Проведено аналіз багаторічних даних по активності радіонуклідів в основних компонентах лісових і лугових біогеоценозах радіаційно забруднених районах Брянської області. Показано, що найбільш висока радіоактивність 137Cs характерна для мохово-лишайникового ярусу, в плодових тілах грибів та лікарських рослинах. Найбільш висока активність радіонуклідів відзначена в біогеоценозах на природно-територіальних комплексах сформованих потужними пісками і супісками з підзолистими і дерново-підзолистими піщаними ґрунтами.

Анотація наукової статті з біологічних наук, автор наукової роботи - Булохов А. Д., Борздико Е. В., Панасенко Н. Н., Сковороднікова Н. А.


Область наук:
  • біологічні науки
  • Рік видавництва: 2009
    Журнал: Вісник Брянського державного університету
    Наукова стаття на тему 'Аналіз активності радіонуклідів в біогеоцеозах південно-західних районів Брянської області'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз активності радіонуклідів в біогеоцеозах південно-західних районів Брянської області»

    ?УДК 623.445.8. 713: 581: 539.1.047

    АНАЛІЗ АКТИВНОСТІ РАДІОНУКЛІДІВ В БІОГЕОЦЕОЗАХ ПІВДЕННО-ЗАХІДНИХ РАЙОНІВ Брянської області

    А.Д. Булохов, Е.В. Борздико, Панасенко М.М., Н.А.Сковороднікова

    Проведено аналіз багаторічних даних по активності радіонуклідів в основних компонентах лісових і лугових біогеоценозах радіаційно забруднених районах Брянської області. Показано, що найбільш висока радіоактивність 137Cs характерна для мохово-лишайникового ярусу, в плодових тілах грибів та лікарських рослинах. Найбільш висока активність радіонуклідів відзначена в біогеоценозах на природно-територіальних комплексах сформованих потужними пісками і супісками з підзолистими і дерново-підзолистими піщаними ґрунтами.

    Ключові слова: Брянська область, радіонукліди, біогеоценоз, питома активність 137Cs, коефіцієнт переходу, природно-територіальний комплекс.

    Незважаючи на значне зниження радіаційного фону, за 23 роки після аварії на Чорнобильській АЕС, на забруднених територіях внаслідок часткового розпаду радіонуклідів та їх міграції в глибокі шари грунту, акумуляція їх в різних компонентах лісових і лугових біогеоценозів триває. Аналіз літературних даних свідчить про триваючу акумуляції радіонуклідів рослинами і грибами і навіть про збільшення їх концентрації [1,3-6,8]. У найбільш забруднених районах Брянської області вклад радіонуклідів від споживання грибів і ягід у формуванні дози внутрішнього опромінення населення збільшився з 1987 по 1996 р з 5-10 до 40-45% [9]. У ряді південно-західних районах (Гордеевского, Злинковском, Климовський, Клінцовський, Красногорський, Новозибківський) Брянської області знаходяться населені пункти, в яких дози опромінення жителів перевищують встановлені законом «Про радіаційної безпеки населення» межі опромінення в 1 мЗв [1].

    Залишається нез'ясованим питання про те, як йде акумуляція радіонуклідів в різних компонентах лісових і лугових біогеоценозах.

    Мета статті - проаналізувати багаторічні дані про питомої активності радіонуклідів в різних компонентах лісових біогеоценозів, зосередивши увагу на концентрацію їх в грибах і ягодах, які є продуктами харчування населення і диких тварин.

    Дослідження питомої активності радіонуклідів в основних елементах різних типів біогеоценозів проводилися на території Гордеевского, Клинцівського, Красногорського і Новозибковського і Злинковском районів в 1994-1995 роках, а потім в 2009р. на тих же пробних площах і в тих же типах лісу: сосняк лишайниковий, сосняк зеленомошніках, сосняк чорничний, сосняк орляковие, сосняк ліщиновий, сосняк з дубом ліщиновий, сосняк Пухівка-сфагновий, березняк трав'яний, Ольсен кропив'яний і ін. Геоботанічне опис лісової рослинності і встановлення типів біогеоценозів проведено за методикою В.Н.Сукачева [6]. Опис трав'яних угруповань проведено на пробних майданчиках розміром 100м2. Були обстежені спільноти асоціацій Glycerietum maximae - большеманніковая, Corynephoretum canescentis - булавоносцевая, Koelerio gaucae-Corynephoretum canescentis - Сізотонконогово - булавоносцевая, сізокелеревая.

