Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Технофильные элементы в ландшафтах Беларуси

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Технофильные элементы в ландшафтах Беларуси"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

УДК 660.4:661.79:502.7(476)

КАДАЦКИЙ Валерий Борисович

ТЕХНОФИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ЛАНДШАФТАХ БЕЛАРУСИ

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Минск, 1995

Работа выполнена в Институте проблем использования природных ресурсов и экологии Академии наук Беларуси

Официальные оппоненты:

доктор географических паук, профессор 'ЕРТКО Н.К.

доктор географических наук КОЧУРОВ Б.И.

доктор биологических наук, профессор РОМАНОВА Т. А.

Оппонирующая организация:

Институт геологических наук АН Беларуси

Защита состоится 1995 г. в /¥ часов

на заседании совета по защите диссертаций Д 02.01.06 при Белорусском государственном университете по адресу: 220050, Минск, проспект Ф.Скорины, 4, 206

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государственного университета.

Автореферат разослан

2у " 1995 г.

Ученый секретарь ^ ^

совета по защите диссертаций ¡1/ ;

доктор географических наук ^И^Л^--> г.И. Маршпжевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми диссертации. Изменения химического состава ландшафтных компонентов, объединяемые термином "загрязнение", отмечаются повсеместно, вызывают нарастающее беспокойство и заслуживают целенаправленных исследований, поскольку сохранение удовлетворительного качества природной среды выдвигается в ранг важнейших проблем цивилизации. Следует отметить, что исследования различных аспектов загрязнения не рассматривают последнее в качестве закономерного явления, обусловленного ходом геологического времени, т.е. определенной стадией развития биосферы. Отсюда за пределами внимания остаются вопросы соотношения результатов антропогенной деятельности с фундаментальными принципами химического строения и функционирования геосфер, а также место загрязнения в общей эволюции химического строения природной среды. Необходимость подобного анализа вытекает из проекта Международной геос-ферно-биосферной программы (МРБП) на 90-е годы, нацеливающей, в частности, на выявление и объяснение "структурно-функциональных изменений глобальных, региональных и локальных географических систем в истории Земли". В соответствии с МГБП особое внимание на современном этапе исследований должно уделяться пониманию биогеохимических процессов и глобальных изменений "в трех масштабах времени: за последний ледниково-межледниковый цикл, охватывающий 100-150 тыс. лет; за голоценовый период (последние 10-12 тыс.лет) - время проявления антропогенного влияния; за последние 100 лет, когда техногенная трансформация природной среды приобретает значимые масштабы".

Дли Беларуси, в частности, все большую остроту приобретает прогрессирующее загрязнение окружающей среды технофшшными элементами, в том числе искусственными радионуклидами. Под техно-филышми микроэлементами (МКЭ) в работе подразумевается группа так называемых тяжелых металлов (Ti, V, Cr, Мл, Со, N1, Си и РЬ), оказывающих при определенных условиях токсичное влияние на живые организмы, в'том числе и на высокоорганизованные. Среди искусственных радиоактивных изотопов рассматриваются "чернобыльские" радионуклиды (Сз-1Я7, Сз-134, Се-144, Ru-106, Sr-90), ставшие о 1986 г. наиболее опасными загрязнителями природной « еды, поскольку после аварии на ЧАЭС появилась угроза непосредственному

- г -

выживанию отдельных групп населения Республики в связи с нарастающей тенденцией ухудшения их здоровья.

Связь работы с научными программами. В основу диссертации положены материалы, полученные в ходе выполнения исследований по республиканским программам ("Онкология", "Последствия аварии на ЧАЭС", "Природопользование"): 1) "Изучение эпидемиологии рака в БССР в связи с геохимической спецификой почвогрунтов и питьевых вод" (1978-1985); 2) "Радионуклиды и сопутствующие элементы в ландшафтах Беларуси" и др., начатые с мая 1986 г.; 3) "Изучение естественных и антропогенных изменений потоков вещества и энергии в геоэкосистемах" (1991-1995). Первичные материалы изложены в ежегодных и заключительных отчетах, находящихся в фондах Института геологических наук (ИГН) АНЕ, Научно-исследовательского института онкологии и медицинской радиологии Министерства здравоохранения Беларуси, Института радиобилогии AHB (ИРБ), Института проблем использования природных ресурсов и экологии (ИПИПРЭ) АНБ.

Теоретическая часть работы, включающая мировоззренческие аспекты проблемы, на заключительном этапе разрабатывалась по теме Фонда фундаментальных исследований Республики Беларусь и ее итогом явилась рукопись монографии автора "Биосфера как система", включенная в план издания на 1995 г. ("Наука и техника").

Цель и задачи исследования. Основываясь на вышеизложенном, цель работы формулируется следующим образом: выявить закономерности распределения тяжелых металлов и радионуклидов в отложениях, сформировавшихся в ландшафтах верхнего антропогена Беларуси.

При этом решались следующие задачи:

- проанализировать ' фактические данные о химическом составе геосфер под системным углом зрения, считая природную среду генетически единой системой;

- проследить особенности концентраций изучаемых химических элементов в разновозрастных гумусовых и гумусированных породах позднего плейстоцена и голоцена;

- установить для рассматриваемого периода (муравинское меж-лелниковье - поозерская эпоха - голоценовый этап) время появления антропогенной составляющей в общей миграции вещества;

- определить Фоновые содержания микроэлементов (Tl.. V, Cr, Mn. Со, N1. Си и РЬ) для почв элементарных ландшафтов в пределах заповедных территорий;

- провести анализ распределения технофильных элементов в современных сопоставимых гумусированных горизонтах почв, испытывающих разнотипное антропогенное воздействие;

- выявить специфику трансформации радиационной обстановки и миграцию радионуклидов (Сз-137, Сз-134. Се-144, [?и-106, Бг-ОО) в пределах чернобыльского загрязнения территории Беларуси;

- разработать количественные показатели для оценки степени загрязнения конкретных элементарных ландшафтов тяжелыми металлами и радионуклидами.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что обобщение знаний о биосфере с системных позиций позволяет дополнить представления о закономерной уникальности ее структурного и химического строения, выступающего в качестве "начала отсчета" при выяснении трансформирующего влияния антропогенного фактора на геохимические переменные. Работа представляет собой первое исследование по анализу распределения технофильных <ЧКЭ в сводном раз-реве "теплых" отложений верхнечетвертичного времени. Захороненные гумусовые и гумусированные образования использованы как носители информации о ландшафтах, существующих на протяжении последнего мехнедникового муравинского (микулинского) и современного ритмов развития природной среды. Впервые на большом статистическом материале проведено комплексное сравнение распределения тяжелых металлов и выявлены достоверные различия их концентраций в гумусовом горизонте почв "природных - сельскохозяйственных - урбанизированных" территорий. -На основе ландшафтно-геохимических исследований автора и с его участием разработана оригинальная модель расчета прогнозных и ретроспективных значений параметров радиационной обстановки на территории Беларуси.

Практическая значимость полученных результатов определяется, в частности, тем, что анализ биосферы как генетически единой системы формирует представление об имманентных особенностях ее структуры, вещественного состава и функционирования, напрапденнш на формирование и поддержание биологически оптимальных экологических условиях на протяжении геологической истории. Такой вывод позволяет дополнить мировоззренческое восприятие о причинах и за-' кономерностях поведения глобальной системы," что созвучно целям и задачш, инициируемым М2'БП.

Прикладные аспекты работы несут возможность существенного

социального эффекта, который сводится к следующему:

- пространственно-временной анализ распределения технофиль-ных элементов в гумусовых и гумусированных образованиях предоставляет дополнительные возможности для понимания современных биогеохимических процессов, ..что способствует выделению техногенной составляющей в общем потоке вещества и позволяет, на этой основе, количественно оценивать антропогенную трансформацию ландшафтов.

- изучение структуры чернобыльского загрязнения, его районирование и установление закономерностей трансформации радиационной ситуации в основных типах элементарных ландшафтов может быть использовано для прогнозных и ретроспективных расчетов применительно к локальным участкам, что важно с позиций проведения медико-профилактических, реабилитационных и др. мероприятий.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Уникальные черты земной природы, включая вещественный состав геосфер - закономерный результат функционирования глобальной системы "биосфера".

2. Вариации содержаний микроэлементов в гумусовых и гумусированных образованиях верхнего антропогена Беларуси являются эффективным индикатором структурно-функциональных изменений природной среды, в том числе и под воздействием техногенного фактора.

3. Особенности распределения технофильных элементов и форм их нахождения в гумусовом горизонте современных почв с разнотипным антропогенным использованием характеризуют направленность и масштабы развития загрязнения в заданных ландшафтах, а также позволяют судить об их устойчивости.

4. Загрязнение ландшафтов технофилыгами элементами формирует на территории Беларуси новый искусственный географический фактор, наиболее отчетливо проявляющийся на'примере становления биогеохимической радиоактивной провинции.

Личный вклад соискателя при решении обозначенного круга проблем состоит в формулировании теоретических и практических положений, систематизации и интерпретации научных материалов. Ему принадлежит обоснование методики проведения полевых работ и выбор представительных натурных полигонов, явившихся базовыми в регионе как для комплексного изучения влияния геохимических параметров окружающей среды на уровень злокачественных новообразований автохтонного населения, так и для районирования и ландшафтно-геохи-

мического изучения поведения искусственных радиоизотопов. В ряде случаев, для детализации отдельных положений, им привлекались специалисты в области биогеохимии, аналитической химии, радиационной физики, что и нашло отражение в совместных публикациях.

