговых фитоценозов как источника формирования дозовых нагрузок на человека, оценены пераметры вертикального переноса радиологически значимых радионуклидов выброса ЧАЭС в типичных почвах Полесья.

На втором этапе работы (1991-1994 гг.) работы проводились в соответствии с планами НИР УкрНИИСХР (NN Гос.регистрации UA 01000198Р, UA 01000199Р) в рамках Республиканской программы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в сфере сельскохозяйственного производства, а также в рамках Генерального соглашения КЕС-СНГ о научном сотрудничестве в области ликвидации последствий аварии на ЧАЭС с научными организациями других стран, в частности, АЕА Technology и NRPB (Великобритания), Университетом Барселоны (Испания), Католическим Университетом Левена и Ядерным Центром SCK-CEN (Бельгия), Итальянским Агентством по охране окружающей среды и ядерной безопасности (ANPA-DISP) и др. (проекты ЕСР-2, ЕСР-5, JSP-1). На этом этапе определены наиболее значимые факторы, определяющие динамику мобильности радионуклидов в почвах, оценена роль гетерогенности характеристик почвенного покрова и радиоактивного загрязнения территории в формировании интенсивности переноса радионуклидов в звеньях биологических цепей и, соответственно, в формировании дозовых нагрузок на население, обоснованы возможные пути модификации наиболее распространенных моделей переноса радионуклидов в почвах.

На третьем этапе работы (1994-1996 гг.) в результате проведения работ в соответствии с планами НИР УкрНИИСХР (NN Гос.регистрации

0195U028292, 0195U025998) в рамках Республиканской программы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в сфере сельскохозяйственного производства модифицирована и параметризирована модель переноса радионуклидов в профиле почв с учетом различных физико-химических форм выпадений и их трансформации в почвах. Рассчитаны прогнозные оценки перераспределения радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова, оценена роль пространственной гетерогенности радиоактивного загрязнения территории и почвенных условий в формировании загрязнения сельскохозяйственной продукции в пределах административного района. Проведена сравнительная оценка значимости влияния природных факторов и особенностей чернобыльских выпадений на динамику перераспределения радионуклидов в компонентах природных и искусственных фитоценозов.

Научная новизна результатов исследований. Выполненный комплекс экспериментальных и теоретических исследований позволил впервые провести систематизацию, выявить и количественно оценить основные факторы, определяющие интенсивность включения и переноса радионуклидов выброса ЧАЭС в звеньях цепей миграции в природных, полуприродных фитоценозах и агрофитоценозах, а именно:

• преобладающее влияние характеристик миграционной среды на "конденсационных" следах на динамику включения радионуклидов в биогеохимические цепи миграции и существенная роль свойств мигрантов (выпадений в форме топливных частиц) на "топливных" следах выброса;

• существенно более высокую интенсивность включения и переноса радионуклидов в звеньях цепей миграции в природных фитоценозах по сравнению с агрофитоценозами;

• выраженность совокупного влияния неоднородности природных факторов и гетерогенности пространственной структуры радиоактивного загрязнения территории на интенсивность переноса радионуклидов в биологических цепях и формирование дозовых нагрузок на население.

Выявлены и впервые количественно оценены основные факторы, определяющие критичность природных и полуприродных луговых фитоценозов с точки зрения формирования дозовых нагрузок на население по различным путям воздействия.

Впервые выявлены и количественно оценены основные факторы, определяющие интенсивность вертикального переноса в почвах Полесья радиоло-гически значимых радионуклидов, инжектированных в окружающую среду из аварийного блока ЧАЭС в различных физико-химических формах, предложена классификация почв Украинского полесья по интенсивности вертикального переноса в них 137Cs.

Впервые оценены временные интервалы проявления специфичности поведения в компонентах фитоценозов радионуклидов топливной компоненты выпадений и факторы, ее определяющие.

Оценены периоды полуочищения различных компонентов почвенно-растительного покрова природных и искусственных фитоценозов. Показано, что интенсивность естественной самодезакгивации минеральных почв от 137Cs в основном определяется интенсивностью физического распада радионуклида.

На основании экспериментальных результатов предложены подходы к оценке и прогнозу радиационной ситуации на сельскохозяйственных угодьях в результате крупной ядерной аварии. Предложена модифицированная модель переноса радионуклидов в почвенном профиле с учетом основных процессов их перераспределения и динамики трансформации выпадений, позволившая сделать долгосрочные прогнозные оценки поведения биологически значимых радионуклидов выброса в почвенно-растительном покрове загрязненной территории, легшие в основу дальнейших исследований по радиоэкологии и сельскохозяйственной радиологии.

Теоретическая и практическая значимость работы. Подходы и принципы долгосрочного прогнозирования радиационной обстановки на сельскохозяйственных угодьях в случае крупных ядерных аварий, концептуально сформулированные на основе экспериментальных и теоретических исследований, выявленные закономерности переноса радионуклидов в звеньях биогеохимических цепей миграции вносят крупный вклад в развитие таких научных направлений, как фундаментальная и прикладная радиоэкология, сельскохозяйственная радиология, почвенная химия радионуклидов, радиационная фитоценология и другие.

Экспериментально установлены различия в количественных закономерностях и механизмах переноса радионуклидов в звеньях биогеохимических цепей миграции, обусловленные спецификой функционирования природных и искусственных фитоценозов и физико-химическими характеристиками радиоактивных выпадений.

Выявленная на основе анализа экспериментальных данных выраженность совокупного влияния неоднородности природных факторов (пестроты почвенного покрова), гетерогенности пространственной структуры радиоактивного загрязнения территории и специфики производства сельскохозяйственной продукции на интенсивность переноса радионуклидов в биологических цепях и формирование дозовых нагрузок на население позволяет целенаправленно планировать тактические и стратегические мероприятия по комплексной реабилитации загрязненных территорий.

Предложенная модель переноса радионуклидов в почве с учетом свойств почв, основных процессов перераспределения радионуклидов в профиле и динамики трансформации выпадений, позволяя делать долгосрочные прогнозные оценки содержания мобильных форм радионуклидов в различных горизонтах почвенного профиля, является базой для разработки модели, I описывающей динамику мобильности (миграционной подвижности и биолоI гической доступности) радионуклидов в почвенно-растительном покрове фи-тоценозов.

Выявленные закономерности, а также долгосрочные научно обоснованные прогнозные оценки перераспределения радионуклидов выброса ЧАЭС в компонентах почвенно-раСтительного покрова позволяют проводить целенаправленное планирование и применение контрмер, в том числе при ведении сельскохозяйственного производства на загрязненной территории, планировании мероприятий по реабилитации территорий, загрязненных в результате крупных радиационных аварий, учитывать степень выраженности природных и антропогенных факторов при проведении экологической экспертизы размещения объектов ядерного топливного цикла.

Результаты работы использованы при подготовке Национального доклада Украины, представленного в 1996 г. в МАГАТЭ, при разработке "Концепции зоны безусловного отселения в Киевской и Житомирской областях".

Полученные в условиях натурных исследований и модельных экспериментов количественные характеристики интенсивности перераспределения биологически значимых радионуклидов изотопы плутония) в компонентах почвенно-растительного покрова природных и полуприродных фитоценозов и агрофитоценозов создают научно-экспериментальную основу для расчета долгосрочных прогнозных оценок параметров радиационной обстановки на сельскохозяйственных угодьях в случае крупных ядерных аварий. Реализация ряда положений и выводов, полученных при выполнении [исследований, внесла существенный вклад в решение крупной народнохозяйственной задачи - ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в сфере I сельскохозяйственного производства.

Результаты цикла исследований по миграции радионуклидов выброса в [компонентах почвенно-растительного покрова луговых фитоценозов, проведенных в 1988 г. в Ровенской области Украины, вкупе с данными других организаций ("Укрсельхозхимия", УНИВИ ЮО ВАСХНИЛ, Госкомгидромет УССР) позволили рекомендовать директивным органам бывшего СССР уменьшить нижнюю границу плотности загрязнения 137Cs территории для проведения контрмер с 185 кБк-м"2 (5 Ки-км"2) до 37 кБк-м"2 (1 Ки-км"2).

Результаты исследований нашли свое отражение в ряде методических указаний и рекомендаций, в том числе, "Экспресс-методика оценки плотности загрязнения сельскохозяйственных угодий колхозов и совхозов радиоактивными изотопами цезия" (1989), "Временные рекомендации по использованию на удобрение торфа и золы, заготовленных на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, на 1990-1991" (1990), "Памятка (рекомендации) руководителям хозяйств по производству молока в личных подсобных хозяйствах в условиях радиоактивного загрязнения территории" (1990), "Производство чистой сельскохозяйственной продукции в условиях радиоактивного загрязнения территории в 1990 году" (1990), "Рекомендации по ведению сельского и лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории Украины в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991-1995 годы" (1991), "Рекомендацп по ведению сшьського i шсового господарства в умовах радюактивного забруднення територп Ук-ршни в результат! аварй на Чорнобильськш АБС на перюд 1994-1995 роки" (1994), "Рекомендацп по ведению сшьського господарства в умовах радюактивного забруднення територп Украши в результат! аварп на Чорнобильськш АЕС на перюд 1996-1998 pp." (1996) и др.Издание и внедрение в практику указанных рекомендаций позволило существенно снизить уровень радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции, производимой на территории, подвергшейся загрязнению в результате аварийного выброса ЧАЭС.

Фундаментальные данные и положения используются в процессе обучения студентов Украинского радиологического учебного центра (курс

Химия радионуклидов в окружающей среде") и при подготовке практических работников радиологических служб Минсельхозпрода Украины.

На защиту выносятся следующие основные положения, являющиеся следствием выполнения комплекса экспериментальных и теоретических исследований:

1. Результаты анализа выявленных закономерностей и механизмов поведения биологически значимых радионуклидов выброса ЧАЭС (137Cs, 90Sr и 239,240Pu) в компонентах почвенно-растительного покрова природных и искусственных фитоценозов на территории Украины, подвергшейся радиоактивному загрязнению, позволившие оценить основные группы факторов, определяющих динамику радиационной обстановки, а именно, высокую степень гетерогенности характеристик мигрантов, миграционной среды и пространственного распределения выброшенных радионуклидов на загрязненной территории.

2. Результаты оценки выраженности совокупного влияния природных и антропогенных факторов и специфических черт поставарийной ситуации на интенсивность включения радионуклидов в биогеохимические цепи миграции и формирование дозовых нагрузок на население, определящегося гетерогенностью почвенного покрова, пространственной неоднородностью радиоактивного загрязнения территории, множественностью форм радиоактивных выпадений и свойств радионуклидов.

