Задать вопрос юристу

ПЕРВИЧНОЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ


Сразу после выпадений связь радиоактивных частиц с поверхностью растений очень слабая, они легко сдуваются ветром, смываются атмосферными осадками [8]. Длительность их пребывания в кронах деревьев, как было установлено, меньше, чем в других компонентах лесных экосистем [291].

В силу того, что загрязнение было внешним, большое влияние на поведение радионуклидов оказывали физико-химические формы выпадений. Так, с максимальной интенсивностью процессы самоочищения протекали в ближней части 30-километровой зоны, где выпали более крупные радиоактивные частицы. Это дает основание утверждать, что на степень удержания радионуклидов древесным ярусом влиял размер частиц, что было ранее доказано в модельных экспериментах с применением частиц-имитаторов [243, 354]. Однако до сих пор механизм удержания радиоактивных частиц на поверхности растений не имеет однозначного толкования.
Продолжавшиеся после аварии активные ростовые процессы также способствовали быстрому самоочищению крон от радиоактивных примесей. Радионуклиды в этом случае удалялись вместе с опадающими на поверхность почвы покровными чешуйками почек, листьев, коры и

Рис. 6. Динамика самоочищения древесного яруса в начальный период после радиоактивных выпадений
побегов в процессе их роста.
Динамика процессов самоочищения древесного яруса, особенно в ближней части 30-километрЪвой зоны, была осложнена растянутым периодом выпадений, которые продолжались около 11 дней [99, 210]. По нашим оценкам, в лесных насаждениях, не пострадавших от острого радиационного воздействия, период полуочищения надземной части загрязненных древостоев, в течение которого 50% общего количества радионуклидов из крон переместилось на поверхность лесной подстилки, составил от трех недель до одного месяца, а с учетом радиоактивного распада - около двух недель [234, 239].
Наиболее интенсивно процессы самоочищения древесного яруса протекали в первые месяцы после аварии. Это во многом определялось периодом года, размерами радиоактивных частиц, климатическими условиями, а также типом БГЦ. В результате уже к августу 1986 г. в кронах деревьев в целом осталось около 10-15% суммарной активности (рис. 6).
Вариации данной величины зависели от видового состава и полноты древостоя. При значительном преобладании в составе древостоя березы вклад растительного яруса в общее зарязнение БГЦ доходил до 18% (табл. 17).
По интенсивности самоочищения основные лесообразующие породы образовали следующий ряд: осина gt; дуб gt; сосна gt; ольха gt; gt; береза. Вместе с тем загрязнение структурных компонентов различных пород, в частности ассимилирующих органов и коры, менялось неоднозначно (табл. 18).
Неадекватность изменения содержания радионуклидов в листьях и коре при самоочищении древостоя связана с особенностями строения поверхности данных органов у различных пород (наличием и липкостью органических выделений, микротопографией поверхности листа, строением внешнего слоя коры), влияние которых на сорбционные свойства известно [98, 243], а также интенсивностью перераспределения радионуклидов из кроны деревьев и частично перераспределением внутри растения.
Отмечается также тенденция к поверхностному перераспределению радионуклидов по стволу деревьев, в результате чего их комлевая и срединная части оказываются более загрязненными по сравнению с привершинной. Интенсивность данного перераспределения, несомненно, зависит от строения поверхности внешнего слоя коры. В

Таблица 17 Распределение загрязнения по компонентам лесных биогеоценозов 30-километровой зоны ЧАЭС (август 1986 г.; средние значения при п = 12), %

Древе
сина

Кора

Хвоя
(листья)

Ветви

Подстилка

Минеральная толща

Всего в БГЦ

мелкие

крупные



Березово-сосново-дубовое насаждение



0,1

3,3

1,6

6,5

1,1

86,4

0,9

100


Дубово-березовое насаждение с примесью сосны

и осины


0 Л

3,7

9,5

зд

U

80,5

1,9

100


Сосново-березово-ольховое насаждение с примесью дуба


0,1

2,1

7,2

1,4

0,9

87,3

1,0

100

Таблица 18. Распределение загрязнения по структурным частям лесообразующих пород дальней части 30-километровой зоны ЧАЭС (август 1986 г.; средние значения при п = 9), кБк/кг сырой массы

Порода

Хвоя
(листья)

Окоренная
древесина

Кора (пробка + луб)

Ветви

мелкие

крупные

Сосна

185,0

0,37

129,5

225,7

29,6

Береза

392,2

0,74

37,0

66,6

25,9

Дуб

48,1

1,48

66,6

155,4

22,2

Осина

1U

0,37

103,6

14,8

7,4

Ольха

296,0

0,74

29,6

48,1

18,5

Таблица 19.
Вклад структурных компонентов в общее загрязнение основных лесообразующих пород 30-километровой зоны ЧАЭС (август 1986 г., средние значения при п- 9), %

Порода

- Хвоя (листья)

Окоренная
древесина

Кора (пробка + луб)

