3. Взаємодія радіонуклідів з грунтом

З поверхні ґрунту радіоактивні речовини, розчиняючись в атмосферних опадах чи поливних водах потрапляють у підземні води. Більшість радіоактивних речовин повертається в ґрунт з екскрементами і може знову надходити в рослини. Концентрація радіоактивних речовин в рослинах нижча, ніж в ґрунті. Особливо високу здатність до поглинання має поверхневий , багатий на перегній шар. Тому природні угіддя затримують основну масу радіоактивних речовин у поверхневому 5-6см шарі ґрунту, на орних землях , вони рівномірно розміщуються.

Висока міцність зв’язування радіоактивних речовин характерна для важких ґрунтів, мінімальна вона у піщаних ґрунтів.

4. Шляхи надходження радіонуклідів у рослини

НАДХОДЖЕННЯ РАДІОНУКЛІДІВ - У СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКІ РОСЛИНИ ТА ОРГАНІЗМ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ТВАРИН

Практичне значення вивчення руху радіоактивних речовин, зокрема штучних, у навколишньому середовищі зумовлене насамперед можливими радіаційними наслідками потрапляння їх у харчові продукти. У загальній системі дослідження їх міграції в біосфері найважливішим є вивчення руху їх у біологічних та харчових ланцюжках з участю сільськогосподарських рослин і тварин, оскільки споживані продукти рослинного і тваринного походження, забруднені радіоактивними речовинами, є головним джерелом внутрішнього опромінення людини.

Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини

Рослини навіть при повній відсутності наслідків променевого ураження можуть нагромаджувати значні кількості радіоактивних речовин, зокрема ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs, концентрація яких у сільськогосподарських рослинах окремих видів може у десятки разів перевищувати їх вміст у ґрунті, внаслідок чого стає неможливим використання врожаю для харчування людини або годівлі тварин.

Як зазначалось, радіоактивні речовини надходять до рослин двома основними шляхами: 1) внаслідок прямого забруднення надземних органів радіоактивними частинками, що випадають з повітря, з наступним поглинанням їх тканинами вегетативних та репродуктивних органів (некореневе, або аеральне, надходження); 2) через кореневу систему з ґрунту (кореневе надходження). Слід обов'язково розрізняти ці шляхи забруднення рослин радіоактивними речовинами, оскільки надходження радіоактивних речовин в рослини через надземні органи можливе здебільшого лише в період випадання частинок, тоді як поглинання їх корінням може відбуватися протягом десятків років. Крім того, ступінь радіоактивного забруднення продуктивних частин рослини може істотно змінюватися залежно від шляху надходження радіоактивних речовин і місця їх поглинання (наприклад, для злаків, овочів при некореневому надходженні радіоактивних частинок ймовірність забруднення врожаю більша, ніж при кореневому, в той час як для коренебульбоплодів – навпаки).

Позакореневе надходження радіонуклідів у рослини. Можливість проникнення різних речовин у рослини крізь поверхню листка та інших надземних органів була встановлена ще у дослідах з некореневим підживленням мінеральними елементами. Інтенсивність проникнення і включення в обмін як звичайних, так і радіоактивних речовин значною мірою пов'язані з їх розчинністю і хімічними властивостями. Обов'язковою умовою для проникнення цих речовин углиб рослини є наявність вологи на поверхні листя. Змочуваність листя різних видів рослин залежить від його форми, опушування, товщини кутикули, наявності жирів у ній, віку листя, наявності води в самому листі. Волоски на листі сприяють утворенню повітряних бульбашок, що зменшує змочування. Але при повному змочуванні листя його поверхня затримує більшу кількість вологи саме за рахунок опушування. Чим довше волога затримується на поверхні листя, тим більше радіоактивних речовин надходить у нього. Це залежить від температури навколишнього середовища, вологості, руху повітря, тобто факторів, які впливають на швидкість випаровування. Крізь поверхню молодого листя радіонукліди проникають порівняно швидше, ніж крізь листя, дещо старше за віком. Товста кутикула та підвищений вміст у ній жирів затримують проникнення радіонуклідів.

Калій належить до найважливіших елементів живлення і має при цьому надзвичайно високу здатність до переміщування. Поглинання калію листям відбувається дуже швидко, і він легко переноситься до різних органів. Подібно до калію поводять себе і його хімічні аналоги – цезій і рубідій. Роль кальцію в організмі рослини, на відміну від тваринного організму, скромніша. Кальцій бере участь у значно меншій кількості обмінних реакцій. Тому стронцій надхо­дить і нагромаджується в рослинах у менших кількостях. Незначну участь бере в обмінних процесах і церій. Досить інтенсивно переміщуються по рослині радіонукліди йоду.

Позакореневе надходження радіоактивних речовин у рослини може відбуватися протягом усього періоду вегетації, внаслідок чого воно значною мірою залежить від наявності листя у рослин, пов'язаного з фазою їх розвитку в період випадання радіоактивних опадів. У фізіології рослин існує поняття «листового індексу», яке є кількісною характеристикою площі листя відносно одиниці посівної площі або площі сільськогосподарського угіддя і являє собою співвідношення сумарної площі листя рослин до площі поверхні, на якій вони ростуть. Зрозуміло, що чим вище показник листкового індексу, тим більшим буде ступінь затримання радіоактивних речовин поверхнею листя, і згідно з цим вищим буде їх надходження до рослин.

У таблиці наведено дані про розміри початкової затримки розчину ⁹⁰Sr рослинами вівса і вики, нанесеного на них за допомогою дощувальної установки в різні фази розвитку. Із збільшенням маси рослин загальна кіль­кість затриманого радіонукліда збільшувалася приблизно в два рази, а рослини вики затримували його в три рази більше порівняно з вівсом, хоча маса останнього була вища більш як на 40 %. А при розрахунку на 1 г сухої речовини затримуюча здатність вики збільшується в 4–5 разів. Автори пояснюють таку різницю високим ступенем облистненості вики, складною будовою її листя, їх опушенням.