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.
11.5.
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. 11.6. Схема процессов трансформации радионуклидов в почве (Лпплби и др.,. 1999)


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)

Радио-
нуклид

Водный раствор

Дерново-подзолистая почва

Чернозем выщелоченный

солома

зерно

солома

зерно

солома

зерно

,0Sr

24,1

3,4

10,0

0,5

1,2

0,09

l37Cs

100,3

36,5

0,8

0,3

0,13

0,03

l06Ru

0,4

-

0,12

0,005

0,03

0,003

|44Се

0,4

0,05

0,006

0,04

0,003

0,002

60Со

2,7

1,3

0,2

0,06

0,03

0,04

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. 11.7. Распределение
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)

Ъш распределения

Радионуклид

Равномерный

3Н, 7Li, 22Na, "OK, “Rb, l34 ,57Cs

Скелетный

7Be, 45Ca, 8,90Sr, 140Ba, 226Ra, «V, 74Se, 76As, l25Sb, 238U

Печеночный

48V, 74Se, 76As, l25Sb, 238U

Тиреотропный

13II, 21lAt

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). 
<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник.. 2013

Еще по теме 11.3. Миграция радионуклидов в экосистемах:

  1. БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МИГРАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ Р.М. Алексахин, Ф. А. Тихомиров
  2. Радионуклиды
  3. ЭКОСИСТЕМА И КУЛЬТУРА
  4. Изучение поллютантов в экосистемах
  5. СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
  6. 1.1. Концепция экосистемы
  7. 3.4.7.2. САДОВО-ОГОРОДНАЯ «ЗАКРЫТАЯ» ЭКОСИСТЕМА
  8. УРБАНИЗИРОВАННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
  9. 1.2. Популяция как элемент экосистемы
  10. 6.6. Управление естественными и социоприродными экосистемами