докторант с 01.01.1999 по 01.01.2025
аспирант с 01.01.2022 по 01.01.2025
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 504.054 Воздействие вредных веществ. Загрязнение
УДК 631.4 Почвоведение. Почвенные исследования
УДК 539.16 Радиоактивность и радиоактивный распад
Цель исследования – определение накопления радионуклидов в распространенных видах лесных растений, включая травянистые, в 30-км зоне Горно-химического комбината (ГХК) после остановки реакторного завода и оценка радиационной безопасности растений для использования населением. Объекты исследования – почва, травянистые и кустарниковые растения лесов бассейна р. Енисей, расположенные вблизи ГХК ГК Росатом (г. Железногорск). Измерения удельной актив¬ности 7Be, 40K и техногенного 137Cs в пробах проводили на полупроводниковых γ-спектрометрах Canberra и Ortec (США). Были определены удельные активности радионуклидов 7Be, 40K и техногенного 137Cs в надземной фитомассе травянистых и кустарниковых растений, а также в почвенном профиле на разных участках в зоне влияния ГХК. Содержание техногенного 137Cs в почвах на затапливаемых участках поймы р. Енисей при продолжающихся водных сбросах ГХК остается высоким (до 1060 Бк/кг). На незатапливаемых и контрольных участках содержание 137Cs в почвах ниже на 1–2 порядка. Выявленная линейная зависимость уровней содержания 137Cs в растениях и почвах приводит к тому, что в изученных видах лесных растений максимальные уровни удельной активности 137Cs (до 34 Бк/кг) получены для растений с затапливаемых участков поймы реки Енисей. Рассчитанные значения коэффициентов накопления 137Cs максимальны для ягод шиповника и травянистых растений и лежат в диапазоне 0,05–0,17. Полученные максимальные значения 137Cs для ягод шиповника и травянистых растений не превышают уровни предельных нормативных значений 137Cs, установленных санитарными нормами для пищевой продукции, и не представляют радиационной опасности при использовании растений населением.
радионуклиды, почва, травянистые растения, кустарники, лесные экосис¬темы, коэффициент накопления радилнуклидов, река Енисей
Введение. Красноярский край является одним из наиболее лесных регионов Российской Федерации. Площадь его лесного фонда составляет 168,1 млн га и покрывает 69 % территории. Кроме древесины леса располагают большими дикорастущими ресурсами: грибами, ягодами, травами. На территории центральной части Красноярского края в г. Железногорске более 60 лет действует Горно-химический комбинат (ГХК) ГК Росатом, который является источником поступления техногенных радионуклидов в окружающую среду. За время деятельности ГХК, связанной с эксплуатацией реакторного и радиохимического заводов, часть территории санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и зоны наблюдения (ЗН) была загрязнена радионуклидами. Основные причины загрязнения этих территорий были следующие: 1) сброс радиоактивных вод охлаждения двух прямоточных реакторов в р. Енисей; 2) ветровой вынос радионуклидов с поверхности открытых бассейнов-хранилищ радиоактивных отходов, расположенных на промышленной площадке комбината [1]. После остановки ядерных реакторов и радиохимического завода ГХК существенно сократились поступления техногенных радионуклидов в окружающую среду. В настоящее время на ГХК запущены в действие ряд предприятий (производство МОКС-топлива, переработка отработанного ядерного топлива и др.), которые осуществляют выбросы техногенных радионуклидов (137Cs, 90Sr, 241Am, изотопы плутония) в окружающую среду [1, 2]. Поступление техногенных радионуклидов происходит как через выбросы в атмосферу, так и через водные выпуски ГХК в р. Енисей [1]. Следовательно, поступление радионуклидов в результате деятельности ГХК на ближние незатапливаемые лесные территории СЗЗ происходит с аэрозольными выпадениями, а на затапливаемые участки поймы р. Енисей возможно как аэрозольное, так и водное поступление радионуклидов, в т. ч. вторичное поступление через вынос загрязненных радионуклидами донных отложений во время паводков [3]. Леса занимают значительную часть территорий, находящихся в зоне воздействия ГХК. Высшие растения и грибы являются важными компонентами биоты в лесных экосистемах и играют ключевую роль в мобилизации и переносе веществ, в т. ч. радионуклидов [4]. Ранее на этой территории проводили исследование накопления 137Cs в плодовых телах макромицетов. Было показано, что во время работы реакторного завода ГХК (до 2010 г.) удельная активность 137Cs в грибах на незатапливаемых лесных