3. Количественная оценка основных групп факторов, определяющих критичность природных и полуприродных луговых фитоценозов с точки зрения формирования дозовых нагрузок на население за счет внешнего и внутреннего облучения - этапы развития поставарийной ситуации, виды производственной деятельности, почвенно-климатические условия территории.

4. Характер и оценка временных интервалов проявления специфичности поведения в компонентах фитоценозов радионуклидов топливной компоненты выпадений, выражающийся в принципиально иной динамике мобильности радионуклидов по сравнению с конденсационной компонентой выпадений, а также оценка факторов, определяющих указанную специфичность.

5. Модифицированная модель переноса радионуклидов в почвенном профиле с учетом свойств почв, основных процессов перераспределения радионуклидов в профиле и динамики трансформации выпадений, позволившая сделать долгосрочные научно обоснованные прогнозные оценки перераспределения радионуклидов выброса ЧАЭС в компонентах почвенно-растительного покрова загрязненной территории.

6. Прогноз мобильности радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова природных и искусственных фитоценозов и ее значимости в формировании дозовых нагрузок по различным путям воздействия на различных следах выброса, являющийся научной основой для планирования мероприятий по реабилитации загрязненных территорий.

Апробация работы. Основные положения работы и результаты исследований доложены на: Всесоюзных конференциях по ЛПА на ЧАЭС (Обнинск, 1987, 1988), I Всесоюзном радиобиологическом съезде (Москва, 1989), Всесоюзных совещаниях "Принципы и методы ландшафтно-геохимических исследований миграции радионуклидов" (Суздаль, 1989; Гомель, 1990), II Всесоюзном научно-техническом совещании по итогам ЛПА на ЧАЭС (Черюбыль, 1990), 3-й Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (Обнинск, 1990), Всесоюзной конференции "Радиоэкологические и экономико-правовые аспекты землепользования после аварии на Чернобыльской АЭС" (Киев, 1991), семинаре советского отделения Международного союза радиоэкологов "Радиоэкология и контрмеры" (Киев, 1991), Всесоюзной конференции "Проблемы ЛПА на ЧАЭС в агропромышленном производстве - пять лет спустя, итоги, проблемы, перспективы" (Обнинск, 1991), семинарах ЯО "Экология АЭС" (Одесса, 1991,1993), Всесоюзной конференции "Радиобиологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС" (Минск, 1991), совещании МАГАТЭ "The Radiobiological impact of hot beta-particles from the Chernobyl fallout - Risk assessment" (Киев, 1991), Международном симпозиуме "Chemical Speciation - Hot Particles" (Znojmo, 1992), XV Менделеевском съезде (Минск,1993), Радиобиологическом съезде (Киев, 1993), 2-й Международной конференции "Радиобиологические последствия аварий на атомных электростанциях" (Москва, 1994), IV и V Международных конференции по итогам ЛПА на ЧАЭС (Зеленый Мыс, 1994,1996), VI научно-технической конференции Международного ЯО "International cooperation for nuclear development" (Киев, 1995), I Международной научно-практической конференции "Устойчивое развитие: загрязнение окружающей среды и экологическая безопасность" (Днепропетровск, 1995), I Международной конференции "Радиологические последствия Чернобыльской аварии" (Минск, 1996), Конференции МАГАТЭ "One Decade after Chernobyl". Summing up the consequences of the Accident" (Вена, 1996), а также на научных и научно-практических семинарах и занятиях в Украинском радиологическом учебном центре, Курсах повышения квалификации по сельскохозяйственной радиологии (г. Киев), Университете и Политехническом университете Барселоны (Испания) и т.д. - более 20 сообщений за 1988-1996 гг.

Основные результаты исследований, выносимые на защиту, отражены в более, чем 100 публикациях в виде глав коллективных монографий, научных статей, тезисов докладов и рекомендаций.

Автор выражает свою признательность и благодарность сотрудникам УкрНИИСХР кандидату физико-математических наук В.А. Кашпарову и кандидату технических наук Ю.В. Хомутинину, а также кандидату физико-математических наук С В. Фесенко (ВНИИСХРАЭ) за помощь и поддержку в работе над диссертацией.

Особую признательность и глубокую благодарность автор выражает доктору биологических наук, профессору, академику УААН Борису Самуиловичу Пристеру за поддержку и консультации в ходе выполнения работы.

РАЗДЕЛ 2 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

Выявление и оценка основных факторов, определяющих динамику радиационной обстановки на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате ядерной аварии, должны базироваться на анализе и учете основных путей формирования дозовых нагрузок на население, проживающее на загрязненной территории.

Пути формирования дозовых нагрузок на население в результате аварийного выброса ЧАЭС, а также спектр основных дозообразующих радионуклидов существенно менялись в течение различных фаз в аварийный и поставарийный период.

Согласно И.А.Лихтареву и др.(1992) выделено 4 основных временных интервала (фазы) в развитии аварийной ситуации после выброса ЧАЭС. \. Первая фаза - формирование радиоактивного облака и начало формирования радиоактивного следа.

2. Вторая (йодная) фаза - формирование практически всей дозы облучения щитовидной железы от радиоизотопов иода (продолжительность 1-2 месяца).

3. Третья фаза - фаза сформировавшегося радиоактивного следа с переменной во времени и пространстве мощностью экспозиционной дозы (МЭД) внешнего гамма-облучения. Продолжительность - 2-3 года. Основные до-зообразующие радионуклиды (в основном, короткоживущие) - 140Ва, 141Се, 103 106Ru, 95Zr, 95mNb и др.).В течение этого периода формируется 50 и более процентов дозы за счет гамма-излучающих радионуклидов следа, а также-реализуется основная часть дозы внутреннего облучения от инкорпорированных радиоизотопов цезия, поступивших перорально.

4. Четвертая фаза - фаза долгоживущих осколочных радионуклидов, связанная с периодом полуочищения окружающей среды от осколочных радионуклидов. Продолжительность фазы - от нескольких до десятков и со

I 23 тен лет. Для Чернобыльской аварии это "цезиевая" фаза, поскольку именно радиоизотопы этого элемента определяют как формирование доз внешнего облучения, так и величину дозы внутреннего облучения.

При радиационной аварии с выбросом радионуклидов в окружающую среду и загрязнением сельскохозяйственных угодий принято выделять несколько периодов (временных фаз) в развитии радиационной ситуации, различающихся по мероприятиям, проводимым в сфере сельскохозяйственного производства с целью обеспечения минимального загрязнения продукции (Алексахин P.M. и др., 1991).

При выбросе смеси свежих продуктов деления в результате крупной ядерной аварии выделяются, в основном, указанные ниже временные фазы (Алексахин P.M. и др., 1991). Следует отметить, что в зависимости от характеристик выброса, биогеохимических особенностей загрязненной территории, времени года, в течение которого произошел выброс и ряда других факторов, специфика формирования каждой из приведенных фаз может существенно различаться.

1. Фаза йодной опасности. Основной радиационный фактор, определяющий пути формирования дозовых нагрузок и, соответственно, характер защитных мероприятий, связан с наличием в выпадениях короткоживущих радиоизотопов иода. Продолжительность фазы определяется периодом полураспада Ш1 (8.04 суток) и составляет несколько месяцев.

2. Фаза преимущественно внекорневого загрязнения растений и последующего включения задержанных надземной фитомассой радионуклидов в биологические цепи миграции. Продолжительность этой временной фазы - первый вегетационный период после выпадений. Значимость конкретных радионуклидов в формировании загрязнения растений и переносе в последующих звеньях цепей миграции зависит от радионуклидного состава и физико-химических характеристик выброшенных в окружающую среду радиоактивных веществ. В случае чернобыльского выброса внешнее загрязнение растений было обусловлено 89'90Sr, 95Zr-95mNb, 99Мо, IMJ06Ru, 131I, 1H137Cs, 140Ba-140La, 14U44Ce, 238'239-242Pu, 239Np, 242Cm и др. на топливных следах выброса, 89'90Sr, 103'106Ru, 13II, 134 137Cs и др. - на конденсационных следах. Вклад указанных радионуклидов в суммарное загрязнение растений по разному проявлялся в течение вегетационного периода в зависимости от периода полураспада и содержания в выброшенной из аварийного реактора смеси. Значимость радионуклидов выброса во внутреннем загрязнении растений (в первую очередь, за счет листового поглощения) определяется как биофильностью радионуклидов как радиоизотопов конкретных химических элементов и/или их стабильных носителей - радиоизотопы иода, цезия, стронция и др., так и физико-химической формой выпадений (радиоизотопы иода, цезия в составе конденсационной компоненты выпадений, с одной стороны, радиоизотопы стронция в составе труднорастворимой матрицы топливных частиц - с другой).

3. Третья фаза, в течение которой основным механизмом включения радионуклидов в цепи миграции становится корневое поступление радионуклидов из почвы в растения. Временная фаза начинается со второго вегетационного периода после выпадений, продолжительность ее может составлять десятки-сотни лет, если в состав выпадений входят долгоживущие радионуклиды. В течение этой фазы снижение накопления долгоживущих радионуклидов в сельскохозяйственной продукции является следствием физического распада радионуклидов, постепенного снижения подвижности радионуклидов в трофических цепях под воздействием естественных биогеохимических процессов (например, вследствие усиления фиксации радионуклидов твердой фазой почвы, миграции радионуклидов за пределы корнеобитаемого слоя почвы) и других процессов. Так, через 30 лет после аварии на химкомбинате "Маяк" суточное поступление 90Sr в организм населения снизилось в 1300 раз по сравнению с начальным периодом после выброса РВ и в 200 раз относительно 1958 г. (второго вегетационного периода). Это было вызвано более быстрым по сравнению со скоростью радиоактивного распада уменьшением концентрации 90Sr в молоке и других сельскохозяйственных продуктах (до 110 раз за 30 лет) под действием физико-химических процессов трансформации этого радионуклида в почвах и других природных процессов. Снижение включения радионуклидов в сельскохозяйственные цепочки в течение этой фазы может явиться также результатом выполнения как обычных, так и специальных мелиоративных работ в сфере сельскохозяйственного производства (Антропова З.Г. и др., 1990; Алексахин P.M. и др., 1991).

