Особенности накопления радионуклидов в растительных объектах на территории Тюменской области

Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения

ОСОБЕННОСТИ

НАКОПЛЕНИЯ

РАДИОНУКЛИДОВ

В РАСТИТЕЛЬНЫХ

ОБЪЕКТАХ

НА ТЕРРИТОРИИ

ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

С.Н. Гашев, М.Н. Казанцева

Тюменский государственный университет, Тюмень.

E-mail: GashevSN@newmail.ru

PECULIARITIES OF ACCUMULATING RADIONUCLIDES IN PLANT OBJECTS IN TERRITORY OF TYUMEN REGION

S.N. Gashev, M.N. Kazantseva

Tyumen State University, Tyumen.

The data on the pollution of plant objects by long-living artificial radionuclides in various regions of the Tyumen Region are given. It was found that the content of studied radionuclides in plant objects in oil-bearing territories of the north of the region has a clear trend to their increase with the increase of an anthropogenic loading. It is suggested that increased indices of pollution of species-indicators by artificial radionuclides may be related to carrying out in the area of the Middle Pri-ob in the early 1980s a number of underground nuclear explosions with he purpose of seismosounding and increasing of the output of oil strata.

Растительные организмы являются начальным звеном большинства пищевых цепей, в состав которых входят и хозяйственно ценные, в том числе охотничье-промысловые виды животных. Поэтому оценка состояния растительности при антропогенном воздействии представляется крайне важной.

Интенсивное хозяйственное освоение Тюменской области сопровождается массированным воздействием на природные комплексы. В числе важнейших техногенных факторов особо выделяются различные виды загрязнений. В настоящей работе приводятся данные по загрязнению долгоживущими искусственными радионуклидами растительных объектов в различных районах Тюменской области. Материал собирался в 2001 году в 13 точках, объединённых в шесть пунктов, характеризующихся различной степенью антропогенной нагрузки (Табл. 1). Для анализа отбирался мохово-лишайниковый покров, а также кора и ветви древесных растений. Химический анализ на содержание в образцах радионуклидов - 90Бг и 137С8 проведён М.Г. Нифонтовой (ИЭРИЖ УрО РАН, г.Екатеринбург). Результаты анализов приведены в таблице 1.

Пункты отбора проб приведены в таблице в порядке увеличения антропогенной нагрузки. Для всех пунктов кроме Тюмени она связана с освоением нефтяных месторождений. Относительно слабая освоенность территории характерна для северо-восточной части области (Чёртовс-кая система озер). Наиболее значительную нагрузку испытывают природные комплексы Среднего Приобья (г. Нижневартовск), где находятся крупнейшие в области, длительно эксплуатируемые месторождения нефти. Своеобразие антропогенного влияния на биоценозы в южной зоне области (г. Тюмень) обусловлено сформировавшимся здесь агропромышленным комплексом.

