Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

радионуклиды в почве РБ

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
445.1 Кб
Скачать

Таблица 2.8. Миграция 137Cs и 90Sr по профилям почв на реперных площадках (1997 г.)

 

 

Глу-

 

137Cs

90 Sr

Почва

бина

 

 

 

 

 

 

взятия

 

 

% от

 

 

% от

репера

 

2

2

 

 

 

образ-

 

кБк/м

общего

кБк/м

 

общего

 

 

ца, см

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

 

Гомельская область

 

 

 

 

 

Дерново-подзолисто-

0–5

 

1535,5

72,3

42,92

 

49,2

 

5–10

 

514,3

24,2

32,93

 

37,6

 

глееватая супесчаная, на

 

 

 

10–15

 

62,9

3,0

7,40

 

8,5

1Г

супеси связной, пылеватой,

 

 

15–20

 

7,4

0,4

1,85

 

2,1

подстилаемой с глубины

 

 

 

20–25

 

3,7

0,2

1,48

 

1,6

 

0,5 м средним суглинком

 

 

 

25–30

 

3,7

0,1

0,74

 

0,98

 

 

 

 

 

 

сумма

 

1864,8

 

87,32

 

 

 

Иловато-перегнойно-

0–5

 

218,3

59,0

72,89

 

61,8

 

глеевая, карбонатно-

5–10

 

118,4

31,8

32,93

 

27,8

3Г

железистая, суглинистая на

10–15

 

28,12

7,58

10,36

 

8,79

легких пылеватых

 

 

 

 

 

 

 

15–20

 

4,81

1,26

1,48

 

1,34

 

 

 

 

суглинках

 

 

 

 

 

 

 

 

20–25

 

1,11

0,33

0,37

 

0,28

 

 

сумма

 

370

 

118,03

 

 

 

 

0–5

 

377,4

44,4

25,9

 

41,9

 

Дерново-глееватая, суглини-

5–10

 

296,37

34,9

20,72

 

33,2

 

10–15

 

94,35

11,1

8,14

 

12,9

 

стая, на маломощном суг-

 

 

 

 

 

 

 

 

15–20

 

74,74

8,80

5,55

 

9,24

5 Г

линке, подстилаемая с глу-

 

 

20–25

 

5,92

0,71

0,74

 

1,30

 

бины 0,5 м супесью

 

 

 

25–30

 

0,74

0,07

0,74

 

1,02

 

 

 

 

 

 

30–35

 

0,37

0,02

0,37

 

0,49

 

 

сумма

 

851

61,79

 

 

 

0–5

 

292,3

48,3

53,65

 

53,0

 

 

5–10

 

230,88

38,4

35,15

 

34,7

6 Г

Дерново-торфянисто-глеевая

10–15

 

75,48

12,5

11,10

 

10,9

15–20

 

3,7

0,62

1,11

 

1,19

 

 

20–25

 

1,11

0,19

0,37

 

0,12

 

 

25–30

 

0,37

0,02

0,37

 

0,10

 

 

сумма

 

603,1

 

101,38

 

 

 

Дерново-подзолистая, пес-

0–5

 

529,1

95,4

10,73

 

62,4

 

5–10

 

19,98

3,60

4,07

 

24,5

9 Г

чаная, на мощных рыхлых

 

 

10–15

 

4,44

0,80

1,48

 

8,44

песках

 

 

15–20

 

1,11

0,20

0,74

 

4,67

 

 

 

 

 

 

сумма

 

555

 

17,02

 

 

 

Дерново-подзолистая, огле-

0–5

 

529,1

85,3

45,88

 

83,2

 

енная внизу, песчаная на

5–10

 

88,43

14,2

5,92

 

11,01

12 Г

связном песке, подстилае-

10–15

 

2,22

0,33

1,48

 

2,49

 

мом с глубины 0,5 м рыхлым

15–20

 

0,37

0,08

1,11

 

1,99

 

песком

20–25

 

0,185

0,02

0,74

 

1,30

 

 

сумма

 

621,6

 

55,13

 

 

 

 

57

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 2.8.

