Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние физико-химических показателей почв на подвижность и биологическую доступность радионуклидов 60Co и 65Zn

ВАК РФ 03.01.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние физико-химических показателей почв на подвижность и биологическую доступность радионуклидов 60Co и 65Zn"

На правах рукописи

КОЧЕТКОВ Илья Владимирович

ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЧВ НА ПОДВИЖНОСТЬ И БИОЛОГИЧЕСКУЮ ДОСТУПНОСТЬ РАДИОНУКЛИДОВ 60Со И (,5гп

03.01.01 — Радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 8 МАР 2013

Обнинск-2013

005051150

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Российской академии сельскохозяйственных наук, г. Обнинск.

Научный руководитель: кандидат биологических наук, заведующий лабораторией радиохимии и аналитической химии Анисимов Вячеслав Сергеевич.

Официальные оппоненты:

Сапожников Юрий Александрович, доктор химических наук, кафедра радиохимии химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, ведущий научный сотрудник;

Сынзыныс Борис Иванович, доктор биологических наук, Обнинский институт атомной энергетики Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», профессор кафедры экологии.

Ведущая организация: факультет почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва

Защита состоится «25» апреля 2013 года в 15.00 час. на заседании диссертационного совета Д 501.001.65 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, Биологический факультет МГУ, аудитория 389.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: Ломоносовский проспект 27, 8 этаж, ком. 812. Отзывы на автореферат просим отправлять по адресу: Веселовой Т.В. Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Ленинские горы, д. 1, стр. 12, Москва, 119991. Факс: +7(495)939-11-15 (2 экз. в бумажном варианте с печатью и подписью обязательно)

Автореферат разослан «_» марта 2013 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

Веселова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

Для объектов атомной энергетики актуальными являются проблемы, связанные с обеспечением безопасности наземных экосистем. Особое значение имеет выявление закономерностей поведения и распределения радиологически значимых радионуклидов (к ним относятся и б0Со с 65Zn) в экосистемах, механизмов их поступления в растительные и животные организмы, факторов, оказывающих влияние на этот процесс. На основании этих данных становятся возможными (с использованием различных математических моделей) прогноз состояния прилегающих к АЭС территорий, а также оценка рисков для окружающей среды и человека возможных и реальных негативных сценариев, складывающихся при функционировании ядерных энергетических объектов, как в штатном режиме, так и во время аварийных ситуаций.

В настоящее время актуальны вопросы, связанные с влиянием почвенных свойств на миграционную способность радионуклидов в сопредельные среды и в растительно-животные компоненты экосистем. Особую актуальность имеют отмеченные закономерности применительно к агроэкосистемам — источникам продовольствия и промышленного сырья для человека. Здесь установлены лишь общие закономерности миграции отдельных техногенных радионуклидов (в основном 90Sr и 137Cs), лежащие в основе, как правило, эмпирических и полумеханистических моделей, с помощью которых прогнозируют поступление радионуклидов в сельскохозяйственные растения и животных и, далее, к человеку (Shaw, 1989; Absalom, 2001; Пристер, 1992; Фрид, 1996; Дричко, 1994). Таким образом, поиск наиболее значимых физико-химических характеристик почв, оказывающих влияние на миграцию радиоизотопов в системе почва - растение с целью совершенствования прогностических моделей поведения радионуклидов в агроэкосистемах является актуальной проблемой современной радиоэкологии.

Цель исследования. Оценка влияния эдафических факторов на подвижность 60Со и в5Хп в системе почва - растение и буферную способность почв по отношению к изучаемым радионуклидам.

Задачи исследования.

1. Оценить подвижность радионуклидов б0Со и 65гп в системе почва -растение в зависимости от комплекса физико-химических характеристик почв, форм нахождения радионуклидов и содержания в почвах подвижных форм стабильных изотопов Со и Т.п.

2. Оценить вклад физико-химических характеристик почв в варьирование коэффициентов накопления 60Со и 65гп, характеризующих биологическую доступность изучаемых радионуклидов.

3. Оценить буферную способность почв по отношению к радионуклидам 60Со, 65Хп, как главный фактор их эколого-геохимической устойчивости, и влияние ее на коэффициенты накопления радионуклидов.

4. Определить количественные показатели селективной сорбции 60Со и (сорбционную емкость почвы и коэффициенты селективности ионного обмена Ме-Са, где Ме = Со или Тп, потенциалы селективной сорбции) для почв разных типов в зависимости от основных физико-химических свойств почв.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертация выполнена в соответствии с Паспортом специальности 03.01.01 — Радиобиология. Пункт 10 «Принципы и методы радиационного мониторинга. Проблемы радиационной безопасности. Химическая защита от облучений и радиосенсибилизация».

Научная новизна работы.

Установлено, что известные модели прогноза накопления тяжелых металлов (ТМ) растениями не применимы по отношению к исследованным радионуклидам. Требуется другая модель, учитывающая влияние основных

физико-химических свойств почв на доступность б0Со и 6SZtl растениям.

4

Предложена модель оценки подвижности в системе почва — растение 60Со, б52п и буферной способности некарбонатных почв по отношению к рассматриваемым радионуклидам. Буферная способность при этом рассматривается как важнейший фактор эколого-геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к радионуклидам, представляющим радиологическую опасность для человека.

Впервые было установлено, что органическое вещество почв играет наиболее существенную роль в проявлениях селективности в ходе процесса ионообменной сорбции Со почвами и их илистыми фракциями, чем гранулометрический и минералогический состав, в то время как для Тг\ роль минералогического состава в проявлениях селективности ионообменной сорбции не менее значима.

Научно-практическая значимость исследования.

В ходе работы был предложен общий методологический подход для

60/-. 65 г,

оценки подвижности Со, ¿п в системе почва — растение, а также для оценки буферной способности некарбонатных почв по отношению к рассматриваемым радионуклидам.