Кроме приведенной выше периодизации поставарийной радиационной обстановки в соответствии с характером и особенностями ее динамики имеется совокупность критериев радиационно-гигиенического, экологического, социально-экономического и организационного характера, которая делает целесообразным деление аварийной ситуации на два периода с точки зрения осуществления мероприятий по ликвидации ее последствий (Шуховцев Б.И., Пантелеев Л И., 1991). В отличие от экстренных мероприятий первого периода (предупреждение соматических последствий облучения у населения) мероприятия второго поставарийного периода, необходимые для создания ус; ловий длительного и безопасного проживания населения, являются плановы-| ми. Они предусматривают уточнение закономерностей поведения радионуклидов в системе почва-человек, выделение характеристик, которые наиболее существенны с точки зрения оценки переноса радионуклидов в цепях миграции, составление долгосрочного прогноза радиационной обстановки, оценку ; эффективности различных мероприятий и т.д. (Шуховцев Б.И., Пантелеев Л.И., 1991; Фесенко С В., 1991; Круглов С В. и др., 1991).

Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий и продукции сельскохозяйственного производства относится к числу ведущих факторов, от которых зависит степень радиационной опасности, масштабы мероприятий и ; соответствующие материальные затраты на ликвидацию последствий аварии в целом (Алексахин P.M. и др., 1991; Шуховцев Б.И., Пантелеев Л И., 1991; Пристер Б.С. и др., 1991, 1996). Степень загрязнения продукции сельскохозяйственного производства, а также объем мероприятий по ликвидации последствий аварии в сфере сельскохозяйственного производства зависят от ряда факторов, наиболее значимыми из которых являются (Алексахин P.M. и др., 1991):

• общее количество выброшенных в окружающую среду радионуклидов;

• характер рассеяния выброшенных радионуклидов на местности (формирующиеся плотности загрязнения сельскохозяйственных угодий и соответствующие им площади);

• радионуклидный состав выброшенных радиоактивных веществ;

• биогеохимическая характеристика загрязненной среды (типы почв, особенности растительного покрова, геоморфологические особенности территории и т.д.);

• метеорологические и геофизические факторы (количество атмосферных осадков, динамика их выпадений и т.д.);

• особенности ведения сельскохозяйственного производства (интенсивность использования земельного фонда, направление сельскохозяйственного производства и т.д.);

• сезон, в течение которого произошло радиоактивное загрязнение окружающей среды.

С точки зрения оценки степени проявления указанных выше факторов в формировании поставарийной радиационной обстановки в сфере сельскохозяйственного производства и уточнения приоритетных из них в составлении ; долгосрочных прогнозных оценок, следует выделить некоторые показатели, | которыми характеризовалась радиационная обстановка на загрязненной территории в целом и в сфере сельскохозяйственного производства, в частности, после аварийного выброса ЧАЭС. Разумеется, рассмотрение значимости отдельных факторов формирования радиационной обстановки не должно исключать учета выраженности их совокупного влияния, особенно ярко проявившегося в условиях чернобыльской аварии.

Общее количество выброшенных в окружающую среду радионуклидов - максимальное по сравнению со всеми известными крупнейшими радиационными авариями - суммарная активность выброшенных радионуклидов, по состоянию на 26.04.1986 г., составляет около 12.5 ЭБк, включая 6.5 ЭБк инертных радиоактивных газов. По состоянию на 01.01.1995 г., общая плошадь Беларуси, России и Украины с плотностью загрязнения радиоизотопами цезия выше 37 кБк-м"2 составляет около 145 тысяч км2. На этих территориях проживает: в Беларуси - 2200 тысяч человек, в Украине - 2400 тысяч человек, в России - 2600 тысяч человек (Десятилетие ., 1996).

Характер рассеяния выброшенных радионуклидов на местности. Специфической чертой поставарийной радиационной обстановки, сформировавшейся в результате чернобыльского выброса, является высокая степень неоднородности радиоактивного загрязнения территории (ярко выраженная пятнистость в микро-, мезо- и макромасштабе) на разных следах выброса (рис.1).

Биогеохимическая характеристика загрязненной среды. В пределах Белорусско-Украинского полесья преобладают разновидности дерново-подзолистых и торфяно-болотных почв (Марей А Н. и др., 1974).

Дерново-подзолистые почвы представлены дерново-слабоподзолистыми почвами речных террас и зандровых равнин, характеризующихся высокой водопроницаемостью, содержанием гумуса 0.5-1.3%; дерново-средне-подзолистыми почвами на водоразделах, сложенных супесчаными воднолед-никовыми и ледниковыми отложениями; дерново-подзолистыми глееватыми и глеевыми почвами, образованными в результате переувлажнения при нали-j чии глинистого водоупора (Маринич A.M. и др., 1985).

Рис. 1 Карта плотности радионуклидных выпадений в 60-км зоне аварии на ЧАЭС, Ки/км2

Цит. по "Бюллетень экологического состояния Зоны отчуждения за первое полугодие 1995 года". Чернобыль, 1995. Вып.5.

Общая площадь торфяных болот на территории Украинского полесья составляет 18.3% с колебаниями по отдельным районам от 3.7 до 27.4% (Марей А.Н. и др., 1974). Основное количество торфяных болот находится на левом берегу р.Припять, около 90% этих болот - низинного типа. Верховые торфяники встречаются в виде небольших, изолированных от поступления грунтовых вод болотец, сформированных на песках. Эти болотца разбросаны в виде редких вкраплений по периферии надпойменных террас (Тюремнов С.Н., 1951; Геохимическая характеристика литогенеза., 1961; Иванов С.Н., 1962).

Грунтовые воды залегают, как правило, на небольшой глубине и нередко выходят на поверхность почвы. Высокое увлажнение обусловливает интенсивное промывание дерново-подзолистых песчаных почв. Минеральные почвы в ряде случаев характеризуются низким содержанием глинистых минералов, в силу чего в ряде почв Полесья очень слабо протекают процессы необменной сорбции (фиксации) 137Cs. Заболоченные и болотные почвы обычно бедны минеральными солями, очень богаты органическими веществами, имеют низкие значения рН и характеризуются постоянным (болотные) или периодическим (заболоченные) переувлажнением. Таким образом, они обладают свойствами, создающими оптимальные условия для миграции 137Cs в почве (Марей А Н. и др., 1974). Комплексные радиоэкологические исследо-! вания, проведенные в Белорусско-Украинском полесье выявили аномально высокую подвижность 137Cs глобальных выпадений в звеньях биологических цепей в этом регионе (Марей А Н. и др., 1974).

Особенности ведения сельскохозяйственного производства. Основная часть загрязненной в результате аварийного выброса территории пред, ставлена Белорусско-Украинским полесьем. Отличительной традиционной особенностью ведения сельскохозяйственного производства на этой территории является максимальное использование природных кормовых угодий для выпаса молочного и мясного скота и сенокошения.

F I

S. 30

Радионуклидный состав выброшенных радиоактивных веществ. В результате разрушения активной зоны реактора в окружающую среду была инжектирована свежая смесь продуктов деления, радионуклидов наведенной активности и актинидов, в том числе: 1311 - ~ 1760 ПБк, 89Sr — 115 ПБк , 90Sr -~ 10 ПБк,95 Zr - 196 ПБк , ,03Ru -> 168 ПБк , 106Ru -> 73 ПБк , 134Cs — 54 ПБк ,137Cs - ~ 85 ПБк , 140Ва - ~ 240 ПБк , 141Се - 196 ПБк , 144Се 116 ПБк '238" M1Pu - ~6.1 ПБк и другие.

Характерной отличительной чертой аварийного выброса ЧАЭС был выброс в биосферу радионуклидов в различных физико-химических формах -газоаэрозольных формах, представленных радиоизотопами легколетучих химических элементов (радиоизотопы иода, цезия, рутения и т.д.), и в составе матрицы частиц мелкодиспергироанного ядерного топлива. В связи со сложной, растянутой во времени динамикой выброса и сменой метеоусловий радионуклидный состав выпадений на разных следах существенно различался. Радиоактивные выпадения в России, большей части Беларуси и Украинском полесье характеризовались преобладанием легколетучих компонент 134,137Cs, 103 106Ru), соотношение 90Sr/137Cs для этих территорий варьирует в диапазоне 0.01-0.05. В загрязненной части Украины к югу от ЧАЭС больший | вклад вносили труднолетучие компоненты (95Zr-95Nb, 141ЖСе, 140La), здесь | соотношение 90Sr/137Cs изменяется в диапазоне 0.08-0.5. Для структур полей ; загрязнения характерна мозаичность и высокие градиенты концентраций радионуклидов, которые нередко связаны с мокрыми выпадениями, имевшими i локальный характер (Авария ., 1986; Израэль Ю.А. и др., 1987; Десятилетие 1996.

Сезон, в течение которого произошло радиоактивное загрязнение окружающей среды. Радиоактивные выпадения в результате аварийного выброса ЧАЭС произошли в весенний период, в результате чего произошло Юральное загрязнение растительного покрова (лугопастбищная растительносгь, посевы зерновых культур и т.д.) и животных, переведенных в это время на выгульное содержание.

Радиоэкологические исследования, проведенные в течение нескольких последних десятилетий, позволили выявить закономерности переноса радионуклидов в звеньях биологических цепей миграции, оценить роль основных факторов природной среды (физико-химических свойств, механического и минералогического состава почв, биологических особенностей растений и животных), свойств радионуклидов как радиоизотопов химических элементов, роль изотопных и неизотопных носителей радионуклидов и других факторов в переходе радионуклидов в конкретных звеньях биологических цепей миграции.

Проведенные фундаментальные исследования миграции искусственных радионуклидов, инжектированных в биосферу из различных источников (глобальные выпадения вследствие испытаний ядерного оружия; выпадения вследствие крупных радиационных аварий в Уиндскейле и на Южном Урале; многочисленные исследования с использованием радионуклидов в исходной водорастворимой форме) позволили изучить и проанализировать основные закономерности миграции искусственных радионуклидов в природных и полуприродных луговых экосистемах и агроэкосистемах Существенное внимание было уделено проблеме поведения радионуклидов в почве как исходном звене миграции в биогеохимических цепях На основании многочисленных экспериментальных данных и их обобщений были разработаны алгоритмы прогнозирования перехода радионуклидов в звеньях биологических цепей, разработаны и параметризированы математические модели переноса радионуклидов, позволяющие рассчитывать прогнозные оценки переноса радионуклидов в звеньях биологических цепей.

Сопоставление ряда факторов, определяющих развитие поставарийной | радиационной обстановки, показывает проявление более сложной совокупности факторов в развитии радиационной обстановки на территориях, подверг шихся загрязнению в результате чернобыльского выброса, по сравнению с [ аварийными выбросами в Уинскейле и Кыштыме (в случае последних радио! нуклидный состав выброса менее сложный, выпадения представлены, в основном, водорастворимыми формами, почвенный покров характеризуется тяжелыми по механическому составу почвами и т.д.).

