6 (34) 8. ЗАКОНОМІРНОСТІ МІГРАЦІЇ 137CS НА ГЕОХІМІЧНИХ БАР’ЄРАХ КРАЙОВОЇ ЗОНИ МЕЗОТРОФНОГО БОЛОТА В УКРАЇНСЬКОМУ ПОЛІССІ

УДК 550.47:550.424 • Випуск 6 (34) / 2021  • 58-70 сторінки

Орлов О.О.

Орлов О.О. с. н. с., к.б.н., с.н.с., Державна установа «Інститут геохімії навколишнього середовища Національної академії наук України», ORCID: 0000-0003-2923-5324, orlov.botany@gmail.com

Анотація

Продемонстровано, що у вузькій (завширшки 6-8 м) крайовій зоні мезотрофного болота, типового для північної частини Українського Полісся, між трансакумулятивним ландшафтом та супераквальним ландшафтом формується транссупераквальний ландшафт. У транссупераквальному ландшафті сформувався комплексний біогеохімічний бар’єр, де на невеликій відстані просторово поєднані бар’єри різних типів – фізико-хімічні (сорбційний, глейовий та ін.) та фітоценотичні (усі яруси рослинності), латеральні та радіальні. Виявлено, що внаслідок латерального перерозподілу 137Cs між геохімічно спряженими ландшафтами катени на дослідженому комплексному біогеохімічному бар’єрі відбулося концентрування радіонукліду. У ґрунті виявлено три біогеохімічні бар’єри – шари очосу (H0dt), торфу (Т15) та ілювіального гумусово-залізистого оглеєного горизонту (Ihgl), які уповільнюють міграцію 137Cs як у латеральному, так і радіальному напрямках. Узагальнення даних радіального розподілу 137Cs у ґрунті геохімічного бар’єру демонструє, що аналоги лісової підстилки (H0 нерозкладена та очіс) у сумі містили 8,16% сумарної активності 137Cs від ґрунту в цілому; торф (0-25 см) – 17,14%; а мінеральні горизонти (Ihgl та Pigl) – у сумі 74,7%. Наведений розподіл свідчить про високу швидкість радіальної міграції 137Cs у дослідженому ґрунті, адже головна частка сумарної активності 137Cs вже мігрувала за межі торфового шару у мінеральні горизонти. Розрахунки показали, що головну частку валового запасу 137Cs у біогеоценозі на біогеохімічному бар’єрі у транссупераквальному ландшафті утримував ґрунт – 86,59%, відповідно, фітоценоз містив 13,41% запасу радіонукліду. Значення коефіцієнту геохімічного переходу (КГП) дорівнювало 0,16, що є близьким до відповідних показників супераквальних ландшафтів. Виявлено, що у всіх ярусах рослинності спостерігалися значні міжвидові відмінності акумуляції 137Cs з ґрунту. Підкреслено, що міграційна здатність 137Cs у ланках «ґрунт – рослина» та «ґрунт – гриби» у транссупераквальному ландшафті, оцінена за середніми значеннями коефіцієнта переходу (КП) 137Cs, у 2-20 разів перевищувала аналогічні показники елювіальних та транселювіальних ландшафтів. Це зумовлює значні перевищення граничних допустимих рівнів питомої активності 137Cs у лікарській сировині, ягодах та їстівних грибах при щільності забруднення ґрунту, яка офіційно не розглядається як радіаційно значима (приблизно вдвічі менша за 37 кБк·м-2).

 Ключові слова: біогеохімічний бар’єр, транссупераквальний ландшафт, біогеоценоз, 137Cs, ґрунт, яруси рослинності, інтенсивність акумуляції 137Cs.

Стаття



Література

  1. Авессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов: Учеб.-метод. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1987. 108 с.
  2. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1964. 229 с.
  3. Долін В.В. Самоочищення наземних екосистем Українського Полісся від радіаційного забруднення: Автореф. дис. … доктора геол. наук. Київ, 2004. 36 с.
  4. Короткова О.З. Накопичення 137Cs основними дикорослими ягідими рослинами лісів Українського Полісся: Автореф. дис. … канд. сільськогосп. наук. Житомир. 2000. 19 с.
  5. Ландшафты Чернобыльской зоны и их оценка по условиям миграции радионуклидов. Давыдчук В.С., Зарудная Р.Ф., Михели С.В., Петров М.Ф., Сорокина Л.Ю., Ткаченко А.Н. Под ред. А.М. Маринича. К.: Наук. думка. 1994. 112 с.
  6. Молчанова И.В., Караваева Е.Н., Куликов Н.В. Радиоэкологическое изучение почвенно-растительного покрова сопряженных участков ландшафта в зоне Чернобыльской АЭС. Экология. 1990. № 3. С. 30-35.
  7. Орлов О.О., Долін В.В. Біогеохімія цезію-137 у лісоболотних екосистемах Українського Полісся. К.: Наук. думка, 2010. 198 с.
  8. Павлоцкая Ф.И., Тюрюканова Э.Б. Миграция искусственных радионуклидов в природных биогеоценозах. Проблемы радиоэкологии и биологического действия малых доз ионизирующей радиации. Сыктывкар: Коми-филиал АН СССР. 1976. С. 30-45.
  9. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высш. шк., 1975. 342 с.
  10. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высш. шк., 1989. 528 с.
  11. Перельман А.И., Борисенко Е.Н. , Воробьев А.Е.  и др. Систематика и картографирование геохимических ландшафтов при решении геоэкологических задач. Междунар. симп. по прикладной геохимии стран СНГ: Тез. докл. Москва. 1997. С. 137.
  12. Родин Л.Е., Ремезов Н.П., Базилевич Н.И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л.: Наука, 1968. 145 с.
  13. Страх Л.И. Геохимические барьеры краевой зоны болота Белорусского Полесья и концентрация на них 137Cs: Автореф. дис. … канд. геогр. наук. – М.: МГУ. 1999. 24 с.
  14. Страх Л.И., Кнатько В.А. Концентрация цезия-137 на биогеохимическом барьере краевой зоны болота Белорусского Полесья. Весцi АН Беларуси. Сер. хим. наук. 1997. № 3. С.77-82.
  15. Страх Л.И., Кнатько В.А. Распределение цезия-137 и других химических элементов на физико-химических барьерах краевой зоны болота Белорусского Полесья. Весцi АН Беларуси. Сер. хим.наук. 1997. № 1. С.79-84.
  16. Тюрюканова Э.Б. О биогеохимических циклах радионуклидов. Современные задачи и проблемы биогеохимии. Вып. 17. Москва, 1979. С. 143-150.
  17. Юнатов А.А. Заложение экологических профилей и пробных площадей. Полевая геоботаника. Под общ. ред. Е.М. Лавренко и А.А Корчагина. Т. IIІ. М.-Л.: Наука, 1964. С. 9-35.
  18. Modelling and study of the mechanisms of the transfer of radioactive material from terrestrial ecosystems to and in water bodies around Chernobyl. ECP-3 Final Report. Eds. U. Sansone and O. Voitsekhovitch. Luxembourg. 1996. 230 p.