участках в 30-км зоне ГХК достигала 370 Бк/кг (сухой массы), на затапливаемых лесных участках, расположенных на островах р. Енисей, содержание 137Cs в грибах возрастало на порядок и достигало 10000 Бк/кг (сухой массы) [5]. Изучение накопления радионуклидов растениями до остановки реакторного завода ГХК в основном проводилось для древесного яруса, как основного объекта лесопользования, и кустарниковых растений [6, 7]. Максимальное накопление 137Cs было зарегистрировано в органах кустарника черной смородины – в листьях и ягоде до 60 Бк/кг (сухой массы) [7]. Ранее травянистым растениям не уделяли должного внимания, но эти растения регулярно используются в качестве лекарственных трав и продуктов питания. Кустарниковые растения также могут интенсивно накапливать техногенные радионуклиды [8, 9], что в условиях продолжающихся газоаэрозольных выбросов и водных сбросов новых предприятий ГХК (производство МОКС-топлива и др.) [1, 2] делает актуальным их изучение в лесных экосистемах. Кроме того, для использования ягод и травянистых растений в качестве растительного сырья и продуктов питания населением необходимо определить их соответствие санитарным нормативам по радиационным показателям.
Цель исследования – определение накопления радионуклидов в распространенных видах лесных растений, включая травянистые, в 30-км зоне ГХК остановки реакторного завода и оценка радиационной безопасности растений для использования населением.
Объекты и методы. Район исследования расположен в 30 км зоне ГХК, что обусловлено первоначальной границей ЗН за газоарозольными выбросами, определенной для ГХК регламентирующими документами как круг радиусом 30 км [1]. Наличие водного сброса радионуклидов обуславливает разделение районов исследования на затапливаемые и незатапливаемые участки. Точки отбора (рис. 1) возле с. Атаманово – А1 (затапливаемая) и А2 (незатапливаемая) расположены рядом с границей СЗЗ ГХК; точки А3 (незатапливаемая) и возле с. Балчуг – Б (затапливаемая) – на удалении от СЗЗ, но в пределах ЗН ГХК. Поступление радионуклидов в почву на исследованных участках может происходить: на незатапливаемых участках только с аэрозольными выпадениями радионуклидов, на пойменных территориях – с водным и аэрозольным поступлением радионуклидов. В качестве контроля были выбраны участки около г. Красноярска (К1) и K2 около с. Частоостровское (в границах стационарного участка, заложенного Центром защиты леса Красноярского края). В летне-осенний период были отобраны пробы почвы и лесных растений на указанных участках.
Пробы почвы отбирали методом конверта на каждом участке, где были отобраны пробы растений. Незатапливаемые районы характеризуются дерново-слабоподзолистыми почвами, затапливаемые участки – аллювиальными дерновыми почвами. Пробы вырезали почвенным цилиндрическим пробоотборником с рабочим диаметром 4 см и длиной 30 см послойно по 5 см. Предварительно в точке отбора почвы для анализа срезался слой дерна. В лаборатории отобранные образцы очищали от крупных корней (кроме дерна) и камней и перемешивали. Всего было отобрано 22 интегральные пробы почвы. Образцы высушивали в сушильном шкафу при 65 °C до постоянной массы. После сушки образцы помещали в пластиковый калиброванный контейнер для измерений. Отобранные пробы растений разделяли по видам, кустарники разделяли на органы. Всего было отобрано 45 проб растений. Все пробы сушили при 65 °C в сушильном шкафу и определяли сухую массу образцов. Сухие пробы растений и дернины озоляли в муфельной печи последовательно при 300 и 450 °C, после чего определяли их коэффициент зольности для дальнейшего перерасчета определяемых значений на сухую массу.