1

2

3

4

5

6

7

 

Пойменная, дерново-

0–5

3903,5

89,4

413,29

81,82

 

5–10

353,72

8,10

74

14,67

 

перегнойно-глеевая песча-

 

10–15

54,76

1,25

7,03

1,37

15 Г

ная, на связном песке, сме-

15–20

41,81

0,95

5,55

1,13

няемом с глубины 0,6 м

20–25

11,84

0,27

2,59

0,53

 

рыхлым песком

 

25–30

2,59

0,06

1,85

0,35

 

 

 

 

сумма

4366

 

505,05

 

 

Аллювиальная, дерново-

0–5

1135,9

81,9

204,24

6631

 

5–10

156,14

11,2

70,67

22,94

 

глеевая суглинистая почва

10–15

59,20

4,28

18,50

6,03

16 Г

на слоистом суглинисто-

15–20

20,72

1,50

8,51

2,79

 

песчаном аллювии

20–25

10,73

0,77

4,44

1,38

 

 

25–30

4,44

0,33

1,48

0,54

 

 

сумма

1387,5

 

308,2

 

 

Могилевская область

 

 

 

 

Дерново-подзолистая, су-

0–5

1705,7

75,3

9,25

47,85

 

5–10

355,94

15,72

5,18

26,37

 

песчаная, на рыхлой песча-

10–15

124,69

5,50

1,85

8,66

1 М

нистой супеси, подстилае-

15–20

33,3

1,48

0,74

4,49

 

мой с глубины 39 см рых-

20–25

24,68

1,05

1,11

5,12

 

лым песком

25–30

12,21

0,53

1,11

5,40

 

 

30–35

1,11

0,05

0,37

2,12

 

 

сумма

2264,4

 

19,61

 

 

Дерново-подзолистая, огле-

0–5

2012,8

65,3

17,39

56,70

 

5–10

799,2

25,95

7,4

24,04

 

енная внизу, супесчаная, на

10–15

147,63

4,80

3,7

12,35

4 М

связной супеси, подстилае-

15–20

72,15

2,34

1,48

4,43

 

мой с глубины 1 м морен-

20–25

34,04

1,11

0,74

1,84

 

ным суглинком

25–30

12,21

0,39

0,37

0,64

 

 

30–35

2,22

0,08

30,34

 

 

 

сумма

3078,4

 

 

 

 

Дерново-подзолистая, огле-

0–5

2382,8

71,1

12,21

44,2

 

5–10

 

465,09

13,88

6,29

22,5

 

енная внизу, супесчаная, на

10–15

 

234,95

7,01

3,33

12,71

5 М

связной песчанистой супеси,

15–20

 

142,82

4,26

2,59

9,03

 

подстилаемой с глубины

20–25

 

95,09

2,84

1,48

5,94

 

0,7 м моренным суглинком

25–30

 

28,12

0,84

1,11

3,89

 

 

30–35

 

3,33

0,10

0,37

1,75

 

 

сумма

 

3348,5

 

27,38

 

 

Дерново-подзолистая, пес-

0–5

 

1957,3

95,6

17,39

85,84

 

чаная на связных песках,

5–10

 

51,43

2,51

1,11

5,28

 

переходящих с глубины 48

10–15

 

21,09

1,02

0,74

3,75

6 М

см в рыхлые пески, подсти-

15–20

 

11,84

0,58

0,37

2,34

 

лаемые с глубины 140 см

20–25

 

5,92

0,29

0,37

2,05

 

моренным суглинком

25–30

 

0,37

0,02

0,185

0,74

 

 

сумма

 

2049,8

 

19,98

 

 

 

58

 

 

 

 

 

Результаты проведенных нами исследований подтвер- ждают полученные ранее данные о низких темпах верти- кальной миграции радионуклидов по профилю почв, в том числе и глобальных выпадений. Это проявляется для всех форм выпадения радионуклидов: топливных, конденсаци-

онных и смешанного типа [31, 49, 72, 125, 166, 169, 198, 207, 214, 216, 306].

