| Результаты этапа: Анализ миграционных потоков приоритетных экотоксикантов – тяжелых металлов, нефтяных уголеводородов, а также естественных и техногенных радионуклидов – в почвах Европей-ской части России проводился в фоновых природных и агрогенных наземных экосистемах, характерных для ландшафтов таежной и лесостепной природных зон. Исследования прово-дились в Тверской, Ярославской, Ивановской, Тульской и Курской областях Центрального ФО.
Среднее содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов, естественных радионуклидов (40К, 226Ra и 232Th), а также техногенного 137Cs в обследованных почвах центрально-европейской части России остается близко к величинам, принимаемым в нормативных доку-ментах в качестве фоновых:
• 16,3±8,6 мг/кг Pb, 30,0±5,0 мг/кг Zn, 0,08±0,01 мг/кг Cd, 0,06±0,02 мг/кг Hg, 10,9±4,6 мг/кг Cu, 9,5±1,2 мг/кг Ni;
• 26±15 мг/кг нефтепродуктов;
• 449±25 Бк/кг 40К, 16,1±1,3 Бк/кг, 24,4±2,0 Бк/кг232Th;
• 12,1±1,7 Бк/кг 137Cs (1,2±0,6 кБк/м2).
При этом современные средние уровни фонового содержания в почвах тяжелых ме-таллов и нефтяных углеводородов, а также естественных радионуклидов однотипных ландшафтах на исследуемой территории различаются незначительно, что указывает на отно-сительно однородную антропогенную нагрузку в пределах центра Европейской части России. В отношении же загрязнения почв 137Cs, который является основным дозообразующим ради-онуклидом техногенного происхождения, сохраняется контрастность пространственного распределения в наземных ландшафтах районов исследования, созданная неравномерностью поступления чернобыльских выпадений из атмосферы. В частности, остаются радиоактивно загрязненными почвы Плавского радиоактивного пятна Тульской области, плотность поверх-ностного загрязнения которых варьирует от 588±115 Бк/кг (162±36 кБк/м2) в центральной ча-сти ореола загрязнения до 168±11 Бк/кг (55±4 кБк/м2) в его периферической зоне, что свиде-тельствует о значимом загрязнении почв этого региона радиоцезием на современном этапе.
Размах варьирования содержания исследуемых загрязнителей в почвах различных ланд-шафтов на мезоуровне достаточно велик – коэффициенты вариации концентраций поллютан-тов в почвах, объединенных принадлежностью к какой-либо административной области, в основном больше 100%, а в ряде случаев превышают 300-400%. Ореолы повышенных кон-центраций тяжелых металлов, нефтепродуктов и 137Cs в почвах природных и природно-антропогенных экосистем приурочены к пониженным элементам рельефа, где дополнитель-ная аккумуляция экотоксикантов происходит за счет латеральной миграции из элювиальных и транзитных ландшафтов. Это определяет обязательность включения почв подобных геохи-мически подчиненных участков рельефа в систему комплексного фонового мониторинга. Дополнительной аккумуляции загрязняющих веществ в почвах типичных агроландшафтов Европейской части России не отмечается.
С позиций санитарно-гигиенического и радиоэкологического нормирования (ПДК и ОДК, суммарный показатель загрязнения, НРБ-99), современный уровень аккумуляции поллютан-тов химической природы в почвах обследованных территорий определяется как удовлетво-рительный, что не накладывает экологических ограничений на природопользование или упо-требление продукции сельского и лесного хозяйства. Содержание в почвах 137Cs в пределах ореолов, загрязненных после аварии на Чернобыльской АЭС, превышает нормы радиацион-ной безопасности, что определяет необходимость контроля растительной продукции из этих районов в целях предотвращения или снижения миграции радионуклидов по пищевым цепям.
|
| Результаты этапа: Разработана имитационная модель посуточной динамики миграции 90Sr в почвах и компонентах древостоя и уточнены механизмы поведения 90Sr в лиственных биогеоценозах. Предложенный алгоритм позволяет вопроизводить различные сценарии радиоактивных выпадений. Проведено сравнение возможностей моделей погодичной и посуточной динамики радиостронция. Показаны преимущества более дробный шаг по времени, в первую очередь, для анализа изменения удельной активности этого радионуклида в древостое. Численные эксперименты на модели подтвердили, что внутригодичная динамика загрязнения 90Sr структурных частей растений, особенно в период квазиравновесия, отражает сочетанное влияние метеорологических, фенологических и физиологических факторов на процессы его перераспределения. Результаты моделирования могут быть использованы при оценке уровней загрязнения 90Sr основной лесохозяйственной продукции и изучении перераспределения кальция в древостое лиственных лесов.
Разработана имитационная модель поведения 137Cs в аллювиальных почвах, которая позволяет учитывать паводковую и климатическую ситуацию. В результате численных экспериментов подтверждена определяющая роль процессов латеральной миграции радионуклида: в составе твердого эрозионного стока со склонов водосбора; его переноса в составе речного стока; переотложения на поверхности низкой поймы, в формировании профиля аллювиальных почв. Также показано, что в перемещении максимума содержания и глубины проникновения определяемых количеств радиоцезия в профиле аллювиальных почв большую роль играет нисходящая миграция малоподвижных форм, процессы биотурбации и переноса 137Cs корневыми системами. Модель была адаптирована для воспроизведения последствий радиационной аварии 2011 года в Японии.
Усовершенствован и дополнен учебно-информационный ресурс EcoRadMod, посвященный радиобиологии и применению математического моделирования в радиоэкологии.
|