Его целесообразно использовать при разработке миграционных моделей для агроландшафтов, примыкающих к территориям АЭС. Он позволит существенно улучшить прогностическую ценность данных моделей. Важную роль в предложенном подходе принадлежит буферности почв, как способности противостоять миграции радионуклидов. В этом смысле буферную способность можно рассматривать как важнейший фактор эколого-геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к радионуклидам, представляющим радиологическую опасность для человека.

Среди широкого набора почвенных характеристик в рамках общего методологического подхода были выявлены наиболее существенные по величине вклада в изменение доступности растениям (КН) 60Со и ь5Тг\, а также, - в формирование буферной способности почв в отношении рассматриваемых

радионуклидов. Это позволит в будущем, при проведении радиоэкологического мониторинга акцентировать внимание на этих характеристиках, как наиболее значимых с целью минимизации трудовых и финансовых затрат.

Предложенные регрессионные модели, связывающие доступность

_ 60л 65 г-7 -

растениям Со и /п со свойствами почв, делают возможным прогнозирование перехода радионуклидов из почвы в биомассу сельскохозяйственных растений.

Положения, выносимые на защиту.

1. Предложенные методические подходы для оценки подвижности в системе почва — растение и буферной способности почв в отношении

60У~. 65 г-г

радионуклидов Со и Ъп могут использоваться для характеристики геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к рассматриваемым радионуклидам.

2. Буферность по отношению к 60Со и ььЪп определяется тем же набором физико-химических показателей состояния почв, что и подвижность радионуклидов в системе почва - растение.

3. Коэффициенты накопления б0Со и ьъЪп в рамках общего методологического подхода являются функцией буферной способности почв по отношению к радиоактивным загрязнителям - 60Со и 65

4. Органическое вещество почв играет наиболее важную роль в проявлениях селективности в ходе процесса ионообменной сорбции Со почвами, чем гранулометрический и минералогический состав. Для Ъх\ роль минералогического состава в проявлениях селективности ионообменной сорбции не менее значима.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях: VI региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», 24 апреля, 2009 г., Обнинск; III международная конференция «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека», 23 - 27 июня, 2009 г., Томск; VI международная

научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде», 4-7 февраля, 2010 г., Семей, Казахстан; Международная научная конференция «Ресурсный потенциал почв — основа продовольственной и экологической безопасности России», 1-4 марта, 2011 г., Санкт-Петербург; VIII региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», 28 апреля, 2011 г., Обнинск; European Geosciences Union General Assembly 2012, 22 - 27 апреля, 2012 г., Вена, Австрия; Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием к 85-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева «Почвоведение в России: вызовы современности, основные направления развития», 5—7 декабря, 2012 г., Москва.

По материалам настоящей диссертационной работы опубликовано 11 работ, в том числе 3 статьи - в рецензируемых журналах из списка изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.

Объём и структура диссертационной работы

Диссертация изложена на 126 стр. печатного текста, включает введение, 5 глав, выводы. Работа содержит 30 таблиц, 11 рисунков и список литературы из 156 наименований.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для экспериментальных исследований были выбраны следующие

почвы: дерново-подзолистая среднесуглинистая, Калужская обл., Боровский р-

н, д. Кривское (ПДК); дерново-подзолистая супесчаная, Калужская обл.,

Жуковский р-н, д. Передоль (ЛДП); дерново-подзолистая среднесуглинистая,

Калужская обл., г. Юхнов (ПДЮ); дерново-подзолистая среднесуглинистая,

Калужская обл., Жуковский р-н, с. Тарутино (ПДТ); дерново-подзолистая

тяжелосуглинистая, Калужская обл., Малоярославецкий р-н, с. Недельное

дерново-подзолистая среднесуглинистая, Калужская обл., городской

округ г. Калуга, д. Жерело (ПДЖ); чернозем выщелоченный, г. Курск (Ч);

чернозем оподзоленный, Тульская обл., г. Ефремов (ЧЕ)

7

Почвы различаются по своим физико-химическим показателям, установленным с использованием общепринятых методик (Агрохимические методы исследования почв, 1975; Практикум по агрохимии, 2001).

Исследование подвижности 60Со и проводили на основе

вегетационного опыта, который предусматривал выращивание в контролируемых условиях двухнедельных растений ячменя сорта Зазерский-85 на почвах, искусственно загрязненных 652п и ''"Со. На пятнадцатые сутки растения срезали на высоте 0,5 см от поверхности почвы. При уборке регистрировались сырая, воздушно-сухая и абсолютно-сухая (после высушивания растительного материала при 105 °С в течение шести часов) массы. В подготовленном к анализу растительном материале определяли удельную активность 60Со и 65Zn (в расчете на абсолютно-сухую массу). Повторность опытов трехкратная.

Удельную активность радионуклидов 60Со и №Хп определяли гамма-спектрометрическим методом (спектрометр ГАММА—1П с полупроводниковым детектором из особо чистого германия с относительной эффективностью регистрации 35%).

Результаты измерений обрабатывали с помощью программы математической статистики в составе М8-Ехсе1.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Изучение подвижности б0Со и в почвах. В ходе экспериментов были получены показатели, характеризующие подвижность и биологическую

60/-» 65 Г7

доступность Со и ¿п: удельные активности радионуклидов в почвах и растениях (с коррекцией на радиоактивный распад), содержание кислоторастворимых (извлекаемых 1 М НС1-вытяжкой) и обменных (извлекаемых 1 М Са(МОз)2-вытяжкой) 60Со и ььЪп.

Результаты корреляционного анализа приведены на рис. 1. Значимой пропорциональной зависимости между содержанием обменной формы 60Со в

почвах и удельной активностью радионуклида в растениях не обнаружено.