    Відбір зразків для радіометричного аналізу проводився на пробних майданчиках в 400м2. Для аналізу відбиралися такі компоненти екосистеми (біогеоценозу): грунт - 1 кг, взятий з горизонту на глибині 0-10см; мохи, включаючи відмерлі частини; лишайники, різні види грибів; дикорослі ягоди, лікарські рослини.

    Експозиційна доза ПЕД (мкР / год) на пробних майданчиках визначалася на поверхні грунту і на висоті 1м від поверхні грунту дозиметром РКСБ-104.

    Радіометричний аналіз проб проводився на радіометрі "Гамма Плюс". У табл. 1-3 наведено результати аналізу питомої активності 137Сб за типами біогеоценозів, зон забруднення і ландшафтам.

    Таблиця 1. Питома активність цезію-137 в основних компонентах лісових біогеоценозів при різних експозиційних дозах в 1995 р.

    № Тип біогеоценозу Вид проби Експозиційний ная доза мк / Р годину: Питома активність 137Cs Кн

    на грунті на висо ті 1 м Кі / кг Бк / кг

    1 2 3 4 5 6 7 8

    1. Dicrano-Pinetum вар. Festuca ovina. Betula pendula facia, в 2 км на схід від п. Мирний Гордеевского р-н. Ьас1апш песа1; ог Груздь чорний 128 80 4,5-10 "7 16650 1,8

    Ьас1апш ШгттоБіБ Волнушка рожева 128 96 9,2-10 "7 34040 3,8

    Грунт піщана 128 80 2,4-10 "7 8880

    Вовнянка 72 54 1,7-10 "7 6290 1,5

    Грунт піщана 71 48 1,1-10-7 4070

    2. Dicrano-Pinetum вар. Festuca оvina. В 1,5 км від с. Ущерпье у розвилки доріг Калинець -Новозибков. Р1еіго2шт всЬгеЬеп 157 123 2,3-10 "7 8510 2,3

    Бюгапіт ​​ро1уБе1; ит 157 123 3,2 10-7 11840 3,2

    Моховик зелений 159 110 2,5 10-6 92500 25

    Горькушки 159 129 1,4 10-7 5180 1,4

    Грунт піщана 135 103 1,2 10-7 4440

    Р1еіго2шт всЬгеЬеп 143 103 3,2 10-7 11840 2,7

    Грунт піщана 149 96 1,1 10-7 4070

    3. Molinio-Pinetum - Сосняк чорничник в 3 км від с. Ущерпье в сторону Клинцов Уасстшт тугШ1ш 123 94 9,7-10 "9 359 0,15

    Уасстшт тугШ1ш 123 94 2,0-10 "8 740 0,31

    Грунт піщана 125 86 5,9-10 "8 2183

    4. Agrostio-Betuletum - березняк тонко-полевічний (на плато) с. Писарівка Підберезовик обикн. 150 120 8,8-10 "8 3256 7,3

    Сироїжка червона 132 92 5,5-10 "8 2035 4,6

    Грунт супіщаних 131 92 1,2-10 "8 444

    Волнушка біла 150 120 8,8-10 "8 3256 7,3

    Волнушка біла 172 130 6,2-10 "7 22940 2,9

    5. Dicrano-Pinetum - сосняк овечьеовсяніцевий I -я тераса річки Іпуть Р1еіго2шт всЬгеЬеп 65 45 5,6 10-7 20720 6,9

    Рогатик жовтий 65 45 5,8 10-8 1036 0,34

    Рогатик жовтий 65 45 6,2 10-8 2294 0,76

    Моховик зелений 65 50 9,3-10 "7 34410 11,5

    Строкатий парасольку 65 50 3,5 10-8 2960 0,99

    Грунт піщана 65 45 1,1-10 "8 4070

    Продовження таблиці 1

    6 Cladonio- Pinetum - сосняк лишайники-моховитий п. Іпуть Dicranum polysetum 91 65 4.2 10-7 15540 8,0

    Pleurozium schreberi 91 65 4.7 10-7 17390 9,0

    Cladonia sp. 91 65 8.6 10-7 31820 16,5

    Клінцовський р-н Моховик зелений 91 65 1,8 10-6 66600 34,6

    7. Бкгапо-РтеШт - сосняк верещатніковий варіант, в 3 км до З. від с. Полону. Гордеевского р-н. Potentilla erecta кореневище 113 78 1,5-10-7 5550 2,2