В связи с рядом указанных выше специфических особенностей формирования поставарийной радиологической ситуации на загрязненной территории, которые не проявлялись при более ранних крупных радиационных авариях (Windscale, Кыштым, Three-Mile-Island), возникла необходимость проверки и уточнения выявленных в доаварийный период закономерностей поведения радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова загрязненной территории, прежде всего факторов, определяющих долговременную динамику радиационной обстановки на загрязненных сельскохозяйственных угодьях в условиях сочетанного проявления геохимической контрастности территории и ярко выраженной неоднородности загрязнения по , плотности, радионуклидному составу и физико-химическим свойствам ра; диоактивных выпадений. I

Заключение Диссертация по теме "Радиобиология", Иванов, Юрий Александрович

выводы

1. Динамика формирования радиационной обстановки на загрязненной территории в результате аварийного выброса ЧАЭС определяется рядом факторов, в частности, высокой степенью неоднородности загрязнения территории, наличием в выпадениях различных физико-химических форм радиоактивных веществ, различиями радионуклидного состава выпадений на разных следах выброса, выраженной гетерогенностью ландшафтно-геохимических условий территории. Указанные факторы проявляются в различной динамике перераспределения радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова территории на разных следах выброса.

2. Интенсивность переноса радионуклидов в биологических цепях и формирование дозовых нагрузок на население определяются совокупным влиянием природных факторов, пространственной структурой радиоактивного загрязнения территории и спецификой производства сельскохозяйственной продукции. Указанные факторы определяют различия в загрязнении кормов и молока, производимых в пределах населенного пункта, в 2-50 раз при различиях в плотности загрязнения сенокосов и пастбищ в 1.5-2 раза, в пределах административного района - в 300-350 раз при различиях в плотности загрязнения до 30 раз.

3. Поведение радионуклидов выброса в компонентах почвенно-растительного покрова существенно зависит как от свойств среды, так и от характеристик выпадений. Преобладающее влияние на динамику включения радионуклидов в биогеохимические цепи миграции оказывают характеристики миграционной среды на "конденсационных" следах и существенная роль свойств мигрантов (выпадений в форме топливных частиц) на "топливных" следах выброса.

4. Более высокая значимость 137Cs как дозообразующего радионуклида по сравнению со 90Sr в течение второго периода поставарийной радиационной обстановки на конденсационных (дальних) следах обусловлена существенно большим его содержанием в выпадениях. На ближних следах выпадений более высокая радиологическая значимость ,37Cs на протяжении 10-20 лет после выпадений определяется специфической (замедленной) динамикой включения 90Sr в биологические цепи миграции, связанной с выпадением радионуклида в составе топливных частиц.

5. Биологически значимые радионуклиды, входящие в состав топливной компоненты выпадений, характеризуются принципиально иной динамикой мобильности в компонентах почвенно-растительного покрова фитоценозов по сравнению с радионуклидами конденсационной компоненты выпадений. Периоды проявления указанной специфичности поведения 137Cs, выраженной в менее интенсивном снижении или наличии максимума содержания мобильных форм радионуклида и аналогичной динамике его перехода в растения, составляют 3-4 года после выпадений. Периоды проявления специфичности поведения 90Sr, выраженной в увеличении содержания обменных форм радионуклида в почве и аналогичной динамике перехода в растения, составляют 7-15 лет и более.

6. Динамика трансформации топливных частиц в почвах определяется генезисом частиц (степенью физико-химической трансформации матрицы), их размером и почвенно-химическими условиями. Период полудеструкции (трансформации) топливных частиц варьирует в пределах 1.5-8.5 лет для сильноокисленных частиц на северном и южном следах выпадений и 3.5-20 лет для частиц со слаботрансформированной матрицей на западном следе. Впервые показана принципиальная возможность модификации процессов деструкции топливных частиц и распределения выщелоченных из их матрицы радионуклидов между фазами и компонентами почвы при внесении в почву мелиорантов и удобрений.

7. Интенсивность вертикального переноса радиологически значимых радионуклидов выброса ЧАЭС в почвах загрязненной территории в целом невысока (0.1-1.5 см-год"1). По интенсивности переноса радионуклиды можно расположить в ряд: 90Sr > 137Cs > 239Pu. Максимальной интенсивностью переноса 137Cs характеризуются гидроморфные органогенные почвы, 90Sr -минеральные почвы легкого механического состава. Наиболее интенсивный вертикальный перенос 90Sr отмечен в слабогумусированных песках (26 см-год"1). Интенсивность переноса 137Cs в профиле почв в наибольшей степени определяется влажностью и содержанием в них обменных форм калия.

8. Предложена модифицированная конвективно-диффузионная модель переноса радионуклидов в почве с учетом свойств почв, основных процессов перераспределения радионуклидов в профиле и динамики трансформации выпадений, позволяя делать долгосрочные прогнозные оценки содержания мобильных форм радионуклидов в различных горизонтах почвенного профиля. Модель является базой для разработки модели, описывающей динамику мобильности (миграционной подвижности и биологической доступности) радионуклидов в почвенно-растительном покрове фитоценозов.

9. Значения экологических периодов полуочищения 5-см горизонтов почв естественных лугов, сформированных на автоморфных минеральных почвах, составляют 60-150 лет; на гидроморфных органогенных почвах - 11-20 лет. Аналогичные значения для 90Sr составляют, соответственно, для автоморфных минеральных почвах легкого механического состава - 11-19 лет, тяжелого механического состава (суглинистые) - 15-32 года; для органогенных почв - 100-160 лет. Экологические периоды полуочищения пахотных горизонтов от 90Sr составляют: для органогенных почв - 100-230 лет, для минеральных почв легкого механического состава - 20-30 лет; от 137Cs -для органогенных почв - 30-60 лет, минеральных почв легкого механического состава - 26-45 лет.

10.Особенности структуры и функционирования фитоценозов предопределяют различия в интенсивности перераспределения радионуклидов по их компонентам. Агрофнтопенозы характеризуются существенно меньшей интенсивностью перехода радионуклидов в растения по сравнению с искусственными фитоценозами: значения коэффициентов перехода 137Cs в растения природных фитоценозов, сформированных на автоморфных минеральных почвах легкого и тяжелого механического состава, органогенных гидроморфных почвах выше таковых для агрофитоценозов, соответственно, в 14-23, 9-60 и 100-200 раз, величина выноса радионуклида растениями - соответственно, в 2-10, 2-25 и 15-30 раз.

11.С использованием двухэкспоненциальной модели описана динамика коэффициентов перехода 137Cs в растения агроценозов и природных луговых фитоценозов из различных по свойствам почв. Рассчитаны параметры уравнения регрессии и значения экологических периодов полуснижения КП 137Cs в растения. Интенсивность снижения перехода радионуклида в растения агроценозов в течение первых лет после аварии в 1.6-2.6 раза выше, чем в травы естественных лугов.

12.Лугопастбищные угодья являются критическими с точки зрения формирования как внешнего, так и внутреннего облучения населения. Наиболее критичными в радиоэкологическом отношении являются естественные луга, сформированные на органогенных гидроморфных почвах. Основными факторами, определяющими более высокую их критичность по сравнению с лугами, сформированными на автоморфных минеральных почвах, являются свойства и водный режим почв, особенности ботанического состава травостоя. Изменения структуры луговых фитоценозов в зоне отчуждения могут приводить к более медленным темпам снижения или даже к увеличению интенсивности перехода радионуклидов в луговые растения.

13.Основными группами факторов, определяющими перенос радионуклидов в организм человека, и, соответственно, формирование дозовых нагрузок, являются характеристики первых звеньев миграции (ландшафтно-геохимические условия, особенности почвенно-растительного покрова территории), с одной стороны, физико-химические свойства и радионуклидный состав выпадений - с другой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Любая крупная радиационная авария с выбросом в окружающую среду свежей смеси продуктов деления характеризуется сложной динамикой формирования радиационной обстановки на загрязненной территории.

Временные фазы развития радиационной обстановки и пути формирования дозовых нагрузок на население по-разному проявляются в зависимости от радионуклидного состава и физико-химических характеристик выброшенных радиоактивных веществ, особенностей почвенно-растительного покрова загрязненной территории и т.д.

Специфика первого периода чернобыльской поставарийной ситуации определяется рядом факторов.

• формирование дозовых нагрузок на население, проживающее на загрязненной территории, происходило практически по всем путям воздействия (внешнее облучение от облака и радионуклидов, осевших на почву; внутреннее облучение от ингалированных и поступивших перорально в организм радионуклидов);

• основной вклад в формирование дозовых нагрузок на население как за счет внешнего, так и внутреннего облучения организма, вносили короткоживу-щие радионуклиды (радиоизотопы иода, гамма-излучающие короткоживу-щие радионуклиды следа, радиоизотопы цезия);

• загрязнение продуктов рациона человека (растительного и животного происхождения) связано с внешним загрязнением почвенно-растительного покрова и животных;

• мероприятия по радиационной защите носили экстренный характер и были направлены в основном на предупреждение соматических последствий облучения у населения.

Проявление значимости отдельных радионуклидов в формировании конкретных путей облучения организма определялось их периодом полураспада и радиационными характеристиками, содержанием в выброшенной смеси, биофильностью радионуклидов как радиоизотопов конкретных химических элементов и/или их стабильных носителей (при внутреннем загрязнении растений за счет листового поглощения) и т.д. В течение первого вегетационного периода после выпадений роль почвенно-геохимических особенностей территории значимо не сказывалась на интенсивности перехода радионуклидов в биологических цепях, они начали играть существенную роль только со второго-третьего вегетационных периодов после выпадений. Проблемы прогнозирования радиационной обстановки в сфере сельскохозяйственного производства в течение первого (острого) периода имеют много общих черт для крупных аварий на ядерых объектах, последствий ядерных конфликтов и т.д., эти проблемы достаточно адекватно решены в течение последних десятилетий.

В связи с большой протяженностью во времени второго поставарийного периода необходимо создание условий для длительного и безопасного проживания населения. Планирование и проведение контрмер, оценка их эффективности, построение адекватных долговременных прогнозных оценок требуют уточнения закономерностей поведения радионуклидов в системе почва-человек в условиях конкретной поставарийной ситуации, выделение характеристик, которые наиболее существенны с точки зрения оценки переноса радионуклидов в цепях миграции (Шуховцев Б.И., Пантелеев Л.И., 1991; Фесенко С.В., 1991; Круглов С В. и др., 1991).