Апробация результатов диссертации. Положения диссертации докладывались на: I Международном конгрессе по биосферным заповедникам (Минск, 1983), Европейской конференции в рамках международной программы "MAB" по биосферным заповедникам и экологическому мониторингу (Ческе Будеевшш, 1986), сессиях Всесоюзного Палеонтологического Общества - "Палеонтология и эволюция биосферы" и "Теоретические и прикладные аспекты современной палеонтологии" (Ленинград, 1979, 1987), Всесоюзных совещаниях "Устойчивость геосистем" (Минск, 1988) и "Принципы и методы ландшафтно-геохимических исследований миграции радионуклидов" (Суздаль, 1S89), V.Конференции "Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере" (Пущино, 1991); VI Всесоюзной конференции "Методологические основы медицинской географии" (Ленинград, 1983), IX Съезде Географического Общества СССР (Казань, 1990), I-П Всесоюзных совещаниях "Геохимия техногенеза" (Иркутск, 1985; Минск, 1991), XV Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Минск, 1993) и ряде других научных форумах! Работа рассматривалась на заседании Ученого совета Института проблем использования природных ресурсов и экологии (ИГОШРЭ) АНБ.

"Опублнкованность результатов. По теме диссертации опубликовано более 80 работ, -в том числе 3 монографии. Написаны главы и разделы в ряде научных отчетов Института геохимии и геофизики АНБ ошпе ИГН), ИНИНРЭ AHB.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, семи глав, выводов и списка литературы. Общий объем работы - 300 страниц. Она содержит 68 таблиц и 26 рисунков. В списке литературы - 342 наименований.

Автор глубоко признателен ушедшим учителям академикам АНБ К.И.Лукашеву и Г.И.Горецкому, старшим коллегам В.А.Кузнецову, Э.А.Левкову, Н.А.Махнач и А.А.Хомичу, чьими советами и консультациями он широко пользовался, а также коллегам по исследованиям -Л.М.Кагану, О.В.Кадацкой, И.К.Вадковской. В'.А.Прокопене - за ценные, порой критические замечания и практическую помовд при выполнении отдельных задач.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Спс-цн£кка химического строения бкосфери

Несмотря на удвоение научных знаний каждые 10-15 лет проблема целостного восприятия природы Земли, присущая естествоиспытателям еще в начале века, в дальнейшем не получила должного развития. Одиночные призывы к синтезу имеющихся материалов и анализу природной среды ¡сак единого целого особой поддержки со стороны исследователей не находят. В современных трудах биосфера продолжает рассматриваться или покомпонентно, или, в лучшем случае, представляется механически единой, состоящей из отдельных геосфер и объединенных лишь сонахождением на поверхности одной из планет (Будыко, Ронов, Яншин, 1985). И это несмотря на то, что опыт исследований по международным программам последних двух десятилетий "продемонстрировал ограниченность стратегии покомпонентного и регионального изучения природы Земли и привел к необходимости перейти от рассмотрения земных оболочек к исследованию Земли в целом" (Кондратьев, 1987; Котляков, 1988). Вместе с тем, сложность изучения этой глобальной системы диктует необходимость применения дополнительных методов исследований.

Сравнительная планетология дает картину разительного отличия земной природы от соответствующей характеристик, присущих ее космическим соседям. При сопоставлении с внутренними планетами Земле, помимо наличия живых организмов, свойственен широкий набор природных феноменов: азотно-кислородная атмосфера и ее метаболит - озоновый экран; оптимальный для живых организмов земной климат; Мировой океан с колоссальным по космическим масштабам объемом свободной воды; земная кора о беспрецедентным разнообразием минералов и горных пород, со специфическими кдарками химических элементов в осадочном чехле и гранитной оболочке; активные эндогенные процессы в верхней части литосферы и т.д.

Полученные независимые научные результаты последних лет в различных дисциплинах наук о Земле о парагенезисе живого вещества и составных элементов географической оболочки позволяют говорить, что средообразующая роль организмов не ограничивается влиянием на изменение химического состава геосфер, но причастна к самому их возникновению и, следовательно, функционированию. Эта идея в общем плане не нова, поскольку является общепризнанной в отношении

атмосферы. Однако она получает существенное дополнение в связи с появлением возможности обоснования представления о том. что сохранение свободной гидросферы на планете, а возможно и сам синтез природной воды обязан живому. Теоретические достижения системного подхода, используемые при анализе уникальностей земной природы, существующих на протяжение геологической истории, позволяют с большим основанием обосновывать, что управление средой обитания -неотъемлемое свойство жизни. Иными словами, структура биосферы в вещественном и в энергетическом отношениях обладает выраженной функциональностью, направленной на формирование биологически оптимальных природных условий (Кадацкий, 1986; 1988).

Особый интерес представляют знания в области химии Земли и ее химической эволюции, хотя они и наиболее неопределенны в сравнении с другими областями наук о Земле. Расчетный вещественный состав Земли в целом занимает соответствующее место - между химическими составами Венеры и Марса (Собоговкч, 1986). Что касается состава верхних оболочек Земли - зоны гипергенеза и области былых биосфер - то здесь наблюдается резкий контраст, объясняющийся тем. что вся вещественная специфика внешних сфер Земли определяется геохимической деятельностью живого вещества, перераспределившим изначальные "космические" соотношения химических элементов в кларки биосферы - закономерные и специфические их концентрации в почвах и осадочных породах литосферы (Виноградов А., 1957; Вар-суков, 1981; Добровольский, 1Ô83; Лукашев К., 1974; и др.).

Рост техногенной деятельности нарушает характер протекания Сиогеохимических процессов и, следовательно, деформирует существующее б природе биоанизотропное равновесие (Лапо, 1987), что должно сказаться на изменении "планетной константы биомассы". Последнее обстоятельство вызывает изменения в фиксированном количестве микроэлементов, находящихся единовременно в биосферном круговороте (Виноградов В., 1980). В результате антропогенной деятельности нарастающее поступление технофильных элементов в зоне обитания высших организмов, снимает всяческие ограничения с установившихся величин содержаний МКЭ в биосфере. Иными словами, антропогенная деятельность нарушает фундаментальный принцип химического строения биосферы.• Как сейчас очевидно, эти вынужденные изменения в вещественном составе природной среды наблюдг тся на локальном, региональном и глобальном уровнях.

Глава 2. Развитие элементарных ландшафтов в нооплейстоцене и голоцене

Элементарные ландшафты, представляющие собой гетерогенные образования, целостность которых обеспечивается механизмом перераспределения вещества (Полынов, 1956; Глазовская, 1964; Перель-ман. 1979), в методическом плане являются наиболее удобными "природными единицами для дифференциации региона по физико-географическим и геохимическим условиям проявления техногенных процессов" (Хомич А., 1974). Ископаемые разновозрастные гумусовые и гумуси-рованные образования антропогена несут информацию об истории элементарных ландшафтов и, следовательно, о геохимических параметрах соответствующих эпох (Пузаченко, 1988). Вместе с тем сравнительный анализ распределения МКЭ в межледниковых и межстадиальных образованиях не производился.

Материалы изучения редких по своей полноте • верхнеплейстоценовых отложений Белорусского Поозерья (Вознячук, Кадацкий 1971; Чеботарева, Макарычева, 1974; Кадацкий, 1974-1976; Махнач. Кадацкий, 1981; Еловичева, 1992) свидетельствуют о достаточно резких физико-географических колебаний природных условий на протяжении этого отрезка антропогена и соответствующих изменениях палеогеохимических условий литогенеза. В отдельные моменты для Восточно- Европейской равнины были характерны беспрецедентные ландшафтные сочетания (Дорофеев, 1957; Гричук М., Гричук В., 1960; Сереб-рянный, 1978; Величкевич, 1982).

В течение древнего голоцена на территории региона существовала перигляциальная обстановка с многолетнемерзлыми грунтами, захороненными глыбами мертвого льда, изреженным растительным покровом. Текучие воды, перегруженные минеральным материалом, формировали просхозгляциальный аллювий (Горецкий, 1958). В отдельных озерных ваннах уже во время "палинологической фазы сосны", характеризующей, ранние этапы позднеледниковья, накапливались сапропелевые осадки (Махнач и др., 1971). Как правило, нормальный озерный осадочный разрез в глубоководных частях котловины начинается средне- и мелкозернистыми песками, реже глинами. Выше они сменяются известковыми салропелями либо мергелистыми глинами, и перекрываются кремнеземистыми сапропеЛями (Якушко. 1971).

В раннем голоцене формируется сплошной растительный покров,

который способствовал закреплению поверхностных грунтов. Поздне-голоценовый этап характеризовался некоторым ослаблением почвообразовательных процессов, но без существенной перестройки почвенных разностей (Таргульян. Александровский, 1976).

Таким образом, с конца раннего голоцена подавляющая часть ныне существующих озерных и болотных массивов располагается в неизменных границах. Своеобразная "борьба" между супераквальными и субаквальными ландшафтами, длившаяся на протяжении древнего и раннего голоцена, к этому моменту в основном завершилась. Иными словами, к концу раннего голоцена элементарные (супераквальные и субаквальные) ландшафты региона в своем развитии достигли уровня, позволяющего считать их юной стадией современных ландшафтов (Ка-дацкий, 1978). В общем плане к такому же выводу пришли Г.И.Мар-цинкевич и Э.А.Крутоус (1991). В этой связи геохимическая информация разновозрастных органогенных отложений верхнего плейстоцена и голоцена способствует выяснению сбалансированности круговорота вещества в природе и предоставляет материалы для анализа становления и эволюции антропогенной составляющей в общей миграции МКЭ.