Одним из основных интегральных параметров, исполь- зуемых для прогноза радиологической обстановки, являет- ся период полуочищения (Тес) корнеобитаемого слоя поч- вы время, в течение которого первоначальное содержа- ние радионуклидов в корнеобитаемом слое почв уменьша- ется в 2 раза. Как показали Котик В.А. [151], Фесенко С.В. и др. [193], анализ прогнозных оценок перераспределения 137Cs в профилях почв предопределяет низкую интенсив- ность его миграции в нижележащие горизонты. По данным Санжаровой Н.И. и др. [141], периоды полуочищения кор- необитаемого слоя от 90Sr варьируют от 30 до 95 лет на су- ходольных и от 13 до 18 лет на низинных лугах.

Якушев Б.И. и др. установили, что в условиях естест- венных фитоценозов Беларуси на автоморфных почвах пе- риод полуочищения от радионуклидов приближается к 30 годам, а на гидроморфных длится до 10–15 лет [317].

Таким образом, вклад процессов вертикальной мигра- ции в удаление 137Cs из корнеобитаемого слоя почв лугов является незначительным; исключение составляют болот- ные луга.

В наших исследованиях для реперов 1Г, 5Г, 6Г, 1М, 4М, 5М установлено прохождение периода полуочищения от 90Sr верхнего корнеобитаемого слоя почвы (0–5 см), где со- держание этого нуклида в 1997 г. находилось в пределах 37–56% общего содержания в определяемом слое (0–35 см). В слое почвы 5–10 см содержание 90Sr составляет

59

22–38%, в слое 10–15 см – 8–17%, в слое 15–20 см – 1–10

и в слое 20 см и ниже в сумме до 10%.

На автоморфных почвах (9Г и 6М) установлена значи- тельно меньшая скорость миграции 137Cs по профилю почв. В слое 0–5 см и через 10 лет его содержится около 95% количества 137Cs в горизонте 0–30 см. Наибольшая глубина проникновения 137Cs в данных почвах составляет 15–20 и 20–25 см соответственно. При высокой степени

гидроморфизма обнаружено значительное содержание 137Cs на глубине 30 и 35 см. В почвах, характеризующихся умеренным избыточным увлажнением, интенсивность процессов вертикальной миграции 137Cs ниже, чем в глее- вых и глееватых, но выше, чем в автоморфных.

Для 90Sr характерна более высокая скорость вертикаль- ной миграции, чем для 137Cs. Это обусловлено высоким

содержанием обменной и подвижной форм радионуклида

и низким содержанием фиксированной фракции. Установ- лено, что так же, как и для 137Cs, с увеличением степени

гидроморфизма почв скорость миграции 90Sr по их профи- лю значительно возрастает.

Для более детального определения миграции 137Cs и 90Sr по почвенным профилям, образцы почв были препариро- ваны так, чтобы можно было определить количество ра- дионуклидов, мигрировавших через каждый сантиметр, т.е. в сантиметровом диапазоне.

Полученные данные показывают, что в автоморфной неокультуренной почве совхоза «Дерновичи» Наровлян- ского района Гомельской области (репер 9Г) максимальное

содержание радионуклидов наблюдается в слое 0–1 см: 79% 137Cs и 42% 90Sr, в то время как в дерново-

подзолистой глееватой почве колхоза «Чырвоная нiва» Брагинского района Гомельской области (репер 1Г) мак- симальное количество 137Cs и 90Sr находится на глубине 2–3 см; в дерново-торфянисто-глеевой почве эксперимен-

60

тальной базы «Стреличево» Хойникского района Гомель- ской области (репер 6Г) – на глубине 5–6 см. В данном случае влияние степени увлажнения почв на скорость ми-

грации радионуклидов в нижележащие почвенные слои неоспоримо.

