2.2. Динаміка радіаційного стану Зони відчуження

Внаслідок Чорнобильської катастрофи 1986 року в навколишнє середовище потрапило близько 300 МКu, або 1,3•10¹⁹ Бк радіонуклідів. З часом активність радіонуклідів, викинутих у довкілля, суттєво зменшилася і основну радіологічну небезпеку на сьогоднішній день становлять трансуранові елементи (ТУЕ) та ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr.

Запаси основних радіологічно значимих радіонуклідів у компонентах наземних екосистем на території Зони становлять: ¹³⁷Cs - близько 5,5 ПБк, ⁹⁰Sr - близько 2,5 ПБк, трансуранових елементів - близько 0,1 ПБк. Щільність забруднення території Зони довгоживучими радіонуклідами варіює в межах: ¹³⁷Cs - від 3,7 кБк/м² до 460 МБк/м² і вище, ⁹⁰Sr - від одиниць кБк/м² до 185 МБк/м², ^{239, 240}Pu - від долей МБк/м² і вище.

Перерозподіл радіонуклідів у ґрунтовому покриві просліджується в основному в місцях антропогенного впливу й на ділянках, схильних до регулярного затоплення. На іншій території Зони основна частина (90-95%) активності всіх радіонуклідів продовжує перебувати у верхньому 5-10 см шарі ґрунту (табл.1).

Таблиця 1.

Запаси радіонуклідів у рослинних комплексах Зони.

Запаси радіонуклідів		у рослинних комплексах Зони
Угруповання	Площа км2	137Cs, ПБк			90Sr, ПБк
		Ґрунт	Рослини	Сума	Ґрунт	Рослини		Сума
Сосняки високопродуктивні	137	0,43	0,015	0,44	0,14	0,009		0,15
Сосняки низькопродуктивні	477	0,77	0,022	0,79	0,28	0,012		0,29
Змішані ліси високопродуктивні	552	1,18	0,038	1,22	0,45	0,037		0,49
Листяні ліси високопродуктивні	42	0,13	0,005	0,14	0,074	0,007		0,081
Листяні ліси низькопродуктивні	91	0,46	0,019	0,48	0,23	0,021		0,25
Чагарники	22	0,20	0,003	0,20	0,13	0,004		0,14
Луки й перелоги	359	1,07	0,010	1,08	0,53	0,010		0,54
Болота	22	0,04	0,001	0,04	0,007	0,001		0,008
Усього	1702	4,28	0,12	4,40	1,84	0,10		1,94

Основними шляхами міграції радіонуклідів за межі Зони є: водний (річковий) стік - 84-96%, повітряний перенос - 3,5-14%, лісові пожежі - до 20%, біогенний винос - 0,4-1,5%, техногенна міграція - до 0,5%.

На сьогоднішній день Зона являє собою площинне відкрите джерело радіоактивності із власною структурою розподілу, присутністю різних форм і видів депонованих радіоактивних елементів. Унаслідок цього радіаційний фактор продовжує залишатися одним із основних у визначенні потенційної небезпеки як для населення, що проживає на прилеглих до Зони територіях, так і для населення України в цілому.

В перші дні після аварії всі живі об'єкти підпали під дію гострого опромінення й дотепер зазнають впливу хронічного опромінення. Залежно від щільності радіоактивних випадінь, фізико-хімічного стану радіонуклідів, їх біогеохімічних перетворень та міграції в трофічних ланцюгах екосистем, дози опромінення об'єктів біоти варіювали в дуже широких межах - від летальних для більш радіочутливих видів до рівнів, притаманних природній радіоактивності. У місцях із дуже високим рівнем поверхневого забруднення залишаються лише дуже радіостійкі види, зокрема лишайники й деякі види мохів.

Загибель сосни в «рудому» лісі супроводжувалась істотними змінами в складі біоти, бо з випадінням цього домінантного виду в біоценозі порушилися трофічні зв'язки і розпочалися сукцесійні явища, що підтвердило значення лісу як локального стабілізуючого компоненту ландшафтів та біогеохімічного бар’єру на шляху міграції радіонуклідів у геохімічно спряжені ландшафти. В той же час, ліс виявився найбільш вразливим типом екосистем при дії іонізуючої радіації, що, в першу чергу, стосується хвойних лісів.

