Результати та перспективи радіоекологічних у лісах України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Результати та перспективи радіоекологічних у лісах України

За період, який пройшов після аварії на чорнобильській АЕС, значно поглибились наші уявлення та знання про міграцію радіоактивних елементів техногенного походження у лісових екосистемах [1,2]. власне загальні закономірності поведінки деяких радіонуклідів у лісових ґрунтах, їх перерозподілу між компонентами даних екосистем були відомі й до чорнобильської катастрофи - після проведення радіоекологічних досліджень на південному Уралі та різних регіонах радянського союзу, після внесення деяких радіонуклідів штучним шляхом у лісові насадження [3], після вивчення поведінки радіоактивних елементів у лісових екосистемах різних регіонів нашої планети [4]. але “чорнобильський полігон” відкрив додаткові, дуже широкі можливості продовжити подібні дослідження, дозволив дати кількісну оцінку багатьом процесам, які відбуваються, без спеціально поставлених дослідів.

Аварія на ЧАЕС призвела до радіоактивного забруднення значних площ лісів України, Росії та Білорусі. Відомо, що ліси Полісся України, внаслідок свого територіального розміщення та будови, виконали свої природні функції і захистили населенні пункти та сільськогосподарські угіддя від ще більшого радіоактивного забруднення. Разом з тим, вони акумулювали значну кількість радіонуклідів (табл.) і, в свою чергу, перетворились у джерело можливого радіоактивного забруднення продукції, яка в них заготовляється, та опромінення працівників лісового господарства, відпочиваючих або збирачів дикорослих ягід, лікарських рослин, грибів.

радіоактивний екосистема ліс

Забруднення ¹³⁷Cs+¹³⁴Cs лісів обласних управлінь лісового і мисливського господарства України (обстеження 1991 р.)

З перших днів після аварії керівництву лісової галузі необхідно було терміново вирішувати численні проблеми:

- евакуації працівників лісового господарства з 30-кілометрової зони ЧАЕС та за її межами з тих територій, де рівні радіації перевищували допустимі;

- ліквідації підприємств знову ж таки в 30-км зони ЧАЕС та за її межами;

- перепрофілювання підприємств у зв'язку з забороною ведення деяких напрямків ведення лісового господарства;

- забезпечення працівників лісогосподарських підприємств “чистою” у радіаційному плані продукцією, медичним обслуговуванням, лікуванням;

- організації спостережень за пожежною безпекою та проведенням заходів по недопущенню пожеж у 30-км зоні ЧАЕС;

- організації служби радіаційного контролю продукції лісового господарства, оснащення її приладами, обладнанням, автомашинами, забезпечення спеціалістами;

- проведення обстеження лісів на радіоактивне забруднення;

- проведення агітаційних і роз'яснювальних заходів по забезпеченню прозорості прийняття рішень і можливості проживання на тих чи інших територіях;

- створення лісових насаджень на площах з високими рівнями щільності радіоактивного забруднення грунту.

Загальні збитки, які понесли лісогосподарські підприємства внаслідок радіоактивного забруднення їх території, за досить приблизними розрахунками склали на 31.12.1986 р. 65 млн. доларів США. Щорічні збитки за рахунок скорочення обсягів виробництва складають близько 7,15 млн. доларів США.

Як бачимо, були вирішені численні, складні (але далеко не всі) проблеми, що стосуються життєдіяльності лісівників і функціонування лісогосподарських підприємств. Справа ускладнювалася ще й тим, що рішення необхідно було приймати терміново, а радіаційна ситуація в лісових насадженнях у перші місяці після аварії була невідома, фахівців з лісової радіоекології в галузі не було. До рішення цих проблем були залучені фахівці Державного комітету лісового господарства СРСР, наукові співробітники лісогосподарських науково-дослідних інститутів України, Росії, Білорусі. Лише одиниці з них, ті, що працювали у Всесоюзному науково - дослідницькому інституті хімізації лісового господарства, мали певне відношення до радіоекології лісу. Інші були залучені для вирішення певних завдань на тій підставі, що вони займалися до аварії конкретними напрямками наукових досліджень - лісовим ґрунтознавством, боротьбою з пожежами, захистом лісу від шкідників, використовуванням недеревної продукції лісу і т.і. Основну координаційну функцію і виконання завдань Уряду взяло на себе Міністерство лісового господарства України.