Специфической чертой поставарийной радиационной обстановки, сформировавшейся в результате чернобыльского выброса, является высокая степень неоднородности радиоактивного загрязнения территории (ярко выраженная пятнистость в микро-, мезо- и макромасштабе) по плотности загрязнения, радионуклидному составу и физико-химическим формам выпадений на разных следах выброса. Указанная неоднородность обусловлена как инжектированием в окружающую среду радиоактивных веществ с существенно различными физико-химическими характеристиками (газоаэрозольные формы, частицы мелкодиспергированного ядерного топлива с различной степенью физико-химической трансформации матрицы), так и спецификой метеоусловий в течение пролонгированного выброса.

Указанный комплекс факторов особенно ярко проявляется в течение второго поставарийного периода, который характеризуется превалирующей ролью долгоживущих радионуклидов в формировании доз внутреннего и внешнего облучения. Продолжительность этого периода связана с процессами закрепления радионуклидов в твердой фазе почвы, их выносом из верхних корнеобитаемых почвенных горизонтов, физическим распадом радионуклидов. Две первых группы процессов непосредственно связаны с характеристиками миграционной среды (ландшафтно-геохимическими условиями), вследствие этого ярко выраженная геохимическая контрастность загрязненной территории усугубляют тяжесть последствий аварийного выброса.

Различный радионуклидный состав выпадений на разных следах выброса и особенности динамики биологической доступности радионуклидов, присутствующих в выпадениях в составе топливных частиц, предопределили значимость различных радионуклидов в формировании доз облучения населения. Несмотря на то, что 90Sr характеризуется более высокой подвижностью в звеньях биологических цепей по сравнению с радиоизотопами цезия, поставарийную фазу долгоживущих радионуклидов определяют как "цезиевую", поскольку именно радиоизотопы этого элемента обусловливают как формирование доз внешнего облучения, так и величину дозы внутреннего облучения.

Такая ситуация обусловлена несколькими причинами. На "дальних" (конденсационных) следах выпадений содержание 137Cs в выпадениях в десятки-сотни раз превышает содержание 90Sr, что, соответственно, определяет более высокое загрязнение 137Cs продуктов растениеводства и животноводства. На территориях, представленных топливной компонентой выпадений с соизмеримым содержанием обоих радионуклидов, подвижность 90Sr в звеньях биологических цепей миграции в первые годы после аварии была достаточно низкой в связи с нахождением радионуклида в матрице топливных частиц.

Сопоставление рассчитанных количественных оценок проявления во времени различных процессов, предопределяющих динамику переноса основных дозообразующих радионуклидов (90Sr и 137Cs) в звене почва-растение (вынос радионуклидов из корнеобитаемого горизонта почв за счет вертикального переноса, динамика доступных форм радионуклидов в корнеобитаемом горизонте почв, физический распад радионуклидов), показало, что каждый из этих процессов может доминировать в конкретных условиях в зависимости от почвенных условий и физико-химических форм выпадений. Период проявления значимости физико-химических форм выпадений ЧАЭС зависит как от почвенных условий, так и от характеристик выпадений.

Специфическая динамика содержания обменных форм 137Cs в почвах на топливных следах выпадений (наличие максимума содержания, менее интенсивное снижение содержания обменных форм по сравнению с конденсационными следами выпадений) проявляется в течение первых 3-4 лет после периода выпадений. Период проявления специфической динамики формообразования 90Sr в почвах, выраженной в увеличении содержания обменных форм радионуклида в почвах с течением времени, составляет 3-15 лет после выпадений в зависимости от степени физико-химической трансформации матрицы топливных частиц в выпадениях и особенностей почвенных условий.

Динамика КП 137Cs в растения из почв, характеризующихся загрязнением топливной компонентой выпадений, носит сложный характер - в ряде случаев отмечено более медленное снижение интенсивности перехода 137Cs в растения по сравнению с ситуацией на конденсационных следах выпадений, в других случаях наблюдается пик (максимум) КП радионуклида в растения.

Динамика КП 90Sr в растения из почвы на топливных следах выпадений характеризуется увеличением перехода радионуклида в указанном звене в течение определенного периода времени. Период наступления максимума перехода радионуклида в растения зависит от интенсивности трансформации (деструкции и растворения) топливных частиц в почвах и интенсивности вертикального переноса 90Sr.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить и оценить несколько групп факторов, в наибольшей степени определяющих долговременную динамику перехода радионуклидов из почвы в растения в условиях радиационной обстановки, сложившейся на территории Полесья в результате аварийного выброса ЧАЭС:

1. Характеристики почвенно-растительного покрова (свойства почв, тип фитоценоза). Агрофитоценозы характеризуются существенно меньшей интенсивностью перехода радионуклидов в растения по сравнению с искусственными фитоценозами: значения коэффициентов перехода 137Cs в растения природных фитоценозов, сформированных на автоморфных минеральных почвах легкого и тяжелого механического состава, органогенных гидроморфных почвах выше таковых для агрофитоценозов, соответственно, в 14-23, 9-60 и 100-200 раз, величина выноса радионуклида растениями - соответственно, в 2-10, 2-25 и 15-30 раз. Интенсивность снижения значений КП 137Cs в растения агрофитоценозов в течение первого периода поставарийной ситуации в 1.6-2.6 раза выше, чем в травы естественных лугов. Природные луговые фитоценозы являются критическим звеном миграции и формирования дозовых нагрузок как за счет внешнего, так и за счет внутреннего облучения населения.

2. Неоднородность загрязнения по плотности выпадений - в сочетании с гетерогенностью почвенного покрова может обусловливать различия в загрязнении 137Cs критических продуктов питания (молока, мяса) до 2-50 раз в пределах населенного пункта при различиях в плотности загрязнения сенокосов и пастбищ в 1.5-2 раза, до 300-350 раз в пределах административного района при различиях в плотности загрязнения до 30 раз.

3. Физико-химические формы выпадений. Выявлено преобладающее влияние на динамику включения радионуклидов в биогеохимические цепи миграции характеристик миграционной среды на "конденсационных" следах и существенная роль свойств мигрантов (выпадений в форме топливных частиц) на "топливных" следах выброса.

4. Радионуклидный состав выпадений. Радионуклидный состав в сочетании с физико-химическими формами выпадений и свойствами почв определяет:

• характер динамики корневого перехода основных дозообразующих радионуклидов (90Sr, 137Cs) в растения и, соответственно, динамику формирования дозовых нагрузок за счет переноса этих радионуклидов по биологическим цепям в организм человека;

• период проявления специфичной динамики перехода радионуклидов в растения;

• критичность радионуклида с точки зрения его значимости в формировании радиационной обстановки (вклад в формирование дозовых нагрузок при внешнем и внутреннем облучении).

Приведенные выше факторы обусловливают существенную вариабельность динамики перехода радионуклидов в звене почва-растение в конкретной радиационной ситуации. В то же время параметры перехода радионуклидов в последующих звеньях цепи миграции к человеку (растение-продукция, животное-продукция и т.д.) варьируют в небольшой степени (Корнеев Н А., Сироткин А Н., 1987; Анненков Б.Н., Юдинцева Е.В., 1991; Пристер Б.С. и др., 1991; Сельскохозяйственная радиоэкология, 1992; Ильязов Р.Г. и др., 1996). Таким образом, долгосрочные прогнозные оценки переноса радионуклидов по биологическим цепям к человеку и, соответственно, оценки формирования дозовых нагрузок на население в случае радиоактивного загрязнения территории могут быть составлены на базе информации о динамике поведения радионуклидов в компонентах почвенно-растительного покрова.

Описанные выше факторы в основном определяют пути развития радиационной обстановки в сфере сельскохозяйственного производства, ее динамику. Автор не ставил перед собой задачу обобщения многочисленных данных о факторах, определяющих закономерности переноса конкретных радионуклидов в звеньях биологических цепей, в частности, данных о роли свойств почв, биологических особенностей растений и животных, физико-химических свойств радионуклидов как радиоизотопов конкретных химических элементов и т.д. в переходе радионуклидов в конкретном звене биологической цепи миграции в определенный момент времени. Такие данные и основанные на них алгоритмы прогнозирования перехода радионуклидов в звеньях биологических цепей были разработаны в многочисленных радиоэкологических исследованиях, проведенных в течение нескольких последних десятилетий.

Составление адекватных долговременных прогнозных оценок радиационной обстановки на сельскохозяйственных угодьях, подвергшихся радиоактивному загрязнениюв результате крупной ядерной аварии с применением динамических моделей переноса должно предусматривать использование как оценок факторов, определяющих размеры перехода радионуклидов в конкретных звеньях миграции, так и оценок выявленных в работе факторов, определяющих динамику процессов переноса.

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Иванов, Юрий Александрович, Киев

1. Абатуров A.M. Полесья русской равнины в связи с проблемой их освоения. М.:Мысль, 1968. - 158 с.

2. Авария на Чернобыльской АЭС и ее последствия. Информация, подготовленная для совещания экспертов МАГАТЭ. Часть 2. Приложения. М.: ГКИАЭ, 1986.

3. Авраменко В.И., Кузьменко М.В., Сименог И.В., СитниченкоА.И. Вертикальная миграция радионуклидов в приповерхностных захоронениях радиоактивных материалов // Доклады Академии наук Украины. 1994. - С. 57.

4. Агрохимические методы исследования почв. Под ред. А.В.Соколова.- М.: Наука, 1975.

5. Айвазян М.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Ис-следоване зависимостей М.: Финансы и статистика, 1985.

6. Алексахин P.M. Радиоактивное загрязнение почвы и растений. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 132 с.

7. Алексахин R.M., Нарышкин М.А. Миграция радионуклидов в лесных био-геоценозах.-М.:Наука,1977.-142 с.

8. Анненков Б.Н.,Юдинцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии. -М.: Агропромиздат, 1991. 297 с.

9. Ю.Анохин В.Л. Моделирование процессов миграции радиоизотопов в ландшафтах. М.: Атомиздат, 1974. - 143с.

10. П.Антропова З.Г., Белова Е.И. Изучение распределения и миграции строн-ция-90 и цезия-137 в различных биогеоценозах // Мат-лы Всес.Симп."Теорет.и практ.аспекты действия малых доз ионизирующей радиации". Сыктывкар, 1973. - С. 112.

11. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М: Изд-во МГУ, 1970.

