156271
.pdfПОЛОНИЙ-210 И СВИНЕЦ-210 ВО МХАХ И ЛИШАЙНИКАХ
АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ И РЕСПУБЛИКЕ КАРЕЛИЯ
Г.П.Киселев, ИЭПС УрО РАН Н.Б.Чагина, О.Л. Бечина, ПГУ им.М.В.Ломоносова
Целью работы является определение удельной активности 210Po и 210Pb во мхах и лишайниках, растущих вблизи «ТРО Миронова гора», на территории Беломоро-
Кулойского плато Архангельской области и территории Костомушского заповедника в Республике Карелия. Для анализа отбирались типичные виды мхов и лишайников Архангельской области и Карегии − мхи кукушкин лен и сфагнум, лишайник Cladonia alpestris. Пробы растительных объектов отбирались массой 1 кг, упаковывались в пакеты, отмечались этикеткой с координатами места отбора и датой, сушились до воздушно-сухого состояния.
Измерения проводились на радиометре фирмы "Бертхольд", радионуклиды выделялись по методике определения удельной активности 210Po и 210Pb в почвах,
которая была адаптирована применительно к лишайникам [3] – т.е. определен минимальный объем азотной кислоты, необходимый для полного озоления 5 г
воздушно-сухой навески, равный 17,5 мл. Экспериментальные данные по пробам с
«ТРО Миронова гора» по лишайникам обработаны в 3-х повторностях, по сфагнуму в
4-х повторностях, пробы с БКП (кукушкин лен, лишайники) – в 3-х и 5-и
повторностях, с Костомукшского заповедника – 3-х повторностях. Результаты исследований по содержанию изотопов 210Ро и 210Рb представлены в таблице 1.
Таблица 1
Определение удельной активности изотопов 210Ρo и 210Pb во мхах и лишайника
Место |
Вид |
координаты |
Дата |
Дата |
Удельная активность, Бк/кг |
|
отбора |
растения |
отбора проб |
отбора |
измерения |
210Ρo |
210Pb |
пробы |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Беломоро- |
лишайник |
65º22’24” |
17.07.08 |
6.10.08 |
1,0560±0,2110 |
0,0250±0,0007 |
Кулойское |
|
41º02’53” |
|
|
|
|
плато |
кукушкин |
64º45’50” |
21.09.08 |
17.03.09 |
0,3720±0,0740 |
0,0270±0,0008 |
|
лен |
40º40’30” |
|
|
|
|
Миронова |
сфагнум |
64º30’15” |
22.10.08 |
27.11.08 |
0,2460±0,0490 |
0,0090±0,0002 |
гора |
|
39º39’21” |
|
|
|
|
|
лишайник |
64º30’15” |
22.10.08 |
3.03.09 |
0,1160±0,0230 |
0,0200±0,0006 |
|
|
39º39’21 |
|
|
|
|
Республика. |
лишайник |
64º22’184” |
25.07.06 |
12.03.09 |
10,9100±2,1800 |
0,0300±0,0009 |
Карелия |
|
30º23’516” |
|
|
|
|
|
лесной |
64º27’617” |
25.07.06 |
15.03.09 |
31,2900±6,2600 |
0,1490±0,0040 |
|
мох |
30º22’748” |
|
|
|
|
По данным мониторинга 2000 «ТРО Миронова гора» (г.Северодвинск)
территория загрязнена техногенными радионуклидам [4], но содержание природных радионуклидов 210Ро и 210Рb во мхах и лишайников составляет 0,1160±0,0230 Бк/кг и
0,0200±0,0006 Бк/кг соответственно.
Во мхах и лишайниках на территории Костомушского заповедника (Республика Карелия, 2006 г.) удельная активность 210Ро находится в интервале от 10,9100±2,1800
Бк/кг до 31,2900±6,260030 Бк/кг (рис.1), что согласуется с ранее полученными данными
2006 г (удельная активность 210Ро в пробах сфагнума с Карельского берега составила
2–150 Бк/кг). Высокое содержание 210Ро сопоставима с радоновыми потоками [5].
|
40 |
|
|
|
|
35 |
|
|
|
Бк/кг |
30 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
активность |
25 |
|
|
|
Удельная |
20 |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
лишайник |
|
лесной мох |
|
|
|
Республика Карелия |
|
Рис. 1. Накопление 210Ро мхами и лишайниками |
||||
|
в Республике Карелия в 2006 г. |
|||
|
1,4 |
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
, Бк/кг |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
активность |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
Ро |
Удельная |
0,6 |
|
|
Pb |
|
|
|
||
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
лишайник |
кукушкин лен |
сфагнум |
лишайник |
|
Беломоро-Кулойское плато |
Миронова гора |
||
Рис.2. Накопление 210Ро мхами и лишайниками в Архангельской области в 2008 г.