Аналізуючи заходи, які здійснювались у період після аварії, слід відмітити, що важливою їх складовою був науковий супровід ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення. Саме наукові співробітники визначали, що і як необхідно було робити.

За період, який минув з часу аварії на ЧАЕС, загалом були вирішені головні проблеми, пов'язані як з веденням лісогосподарського виробництва, так і використанням продукції лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення лісових екосистем. Досить детально вивчені такі питання, як акумуляція ¹³⁷Cs у тканинах та органах головних лісоутворюючих порід при різній щільності радіоактивного забруднення території, у різних едатопах, а також зміна вмісту ¹³⁷Cs у деревній продукції після технологічної переробки. Ці наукові розробки дозволили регламентувати використання деревної продукції з урахуванням радіаційної та екологічної ситуацій. Проведені дослідження дозволили виявити основні закономірності радіоактивного забруднення недеревної продукції лісу: дикорослих ягід та грибів, лікарських рослин, деревних соків тощо. Головними питаннями, які нині досить добре вивчені для цієї продукції, є: закономірності акумуляції ¹³⁷Cs головними видами у ланці “грунт-рослини” та “грунт-гриби”, міжвидові відмінності у акумуляції ¹³⁷Cs, інтенсивність акумуляції ¹³⁷Cs видами у різних типах лісорослинних умов, залежність вмісту ¹³⁷Cs у сировині від щільності радіоактивного забруднення грунту, багаторічна динаміка вмісту ¹³⁷Cs у найбільш поширених видів. Також значна увага приділена питанням ведення мисливського господарства в умовах радіоактивного забруднення лісів. Зокрема, в Українському Поліссі у цілому вивчені основні закономірності радіоактивного забруднення головних видів мисливських копитних тварин (козулі європейської, дикого кабана, лося).

Багаторічні дослідження дозволили виявити і дати кількісну оцінку динаміці основних радіоекологічних параметрів у лісових екосистемах, встановити закономірності накопичення і перерозподілу радіоактивних елементів у їх компонентах.

Все перераховане вище підняло лісову радіоекологію на якісно новий рівень, а отримані результати дозволили не тільки вирішити прикладні проблеми ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення, але й внести суттєвий внесок у пізнання міграції радіонуклідів у ноосфері.

Проведення широких радіоекологічних досліджень в лісових екосистемах стало можливим завдяки особливій увазі до цієї проблеми з боку держави, що проявлялося, головним чином, у стабільному і значному фінансуванні. На жаль, в теперішній час воно практично відсутнє. З одного боку, це пояснюється відсутністю необхідності в дуже широких радіоекологічних дослідженнях (на даний час встановлені основні закономірності міграції радіонуклідів у лісових екосистемах); проте, з іншого, стало неможливим проведення навіть невеликих моніторингових спостережень, що, врешті-решт призведе до знецінення досягнень і припинення розвитку перспективних напрямів. Без їх продовження стає неможливим прогнозування радіоактивного забруднення продукції лісового господарства, реабілітація лісогосподарського виробництва на територіях, виведених із господарського обороту, планування ведення лісового господарства на перспективу.