Изучение пространственно-временного распределения технофиль-ных элементов в элементарных ландшафтах региона проводилось с использованием палеогеографического, геохимического, палинологического методов с последующим синтезом полученных материалов на основе сравнительно-географического анализа. Изучено и опробовано более двух тысяч почвенных разрезов и обнажений в основных физико-географических районах республики. Общее число количественных спектральных определений около 1.5 тысяч по каждому элементу. Использовались данные по формам подвижности МКЭ. После аварии на ЧАЗС были привлечены данные о составе и содержаниях радиоактивных изотопов з послойных образцах почв (до 170-250 ежегодно на протяжении первых пяти послеаварийных лет). Анализы выполнены в лабораториях: ИПИПРЭ AI ЕВ, ЙГН АНБ, БГУ, бывшего ИЯЭ Alffi.

Глава 3. Ыикроэлеыенти в верхнеплэйстоцен-голоценоаих органогенных и гуыусировашшс образованиях региона

Конкретное изучение содержаний МКЭ в ископаемых торфяниках осуществлялось на примере известных стратстипических { зрезов му-равинского (мшсулинского) времени: "Черный Берег" - (Северная ли-

тогеохимическая провинция) и "Дорошевичи" - (Южная литогеохими-ческая провинция). Эти разрезы примечательны также тем. что вблизи них размещаются разновозрастные образования поозерского времени: Слобода Касплянская. Шапурово, Борисова Гора, Дречалуки и др., изученные рядом методов и датированные по С-14, что позволяет составить полный сводный разрез верхнего плейстоцена. Важно подчеркнуть, что для них детально изучена палеогеографическая обстановка времени накопления органогенных отложений (Арсланов, Вознячук, Кадацкий. 1973; Вознячук. Кадацкий, 1971; Величкевич, 1982; Санько 1987 и др.). Для дополнительного сравнения автором выполнен анализ распределения МКЗ в органогенных отложениях разреза "Нижненский Ров" шкловского (одинцовского) межледниковья (Центральная литогеохимическая провинция).

Гипергенный поток металлов способствует их депонированию в ископаемых органогенных горизонтах (табл.1). Вместе с тем не наблюдается однозначной корреляции между ростом концентрации этих элементов и удревлениём возраста отложений, хотя шкловские торфяники по сравнению с муравинскими обладают повышенными средними содержаниями большинства изученных МКЭ. Интересно, что кларки углей уступают соответствующим средним концентрациям из древних гумусовых 'и гумусированных образований региона.

Таблица 1

Средние концентрации микроэлементов в ископаемых межстадиальных образованиях, межледниковых торфах и углях мира; мг/кг с.в.

Горизонт V Сг Мп Со N1 Си РЬ

Поозерский:

Рг3 (V3) 30 52 147 23 34 18 23

Ргг (V2) 69 68 219 7 26 103 15

Рг1 (V1) 60 60 ' 203 15 51 61 12

Муравинский ((?-У/) 42 44 333 9 19 27 16

Шкловский (М-Ю 63 52 35 ' 17 35 45- 22

Угли (по данным Юдович и др.. 1985)

Бурые 23+3 12+2 100+12 3.4+0.3 8+2 7.5+2 9.!

Каменные 31+3 16+2 95+16 5.2+0.3 16+2 18.5+2 25;

Что же касается современных торфяников, то их средние концентрации (Геохимические провинции ..., 1069; Петухова, 1987) значительно уступают соответствующим величинам из древних органогенных отложений. Однако в отдельных образцах поверхностных торфяных горизонтов наблюдаются максимальные концентрациями тяжелых металлов, по крайней мере для V, Сг. Мп, Со, и РЬ.

Процессы изменения и перераспределения вещества, формирующие типоморфяые минералого-геохимические черты современных торфяников детально рассмотрены Н.Н.Бамбаяовым (1984) и В.А.Ковалевым (1985). Казалось бы, что болотные комплексы в силу своего подчиненного положения в системе геохимически сопряженных элементарных ландшафтов должны обладать индивидуальными геохимическими характеристиками в зависимости от специфики прилегающих к ним ландшафтов элювиального ряда. Однако этого не наблюдается вследствие близости зонально-климатических условий и особенностей покровных образований региона (Пидопличко, 1961). Вместе с тем в пределах однотипных супераквэльных ландшафтов вариации МКЭ в торфяной залежи и по разрезу, и по простиранию более контрастны, что объясняется их большей подверженности влиянию случайных причин (Геохимические провинции .... 1969).

Подобное распределение МКЭ характерно и для рассмотренных плейстоцен-голоценовых торфяников. Следовательно, фиксируемые вариации в содержании тяжелых металлов, отмеченные в ископаемых торфах, приуроченных к различным геохронологическим срезам, за исключением поверхностных горизонтов современных болотных массивов, не носят принципиальных отличий. Логично предположить, что эти вариации выступают как естественные неоднородности в пределах единого "геохимического поля", свойственного каустоСиолитам угольного ряда и отражающим естественный ход развития ландшафтной ситуации региона эа последний целостный природный ритм.

При поиске "антропогенных сигналов" в общей миграции химических элементов особая роль принадлежит озерным сапропелям ак-валыш ландшафтов, поскольку их формирование, при условии отсутствия существенной проточности материнских водоемов, обеспечивает усреднение поступающего с водосбора вещества. В этой связи было предпринято изучение распределения МКЭ в озерных сапропелях с помощью сопряженного геохимического и спорово-пыль 'вого методов (Кадацкий. Еловичева. 1Q86).

Наиболее информативные материалы получены из осадков оз.Дом-жерицкое, расположенного в зоне "абсолютного покоя" Березинского биосферного заповедника. Приуроченность объекта к Главному Водоразделу и сохранность в прилегающих ландшафтах коренных растительных ассоциаций способствовали ограниченному поступлению в водоем аллохтонных веществ на протяжении большей части голоцена. Относительная удаленность озера от промышленных центров и режим особой заповедности служат дополнительной гарантией фоновой "чистоты" самых молодых осадков. Можно предполагать, что наличие выровненных участков с супесчаными и суглинистыми почвами, а также богатые охотничьи угодья, сохранившиеся до настоящего времени, не могли не привлекать древних земледельцев. Следует заметить, что подобные природные предпосылки являлись приоритетными при освоении территории Новгородского края (Жекулин, 1982), который по физико-географическим условиям близок к Белорусскому Поозерью.

Анализ распределения средних концентраций МКЭ в озерных сап-ропелях позволяет выявить следующие тенденции в распределении элементов на протяжении голоцена. Максимальные средние концентрации V, Сг, Со, N1, Си приурочены к границе между позднеледниковь-ем (И?-3) и ранним голоценом (РВ), что связано с деградацией пе-ригляциальной обстановки и последующей интенсификацией геохимических процессов на водосборе. Следующий этап перестройки в распределении микроэлементов совпадает с границей между ранним (ВО-2) и средним (АТ-1) голоценом и отражает наступление климатического оптимума с присущими ему усилением гидродинамической ' активности и соответствующей активизацией миграции микроэлементов, выразившейся в приуроченности максимальных содержаний Со, N1 и Си (за рассматриваемый период) к нижней атлантике. Рост поступления МКЭ в аквальные ландшафты, отмечаемый со второй половины субборе-ала (БЬ-1-2), иллюстрирующийся прогрессивным увеличением средних концентраций практически всех анализируемых элементов в сравнении с АТ-3 в том числе и максимальными концентрациями Мп и Си, может бить объяснен антропогенным освоением прилегающих водосборных территорий (Капацкий, Еловичева, 1986).

Идея синхронизации геохимических и палинологических материалов в озерных отложениях с целью реконструкции процессов осадко-накопления в различные этапы голоцена получила дополнительное развитие (Кузнецов, Луховицкая, Еловичева и др., 1992). Этими

исследователями, в частности, подтрерлщается усиление динамики химического вещества в позднесубатлантической озерной седиментации под влиянием антропогенных нагрузок. Как известно, озерный седиментогенез оказывает сложное влияние на распределение МКЭ в донных осадках. Установлено, что существует тесная корреляция между концентрацией элементов и наличием тонкодисперсного терри-генного материала в смешанных и кремнеземистых сапропелях (Жухо-вицкая, Генералова, 1991). Тем не менее фиксируемое нарастание валовых концентраций МКЭ в поверхностных горизонтах как озерных, так и болотных образований связывается с усилением техногенного привноса. В этой связи геохронология обогащения МКЭ верхних слоев озерных и болотных образований заслуживает особого внимания. Принято считать (Старкедь, Хотинский, 1985), что основные антропогенные рубежи голоцена, отражающие трансформацию ландшафтов центра Восточно-Европейской равнины приходятся на Х-Х1 вв. (развитие подсечного земледелия) и ХУЛ-XVIII вв. (массовые рубки лесов и расширение постоянных пахотных угодий). В других работах (Баденкова, Добродеев, Сухова, 1979), на основании изучения распределения концентраций РЬ в разрезах верховых торфяников, обосновывается проявление трансформирующей деятельности человека на ландшафты центральной части Русской равнины примерно две тыс.лет назад. Здесь следует отметить, что белорусские палинологи отмечают появление пыльцевых зерен хлебных злаков еще в ЗВ-1 (6000-4000 лет назад), а с 5В-2 их присутствие в пыльцевых спектрах постоянно.