Ветви

Всего

мелкие

крупные

Сосна

27,7

0,9

46,6

15,4

9,4

100

Береза

59,5

1,3

12,6

15,3

н,з

100

Дуб

9,3

5,6

60,1

6,2

18,8

100

Осина

3,7

1,1

86,2

3

6

100

Ольха

66,5

1,9

17,2

6,1

8,3

100


Рис. 7. Динамика содержания 137Cs в надземной фитомассе лесных БГЦ
1 - хвойно-широколиственный лес» элювиальный ландшафт; 2 - черноольшатник, аккумулятивный ландшафт; 3 - широколиственно-сосновый лес» элювиальный ландшафт» ближняя зона выпадений


максимальной степени такое перераспределение наблюдается у сосны, кора которой на большей части ствола характеризуется минимальными сорбционными свойствами среди исследуемых пород. Наименьшее перераспределение радионуклидов по стволу отмечается у ольхи черной и дуба [45].
В рассматриваемый период основной вклад в общее загрязнение растительного яруса вносили структуры, подвергшиеся внешнему загрязнению (кора, хвоя/листья). Вклад окоренной древесины, несмотря на ее биомассу, не превышал единиц процента (табл. 19).
Обобщенный анализ процессов, происходивших в начальный послеаварийный период (до августа 1986 г.), свидетельствует, что его можно охарактеризовать как период интенсивного механического перераспределения радионуклидов из растительного яруса на поверхность почвы. В это время удельная активность последнего определяется только поверхностным загрязнением, а радионуклидный состав соответствует таковому радиоактивных выпадений. Динамика содержания радионуклидов во всех БГЦ однозначна и определяется процессами механического самоочищения древесного яруса. Этот период выделяется как первый в многолетней динамике содержания радионуклидов в растительном ярусе (рис. 7).
В последующем были выделены еще 2 периода.
Второй - с осени 1986 г. по 1988/89 г. - период биологического самоочищения и нарастания роли корневого поступления. В этот временной отрезок динамика содержания радионуклидов в растительном ярусе характеризуется дальнейшим уменьшением их количества в результате биологического самоочищения, интенсивность которого с го-

дами снижается на фоне нарастания корневого поступления, о чем свидетельствует возрастание доли изотопов Cs и Sr в радионуклидном составе загрязнения по сравнению с таковым радиоактивных выпадений.
Третий - с 1989 г. по настоящее время - период определяющей роли корневого поступления и достижения квазиравновесного состояния в системе "почва-растение". В это время динамика содержания радионуклидов в различных БГЦ неоднозначна. В ценозах на автоморфных почвах элювиальных ландшафтов в результате уменьшения биологической доступности радионуклидов в почвах происходит дальнейшее снижение вклада растительного яруса в общее загрязнение БГЦ; на гидроморфных почвах аккумулятивных ландшафтов, напротив, наблюдается накопление радионуклидов в растительном ярусе вследствие усиления корневого поступления и, соответственно, рост вклада растительного яруса в общее загрязнение БГЦ. Более сложной динамикой характеризуются ценозы ближней части 30-километровой зоны ЧАЭС, где выпали крупные труднорастворимые частицы топливной компоненты. Здесь динамика длительное время в основном определяется процессами диспергации и изменения растворимости этих частиц. 
<< | >>
Источник: Щеглов А.И.. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС.. 2000

Еще по теме ПЕРВИЧНОЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ:

  1. Щеглов А.И.. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС., 2000
  2. ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИТАКСОНОМИЧЕСКОГО СОСТАВА САПРОТРОФНОГО КОМПЛЕКСАБАКТЕРИЙ В БОЛОТНО-ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
  3. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТОВ ВЫВЕТРИВАНИЯ И ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ДЕЛЮВИАЛЬНО-ПРОЛЮВИАЛЬНЫМИ ВОДАМИ
  4. СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В РАСТЕНИЯХНИЖНИХ ЯРУСОВ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ
  5. ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАЦИЯ КАК МЕТОД РЕГУЛИРОВАНИЯНАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ДРЕВЕСНЫМИ РАСТЕНИЯМИ
  6. Первичная продукция. 
  7. Первичные формы филогенеза
  8. 16.5. ГИГИЕНА УБОЯ И ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ШКУРОК
  9. 5-12* Первичные половые клетки и новый пангенез
  10. ЭВОЛЮЦИЯ ПРОТОБИОНТОВ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ ОРГАНИЗМОВ
  11. Первичная глаукома (Glaucoma).
  12. ПЕРВИЧНЫЕ ВОДНЫЕ МАССЫ И НЕЗАВИСИМЫЕ ОКЕАНИЧЕСКИЕ ПОПУЛЯЦИИ
  13. IIL СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ,ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ БОЛОТИ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ЛЕСОВ
  14. Экосистема и ее структура
  15. ГЛАВА 4. НАСЕКОМЫЕ В ЭКОСИСТЕМАХ