Проте, значна кількість питань досі вивчена лише фрагментарно і потребує подальшого дослідження. Перш за все, слід відзначити, що всі перелічені вище наукові результати стосувалися ¹³⁷Cs - головного дозоутворюючого техногенного радіонукліда за межами 30-км зони ЧАЕС. В той же час, аналогічні питання для інших техногенних радіонуклідів, зокрема біологічно важливого ⁹⁰Sr, залишаються слабо вивченими, а для ^{239, 240, 241}Pu та ²⁴¹Am - практично невивченими. Слід особливо підкреслити, що в ряді районів Полісся України вже нині слід підвищену увагу приділити проблемі надходження ⁹⁰Sr у продукцію лісового господарства, адже у багаторічному ряду спостережень для ¹³⁷Cs характерним є зменшення біодоступності внаслідок “старіння” даного радіонукліду у грунті, на противагу ⁹⁰Sr, який на 80% залишається у грунті в іонообмінній формі, що зумовлює його інтенсивне надходження до рослин. Таким чином, у віддалений післяаварійний період відносний внесок ⁹⁰Sr у забруднення продукції збільшується.

Досить важливою проблемою на Україні є різна вивченість усіх названих вище проблем у регіональному аспекті. Зокрема, абсолютна більшість досліджень були проведені у найбільш радіоактивно забрудненому регіоні країни - Українському Поліссі. Значно менше досліджень було проведено у Лісостепу та Українських Карпатах. Проте, отримані нами оглядові дані дозволяють стверджувати, що у згаданих регіонах також існують певні проблеми, пов'язані із використанням продукції лісового господарства, головним чином, недеревної. Так, за нашими даними, у Правобережному Лісостепу (Вінницька область) при відносно високих рівнях радіоактивного забруднення території (8 Кі/км² за ¹³⁷Cs та 0,15 Кі/км² за ⁹⁰Sr) вміст ¹³⁷Cs у дикорослій лікарській сировині лісів не перевищував допустимих рівнів у 90% зразків, а ⁹⁰Sr - лише у 35% зразків. Тобто саме ⁹⁰Sr регламентував можливість заготівлі лікарської сировини лісів у згаданому регіоні.

Погано вивченими донині залишаються проблеми сезонної динаміки вмісту техногенних радіонуклідів у рослинах. Так, в окремих публікаціях [5] стверджується, що у деревних рослинах спостерігаються значні (2-10-кратні) відмінності вмісту ¹³⁷Cs у деревині влітку-взимку. На Україні такі дослідження взагалі не проводилися.

Слабо розробленими залишаються проблеми довгострокового прогнозу можливості використання продукції лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення. Зокрема, у деревних рослин спостерігається різнонаправлена динаміка вмісту ¹³⁷Cs у різних тканинах та органах - очищення від радіонукліду одних (кора зовнішня) та більше забруднення інших, зокрема деревини. Подібна картина спостерігається і у лісових грунтах - очищення лісової підстилки та міграція більшої частки ¹³⁷Cs у верхні мінеральні горизонти. Таким чином, на нашу думку, прогноз вмісту ¹³⁷Cs у продукції лісового господарства можливий виключно як результат компартментного математичного моделювання міграції радіонукліду у лісовій екосистемі в цілому, коли всі її компартменти пов'язані у екосистемі реальними геохімічними потоками радіонукліду. В Україні розроблена така модель [6], проте реально вона може працювати нині лише з двома едатопами - В₃ та В₂, решту едатопів необхідно параметризувати. Для гідроморфних умов слід розробити спеціалізовану модель.

Як і в інших дослідженнях, в радіоекологічних значні перспективи має використання ГІС-технології. Зокрема, вже нині є можливість, за наявності електронної бази даних лісовпорядження, бази даних радіоекологічних досліджень, поквартальної щільності забруднення грунту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, значень коефіцієнту переходу ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у певний господарсько цінний вид в межах всього його екологічного ареалу, - синтезувати нові дані та автоматизовано отримати відповідь на питання про можливість заготівлі цього виду на певних площах. Крім того, електоронну базу даних ГІС можна використати і як вхідну інформацію для математичного моделювання, зокрема прогнозного. А результати останнього за допомогою ГІС можуть стати вихідною інформацією для певних управлінських рішень різного рівня.