8

700000

* 600000

500000

| 400000

| 300000

го 200000 а

ш юоооо

N 0

щ 50000 100000 150000 200000 Подвижный 65гп в почве, Бк/кг

Ь. 35000

"2 30000 IX)

X" 25000 К

I 20000 £

О 15000 03

10000

а

О 5000

О

0

0 5000 10000 15000 20000 25000 Подвижный 60Со в почве, Бк/кг

Рисунок 1. Зависимость между содержанием подвижной формы б0Со и в5Zn в почвах и удельной активностью радионуклида в растениях

Напротив, между содержанием кислоторастворимой формы радионуклида в почвах и накоплением его в растениях даже наблюдается обратно пропорциональная зависимость, что противоречит общепринятым представлениям в радиоэкологии. Это свидетельствует о невозможности прогнозирования накопления б0Со на основании данных о содержании в почвах обменной и кислоторастворимой форм радионуклида. Значимой зависимости между содержанием вышеуказанных форм й57п в почвах и удельной

+

активностью радионуклида в растениях также не обнаружено. Согласно теоретическим представлениям ионы стабильных Со и 2п должны оказывать влияние на подвижность ионов 60Со и ь5Zn в системе почва - растение вследствие конкурентного взаимодействия между ними. Однако коэффициенты накопления б0Со 14-тидневными проростками ячменя не зависят от содержания стабильного кобальта в фоновых концентрациях в почвенных растворах и в подвижной (вытяжка СН3СООЫН4, рН 4,8) форме (рис. 2).

С N

т ш

X

ьй

1,4 1,2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 О

у = -0,471 х + 1,6953 г* = 0,7217

Znno№, мг/кг

0,080 0,070 0,060 0,050 0,040 0,030 0,020 0,010 0,000

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0

Соподв.' МКГ/КГ

Рисунок 2. Зависимость между содержанием подвижной формы стабильных Zn и Со в почвах и удельной активностью 65Zn и б0Со в растениях

10

о О

о

1С

X

У = -0,0001 х +0,0452

г2 = 0,0241 т

>■■■♦-I

Это связано с тем, что само по себе содержание кобальта в почвах чрезвычайно мало; содержание подвижного стабильного кобальта варьирует (за единственным исключением - ПДЮ почва) в диапазоне от 96 до 175 мкг/кг) и не

оказывает конкурентного влияния на сорбционно-десорбционные и

60/-,

миграционные процессы, в которые вовлечен Со.

В отличие от кобальта миграция 652п в системе почва - растение тесно коррелирует с содержанием цинка в подвижной форме (1^=0,72, рис. 2). Для цинка кларк содержания в почве составляет 50 мг/кг (Войткевич, 1970), а содержание подвижного цинка в исследованных почвах варьирует от 1130 до 2680 мкг/кг, что в среднем, в 17 раз больше содержания стабильного кобальта в подвижной форме. Поэтому естественно, что стабильный цинк (в отличие от стабильного кобальта) оказывает влияние на сорбционные миграционные процессы 65Хп, внесенного в почвы. В тоже время между содержанием стабильного цинка в почвенном растворе и КН(65Х п) корреляционной зависимости не обнаружено (являясь эссенциапьным микроэлементом, цинк активно поглощается из водной фазы корнями растений).

Апробирование известных моделей для прогноза накопления 60Со и (Л7л\ растениями показало различную и, как правило, низкую их эффективность для радионуклидов разных химических элементов, а также необходимость более корректного учета вклада эдафических факторов в зависимости от свойств как самих почв, так и исследуемых элементов. Таким образом, исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что использование простых регрессионных моделей, рекомендованных для ТМ, не подходит для исследования поведения радионуклидов 60Со и

В настоящем исследовании мы попытались, исходя из природного разнообразия физико-химический свойств разных типов и видов некарбонатных почв Европейской части России, получить количественные показатели степени влияния разных физико-химических показателей состояния почв на изменение величины КН. В ходе вегетационного эксперимента стало

возможным вычленить наиболее значимые свойства почв, оказывающие наибольшее влияние на изменение величины КН.

Для оценки вклада отдельных из вышеперечисленных показателей состояния почв в варьирование величины КН 60Со и 65Zn для достаточно широкого набора почв разных типов, разновидностей производилась многоэтапная процедура.

I. Определялись вышеуказанные показатели.

II. Составлялись расчетная таблица, в которой по столбцам классифицировались соответствующие физико-химические показатели, являющиеся, по сути, входными независимыми переменными и значения КН. В строках располагались почвы, которые представляли собой значения соответствующих переменных (вариант). Чем больше различных типов, видов, разновидностей почв представлено в строках, тем более представительной будет выборка и, соответственно, более достоверными будут полученные результаты. Значения переменных нормировались следующим образом:

у _ Xi ~Ххтп

i.norm у _ у , (1)

max min

где X;, Xmax, Xmln - значения независимой переменной из взятой на анализ выборки почв.

III. Между независимыми переменными (нормированными) и результативным признаком (величиной КН б0Со или 65Zn) для разных почв рассчитывались коэффициенты парной корреляции.

IV. С использованием метода регрессионного анализа были получены линейные регрессионные уравнения, связывающее независимые переменные (свойства почв) и зависимую переменную (накопление радионуклида в растениях).

V. Далее был определен вклад каждой независимой переменной в

варьирование результативного признака. Для этого были рассчитаны

произведения I r,2xbl (г,2 - коэффициенты детерминации) и выбрана переменная

с наименьшей величиной вклада: Lmin = I r,2x.b\ mi„. Полученные значения і, для

12

всех остальных переменных нормировались на вышеуказанную величину. Для нее вклад фактора, !„„,„ = 1. После этого рассчитывался относительный вклад каждой независимой переменной в варьировании результативного признака в процентах.

Для 65гп было установлено, что среди физико-химических показателей наибольший вклад в варьирование КН 65Zn составляют следующие независимые показатели: подвижный Ъп > железо (по Тамму) > марганец (по Тамму) > гумус > содержание фракции < 0,01 мм.

Для 60Со был составлен следующий ряд независимых показателей: емкость катионного обмена > сумма поглощенных оснований > гумус, % > железо (по Тамму) > содержание фракции < 0,01 мм.