12. Арутюнян Р.В., Большое Л.А., Зенич Т.С., РешетинВ.П. // Атомная энергия. 1993. -Т. 74, и вып. 3. - С. 223 - 230.

13. Архипов А Н. Поведение 90Sr и 137Cs в агроэкосистемах зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. : Автореферат дисс. . канд. биол. наук. Чернобыль,1995.

14. Архипов А Н., Архипов Н.П., Городецкий Д.В., Мешалкин Г.С. Развитие радиоэкологической ситуации на сельхозугодьях 30-км зоны Чернобыльской АЭС. // Препринт НПО "Припять". Киев, 1994. - 44 с.

15. Архипов Н.П. Роль природных и антропогенных факторов в миграции радионуклидов в почвенно-растительном покрове различных зон. : Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук в форме научного доклада Обнинск, 1994. - 54 с.

16. Архипов Н.П., Егоров А.В., Клечковский В.М. К оценке размеров поступления стронция-90 из почвы в растения и его накопление в урожае. // Докл.ВАСХНИЛ,- 1969. N 1. - С . 2 - 4.

17. Архипов Н.П., Бондарь П.Ф. Накопление радиостронция сельскохозяйственными растениями из почвы в разных почвенно-климатических условиях. // Препринт ГКИАЭ, НКРЗ. 78-7. 1978. - 24 с.

18. Бакунов Н.А. От глобального 90Sr почвы к радиологическим оценкам его поведения и переноса. //. Агрохимия. 1988. - N 1. - С.85-88.

19. Бегичев С.Н., Боровой А.А., Бурлаков Е.В., Гаврилов С.Л., Довбенко А.А., Левина Л.А., Маркушев В.М., Марченко А.Е., Строганов А.А., Татауров А Л. Топливо реактора 4-го блока ЧАЭС (краткий справочник). // Препринт ИАЭ-5268/3. -М„ 1990. 21с.

20. Белова Е.И., Коготков А.Я. Экспериментальные исследования распределения стронция-90 по профилю некоторых типов почв // Моделирование поведения и токсического действия радионуклидов. Свердловск: Урал. науч. центр АН СССР, 1978,- С. 56 - 59.

21. Богатов С.А., Боровой А.А., Дубасов Ю.В., Ломоносов В.В. Форма и характеристики частиц топливного выброса на ЧАЭС // Атомная энергия -1990.-Т. 69, вып. 1.-С. 36-40

22. Бондарь П.Ф., Юдннцева Е.В. Оценка влияния некоторых свойств почв на поступление в растения 137Cs и прогнозирование накопления его в урожае. // Агрохимия. 1984. - N 9. - С. 85 - 93

23. Боровой А.А., Добрынин Ю.Л., Довбенко А.А. и др. Топливо IV-ro энергоблока ЧАЭС. // Препринт ИАЭ. Чернобыль, 1988

24. Вильгусевич И.П. Вымываемость калия из дерново-подзолистых и песчаных почв БССР. // Тр.Ин-та соц.с.-х. АН БССР. 1955. - Вып. 3. - С. 107 -115.

25. Вирченко Е.П., Агапкина Г.И. Радионуклид-органические соединения в почвах зоны влияния Чернобыльской АЭС. // Почвоведение. 1993. - N 1.

26. Войткевич Г .В., Кизилынтейн Г Я., Холодков Ю.И. Роль органического вещества в концентрации металлов в земной коре М.: Недра,1983. - 156 с.

27. Гаррелс Л. Минеральные равновесия при низких температурах и давлениях. Пер. с англ. / Под ред. В.Щербины. М: Изд. иностр. лит-ры, 1962. - 306 с.

28. Гедеонов Л И. О влиянии травянистой растительности на радиоактивное загрязнение почв. // Почвоведение. 1967. - N 10.

29. Географ1чна енциклопед1я Украши: В 3-х т./Редкол.О.М.Маринич (вщповщ.ред.) та ш,- К.: Украшська Радянська Енциклопед1я 1м.М.П.Бажана, 1990. Т. 2. - С. 144

30. Геохимическая характеристика литогенеза и ландшафтов Белорусского полесья / Под. ред. акад. АН БССР К.И.Лукашева. Минск. Наука и техника,1961. - 143с.

31. Гродзинский Д.М., Кравец А.П., Павленко Ю.А. Звено почва-растение в формировании дозовых нагрузок человека. Алгоритм расчета. // Тез.докл.радиобиолог.съезда (Киев,20-25 сент.1993 г.). Пущино, 1993.Т.1.-С.251

32. Гулякин И.В., Юдинцева Е В. Радиоактивные продукты деления в почве и растениях. М.: Госатомиздат, 1962.-276 с.

33. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В. Сельскохозяйственная радиобиология. М.: Колос, 1973.-272 с.

34. Гусев Н.Г., Беляев В.А. Радиоактивные выбросы в биосфере. М.: Энерго-атомиздат, 1986. - 223 с.

35. Давыдчук B.C. Физико-географические условия и ландшафтно-геохимические особенности.// В кн.: Чернобыльская катастрофа. Киев: Наукова думка, 1995. - С. 170 - 180.

36. Десятилетие после Чернобыля: воздействие на окружающую среду и дальнейшие перспективы. // Work. Mater. IAEA/J1-CN-63. Vienna, Austria, 1996.

37. Дозиметрическая паспортизация населенных пунктов Украины, подвергшихся радиоактивному загрязнению после Чернобыльской аварии. Сборник 5,-Киев, 1995.-312 с.

38. Друзин А.В. Некоторые данные по изучению динамики подземной и надземной частей растений на разнотравно-злаковом лугу. // Материалы III науч. конф. мол. спец. Дальневост. филиала Сиб. отд. АН СССР Владивосток, 1968. - Вып. 2. - С. 37 - 41

39. Иванов В.П. Растительные выделения и их роль в жизни фитоценозов. -М.: Наука, 1973.-293 с.

40. Иванов С.Н. Физико-химический режим фосфатов торфов и дерново-подзолистых почв. Минск: Гос. изд-во с.-х. лит. БССР, 1962. - 251 с.

41. Иванов Ю.А Закономерности миграции 238U и 232Th в луговых фитоцено-зах. : Автореферат дисс. . канд. биол. наук. Обнинск, 1986. - 24 с.

42. Иванов Ю.А., Алексахин P.M., Жигарева Т.Л., Ратников А Н., Попова Г.И. Почвенная химия радионуклидов. // В кн.: "Сельскохозяйственная радиоэкология". / Под ред. Алексахина P.M., Корнеева НА. М.: Экология, 1991. - С. 12-54.

43. Иванов Ю.А., Кашпаров В.А. Поведение в почве радионуклидов, представленных топливной компонентой выпадений аварийного выброса ЧАЭС // Радиохимия,- 1992. Т. 5. - С. 112 - 124.

44. Иванов Ю.А.,Кашпаров В.А. Мобильность радионуклидов выброса ЧАЭС в почвах // Докл. Акад. наук Украины. 1994. - N 1. - с. 105- 109.

45. Израэль Ю.А., Петров В Н., Авдюшин С.И.,Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Ветров В.Л., Вакуловский С М. Радиоактивное загрязнение природных сред в зоне аварии на Чернобыльской АЭС. // Метеорология и гидрология. 1987. - No 2. - С. 5 - 18.

46. Израэль Ю.А. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред. -Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 296 с.

47. Иль1н M.I. Законом(рност1 поведшки 90Sr i 137Cs чорнобильських випадшь в системi грунт-рослина на природних та мелюрованих луках Полгсся Ук-раши. : Автореферат дис. . канд. бюл. наук. -Кш'в, 1994. 22 с.

48. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ // Атомная энергия. 1986. - Т. 1, вып. 5. - С. 301 -320.

49. Исследование радиоактивного загрязнения и процессов миграции радионуклидов с поймы р.Припять 30-км зоны ЧАЭС. // Отчет УкрНИГМИ за 1989 г.

50. Караваева Е.Н. Влияние влажности почвы на поведение стронция-90, цезия-137 и церия-144 в системе почва-растение. // "Радиоэкологические исследования почв и растений" / Труды Института экологии растений и животных. Вып.95. Свердловск, 1975. - С.35-48.

51. Кашпаров В.А., Иванов Ю.А., Зварич С И., Процак В.П., Хомутинин Ю.В.,. Пазухин Э.М Определение скорости растворения чернобыльских топливных частиц в естественных условиях. // Радиохимия. 1996 (в печати)

52. Кириченко Л.В. Роль направленного переноса при проникновении в глубь почвы продуктов ядерных взрывов, поступающих на поверхность почвы из атмосферы. // Радиоактивность атмосферы, почвы и пресных вод. Тр. ИЭМ. Вып. 5. М.: Гидрометеоиздат, 1970.

53. Клечковский В.М., Соколова Л.Н., Целищева Г.Н. Сорбция микроколичеств стронция и цезия почвами. // В кн. "Тр.Втор. Межд. конф. по мирн. исп. ат. эн., Женева, 1958", 18, Вена, МАГАТЭ, 1958. - с. 486 - 493.

54. Клечковский В.М., Федоров Е.А., Архипов Н.П., Романов Г.Н., Алексахин P.M., Февралева Л.Т. Закономерности почвенного и аэрального поступления радиоактивного стронция в сельскохозяйственные растения. // Почвоведение. 1973. - N 5.

55. Колобашкин В.М. и др. Радиационные характеристики облученного ядерного топлива: Справочник. М.: Энергоатомиздат,1983.

56. Кононова М.М. Органическое вещество почв. М.: Изд. АН СССР, 1963.

57. Коноплев А В. Голубенков А.В. // Метеорология и гидрология. 1991. - № 10.-С. 62-68

58. Коноплев А.В. Голубенков А.В. Моделирование вертикальной миграции радионуклидов в почве(по результатом ядерной аварии).//.Метрология и гидрология, -1991, -№Ю, С.62-68

59. Константинов И.Е., Скотникова О.Г., Солдаева Л.О. Модель вертикальной миграции цезия-137 в почвах и прогнозирование экспозиционной дозы. // Препринт ГКИАЭ. М„ 1979. - 22 с.

60. Корн Г., Корн Т., Справочник по математике М:"Наука",1978.-832 с

61. Корнеев Н.А. Накопление продуктов деления в кормовых растениях. //Кн.: "Радиобиология и радиоэкология сельскохозяйственных животных".-М.: Атомиздат, 1973.

62. Корнеев Н.А., Малышева М.Р. Влияние минеральных удобрений на поступление стронция-90 в растения естественного луга. // Докл. и сообщения по кормопроизводству. М., 1973. - Вып. 6.- С. 71 - 74.