Рис. 1. Участки отбора проб почвы и растений: К1 – Красноярск (контроль 1);
К2 – Частоостровское (контроль 2); А1 – Атаманово-1 (затапливаемый);
А2, А3 – Атаманово-2, 3 (незатапливаемые); Б – Балчуг (затапливаемый)
Soil and plant sampling sites: K1 – Krasnoyarsk (control 1); K2 – Chastoostrovskoye (control 2);
A1 – Atamanovo-1 (flooded); A2, A3 – Atamanovo-2, 3 (non-flooded); Б – Balchug (flooded)
Исследованные виды растений:
- Кустарники
- Шиповник – Rosa cinnamomea L.
- Смородина черная – Ribes nigrum L.
- Малина – Rubus idaeus L.
- Калина – Viburnum opulus L.
- Травянистые
- Борщевик сибирский – Heracleum sibiricum L.
- Крапива двудомная – Urtica dioica L.
- Купена лекарственная – Polygonatum odoratum (Mill.) Druce
- Медуница мягкая – Pulmonaria mollis J.F.Wolff ex Hornem.
- Папоротник орляк – Pteridium aquilinum (L.) Kuhn
- Подорожник средний – Plantago media L.
- Хвощ полевой – Equisetum arvense L.
Определение удельной активности радионуклидов в пробах проводили в Институте биофизики СО РАН в лаборатории радиоэкологии на γ-спектрометрах Canberra и Ortec (США) с коаксиальными сверхчистыми германиевыми детекторами с относительной эффективностью 23 и 45 % соответственно. Калибровка спектрометров проводилась с использованием эталонного образца, содержащего 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs, 152Eu, 241Am (РИТВЕРЦ, Россия) в геометриях, соответствующих образцам. Обработку
γ-спектров проводили с помощью программного обеспечения GENIE-2000 (Canberra, США) и SpectraLineGP (ЛСРМ, Россия). Время измерения составляло от 12 000 до 172 000 с в зависимости от активности радионуклидов в пробе. Все значения удельных активностей 7Be, 40K и 137Cs приведены в Бк/кг для воздушно-сухой массы образцов. Рассчитанные активности радионуклидов корректировались на дату отбора проб, если измеренное значение ниже минимальной детектируемой активности (МДА), то приведено значение МДА.
Результаты и их обсуждение. По результатам лабораторных спектрометрических измерений на участках в 30-км зоне ГХК только с аэрозольным поступлением радионуклидов А2, А3 (незатапливаемые участки Атаманово) и контрольных участках в почве из техногенных радионуклидов зарегистрирован только 137Cs. Удельная активность 137Cs в почвах для незатапливаемых участков в зоне ГХК максимальна в верхнем слое 0–5 см и достоверно регистрируется до глубины 25 см (табл. 1). На контрольном участке максимум 137Cs находится также в слое 0–5 см, но его общее содержание в почвенном профиле в 1,5 раза ниже. Распределение 137Cs на незатапливаемых участках в 30-км зоне ГХК соответствует распределениям 137Cs в почвах как при глобальных выпадениях, так и при аэрозольных выпадениях после чернобыльской аварии [10–12].
Таблица 1
Удельная активность радионуклидов в пробах почвы, Бк/кг сухой массы
Specific activity of radionuclides in soil samples, Bq/kg dry mass
|
Глубина, см |
40K, Бк/кг |
137Cs, Бк/кг |
|
Красноярск (контроль К1) |
||
|
0–5 |
486±29 |
39±2 |
|
5–9 |
472±28 |
12,4±0,7 |
|
9–14 |
497±30 |
5,5±0,4 |
|
Частоостровское (контроль К2) |
||
|
0–7 (дерн) |
409±21 |
33±2 |
|
0–5 |
510±27 |
25±1 |
|
5–10 |
512±27 |
3,8±0,3 |
|
10–15 |
548±27 |
< 1* |
|
15–20 |
523±27 |
< 1 |
|
20–28 |
534±27 |
< 1 |
|
Атаманово-2, 3 (незатапливаемый) |
||
|
0–5 (дерн) |
246±17 |
49±2 |
|
0–5 |
450±22 |
43±2 |
|
5–10 |
465±23 |
3,6±0,2 |
|
10–15 |
470±23 |
0,8±0,1 |
|
15–20 |
470±24 |
0,2±0,1 |
|
20–25 |
474±23 |
0,2±0,1 |
|
Атаманово-1 (затапливаемый) |
||
|
0–5 |
436±26 |
230±6 |
|
5–10 |
740±37 |
500±20 |
|
10–14 |
457±27 |
193±5 |
|
Балчуг (затапливаемый) |
||
|
0–5 (дерн) |
431±26 |
612±18 |
|
0–5 |
474±43 |
647±26 |
|
5–10 |
452±32 |
777±23 |
|
10–15 |
462±32 |
1060±30 |
|
15–20 |
462±32 |
75±3 |
|
20–25 |
452±32 |
24±1 |
|
25–29 |
510±41 |
13,7±1,0 |
* – значение ниже минимальной детектируемой активности (МДА).