Растительные организмы, особенно мохово-лишайниковый покров часто служат индикаторами радиоактивного загрязнения территории. Для Урало-Сибирского региона уровни радиоактивного загрязнения лишайников и мхов преимущественно определяются поступлением долгоживущих радионуклидов в составе глобальных выпадений (Нифонтова, 1998). Однако, из данных таблицы видно, что содержание исследуемых радионуклидов в лишайниках на нефтеносных территориях севера области имеет достаточно четкую тенденцию к увеличению по мере роста антропогенной нагрузки. Так содержание 137С8 в лишайниках у г. Нижневартовска в 2.8 раза превышает аналогичный показатель для района Чёртовых озер, 90Бг - в 1.8 раза. При этом меняется и соотношение радионуклидов 137С8/90Бг в растительных образцах за счет увеличения накопленного растениями цезия. Если на большей части исследованных участков это соотношение колеблется в пределах 1.9-2.4 ед., то у г. Нижневартовска составляет - 3.5 ед., что более, чем в 2 раза превышает значение этого показателя в глобальных атмосферных выпадениях - 1.6-1.7 ед. (Марей и др., 1974). Повышенные показатели загрязнения лишайникового покрова у г. Нижневартовска искусственными радионуклидами могут быть связаны с проведением в районе Среднего Приобья в начале 80-ых годов серии подземных ядерных взрывов с целью сейсмозондирования и повышения нефтеотдачи пластов. При одном из взрывов (на Средне-Балыкском месторождении нефти) произошел мощный выброс радионуклидов на поверхность и загрязнение территории (Старков, Мигунов, 2003). В настоящее время у объектов, образовавшихся в результате подземных взрывов нет владельца, и возможность поступления радиоактивных газов на поверхность через негерметичные скважины никем не контролируется. По данным Нижневартовского комитета по охране окружающей среды в районе отмечаются накопление и концентрирование радионуклидов и другими видами растений и грибов. Так, концентрация радиоактивных изотопов 137С8 при проведении санитарного контроля партии сушеных грибов, собранных в районе протоки Чахломей, составила 1542 Бк/кг, что превышает допустимый уровень содержания в 2.6 раза (Отчет, 1997).

В качестве общей тенденции при сравнении исследованных растительных объектов, взятых из одного географического пункта, отмечается наиболее интенсивное накопление радионуклидов во мхах, наименее интенсивное - в коре и ветвях деревьев, что подтверждает существующие на этот счет литературные данные. Мхи разной таксономической принадлежности также отличаются между собой по интенсивности накопления радионуклидов. Наиболее высокие показатели накопления как по 90Бг так и по 137С8 отмечены для политриховых мхов.

Таблица 1

Содержание радионуклидов в растительных объектах в разных пунктах Тюменской области

№ Пункт Растительный объект 90Sr 137Cs

1 Чёртовы озёра Лишайники 35.0 ± 5.00 80.0 ± 10.00

(Красноселькупский (Cladina stellaris, Cladina rangiferina, Cetraria

р-н) islandica)

2 п. Угут Лишайники 42.2 ± 4.01 102.2 ± 11.40

3 п. Муравленко Лишайники 50.0 ± 10.00 95.0 ± 25.00

4 п. Пунга (Советский р-н) Лишайники (Cladina rangiferina) Мхи сфагновые (Sphagnum sp .) 50.0 ± 10.00 55.0 ± 5.00 120.0 ± 30.00 145.0 ± 25.00

Мхи зелёные лесные 60.0 ± 20.00 120.0 ± 50.00

Мхи политриховые (Polytrichum commune, Polytrichum strictum) 105.0 ± 5.00 200.0 ± 50.00

Кора и ветви деревьев

(сосна, осина, берёза) 43.3 ± 8.82 93.3 ± 18.56

5 г. Нижневартовск Лишайники (Cladina stellaris, Cladina rangiferina, Peltigera canina) Кора и ветви деревьев (сосна, берёза) arbuscula, Cladina 62.5 ±7.50 40.0 ± 10.00 220.0 ± 56.57 50.0 ± 10.00

6 г. Тюмень Лишайники (Cladina stellaris, Cladina rangiferina) Мхи зелёные лесные (Pleurozium schreberi и др.) arbuscula, Cladina 40.0 ± 5.77 90.0 ± 30.00 146.7 ± 31.80 380.0 ± 60.00

Мхи политриховые 70.0 ± 20.00 650.0 ± 90.00

Кора и ветви деревьев 30.0 ± 10.00 230.0 ± 30.00

ЛИТЕРАТУРА

Гашев С.Н. 2000. Млекопитающие в системе экологического мониторинга (на примере Тюменской области). -Тюмень: Изд-во ТюмГУ. 220 с.

Гашев С.Н., Арефьев С.П. 1999. Некоторые результаты радиационных исследований в Западной Сибири // Вестник МАНЭБ. 11(23). С.20-22.