Таким образом приведенные материалы о распределении техно-фильных МКЭ в голоценовых отложениях свидетельствуют, что деятельность неолитических племен в западной части Восточно-Европейской равнины, на территории современной Беларуси, уже в суббо-реале (4200-2500 лет назад) начинает формировать техногенную составлявшую в биогеохимическом цикле миграции элементов.

Глава 4. Распределение технофильнык микроэлементов в почвах элементарных ландшафтов с разнотипным антропогенным воздействием

Геохимические исследования зоны гипергенеза, в том числе почвенного покрова, проводимые под руководством академика К.И.Лу-кашева, получили развитие в регионе в 60-70-ые годы, араллельно в ряде организаций осуществлялось изучение химического состава

основных типов почв и почвообразующих пород сельскохозяйственных угодий (Вильгусевич, Булгаков, 1960). Хотя исследования первой научной школы носили педогеохимический и литогеохимический характер с целью выделения геохимических провинций, а представители второго направления изучали состав' почв в агрохимическом аспекте, эти работы явились основой для последующей детализации распределения МКЭ в условиях нарастающего техногенного воздействия.

Исследование поведения привнесенных в ландшафт МКЭ связано с решением проблемы вычленения техногенной составляющей из общего потока технофильных элементов и выявления их фоновых ("доиндуст-риальных") концентраций. В связи с этим проводилось изучение распределения МКЭ в почвах естественных ландшафтов заповедников; выяснялись закономерности распределения МКЭ в почвах в зависимости от характера использования территории и анализировались формы нахождения МКЭ в гумусовых горизонтах почв, испытывающих разно-факторное техногенное воздействие.

Согласно существующим представлениям о зависимости концентраций МКЭ от механического состава почв и содержания в них органического вещества (ДуСиковский, 1975; Лукашев. Кадащсий, 1932; Петухова, 1987) почвы выделенных элементарных ландшафтов делились: на супесчано-суглинистые и песчаные дерново-подзолистые почвы в пределах элювиального ряда; на аллювиальные и заболоченные с высоким содержанием органического вещества почвы поймы, а также песчаные почвы высокой поймы и прирусловых валов в пределах супераквального ряда. Отдельно рассматривались супераквальные болотные комплексы.

По характеру антропогенного использования рассматриваемые в работе ландшафты были дифференцированы на группы: 1) заповедные (Еерезинский биосферный, Припятский гидрологический, Беловежская Пуща); 2) естественные слабоизмененные (леса, незатронутые осушительной мелиорацией болотные массивы, отдельные участки речных долин без видимых проявлений антропогенной деятельности); 3) измененные (сельскохозяйственные угодья, включая приусадебные наделы); 4) сильно измененные ландшафты (техногенные) - прошшленные и урбанизированные территории, включая лесопарки, скверы и городские участки речных долин.

В настоящее время под фоновыми, концентрациями МКЭ принято считать их содержания в почвенном покрове территорий, удаленных

от источников • загрязнения, с добавлением некоторого количества тяжелых металлов по причине глобальных выпадений. Поскольку содержание технофильных МКЭ в глобальных выпадениях увеличивается» их фоновый уровень ке есть величина постоянная (Сает и др.. 1990). В этой связи обоснование значений МКЭ в качестве "фоновых" должно сопровождаться репрезентативностью исходных материалов и соответствующей методикой их обработки.

Проведенные ландшафтно-геохимические исследования на территории Березинского биосферного заповедника позволили обосновать геохимическую "чистоту" почв элементарных ландшафтов, подтвердив тем самым идею о том, что существующую концепцию охраняемых земель следует дополнить представлениями о них, как о рефугиумах естественных геохимических процессов (Gheltman, Kadatsky, Prls-tavko, Savchenko, Sushcenya, 1983; Геохимическое изучение..., 1985). Кроме того было установлено, что средние содержания МКЭ для типичных почв ландшафтов рассматриваемой территории могут выступать в качестве фоновых для Северной и Центральной геохимических провинций региона. В ходе исследования выяснилось также, что геохимические выборки из почв заповедных и естественных территорий по своим параметрам могут быть объединены в одну группу.

Для выяснения особенностей распределения тяжелых металлов в гумусовых горизонтах почв ландшафтов, испытывающих разнофакторное антропогенное воздействие, использовались методы математической статистики, с помощью которых было обработано более 1000 значений концентраций каждого из рассматриваемых элементов. При этом объем выборок, характеризующих разные по механическому составу почвы естественных, сельскохозяйственных и техногенных геосистем, составлял соответственно 278, 759 и 107.

С помощью критериев Колмогорова и "хи-квадрат" Пирсона были изучены закономерности статистического распределения технофильных МКЭ в гумусовых горизонтах почв элювиальных и супераквальных ландшафтов. Для каждого из элементов строилась гистограмма его распределения в зависимости от механического состава почвы и хозяйственного использования ландшафта. В качестве примера приводится гистограмма распределения Си (рис.1).

Анализ гистограмм показал, что для Си й V эмпирический закон распределения в супесчано-суглинистых почвах элювиалы х естественных и сельскохозяйственных ландшафтах согласуется с логнор-

I

2

Рис. Л. Гистограммы распределения, Си а глинистых (1) и песчаных (2) почвах элювиальных ландшафтов естественных (а), сельскохозяйственных (б) и урбанизированных (в) территорий. Сплошная линия соответствует логзормальнсму закону распределения

мальным законом, для Мп, Сг. Со и N1 хотя и не согласуется, но напоминает логнормальный. а для РЬ не согласуется. В "техногенных" ландшафтах это распределение не только противоречит логнор-мальному, но как правило имеет двух или полимодальную структуру распределения значений. Для песчаных почв общая тенденция распределения элементов такая же. но за счет более низких природных концентраций рассматриваемых тяжелых металлов в песках полимо-далышй характер их распределения в "техногенных" ландшафтах имеет более выраженный характер.

В качестве основных показателей содержания МКЗ рассматривались медианные значения соответствующих выборок, поскольку распределение элементов в них чаще всего не соответствует одному закону. При анализе поведения МКЭ в почвах, испытывающих разнотипное антропогенное воздействие, был использован метод непараметрической статистики, основанный на критерии Уилкоксона (Манна-Уит-ни). позволявший корректно анализировать выборки, независимо от соответствия распределений их компонентов какому-либо закону (нормальному или логнормальному). Установлено, что выборки, характеризующие распределение МКЭ в гумусовом горизонте супесча-но-суглинистых почв в разнотипных (по степени трансформации) элементарных ландшафтов, достоверно различаются между собой (уровень значимости 0.05) практически для всех изученных элементов. При этом медианные значения концентраций, полученные для естественных, "сельскохозяйственных" и "техногенных" территорий, составляют соответственно (мг/кг): для V - 13, 17 и 23. Сг - 13. 15 и 24. Мп - 350, 470 и 510, N1 - 6.0. 6.8 и 8.4, Си - 2.2, 3.8 и 14, РЬ -9.0, 9.5 и 21. Аналогичный анализ выборок, характеризующих содержание МКЭ в гумусовом горизонте песчаных почв, выявил более отчетливые различия в их концентрациях в зависимости от хозяйственного использования ландшафтов. Техногенная составляющая в песчаных почвах выражена ярче, поскольку их МКЭ состав изначально обеднен по сравнению с супесчано-суглинистыми почвами. Установленные закономерности характерны и для почв супераквального ряда.

* Сравнение' выборок, описывающих содержание тяжелых металлов в гумусовых горизонтах почв аналогичных элементарных ландшафтов, позволяет провести качественную и количественную оценку их загрязненности конкретным элементом в зависимости от харак ¡ра хозяйственного использования природного выдела. Представление о суммар-

ном воздействии изученных МКЭ дает мультипликативный коэффициент, рассчитанный по формуле (Магаровский, 1987; Сает и др., 1990):

п

Z = L Kj - (п-1).

1-1

где Ki - коэффициент концентрации 1-того элемента (отношение содержания химического элемента в объекте к его фоновому содержанию), п - число учитываемых элементов.

В качестве примера приведем суммарный показатель.загрязнения поверхностного горизонта почв (степень геохимической трансформации валовых концентраций технофильных МКЭ) элементарных ланди;»ф-тов г.Минска. Для супесчако-суглинистых почв элювиальных ландшафтов он равен 10.03, в песчаных разностях возрастает до ¿О.32; в супераквальных ландшафтах на минеральных почвах достигает 54.10, а на органических составляет 15.50.

При изучении вопросов распределения и миграции МКЭ в гумусовом горизонте почв важное значение принадлежит фермам их нахождения, с помощью которых удалось зафиксировать техногенную составляющую. По методике, предложенной В.А. Кузнецовым и Г.А. Шимко (1990), изучался широкий спектр постадийных вытяжек: 1) водорастворимая, 2) ионнообменная, 3) связанная с органикой. 4) с карбонатами. 5) с гидроокислами, 6) с силикатами. 7) входящими б кристаллическую решетку. Было установлено, что техногенные образцы содержат не просто повышенные концентрации МКЭ. но и более полный спектр их форм нахождения. Эта тенденция характерна для Мп. в меньшей степени для Pb, Cu. Т1. Отличительной чертой образцов техногенной серии служит устойчивое сквозное нахождение Pb з Форме с органикой, независимо от ландшафтной принадлежности (Кадац-кий, 1990). В техногенных пробах супераквальных ландшафтов (аллю-вильные почвы), дополнительно к отмеченному, фиксируется присутствие Pb в водорастворимой форме, что не характерно для сопоставимых заповедных и селитебных образований.