Проведенные исследования почв затапливаемых участков А1 (Атаманово) и Б (Балчуг) показали, что максимальная удельная активность 137Cs находится на глубине 5–15 см и достигает 1060 Бк/кг (см. табл. 1). На этих участках по всему исследованному почвенному профилю содержание 137Cs на 1–2 порядка выше, чем на участках А2, А3 и К1, К2. Также на затапливаемых участках определяется содержание радионуклида 152Eu: на участке Б в дерне – 52 Бк/кг (Балчуг); в слоях почвы этого участка, до глубины 20 см, с максимумом в слое 0–5 см – 30 Бк/кг; в слоях почвы на участке А1 – 33–62 Бк/кг 152Eu. В отличие от техногенных радионуклидов, содержание природного 40K в почвах изменяется незначительно, средняя удельная активность 40K на разных участках лежит в небольших пределах 470–525 Бк/кг (см. табл. 1).
Накопление радионуклидов исследовали в ягодных кустарниках (4 вида) и 7 видах травянистых растений. На всех исследованных участках в растениях зарегистрированы природные радионуклиды 7Be, 40K и техногенный 137Cs (табл. 2). Поскольку 7Be является космогенным радионуклидом (T1/2 = 53,2 сут), образующимся в атмосфере, его накопление в надземных органах растений зависит от их поверхностной площади, времени, прошедшего с начала вегетации, и количества осадков. Накопление 40K происходит вместе со стабильным калием и зависит от физиологии растений и обеспеченности почвы калием. Среднее значение содержания 40K в травянистых лесных растениях было (1520 ± 590) Бк/кг, что в 3,5–9,7 раза выше, чем в листьях, ягодах и ветках кустарников.
Таблица 2
Удельная активность радионуклидов в пробах лесной продукции, Бк/кг сухой массы
Specific activity of radionuclides in forest product samples, Bq/kg dry mass
|
Участок |
Вид |
7Be, Бк/кг |
40K, Бк/кг |
137Cs, Бк/кг |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Кустарники |
||||
|
Частоостровское (контроль 2) |
Смородина черная: лист ветки |
–* 64±10 |
1356±99 152±11 |
1,34±0,45 0,06±0,06 |
|
Атаманово-1 (затаплив.) |
Смородина черная: ягода листья ветки |
54±14 470±33 81±6 |
456 ±46 421±29 149±10 |
2,02±0,24 2,05±0,20 0,84±0,07 |
|
Балчуг (затаплив.) |
Смородина черная: ягода листья ветки |
17±2 169±7 25±1 |
533±29 494±24 209±10 |
5,70±0,58 7,95±0,38 3,17±0,15 |
|
Красноярск (контроль 1) |
Малина: листья ветки |
351±19 24±3 |
481±35 141±10 |
0,43±0,13 0,18±0,04 |
|
Атаманово-1 (затаплив.) |
Малина: ягода листья ветки |
107±14 313±35 45±5 |
428±34 436±26 161±11 |
7,3±1,3 5,9±0,6 2,6±0,3 |
|
Атаманово-1 (затаплив.) |
Калина: ягода листья ветки |
20±6 262±21 57±6 |
303±30 449±27 215±13 |
9,7±0,8 25,5±1,3 6,8±0,3 |
|
Красноярск (контроль 1) |
Шиповник: ягода лист ветки |
40±3 441±22 60±4 |
374±21 381±21 87±7 |
0,29±0,16 0,76±0,11 0,09±0,04 |
|
Частоостровское (контроль 2) |
Шиповник: ягода |
42±2 |
493±24 |
< 0,7** |
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Шиповник: ягода |
39±3 |
442±25 |
< 2** |
|
Атаманово-1 (затаплив.) |
Шиповник: ягода |
77±10 |
357±36 |
18,0 ± 0,9 |
|
Балчуг (затаплив.) |
