11.3. Динаміка вбирання та міграції радіоактивних елементів в грунтах

Вміст в грунтах радіоактивних елементів незначний і тому вони не впливають на зміну основних властивостей грунту: реакцію грунтового розчину, рухомість елементів живлення рослин тощо. Важливе значення для характеристики грунтів має гранична концентрація радіоактивних речовин, які надходять з грунту в рос- линні організми, розподіл їх по профілю та швидкість самоочищен- ня грунту від радіоактивного забруднення.

В результаті аварії на Чорнобильській АЕС в грунти навколиш- ніх територій потрапили різні радіоактивні елементи (¹³⁴Cs; ¹³⁷Cs; ¹⁴¹Се; ¹⁴⁴Ce; ¹⁰³Ru; ⁹⁵Zr; ⁹⁰Sr та інші). Найбільша частина від їх суми

припадає на ¹³⁴Cs; ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Проведені в 1986—1989 роках гео- хімічні дослідження грунтів 30-кілометрової зони ЧАЕС (ж. Поч- воведение, 1990, №10) показали, що механізми міграції даних елементів різноманітні і залежать від форми сполук, в складі яких були вони викинуті з реактора, особливостей клімату і властивос- тей грунту. В основному переміщення радіонуклідів відбувається за рахунок біологічного перемішування грунтової маси, просію- вання часток радіоактивного пального крізь пори грунту та руху грунтової вологи, яка містить розчинені і колоїдні форми радіоак- тивних елементів.

Потрапляючи в грунт, частки радіоактивного пального зазна- ють хімічних змін, в результаті чого виникають обмінні і необмін- ні форми сполук. Обмінні форми вбираються ГВК в кількості, яка зумовлена ємкістю вбирання цього грунту. Оскільки грунти Київ- ського та Житомирського Полісся мають низьку ємкість вбирання, обмінні форми ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs вбираються неповністю. В цих грунтах швидкість вилуговування ⁹⁰Sr більша, ніж швидкість його закріп- лення колоїдами. Частина їх в розчиненому стані мігрує в нижні горизонти грунту. При випаданні таких сполук на грунти з висо- кою ємкістю вбирання (сірі лісові, чорноземи, каштанові) вони майже повністю будуть закріплені грунтом. Необмінні форми спо- лук мігрують в нижні горизонти дуже повільно.

Рухомість радіоактивних елементів в грунтах неоднакова. За цією властивістю вони утворюють такий ряд: ⁹⁰Sr > ¹⁰⁶Ru > > ¹³⁷Cs > ¹⁴⁴Се > ¹²⁹І > ²³⁹Pu.

⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs за хімічними властивостями є аналогами Са і К. Тому поведінка їх в біологічному кругообігу речовин подібна до поведінки зазначених елементів. Кореневі системи рослин однаково засвоюють як кальцій, так і стронцій, як калій, так і цезій. Щоб зменшити засвоєння рослинами зазначених радіоактивних ізото- пів, слід підвищувати концентрацію Са і К внесенням мінеральних добрив.

Розподіл радіоактивних елементів по профілю грунту зале- жить від механічного складу і водного режиму грунту. На глинис- тих і суглинкових грунтах з непромивним режимом основна части- на радіонуклідів антропогенного походження протягом багатьох ро- ків зберігається у верхньому (до 10 см) шарі грунту. Отже, швид- кість вертикальної міграції на таких грунтах дуже низька. Значно швидше мігруюіь радіонукліди вглиб піщаних грунтів. За 10—15 років вони проникають на глибину до 40—50 см. При досягненні рівня грунтових вод вони починають мігрувати горизонтально і мо- жуть потрапити в гідрографічну мережу.

Радіонукліди, що випали на поверхню грунту, виносяться за межі забрудненої території поверхневим стоком води. За даними Ф. А. Тихомирова (1988), на рівнинних територіях гумідних ланд-

шафтів поверхневий і грунтовий стоки ⁹⁰Sr за рік становлять 0,4% загального його запасу, а в гірських районах — до 5%. Він підра- хував, що період напівочищення орного горизонту з урахуванням радіоактивного розпаду становить приблизно 0,4—0,7 періоду пів- розпаду цих елементів (⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs), тобто 10—20 років. Радіоак- тивні ізотопи ¹⁴С та ¹²⁹І, які увійшли до складу гумусу, залишають- ся в грунті на сотні років.

Отже, самоочищення грунтів від радіоактивного забруднення залежить від тривалості життя радіоактивних ізотопів та їх мігра- ційної здатності. Прискорити цей процес можна вивезенням з поля біомаси рослин, яка засвоїла з грунту радіоактивні елементи.

Розділ 12

ЗНАЧЕННЯ ГРУНТУ В ЖИТТІ ЛЮДСЬКОГО СУСПІЛЬСТВА