6.3. Аэрозольное загрязнение растений

Радиоактивное загрязнение растений происходит при оседании на их надземной части компонентов аэрозольных и газообразных выбросов.

Оседание радионуклидов на растительный покров происходит под влиянием гравитационных сил, а также под действием метеорологических факторов (дождей, тумана, снега). Кроме того, оседание радионуклидов происходит и при турбулентном движении воздушных масс в атмосфере. Значительную роль в аэральном загрязнении растений играют подъем и вторичное загрязнение растений радиоактивными частицами, осевшими на почву, или частицами загрязненной почвы. Наиболее важными факторами, влияю­щими на ветровую эрозию почв, являются скорость движения воздуха у поверхности почвы, турбулентность (хаотическое движение), плотность, температура, давление, влажность и вязкость воздуха; структура, плот­ность и влажность почвы и т.д.

Оседая на наземных частях растений, одни радионуклиды прочно сорбируются, другие смываются дождем, сдуваются ветром, третьи прони­кают в растения и участвуют в обмене веществ в процессе их роста и раз­вития. Задержание растениями радиоактивных веществ, выпадающих из атмосферы, зависит от физических свойств осадков в виде частиц, паров, ро­сы, тумана, дождей, дисперсности выпавшего материала и скорости роста растений. Задерживание радионуклидов при попадании на посевы в рас­творимой форме колеблется от 8 до 90%. Осевшие из воздуха и задержанные на поверхности листьев и стеб­лей радионуклиды могут находиться как в свободном, так и в сорбирован­ном виде. На сорбцию задержанных растениями радионуклидов оказывают влияние температура и влажность воздуха, особенности строения поверх­ности листьев, солевой состав и рН раствора, содержащего радионуклиды, наличие или отсутствие защитной поверхности слоя.

Передвижение радионуклидов в органы, не подвергшиеся прямому загрязнению, определяется как физико–химическими свойствами радио­нуклидов, так и биологическими особенностями растений. Стронций–90, рубидий–106, церий–144 передвигаются из листьев в другие органы расте­ний в 100 раз медленнее, чем цезий–137. Сначала радионуклиды проника­ют во внутреннюю структуру в месте соприкосновения, а затем перемещаются в другие органы растений. Перенос радионуклидов в продуктив­ные части растений зависит от их возраста и физиологического состояния тканей, на которые они попали. Передвижение радионуклидов из старых листьев идет интенсивнее, чем из молодых.

6.4. Поступление радионуклидов в организм гидробионтов

При поступлении радиоактивных веществ в воду открытых водо­емов, в первую очередь, отмечается их разбавление, поглощение дном и тканями обитателей водной среды (гидробионтов). Эффективность процесса разбавления в реках и за­крытых водоемах неодинаковая (в реках большая).

Накопление радионуклидов гидробионтами происходит в результате адсорбции и диффузии, поступления радионуклидов через органы дыхания и пищеварения. Среди обитателей водоемов существуют организмы–концентраторы, которые активно поглощают радионуклиды. Некоторые гидробионты концентрируют их в десятки тысяч раз больше в сравнении с содержанием радионуклидов в воде. Это водоросли, планктон, моллюски, ракообразные и другие донные организмы. Большая удельная поверхность тела у планктона, губок и некоторых других гидробионтов создает условия для адсорбции ими значительного количества радионуклидов. Например, дафния накапливает 50–60% от предельного накопления радиоактивного стронция в течение всего лишь 5 мин. В последующем на­коплении принимают участие и обменные процессы. Время, необходимое для максимального накопления радиоактивных веществ зоопланктоном, составляет несколько часов. У водных растений процесс накопления более медленный. Предельное накопление в водорослях происходит в течение 7–30 суток.

У рыб основным путем поступления радионуклидов является посту­пление через органы пищеварения. Поэтому в данном случае существен­ное значение имеют уровни загрязнения низших организмов, являющихся кормом для рыб. Радиоактивные изотопы проникают в организм рыб также через жабры. Время предельного накопления радиоизотопов в теле рыб колеблется от 10 до 120 дней. У хищных рыб накапливается радионукли­дов меньше, чем у питающихся планктоном.

При снижении удельной активности воды имеет место выведение накопленных радионуклидов из организма гидробионтов. В среднем на протяжении 10 дней нахождения в чистой воде планктон и водоросли те­ряют 95–97% от общего количества накопленных радионуклидов. Выведе­ние радионуклидов из тканей рыб происходит с меньшей скоростью. Например, стронций–90 даже через 3 месяца пребывания рыбы в чистой воде нахо­дится в ее мышцах до 10% накопленного количества, а в костях — до 50% первоначального уровня.