Шиповник: ягода листья ветки |
–* 266±20 208±18 |
283±20 6±23 140±13 |
34,0±1,9 27,2±2,1 13,9±1,3 |
|
Травянистые |
||||
|
Частоостровское (контроль 2) |
Борщевик |
179±7 |
2160±100 |
< 0,5 |
|
Медуница |
314±12 |
2380±115 |
< 0,7 |
|
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Борщевик |
93±4 |
1520±70 |
0,32±0,11 |
|
Борщевик |
158±7 |
2360±115 |
0,28±0,14 |
|
|
Крапива двудомная |
480±20 |
1310±60 |
0,54±0,14 |
|
|
Балчуг (затаплив.) |
Крапива двудомная |
438±17 |
1010±50 |
10,3±0,5 |
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Атаманово-2 (аэрозоль.) |
Купена лекарственная |
73±3 |
1630±80 |
0,44±0,10 |
|
Купена лекарственная |
81±3 |
1550±75 |
0,19±0,08 |
|
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Медуница |
349±14 |
3060±150 |
0,86±0,22 |
|
Атаманово-2 (аэрозоль.) |
Папоротник орляк |
66±3 |
1090±50 |
0,56±0,06 |
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Папоротник орляк |
91±4 |
1280±60 |
1,32±0,10 |
|
Папоротник орляк |
345±13 |
1310±60 |
0,28±0,09 |
|
|
Папоротник орляк |
170±7 |
1110±50 |
1,01±0,11 |
|
|
Балчуг (затаплив.) |
Папоротник орляк |
590±24 |
980±50 |
12,9±0,6 |
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Подорожник |
461±15 |
990±50 |
2,50±0,58 |
|
Атаманово-3 (аэрозоль.) |
Хвощ |
159±41 |
1215±54 |
1,45±0,15 |
|
Атаманово-2 (аэрозоль.) |
Хвощ |
323±98 |
1169±189 |
0,63±0,24 |
* – измерение после распада 7Be; ** – значение ниже МДА.
Накопление техногенного 137Cs в растениях имеет выраженную видоспецифичность и зависимость от формы поступления 137Cs. Так, на контрольных участках содержание 137Cs в некоторых травянистых видах и ягодах шиповника было ниже предела обнаружения (см. табл. 2). На незатапливаемых участках в 30-км зоне ГХК с аэрозольным поступлением радионуклидов А2, А3 более высокое накопление 137Cs характерно для травянистых растений: максимальное содержание было в хвоще, папоротнике и подорожнике – 1,0–2,5 Бк/кг. На затапливаемых участках удельная активность 137Cs возрастает в несколько раз: для травянистых растений максимальные значения получены в папоротнике – до 12,9 Бк/кг, для кустарников – в ягодах шиповника – 34 Бк/кг. На рисунке 2 показан общий вид зависимости накопления 137Cs в растениях от его содержания в почве. Средняя удельная активность в растениях на затапливаемых участках А1 и Б (9–15 Бк/кг) на порядок выше, чем на незатапливаемых участках (0,7 Бк/кг). Прослеживается линейная зависимость возрастания накопления 137Cs во всех видах растений с увеличением содержания 137Cs в почве.
В работе [6] по изучению последствий фукусимских выпадений радионуклидов на территории Красноярского края ранее было получено, что для древесных растений (сосна) содержание 137Cs в ветвях и иголках максимально на затапливаемых участках в 30 км зоне ГХК (23–32 Бк/кг) по сравнению с содержанием 137Cs на незатапливаемых участках (0,6 Бк/кг). Похожие зависимости от формы поступления радионуклидов ранее были показаны для районов,
пострадавших в результате чернобыльской аварии [8, 9].