    Calluna vulgaris (втеча) 113 78 2,4-10-7 8880 3,6

    груздь + корбан тонка 113 85 1,8-10-7 6660 2,7

    Моховик зелений 74 59 3,5-10-7 12950 12,9

    Грунт піщана 96 92 6,7-10-8 2479

    8. Бкгапо-РтеШт - сосняк брусничник на дюні, у санаторію Затишшя, Клінцовський р-н. Vaccinium vitis-idaea 22 18 2,9-10-8 1073 2,6

    Vacc. vtis-idaea 21 20 2,2-10-8 814 2,1

    Грунт піщана 22 18 1,1-10 "8 407

    9. МоНпю-РтеШт - Березняк з осикою чорничний (молініевий) в 2 км на південь від с. Криловка, Красногорський р-н. Vaccinium myrtillus 65 63 9,2-10-8 3404 1,0

    Vac. myrtillus 65 63 8,8-10-7 32560 10

    Vac. myrtillus ягода 65 63 3,3-10-8 1221 0,34

    Груздь чорний 65 63 4,7-10-8 1739 0,53

    Cantharellus cibarius Лисичка обикн. 65 63 5,7-10-8 2109 0,64

    10. Shpagno-Pinetum - сосняк Пухівка-сфагновий, 3,5 км по трасі Ущерпье -Клінци. Ledum palustre 67 44 4,4-10-7 16280 12,7

    Ledum palustre 67 44 3,2-10-7 11840 9,3

    Oxycoccus palustris плоди 67 52 2,0-10-7 7400 5,8

    Oxycoc. palustris плоди 67 44 1,7-10-7 6290 4,9

    Sphagnum 67 44 4,1-10-7 15170 11,8

    Підберезник болотний 66 53 1,8-10-6 66600 52,1

    Грунт торф'яна 67 53 4,0-10-8 1480

    Повторне обстеження цих же біогеоценозів було проведено в 2009 році (табл.2).

    Таблиця 2 Питома активність цезію -137 в основних компонентах біогеоценозів при різних експозиційних дозах в 2009 р.

    № Тип біогеоценозу Вид проби Експозиційна доза мк / Р годину Питома активність 137Cs Бк / кг

    На грунті на висоті 1м

    1 Glycerietum maximae Glyceria maxima 38- 35 32-34 139,5 ± 37,1

    Близь п. Ущерпье, заплава річки Іпуть Маннік великий

    Bidens tripartita Череда трироздільна 218 ± 56.6

    Продовження таблиці 2

    2 Corynephoretum canescentis Булавоносец сивий 32-43 20-31 889 ± 146

    3. Koelerio glaucae-Corynephoretum canescenstis Пос. Мирний, Гордеевского р-н. Булавоносец сивий Corynephorus canescens 4 / -64 32-54 1200 ± 19З

    Тонконог сизий 1548 ± 21з

    Цмин пісковий 8П ± 14б

    Грижнік голий / 12 ± 145

    Ікотнік сірий / 22 ± 12 /

    Очиток їдкий 24З, З ± 4 /, 8

    4. Pinetum vacciniosum близь п. Любине траси Зленко - Гомель Брусниця 10 / -139 / 4-101 2610 ± 338

    Плавун булавовидний 2/460 ± 0,4

    Зимолюбка зонтична 15820 ± 0,4

    5. Dicrano-Pinetum вар. Festuca ovina. В 1,5 км від с. Ущерпье у розвилки доріг Калинець -Новозибков, у сел. Веприн. Lactarius deliciosus -Рижік 90-120 62-90 11450