Остальные показатели оказывали незначительное влияние на варьирование КН, поэтому они были исключены из конечного набора.

С целью количественного прогноза величины транслокации радионуклидов в цепочке почва - растение, исходя из значимости различных факторов в варьировании величины КН, нами была предложена эмпирическая

60/-ч 65Г7

регрессионная модель накопления Со и лп растениями:

(2)

КН{65г п) =(а + Ь.х/п^, + Ь2Хреподв + ЬзхМпподв + Ь.,Хгумус + Ь5хфр. <0,01 мм), (6)

Благодаря подобранным параметрам уравнение регрессии описывает 99% вариабельности результативного признака. Подбор параметров моделей проводили методом последовательных итераций, используя в качестве критерия минимизацию ошибки Е=Е[А"//(расч) - /¿"//(измерен)]2.

Определение буферной способности почв по отношению к 60Со и 65гп. Суть методики заключалась в оценке вклада отдельных (полагаемых независимыми) характеристик почвенного состояния, которые играют наиболее важную роль в регулировании подвижности (и биологической доступности)

13

где Я7/(б0Со) =ЛЕКО, 8, гумус, Реподв , фр. <0,01 мм),

КН(60Со) =(а + Ь,хЕКО + Ь2хЯ + Ь3хгумус + Ь4хРеподв +Ь5х фр. <0,01 мм),

КН(6^п) =/і2пПот , ¥етт , МпП0ДВ, гумус, фр. <0,01 мм),

(3)

(4)

(5)

радионуклидов. Полученные величины вкладов (в %) умножались на значения соответствующих показателей (независимых переменных), нормированных в соответствии с формулой (1).

В дальнейшем, для оценки буферной способности конкретной почвы было произведено суммирование значений нормированных показателей (независимых переменных) помноженных на долю их вклада (в %-х) в общее варьирование зависимой переменной. При этом суммировались произведения, где коэффициент парной корреляции (г) между независимой переменной и накоплением радионуклида в растениях имеет отрицательное значение (обратно-пропорциональная зависимость) и вычитались произведения, где г имеет положительное значение.

В итоге была получена безразмерная величина (выражаемая в баллах), которая характеризует буферную способность почвы по отношению к радионуклиду.

В результате исследуемые почвы были ранжированы по устойчивости к загрязнению 60Со, или буферности (как способности ограничивать миграционную способность радионуклида в системе почва - растение): Ч(Е) -194,5 > Ч(К) - 184,8 > ПД(Н) - 98,5 > ПД(Ж) - 96,8 > ПД(Т) - 76,5 > ПД(К) - 68,7 > ПД(Ю) - 38,5. Аналогичный ряд для выглядит следующим образом: ПД(Ж) - 148,6 > ПД(К) - 125,8 > ПД(Т) - 112,9 > Ч(Е) - 105,0 > ПД(Н) - 101,5 > Ч(К) - 75,1 > ПД(Ю) - 67,1 > ПД(П) - 63,9. Таким образом, риск получить загрязнённую радиокобальтом продукцию на дерново-подзолистой почве из окрестностей г. Юхнова Калужской обл. в 5 раз выше, чем на черноземе оподзоленном из окрестностей г. Ефремова при равенстве климатических факторов. В тоже время, риск получить загрязнённую радиоцинком продукцию на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве из окрестностей д. Жерело Калужской области в 2 раза меньше, чем на дерново-подзолистой супесчаной почве из окрестностей д. Передоль Калужской обл. Среди исследованных дерново-подзолистых почв наибольшую буферность по отношению к б0Со проявила наиболее окультуренная почва, отобранная вблизи села Недельное.

14

180 ц 160

£ 140 Ю_ 120 6 юо

а. а>

•е

ш

с ц; га ю

о о

X а.

£

80 60 40 20 0

250 200 150 100 50

у = -83,894х + 161,26 г2 = 0,8786

3 .......................1......................... 1 0,5 1 кн(65гп)

у = -2371,6х + 182,29

¿Г г2 = 0,6972

1,5

0,000

0,050 КН(е0Со)

0,100

Рисунок 3. Влияние буферной способности почв на накопление 60Со и 65Хп

ячменем

Установленная тесная корреляционная связь (рис. 3) между КН изучаемых радионуклидов и буферностью почв (Г=0,88 и г=0,70 для и 60Со соответственно), позволяет считать данный показатель важной интегральной характеристикой устойчивости системы почва - растение в условиях радиоактивного загрязнения 60Со и 65Хп. Использование полученных значений относительных величин буферной способности почв (равно как и материнских пород) позволяет произвести, в частности картирование

15

территории и выбрать оптимальное расположение участков захоронения радионуклидов.

Влияние органического вещества и механического состава на селективную сорбцию Со и Ъа. разными почвами.

В качестве объектов для исследований были выбраны следующие почвы:

• Дерново-подзолистая среднесуглинистая, Калужская обл., Боровский р-н, д. Кривское (ПДЮ

• Дерново-подзолистая супесчаная, Калужская обл., Жуковский р-н, д. Передоль (ПДП)

• Чернозем выщелоченный, г. Курск (Ч)

Обработка Н202 коллоидных фракций почв приводит к тому, что емкость поглощения коллоидов, полученных из подзолистых почв снижается в 1.2+1.25 раз, в то время как коллоидов из чернозема - в 1.7 раз. Следовательно, органическое вещество в значительно большей степени влияет на емкость поглощения чернозема, чем дерново-подзолистых почв. Обращает на себя внимание факт существенного возрастания количества подвижного фосфора, извлекаемого 0.2 н. НС1 из всех коллоидных фракций, после обработки Н202 и особенно из дерново-подзолистой супесчаной почвы.

