Купить антивирус касперского на Support.by        аренда виртуального cервера на Support.by

Header image  
ассоциация детей и молодежи  
line decor
  
line decor

 
 

 
 
Чернобыль

 

 

Введение.

 

Шишкин Андрей Геннадьевич

Гомель
2003

 

Авария на ЧАЭС, произошедшая в 1986 году, оказалась глобальной катастрофой, которая не имеет аналогов в истории человечества, как по площади воздействия ионизирующего излучения, так и по масштабам ее последствий. Эта катастрофа отрицательно повлияла на все сферы жизни пострадавших регионов. Более всего от последствий этой аварии пострадала территория Гомельской области.

Спустя 17 лет после аварии на ЧАЭС главную дозовую нагрузку жители регионов, пострадавших от этой катастрофы, получают за счет потребления местных продуктов питания, имеющих значительное загрязнение радионуклидами цезия-137. Сейчас основную роль в радиоактивном загрязнении территории Беларуси играет радиоактивный цезий (137Cs). Основным дозообразующим фактором для сельского населения является мясомолочная и пищевая продукция леса. Сельское население получает дозовые нагрузки в несколько раз больше, чем городское. Как отмечают ученые, инкорпорированные в организм радионуклиды, отрицательно влияют на состояние здоровья человека.

Ветковский район, как известно, значительно пострадал от аварии на ЧАЭС. Территория указанного района богата радиационно-загрязненными дарами леса (грибами и ягодами), которые собираются местным населением. Очевидной видится решение проблемы информированности местного населения о радиоактивном загрязнении территории в условиях конкретного населенного пункта; условия сбора и обработки лесной пищевой продукции на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.
Ниже рассматривается литературные данные и данные автора по вопросам радиоактивного загрязнения дикорастущих грибов и ягод.
Данные методические рекомендации предназначены для проведения информационных лекций (занятий) по указанным выше темам или практических занятий (при наличии соответствующего оборудования) по определению удельной активности образцов почвы, грибов, ягод.

 

1. Особенности накопительной способности радионуклидовдикорастущими видами грибов и ягод.

 

Дары леса а, в частности, грибы человек употребляет в пищу уже многие тысячи лет, они составляют звено пищевой цепи, напрямую связанное с организмом человека. Однако условия произрастания грибов за последнее столетие значительно ухудшились, и бесконтрольное употребление грибов может привести к сложным последствиям. В белорусских лесах встречается около 200 видов съедобных грибов, которые занимают важное значение в пищевом рационе жителей, не смотря на то, что заготавливают и используют не более 35 видов.

Более ј площади лесов республики загрязнено до такой степени, что о заготовках здесь грибов не может быть и речи, а на остальной территории необходим жесткий контроль за радиоактивной чистотой продукции. По данным исследований ученых Института леса РБ (Гомель) в Гомельской области более 30% радионуклидов поступает в организм человека с дарами леса.

При радиоактивном загрязнении среды грибы играют особую роль, поскольку, с одной стороны, сорбируют ряд радиоизотопов, а с другой - служат продуктом питания. Среди компонентов лесного биогеоценоза они - чемпионы по накоплению радиоактивного цезия. Грибы обладают уникальной способностью накапливать в десятки раз больше макро- и микроэлементов, чем растения, с которыми большинство из них находится в симбиотических отношениях.

В силу своих биологических особенностей большинство видов съедобных грибов (в большей степени виды-микоризообразователи), являясь природными радиопротекторами, даже на относительно чистых землях способны концентрировать радионуклиды в количествах, исключающих возможность их потребления. Это связано с тем, что вертикальная миграция в почве цезия-137 и стронция-90 протекает с малой скоростью. На необрабатываемых землях практически весь запас радионуклидов сосредоточен в верхней части гумусовых горизонтов. Глубина миграции радионуклидов зависит в значительной степени от состава органических и минеральных компонентов почв и режима увлажнения.

Рисунок 1. Динамика запаса 137Cs по 5-см слоям почвы.

 

Существует прямая зависимость между величиной содержания 137Cs в определенном слое почвы и количеством этого радионуклида, аккумулированного грибами, мицелий которых находится в этом же слое почвы. Решающее значение в абсолютном накоплении 137Cs грибами имеет ве­личина плотности загрязнения участка их произрастания. С ее увеличением, как правило, повышается и удельная активность произрастающей на этой территории грибов. 

Однако, одним из факторов, определяющих накопление 137Cs грибами, является их видовая принадлежность. Довольно значительно и внутривидовое варьирование концентрации 137Cs в грибах, собранных в одном и том же насаждении в пределах даже не­большого участка (до 0,5 га). Вероятно, можно констатировать о заметном влиянии на загрязненность гри­бов радиоцезием пестроты плотности загрязнения почвы в пределах од­ного насаждения и условий микросреды, в которых они произрастают.