    Моховик жовто-бурий 12060

    Lactarius rufa -Горькушка 86650

    Моховик зелений 48400

    Сироїжка червона 9392 ± 99б

    Плавун булавовидний 12140

    Цмин, квіти 29б ± 165

    Цмин пісковий 90,3 ± 64,2

    Pleurozium schreberi 14890

    Dicranum polysetum 6311 ± 845

    Ptilium crista castrensis / 040 ± 910-

    6 Ольсен кропив'яний Кропива дводомна 25-36 19-32 140 / ± 212

    / Сосняк брусничний Уздовж траси на пос. Барки Конвалія травнева Convallaria majalis б / -98 60-81 З894 ± 514

    8 Querco-Pinetum corylosum близь сел. Барки Купена лікарська 9 / -103 60-81 1256I1 //

    Кореневище купини 2010 ± З11

    9 Dicrano-Pinetum dadonia mitis var. - шсняк лішайніково- моховитий. Сел. Мирний, Гордеевского р-н. Lactarius deliciosus -Рижік / 2-82 63- / 3 162 / I95 /

    Маслюк 22950 ± 2405

    Сироїжка жовта 10240 ± 1091

    Dicrnum + Pleurozium 14230 ± 149б

    10. Dicrano-Pinetum вар. Festuca ovina. Betula pendula facia - березняк з сосною зеленомошний в 2 км на схід від с. Мирний, Гордеевского р-н. Paxillus involutus -Свінушка тонка 69- / 6 54-62 / 601 ± 80б

    Сироїжка їдка 3603 ± 40 /

    Вовнянка 6048 ± 638

    Підберезовик 15030

    Вовнянка 6048 ± 638

    Чорний груздь 6294 ± / З4

    11. Peucedano-Pinetum - сосняк конвалієва-зеленомошний Пос. Затишшя, Lactrius rufa -Горькушка 22-29 11-12 62бЗ ± б5 /

    Сироїжка сіра 4082 ± 4З1

    Конвалія травнева тисячі сто п'ятьдесят шість ± 262

    Клінцовський р-н. Pleurozium schreberi тисячі чотиреста шістьдесят сім ± 217

    Dicranum polysetum 3838 ± 522

    Продовження таблиці 2

    12. піжмовиє співтовариство Пижмо звичайне 30-38 21-33 35,2 ± 32,4

    13. Сосняк зеленомошніках Конвалія травнева 11-29 12 1156 ± 268

    14. Спільнота Сосна лісова -чістотел великий Траса Зленко-Гомель 95 кв. Чистотіл великий (втеча) 78-112 71-87 4,698-104

    15. Agrostio-Betuletum - Березняк тонко-полевічний Пос. Писарівка-Петрова Буда Підберезовик звичайний 31-38 25-29 498,3 ± 65,6

    Волнушка біла 100,7 ± 15,9

    Білий гриб 11143 ± 140

    16. Dicrano-Pinetum- сосняк моховитий, варіант овечьеовсяніцевий. Сел. Любін хутір, Злинковском р-н. Russula rubra -Сироежка червона 107139 74-101 16440

    Dicranum polysetum 13720

    Крушина ягоди 657,6 ± 88,7

    Тонконог сизий 144,9 ± 447

    Очиток їдкий 520 ± 37,9

    17. Dicrano-Pinetum Koeleria glauca var. Betula pendula facia - березняк з сосною моховитий. Сел. Перевіз, Новозибківський р-н. Сироїжка жовта 112134 81-99 9156 ± 948

    Сироїжка червона 57772 ± 620

    Вовнянка 96860

    Підберезовик 5962 ± 624

    Cladonia sylvatica 2738 ± 477

    Dicranum polysetum 16290

    Pleurozium schreberi 7411 ± 901

    18 Shagno-Pinetum - сосняк Пухівка-сфагновий, в 3,5 км від Ущерпья по трасі Ущерпье - Клинці. Ledum palustre листя 62-69 49-57 61370

    Oxycoccus palustris плоди 11840

    Oxyc. palustris лиття 12920

    Підбіл багатолистий 27750

    Sphagnum sp. 18250

    Підберезник болотний 29470

    горькушки 48400

    Аналіз табл. 1-2 дозволяє зробити деякі висновки. Трохи знизилася ПЕД з 1995 року за рахунок напіврозпаду і міграції радіонуклідів вглиб ґрунту. Проте, в мохово-лишайникова ярусі, в плодових тілах грибів та лікарських рослинах питома активність цезію-137 залишається високою і, іноді, в кілька разів перевищує допустимий рівень СанПіН 2.3.2.1807-01. Рідкісним винятком є ​​сукуленти -очіток їдкий і псаммофіт - тонконіг сизий.