Коэффициенты селективности катионного обмена Ме/Са. С целью установления коэффициентов селективности (табл. 1) для реакции катионного обмена Ме2+ + СаХ = Са2+ + МеХ и оценки неоднородности сорбирующей поверхности разных почв для обработки экспериментальных данных была использована модель, базирующаяся на уравнениях закона действующих масс (Кокотов, 1970; Пинский, 1995; Нагшзеп, 1979; Круглов, 2010).

Следует отметить существенно более высокую селективность обмена ионов Со2+/ Са2+ и 2п27 Са2+ для чернозема и дерново-подзолистой среднесуглинистой (ПДК) почвы по сравнению с дерново-подзолистой супесчаной (ПДП). Это является неоспоримым свидетельством важности вклада

Таблица 1. Значения коэффициентов селективности (К) и емкости селективных участков {О) низкоселетивных (Ь) и высокоселетивных (И) сорбционных центров для сорбции металлов различными сорбентами

Модель полпфункционалмюго ноиообмснника

Эчемрнт

К(Ъ) К(Ь) ()&), мМ/кг 0(1), мМ/кг

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва (<0.25 мм) Со 698,3 1,10 1,85 60,0

гп 800,1 2,78 2,77 55,0

Дерново-подзолистая супесчаная почва (<0.25 мм) Со 663,8 0,50 1,00 47,0

Ъп 885,5 1,68 1,26 45,0

11ернозем выщелоченный (<0.25 мм) Со 306,5 2,50 2,66 165.0

гп 1700,9 3,07 4,09 170,0

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва (<0.001 мм) Со 1002,1 3,03 8,64 230,0

гп 3600,0 10,00 9,53 230,0

Дериово-подзолистая супесчаная почва (<0.001 мм) Со 1000,0 7,10 9,61 180,0

Хп 3876,8 24,84 19.64 199,9

Чернозем выщелоченный (<0.001 мм) Со 1762,8 3,15 6,61 370.0

гп 4000,1 6,17 6,94 370,0

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва (<0.001 мм, б/о*) Со 10,2 0,50 9,84 200,0

Ъп 35,4 0,50 8,88 184,2

Дерново-подзолистая супесчаная почва (<0.001 мм, б/о) Со 10,0 0,58 1,00 170,0

Тп 14,8 2,00 5,45 154,3

Чернозем выи/елочепный (<0.001 мм, б/о) Со 55,8 0,41 8,30 225.0

7.п 5000,0 1,77 1,24 220,0

*- б/о — после обработки Н202

глинистых (илистых) фракций в проявления процесса селективности ионного обмена.

Для всех трех исследованных почв наблюдается существенное снижение значений коэффициента селективности обмена Со2+/Са2+ (гп2+/Са2+) после обработки илистой фракции перекисью водорода. Практически это означает, что селективность процесса ионного обмена исчезает. Содержание подвижного фосфора в обработанной Н202 илистой фракции возрастает (по сравнению с необработанной). Т.е., обработка илистой фракции почвы перекисью водорода привела к разрушению фосфорсодержащих органических соединений (например, продуктов трансформации фосфолипидов) и высвобождению подвижного фосфора.

Все вышесказанное позволяет выделить существенную роль органического вещества, присутствующего в почве (особенно, фосфорсодержащих органических соединений) на проявления селективности процесса ионного обмена Со2+/ Са2+ (гп2+/Са2+).

Необходимо отметить, что для чернозема выщелоченного даже после 3-хкратной обработки илистой фракции 10%-м раствором перекиси водорода наблюдались достаточно выраженные проявления селективности. Это говорит о большей роли минеральных составляющих чернозема в поглощении ТМ по сравнению с дерново-подзолистыми почвами.

ВЫВОДЫ

1. Прогнозирование накопления растениями 60Со и на основании данных о содержании в почвах обменной и подвижной кислоторастворимой форм нахождения 60Со и 65Ъп невозможно. В то же время обнаружена тесная обратная корреляционная связь между содержанием подвижной формы стабильного цинка в почве и KII(65Zn), что говорит о конкурентном взаимодействии 65,Хп и стабильного цинка в процессе корневого поглощения радионуклида растениями. Для 60Со подобной зависимости не обнаружено.

2. Произведено ранжирование рассмотренных физико-химических

60

показателей по степени их значимости в снижении накопления Со и 65Zn растениями. В итоге были получены следующие (убывающие в степени значимости) ряды: - для б0Со:

Емкость катионного обмена > Сумма поглощенных оснований > Гумус > Fe (по Тамму) > Содержание фракции < 0,01 мм ■ для 65Zn:

ZnnoaB > Fe (по Тамму) > Мп (по Тамму) > Гумус > Содержание фракции <0,01 мм

3. Установлена тесная корреляционная связь между КН 60Со и 65Zn и буферностью почв (г2=0,88 и г =0,70 для соответственно). Использование полученных значений относительных величин буферной способности почв позволяет оценить устойчивость системы почва - растение в условиях радиоактивного загрязнения Со и Zn.

4. Предложенный подход количественного прогноза величины транслокации радионуклидов в цепочке почва — растение оказался наиболее продуктивным и позволил объяснить 99% вариабельности величины КН 60Со и 65Zn.

5. Органическое вещество почв играет наиболее существенную роль в проявлении селективности в ходе процесса адсорбции Со и Zn почвами и их илистыми фракциями. Обработка илистой фракции перекисью водорода приводит к существенному снижению значений коэффициента селективности.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Анисимов B.C., Кочетков И.В., Круглов C.B., Алексахин P.M. Влияние органического вещества на параметры селективной адсорбции кобальта и

цинка почвами и выделенными из них илистыми фракциями. Почвоведение. - Москва: Наука, 2011, № 6. С. 675-684.

2. Кочетков И.В., Анисимов B.C., Крикунов И.А., Еремин М.В. Влияние физико-химических свойств почв на биологическую доступность 60Со. Известия вузов. Ядерная энергетика. - Обнинск: ИАТЭ, 2011, № 4. С. 50-57.

