Фактори накопичення та міграції радіонуклідів в ґрунті та продукції

Ґрунтова оболонка біосфери - педосфера - один з основних компонентів в природі, де відбувається локалізація штучних радіонуклідів, що скидаються в навколишнє середовище людиною внаслідок його техногенної діяльності. Ґрунтовий покрив не завжди є первинною ланкою, в яке поступають штучні радіонукліди. У багатьох випадках таким первинним резервуаром служать нижні шари атмосфери, куди викидаються радіонукліди. Проте, внаслідок достатньо інтенсивного очищення приземного повітря від домішок, радіонукліди швидко осідають на ґрунтовий покрив. Можливе також надходження в ґрунт радіонуклідів і після їх скидання в мережу гідрографії з паводковими водами, при зрошуванні і т.п. Ґрунт володіє виключно великою місткістю поглинання радіонуклідів, і інших техногенних домішок, і інтенсивна їх сорбція в ґрунтах забезпечує створення в наземному середовищі могутнього депо радіонуклідів.

Сорбція радіонуклідів в ґрунті має двояке значення для їх міграції в біосфері і, зокрема, в сільськогосподарській сфері. З одного боку, закріплення їх у верхніх горизонтах ґрунту - в кореневмісному шарі рослин - забезпечує існування в природі тривало-діючого джерела радіонуклідів для кореневого накопичення рослинами. З другого боку, сильна сорбція твердою фазою ґрунту радіонуклідів обмежує їх засвоєння через кореневі системи рослин. Ця діалектична суперечність в ролі сорбції радіонуклідів ґрунтовим поглинаючим комплексом обумовлює підтримку в наземному середовищі тривало протікаючих процесів накопичення радіонуклідів рослинами з ґрунту.

У різних радіологічних ситуаціях, пов’язаних з виведенням радіонуклідів в сільськогосподарську сферу (особливо це торкається випадків, коли в навколишнє середовище поступають довгоживучі радіонукліди) акумуляція радіонуклідів рослинами з ґрунту визначає початкові масштаби включення радіонуклідів в харчові ланцюги в системі радіоактивні випадання - ґрунт - сільськогосподарські рослини - сільськогосподарські тварини - людина. З цим пов'язано важливе значення ланки ґрунт - рослина в загальному циклі кругообігу радіонуклідів в наземному середовищі в цілому і в агропромисловій сфері зокрема. Поглинання радіоактивних речовин рослинами з ґрунту в першу чергу залежить від її властивостей - від ґрунтової хімії радіонуклідів. Ґрунт є одним з найважливіших сільськогосподарських об'єктів, які піддаються інтенсивній дії з боку людини при агропромисловому використовуванні, механічній обробці, обводнювальній або осушній меліорації, внесенні добрив і ін. Всі ці дії впливають і на ґрунтову хімію радіонуклідів. Поява техногенних, або штучних, радіонуклідів (ШРН) в біосфері пов'язана з діяльністю людини.

Відповідно до генезису ШРН підрозділяють на 3 групи.

Радіоактивні продукти ядерного розподілу, виникаючі в реакціях ділення ядер 235U, 238U, 239Pb і ін., утворюють першу групу. Основні джерела цієї групи радіонуклідів в біосфері - випробування ядерної зброї, функціонування підприємств АЕК і атомної промисловості (атомно-енергетичні установки, радіохімічні заводи).

Другу групу ШРН складають продукти наведеної активації, що утворюються в результаті атомних реакцій елементарних частинок (в основному нейтронів) з ядрами атомів стабільних елементів, що входять до складу конструкційних матеріалів комунікацій і теплоносіїв атомних реакторів, корпусів боєголовок і так далі.

Третя група ШРН - радіоактивні трансуранові елементи, що виникають в атомно-енергетичних установках і при атомних вибухах в результаті послідовних реакцій з ядрами атомів матеріалу, що ділиться, і подальшого радіоактивного розпаду надважких ядер, що утворилися. Радіонукліди цієї групи характеризуються дуже високою радіотоксичністю, великим періодом напіврозпаду, відсутністю стабільних ізотопних аналогів в природі. ШРН з періодами напіврозпаду менше 102-104 років знаходяться в ґрунтах в ультра малих концентраціях, чим визначається істотна залежність їх поведінки в ґрунтах від концентрації і властивостей їх ізотопних або неізотопних носіїв. Важливим чинником, що визначає закріплення, розподіл і трансформацію ШРН в компонентах ґрунтів, є початкова фізико-хімічна форма, в якій радіонуклід введений в біосферу. У ряді випадків поведінка ШРН в ґрунтах визначається не закономірностями поведінки стабільних ізотопних і неізотопних носіїв (хімічних аналогів), а поведінкою і розподілом в ґрунтах типоморфних елементів ландшафтів.[1]

Цікаві статті з розділу

Оцінка стану міської системи м. Києва
Як у нашій країні, так і у всьому світі загалом в останні десятиліття спостерігається різке погіршення екологічного стану довкілля, у тому числі системи «людина-місто». Саме місто з усіма й ...

Екологічний стан р. Південний Буг. Характеристика та заходи щодо його поліпшення
В умовах науково-технічного прогресу, коли діяльність людини набула справді планетарних масштабів, проблема раціонального використання природних ресурсів, їх відтворення і охорони стає одніє ...

Екологічні та абіотичні фактори
Термін "екологія" на сучасному етапі розвитку суспільства є широко відомим і загальновживаним. На початку минулого століття його знали лише вчені-біологи, а в 60-ті роки виник екол ...