Показники радіаційного стану довкілля Зони відчуження суттєво змінились порівняно з першим післяаварійним роком. Після розпаду короткоіснуючих радіонуклідів основне дозове навантаження на компоненти ландшафтів, персонал та населення сьогодні формують ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr з періодом напіврозпаду близько 30 років, а також трансуранові елементи.

Внаслідок Чорнобильської катастрофи розподіл радіоактивного забруднення території Зони відчуження на початковому етапі визначався, насамперед, структурою викиду та атмосферними процесами. Після припинення радіоактивних викидів з аварійного блоку і побудови об'єкта «Укриття» зміна радіоактивного забруднення ґрунтів визначалася в основному такими факторами: радіоактивним розпадом, дезактиваційними роботами, змивом і переносом радіонуклідів дощовими і паводковими водами, міграцією радіонуклідів у ґрунтах, вітровим переносом.

На ранньому етапі аварійного викиду радіоактивне забруднення сформувалось на значних водозбірних територіях басейну Дніпра, в тому числі в межах Зони, а також безпосередньо на водних об'єктах (річки, озера, водосховища), вода яких використовується для господарсько-питного водопостачання в системі Дніпровських водосховищ. У перші два тижні після аварії сумарна бета-активність води Прип'яті у гирлі досягала значень порядку 1·10⁸Бк/м³. Основними забрудниками були ¹³¹I (70-90% всієї активності) та ⁹⁰Sr (l,5-10⁴ Бк/м³). Після припинення аерозольних випадінь та розпаду короткоіснуючих радіонуклідів, спостерігалось значне зменшення забруднення р. Прип'яті. Головними радіоактивними забруднювачами поверхневих вод стали ізотопи ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr. Починаючи з 1988 р. доля ⁹⁰Sr в сумарній активності річкових вод переважає, становлячи в останні роки 60-75%. Тим часом радіаційний стан замкнутих та малопроточних водойм принципово не покращився.

Зона відчуження, також, надає унікальні можливості для всебічного вивчення реакції екосистем в цілому і їх окремих елементів на припинення господарської діяльності і радіоактивне забруднення території. Флористичні і фауністичні зміни обумовили ланцюгові реакції в біотичних стосунках, в структурі рослинних і тваринних екологічних угруповань.

Серед реакцій на опромінення простежується, в першу чергу, послаблення захисних імунних реакцій. Як наслідок, зростає частота уражень рослин різними видами мікозних захворювань, утворень наростів та галів різної етіології, почастішали прояви бактеріального раку.

Внаслідок геномної нестабільності в опромінених організмах зростає частота генетичних пошкоджень у формі хромосомних аберацій, посилюється мутаційний процес. Поява мутацій у мікроорганізмів, вірусів і патогенних мікроміцетів призводить до утворення нової штамів та форм внаслідок короткого терміну життєвого циклу.

У тварин однією з головних мішеней для руйнівного впливу іонізуючої радіації є пул стовбурових кровотворних клітин. Це зумовлено їхнім високим проліферативним потенціалом. Стовбурові клітини забезпечують відновлення ушкоджених ділянок органів і тканин, перетворюючись в необхідні для організму клітини – кісткові, печінкові, клітини гладеньких м’язів, кардіоміоцити і навіть у нейрони і гліальні клітини мозку. Проте запас стовбурових клітин є обмеженим – при народжені у кістковому мозку одна стромальна стовбурова клітина припадає на 10 тисяч кровотворних клітин, у підлітків цих клітин вже у 10 разів менше, а до 50 років їх кількість зменшується у 50 разів. Таким чином, пул стовбурових клітин є надзвичайно важливим для забезпечення регенерації тканин і збереження нормальної тривалості життя.

Таким чином, багаторічний агроекологічний моніторинг переконливо свідчить, що ЗВ залишається ексклюзивним полігоном для дослідження динаміки природних процесів після припинення антропогенного тиску в умовах підвищеного рівня радіоактивності.