3. Спирин Е.В., Анисимов B.C., Дикарев Д.В., Кочетков И.В., Крыленкин Д.В. Модель прогноза коэффициентов накопления 137Cs в растениях. Радиационная биология. Радиоэкология. - Москва: МАИК «Наука», 2013, том 53, №2. С. 1-8.

Материалы в сборниках трудов конференций:

4. Кочетков И.В., Анисимов B.C. Изучение сорбции Со и Ni дерново-подзолистой среднесуглинистой и дерново-подзолистой супесчаной почвами. VI региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск». - Обнинск: ИАТЭ, 2009. - С. 14-17.

5. Анисимов B.C., Петров К.В., Анисимова JI.H., Ратников А.Н., Круглов C.B., Дикарев Д.В., Кочетков И.В. Определение параметров селективной сорбции одно- и двухвалентных катионов почвами и минеральными сорбентами с использованием радиоизотопов. III международная конференция «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека». - Томск: STT, 2009. - С. 47-51.

6. Анисимов B.C., Кочетков И.В., Петров К.В., Ратников А.Н., Жигарева T.JI.. Влияние органического вещества на параметры селективной сорбции Со и Zn. VI международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Семей: СГПИ, 2010. Т. 1, с. 89-94.

7. Ратников А.Н., Свириденко Д.Г., Санжарова Н.И., Жигарева Т.Л., Попова

Г.И., Анисимов B.C., Петров К.В., Кочетков И.В.. Восстановление почв

20

сельскохозяйственного назначения загрязненных тяжелыми металлами. VI международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде». Семей: СГПИ, 2010. Т. 2, с. 268272.

8. Крикунов И.А., Кочетков И.В., Анисимов B.C. Исследование влияния агрохимических свойств на формирование буферной способности почв в отношении радионуклида 65Zn. VIII региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск». - Обнинск: ИАТЭ, 2011. Ч. 2, с. 21-25.

9. Анисимов B.C., Кочетков И.В., Крикунов И.А., Анисимова Л.Н. К оценке подвижности 65Zn в системе почва-растение. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием к 85-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева «Почвоведение в России: вызовы современности, основные направления развития». — Москва: Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2012.-с. 547-551.

10.Анисимов B.C., Кочетков И.В., Крикунов И.А., Анисимова Л.Н. Влияние свойств почв на накопление 65Zn растениями. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием к 85-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева «Почвоведение в России: вызовы современности, основные направления развития». — Москва: Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии, 2012. - с. 551-556.

11. Бахвалов A.B., Кочетков И.В., Анисимов B.C. Роль физико-химических свойств почв в формировании их буферной способности в отношении радионуклидов 60Со и 65Zn. Международная научная конференция «Ресурсный потенциал почв - основа продовольственной и экологической безопасности России». Санкт-Петербург: СПбГУ, 2010. -С. 345.

Подписано к печати 14.03.2013. Формат 60*84/16. Печать офсетная. Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 5.

Отпечатано в ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», г. Обнинск, ул. Королева, 6.

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кочетков, Илья Владимирович, Обнинск

Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной

радиологии и агроэкологии

04201355174

КОЧЕТКОВ Илья Владимирович

Влияние физико-химических показателей почв на подвижность и биологическую доступность радионуклидов 60Со и 6sZn

03.01.01 - радиобиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: к.б.н. Лнисимов B.C.

Обнинск, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................12

1.1. Источники поступления радионуклидов в агроэкосистемы..................12

1.2. Влияние выбросов и сбросов предприятий ЯТЦ на окружающую среду .....................................................................................................................................14

1.3. Взаимодействие элементов с почвами.........................................................20

1.3.1. Сорбция элементов почвами......................................................................20

1.3.2. Основные показатели, отражающих состояние радионуклидов в почве ..................................................................................................................................24

1.3.3. Поведение 60Со в почвах.............................................................................27

1.3.4. Поведение 65Zn в почвах.............................................................................32

1.4. Поведение радионуклидов в системе «почва - растение».......................38

1.4.1. Общие закономерности поведения искусственных радионуклидов в системе «почва- растение»....................................................................................38

1.4.2. Показатели, характеризующие поведение искусственных радионуклидов в системе «почва- растение».....................................................39

1.4.3. Поведение б0Со в системе почва - растение.............................................43

1.4.3. Поведение 65Zn в системе «почва - растение».........................................45

1.4.5. Прогнозирование миграции радионуклидов и тяжелых металлов в системе «почва - сельскохозяйственные растения»..........................................48

1.5. Влияние буферной способности почв на устойчивость агроэкосистем к радионуклидам и тяжелым металлам................................................................51

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ................................59

2.1 Почвы..................................................................................................................59

2.2 Использованные методики,

59

2

2.2.1 Методы, использованные при изучении подвижности 60Со и 65Zn.........63

2.2.2 Методы, использованные для определения параметров селективной сорбции кобальта и цинка почвами и их илистыми фракциями......................65

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПОДВИЖНОСТИ 60Со И 65Zn В ПОЧВАХ.............67

3.1. Взаимосвязь между подвижностью 60Со и 65Zn в почвах и накоплением их в растениях..........................................................................................................67

3.2. Влияние физико-химических свойств почв на подвижность и биологическую доступность 60Со и 65Zn в системе почва-растение..............75

3.2.1. Оценка подвижности 60Со и 65Zn в системе почва-растение с использованием известных научно-методических подходов...........................75

3.2.2. Определение роли физико-химических свойств почв в накоплении 60Со и 65Zn растениями в рамках общего методологического подхода....................82

ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БУФЕРНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЧВ ПО ОТНОШЕНИЮ К РАДИОНУКЛИДАМ 60Со И 65Zn......................................92

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА И МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА НА СЕЛЕКТИВНУЮ СОРБЦИЮ Со И Zn РАЗНЫМИ ПОЧВАМИ...................................................................................97

ВЫВОДЫ................................................................................................................108

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...................................................................................111

Введение

Актуальность темы

В настоящее время атомная энергетика является неотъемлемой частью современной экономики, залогом энергетической безопасности государств. В связи с грядущим кризисом, обусловленным истощением запасов угля и углеводородного сырья, роль атомной энергетики будет неуклонно возрастать. Также совокупный выброс ими химических вредных веществ и радионуклидов в десятки раз меньше, чем выброс предприятий, работающих на ископаемом топливе.

