BEHAVIOUR OF RADIOCAESIUM IN THE ECOSYSTEM OF URBAN PARKS

Романенко А. А.¹, Левкина Г. В.², Баева О. В.³

¹ доцент, д.б.н., Брянская государственная инженерно-технологическая академия, ²доцент, к.с.-х.н., Брянская государственная инженерно-технологическая академия ³аспирант, Брянская государственная инженерно-технологическая академия

ПОВЕДЕНИЕ РАДИОЦЕЗИЯ В ЭКОСИСТЕМЕ ГОРОДСКОГО ПАРКА

Аннотация

Изучали поведение радиоцезия в экосистеме городского парка. Установлено, что цезий-137 по профилю почвы распределяется не равномерно. Около 80% его сосредоточено в верхнем 10 см слое. При этом уровень радиационного фона в парке в среднем составил 40 мкР/ч, а коэффициент накопления радионуклида в травостое - 0,4. Содержание радионуклида в ветвях деревьев разных пород различается в 4,3 раза, а в листьях – 2,6. Таким образом, для создания благоприятных условий на территории парка необходимо провести комплекс реабилитационных мероприятий позволяющих нормализовать радиационную обстановку.

Ключевые слова: Цезий-137, профиль почвы, ветви, листья, травостой, миграция, накопление, парк.

Keywords: Cesium-137, the profile of the soil, branches, leaves, grass stand, migration, accumulation, park.

Авария на Чернобыльской АЭС привела к обширному радиоактивному загрязнению территории, в результате которого население юго-западных районов Брянской области оказалось подвержено радиационному воздействию, как за счет внешнего, так и внутреннего облучения.

Известно, что дозовая нагрузка от внешнего облучения напрямую зависит от уровня радиоактивного загрязнения территории. В тоже время внутреннее облучение обусловлено количеством радиоактивных веществ поступивших в организм с пищей (основная доля), водой и воздухом.

Снижение дозовой нагрузки за счет внутреннего облучения связано с контролем содержания радионуклидов в продуктах питания, воде и исключением тех продуктов, в которых уровни загрязнения превышают санитарные нормы. В результате эти меры позволяют значительно снизить вклад внутреннего облучения в общую дозовую нагрузку.

Снижение дозовой нагрузки за счет внешнего облучения имеет ряд трудностей, среди которых наиболее значимыми являются большие площади, огромные затраты, наличие препятствий и т.п. По этой причине внешнее облучение населения по-прежнему вносит основной вклад в общую дозовую нагрузку населения проживающего на загрязненной территории. При оценке вклада во внешнее облучение нельзя не учитывать дозу, которую получит человек при посещении зон отдыха, особенно, где не проводились реабилитационные мероприятия.

В этой связи оценка радиологической обстановки и разработка мероприятий по реабилитации рекреационных зон, подвергшихся радиоактивному загрязнению, имеет важное научно-практическое значение и является актуальным.

Исследовательская работа проводилась в городском парке города Злынка. Площадь территории парка составляет 7 га. Город Злынка расположен в юго-западной части Брянской области, пострадавшей в результате аварии на Чернобыльской АЭС. По уровню радиоактивного загрязнения город Злынка отнесен к зоне отселения (плотность загрязнения цезием-137свыше 15 Ки/км² (555кБк/м²)).

Оценка уровня радиационного фона показала, что значения мощности экспозиционной дозы (МЭД) в парке варьируют в диапазоне от 35 до 45 мкР/час. Это означает, что спустя 26 лет после Чернобыльской катастрофы уровень радиационного фона превышает его естественное значение в два и более раза, в то время как плотность загрязнения цезием-137 составила 660 кБк/м² (17,6 Ки/км²). Относительно небольшой уровень радиационного фона, по-видимому, можно объяснить миграцией радионуклида с поверхности вглубь почвы, в результате которой образуется защитный экран из почвы, снижающий МЭД.