    У табл.3 наведені результати аналізу питомої активності цезію -137 по зонам забруднення і ландшафтам. На обстежених районах виділяють 4 зони радіаційного забруднення: 1-5 Кі / км2; 5-15 Кі / км2; 5-15 Кі / км2; більше 40 Кі / км2. Перші дві зони забруднення зустрічаються і не тільки в південно-східних районах області. Плями радіаційного забруднення відзначені в Дятьковского, Рогнеденском, Трубчевському, Карачевський районах.

    Таблиця 3. Питома активність грибів 137Сб в грибах і ягодах по зонам забруднення і ландшафтам

    Щільність забруднення по зонах і типів ландшафтів 1-5 Ku / км2 5-15 Ku / км2 15- 40Ku / ™ 2 Більше 40 Ku / км2

    Тип ландшафту Проба Число проб * / Питома активність l3 / Cs: Бк / кг

    39,58,79 * Boletus edulus 26 * / 925 i 185 44/2220 i 481 60/5920 i 1110 85 // 82510 i 25260

    38, 59 Підберезовик звичайний 17/1110 i 31/2220 i 370 36/5550 i 1480 20/66600

    Моховик зелений -Xerocomus subtomentosus 12 // ll470i - 8/51800 ± 370 10 / 5l800 ± 740

    Масло до пізній - Suillus luteus 333/740 i 148 40/4070 i 1110 56/5180 ± 1480 17/46990 ± 12210

    59,58 Маслюк звичайний 4/1850 4/4837

    Чорний груздь Lactarius necator 17/370 i 74 25/2220 i 370 12/9054 ± l230 19/25530 i 6660

    Опеньок справжній -Armillariella mellea 11/259 i 148 34/1480 i 370 46/5550 ± 370 -

    Lactarius rufa-горькушки 18/74 0i 220 50/2690 i 740 60/5920 ± 740 36/180190 ± 555

    Лисичка справжня -Cantharellus cibarius 20/925 i 296 60/2030 i 370 80/5920 ± 1480 17/3959 0 ± l0360

    58.59 Cantharellus cibarius 3/296 i57 - 7/8036 -

    Tricholoma portentosum Радівка сіра 3/555 - 3/15589 -

    58 Tricholoma flavovirens Зеленушка - - 5/13408 -

    58,39,79 Чорниця - Vaccinium myrtillus 54/580 i 148 200/2220 i 370 170/4810 ± 1480 60/7770 ± 2220

    Vaccinium myrtillus 16 / 763i 24 // 5l45i 6 5206 -

    Брусниця - Vaccinium vitis-idaea 5/2220 i 7/3700 ​​i 1110 10/5550 ± 1110 -

    38 Журавлина болотна Oxycoccus palustris 5/17760 i 1111 4/22090 i 3700 - -

    Суниця лісова 24/113/30/44 / Fragaria vesca 185 ± 111 370 ± 85,1 740 ± 222 2590 ± 740

    59 Суниця лісова 3 / - - - 926

    Клину - Viburnum - 18 / - -opulus 1110 ± 220

    59 Ежевіка- Rubus 4/6 / - -caesius 370 ± 74 777 ± 259

    Примітка: * - цифри показують назву і тип ландшафту. Ландшафти морено-зандрова рівнин: 38 - Клінцовський, 39 - Новозибківський, 58 - Злинковском; Ландшафти річкових долин: 78 - Среднеіпутскій, 79 - Ніженеіпутскій.

    Території радіаційно забруднених районів знаходяться в межах ландшафтів морено-зандрова рівнин. Це ландшафти - Клінцовський, Новозибківський, Злинковском і ландшафти річкових долин: Среднеіпутскій, Ніженеіпутскій (Пастернак, 1967). Найбільш широко поширений природно-територіальний комплекс (ПТК), сформований потужними пісками і супісками, з підзолистими і дерново-підзолистими грунтами, переважно під сосновими лісами. Значні площі зайняті терасами річкових долин. Це - хвилясті поверхні перших-четвертих терас, так само складені потужними пісками і супісками з підзолистими і дерново-підзолистими грунтами, теж під сосновими і виникають на їх місці березовими і осиковими лісами.

