16. Миграция радионуклидов в биосфере. Схема миграции.

Факторы, влияющие на миграцию.

Пути миграции радионуклидов в биосфере имеет сложный и многообразный характер. Первоначально радионуклиды поступают в атмосферу, а затем в результате различных процессов оседают на почву, растительность, водные системы, где в последующем включаются в миграционные процессы.

Миграция радионуклидов – это перераспределение радионуклидов между компонентами биосферы и в пределах каждого компонента.

Миграционная способность радионуклидов зависит от:

1) высоты и мощности взрыва (чем выше взрыв, тем интенсивнее миграция или перенос радионуклидов);

2) физико-химических свойств радионуклидов, т.е. фазового состояния (твердое, жидкое, газообразное), т.е. а) формы и характер дисперсности частиц и б) способности частиц и радионуклидов образовывать нерастворимые и растворимые соединения;

3) способности радионуклидов включаться в процессы биогенной миграции (наиболее интенсивно включаются Cs и Sr).

4) погодно-климатических условий и распределения в атмосфере, обусловленного ветровым переносом.

5) типа осаждения на поверхность почвы (сухое или мокрое).

6) перемещения по земной поверхности, обусловленным стоком поверхностных вод, действием ветра, деятельностью человека.

Пути миграции радиоактивных выбросов в биосфере отли­чаются многообразием и большой сложностью.

Искусственные радионуклиды, образовавшиеся при испытании ядерного оружия и авариях на атомных электростанциях, попадают в атмосферу, из которой в виде "мокрых" и " сухих" выпадений в составе аэрозолей и частиц поступают на поверхность почвы, водных систем и растительности (рис. 1).

Среди миграционных цепей наиболее значима цепь: почва–растение–животное. В звеньях этой цепи можно регулировать поступление радионуклидов. Например, в цепи почва–растение это осуществляется внесением минеральных удобрений, а в цепи растение–животное – путем подбора кормов рациона и введения в рацион сорбентов радионуклидов.

Пути поступления радионуклидов в организм человека различ­ны. Значительная их доля поступает в организм человека по двум пищевым цепям: почва–растение–человек и почва–растение (корм) – животное (продукция животноводства) – че­ловек.

17.Миграция радионуклидов в сфере агропромышленного производства. Экологические и пищевые цепи миграции радионуклидов.

18.Закономерности осаждения радионуклидов из атмосферы на земную поверхность.

19. Первичное удержание радионуклидов растительностью. Факторы, влияющие на удержание радиоактивности

Первичное удержание – это отношение количества радиоактивных частиц, осевших на растения к общему количеству частиц, выпавших на данную площадь земли

α=δ_р / δ_в ,

где α – коэффициент первичного удержания (в долях единицы или в %)

δ_{р –} плотность радиоактивного загрязнения наземной массы растений (или количество радиоактивности в массе с единицы площади посева 1м²/га)

δ_{в –} плотность выпадений (количество радиоактивности, выпавшее на единицу площади посева)

α может изменяться от 0 до 95 %.

На растения радионуклиды оседают в следующих формах:

- газы

-аэрозоли

- оплавленные силикатные частицы грунта (нерастворимые в воде)

- карбонатные частицы (хорошо растворимые)

- частицы грунта.

Первичное удержание последующие потери радиоактивности, зависит от следующих факторов:

1. Площади поверхности растений и их способности удерживать частицы (прямая связь)

2. Плотность растительного покрова

3. Урожайность наземной массы

4. Морфология растений (форма, размер и ориентация листьев, особенности покровных тканей) – широкие, большие листья с горизонтальной ориентацией, опушенные – задерживают больше частиц.

5. Морфологические особенности культур (например, бобовые – до 80 % частиц задерживается листьями и 20%-стеблями; злаковые – до 75% - в пазухах листьев, а 25 % - на листьях).

6. Видовые особенности культур (пшеница задерживает 71%, ячмень 51%, картофель – 85%). Разница до 10 раз по видам.

7. Тип травостоя (естественный или сеянный). На травостоях лугов и пастбищ (естественные угодья) радионуклиды задерживаются на вегетативных органах и в отмершей массе – основа дернины. В зависимости от плотности травостоя задержание может составлять 70-90%. На окультуренных угодьях – задержание в 2 раза меньше (нет дернины, редкие посевы).

8. Защищенность товарной части растений от прямого контакта с частицами (зерно бобовых – створками, початки кукурузы – обертками, клубни картофеля – землей). Загрязнение возможно при уборке.

9. Фаза развития растений (онтогенез). Например, у зерновых, максим. Удержание частиц в фазу цветения и молочной спелости.

10. Метеоусловия. (Скорость ветра и относительная влажность воздуха вовремя и после выпадения частиц. При сухой ветренной погоде потеря частиц в 2-5 раз больше, чем при влажной безветренной погоде.)

11. Размер, количество, физико-химические состояния частиц (мелкие частицы до 80 мкм задерживаются сильнее крупных. Водорастворимые формы удерживаются в 4-7 раз прочнее, чем твердые нерастворимые частицы.)

На поверхности листьев радионуклиды могут находиться в свободном или поглощенном состоянии. При этом поглощение (сорбция) радионуклидов зависит от температуры, влажности воздуха, особенностей строения и возраста листьев, наличия или отсутствия кутикулы, от солевого или кислотного состава осадков.