Рис. 2. Зависимость содержания 137Cs в системе почва – растения
(пунктирной линией обозначены средние значения)
Dependence of 137Cs content in the soil – plant system (the dotted line indicates average values)
Показателем интенсивности миграции радионуклидов из почвы в растения является
коэффициент накопления (КН), который рассчитывается как отношение удельной активности радионуклида в растении (Бк/кг) к удельной активности радионуклида в почве (Бк/кг). На рисунке 2 эта зависимость отражена линейной функцией с показателем угла наклона 0,02, который является усредненным КН 137Cs по всей совокупности измеренных проб. На рисунке 3 показаны средние КН 40K и 137Cs в разных органах и видах исследованных лесных растений на участках с разными источниками поступления техногенного 137Cs. Наиболее интенсивно в растениях происходит накопление 40K. В травянистых растениях (средний КН 40K = 3,3 ± 1,2) максимальные КН 40K получены для борщевика
(до 4,9) и медуницы (до 6,4), минимальные – для хвоща, папоротника, крапивы, подорожника (2,1–2,7). В отличие от КН 40K, значения КН 137Cs для всех исследованных видов были меньше 1. Для 137Cs максимальное значение КН рассчитано для ягод, листьев кустарников и травянистых растений, минимальное – для ветвей кустарников (рис. 3). Видами травянистых растений с максимальными КН 137Cs являются папоротник и подорожник: для них получены максимальные значения КН 137Cs 0,1–0,15, а также хвощ (0,06). Для остальных видов травянистых растений КН 137Cs был в диапазоне 0,01–0,05.
Рис. 3. Коэффициенты накопления (КН) 40K и 137Cs в растениях
на незатапливаемых и затапливаемых участках (среднее ± SD)
Transfer factors (TF) of 40K and 137Cs in plants in non-flooded and flooded areas (mean ± SD)
На незатапливаемых участках наблюдаются (см. рис. 3) более высокие средние значения КН 40K по сравнению с затапливаемыми участками, и наоборот, на затапливаемых участках прослеживается тенденция увеличения средних КН 137Cs в органах и видах лесных растений.
На исследованной территории содержание техногенного 137Cs в почвах (см. табл. 1) максимально на затапливаемых участках в зоне влияния радиоактивных сбросов ГХК и достигает 1060 Бк/кг. На незатапливаемых и контрольных участках основное содержание 137Cs ограничено поверхностным слоем почвы и не превышает 43 Бк/кг. Коэффициент накопления 137Cs отражает увеличение концентрации радионуклида в растениях с увеличением его концентрации в почве (рис. 2, 3). Кроме уровня загрязнения почвы 137Cs на его накопление в растениях влияет множество факторов: физико-химическая форма, состав и свойства почвы, в т. ч. минералогический и гранулометрический, семейство и вид растений и т. д. [8, 13–16]. В изученных видах лесных растений максимальные уровни КН 137Cs получены для ягод шиповника и травянистых растений и находятся в диапазоне 0,05–0,15, что соответствует
максимальным удельным активностям 137Cs
(до 34 Бк/кг), измеренным для этих видов на затапливаемых участках. Полученные максимальные значения 137Cs для ягод шиповника и отдельных видов травянистых растений в диапазоне 10–34 Бк/кг не превышают уровни предельных значений 137Cs установленных СанПиН 2.3.2.1078-01 (свежие ягоды – 160 Бк/кг, сухие – 800 Бк/кг). В то же время в пойме реки Енисей имеются участки с высоким содержанием 137Cs в почве [3], на которых накопление 137Cs в лесной продукции, в частности в ягодах, потенциально может достигнуть предельных уровней.
Заключение
1. В условиях продолжающихся газоаэрозольных выбросов и водных сбросов ГХК содержание техногенного 137Cs в почвах остается высоким (до 1060 Бк/кг) на затапливаемых участках поймы р. Енисей. На незатапливаемых и контрольных участках содержание 137Cs в почвах ниже на 1–2 порядка и ограничено поверхностным слоем.
2. Выявленная линейная зависимость между содержанием 137Cs в растениях и почвах приводит к тому, что в изученных видах лесных растений максимальные уровни удельной активности 137Cs (до 34 Бк/кг) получены для растений с затапливаемых участков. На контрольных и незатапливаемых участках в 30 км зоне ГХК содержание 137Cs в растениях не превышало 2,5 Бк/кг из-за низкой активности137Cs в почвах. Полученные максимальные значения 137Cs для ягод шиповника и травянистых растений не превышают уровни предельных нормативных значений 137Cs, установленных СанПиН 2.3.2.1078-01, и не представляют радиационной опасности для населения при их использовании.