Вместе с тем спектр химических соединений МКЭ в почвах, испытывающих техногенную нагрузку на протяжении нес'сольгак лет и более, значительно шире, чем собственно в привнесенном веществе и в "естественной" почве. Этот спектр включает неизмененные продукты техногенеза, промежуточные продукты их гипергенной переработки разной степени устойчивости, что в цалш аагвуаияет интерпретацию

результатов, полученных по данной методике. Например, невозможность химического разделения сульфидных и органоминеральных форм тяжелых металлов ставит под сомнение достоверность выводов о связи элементов с органическим веществом в техногенных почвах. Эту особенность отмечают и другие исследователи (Елпатьевский. Аржанова. 1935 и др.). В техногенных почвах РЬ комплексируется не только с органикой, но и присутствует в виде сульфидов (типичная техногенная форма окислительной обстановки в зоне гипергенеза), так как РЬЗ по сравнению с другими тяжелыми металлами наиболее трудно подвержен окислению и растворению в естественных условиях региона.

В процессе исследования было установлено, что для выявления степени загрязненности почвы техногенными МКЭ более эффективна схема изучения их форм нахождения исходя из трех групп: подвижные (мобильные) соединения, условно подвижные (прочно фиксированные) и находящиеся в изоморфном состоянии в минералах почв (прочно связанные). Такая методика позволяет четко фиксировать в техногенных почвах превалирование условно подвижкой формы над прочно связанной (УаэПуеуа. Кас1а15ку. 1994).

Выявленные закономерности распределения МКЭ в гумусовых и гумусированных образованиях почв, испытывающих разнотипное антропогенное .влияние, позволяют заключить следующее:

- техногенная трансформация МКЭ состава почв все еще находится в пределах естественных вариаций, установленных в отложениях полного _цикла развития природной среды;

- элювиальные ландшафты в пределах урбанизированных территорий, сохранившие коренные фитоценозы, даже в условиях максимального техногенного пресса, пока еще противостоят накоплению высоких концентраций тяжелых металлов в почвах'.

Таким образом, выполненные исследования подтверждают представление (ВеаиГогс! V/. и др, 1975; Мауленов, 1987; Добровольский. 1988). что сохранение равновесий технофильных МКЭ в почвенном покрове может достигаться, в частности, благодаря функционированию растительного покрова и почвенных микроорганизмов. Следовательно. у биосферы существует до определенных пределов способность ослабить результаты техногенного воздействия и сохранять в поверхностных гумусовых горизонтах региона концентрации МКЭ, не выходящие ва естественный диапазон вариаций.

Глава 5. Искусственные радиоактивные элементы в почвах

Авария на ЧАХ привела к формированию на значительной части территории Беларуси качественно новой геохимической среди - техногенной радиоактивной провинции. Последняя распространяется на смежные районы Украины и России. Ее отличие от встречающихся в природе "геохимических" и "металлогенических" провинций заключается не только в составе радиоизотопов, не образующихся в естественных условиях в существенных количествах, но и в мгновенном, по геологическим масштабам времени, проявлении на местности.

С целью натурного изучения пространственно-временного поведения радионуклидов, включая их перераспределение, в пределах основных литогеохиыических провинций была подобрана серил участков-полигонов, послуживших основой для развертывания систематических наблюдений рядом научно-исследовательских организаций (Ка-дацкий, Кадацкая, 1088). Каждый полигон содержит набор реперных участков, характеризующих основные типы элементарных ландшафтов. Последние пророчены к сопряженно развивающимся геоморфологическим элементам геосистем бассейнового типа - водоразделам, склонам, террасам и поймам (Кадацкий, Кадацкая, 1991). В каждом репере систематически осуществлялся вертикальный посантиметрсвьЛ отбор образцов с последующ®.! определением содержания радионуклидов.

Выяснилось, что накопление радионуклидов, которое можно било ожидать в аккумулятивных зонах ландшафтов, за редким исключением не наблюдается. Не отмечается и выкоса рассматриваемых изотопов из элювиальных частей лачдиафтов. Этот вывод подтверждается результата)« многих работ (Молчанова и др., 1989; Тихомиров и др.,

1990). Подчеркивается, что вертикальная миграция радионуклидов является преобладающей по сравнению с латеральной (Петряев и лр.,

1991). И наконец, при моделировании их миграции латеральный перенос не рассматривается и не учитывается (йзраэль и др., 1090).

На основании полученных экспериментальных данных за ряд лет выявлены пространственно-временные вариации отношений активностей гамма-излучающих изотопов Сз-134, Се-144, Ли-106. а также бета-излучателя ог-00 к активности Сз-137. Это позволило подтвердить правомерность районирования территории загрязнения ка физико-географической основе (Кадацкий, Кадацкал, 1991), охарактеризовав ее количественными показателями, представленными в табл. 2

(Кадапкий. Каган. 1993; Каемку, Кагап. 1995а).

Накопленные данные согласуются с опубликованными материалами и свидетельствуют о закономерном изменении соотношений активностей нуклидов, что обусловлено как неодинаковой удаленностью исследуемых объектов от реактора, так и спецификой состава и распространения первичных потоков техногенных нуклидов. Так. изотопный состав первых трех радиогеохимических областей хорошо коррелирует с составом выброса в первый день аварии, а четвертой - с составом суммы выбросов на 6 мая 1986 г. (Абагян и др., 1986).

Таблица 2

Отношения активностей изотопов (к Сб-137) в почвах радиогеохимических районов Беларуси

Радиогеохимические районы СБ-134 Се-144 ■106 Бг-ЭО

Центральный 0.51 - 0.010

Юго-Западный 0.44 0.15 0. 43 0.013

Восточный 0.51 0.16 0. 47 0.015

Юго-Восточный 0.51 0.76 1. 0 0.15

Каждому из выделенных радиогеохимических районов присущи свои особенности миграции вещества, обусловленные геоморфологической и литологической спецификой ландшафтов, характером почвен-но-растительного покрова, количественными и качественными пара-мэтрами стока, а также спецификой загрязнения.

Указанный подход позволяет переходить от инвентаризационных работ к выявлению закономерностей и моделированию поведения нуклидов (Каган. Кадацкий. 1994; Кайа1зку, Каеап, 1995).

Глава 6. Практические результаты натурных и экспериментальных исследований чернобыльского загрязнения

Распределение радионуклида по почвенному профилю аппроксимируется зкепонентой А№) - Ашах * ехр( - . где А(М - содержание нуклида на глубине Ь; Ашах - его максимальное содержание в верхнем слое; в - параметр распределения, определяющий крутизну уменьшения активности нуклида по почвенному профилю.

Гамма-излучение радиоизотопов, находящихся на некоторой глубине почвенной толщи, поглощается вышележащими слоями. Учет этого поглощения осуществлялся с использованием коэффициента ослабления. рассчитываемого с использованием соотношений, полученных при исследованиях в области физических основ защиты от ионизирующих излучений. Поскольку при натурных исследованиях пробы отбирались дискретно с шагом 1 см, эффективная величина активности нуклида Аэфф, которая фактически принимает участие в формировании гамма-фона, составляет Аэфф = Kj * Ai(h). где Kt - коэффициент ослабления излучения для i-того слоя, a Ai(h) -активность этого слоя. Таким образом, величина мощности экспозиционной дозы гамма-излучения зависит от эффективных активностей радионуклидов и спектрально-энергетических характеристик их излучения.

На основе натурных измерений и с учетом ландшафтной специфики реперных точек получены регрессионные зависимости мощности экспозиционной дозы гачма-излучения (Д) от времени, которые позволяют рассчитывать у!сазанную величину в любой послеаварийпый момент времени (рис. 2; Kadatsky. Kagan, 10950). Изучена также корреляционная связь между Д (мР/ч) и линейной комбинацией активностей (А, Бк) основных гамма-излучателей - Сз-137. Cs-134. Се-144 и Ru-Юб - в верхнем 20-см слое покровных образований.

Выявленные закономерности положены в основу разработаинной программы для персональной ЭВМ. Программа таким образом подбирает коэффициенты функции вертикального распределения, которое задавалось в виде экспоненты, как указывалось выше, чтобы получить одинаковую величину параметра, определяемого мощностью экспозиционной дозы, независимо от способа ее расчета: по общей либо эффективной активности гамма-излучателей в почве.

Возможности модели давать локальную (точечную) оценку радиационной ситуации вачшы в связи с дискретным характером загрязнения и практикующимся до настоящего времени площадным подходом при определении мест, опасных для проживания (Kadatsky, Kagan, 1695).

Таким образом, выполненное районирование чернобыльской контаминации на территории Беларуси, в отличие от обычно используемых административного и других способов деления, позволяет целенаправленно изучать поведение искусственных изотопов в зависимости как от природной специфики конкретных элементарных ландшафтов, так и особенностей топогенного загрязнения.

tVnnocumnAbtKia Л

0.4 - _

О-----О---------О

0.2 -

0 -1-:-1--

1W 1969 1ЧЛ IWi

Рис. 2. Изменение мощности экспозиционной дозы (Д): расчет -линии; экспериментальные данные - репер ю (.). репер 19 (х), репер 23 (+) и репер 4 (о).