Характер перераспределения 137Cs и 90Sr по профилям различных почв (1-см слои) в разные периоды хорошо от- ражен на графиках (рис. 2.3 и 2.4).

На землях, находящихся в настоящее время в сельско- хозяйственном использовании, с регулярным ежегодным

перепахиванием почвы под посев сельскохозяйственных культур, практически все количество 137Cs содержится в пахотном горизонте. Так, на исследованном нами опытном поле, расположенном на территории экспериментальной базы «Стреличево» Хойникского района на дерново-подзо- листой супесчаной почве, содержание 137Cs в пахотном слое 0–25 см составляет 99,8% (табл. 2.9).

Таблица 2.9. Содержание 137Cs в пахотном горизонте дерново- подзолистой супесчаной почвы (1996 г.)

Слой почвы, см

Содержание 137Cs, Бк/кг

%, от общего

0–5

1180

21,2

 

 

 

5–10

1080

19,4

 

 

 

10–15

1202

21,6

 

 

 

15–20

1110

19,9

 

 

 

20–25

988

17,7

 

 

 

25–30

9

0,2

 

 

 

В подпахотном горизонте, находящемся на глубине бо- лее 25 см, отмечается резкое снижение содержания 137Cs. На подпахотный горизонт приходится менее 1% общего содержания 137Cs, определяемого в слое 0–30 см.

61

62

 

0

20

40

 

1

% от общего

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

7

 

 

 

9

 

 

 

11

 

 

 

13

 

 

 

15

 

 

 

17

 

 

 

19

см

 

 

21

 

 

90 Sr

23

 

 

 

25

 

 

0

20

40

1

 

 

3

 

 

5

 

 

7

 

 

9

 

 

11

 

 

13

 

 

15

 

 

17

 

 

19

 

 

21

 

 

23

 

 

25

 

 

137 Cs

% от общего

60

 

- 1990 г.

 

- 1995 г.

 

– 1997 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.3 Динамика распределения 90Sr и 137Cs в профиле дерново-подзолистой глееватой связносупесчаной почвы (репер 1Г)

0

% от общего

20

30

 

10

1

 

 

 

 

3

 

 

 

 

5

 

 

 

 

7

 

 

 

 

9

 

 

 

 

11

 

 

 

 

13

 

 

 

 

15

 

 

 

 

17

 

 

 

см

19

 

 

 

 

 

 

 

63

 

90 Sr

 

 

21

 

 

 

23

 

 

 

 

25

 

 

 

 

- 1990 г.

 

-

1995 г.

0

10

20

30% от общего

1

 

 

 

3

 

 

 

5

 

 

 

7

 

 

 

9

 

 

 

11

 

 

 

13

 

 

 

15

 

 

 

17

 

 

 

19

 

 

 

21

 

 

 

23

 

137 Cs

 

25

 

 

 

– 1997 г.

 

 

 

Рис. 2.4 Динамика распределения 90 Sr и 137Cs- в профиле дерново-глееватой легкосуглинистой почвы (репер 5Г)

В Институте радиологии были заложены стационарные площадки (реперная сеть) для изучения вертикальной ми-

грации радионуклидов в наиболее загрязненных районах Гомельской области [132, 92, 93]. В табл. 2.10 и 2.11 пред-

ставлены данные о миграции радионуклидов по профилям почв реперных участков. Установлено, что и через 5, и че- рез 8 лет после аварии основная доля 137Cs (95–98%) на не- обрабатываемых дерново-подзолистых супесчаных и пес- чаных почвах находится в верхнем 5-сантиметровом слое. На дерново-подзолистых глееватых и глеевых почвах со- держание 137Cs в слое 0–5 см составило 75–88%, на глуби- ну 5–10 см проникло от 9 до 21% радионуклида от его об- щего количества в почве. Характер распределения 90Sr по профилям почв аналогичен распределению 137Cs, однако необходимо отметить его более высокую подвижность. В общем, можно констатировать, что и через 8 лет после ава- рии основная доля радионуклидов находится в верхнем 10-

сантиметровом горизонте дерново-подзолистых почв, при- чем от 30 до 70% 137Cs и от 20 до 55% 90Sr сосредоточено в

слое 0–5 см (табл. 2.11).