63. Корнеев Н.А., Сироткин А.Н. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 208 с.

64. Корнеев Н.А., Суслова В.В. Переход стронция-90 из почвы в растения естественного луга и культуры кормового севооборота // Доклады ВАСХ-НИЛ. 1971.-№ 11.-С. 13-14

65. Корнеев Н.А., Фирсакова С.К., Малышева М.Р. Поступление стронция-90 в луговые травы из почв различных типов Нечерноземной зоны. // Почвоведение. 1975. -N 11. - С. 53 - 59.

66. Корнеев Н А., Сироткин А.Н., Корнеева Н.В. Снижение радиоактивности в растениях и продуктах животноводства. М.: Колос, 1977. - 208 с.

67. Корнеев Н.А., Фирсакова С.К., Юдинцева Е.В., Пантелеев Л.И., Гребенщикова Н.В. Прогнозирование поступления 90Sr в луговые травы из дернины. // Агрохимия. 1983. -№3. - С. 103 -107.

68. Круглов С.В., Шуховцев Б.И., Козьмин Г.В. Радиационный мониторинг сферы агропромышленного производства. // Сельскохозяйственная радиоэкология / Под ред. Алексахина P.M., Корнеева Н А. М.: Экология, 1991. -С.287-315.

69. Круглов С.В., Раев В.А. Параметры миграции радионуклидов церия, цезия, рутения и стронция в основных типах почв 30-км зоны ЧАЭС. // Тез. докл. радиобиологического съезда (Киев,20-25 сент. 1993 г.).Пущино, 1993.Ч.2.-С.528-529.

70. Кудряшов Н А., Серебрякова И.Е. // Атомная энергия 1973. - Т. 74, вып. З.-С. 243-247

71. Кулаковская Т.Н. Агрохимические свойства почв и их значение в использовании удобрений. Минск: Урожай, 1965. - 206с.

72. Лощилов Н.А., Иванов Ю.А., Бондарь П.Ф., Озорнов А.Г., Заика В.В. Параметры миграции стронция-90 и цезия-137 в почвах Полесья // Тез. докл. Третьей Всес.конф.по с/х.радиол.(Обнинск,2-7 июля 1990г.). М., 1990. - Т. 4.-С. 3-4.

73. Лощилов Н.А., Кашпаров В.А., Процак В.П. Влияние вторичного пыле-переноса радиоактивных веществ на загрязнение населенных пунктов в зоне Чернобыльской аварии // Гигиена и санитария. М: Медицина. - 1993а. -N5. -с. 39-41.

74. Лукашев К.И., Петухова И.Н. Почвенно-геохимические провинции Белорусского полесья. // Докл.АН БССР. 1965. - Т.7, N 9. - С. 468 - 472.

75. Майстренко Н И., Покжевницкая А.С., Синельникова В.И., Веренчук И.Н. Радионуклиды в почвах сельскохозяйственных угодий. // Сб.:"Влияние средств химизации на радиоактивность почв с.-х.угодий и возделывание растений". М., 1984. - С. 12 - 18.

76. Макаревич И.К. Накопление стронция-90 в урожае пшеницы, овса и гороха на разных почвах. : Автореф.дисс. .канд.наук. М.,1975. - 16с.

77. Малкович Р.Ш., Прохоров В.М. Уровень радиации, создаваемый на поверхности земли диффундирующим изотопом. // В кн."Радиоактивные изотопы в почве и растениях". М.: Колос, 1969. - С. 94 - 98.

78. Малышева М.Р. Поглощение стронция-90 многолетними травами и снижение накопления его в растениях естественного луга. : Автореф. дисс. канд.наук. М., 1975. - 26 с.

79. Марей А Н., Бархударов P.M., Новикова Н.Я. Глобальные выпадения це-зия-137 и человек. М.: Атомиздат, 1974. - 168 с.

80. Маринич A.M., Пащенко В.М., Шишенко П.Г. Природа Украинской ССР. Ландшафты и физико-географическое районирование. / Отв.ред. А.М.Маринич. Киев: Наукова думка, 1985. - 222 с.

81. Мартюшов В.З., Смирнов Е.Г., Суворова Л.И., Тарасова О.В., Богатова Л.В., Торхова Н.Ю. Оценка содержания и поведения долгоживущих радионуклидов и состояние дикой природы в районе ЧАЭС. //

82. ЧЕРНОБЫЛЬ-92". Докл. 3-го Всес. научно-техн. Сов. по итогам ликв. посл.аварии на Чернобыльской АЭС. Т.IV.,4.1."Радиоэкологические аспекты последствий аварии". п.Зеленый Мыс,1992 .- С. 34 - 40.

83. Махонько К.П. Вид профилей концентрации продуктов деления в почве при глобальных и локальных выпадениях. // В кн.:"Радиоактивные изотопы в почве и растениях". М.-Л. Колос, 1969. - С. 48 - 56.

84. Махонько К.П. Использование параметров ветрового захвата аэрозольной примеси с поверхности почвы для расчета внекорневого загрязнения растительного покрова. // Экология. -1981.-N2.-c. 46-51.

85. Машкович В.П. Защита от ионизирующих излучений. М.: Энергоатом-издат, 1982. - 296 с.

86. Методические указания. Определение концентрации радионуклидов стронция, плутония, америция в пробах грунта. (ВНИИЭФ). Госгидромет СССР. М. 1991.

87. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Толковый словарь современной фитоценологии. М.: Наука, 1983. - 134 с

88. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. 3-е изд. М.: Атомиздат, 1984.

89. Национальный доклад Украины. Десять лет после аварии на Чернобыльской АЭС. 1996 год. Киев: Минчернобыль Украины, 1996.

90. Павлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. М.: Атомиздат, 1974 - 216 с.

91. Павлоцкая Ф.И. Формы нахождения и миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. //Автореф. дисс. доктора химических наук. М.: Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского, 1981. - 43 с.

92. Перепелятников Г.П., Ильин М.И. Радиологические аспекты использования естественных кормовых угодий Украины // Проблемы сельскохозяйственной радиологии / Сб. науч. тр. / Под ред. Лощилова Н А. Киев,1991. -Вып. 1.-С. 112-122.

93. Петухова Н.Н. Литолого-геохимическая характеристика дерново-подзолистых почв Белорусского полесья. // Автореф. дисс. .канд.наук. -Минск, 1968. -23с.

94. Поведение радиоактивных изотопов в системе почва-раствор // Н.В.Тимофеев-Ресовский, А.А.Титлянова, Н.А.Тимофеева и др. Радиоактивность почв и методы ее определения. М.: Наука, 1966. - С. 46 - 80.

95. Поляков Ю.А. Радиоэкология и дезактивация почв. М.: Атомиздат,1970. - 304 с.

96. Пристер Б.С., Федоров Е.А., Романов Г.Н., Буров Н И. и др. Биологическое действие и поведение радиоактивных продуктов деления в сельскохо-зяственных цепочках. // "Peaceful uses of Atomic Energy", UN JAEA, Vienna, 1972. C.663-674,

97. Пристер B.C., , Лощилов Н.А, Немец О.Ф., Поярков В.А. Основы сельскохозяйственной радиологии. Киев: Урожай, 1988 - 256 с.

98. Пристер Б.С., Лощилов Н.А, Немец О.Ф., Поярков В.А. Основы сельскохозяйственной радиологии. 2-е изд., переработ, и доп. Киев: Урожай, 1991. -472 с

99. Пристер Б.С., Перепелятников Г.П., Ильин М.И. Актуальные проблемы кормопроизводства в условиях радиоактивного загрязнения территории. //

100. Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Сб. науч. тр. / Под ред. Н А.Лощилова. Киев, 1992. - Вып. 2 -С. 71 - 88.

101. Пристер Б.С., Иванов Ю.А., Перепелятникова Л.В., Проневич В.А. Проблемы применения контрмер в сельском хозяйстве Украины после аварии на Чернобыльской АЭС. // Вестник аграрной науки, 1996, N1. С.74-81

102. Прохоров В.М. Миграция радиоактивных загрязнений в почвах. Физико-химические механизмы и моделирование / Под ред.Р.М.Алексахина. М. Энергоиздат, 1981. - 98 с.

103. Работнов Т.А. Луговедение.-М.: Изд.МГУ,1974.

104. Радиоактивность и пища человека / Под. ред. Р.С. Расселла. Пер. с англ. -М.: Атомиздат, 1971. 375 с.

105. Радиоэкология орошаемого земледелия // P.M. Алексахин, О.И. Буфатин, В.Г. Маликов и др. / Под ред.Р.М.Алексахина. М.: Энергоатомиздат, 1985.-224 с.

106. Рачинский В.В. Введение в общую теорию динамики сорбции и хроматографии. М.: Наука, 1964. - 135 с.

107. Рекомендации по ведению сельского и лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории Украины в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991 1995 годы. - Киев, 1991. - 112 с.

108. Рекомендацн по ведению сшьського i лгсового господарства в умовах радюактивного забруднення TepHTopii' Украши в результат! аварн на Чор-нобильськш АЕС на перюд 1994 1995 pp. // Лощшов М О., Притер Б.С., Лященко С О. та iHHiH. - Кшв, 1994. - 181 с.

109. Рекомендацп по ведению сшьського господарства в умовах радюактивного забруднення територн Украши в результат! аварн на Чор-нобильськш АЕС на перюд 1996 1998 pp. // Прютер Б.С., Лященко C O., 1ванов Ю.О. та шши. - Кшв, 1996. - 56 с.

110. Санжарова Н.И., Фесенко С.В., Алексахин P.M. Динамика биологической доступности 137Cs в системе почва-растение после аварии на Чернобыльской АЭС. // Общая биология. 1994. - Т. 338, № 4. - с. 564 - 566.

111. Сенявин М.М. Основы расчета и оптимизации ионнообменных процессов. М: Наука, 1972.

112. Сельскохозяйственная радиоэкология // Алексахин P.M., Васильев А.В., Дикарев В.Г. и др. / Под ред.Алексахина P.M., Корнеева Н.А. М.: Экология, 1992. - 400 с.

113. Силантьев А Н., Шкуратова И.Г., Бобовникова Ц.И. Вертикальная миграция в почве радионуклидов, выпавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС. // Атомная энергия. 1989. - Т. 3, вып. 66 - С. 194 -197.

114. Тихомиров Ф.А. Действие ионизирующих излучений на экологические системы.-М.: Атомиздат,1972.-176 с.