3. Травянистые растения на всех исследованных участках интенсивно накапливают природный 40K – его средний КН = 3,3. Это объясняется тем, что калий является биогенным элементом и необходим для нормальной жизнедеятельности организмов. Коэффициент накопления 137Cs отражает зависимость концентрации радионуклида в растениях от его концентрации в почве и других факторов. Максимальные значения КН 137Cs получены для ягод и травянистых растений и лежат в диапазоне 0,05–0,15.
Благодарности: авторы благодарят научного сотрудника Всероссийского НИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства (Пушкино) А.Д. Карпова за помощь в отборе проб.
1. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2024 году. Об-нинск: Тайфун, 2025. 345 с.
2. Отчет по экологической безопасности ФГУП «ГХК». Железногорск, 2024. 48 с. Доступно по: https://sibghk.ru/static-page/view?id_category=8&id=395. Ссылка активна на 11.11.2025.
3. Bolsunovsky A.Y., Dementyev D.V., Vakhrushev V.I. Transport of artificial radionuclides over long distances downstream along the Yenisei River during the 1966 extreme flood event // Doklady Earth Sciences. 2021. Vol. 498, N 2. P. 514–518.
4. Щеглов А.И. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: В сб.: Материа-лы 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС. М.: Наука, 1999. 268 с.
5. Dementyev D., Bolsunovsky A. A long-term study of radionuclide concentrations in mushrooms in the 30-km zone around the Mining-and-Chemical Combine (Russia) // Isotopes in Environmental and Health Studies. 2020. Vol. 56. N 1. P. 83–92.
6. Bolsunovsky A. Dementyev D. Radioactive contamination of pine (Pinus sylvestris) in Krasnoyarsk (Russia) following fallout from the Fukushima accident // Journal of Environmental Radioactivity. 2014. Vol. 138. P. 87–91.
7. Дементьев Д.В., Болсуновский А.Я. Накопление радионуклидов в ягодных кустарниках лесных экосистем бассейна реки Енисей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, № 1. С. 990–992.
8. Парамонова Т.А., Мамихин С.В. Корневое поглощение 137Cs и его распределение между надземными и подземными органами растений: анализ литературы // Радиационная биология. Радиоэкология. 2017. Т. 57, № 6. С. 646–662.
9. Щеглов А.И., Цветнова О.Б., Столбова В.В. Биодиагностика радиоактивного загрязнения при-родных систем // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2013. № 4. С. 43–49.
10. Lipatov D.N., Shcheglov A.I., Manakhov D.V. Spatial distribution of heavy metals and 137Cs in spruce forest soil under conditions of regional pollution // Russian Journal of Ecology. 2018. Vol. 49, № 4. P. 312–319.
11. Tsvetnova O.B., Kononets O.P., Shcheglov A.I. Modern radioecological situation in forest and fallow ecosystems of Kaluga Oblast // Moscow University Soil Science Bulletin. 2020. Vol. 75, № 4-5. P. 176–183.
12. Щеглов А.И., Цветнова О.Б., Манахов Д.В. и др. Формы соединений 137Cs в почвах лесных эко-систем загрязненных территорий Брянского полесья в отдаленный период после чернобыль-ских выпадений // Проблемы агрохимии и экологии. 2021. № 3-4. С. 61–68.
13. Absalom J.P., Young S.D., Crout N.M.J., et al. Predicting the transfer of radiocaesium from organic soils to plants using soil characteristics // Journal of Environmental Radioactivity. 2001. N 52. P. 31–43.
14. Carini F. Radionuclide transfer from soil to fruit // Journal of Environmental Radioactivity. 2001. № 52. P. 237–279.
15. Ehlken S., Kirchner G. Environmental processes affecting plant root uptake of radioactive trace ele-ments and variability of transfer factor data: a review // Journal of Environmental Radioactivity. 2002. Vol. 58. P. 97–112.
16. Uematsu S., Smolders E., Sweeck L., et al. Predicting radiocaesium sorption characteristics with soil chemical properties for Japanese soils // Science of the Total Environment. 2015; Vol. 524-525. P. 148–156.
