Изучение особенностей поведения и распределения 137Cs в звене почва–растения, страница 4

С течением времени уровни загрязнения растений снижаются в результате прямых потерь и естественного прироста биомассы. Многолетние растения накапливают лучше, чем однолетние. Также следует учитывать, что в травянистых сообществах естественных лугов характерным является высокая интенсивность поглощения нуклидов с поверхности почвы. При этом растения с неглубокой корневой системой, охватывающей в основном слой почвы до 10 см, накапливают значительно больше, чем виды трав с глубокопроникающей в почву системой [38].

Среди факторов, влияющих на поступление ¹³⁷Cs в биомассу трав наиболее важную роль сыграли калийные удобрения. Накопление ¹³⁷Cs снижается на 12,7–27 % в сравнении с фоном. Применение калийных удобрений резко увеличивает дискриминацию ¹³⁷Cs по отношению к калию. Увеличение уровня калийного питания способствует ограничению поступления ¹³⁷Cs в растений [39].

Авария на ЧАЭС привела к радиоактивному загрязнению многих лесных земель. В связи с этим необходимо изучение их с целью надлежащей организации лесного хозяйства и экологического мониторинга за всеми процессами в природе [40]. Отличительной особенностью радиоактивных выпадений на лесную зону Белорусского Полесья является высокая пространственная неоднородность распределения нуклидов по поверхности почвы не только на больших территориях, но и в пределах лесных кварталов, принятых за единицу радиационного картирования лесов [41]. Лесные экосистемы явились естественным барьером для распространения радионуклидов по территории Беларуси, где каждый четвертый лесной гектар в той или иной мере загрязнен радиоактивными веществами [42].

Распределение лесов по радиоактивному загрязнению не является статичным из-за происходящего процесса естественного распада основного дозообразующего радионуклида — ¹³⁷Cs, по которому проведено картирование лесов. По мере уменьшения плотности загрязнения будет происходить переход лесов в категорию менее загрязненных [43].

Вертикальная миграция нуклидов в почвах под пологом леса протекает достаточно медленно. На суглинистых черноземных почвах в течение 10-15 лет после попадания ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в основное количество локализировалось в верхнем 10-сантиметровом слое почвы – месте основного сосредоточивания корней древесных и травянистых растений. Важную роль в миграции нуклидов под пологом леса играет подстилка. Осевшие из атмосферы нуклиды попадают на лесную подстилку или оседают на нее с опадом надземных частей растений. Затем по мере гумификации и минерализации лесной подстилки радионуклиды поступают в верхние горизонты почвы, становясь доступными для усвоения корневыми системами растений [44]. Таким образом через некоторое время после прекращения радиоактивных выпадений из атмосферы почва становится источником поступления радионуклидов в надземную часть растений. В древесине, хвое, ветках концентрация радионуклидов, поступающих через корневые системы из почвы, постепенно возрастает [33].

По мере поступления радиоактивных веществ в растения к внешнему облучению присоединяется внутреннее, за счет инкорпорированных в тканях растений разнообразных радионуклидов [45]. Основное количество ¹³⁷Cs сконцентрировалось в подстилке – в среднем 76 % от общего содержания этого нуклида во всем основном биогеоценозе (за исключением корней). В верхнем слое почвы находится 22 %, коре  1 %, хвое – 0,5 %, древесине –   0,4 %, однолетних побегах – 0,1 % [36]. Наибольшее количество ¹³⁷Cs по сравнению с другими породами накапливает осина, наименьшее – ольха. Наибольший уровень радиоактивных веществ наблюдается весной, когда формируются листья, хвоя, а также происходит наибольшая активность роста молодых побегов. Начиная с июня-июля, она снижается в два раза и более по сравнению с первоначальной величиной [46]. Очень высоки значения коэффициента накопления нуклида у лишайников, которые избирательно накапливают ¹³⁷Cs [40].