Атомная энергетика не является абсолютно «безотходной». Атомные предприятия загрязняют окружающую среду опасными поллютантами -искусственными радионуклидами. Искусственные радиоактивные изотопы подразделяются на продукты деления и продукты нейтронной активации. Их относят к основной группе техногенных загрязняющих веществ, представляющих опасность для биосферы. Оценка риска загрязнения природных сред этими веществами требует знания и понимания механизмов биогеохимических процессов с их участием (сорбцию почвами и отдельными почвенными компонентами, корневое поглощение растениями), контролирующих миграцию загрязняющих веществ (ЗВ) по трофическим цепочкам (Кабата-Пендиас, 1989; Ладонин, 2003).

Большое количество радиоактивных нуклидов образуется при длительно протекающей реакции нейтронной активации при штатном функционировании атомного реактора в конструкционных материалах технологического контура и в продуктах коррозии, присутствующих в теплоносителе. В случае внештатных (аварийных) ситуаций, а также при неминуемых протечках длительно функционирующих реакторов, образовании трещин в оболочке хранилищ высокоактивных отходов, сбросах дебалансных вод 60Со и 65Zn поступают в окружающую среду.

Для атомных электростанций на первом месте стоят проблемы, связанные с обеспечением безопасности наземных экосистем в условиях неизбежного поступления радионуклидов в окружающую среду в результате функционирования АЭС. Для этого на стадии проектирования производится оценка воздействия АЭС на окружающую среду с целью недопущения сверхнормативного облучения населения и биоты в результате попадания в экосистемы радиоактивных сбросов, выбросов, отходов атомных электростанций. Таким образом, на данном этапе оценивается текущее состояние всех компонентов прилегающих к промплощадке биогеоценозов. При этом особое значение приобретает знание закономерностей поведения и распределения биохимически значимых радионуклидов (к ним относятся и 60Со с 65Zn) в экосистемах, механизмов их поступления в растительные и животные организмы, факторов, оказывающих влияние на этот процесс. На основании этих данных становятся возможными (с использованием различных математических моделей) прогноз состояния прилегающих к АЭС территорий, а также оценка рисков для окружающей среды и человека возможных и реальных негативных сценариев, складывающихся при функционировании ядерных энергетических объектов, как в штатном режиме, так и во время аварийных ситуаций.

Таким образом, в ходе реализации концепции безопасности функционирования ядерных энергетических предприятий на первый план выходит проблема определения устойчивости ландшафтов (и, в первую очередь агроландшафтов), примыкающих к АЭС по отношению к загрязняющим их искусственным радионуклидам. Мигрируя по трофическим цепочкам, радионуклиды могут накапливаться в отдельных компонентах биоценоза, оказывая особое воздействие на биоценоз, связанное с радиационным поражением. При этом они практически не влияют на биотоп. Радиочувствительные же виды могут подвергаться угнетению и даже гибели (в случае высоких доз облучения). При этом происходит изменение

биологического разнообразия в сторону уменьшения. Это является одним из критериев экологического неблагополучия.

Проблема устойчивости экосистем, являясь одной из фундаментальных проблем современного естествознания, требует совершенствования комплексных научно-методологических подходов. Устойчивость агроэкосистем к воздействию загрязняющих веществ техногенного происхождения (включая радионуклиды) в немалой степени зависит от такой важной характеристики почв, как их буферность, определяемая как способность «противостоять изменению их свойств и состава при внешнем воздействии, исключая природные факторы почвообразования» (http://science.viniti.ru/index.php?&option=com_content&task=view&Itemid=139 &Section=&id=316&id_art=B000361). Некоторые из ведущих российских ученых под буферностыо почв понимали их «способность поддерживать постоянным состав почвенного раствора» (Орлов, 1996; Мотузова, 1999). Это определение не противоречит вышеприведенному.

Хотя в настоящее время в понимании механизмов и факторов, регулирующих миграцию и накопление радионуклидов компонентами биогеоценоза отмечен заметный прогресс, по-прежнему остаются актуальными вопросы, связанные с влиянием различных типов почв на миграционную способность радионуклидов в сопредельные среды и в растительно-животные компонеты экосистем. Особую актуальность имеют отмеченные закономерности применительно к агроэкосистемам -источникам продовольствия и промышленного сырья для человека. Здесь установлены лишь общие закономерности миграции радионуклидов, на основании, как правило, грубых эмпирических закономерностей с помощью которых прогнозируют поступление радионуклидов в сельскохозяйственные растения и животных и, далее, к человеку. Эти закономерности слабо адаптированы к конкретным почвенно-климатическим условиям, в качестве входных переменных порой используются общие агрохимические и физические характеристики почв, которые имеют различную значимость для

6

разных радионуклидов (а порой - и вовсе незначимы). Поэтому поиск наиболее значимых физико-химических характеристик почв, оказывающих влияние на миграцию радиоизотопов в системе почва - растение с целью совершенствования прогностических моделей поведения радионуклидов в агроэкосистемах является актуальной проблемой современной радиоэкологии. В настоящей работе рассмотрена роль отдельных почвенных характеристик на подвижность в системе почва - растение радионуклидов 60Со с предложена методология оценки влияния этих факторов на

подвижность радионуклидов в системе почва - растение, а также предлагается методика поиска и ранжирования наиболее значимых для миграции в системе почва - растение физико-химических характеристик для радионуклидов 60Со с 65Zn. Также предложена методика оценки буферной способности почв по отношению к вышеуказанным радионуклидам.