Большинство исследований по изучению интенсивности вертикальной миграции радионуклидов в почвах, разли- чающихся агрохимическими и физическими свойствами, гранулометрическим и минералогическим составом, вод- ным режимом, а также типом угодий, плотностью загряз- нения территории, проводилось начиная с 1987 г. [126, 127, 162, 163, 201, 202, 232, 387]. Результаты долговремен-

ного контроля вертикальной миграции радионуклидов в профилях почв показали, что интенсивность этого перено- са сравнительно не высока. Рассчитанные значения коэф- фициентов диффузии 137Cs по профилю дерново- подзолистой почвы составили (1–3)×10–8 см2/с [174].

64

Таблица 2.10. Вертикальная миграция 137Cs в целинных почвах после аварии на ЧАЭС, % от общего содержания [91]

№ репера

Почва

Слой, см

 

Годы

 

1991

1992

1993

1994

 

Дерново-подзолистая

0–5

87,9

80,4

70,4

63,2

 

5–10

9,2

16,0

22,1

31,0

Б-1

слабооподзоленная,

10–15

1,8

2,5

5,1

4,0

(Брагинский

временно избыточно

15–20

0,6

0,6

2,0

1,0

район)

увлажненная,

20–25

0,5

0,3

0,2

0,5

 

супесчаная

 

25–30

 

0,2

0,2

0,3

 

 

 

 

 

0–5

97,5

91,1

89,4

83,6

Х-1

Дерново-подзолистая

5–10

1,0

6,2

7,7

8,1

10–15

0,7

1,5

1,7

4,2

(Хойникский

рыхлопесчаная, внизу

15–20

0,5

0,7

0,6

2,3

район)

оглеенная

20–25

0,3

0,3

0,3

1,2

 

 

25–30

 

0,2

0,2

0,6

 

 

0–5

41,1

56,0

44,1

33,5

Х-2

Дерново-подзолистая

5–10

56,1

33,1

48,4

26,8

10–15

1,6

6,9

3,9

36,3

(Хойникский

рыхлопесчаная,

15–20

0,7

3,4

3,2

2,4

район)

глееватая

20–25

0,5

0,4

0,2

0,7

 

 

25–30

 

0,1

0,1

0,3

 

 

0–5

94,2

 

82,1

92,5

Н-1

Дерново-подзолисто-

5–10

3,3

 

12,8

5,7

10–15

1,0

Не

3,3

1,0

(Наровлян-

глеевая связно

15–20

1,0

опред.

0,8

0,6

ский район)

супесчаная

20–25

0,6

 

0,7

0,2

 

 

25–30

 

 

0,3

0,1

 

Дерново-подзолистая

0–5

74,9

71,9

66,1

51,0

 

5–10

21,2

23,4

28,1

33,7

Н-2

слабооподзоленная,

10–15

3,3

3,4

4,2

13,9

(Наровлян-

временно избыточно

15–20

0,4

0,8

1,0

1,0

ский район)

увлажненная,

20–25

0,2

0,3

0,2

0,3

 

рыхлосупесчаная

 

25–30

 

0,2

0,4

0,2

 

 

 

 

 

0–5

82,3

77,8

85,5

85,2

В-1

Дерновая глееватая

5–10

11,7

18,1

7,1

9,7

10–15

3,4

2,1

1,6

4,3

(Ветковский

связносупесчаная

15–20

1,6

0,9

1,8

0,5

район)

 

20–25

1,0

0,7

1,5

0,2

 

 

 

 

25–30

 

0,4

2,5

0,1

 

Дерново-подзолистая

0–5

96,8

95,3

92,1

96,4

В-2

5–10

2,2

2,7

3,3

2,5

слабооподзоленная

10–15

0,6

1,0

1,4

0,6

(Ветковский

связносупесчаная,

15–20

0,3

0,7

0,8

0,3

район)

