11.3. Миграция радионуклидов в экосистемах

В экосистемы поступление радионуклидов происходит двумя основными путями — с атмосферными выпадениями и в результате сброса отходов. Схема переноса радионуклидов в агроэкосистеме по наиболее важным пищевым цепям от радиоактивных выпадений до организма человека показана на рис.

Поступив в атмосферу, радионуклиды могут быстро распространяться и затем выпадать на очень большом расстоянии от места выброса. Например, радиоактивные продукты китайского взрыва достигли Японии через 1—3 сут., США — через 3—6 сут. (Панин, 2002).

Из атмосферы радионуклиды удаляются с атмосферными осадками (эпизодически) и сухим выпадением (непрерывно). При выпадениях происходит очищение атмосферы, но и загрязнение подстилающей поверхности, в первую очередь почвы и растительного покрова наземных экосистем, а также водоемов. Попадая на поверхность почвы, радионуклиды включаются в биогеохимические процессы, протекающие в экосистемах. Как и в случаях с другими загрязняющими веществами, почва служит основным депо для радионуклидов. Главные процессы трансформации радионуклидов в почве представлены на рис. 11.6.

Из почвы радионуклиды путем корневого поглощения поступают в растения (другой путь поступления в растения — аэральный, который значителен в первый период после радиоактивных выпадений или при ветровом загрязнении радиоактивной пылью).

При корневом поглощении накопление растениями радиоактивных элементов в основном определяется прочностью связи радиону-

Рис. 11.5. Блочная модель транспорта радионуклидов по пищевым цепям от радиоактивных выпадений до организма человека (Агроэкологияу 2000)

Рис.

клида с твердой фазой почвы (а это зависит как от свойств элемента, так и свойств почвы) и видовыми особенностями растений. Накопление радионуклидов растениями хорошо согласуется с аккумуляцией их стабильных изотопных аналогов. Коэффициенты накопления радионуклидов в зерне и соломе овса приведены в табл. 11.8.

Таблица 11.8

Коэффициент накопления радионуклидов в зерне и соломе овса

(Анненков, Юдинцева, 1991)

Перемещение радионуклидов по органам растений также аналогично таковому для их стабильных изотопов. На рис. 11.7 показано распределение некоторых радионуклидов между надземной и подземной массой растений.

Рис.

радионуклидов между над-

земной частью и корневой

системой растений

(. Анненков, Юдинцева, 1991):

| | — в вегетативной массе;

| — в корнях

нителей — ’“Sr и 137Cs при корневом поступлении в растения может различаться для разных видов в 10—30 раз.

Попавшие в организм животных радионуклиды вовлекаются в метаболические процессы, от интенсивности которых в конечном счете зависит накопление радиоактивных элементов в продукции животноводства. Типы распределения радионуклидов в организме животных представлены в табл. 11.9.

Таблица 11.9

Тйп распределения радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных

(Агроэкология, 2000)

Поступление радионуклидов в водные экосистемы может осуществляться не только за счет атмосферных выпадений и сброса жидких (и твердых) отходов, но и за счет твердого и жидкого поверхностного и подземного стока с загрязненных территорий. Распределение радионуклидов между жидкой и твердой фазами в водоемах происходит главным образом в зависимости от химических свойств радиоактивных элементов и физико-химических условий водной среды (в формировании которых принимает участие и биота). В истинно растворенном состоянии могут находиться радионуклиды стронция, цезия (гидратированные ионы), технеция, трития, углерода (в разнообразных органических и неорганических формах), йода.

В загрязнении гидробионтов играют роль не только радиону- клиды, присутствующие в растворе. Например, концентрация l37Cs в озерных рыбах на территории Швеции и Норвегии после Чернобыльской аварии тесно коррелировала с содержанием радионуклида в донных отложениях. При этом было зафиксировано сначала загрязнение бентосных рыб, а затем и хищных (Титаева, 2000).