Цели и задачи исследования

Цель работы

Оценка влияния эдафических факторов на подвижность б0Со и 65Тп в системе почва - растение и буферную способность почв по отношению к изучаемым радионуклидам.

В процессе выполнения работы решались следующие задачи:

1. Оценить подвижность радионуклидов 60Со и 65Zn в системе почва -растение в зависимости от комплекса физико-химических характеристик почв, форм нахождения радионуклидов и содержания в почвах подвижных форм стабильных изотопов Со и Ъл..

2. Оценить вклад физико-химических характеристик почв в варьирование коэффициентов накопления 60Со и характеризующих биологическую доступность изучаемых радионуклидов.

3. Оценить буферную способность почв по отношению к радионуклидам б0Со, 652п, как главный фактор их эколого-геохимической устойчивости, и влияние ее на коэффициенты накопления радионуклидов.

4. Определить количественные показатели селективной сорбции 60Со и 652п (сорбционную емкость почвы и коэффициенты селективности ионного обмена Ме-Са, где Ме = Со или Хп, потенциалы селективной сорбции) для почв разных типов в зависимости от основных физико-химических свойств почв.

Научная новизна работы

Установлено, что известные модели прогноза накопления тяжелых металлов (ТМ) растениями не применимы по отношению к исследованным радионуклидам. Требуется другая модель, учитывающая влияние основных физико-химических свойств почв на доступность 60Со и 65Ъп. растениям.

Предложена модель оценки подвижности в системе почва - растение 60Со, 65гп и буферной способности некарбонатных почв по отношению к рассматриваемым радионуклидам. Буферная способность при этом рассматривается как важнейший фактор эколого-геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к радионуклидам, представляющим радиологическую опасность для человека.

Впервые было установлено, что органическое вещество почв играет наиболее существенную роль в проявлениях селективности в ходе процесса ионообменной сорбции Со почвами и их илистыми фракциями, чем гранулометрический и минералогический состав, в то время как для Хп роль минералогического состава в проявлениях селективности ионообменной сорбции не менее значима.

Теоретическое и практическое значение работы

В ходе работы был предложен общий методологический подход для оценки подвижности 60Со, 65Zn в системе почва - растение, а также для оценки буферной способности некарбонатных почв по отношению к рассматриваемым радионуклидам.

Его целесообразно использовать при разработке миграционных моделей для агроландшафтов, примыкающих к территориям АЭС. Он позволит существенно улучшить прогностическую ценность данных моделей. Важную роль в предложенном подходе принадлежит буферности почв, как способность противостоять миграционной активности радионуклидов. В этом смысле буферную способность можно рассматривать как важнейший фактор эколого-геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к радионуклидам, представляющим радиологическую опасность для человека.

Среди широкого набора почвенных характеристик были выявлены наиболее существенные по величине вклада в изменение доступности растениям б0Со и 65Хп. Таюке в рамках общего методологического подхода оценена буферная способность почв в отношении рассматриваемых радионуклидов. Это позволит в будущем, при проведении радиоэкологического мониторинга акцентировать внимание на этих характеристиках, как наиболее значимых с целью минимизации трудовых и финансовых затрат.

Предложенные регрессионные модели, связывающие количество и доступность растениям 60Со и делают возможной количественную

оценку перехода радионуклидов из почвы в биомассу сельскохозяйственных растений.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Предложенные методические подходы для оценки подвижности в системе почва - растение и буферной способности почв в отношении радионуклидов 60Со и могут использоваться для характеристики геохимической устойчивости агроэкосистем по отношению к рассматриваемым радионуклидам.

2. Буферность по отношению к б0Со и 65Zn определяется тем же набором физико-химических показателей состояния почв, что и подвижность радионуклидов в системе почва - растение.

3. Коэффициенты накопления 60Со и 65Zn в рамках общего методологического подхода являются функцией буферной способности почв по отношению к радиоактивным загрязнителям - б0Со и 65Zn.

4. Органическое вещество почв играет наиболее важную роль в проявлениях селективности в ходе процесса ионообменной сорбции Со почвами, чем гранулометрический и минералогический состав. Для Zn роль минералогического состава в проявлениях селективности ионообменной сорбции не менее значима.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях:

1. VI региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», 24 апреля, 2009 г., Обнинск;

2. III международная конференция «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека», 23 - 27 июня, 2009 г., Томск;

3. VI международная научно-практическая конференция «Тяжелые металлы и радионуклиды в окружающей среде», 4-7 февраля, 2010 г., Семей, Казахстан;

4. Международная научная конференция «Ресурсный потенциал почв -основа продовольственной и экологической безопасности России», 1 -4 марта, 2011 г., Санкт-Петербург;

5. VIII региональная научная конференция «Техногенные системы и экологический риск», 28 апреля, 2011 г., Обнинск;

6. European Geosciences Union General Assembly 2012, 22 - 27 апреля, 2012 г., Вена, Австрия;

7. Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием к 85-летию Почвенного института им. В.В. Докучаева «Почвоведение в России: вызовы современности, основные направления развития», 5-7 декабря, 2012 г., Москва.

По материалам настоящей диссертационной работы опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 126 стр. печатного текста, включает введение, 5 глав, выводы. Работа содержит 30 таблиц, 11 рисунков и список литературы из 156 наименований.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Источники поступления радионуклидов в агроэкосистемы

Развитие атомной промышленности и энергетики приводит к

поступлению радионуклидов в окружающую среду, что определяет необходимость всесторонней оценки и изучения их поведения в природных и аграрных экосистемах.

Источниками загрязнения окружающей среды тяжелыми естественными радионуклидами (ТЕРН), продуктами деления и наведенной активности (137Сз, 908г, б0Со, 65Zn и др.) являются: промышленные ядерные реакторы, радиохимические заводы по переработке облученного топлива, цеха хранения отработавших тепловыделяющих сборок и переработки радиоактив