внизу оглеенная

20–25

0,1

0,2

0,4

0,1

 

 

25–30

 

0,1

2,0

0,1

 

Дерново-подзолистая

0–5

87,4

65,7

69,6

32,8

 

5–10

9,7

28,8

25,6

40,3

Ч-1

слабооподзоленная,

10–15

2,2

4,1

2,3

15,4

(Чечерский

временно избыточно

15–20

0,4

0,7

1,2

8,9

район)

увлажненная,

20–25

0,3

0,4

0,8

2,1

 

супесчаная

 

25–30

 

0,3

0,5

0,6

 

 

 

 

65

 

 

 

 

 

Таблица 2.11. Вертикальная миграция 90Sr в целинных почвах Гомельской области [91]

№ репера

Почва

Слой,

 

Годы

 

см

1990

1993

1994

 

 

 

Дерново-подзолистая

0–5

77,4

33,4

35,0

Б-1

5–10

13,1

36,8

34,3

слабооподзоленная,

10–15

7,1

20,3

19,3

(Брагинский

временно избыточно

15–20

1,2

5,4

3,9

район)

увлажненная, супесчаная

20–25

1,2

2,7

3,3

 

 

25–30

 

1,4

4,2

 

 

0–5

96,0

87,6

67,5

Х-1

Дерново-подзолистая

5–10

1,5

8,7

22,5

10–15

1,5

2,1

4,9

(Хойникский

рыхлосупесчаная,

15–20

0,5

0,6

3,1

район)

оглеенная внизу

20–25

0,5

0,2

1,1

 

 

25–30

 

0,8

0,9

 

 

0–5

80,4

38,6

26,5

Х-2

Дерново-подзолистая

5–10

16,6

49,6

23,4

10–15

1,8

7,2

34,0

(Хойникский

рыхлосупесчаная,

15–20

0,5

3,0

10,3

район)

глееватая

20–25

0,5

1,0

3,2

 

 

25–30

 

0,6

2,6

 

 

0–5

66,7

65,1

77,6

Н-1

Дерново-подзолисто-

5–10

30,8

23,6

15,5

10–15

0,9

6,2

2,9

(Наровлян-

глеевая связносупесчаная

15–20

0,8

3,3

1,4

ский район)

 

 

20–25

0,8

1,5

 

 

25–30

 

0,3

2,6

 

Дерново-подзолистая

0–5

65,4

40,4

39,6

 

5–10

30,8

32,3

33,9

Н-2

слабооподзоленная,

10–15

3,4

24,4

15,5

(Наровлян-

временно избыточно

15–20

0,3

1,4

3,1

ский район)

увлажненная,

20–25

0,1

0,7

1,8

 

рыхлосупесчаная

 

25–30

 

0,8

6,1

 

 

 

 

 

0–5

83,4

64,8

43,6

В-1

Дерновая глееватая,

5–10

10,2

23,4

28,2

10–15

3,4

3,6

11,4

(Ветковский

связносупесчаная

15–20

1,5

3,6

9,6

район)

 

20–25

1,5

2,9

4,4

 

 

25–30

 

1,7

2,8

 

Дерново-подзолистая

0–5

91,3

81,7

76,3

В-II

5–10

6,2

10,7

11,4

слабооподзоленная

10–15

1,3

3,0

3,7

(Ветковский

связносупесчаная,

15–20

1,1

1,6

2,7

район)

внизу оглеенная

20–25

0,1

2,0

3,7

 

 

25–30

 

3,5

2,2

 

Дерново-подзолистая

0–5

65,5

64,0

27,2

Ч-1

5–10

26,9

20,0

30,8

слабооподзоленная, вре-

10–15

3,8

9,6

16,7

(Чечерский

менно избыточно увлаж-

15–20

1,9

3,2

12,6

район)

ненная, супесчаная

20–25

1,9

2,5

6,9

 

 

25–30

 

0,8

5,8

 

66