Для анализа накопительной способности 137Cs дикорастущей продукцией леса на разных уровнях загрязнения используется коэффициент перехода (Кп) равный отношению удельной активность радиоизотопа в грибе или растении (Бк/кг) к плотности загрязнения радиоизотопом почвы (Бк/м2).
Учеными предложена классификация грибов по накопительной способности 137Cs. В соответствии с этой классификацией съедобные грибы разделяются на четыре группы:

1) слабо накапливающие: дождевик жемчужный, гриб-зонтик пестрый, опенок осенний - Кп до 5;

2) средне накапливающие: подберезовик, рядовка серая, лисичка настоя­щая, белый гриб - Кп от 5 до 20;

3) сильно накапливающие: сыроежки всех видов, груздь черный, вол­нушка розовая, зеленка - Кп от 20 до 50;

4) аккумуляторы радиоцезия: масленок поздний, свинушка тонкая, поль­ский гриб - Кп > 50.

Анализ коэффициентов перехода радиоцезия в плодовые тела съедобных грибов, опубликованных в различных источниках, показывает, что различия в накоплении 137Cs обусловлены принадлежно­стью грибов к различным экологическим группам: почвенным сапрофитам (организмы, существующие за счет разрушения отмерших органических остатков), подстилочным сапрофитам, микоризообразователям (грибы, образующие симбиоз мицелия гриба с корнем высшего растения), ксилофитам (живет на пнях и разлагающихся остатках деревьев), биотрофом (паразитирует на живых растениях) (рис.2). Наименьшие значения коэффициентов перехода наблюдаются у таких экологических групп грибов как подстилочные сапрофиты и ксилофитные паразиты. Максимальной концентрацией характеризуются виды микоризообразователи. Очевидно, это связано с широким варьированием глубины залегания грибного мицелия, а также приуроченностью его к наиболее загрязненным слоям органоминеральной толщи почв.

Следует учитывать и то обстоятельство, что основная масса мелких сосущих корней, на которых образуется микориза, располагается в подстилке и верхнем 5-см слое почвы, где сосредоточена большая часть радионуклидов - более 90-95%.

Рисунок 2 – Распределение мицелия грибов разных экологических групп.

 

В этом от­ношении максимальной накопительной способностью выделяются гриб польский, свинушка тонкая, масленок поздний. Эти виды грибов можно ис­пользовать в качестве биоиндикатора радиоактивного загрязнения лесов. Де­ло в том, что даже на относительно чистой территории (0,1 Ки/км2) они накапливают l37Cs значительно выше допустимых норм (370 Бк/кг). Возможно, что в последующем, по мере миграции 137Cs в более глубокие почвенные слои, в ряду накопления грибов могут про­исходить перестановки и максимальным накоплением станут характеризо­ваться другие их виды. На рисунке 3 представлена классификация съедобных грибов по степени накопления 137Cs.

По вопросу многолетней динамики содержания 137Cs в грибах существует две точки зрения. По мнению одних исследователей, концентрация 137Cs в грибах со временем очень медленно уменьшается, по мнению других - остается почти неизменной, с незначительными вариациями по годам, поскольку радионуклиды аккумулируются в мицелии. В результате длительных наблюдений установлено, что многолетняя динамика накопления 137Cs грибами меняется в зависимости от физико-химической природы радиоактивных выпадений; климатических и экологических условий (типа почвы и особенностей строения подстилки), а также видовых различий грибов, в частности глубины распространения мицелия. По прогнозам немецких специалистов, к 2011 г. содержание 137Cs в грибах, мицелий которых в основном расположен в минеральных горизонтах почвы, вырастет на 140%, а в видах с мицелием, находящимся в верхних слоях лесной подстилки, уменьшится до 1% от первоначального уровня.

Другим, не менее значимым фактором, определяющим накопление ра­дионуклидов съедобными грибами, являются условия их произрастания. По данным грибы в условиях повышенного увлажнения накаплива­ют значительно большее количество радионуклидов, чем те же самые виды, но в условиях автоморфных почв.

Значительное содержание стабильных изотопов цезия в почве предотвращает накопление в грибах радиоактивного цезия. Наибольшее содержание радионуклидов наблюдается в грибах, растущих на кислых почвах.

Грибы интенсивно накапливают тяжелые металлы (рис. 4), более того, к некоторым из них имеют специфическое сродство. Тяжелые металлы необратимо влияют на биохимический аппарат грибов, а их употребление приводит к тяжелым отравлениям.

Рис. 3. Классификация съедобных грибов по степени накопления цезия-137.

 

Вместе с тем грибы не отличаются повышенной накопительной способностью по отношению к 90Sr и изотопам плутония (238Pu, 239Pu, 240Pu). Установлено, что грибы поглощают радиоцезий гораздо сильнее, чем такой элемент, как калий.

