9.3 Динаміка вбирання та міграції радіоактивних елементів в ґрунтах

Вміст у ґрунтах радіоактивних елементів незначний і тому, вони не впливають на зміну основних властивостей ґрунту: реакцію ґрунтового розчину, рухомість елементів живлення рослин тощо. Важливе значення для характеристики ґрунтів має гранична концентрація радіоактивних речовин, які надходять з ґрунту в рослинні організми, розподіл їх профілю та швидкість самоочищення ґрунту від радіоактивного забруднення.

У результаті аварії на Чорнобильській АЕС у ґрунти навколишніх територій потрапили різні радіоактивні елементи (та ін.). Найбільша частина від їх суми припадає наі. Проведені в 1986-1989 роках геохімічні дослідження ґрунтів 30-кілометрової зони ЧАЕС показали, що механізми міграції даних елементів різноманітні і залежать від форми сполук, в складі яких вони були викинуті з реактора, особливостей клімату і властивостей ґрунту. В основному переміщення радіонуклідів відбувається за рахунок біологічного перемішування ґрунтової маси, просіювання часток радіоактивного пального крізь пори ґрунту та руху ґрунтової вологи.

Потрапляючи в ґрунт, радіоактивні елементи зазнають хімічних змін, у результаті чого виникають обмінні і необмінні форми сполук. Обмінні форми вбирають ГВК в кількості, яка зумовлена ємкістю вбирання даного ґрунту. Оскільки ґрунти Київського та Житомирського Полісся мають низьку ємкість вбирання, обмінні форми івбираються частково. В цих ґрунтах швидкість вилуговування більша, ніж швидкість його закріплення колоїдами. Частина їх в розчиненому стані мігрує в нижні горизонти ґрунту. При випаданні таких сполук на ґрунти з високою ємкістю вбирання (сірі лісові, чорноземи, каштанові) вони майже повністю будуть закріплені ґрунтом. Необмінні форми сполук мігрують у нижні горизонти дуже повільно.

Рухомість радіоактивних елементів у ґрунтах неоднакова. За цією властивістю вони утворюють такий ряд:.

За хімічними властивостями іє аналогамиі. Тому поведінка їх в біологічному кругообігу речовин подібна до поведінки зазначених елементів. Кореневі системи рослин однаково засвоюють як кальцій, так і стронцій, як калій, так і цезій. Щоб зменшити засвоєння рослинами цих радіоактивних ізотопів, слід підвищувати концентраціюішляхом внесення мінеральних добрив.

Розподіл радіоактивних елементів по профілю ґрунту залежить від механічного складу і водного режиму ґрунту. На глинистих і суглинкових ґрунтах з непромивним режимом основна частина радіонуклідів антропогенного походження протягом багатьох років зберігається у верхньому (до 10 см) шарі ґрунту. Отже, швидкість вертикальної міграції на таких ґрунтах дуже низька. Значно швидше мігрують радіонукліди вглиб піщаних ґрунтів. За 10-15 років вони проникають на глибину до 40-50 см. При досягненні рівня ґрунтових вод вони починають мігрувати горизонтально і можуть потрапити в гідрографічну мережу.

Радіонукліди, що випали на поверхню ґрунту, виносяться за межі забрудненої території поверхневим стоком води. За даними Ф.А.Тихомирова (1988), на рівнинних територіях гумідних ландшафтів поверхневий і ґрунтовий стоки за рік становлять 0,4% загального його запасу, а в гірських районах – до 5%. Період напівочищення орного горизонту з урахуванням радіоактивного розпаду становить приблизно 0,4-0,7 періоду піврозпадуі, тобто 10-20 років. Радіоактивні ізотопиі, які увійшли до складу гумусу, залишаються в ґрунті на сотні років.

Отже, самоочищення ґрунтів від радіоактивного забруднення залежить від періоду розпаду радіоактивних ізотопів та їх міграційної здатності. Прискорити цей процес можна вивезенням з поля біомаси рослин, яка засвоїла з ґрунту радіоактивні елементи.

Контрольні запитання

1. Чим обумовлена радіоактивність ґрунтів?

2. Чим виражається радіоактивність ґрунтів?

3. Які існують види радіоактивності?

4. Чим зумовлюється природна радіоактивність ґрунтів?

5. На які групи поділяють природні радіоактивні елементи?

6. Що таке первинні природні радіоактивні елементи?

7. Що являє собою ряд урану?

8. Що являє собою ряд актинію?

9. Що являє собою ряд торію?

10. Що являють собою космогенні радіоактивні елементи?

11. Чим зумовлена штучна радіоактивність ґрунтів?

12. Охарактеризуйте джерела радіоактивного забруднення території.

13. Назвіть форми сполук радіоактивних елементів.

14. Охарактеризуйте обмінні форми сполук радіоактивних елементів.

15. Який характер вбирання необмінних форм сполук радіоактивних елементів ґрунтом?

16. Від чого залежить розподіл радіоактивних елементів по профілю ґрунту?