Пробы сфагнума и лишайника отбирались в точках близких по координатам,
вблизи «ТРО Миронова гора», поэтому их значения удельной активности 210Ро можно сравнивать между собой (рис.2), сфагнум накапливает 210Ро больше, чем лишайник, что подтверждает большую адсорбционную емкость мхов. Лишайники Беломоро-
Кулойского плато и кукушкин лен между собой сравнивать нельзя, так как координаты отбора этих проб значительно отличаются между собой. В целом, оценка отношения активностей изотопов показала, что 210Ро/210Рb > 1 во всех пробах мхов и лишайников, что свидетельствует о накоплении 210Ро растительными объектами [2].
Распределение изотопов полония и свинца в растительных объектах изучалось методом последовательных селективных вытяжек (табл.2) и разделения по слоям, в зависимости от физиологической активности клеток
|
|
|
Таблица 2 |
|
Формы полония в лишайнике и в вытяжках [1] |
||
№ вытяжки |
Реагент |
Извлекаемая форма |
Образуемая форма с |
|
|
полония |
реагентом |
|
|
|
|
1 |
Вода |
РоО(ОН) |
РоО(ОН) |
|
|
|
|
2 |
Ca(NO3)2 |
Po(II) |
[Po(ОН)х(NO3)n](4-x-n)+ |
3 |
CH3COOH |
Po(IV) |
PoО(CH3COO)х(2-х)+ |
4 |
K4P2O7 |
Poорг. |
К2РоО3 |
5 |
HClO4 + HNO3 |
Ро остаточный |
Po(NO3)4 |
Результаты фракционирования представлены в таблице 3.
Таблица 3 Результаты фракционирования 210Ро и 210Pb из пробы лишайника
Вытяжка |
Удельная активность, Бк/кг |
210Ро/210Pb |
|
|
210Ро |
210Pb |
|
1 |
0,0360±0,0070 |
0,0060±0,0002 |
6,0 |
2 |
0,1450±0,0290 |
0,0400±0,0010 |
3,6 |
3 |
0,2910±0,0580 |
0,0290±0,0009 |
10,0 |
4 |
0,2900±0,0580 |
0,0050±0,0002 |
58,0 |
5 |
0,1350±0,0270 |
0,0080±0,0002 |
16,9 |
Анализом последовательного экстрагирования 210Ро выявлено, что основными
механизмами накопления являются специфическая сорбция и комплексообразование с
органическим веществом лишайников (рис.4.).
Удельная активность,Бк/кг
0,35 |
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
210Ро |
|
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
210Pb |
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Вытяжка |
|
|
Рис. 4. Распределение 210Ро по фракциям Накопление 210Ро у мхов происходит, преимущественно, в зоне отмирания
клеток [2].
Список литературы:
1.Ампелогова Н.И. Радиохимия полония. М., Атомиздат, 1976. 144 с.
2.Бязров Л.Г. Лишайники-индикаторы радиоактивного загрязнения. М.: Товарищество научных изданий КМКА. 2005. 476 с.
3.НСАМ. Инструкция № 431-ЯФ. Методика выполнения измерений удельной активности полония-210 и свинца-210 в почвах альфа-бета-
радиометрическим методом с радиохимической подготовкой /. ВИМС им. Н.М. Федоровского М., 2001, 17 с.
4.Радиационная обстановка в Архангельской области в 2002 году // http://www.arkheco.ru/
5.Харёва Т.Ю., Киселев Г.П. Активности полония-210 и свинца-210 в окружающей среде Архангельского региона // http://inep.ksc.ru/htm/ web-5/ ippes/ conf/ STS-100-081006/ conf/ Section5/ s5-har.htm