4.1. Радиоактивное загрязнение лесных экосистем

Первичное загрязнение экосистем произошло после испытания ядерного и термоядерного оружия. Радионуклиды равномерно оседали по всей территории РБ и, в том числе и на лесные экосистемы (испытания проводились в стратосфере).

Повторное загрязнение произошло после аварии на ЧАЭС. Радиоактивный выброс распределился в приземных слоях атмосферы на высоте 1-5 км, при этом часть выброса задерживалась лесами, постройками. Леса выполняли роль экологического фильтра. Распределение радионуклидов зависело от розы ветров.

Лес – это сложный объект природы и сложный объект для изучения экологических и радиоэкологических процессов, потому что эти ценозы имеют свои особенности, которые оказали влияние на радиоактивное загрязнение:

1. Большая поверхность наземных органов, которые задержали радионуклиды.

2. Наличие на поверхности почвы органического слоя или подстилки, которая влияет на миграцию радионуклидов по профилю.

3. Длительный период роста растений, длительное накопление и перераспределение радионуклидов в наземных органах.

4. Накопительный характер радионуклидов в травянистой и древесной растительности.

5. Большая неравномерная площадь загрязнения лесного фонда.

Поведение радионуклидов в лесах РБ изучается сотрудниками института леса экспериментальной ботаники, сотрудниками Полесского радиоэкологического заповедника. Основной сбор информации осуществляется в БелЛесРад.

Более 35% РБ покрыта лесами. Неравномерному и крупномасштабному загрязнению подверглось около 2 млн. га леса. Из 88 лесхозов 49 загрязнено, более 200 тыс. га леса было выведено из оборота. Были загрязнены леса со зрелой древесиной, семенные заказники, плантации ели и сосны и тд.

Максимальное загрязнение лесов в Гомельской области – 55%, Могилевской – 49%, Брестской – 13%, Гродненской – 15%. Минимальное загрязнение лесов в Минской области – 4% и Витебской – 1%.

В первые дни аварии около 80% радионуклидов было задержано кронами деревьев, около 20% радионуклидов осело на почвенный покров. Сосновые леса задержали в 2-3 раза больше радионуклидов, чем лиственные, это было связано с отсутствием листьев на лиственных породах. Максимальная мощность дозы в сосновых лесах составляла около 7000 р/час, в лиственных до 3000 р/час.

Суммарная плотность загрязнения почвы составляла 2-4 тыс. км² (цезий, стронций, церий, рутений), а с учетом других радионуклидов плотность загрязнения составляла 4-11 тыс. км².

В 10-ти км зоне отмечалось высокая плотность загрязнения Sr, больше 1 Ku/км², к содержанию Cs составляло 1:1. В дальних зонах (более 250 км) соотношение составляло 1:70.

До аварии на ЧАЭС мощность дозы в лесах не превышала 15 мкр/час и была максимальной в северной части. Загрязнение Cs составляла 0,1 Ku/км², Sr -0,04 Ku/км².

Мощность дозы является основание для составления карт радиоактивного загрязнения леса. В настоящее время карты составляются с помощью аэросъемки. Карта радиоактивного загрязнения и зонирования территории лесного фонда осуществляется только по Cs-137 – это основной дозообразующий радионуклид лесного фонда. Загрязнение лесного фонда – локальное, т.е в 30-ти зоне и отдельных лесах Гомельской и Могилевской областей.

Согласно закона РБ «О правовом режиме территории подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС» выделяют 4 зоны радиоактивного загрязнения лесов Cs-137:

1.Плотность загрязнения 1-5 Ku/км² – это зона разделяется на 2 подзоны:

- А – 1-2 Ku/км²

- Б – 2-5 Ku/км²

2. Плотность загрязнения 5-15 Ku/км²

3. Плотность загрязнения 15-40 Ku/км²

4. Плотность загрязнения более 40 Ku/км²

Название зон соответствует названию зон радиоактивного загрязнения территорий. 72% территории фонда имеет загрязнение менее 5 Ku/км², 8% - 5-15 Ku/км², 10% - более 15 Ku/км². Более 90% лесов имеет загрязнение от 1-15 Ku/км².

К особенностям загрязнения лесов относят большую неравномерность распределения Cs по поверхности не только больших территорий (лесхоз), но и в пределах лесничеств, кварталов и пунктов первичного наблюдения. В пунктах первичного наблюдения осуществляется все процессы предусмотренные при радиационном мониторинге леса (определяется мощность дозы, изучается вертикальная миграция по профилю, определяется содержание Cs в древесных породах и их органах, а также в подлеске, подросте и надпочвенном покрове).

Для количественной характеристики радиационного загрязнения территории лесхозов используется коэффициент тяжести, величина которого изменяется от 1-500.

При градации лесхозов на 6 групп, учитывали загрязнение всей площади лесхоза, среднюю плотность загрязнения лесхоза, возможность осуществления хозяйственной деятельности.

Максимальный коэффициент тяжести 500 и более в Краснопольском, Чечерском, Чериковском и Ветковском лесхозе.

Ведение лесного хозяйства осуществляется согласно «Правилу ведения лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения».

В 1988 г в 30-ти км зоне на белорусской территории был организован Полесский государственный радиационно-экологический заповедник, общей площадью 215,5 тыс. га.

Стечением времени произошло постепенное зарастание всей площади леса и в зависимости от загрязнения почв Cs, территория заповедника разделена на 5 зон:

1. 15-40 Ku/км²

2. 41-100 Ku/км²

3. 101-200 Ku/км²

4. 201-500 Ku/км²

5. 501-800 Ku/км².

Загрязнение Sr составляет от 3 до 65 Ku/км², изотопами плутония – 0,1-27 Ku/км².

В РБ леса северных регионов произрастают в основном на дерново-подзолистых почвах и частично на торфяно-болотных. В южных регионах на дерново-подзолистых песчаных и супесчаных и торфяно-болотных почвах, поэтому радиоактивное загрязнение компонентов лесных ценозов может значительно различаться.

В южных регионах преобладают сосновые и различные смешанные лиственные леса, в северной части – еловые, ельники и лиственные.

В лесных экосистемах темп снижения уровня радиации был выше темпа снижения активности подстилки – это обусловлено естественным распадом Cs и процесса миграции Cs в глубь почвы, а также экранированием части γ-излучения верхними слоями почвы и разными процессами аккумуляции Cs растительности лесных ценозов.