Подводя итоги, касающиеся накопления цезия грибами, можно кратко отметить, что концентрация радиоактивного цезия в грибах определяется факторами:

1)     ве­личина плотности загрязнения участка произрастания гриба;
2)     количеством стабильного цезия в почве;
3)     местными характеристиками почв;
4)     кислотностью среды;
5)     видовыми особенностями грибов.

Лесным ягодам характерен несколько меньший уровень накопления по сравнению с грибами. Хотя существуют определенные межвидовые отличия. Наибольшее содержание радионуклидов характерно для клюквы. По этому показателю она примерно одинакова с грибами средне накапливающей группы, то есть содержание 137Cs в них при плотности загрязнения этим радионуклидом почвы 37 кБк/кг (1 Ки/км2) составляет 407 – 629 Бк/кг. Остальные ягоды содержат примерно столько же, как и грибы слабонакапливающей группы.

Следует указать республиканские допустимые нормы по содержанию цезия-137 в ягодах и грибах. Республиканские допустимые уровни по 137Cs (РДУ-99) для сырых грибов составляют 370 Бк/кг, для сухих грибов – 2500 Бк/кг, для дикорастущих ягод –185 Бк/кг.

Сразу после клюквы по уровню содержания 137Cs идет брусника, затем черника, голубика, малина, земляника, рябина и наименьшая концентрация характерна для калины. Как и в грибах, больший уровень содержания радионуклидов (в 10-20 раз) отмечается при повышенном увлажнении почвы.
Довольно сильное загрязнение отмечается многими авторами у ягод черники. Сельское население употребляет эту ягоду в значительных количествах, что может привести к накоплению 137Cs в организме человека.

Ученые достаточно полно изучены дикорастущие виды ягод по вопросу накопительной способности. Значения коэффициентов перехода 137Cs в некоторые виды лесных ягод приведены в таблице 1.

 

Вид ягод

Средние значения коэффициентов перехода, (м2/кг)·10-3

Черника (Vaccinium myrtillus)

4

Земляника (Fragaria vesca)

2

Малины (Rubus idaeus)

1,7

Костяники (Rubus saxatilis)

1,5

Таблица 2 - Коэффициенты перехода 137Cs в некоторые виды лесных ягод.

 

Проведенные многолетние исследования показывают достаточно четкое увеличение удельной активности лесных ягод с повышением плотности за­грязнения радиоцезием почвы.

Сравнения уровней накопления цезия-137 в исследуемых ягодах показывает, что в чернике при одной и той же плотности загрязнения почвы этот показатель выше в 2 раза, чем в землянике и в 5 раз, чем в малине.

Приведенные значения Кп цезия-137 из почвы в ягоды черники в целом характеризуют типичные условия произрастания этого ягодника – сосняки и ельники черничные. В тоже время, черника активно расселяется по перифериям болот и заболоченных лесов. В частности, в сосняках багульниково-чернично-сфагновых нередко отличаются наиболее высокие и устойчивые урожаи.

В более сырых условиях произрастания на торфяно-глеевых почвах накопление 137Cs в три и более раза выше, чем для типичных для нее условий.
Данные по исследованию содержания другого долгоживущего радионуклида стронция-90 в ягодах черники показывают, что по сравнению с земляникой и малиной черника занимает последнее место.

Исследования Института леса НАН Беларуси свидетельствуют (см.табл.3), что по сравнению с 137Cs более интенсивно 90Sr накапливает именно земляника. А малина занимает промежуточное положение между черникой и земляникой.

 

Вид лесной ягоды

Средние значения Кп

Черника

0,91

Земляника

15,08

Малина

9,15

Таблица 3 - Средние многолетние значения Кп 90Sr в разные виды лесных ягод, (Бк/кг)/(кБк2).

 

Подводя итог главы 1, можно отметить, что в целом по районам, подвергшемся радиоактивному загрязнению еще сохраняется неблагоприятная картина по радиологическому загрязнению дикорастущих грибов и ягод. Существуют значительные различия накопительной способности между разными видами грибов и ягод, обуславливаемые разными причинами (ве­личина плотности загрязнения участка произрастания гриба; количеством стабильного цезия в почве; местными характеристиками почв; степенью увлажненности почвы); видовыми особенностями грибов. По накопительной способности лидируют польский гриб (Xercomus badius), масленок (Suillus luteus), поддубник (Paxillus involutus). Значительное количество 137Cs накапливает клюквы (Vac­ciniumoxycoccux) , черника (Vaccinium myrtillus).

 

Шишкин Андрей Геннадьевич:

2. Методика исследований.

3. Радиоактивное загрязнение грибов и ягод.

3.1. Результаты радиоэкологических исследований грибов.

3.1.2. Результаты радиоэкологических исследований дикорастущих ягод.

 

Исследование потребления пищевой продукции леса населением.

Загрязнение цезием-137 дикорастущих ягод и грибов в Гомельской области.

Характеристика гаммы -фона по Гомельской области.