Гашев С.Н., Алешина О.А., Арефьев С. П. и др. 2002. Начальный этап мониторинга экосистем г. Тюмени и его пригородной зоны // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. - Тюмень: ИПОС СО РАН, Вып.3. С.11-23.

Израэль Ю.А., Вакуловский С.М., Ветров В.А. и др. 1990. Чернобыль: радиоактивное загрязнение природных сред. Л.:Гидрометеоиздат. 295 с.

Марей А.И., Бархударов Р.М., Новикова Н.Я. 1974. Глобальные выпадения 137Cs и человек. - М.: Атомиздат. 166 с.

Нифонтова М.Г. 1998. Содержание долгоживущих искусственных радионуклидов в мохово-лишайниковом покрове наземных экосистем Урало-Сибирского региона // Экология. №3. С.196-200.

Отчёт «Состояние окружающей среды и природных ресурсов в Нижневартовском районе. 1996 г.». Вып. 1. Нижневартовск, 1997. 75 с.

Старков В.Д., Мигунов В.И. 2003. Радиационная экология. - Тюмень: ФГУ ИПП «Тюмень». 304 с.

Особенностью южной зоны области является более высокие показатели накопления 137С8 во всех растительных объектах по сравнению с северными территориями. Так, содержание 137С8 в зелёных, политрихо-вых мхах и коре деревьев в районе г.Тюмени выше аналогичных показателей северных территорий (пос.Пунга) соответственно в 3.2; 3.3; 2.5 раза. Соотношение 137С8/90Бг у г.Тюмени в растительных образцах находится в диапазоне от 3.7 ед. - в лишайниках до 9.2 ед. - в политриховых мхах, что указывает на наличие источника радионуклидного загрязнения территории действующего помимо глобальных атмосферных выпадений. Такими источниками, вероятно, могут быть инциденты на ядерных комплексах в соседних с Тюменской областью субъектах Федерации: на ПО «Маяк» в Челябинской области (август 1993 г.), на Белоярс-кой АЭС в Свердловской области (октябрь 1993 г.). Возможны также отголоски «восточного» следа Чернобыльских выпадений, который имел направление: ЧАЭС-Пенза-Екатеринбург-Тюмень (Израэль и др., 1990).

Указанные закономерности в накоплении искусственных радионуклидов в сочетании с естественными (семейства урана-радия и тория) обуславливают, в конечном итоге, и общие уровни радиационного загрязнения территории Тюменской области. Проведенные ранее исследования показали, что фоновый уровень у и Д-излучения в тундровой, лесотундровой, северотаёжной, среднетаёжной и южнотаёжной подзонах области составляет в среднем соответственно 8.2±0.16, 7.1 ±0.32, 6.8±0.30, 10.0±0.50 и 8.9±0.15 мкР/час (Гашев, Арефьев, 1999). В подтаёжной подзоне уровень радиации составляет в среднем 10.60±0.69 мкР/час (Гашев и др., 2002). В то же время, техногенные факторы существенно повышают уровень радиации. Так, достоверное повышение уровня у-излучения отмечено нами в районах нефтедобычи Среднего Приобья (средняя тайга), где на дневную поверхность выносятся многие радионуклиды (Гашев, 2000). Если в среднем на территории Самотлорского месторождения МЭД составляет 14.5±0.30 мкР/час, то на разливах нефти - 17.9±0.50 мкР/час, что достоверно на 23.4 % выше, чем в среднем по месторождению. Еще более значительное повышение уровня радиации отмечено в зоне действия факелов по сжиганию неутилизируемых компонентов нефти и газа, где он на 43 % выше, чем в среднем по месторождению. А, например, в г.Тю-мени (подтайга) в местах укладки дорожных покрытий и в помещениях, выполненных из материалов с применением металлургических шлаков МЭД у-излучение достигает 35-55 мкР/час (Гашев, Арефьев, 1999).

Международная конференция