    У цьому ПТК спостерігається висока питома активність радіонуклідів. Вони активно поглинаються живими компонентами біогеоценозів. Ймовірно, це пов'язано з особливостями колоїдних частинок піщаних грунтів, які мають здатність утримувати радіонукліди в гумусового, корнеобитаемом шарі грунту.

    The analysis of the many-years 137Cs-activity data in forest and meadow biogeocenoses of radioactive contaminated part of Bryansk region is done. It is shown that the high radioactivity of the 137Cs is characterized for grasses of herbal layer, mosses and lichens and medicinal plants. The high 137Cs-activity in biogeocenoses on natural-territorial complexes with deep sands and loam with sandy soils is noted.

    The Key words: Bryansk region, radionucleides, biogeocenosis, 137Cs-activity, coefficient of migration, natural-territorial complex.

    Робота виконана в рамках тристороннього міжнародного проекту фундаментальних досліджень в прикордонних областях «РФФД-ДФФД-ДФФД-2009» за підтримки гранту РФФД № 09-04-90354 РБУа.

    Список літератури

    1. Борздико Є.В. Акумуляція Cs лікарськими рослинами, ростуть в умовах з різною щільністю забруднення // Мат-ли наук-практ. конфер. «Актуальні проблеми науки та освіти». Брянськ - Новозибків 26 квітня 2009 р.

    2. Гігієнічні вимоги до безпеки і харчової цінності харчових продуктів. Санітарно-епідеміологічскіе правила і норми СнаПіН 2.3.2. 1078-01. М .: МОЗ РФ, 2002. 164с.

    3. Орлов А. А., Ірклієнко С.П., Краснов В.П.і ін. Закономірності накопичення Cs дикорослими грибами і ягодами в Поліссі України // Гігієна населених місць. Київ, 2000. вип. 36. Ч.1. С. 431-445.

    4. Попов А.В., Фесенко С.В., Алексахін Р.М., Пастернак А.Д., Прудников П.В. Радіологічний ситуація в сільськогосподарській сфері на забруднених територіях Росії у віддалений період після аварії на Чорнобильській АЕС // Радіаційна біологія і радіоекологія, 2007. Т.47, №4. С. 423-434.

    5. Сапегін Л.М., Дейнеко Н.М., Тимофєєв С.Ф. Стан рослинності в зоні відчуження 20 років після аварії Н ЧАЕС // Радіаційна біологія і радіоекологія, 2008. Т.48, №1. С. 67-75.

    6. Сукачова В.Н. Методичні вказівки до вивчення типів лісу. М .: 1957. 114.с

    7. Спиридонов С.І., Алексахін Р.М., Фесенко С.В., Санжарова Н.І. Чорнобиль і навколишнє середовище // Радіаційна біологія і радіоекологія, 2007. Т.47, №2. С. 196 203.

    8. Федеральний закон «Про радіаційної безпеки населення» від 09. 01.1996, №3 Ф-3.11 // Відомості Верховної РФ, 1996.. № 11. С. тисячі триста шістьдесят два.

    9. Fesenko S.V., Vogit G., Spiridonov S.I. et al. // Radiat Enverion. Biophs. 2000. V.39. P.291-300.

    про авторів

    А. Д.Булохов -док. проф. Брянського державного університету ім. акдеміка І.Г. Петровського, ка1'о12002 @ таІш.

    Е. В. Борздико - канд. старий. препод. Брянського державного університету ім. академіка І.Г. Петровського, 1<а1'о12002 @ ТАП. ги

    Н. Н. Панасенко - канд. старий. препо. Брянського державного університету ім академіка І.Г. Петровського, 1<а1'о12002 @ ТАП. ги.

    Н. А. Сковороднікова- канд. старий. преп. Брянського державного університету ім. академіка І.Г. , 1<а1'о12002 @ ТАП. ги


    Ключові слова: БРЯНСЬКА ОБЛАСТЬ / радіонукліди / БІОГЕОЦЕНОЗ / ПИТОМА АКТИВНІСТЬ 137CS / КОЕФІЦІЄНТ ПЕРЕХОДУ / ПРИРОДНО-ТЕРИТОРІАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити