CC BY
14
Табл. 3. Коеф^енти множинноХ кореляцИ Mim потужшстю експозицшноХ
дози у-випромтювання, у— i /З-активтстю хвоХ та вмятом пластидних _пiгментiв у листяному апаратi дерев радiологiчного профтю_
Шгменти 21.05.99 р. 3.08.99 р. 23.05.99 р.
R±mr РФ R±mr РФ R±mr РФ
Хлорофши 0,507±0Д86 1,38 0.652±°Д44 0,676±0Д36 2,96 3,36 0.807±0'807 12,15
Каротиновди 0,560±0Д72 1,83 0,543±0Д/6 0,776±олоо 1,67 6,04 0,750±0'109 8,37
Таким чином, радiацiйне опромшення сосни звичайно! впливае на характер бюсинтезу зелених i жовтих тгменлв у сезонному аспект та !х спек-тральнi властивостi.
Лiтература
1. Гусев М.В. Малый практикум по физиологии растений. - М.: Изд-во МГУ, 1982. - 192 с.
2. За¥ка В.К. Деяю морфоф1з1олог1чн1 аспекти формування молодих твабсових по-томств сосни звичайно'1 на Льв1вському Розточщ// Наук. вюник УкрДЛТУ: Природнич1 дос-лщження на Розточчь - Льв1в: УкрДЛТУ, 1995, вип. 4. - С. 132-145.
3. Криницький Г.Т. Морфоф1зюлопчт основи селекцп деревних рослин. Автореф. дис.... докт. бюл. наук. - К, 1993. - 46 с.
4. Мамаев С.А. Индивидуальная изменчивость в содержании хлорофилла в хвое сосны обыкновенной// Закономерность формирования и дифференциации вида у древесных растений и животных. - Свердловск: АН СССР, 1969, вып. 64. - С. 90-96.
5. Новикова А.А. Рост и развитие растений в зависимости от светового режима. -Минск: Наука и техника, 1995. - 95 с.
УДК 630: 546.79: 504.064.3 (477) Докторант С.В. Лбцев -НН1 лкового та
садово-паркового господарства НАУ
НАКОПИЧЕННЯ 90SR У Ф1ТОМАС1 Л1СОВИХ НАСАДЖЕНЬ
Встановлено особливосп абсолютного та вщносного забруднення оргашв деревних порщ 90Sr. Найбшь^ концентрацп стронцш спостер^аються у асимшяцшно-му апарат та пагонах, найменшi - у деревиш. Вмют стронщю у корi зовшшнш ха-рактеризуеться високою мiнливiстю порiвняно iз iншими органами. Встановлеш особливостi формуються на рiвнi органiзму i зберiгаються незалежно вщ видово! приналежностi, рiвня забруднення грунту та типу умов мюцезростання.
Ключов1 слова: Радiоекологiчний монiторинг, стронцiй-90, лiсоутворюючi де-ревнi породи, компоненти ф^омаси
Ass. Prof. S. V. Zibtsev - Institute for forestry and landscape architecture NAU Accumulation of 90Sr in forest phytomass
Peculiarities of main forests trees contamination by 90Sr in Ukrainian Polissia region are shown. Maximum concentration is observed in leaves/needles, minimum - in timber tissues. Amount of strontium in bark is characterized by maximum variation among other organs and so most it is difficult for predictions. These peculiarities do not depends from species of tree, level of contamination and forest site types.
Key words: Radioecological monitoring, strontium-90, main forest species, forest phytomass
Проблема користування радюактивно забрудненими лiсами i через 17 роюв пiсля авари на Чорнобильськш АЕС продовжуе залишатися актуальною як з еколопчно1, так i медико-сощально1 точок зору. Забруднеш радь онуклiдами лiси займають бшя 30 % загально! площi лiсiв Украши i залиша-ються, на даний час, об'ектом iнтенсивного господарського i рекреацiйного користування. Iснуючi рiвнi радiоактивного забруднення згiдно до прогнозiв [8] не зменшаться iстотно у найближчому майбутньому. Проходження шсля
90с
аварil половини перiоду напiврозпаду Ьг зумовило зменшення його загаль-но! кiлькостi у навколишньому середовищi на величину до 30 %, проте штен-сифшащя в останнiй час процесу вилуговування 90Ьг з наливних частинок, в яких вiн був у зв'язаному станi, зумовлюе збшьшення радiацiйноl небезпеки стронцiю [7]. Серед додаткових суттевих чинниюв збереження радiацiйноl небезпеки протягом тривалого часу шсля авари також необхiдно назвати кон-сервативнiсть бiологiчного кругообiгу елементiв у люових екосистемах.
Стронцiй-90 е другим за дозоутворюючою значимiстю радiонуклiдом у зонах забруднення Чорнобильсько! АЕС шсля цезiю-137. Проте на сьогод-шшнш день радiацiйний контроль переважаючо! бшьшосл продукци лiсу
137
здiйснюеться за вмютом Сб, а масштаби контролю стронщю значно меншi, що пов'язано iз технiчними складностями та високою вартютю радiохiмiчно-го методу визначення вмюту цього радiонуклiду у об'ектах навколишнього середовища. В той же час, хоча цезш i продовжуе залишатись основним дже-релом опромшення, результати численних дослiджень показують, що в ос-таннi роки вщбуваеться його мстарiнням, тобто перехiд у важкодоступний для рослин стан, що в свою чергу зумовлюе зниження його коефщенлв переходу
137 90
до рослин [1, 5]. На вщмшу вщ Сб, рухомють Ьг в останш роки зберь гаеться на тому ж рiвнi, як i рашше або навiть зростае, що зумовлюе переви-щення допустимих рiвнiв його надходження у деяк види продукци [2].
Безпосередньо пiсля авари щшьшсть забруднення територи 90Ьг у зонах конденсацшних випадiнь була значно нижчою шж цезiю [4], проте хiмiч-нi властивост радiонуклiдiв зумовили певну рiзницю !х поведiнки у системi грунт-рослина. При однаковiй щiльностi забруднення грунту, надходження
90 ••'137
Ьг у фггомасу вiдбуваеться на порядок iнтенсивнiше шж Сб, що пов'язано iз рiзними формами iснування цих радiонуклiдiв у грунта обмiнною та фжсо-ваною вщповщно [6, 9]. У зв'язку iз згаданим вище, необхiдно констатувати, що дослщження закономiрностей розподiлу 90Ьг у фiтомасi деревних порiд залишаються дуже актуальними i повиннi продовжуватись.
В основi проведених нами дослщжень покладений метод порiвняльноl екологи, при якому з'ясовувались кiлькiснi та яюст особливостi накопичення
90
Ьг в органах деревних порщ, якi зростають у рiзних типах лiсорослинних умов та при рiзнiй щiльностi забруднення грунту. При постановщ дослiджень
90
виходили з того положення, що питома актившсть Ьг в органах деревних порщ зумовлюеться рядом чинникiв, що впливають на процес надходження радюнукшду у внутршне середовище. У загальному виглядi за своею природою, щ чинники можуть бути роздiленi на двi великих групи: лшвничо-еко-лопчш та радiацiйнi. Група лiсiвничо-радiацiйних чинниюв включае типи
умов мiсцезростання, якi змiнюються в просторовому аспект^ ценотичнi умо-ви насадження, як змiнюються в часовому аспект^ видовi фiзiологiчнi особ-ливостi функщонування дерев, якi вiдносно стабiльнi у просторi та часi. Гру-па радiацiйних чинникiв включае вид радюнуклщу, кiлькiсний рiвень забруд-нюючо1 шстанци, ïï фiзико-хiмiчнi властивостi, вiддаленiсть вщ джерела забруднення тощо.
Схема дослщжень, що була застосована, дае змогу швелювати вплив радiацiйних чинниюв i оцiнити вплив лiсiвничо-екологiчних. Зокрема, дос-лiджуеться мiграцiя одного з двох найбшьш значимого дозоутворюючого ра-дiонуклiду - 90Sr. Об'екти дослщжень розташованi на дiлянках з рiзною щшь-нiстю забруднення грунту, але в гомогеннiй, з точки зору форми первинних радюактивних випадiнь, ближнш зонi забруднення. Для видiлення впливу ль сiвничих чинникiв на розподш радiонуклiдiв в деревних рослинах пщбрат пункти постiйного нагляду (ППН) в найбшьш розповсюджених в Полiссi типах умов мюцезростання - А2, A4, В2, В4, С2, Вь C3, Ai. Для дослiджень була використана регулярна мережа радюеколопчного мониторингу лiсiв. Лiсовi насадження на ППН характеризуются близькими лiсiвничо-таксацiйними показниками - повнотою, вiком та структурою i, вщповщно, можуть порiв-нюватись мiж собою.
Вiдбiр зразкiв грунту здшснювався цилiндричним вiдбiрником з рухо-мим поршнем за методом, запропонованим А. Щегловим [8]. Вiдбiр зразкiв фгтомаси деревних рослин здiйснювався з середшх за таксацiйними показниками модельних дерев. На кожному ППН вщбиралось три модельних дерева головних люоутворюючих порщ та два модельних дерева супутшх порiд. Mi-шанi з уЫх моделей зразки фiтомаси сосни звичайно].', дуба звичайного, бере-зи повисло].', осики, ясена, вiльхи чорно].', клена гостролистого вiдбирались за наступною схемою: однорiчна хвоя/листя, двох-чотирьохрiчна хвоя, однорiч-нi пагони, двох-чотирьох рiчнi пагони, гiлки, кора зовнiшня та внутршня, деревина. Пiсля шдготовки, яка включала сушiння (105 °С) та подрiбнення, зразки надходили до радюметрично'' лабораторiï. Вимiрювання вмiсту 90Sr у зразках проводилося у лаборатори радiоекологiï НЦРМ АМН Укра'ни радь охiмiчним методом.
Результати наших дослщжень вмiсту 90Sr у компонентах люоутворю-ючих порiд на полiгонах представлен в таблицi 1. При варшванш щiльностi забруднення грунту вщ 36 до 4715 кБк/м2 питома актившсть 90Sr у фiтомасi змшюеться в набагато бiльш широкому дiапазонi i в окремих випадках сягае надзвичайно високих значень - вщ 49 до 93218 Бк/кг. В органах сосни зви-чайноï у зазначеному дiапазонi змiни щiльностi забруднення грунту, забруднення оргашв змшюеться в межах 95-9321 Бк/кг.
Забруднення лiсовоï ф^омаси на об'ектах дослщжень непропорцiйно темпам росту запасiв елемента в груш! Рiвень забруднення 1-рiчноï хвоï сосни при щiльностi забруднення грунту 36 кБк/м2 сягае 2361 Бк/кг, тодi як при заб-рудненш грунту в 19 разiв вище - питома активнiсть 90Sr у хвоï в 4,5 разiв ви-ще. Aналогiчну особливiсть можна пом^ити й у фiтомасi берези, дуба черешкового. Це ще раз доводить, що, рiвень забруднення грунту е важливим, але не
единим фактором, що впливае на накопичення 90Бг у фiтомасi. Крiм того, ю-тотно впливають на перехiд радюнуклщв у фiтомасу фiзико-хiмiчнi власти-вост грунту, якi у лiсiвництвi вщображаються типами умов мiсцезростання.
Табл. 1. Питома актившсть 908т у фтомаа деревних nорiд на постшних _пунктах спостережень мережi мошторингу лку, Бк/кг_
Компоненти ф1томаси Ш шьтсть забруднення грунту, кБк/м2
4715 679 207 150 146 108 115 36
ТЛУ А2 А4 В2 В4 С2 Сэ В1 А1
Сосназвичайна
Хвоя однор1чна 53000 529 1109 127 - - 505 2361
Кора внутршня 82049 808 6266 - 660 - - 723
Хвоя двох-чотирьохр1чна 10093 681 1840 278 95 - 1334 676
Пагони двох-чотирьохр1чт 93218 830 2723 275 228 - - 648
Пагони однор1чт 76118 655 1293 281 - 457 568
Кора зовтшня 33781 1043 1032 290 525 - - 527
Гшки 69394 561 1967 206 164 - 1020 458
Деревина 26397 266 - 4267 124 - 216 347
Береза повисла
Листя - 17629 10631 2147 - 1690 12817 890
Пагони - 8114 8071 1630 - 2268 - 642
Кора зовтшня - 2410 1979 457 - 584 - 1098
Плки - 4835 5618 1058 - 729 4589 435
Деревина - 652 600 192 - 163 - 249
Дубзвичайний
Листя - 1952 8742 6132 1816 - 1928 1079
Пагони - 2483 8585 588 914 - - 837
Плки - 1622 4943 789 1550 451 - 533
Кора зовтшня - 2325 867 809 2884 1745 1452 -
Деревина - 242 243 49 131 52 200 -
Ч^ко! картини в рiвнi забруднення окремих оргашв сосни звичайно! 90Бг не спостерiгаеться (табл. 2). Частше нiж в шших органiв, максимальна пи-тома актившсть 90Бг спостерiгаеться у 1-рiчнiй хво! сосни - на 4-х пол^онах з восьми. В той же час, юнуе 12 % iмовiрнiсть максимального забруднення й ш-ших органiв: кори внутршньо!, пагонiв i хво! 2-4-х рiчних, кори зовтшньо!. Забруднення деревини мiнiмальне тiльки на чотирьох пол^онах з восьми.
Ряд оргашв сосни за градiентом зниження концентраци 90Бг вибудова-ний за допомогою !х середньозваженого рангу мае наступний вигляд: хвоя 1-рiчна > пагони 1-рiчнi > хвоя 2-4^чна > кора зовнiшня > гшки > пагони 2-4-рiчнi > кора внутрiшня > деревина. Iмовiрнiсть тако! послiдовностi забруднення оргашв коливаеться у межах вщ 29 % до 57 %. Найменша вiрогiднiсть встановлена для кори зовшшньо!, що вказуе на низьк можливостi прогнозу-вання !! забруднення.
Бiльш чiтка закономiрнiсть забруднення органiв встановлена в берези бородавчасто! i дуба черешкового. На шести пол^онах з восьми серед оргашв берези найбшьша питома актившсть 90Бг встановлена в листях, для дуба черешкового - на п'яти пол^онах з восьми. Забруднення деревини берези повисло! на вЫх пол^онах мiнiмальне. Забруднення деревини дуба черешково-
го мтмальне порiвняно iз iншими органами на шести полшонах з восьми. В обох випадках вiрогiднiсть для прогнозування вщносного забруднення дере-вини найбшьша порiвняно з iншими органами. За зниженням концентраци 90Бг органи берези i дуба можуть бути розташоваш у таку послiдовнiсть: лис-тя > пагони > кора зовшшня > гiлки > деревина. У дуба кора зовшшня у двох випадках була бшьш забруднена, шж iншi органи й у трьох випадках розта-шована на другш позици, що й зумовлюе низьку вiрогiднiсть 11 рангу - 63 % i 38 % для берези та дуба вщповщно.
Табл. 2. Ыдносне забруднення 99Нг оргашв головних л1соутворюючих порiд
Фактичний ранг Середньо зважений ранг Имо- Розрахун-ковий ранг
Компоненти 1 2 3 4 5 6 7 8 вiр- тсть, %
Сосназвичайна
Хвоя однор1чна 4 - 1 - 1 1 1 - 3,1 57 1
Пагони однор1чн1 1 4 1 - - 1 - 1 3,3 57 2
Хвоя двох-чотирьох р1чна 1 2 - 3 - 1 1 - 3,8 43 3
Кора зовшшня 1 - 2 2 1 - 1 1 4,4 29 4
Плки - - 1 2 4 - - 1 4,9 57 5
Пагони двох-чотирьох рiчнi 1 - 2 - - 3 1 1 5,0 43 6
Кора внутршня - 1 1 1 1 1 3 - 5,1 43 7
Деревина - 1 - - 1 1 1 4 6,5 57 8
Береза повисла
Листя 6 2 - - - 1,3 75 1
Пагони 1 6 - 1 - 2,1 75 2
Кора зовшшня 1 - 5 2 - 3,0 63 3
Плки - - 3 5 - 3,6 63 4
Деревина - - - - 8 5,0 100 5
Дубзвичайний
Листя 5 1 1 1 - 1,8 63 1
Пагони 1 3 - 3 1 3,0 38 2
Кора зовшшня 2 3 3 - 2,5 38 3
Плки - 1 5 1 1 3,3 63 4
Деревина - - 2 - 6 4,5 75 5
Особливост забруднення 90Бг оргашв осики, вшьхи, клена гостролисто-го i ясена звичайного вiдповiдають, у цiлому, особливостям забруднення берези i дуба черешкового - найбiльшою мiрою забруднюються листя чи кора зовшшня, у найменшу деревина. Iншi органи займають середне положення (табл. 3).
Табл. 3. Питома актившсть 99>Нг у фШомаЫ листяних nорiд, Бк/кг
Порода/ТУМ Клен гостролистий Ясен звичайний Вшьха чорна Осика
В4 С3 В4 С3 А4 С3 В4
Листя 11563 3704 2607 1228 14617 3107 1858
Пагони 5255 1176 1751 1034 11143 1195 н.д.
Плки 2165 577 1053 1453 8668 832 н.д.
Кора зовшшня н.д. 5852 2422 925 н.д. 648 833
Деревина н.д. 266 189 176 1554 101 157
Вiдсутнiсть постшно'' 3aKOHOMipHOCTi у надходженнi 90Sr в органи де-ревних порiд унеможливлюе прогнозну бiоiндикаторну оцiнку забруднення
137
оргашв сосни, як це можливо в окремих випадках по Cs - шляхом викорис-тання постшного спiввiдношення мiж забрудненням окремих оргашв [3]. Твердих сшввщношень рiвня забруднення оргашв, наприклад, деревина/лис-тя - не встановлено. Максимальний вмiст 90Sr у кленi гостролистому, ясенi звичайному i вiльсi чорно'' встановлено у лисп або корi зовнiшнiй, мтмаль-ний - у всiх випадках у деревиш.
Резюмуючи наведенi даш необхiдно констатувати, що надходження 90Sr у фiтомасу деревних порiд у зош Полiсся характеризуемся значною мш-ливiстю i у кожному конкретному випадку зумовлюеться впливом та сшввщ-ношенням радiацiйних та лiсiвничо-типологiчних чинниюв. Максимальна пи-тома активнiсть 90Sr встановлена у листях та пагонах при iмовiрностi 3875 %, мшмальна у деревинi (57-100 %). Вщсутшсть твердих спiввiдношень у забрудненш 90Sr рiзних органiв вимагае оргашзацп бiльш широко його радь ацшного контролю у продукци лiсу.
Лггература
1. Гудков 1.М. Сучасна радiацiйна ситуацiя в аграрнiй сферi на територп Укра'ни, Росп та Бшоруа в зонi впливу аварп на Чорнобильськш АЕС// Проблеми сшьськогосподарсь-ко'1 радюлогп: 17 рокiв пiсля аварп на Чорнобильськiй АЕС, 19-21 червня 2003 року. - Житомир: Вид-во Житомирського ДАУ, 2003. - С. 21-27.
2. Гудков 1.М., Грисюк 1.М., Лазарев М.М. та ш. Радiоекологiчний монiторинг Го-лоспвського лiсу// III з'!'зд з радiацiйних дослiджень (радiобiологiя i радiоекологiя): Ки'в, 21-25 травня 2003 року. - К.: Фггосощоцентр, 2003. - С. 294.
3. З1бцев С.В. Ценотичш особливостi розподiлу 137Cs в соснових насадженнях Укра-'нського Полiсся// Науковi працi Нацiонального Аграрного Унiверситету. - К.: Урожай. -2003, вип. 63 - С. 237-241.
4. Надточш П.П., Малиновський А.С, Можар А.О. та ш. Досвщ подолання наслщ-кiв Чорнобильсько'' катастрофи (сшьське та лiсове господарство). Кт'в: "Свп", 2003. - С. 55.
5. Нацюнальна доповiдь Укра'ни "15 роюв Чорнобильсько'' катастрофи. Досвiд подолання"/ Пвд ред. В.В. Дурдинця, Ю.О. 1ванова. - К.: МНС, 2001 - 150 с.
6. Процак В.П., Каспаров В. А., Левчук С.Е. и др. Накопление и распределение 90Sr и 137Cs в древесине сосны// III з'''зд з радiацiйних дослщжень (радюбюлопя i радiоекологiя): Ки'в, 21-25 травня 2003 року. - К.: Фггосощоцентр, 2003. - С. 334.
7. Таргонський П.М. Радiацiйна небезпека залишаеться// www.news.ztown.info: 8080: опублковано: 27.04.2003.
8. Щеглов А.И. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: по материалам 10-летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС. - М.: Наука, 1999. - 268 с.
9. Шмигельская И.Д., Путятин Ю.В., Ефимова И.А. и др. Особенности накопления 137 Cs и 90 Sr видами и сортами сельскохозяйственных культур// Проблеми сшьськогоспо-дарсько'' радюлогп: 17 роюв тсля аварп на Чорнобильськш АЕС, 19-21 червня 2003 року. -Житомир: Вид-во Житомирського ДАУ, 2003. - С. 110-114.