115. Тихомиров Ф.А., Щеглов А.И., Цветнова О.Б., Кляшторин А.Л.Геохимическая миграция радионуклидов в лесных экосистемах зоны радиоактивного загрязнения ЧАЭС. // Почвоведение. -1990. N10. -С.41-51.

116. Тюремнов С.Н. История развития торфяников БССР в послеледниковое время. // Сб. научн. трудов Ин-та торфа АН БССР. 1951. - Вып. 1. - С. 25 -29.

117. Тюрюканова Э.Б. Ландшафтно-геохимические аспекты миграции 90 Sr // Современные проблемы радиобиологии. Радиоэкология. М.: Атомиздат, 1971,-С.81 -90.

118. Тюрюканова Э.Б. Радиогеохимия почв полесий Русской равнины (на примере Мещерской низменности). М.: Наука, 1974. - 156 с.

119. Федоров Е.В., Романов Г.Н. Количественные характеристики зависимости между уровнями загрязнения внешней среды и концентрациями радионуклидов в некоторых видах сельскохозяйственной продукции. М.: Атом-издат, 1969. - 230 с

120. Федоров Е.А., Пристер Б.С., Романов Г.Н. Биологическое действие и поведение радиоактивных продуктов деления в сельскохозяйственных цепочках. 1972

121. Фесенко С В. Моделирование миграции радионуклидов в агроценозах. //В кн. "Сельскохозяйственная радиоэкология". М.: Экология, 1991,-С.230-266.

122. Фесенко С.В., Санжарова Н.И., Алексахин P.M., Спиридонов С.И. Изменение биологической доступности 137Cs после аварии на Чернобыльской АЭС. // Почвоведение. 1995. - № 4. - С. 508 - 513.

123. Фирсакова С.К. Накопление стронция-90 луговыми травами при аэрозольном и почвенном поступлении радионуклида. Автореф. дисс. канд. биол. наук. - М., 1974. - 16 с.

124. Фирсакова С.К., Ширшов В.А. О размерах загрязнения пастбищного корма стронцием-90 в 1965 1967 гг. // Агрохимия. - 1971. - № 11. - С. 128 -131.

125. Фирсакова С.К., Хамидулина Т.А. Снижение поступления стронция-90 из почв различных типов в луговые растения. // Доклады и сообщения по кормопроизводству. М.,1972. -Вып. 3. - С. 223 - 233.

126. Фирсакова С.К., Гребенщикова Н.В. Поступление 90Sr и 137Cs в растительность лугов из дернины. // Доклады ВАСХНИЛ. 1980. - № 9. - С. 19 -22.

127. Фредриксон JI., Гарнер Р., Рассел Р. Цезий-137. // Кн.:"Радиоактивность и пища человека". Пер. с англ. / Под ред. В.М.Клечковского. М.: Атомиз-дат, 1971.

128. Чернобыль: Радиоактивное загрязнение природных сред. / Под ред. Изра-эля Ю.А. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1990.

129. Чернобыльская катастрофа. Киев: Наукова думка, 1995. - 560 с.

130. Юдинцева Е.В., Гулякин И.В. Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия. М.: Атомиздат, 1968. - 472 с.

131. Юдинцева Е.В., Павленко Л.И., Зюликова А.Г. Свойства почв и накопление цезия-137 в урожае растений. // Агрохимия. 1981. - N 9. - С. 119 - 125.

132. Alexakhin R., Firsakova S., Rauret G., Arkhipov N., Vandecasteele C., Ivanov Yu., Fesenko S., Sanzharova N. Fluxes of Radionuclides in Agricultural

133. Bachhuber H., Bunzl K., Schimmack W., Ingbert G. The migration of Cs and Sr in multilayered soils: results from batch, column and fallout investigations. // Nucl.Technol. -1982. Vol. 59, No 2. - P. 291 - 301.

134. Benes J., Dlokhy Z. Zachyt radioaktivnich latek na pudach vlastnosti cs. pud. // Jaderna energie. 1972,- Vol. 18, No 7. - P. 229 - 232.201.Bondar3 P. et al, 1992;

135. Belli M., Marchetti A.,., Ivanov Yu. et al (28 co-authors) Radionuclides behaviour in meadows. // In: 1993-1994 Final Report ECP5 Project "The Behaviour of Radionuclides in Natural and Semi-Natural Environments". - Rome, ANPA, 1994.-P. 73 -84.

136. Bunzl K. Transport and Accumulation of Radionuclides in the Soil.A Kinetic Model. GSF-Berricht S-527. // Gesellschaft fur Strahlenforschung. 1978.

137. Cawse P.A., Colle C. Comparison of radionuclide deposition to soil and vegetation. // Proc. 4 Symp. Int. Radioecol. Cadarache: Impact Accidents Orig. Nucl. Environ., 14-18 March, 1988. Cadarache, 1988. - V.l. - P. D76 - D89.

138. Cremers A., Elsen A., DePreter P., and Maas A. Quantitative analysis of caesium retention in soils. // Nature. 1988. - Vol. 335, N 6223. - P. 247 - 249.

139. Demchuk V., Victorova N., Morozov V., Ganzha E. Migration and transformation of fuel particles in soil-water system in near zone of ChNPP. // Proc. of the Intern.Simposium on Radioecology. / Chemical Speciation Hot Particles. -Znojmo, 1992.

140. ECP1- Contamination of Surfaces by Resuspended Material, Report 1995, CEC/CIS Joint Program oh the Consequences of the Chernobyl Accident. 1995.

141. Fredriksson L., Eriksson A. Plant uptake of fission products. // Lantbrukshogs Annal. 1970. V.36

142. Frissel M., Reiniger P. Simulation of Accumulation and Leaching in Soils. // Centre of Agricultural Pullishing and Documentation. Wageningen,1974.

143. Hadermann J. Radionuclide transport through heterogenous media. // Nucl. Technol. 1980. - Vol.47. - P. 312 - 323.

144. Hinton T.G., McDonald M., Ivanov Y., Arkhipov N., Arkhipov A. Foliar Absorption of Resuspended 137Cs Relative to Other Pathways of Plant Contamination. // J. Environ. Radioactivity. 1996. - Vol. 30, No 1. - P. 15 - 30.

145. Ivanov Yu.A. Behaviour of Chernobyl's fuel particles in soils // Proc. Int. symp. on Radioecology / Chem.Speciation- Hot Particles. Znojmo, Oct. 12-16, 1992.

146. Jarrett A.R., Jester W.A., Breniser J.S. Physical migration of radionuclides in soils. // "25th Annual Meeting of the American Nuclear Society, Ga, June 3-7, 1979. Summaries."/ "Trans. Amer. Nucl. Soc."1979.Vol.32. P.84-85.

147. Kashparov V.A., Protsak V.P., Ivanov Yu.A., Nicholson K.W. Resuspension of Radionuclides and Contamination of Village Areas Around Chernobyl. // J. Aerosol Science. 1994. - Vol. 25, No 5. - P. 755

148. Konoplev A.V., Bulgakov A.A. Behaviour of Chernobyl-origin hot particles in the environment. // Proc. of the Intern. Simposium on Radioecology. / Chemical Speciation Hot Particles. - Znojmo, 1992.

149. Kuriny V.D., Ivanov Yu.A., Kashparov V.A., Loschilov N.A., Protsak V.P. Particle-associated Chernobyl fall-out in the local and intermediate zones. // Annals of Nucl.Energy. 1993. - Vol. 20, No 6. - P. 415 - 420.

150. Milbourn G.M., Taylor R. The concentration of grassland with radioactive strontium. 1. Initial retention and loss. // Radiat.Botany. 1965. - Vol. 5, No 4. -P. 337 - 347.

151. Milbourn G.M. The uptake of radioactive strontium by crops under field condition in the United Kingdom. // J.Agric.Sci. 1960. - Vol. 55, No 2.

152. Consequences of the Accident". Book of extended synopses. Austria Center Vienna, Austria, 8 12 April 1996. - 1996,- P. 170 - 171.

153. Parker F.L., Grant J.L. Chemical migration of radionuclides in soils // "25th Annual Meeting of the American Nuclear Society, Atlanta, Ga , June 3 7, 1979. Summaries". / Trans. Amer. Nucl. Soc. - 1979. - Vol. 32. - P .85 - 86.

154. Pimpl M., Schuttelkopf H. Decontamination of soils by irrigation with solutions containing complexing agents.//"3rd Int.Symp. Proc.: Radiol.Prot.- Adv.Theory and Pract., Inverness, 6-11 June, 1982". Berceley, 1982. - Vol. 2. - P. 722 -727.

155. Riise G., Bjornstad H.E., Lien H.N., Oughton D.H., Salbu B. A study on radionuclide association with soil components using a sequential extraction procedure. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 1990. - Vol. 142, No 2. - P. 531 - 538.

156. Russell R.S.Radioisotopes in the Biosphere. / Eds.R.S.Caldcott and L.S.Sneder. Minneapolis, University of Minnesota, 1960.

157. Salbu В., Oughton D.H., Ratnikov A.N., Jigareva T.L., Krouglov S.V., Petrov K.V., Grebenshikova N.V., Firsakova S.K., Astasheva N.P., Loschilov N.A., Hove K., and Strand P. The mobility of137 Cs and90 Sr in Agricultural soils in the

158. Ukraine, Belarus, and Russia. // Health Physics. 1994. - V. 67, N 5. - P.518 -528.

159. Sandalls F.J., Segal M.G., Victorova N. Hot Particles from Chernobyl: A Review // J. Environ. Radioactivity. 1993. - N 18. - P. 5 - 22.

160. Sandalls F.J,. Ivanov Y., Kashparov V., Arkhipov N. Hot Particles Still Dominate the Chernobyl Scene. // J.Environ.Radioactivity, 1997 (In print).

161. Schaller G., Leising Ch., Krestel R., Wirth E. Casium und Kalium Aufnahme durch Pflanzen aus Boden. // ISH-Ber. - 1990. - N 146. - С. 1 - 40.

162. Squire H.M. Behaviour of Caesium-137 in soils and pastures in a long-term experiment. // Radiat.Botany. 1966. - Vol. 6. - P. 413 - 425.

163. Tessier, A., Campbell, P.G.C., Bisson, M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals. // Analytical Chemistry. 1979. - Vol. 51, No 7.-P. 844-851.

164. Yamamoto T. , Yunoki, Yamakawa M.,Shinuzu M. Studies of environmental contamination of Uranium. 3. Effects of carbonate ion on Uranium adsorption to and desorption from soils. // J. Radiat. Res. 1973. - vol. 14, N 3. - P.219 - 224.