4.5. Накопление радионуклидов по элементам древесной растительности и в древесине. Факторы, влияющие на накопление

Накопление радионуклидов изучается в основном у деревьев Полесского заповедника. В наземной части деревьев Сs распространяется неравномерно:

1. Кора 45-80%

2. Хвоя и листья – 11-40%

3. Ветви или побеги – 4-10%

4. Древесина – 2-8%

Кора. По накоплению Cs в коре установлен убывающий ряд деревьев: дуб, осина, береза, ольха, ель, сосна. Максимальная концентрация Сs у деревьев с морщинистой и трещиноватой поверхностью коры. Минимальное у деревьев с гладкой корой. У сосны происходит интенсивное самоочищение коры за счет естественного отслаивания верхних слоев. Распространение Сs зависит от класса, возраста и развития деревьев (существует 5 классов). У деревьев первого и второго класса (господствующие деревья) содержание Cs возрастает от комля, до ½ высоты ствола. Накопление Сs в коре у деревьев первого и второго класса в 1,5 раза больше чем у деревьев третьего класса. С уменьшением размера деревьев содержание Cs в коре снижается.

Листья и хвоя. Максимальная концентрация Cs в листьях первого и второго класса деревьев. В пределах класса и дерева накопление Сs зависит от возраста и места расположения в кроне. В хвое текущего года содержание Сs снижается от вершины к основанию. В прошлогодней хвое содержание Сs одинаково по всей высоте ствола. В молодой хвое содержание Сs всегда выше чем в старой. Максимальное накопление Сs у молодых листьев и расположенных в основание ствола.

Побеги. Максимальное накопление Cs в побегах нижнего яруса, а минимальное в верхних побегах. В молодых побегах концентрация Cs выше чем в старых. Концентрация Cs в побегах листьях и хвои носит сезонный характер. Она снижается от весны к осени в 1,5-2 раза, и может стабилизироваться в июле, августе. В период физиологического покоя деревьев перераспределение Cs в наземных органах не происходит. Установлен ряд по накоплению Сs: дуб, осина, береза, ель, сосна, ольха. По накоплению Сs элементы органов деревьев располагаются в убывающем ряду:

1. Хвоя текущего года

2. Побеги текущего года

3. Прошлогодняя хвоя

4. Кора

5. Ветви

6. Древесина.

Лиственные деревья: листья, побеги текущего года, ветви, древесина.

Древесина.Накопление Сs зависит от класса, роста и развития деревьев. Максимальная концентрация Сs в древесине первого класса. С уменьшением размера накопление снижается, у мелких деревьев меньше освещение ниже фотосинтез, снижен отток углеводов из листьев или хвои в корни. Это приводит к снижению поглотительной способности и синтетической деятельности корней, меньше всасывается элементов питания и радионуклидов. Накопление Сs в древесине деревьев второго класса меньше в 1,6 раз, третьего класса в 3 раза, четвертого класса в 3,7 раз, пятого класса в 4,9 раз чем в древесине деревьев первого класса. Накопление Сs в пределах одного класса может различаться да четырех раз, в древесине в 1,5-2 раза. Классификация пород по накоплению Сs в древесине неоднозначно. Согласно данным института леса древесные породы располагаются в убывающем порядке: береза, осина, дуб, сосна. Ольха, ель. Хвойные породы, как правило, накапливают в древесине больше Сs чем лиственные. Распространение Сs в древесине по высоте ствола зависит от возраста дерева, от отметки высоты ствола, от места нахождения дерева в ценозе. У старых доминирующих деревьев максимальная концентрация Сs у камля и по всей высоте составляет 3/4 от общей высоты. У деревьев утолщение ствола, или прирост древесины осуществляется от центра к периферии. Распространяется Сs в радиальном направление, т.е. от внутригодичных колец к периферии, и зависит от времени образования колец. Максимальная концентрация Сs в наружных годичных слоях. При этом максимальное содержание Сs в слое последнего года роста. Центральная часть ствола менее загрязнена. Сs откладывается во всех слоях, т.е. как в слоях, образовавшихся до ЧАЭС, и в слоях после катастрофы. Содержание Сs в древесине зависит от плотности загрязнения леса и от формы выпадения Сs в момент аварии. В первые годы Сs более интенсивнее накапливался в древесине дальней зоны (аэрозольная компонента, поэтому Сs в почве более подвижен). В тридцати километровой зоне более интенсивное поступление Сs началось с девяностых годов, т.е. по мере разрушения радиоактивных частиц топливной компоненты. У молодых деревьев 90% Сs находилось в послеаварийных слоях. У более старых в послеаварийных слоях находилось 30-50% Сs. В настоящее время поступление Сs в древесину и древесные компоненты деревьев установилось динамическое равновесие. По прогнозу к 2025 году коэффициент перехода Сs дополнительно снизится в 1,5-2 раза. Лесопользование разрешается при 5 Ки/ км²- заготовка топливной древесины, до 15 Ки/ км² заготовка на технические нужды более 40 рубок не производит.

Накопление Sr в компонентах леса изучено меньше. Установлено что Sr распространяется более равномерно по всем элементам фитоценоза. Более интенсивно он накапливается в отмерших и стареющих элементах, минимально в древесине. По величине коэффициента перехода Sr-90 в древесину в тридцати километровой зоне установлен возрастающий ряд: сосна, береза, осина, ольха, дуб. Разница до трех раз в дальней зоне: осина, ель, береза, сосна.

В динамике накопления Сs во всех компонентов лесных ценозов (грибов и ягод) выделяют 3 периода:

1. Период интенсивного очищения наземной массы с 1986 по 1987. В этот период происходит механическое самоочищение до августа 1986 за счет естественных природных процессов, во-вторых, происходит биологическое самоочищение с осени 1986 года по 1987.

2. Период интенсивного корневого поступления с 1988 до середины 90^х годов (в отдельных ценозах до начала 90^х годов). Коэффициент перехода Сs возрастает в 5-8 раз. Максимальный коэффициент перехода в 1992-1995 годах, в отдельных лесах в 1995–1998 г.

3. Период установления равновесного распределения, который наступил с середины 90^х годов и до настоящего времени. Наблюдается стабильно высокие коэффициенты перехода Сs во все компоненты лесных ценозов.