Почвоведение, 2023, № 7, стр. 864-871

Накопление плутония растительностью на разных почвах

М. А. Эдомская a*, С. Н. Лукашенко a, А. А. Шупик a, С. Г. Шаповалов a

a Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии
249032 Обнинск, Киевское шоссе, 109 км, Россия

* E-mail: maisher@mail.ru

Поступила в редакцию 18.11.2022
После доработки 30.01.2023
Принята к публикации 01.02.2023

Аннотация

Высокая вариабельность коэффициентов накопления плутония, представленных в литературных источниках, делает актуальным исследования по определению механизмов, влияющих на миграционную способность и доступность его для растительности. Изменчивость коэффициентов переноса объясняется различными свойствами почв, поскольку окислительно-восстановительный потенциал и кислотность почвы могут существенно влиять на подвижность плутония. В вегетационном опыте изучена миграция плутония в системе почва–сельскохозяйственное растение для разных почв. Анализ содержания 239+240Pu проводили методом альфа-спектрометрии с предварительным радиохимическим выделением. Определены показатели миграции Pu с использованием в качестве тест-культур ячменя (Hоrdeum) и бобов (Fabaceae). Полученные в ходе вегетационных опытов коэффициенты накопления плутония находятся в диапазоне 3.1 × 10–4–6.8 × 10–3 при среднем значении 3.8 × 10–3 – для надземной части ячменя; 9.2 × 10–3–7.6 × 10–2 при среднем значении 3.8 × 10–2 – для корневой системы ячменя. Для надземной и корневой частей бобов диапазон коэффициента накопления составил 1.5 × 10–3–5.7 × 10–3 при среднем значении 3.7 × 10–3 и 5.8 × 10–2–6.5 × 10–2 при среднем значении 6.2 × 10–2 соответственно. Определено, что характер распределения плутония по вегетативным органам рассматриваемых культур неоднородный. В среднем коэффициент накопления плутония для надземной части растений в 40 раз меньше, чем для корневой. Установлено, что накопление плутония надземной частью растений, произрастающих на разных типах почв, неодинаково для отдельных видов/органов сельскохозяйственных растений. Для надземной части рассматриваемых сельскохозяйственных культур коэффициенты накопления различаются до нескольких порядков. В целом накопление плутония растительностью, произрастающей на разных типах почв, располагается в следующем ряду: дерново-подзолистая (Retisol) и серая лесная (Phaeozem) > болотная торфяная низинная (Histosol) $ \gg $ чернозем типичный (Chernozem). Наименьшее накопление плутония растительностью наблюдается в почвах с большим содержанием органического вещества. Для корневой части зависимость коэффициентов накопления плутония от свойств почв неоднозначна.

Ключевые слова: Pu, коэффициент накопления, система почва–растение, ячмень, бобы

Список литературы

  1. Клечковский В.М., Петербургский А.В. Агрохимия: Уч. пос. Колос, 1967. 583 с.

  2. Лукашенко С.Н. Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана. Павлодар: Дом печати, 2011. Вып. 3. Т 2. 396 с. ISBN: 978-601-7112-38-7

  3. Лукашенко С.Н., Эдомская М.А. Плутоний в окружающей среде: источники, механизмы распространения, концентрации // Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61. № 4. С. 394–424. https://doi.org/10.31857/S086980312104007X

  4. Спиров Р.К., Никитин А.Н., Чешик И.А., Король Р.А. Аккумуляция трансурановых элементов надземными и подземными органами сосудистых растений // Докл. Национальной академии наук Беларуси. 2017. Т. 61. № 2. С. 51–57.

  5. Тагай С.А. Дударева Н.В., Нилова Е.К. Параметры перехода 241Am, 239 + 240Pu в сельскохозяйственные культуры // Современные проблемы радиобиологии – 2021: Мат-лы междунар. научн. конф. Гомель, 23–24 сентября 2021 г. Минск: Информационно-вычислительный центр Министерства финансов Республики Беларусь, 2021. С. 166–169.

  6. Шуранкова О.А., Кудряшов В.П. Поступление трансурановых элементов (239 + 240Pu, 241Am) Чернобыльского происхождения в луговую растительность // Проблемы здоровья и экологии. 2006. № 1(7). С. 67–71.

  7. Balonov M. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments. Technical Reports Series No. 472. IAEA, 2010.

  8. Barnett C.L. Quantification of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments for Radiological Assessments. IAEA-TECDOC-1616. IAEA, 2009.

  9. Beresford N.A., Howard B.J. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer to wildlife. Technical Reports Series No. 479. IAEA, 2014.

  10. Edomskaya M.A., Lukashenko S.N., Stupakova G.A., Kharkin P.V., Gluchshenko V.N., Korovin S.V. Estimation of radionuclides global fallout levels in the soils of CIS and eastern Europe territory // J. Environ. Radioact. 2022. V. 247. P. 106865. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106865

  11. Kozhakhanov T.E., Lukashenko S.N., Larionova N.V. Accumulation of artificial radionuclides in agricultural plants in the area used for surface nuclear tests // J. Environ. Radioact. 2014. V. 137. P. 217–226. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.06.026

  12. Larionova N.V., Lukashenko S.N., Kabdyrakova A.M., Kunduzbayeva A.Y., Panitskiy A.V., Ivanova A.R. Transfer of radionuclides to plants of natural ecosystems at the Semipalatinsk Test Site // J. Environ. Radioact. 2018. V. 186. P. 63–70. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.09.006

  13. Lux D., Kammerer L., Rühm W., Wirth E. Cycling of Pu, Sr, Cs, and other longliving radionuclides in forest ecosystems of the 30-km zone around Chernobyl // Sci. Total Environ. 1995. V. 173. P. 375–384. https://doi.org/10.1016/0048-9697(95)04741-7

  14. Sokolik G.A., Ovsiannikova S.V., Ivanova T.G., Leinova S.L. Soil–plant transfer of plutonium and americium in contaminated regions of Belarus after the Chernobyl catastrophe // Environ. Int. 2004. V. 30. P. 939–947. https://doi.org/10.1016/j.envint.2004.03.003

Дополнительные материалы отсутствуют.