Данные о миграции цезия-137  по уровням почвенного профиля представлены в таблице 1.

Таблица 1  -  Распределение цезия-137 по профилю почвы

Глубина слоя, см	Удельная активность цезия-137, Бк/кг
0-5	2759
5-10	1732
10-15	587
15-20	205
20-25	147
25-30	118
30-35	87
35-40	85

Анализ табличных данных показывает, что цезий-137 по профилю почвы распределяется неравномерно. В частности, в слое почвы 0-5 см сосредоточено 48% суммарной активности. В слое 5-10 см – 30% радионуклида.  Ниже этого слоя содержание радиоцезия заметно снижается, достигая в слое 35-40 см всего лишь 1,5 %. Снижение концентрации цезия-137 в почве с увеличением глуби­ны обусловлено ее сорбционной способностью, в результате которой около 80 % радионуклида сосредоточено в 0-10 см слое (Horril T. D., Hovard B. M., 1991; Романенко А. А., 2012).

 Такое распределение радионуклидов объясняет  полученный в ходе обследования территории парка уровень радиационного фона (35-45 мкР/час).

Радиологическая оценка элементов экосистемы парка показала, что содержание радионуклида в различных объектах парка варьируют в широком диапазоне. Основными объектами исследования являлись – ветви и листья березы бородавчатой, липы мелколистной, тополя бальзамического и клена остролистного, а также травяной покров. Полученные в ходе исследований результаты представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 -  Содержание цезия-137 в листьях древесных пород

Содержание цезия-137 в листьях варьирует в зависимости от породы деревьев в диапазоне от 126 до 331 Бк/кг. При этом максимальное содержание отмечено у березы, а минимальное у клена.  Активность в ветвях изменяется более в широком диапазоне. В частности,  в ветвях березы активность составляет – 419 Бк/кг, а  ветвях клена – 99 Бк/кг.

Анализ проб травостоя показал, что среднее значение содержания цезия-137 составляет  523,7 Бк/кг, а коэффициент накопления равен 0,4. Высокий уровень концентрации радионуклидов цезия-137 в травостое парка можно объяснить высоким уровнем радионуклида в верхнем (0-10 см) слое почвы, где сосредоточена основная масса коревой системы растений (Анненков Б.Н., Юдинцева Е.В., 1991).

Рисунок 2 – Содержание цезия-137 в ветвях древесных пород

В городе Злынка городской парк является практически единственным местом отдыха населения. Это означает, что в парке всегда присутствуют люди. В тоже время результаты радиологического обследования дают основания утверждать, что в парке в постчернобыльский период никаких реабилитационных мероприятий не проводилось, что и подтверждается в результате опроса местных жителей.

Таким образом, отдых населения г. Злынка в парке будет приводить к дополнительной дозовой нагрузке за счет внешнего облучения.

В качестве примера рассмотрим такой вариант, когда человек на территории парка находится всего лишь один час в день. В результате  это приведет к дополнительной дозовой нагрузке за год равной 0,06 мЗв/год, что в 16,6 раза меньше основного дозового предела, который равен 1 мЗв/год.

Учитывая тот факт, что город Злынка входит в зону отселения, а также результаты, полученные при радиологическом обследовании парка, становится понятным, что проведение реабилитационных мероприятий на территории парка, позволяющих значительно уменьшить радиационный фон, доведя его до значений близких к естественным, является весьма актуальным.

Литература

1. 1 Анненков Б.Н., Юдинцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии. - М.: Агропромиздат, 1991.-286с.
2. 3 Романенко А.А. Распределение цезия-137 в системе почва-травостой // Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки: VIII международная научно-практическая конференция. – Ч.1. – Владикавказ. Из-во «Горский ГАУ». – 2012. – с.253-255
3. 4Horril T. D. Chernobyl fallout in three areas of upland pasture in West Cambree / Horril T.D., Howard B.M. // T. Radiol Prot. -1991. V. 11, N - P. 249-257.