Перечисленные преимущества видны при картировании ряда параметров .радиационной ситуации. Существующие карты радиационной обстановки не имеют ландшафтно-геохимической основы и в силу этого не учитывают специфики природных условий. Они лишь констатируют сложившуюся ситуацию и не содержат прогнозных оценок изменения радиационной ситуации в условиях природной дифференциации территории. Уже к настоящему времени наметились тенденции в разнонап-равленности поведения радионуклидов в зависимости от ландшафтной специфики. В последующем эти процессы станут определяющими.

Для демонстрации возможностей модели составлены карты радиационной обстановки в 1987 и на 2000 г.г., предназначенные для оценки состояния и динамики изменения уровней загрязнения почв:

- М 1:100 ООО для участка загрязненной территории "Кожушки" (Хойникский р-н.). Здесь радиационная ситуация изображена изолиниями содержания Cs-137 в 10-см слое почв. Построение крупномасштабных карт (1:100 ООО и более) локальных территорий, вплоть до отдельных фаций, важно ввиду чрезвычайно высокой пространственной неоднородности выпадений;

- М 1:25 ООО для участка загрязненной территории "Белоуиа" (Сталинский р-н.), на которой в качестве характеристики обстановки приведены изолинии гамма-фона.

Выявленные закономерности в поведении радионуклидов позволяют на основании учета района загрязнения, идентификации типа элементарного ландшафта и измерения мощности экспозиционной дезы гамма-излучения рассчитывать для заданного места параметры загрязнения в любой послеаварийный момент (с августа 1986 г.): уровень мощности экспозиционной дозы в ретроспективе и на перспективу; отношения активностей гамма-излучающих 15-134. Се-144 и (?и-106. а также Зг-90 к активности Сз-137; величину активности (запас) этих изотопов в 20-см слое; распределение Сз-!^ и Се-134 в почвенном профиле (табл. 3).

Таблица 3

Сопоставление расчетных (Р) и экспериментальных (Э) данных о радионуклидном загрязнении почвенного покрова репера А

Доза. мкР/ч

Активность, Бк/ кв.см

Сз-137 СБ-134 Се-144 1?и-106 5г-90

Год

ЭРЭРЭР ЭР ЗР ЭР

1986 - 871

1987 620 620

1988 460 441 1889 320 314

1990 220 224

1991 220 218 1993 210 209 1995 - 199

- 63 - 31.9 83 62 29.1 22.8 65 60 15.8 16.3 64 59 11.8 11.6 47 57 6.0 8.3

- 56 - 5.9

- 54 - 3.0

- 51 - 1.5

- 63.0

33.9 25.9 44.2

10.4 10.6 24.9

8.4 4.4 12.4

0.13 1.8 3.8 0.7 0.1 0.0

68.6 - 9. .5

31.5 17.2 9. .2

17.3 10.9 9. .0

8.7 10.7 8. .8

4.4 10.8 8. .6

2.2 - 8, .4

0.6 - 8. .0

0.1 - 7. .6

На основании изложенного возможно предоставлять материалы для расчета индивидуальных доз внешнего облучения с учетом времени и места проживания каждого отдельного человека, в том числе и лиц, покинувших пострадавшие районы.

Глава 7. Технофильные элементы и ыедико-географическкй аспект

С 1977 г. в Беларуси получили развитие исследования по выяснению связей между геохимической спецификой природной среды и этиологией злокачественных новообразований. Их основу составили данные Института онкологии и медицинской радиологии Минздрава БССР: стандартизованные по интенсивности и возрасту показатели заболеваний и свидетельствующие о наличие вариабельности раковых локализаций в регионе. (Лукашев К., Кузнецов. Кадацкий и др. Отчетные материалы по теме "Онкология" за 1979-1985 г.г.).

Выяснение роли тяжелых металлов, как фактора ракового риска, получило дополнительную интерпретацию (Лукашев К.. Лукашев В.. Кадацкий, 1982). Поскольку считается, что влияние РЬ. Сг, N1 может инициировать подобные заболевания, для наиболее представительных участков были рассчитаны их аддитивные и мультипликативные коэффициенты, а также их отношения к отдельным элементам. Показательно, что РЬ х Сг х N1 увеличивается с юга на север региона. В этом же направлении растут совместные отношения этих металлов к Мп и Си. Последние, как известно, обладают свойствами играть компенсирующую роль в биологических процессах. В определенной мере это согласуется с тем, что заболеваемость раком (до 1986 г.) была несколько выше в Центральной и Северной провинциях.

В результате мгновенно возникшего радиоактивного загрязнения биота оказалась в искусственном физико-химическом поле чрезвычайно активного фактора, оказывающего постоянное негативное воздействие по многим направлениям как на отдельный организм, так и на биогеоценозы в целом. Ситуация усугубляется тем, что в условиях дефицитности МКЭ. радиоизотопы, не являющиеся необходимыми элементами для физиологических функций, оказывают дополнительное негативное воздействие на высшие организмы. Включение искусственных радионуклидов в биогеохимические циклы миграции элементов, делает правомерным выделение техногенной биогеохимической провинции.

Биогеохимическое районирование, по-видимому, самый сложный вид районирования, который основной целью ставит обоснование "единства жизни и геохимической среды" (Виноградов, 1957; Ковальский, 1974). Представление о биогеохимических провинциях, по В.В.Ковальскому, эволюционировало от понятия о неких изолированных территориях, в "географическое понятие непрерывных изменений

геохимической среды и проявлений жизни, обмена веществ в организмах". Причем он подчеркивал, что понятие о пороговых концентрациях химических элементов в ландшафтах "имеет биогеохимический (не только физиологический) смысл, ютторый конкретизируется при рассмотрении критических концентраций и их биологической роли в условиях географических изменений геохимической среды". Задачи биогеохимического районирования не следует сводить к изучению вещественного состава отдельных ландшафтных компонентов, а они должны ориентироваться на выяснение роли химических элементов в процессах жизнедеятельности организмов. В этой связи загрязнение территории искусственными радионуклидами вносит новое понимание в принципы биогеохимического районирования.

Постольку часть радиобиологов считает, что не существует порогового значения дозы облучения то несколько поколений людей на загрязненных территориях Беларуси будут испытывать комплексное негативное воздействие этого нового "географического" фактора среды. Проблема обостряется в связи с тем. что не ясны эволюционные последствия коллективного облучения большой популяции жителей республики. В этой связи все более актуальными являются прогностические заключения о трансформации радиационной ситуации на основе детальных ландшафтно-геохимических исследований.

ВЫВОДЫ

1. Анализ биосферы как системы позволяет обосновывать непротиворечивый сценарий ее самоконструирования и функционирования, направленного на формирование и сохранение биологически оптимальной экологической обстановки в ее пределах на протяжении геологической истории.

2. Вещественная уникальность биосферных объектов, в том числе и микроэлементкый состав, может служить индикатором состояния геосистем, в частности, чутко реагируя соотношением микроэлементов и искусственных изотопов на характер и масштабы антропогенной деятельности.

3. Палеогеографический анализ вариаций распределения МКЭ в гумусовых и гумусированных отложениях верхнего антропогена. произведенный с учетом хронологической привязки, позволяет проследить особенности поведения химических элементов в ландшафтной

среде региона на протяжении последних 160-200 тыс. лет.

- содержание МКЭ в отложениях верхнего плейстоцена отражает естественные условия развития природной среды и соответствующие процессы миграции химических элементов. Сопоставление средних и максимальных концентраций МКЭ древних торфяников с соответствующими значениями из среднеплейстоценовых отложений и кларками углей мира свидетельствует, что наблюдаемые вариации не носят принципиальных отличий в выступают, по-видимому, как естественные неоднородности. свойственные каустобиолитам угольного ряда.

- межстадиальные поозерскиё образования, формирующиеся в условиях, как считается, ослабленной химической миграции вещества, но при наличии активных процессов выветривания, обладаю? сопоставимыми концентрациями тяжелых металлов (для отложений наиболее теплых отрезков времени) с межледниковыми торфами. Следовательно, в перигляциальной области верхнего плейстоцена существовали не только "беспрецедентно смешанные" флоры и "парадоксальные сочетания" Фаун. Здесь же протекали и специфические палеогеохимические процессы, приводящие, в ряде случаев, к концентрациям МКЭ не уступающим по своей значениям межледниковым эпохам.

- распределение МКЭ в сапропелевых отложениях голоцена может служить индикатором появления антропогенной составляющей в локальных местах, что и фиксируется в местных озерных осадках.

4. Изучение распределения концентраций технофильных элементов в гумусовых горизонтах современных элементарных ландшафтов, испытывающих разнотипное и разномасштабное.антропогеннее влияние показывает, что естественные, сельскохозяйственные и урбанизированные территории обладают значимо различающимися индивидуальными микроэлементными характеристиками. При этом, заповедные территории Беларуси, помимо резервации генетического фонда, являются и рефугиумами естественных геохимических процессов, свойственных определенным физико-географическим провинциям и. следовательно, данные о их вещественном составе являются наиболее приемлемыми "начальными точками отсчета" при проведении геохимического мониторинга и выяснении степени трансформации почвенного покрова.

5. На примере изучения подвижности МКЭ в гумусовых горизонтах почв элементарных ландшафтов выявлен ряд особенностей в распределении их форм нахождения:

- техногенные (городские) почвы обладают более широким

спектром распределения изученных элементов по формам нахождения;

- техногенные почвы в сравнении с естественными (заповедными) обладают смещением в сторону преобладания условно-подвижной составляющей над прочно связанной. Величины этого превышения хорошо коррелируют с экспертной оценкой степени антропогенной нагрузки;

- древние гумусовые и гумусированные образования, в том числе и межморенные, содержат водорастворимую и ионообменную Формы ряда элементов, что свидетельствует о продолжающихся процессах миграции вещества в захороненных органогенных системах.

6. Содержания МКЭ в автоморфных почвах городских биоценозов, сохранивших коренные растительные ассоциации, независимо от техногенного окружения, имеют значения этих элементов близкие к га максимальным природным концентрациям. Это свидетельствует о наличие защитных механизмов в ландшафтах, направленных, в частности, на регулировании содержаний элементов в определенных границах.

7. Ландшафтно-геохимические исследования чернобыльского загрязнения позволяют в пределах Беларуси выделить четыре самостоятельных радиогеохимических района.' различающиеся как природными характеристиками, так и "моментом" загрязнения, влияющими на соотношения искусственных изотопов: Выяснение специфики миграции радионуклидов в основных типах элементарных ландшафтов позволяет в квазиреальном масштабе времени для заданного участка рассчитывать с августа 1986 г. (исключая 10-15 км зону):

- уровень мощности экспозиционной дозы в ретроспективе и на перспективу; - отношения активностей Сз-134, Се-144, ни-105, Бг-еО к активности Сб-137;

- величину плотности загрязнения этих изотопов и их вертикальное распределение в заданном объеме разреза почвы;

- предоставлять материалы для выяснения индивидуальных доз внешнего облучения с учетом мест проживания, работы и отдыха каждого отдельного жителя;

- экономить средства при масштабных аналитических радиогеохимических работах.

8. Эволюция чернобыльского радионуклидного состава и миграция изотопов, выразившаяся к концу 1990 г. в относительной стабилизации мондости экспозиционной дозы, свидетельствует, что произошло окончательное формирование радиогеохимической провинции на территории Беларуси. В этой связи дальнейшая детализация структу-

ры загрязнения и выяснение вторичных процессов перераспределения радионуклидов играет исключительно важное значение для проведения соответствующих реабилитационных мероприятий.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ. ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТААЦИИ

1. Кадацкий В.В. К вопросу о формировании элементарных ландтагов на территории Белоруссии в древнем и раннем голоцене // Материалы геологического изучения земной коры Белоруссии. -Минск: Наука и техника. 1978. - С. 137-142.

2. Лукашев К.И.. Кадацкий В.Б. Современные проблемы развития и эволюции биосферы // Геология и геохимия земной коры Белоруссии. - Минск: Наука и техника. 1978. - С. 79-86.

3. Лукашев К.И.. Кадацкий В.Б. Развитие биосферы в голоцене.

- Минск: Наука и техника. 1078. - 178 с.

4. Кадацкий В.Б., Лукашев К.И. Некоторые вопросы техногенного морфогенеза // Геологическое изучение территории Белоруссии.

- Минск: Наука и техника. 1979. - С. 160-163.

5. Турий Н.М., Кадацкий В.Б., Закарявичюс А.Б. Техногенные движения земной поверхности в районе Вилейского водохранилища // ДАН БССР - 1081. - Т. 25. N 9. - С. 844-847.

6. Кадацкий В.Б. Влияние антропогенной деятельности на современное состояние некоторых компонентов природной среды Белоруссии // Материалы техногенно-геохимического изучения ландшафтов Белоруссии. - Минск: Наука и техника, • 1081. - С. 16-23.

7. Махнач H.A.. Кадацкий В.Б. Некоторые проблемные вопросы в палинологии позднего плейстоцена Белоруссии // Геологические исследования кайнозоя Белоруссии. - Минск: Наука и техника. 1981. -С. 55-59.

8. Лукашев К.И.. Кадацкий В.Б. Новые данные о микроэлементах в поверхностных образованиях территории Белоруссии // ДАН БССР.

- 1982. - Т. 26. N 4. - С. 362-3G4.

Q. Кадацкий В.Б.. Каган Л.М. О механизме регулирования климата биосферы // ДАН БССР. - 1982. - Т. 26. N 10. - С. 935-938.

10. Лукашев K.M.. Лукашев В.К.. Кадацкий В.Б. Металлы в ландшафтах БССР как возможный фактор ракового риска // ДАН БССР.

- 1982. - Т.26. N И. - С. 1028-1031.

11. Кадацкий В.Б. Исследования ландшафтов Белоруссии в связи

с проблемами охраны окружающей среды // Геохимия ландшафтов при поисках месторождений полезных: кскопаемых и охране окружающей среды. Тез. докл. конф. - Юшгеодагия. 1982. - С. 223-224.

12. Некоторые результаты ¡г проблемы ландшафтно-геохимическо-го изучения территории Белорусам / Лукашев К.И., Кадацкий В.Б.. Вадковская И.К., Петухова li.ll!. //Исследования земной коры территории Белоруссии. - Минск: Häyica и техника, 1982. - С. 148-160.

13. Антрапагеннае удзеянне / Сушчзня Л.М., Парфенау B.I.. Ляхов1ч У.П.. Кадацк1 В. Б.,. Козла П. Ó. // Энцыклапедыя природы Беларус1. - М1нск, 1983. - T. Ï. - С. 100-102.

14. Кадацкий В.Б. Геохимия: и вопросы охраны окружающей среды // Геохимические исследования; генной коры Белоруссии. - Минск: Наука и техника, 1933. - С. 11-15.

15. Кадацкий В.Б. К проблеме глобальных перестроек в биосфере // Палеонтология и эволюция биосферы. Тр. XXV сессии Всесоюз. Палеонтолог, общества. - Л.: Н'аука, 1983. - С. 65-69.

16. Первые результаты ландшафтно-геохимических исследований по изучению эпидемиологии para в Белорусской ССР / Лукашев К.И., Кузнецов В.А., Гутман З.М., Кадацкий В.Б.. Аверкин Ю.И. // Тез. докл. Всесоюз. совещ. по медицин, географии. - Л., 1983.- С. 149.

17. Geochemlcal. ecological and genetlcal monitoring of the natural complexes of the Berezlnsky state biosphere reservo / Gheltman V.S., Kadatsky V.B.. Prlstavko Y.P.. savchenko V.K.. Sushcenya L.M. // Unesco Programme on Man and the Biosphere (MAB) In the Byelorusslon SSR. Proceedings of the First International Biosphere Reserve Congress. - Минск, 1933. - P. 32-31.

18. For geochemlcal characteristic of landscapes of the Be-rezlnsk reserve / Petukhova N.N. Kadatsky V.B., Shlbanova T.N.. Gershanovlch R.B., Denlsenko S.N. // - Ibid. - P. 72-74.

19. Кадацкий В.Б. О техногенном привносе химических элементов в поверхностные образования БССР // Геохимическое картографирование техногенных изменений окружающей среды. Тез. докл. семинара. - Вильнюс: ЛитНИГРИ. 1984. - С. 33-39.

20. Геохимическое изучение ландшафтов Березинского биосферного заповедника / Лукашев К.И., Кадацкий В.Б., Кузнецов В.А., Вадковская И.К. и др. - Минск: Наука и техника, 1985. - 144 с.

21. К характеристике дотехногенного геохимического фона БССР . / Кадацкий В.Б., Мартынова И.В., Шибанова Т.Н.. _ Шимко Г.Л: //

Тез. докл. 1 Всесоюз. совещ. по геохимии техногенеза. - Иркутск", 1085. - С. 93-97.

22. Кадацкий В.Б. Климат как продукт биосферы. - Минск: Наука и техника, 1986. - 112 с.

23. Кадацкий В.В., Еловичева Я.К. Микроэлементы в разрезе озерных отложений Главного Водораздела // ДАН БССР. - 1986. -Т. 30, N 10. - С. 942-945.

24. Kadatsky V.B., Kusxietsov V.A. Berezlnsky biosphere reserve investigation of landscapes via geochemistry // Implementa- • tlon of the action plan for biosphere reserves. Proceedings European MAB Conference and ecological monitoring. March 1986. Czechoslovakia. - Ceske Budeyovlce. 19S7. - P. 181-185.

25. Кадацк! В.Б. Б1асфера як сЮтэма у святле 1дэй У.I.Вернадская // Becui АН БССР. Сер. б1ялаг. навук. - 1988, N 1.

- С. 32-36.

26. Кадацкий В.Б. Биосфера и тектоника плит // Теоретические и прикладные аспекты современной палеонтологии. Тр. ХХХШ сессии Всесоюз. Палеонтолог, общества (январь, 1687 г.. Ленинград). -Л.: Наука. 1989. - С. 24-30.

27. Кадацкий В.В. 'Глобальная экология в проблеме "Общая Теория Земли" // Геоэкология: Глобальные проблемы. Материалы к IX съезду Географ. Общества СССР. - Л.. 1990. - С. 103-104.

28. Кадацкий В.Б. Системный анализ эколого-геологических проблем // Проблемы.экологической геологии в Прибалтике и Белоруссии. Тез. докл. семинара. - Вильнюс. 1990. С. 55-58.

29. Кадацкий В.Б., Кузнецов В.А., Кадацкая О.В. Ландшафт-но-геохимическая концепция изучения Чернобыльской контаминации на территории Белоруссии // Геохимия техногенеза. Тез. докл. 11 Все-сооз. совещ. - Минск, 1691. - С. 108-112.

30. Кадацкий В.Б. Органогенные отложения плейстоцена Белоруссии как показатели геохимического фона // ДАН БССР. - 1391. -Т. 35. t! 8. - С. 731-735.

31. Кадацкий В.Б., Кадацкая О.В. К вопросу о белорусской радиохимической провинции // ДАН БССР. - 1991. - Т.35, К 9.

- С.836-840.

32. Кадацкий В.В.. Каган Л.М.. Кадацкая О.В. Поведение чернобыльских радионуклидов в почвах Беларуси: возможности моделирования. -■ Препринт N 1 / ИПИПРЭ АНБ. - Минск. 1992. - 21 с.

33. Кадацкий В.Б.. Кадацкая О.В.. Мартынова И.В. Гидрохимическая характеристика природных вод Припятского заповедника // Ландшафтное и геохимическое изучение заповедных территорий Беларуси. - МИНСК. 1992. - С. 66-70.

34. Кадацгай В.В.. Шимко Г.А. Формы микроэлементов в ландшафтах заповедных территорий Беларуси // Там же. - С. 88-106.

35. Кадацкий В.Б. Следствия рассмотрения иерархии и парагенезиса земных природных систем // Закономерности строе;.ня и днна-мики плане? земной группы. Тез. докл. междунар. науч.. симп. - Хабаровск. 1992. - С. 4-5.

36. Кадацкий В.Б. Экологические уроки Чернобыля для Беларуси // Твердые горючие отложения Беларуси и проблемы охрани о:фу*аю-щей среды. - Минск. 1992. - С. 109-112.

37. Кадацкий В. Б.', Каган Л.М. Радиогеохнмические районы Беларуси основа изучения чернобыльской контаминации // Геохимия. - 1993. N 7. - С. 925-929.

38. Каган Л.М.. Кадацкий В.Б. Трансформация чернобыльского гамма-поля ка территории Беларуси и оценка доз внешнего облучения // Атомная энергия. - 1994. - Т. 77, В. 3. - С. 211-214.

39. Районирование территории Беларуси пс радиоактивному загрязнению / Лштван И.И., Кадацкий В.В.. Каган Л.М.. Кадацкая О.В. // Доклады АНВ. - 1994. - Т.33. N 6. - С. 84-87.

40. Yasllyeva L.. Kadatsky V. Heavy metal foims In colls of urban territories and natural landscapes // Abstracts of the 3rd International Symposium on Environmental Geochemistry, 12-15 September. 1994. Krakow. Poland. - Krakow. 1904. P. 422-423.

41. Лиштван И.И., Кадацкий В.Б.. Каган Л.М. Прогнозные и ретроспективные оценки трансформации чернобыльского гамма-поля на территории Беларуси // ВесШ АН БССР. Сер. х1м1чных назук. - 1995, N 1. - С. 110-114.

42. Kadatsky V.В., Кагап L..M. External y-Dose Rates Delivered from the Chernobyl Fallout in Belarus // J. Environ. Radioactivity. - 1995. - V. 26, N 2. - P. 135-146.

43. Kadatsky V.B., Regan L.M. Isotoplc composition of the Chernobyl fallout in radloijeochemical regions of Belarus // J. of Radloanalytical and Nuclear Chemistry, Letters. - 1995. V. 199, N 4. - P. 325-331.

РЭВШЭ

КАДАДК1 Валерий ЕарысавШ ТЭХНАФ1ЛЬНЫЯ ЭЛЕМЕНТЫ 9 ЛАВДШАФТ.АХ БЕЛАРУС1 Антрапагеннае радеянне, вабрудкваннв, и! грация элементу, тэхнагенеа, цяжк1я ыетахы, чарнобыдъ-ск!я радиенукв1ды, элементарны ландшафт.

АО'ектам! даследавання з*яудял1ся гумусавыя i гумасаваныя адкладанн! спалучаных элементарных лавдшафтау, як!я адчуваюць рознатыповае антралагеннае уздэеянна, а таксама рознауароставыя арганагенныя 9тварэнн1 стрататыЩ-щщх агаленняу. Разгледкана эва-люцып геас1стэм прыроднага асярсщдзя у шерхн!м антрапагене. Праа-нап1завана размеркаванне канцэнтрацый цядск1х металау (Ti, V, Сг, Мп, Со, Ni, Си, Pb) i чарнобьш>ок1я радыенукд1дау (137Cs, 134Сз, 144Ce, loeRu, 90Sr). Упершыка на вял1к1м статистычным матэрияле выканана комплекснаа параунанвэ раамеркавання цяжк!х металау i знойдзекы верагодныя адрозненн! 1х канцэнтрацый у гумусавым гары-аоице глеО "прыродных - селъстсагаспадарчых - уреан1заваных" тэры-торыи. Вызначаны час узн1кненыя Еяграпагеннай складальнай у ату ль нам патоку х1м1чных элемента?, удакладнена асаСШвасць форм анзходхання элементау у залехнасц1 ад гаспадарчага выкарыстання ландшафтау. Вывучана структура чарноОылъскага заОруджвання i вы-канана яго раянаванне. Выяудени закакамернасц1 трансфармацы1 ра-дыяцыйнай ciTyauyi у асноуных танах элементарных ландшафтау. АОг-рунтавана, што тэхнагеннае заСруджваяне прыроднага асяроддзя Бе-ларус!, аса0л1ва пас ля фармававш за яе тэ риторы 1 тэхпагеннай ра-диегеах!ы1чнай прав!нцы1, перагащшлася у новы геаграф!чны фак-тар, наступствы якога, у прьшатласц!, для насельн1цтва кра1ны шмат у чым не ясныя. Праланоужаицца эфекгыуныя кслькасныя метады кантролю за паводэ!нам1 тадшаййдпдшх алементау у каикрэтных лекальных ландшафтах рэг!ену, у шш дйвд А метады вызначэння стану i прагноау радыяцыйнаи с1туш»и у шшЗДрзалышм маштабе часу.

РЕЗШЕ

кадацкий Валерий Борисович ТЕХНОФИЛЬНЫЕ аПЕМЕНТЫ В ЛАНДШАФТАХ БЕЛАРУСИ Антропогенное воздействие, загрязнение, миграция элементов, техногепеэ, тяжелые металлы, чернобыльские радионуклиды, элементарный ландшафт.

Объектами исследования выступали гумусовые и гумусированные образования сопряженных элементарных ландшафтов, испытывающие разнотипное антропогенное воздействие, а также разновозрастные органогенные образования стратотипических разрезов. Рассмотрена эволюция геосистем в верхнем антропогене. Проанализировано распределение концентраций тяжелых металлов (Т1. V, Сг, Мп, Со. N1. Си. РЬ) и чернобыльских радионуклидов (1Э7Сз. 134Сз, 144Се. 106!?и. 903г). Впервые на большом статистическом материаае проведено комплексное сравнение распределения тяжелых металлов и выявлены достоверные различия их концентраций в гумусовом горизонте почв "природных - сельскохозяйственных - урбанизированных" территорий. Установлено время появления антропогенной составляющей в общем потоке химических элементов, выяснена специфика форм нахождения элементов в зависимости от хозяйственного использования ландшафтов. Изучена структура чернобыльского загрязнения и произведено его районирование. Установлены закономерности трансформации радиационной ситуации в основных типах элементарных ландшафтов. Обосновано, что техногенное загрязнение природной среды Беларуси. особенно после формирования, на ее территории искусственной радиогеохимической провинции, превратилось в новый географический фактор, последствия которого, в частности, для населения республики бо многом не ясны. Предлагаются количественные методы контроля за поведением технофильных элементов в заданных локальных ландшафтах региона, в том числе и методы расчета состояния и прогноза радиационной ситуации в квазиреальном масштабе времени.

RESUME

KADATSKY Valery Borlsovlch TECHNOFEELING ELEMENTS IN LANDSCAPES OF BELARUS Anthropogenic Impact. Chernobyl radionuclides, contamination, elementary landscape, migration of elements, heavy metals, technogenes.

The objects of Investigations were humus and organic deposits of connected elementary landscapes affected by anthropogenic Impact and different sedimentary organogenous strata involving the modern lakes sediments. The evolution of the upper Quaternary geosystems was analyzed with a synchronous space correlation of the concentrations of technofeellng elements. The associations of heavy metals (Tl, V, Cr, Mn. Co, Ni. Cu, Pb) and radionuclides of the Chernobyl origin <137Cs. l34Cs. 144Ce. 1O0Ru. 90Sr) are considered. Comprehensive Investigations have been performed to analyze the distribution of heavy metals in humus horizon of the "natural-agricultural-urban" soils. Time of beginning of techno-genic chemical elements in landscapes and the forms of their occurrence due to anthropogenic activity have been.established. Results of landscape and experimental Investigations were used to subdivide the Belaruslan radioactive province into lour regions which differ both in natural features and characteristics of contamination from the Chernobyl accident. It was substantiated, that technogenlc contamination of the nature of Belarus both by heavy metals and by radionuclides of the Chernobyl iallout have formed a new geographical factor. The consequences of this factor influence on the health of the population of the radlogeochemlcal regions are unknown in many details. The effective methods to describe the behaviour of technofeellng elements. Including methods of calculation of prognosis parameters of radiation situation at every site for various time periods, were suggested.