Одним з головних завдань лісової радіоекології, на нашу думку. є організація та проведення моніторингу лісових екосистем.

головними завданнями радіаційного моніторингу лісових екосистем є:

отримання повної детальної інформації про рівні радіоактивного забруднення всієї території;

встановлення динаміки радіоактивного забруднення площ;

вивчення перерозподілу радіонуклідів у різних типах грунтів автоморфних і гідроморфних ландшафтів;

вивчення інтенсивності міграції радіоактивних елементів у деревні породи, чагарникові та трав'янисті рослини, гриби, мохи, лишайники у системі "грунт - компонент лісової екосистеми" (вид рослин, грибів) на лісотипологічній основі;

вивчення міграції радіонуклідів у системі "грунт - кормові рослини - дикі тварини";

встановлення рівнів радіоактивного забруднення рослин - едифікаторів.

Виходячи з мети радіаційного моніторингу лісових екосистем та з його задач, лісові екосистеми можна розглядати як цілісний об'єкт моніторингу. В той же час, враховуючи їх складність, багатокомпонентність, ті чи інші компоненти лісових екосистем можуть розглядатися самостійно, як об'єкт моніторингу. Особливо це стосується критичних компонентів, едифікаторів.

В той же час, слід зазначити, що дослідження з питань лісової радіоекології доцільно дещо скоротити і змінити в них пріоритети. На наш погляд, у теперішній час необхідно:

- розробити довготривалу концепцію комплексного ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення;

- розробити нову редакцію рекомендацій з ведення лісового господарства в умовах радіоактивного забруднення;

- вивчити санітарно-гігієнічні умови праці при проведенні лісогосподарських робіт на територіях, забруднених радіонуклідами;

- вивчити можливості використовування ГІС-технологій при проектуванні лісогосподарських заходів з урахуванням радіаційного чинника, моделювання міграції радіонуклідів в лісових екосистемах і прогнозування радіоактивного забруднення продукції лісового господарства;

- створення моделей міграції радіонуклідів у лісових екосистемах з метою прогнозування радіоактивного забруднення продукції лісового господарства на лісотипологічній основі;

- розробити наукові основи проведення лісовпорядних робіт на територіях, забруднених радіонуклідами, і сертифікації лісу на кореню з урахуванням радіаційного чинника;

- вивчити стан і продуктивність лісових насаджень на територіях з щільністю радіоактивного забруднення ґрунту понад 15 Кі/км² і розробити заходи щодо їх стабілізації;

- дослідити процеси природного заростання деревними породами колишніх сільськогосподарських угідь і розробити спеціальні заходи щодо лісорозведення на них;

- продовжити вивчення міграції основних техногенних радіонуклідів у компонентах лісових екосистем і накопичення їх у продукції лісового господарства на обмеженому числі стаціонарів для певних типів лісорослинних умов.

Таким чином, проведення вищезазначених досліджень дозволить одержувати істотні наукові результати, що, у свою чергу, дозволить забезпечити дієвий науковий супровід ведення лісового господарства на територіях, уражених аварійними викидами Чорнобильської АЕС.

Література

1.Краснов В.П. Радіоекологія лісів Полісся України. - Житомир: “Волинь”, 1998. - 112с.

2.Краснов В.П., Орлов А.А., Бузун В.А., Ландин В.П., Шелест З.М. Прикладная радиоэкология леса. - Житомир: “Полисся”, 2007. - 680с.

3. Алексахин Р.М., Нарышкин М.А. Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах М.: «Наука», 1977. - 142С.

4. Спэрроу А.Х., Вудвелл Дж.М. Чувствительность растений к хроническому?-облучению //Вопросы радиоэкологии. - М.:Атомиздат. 1968. - С.57-85.

5. Богачев А.В. Миграция ¹³⁷Cs и калия в системе «почва-растения». Факты, закономерности, гипотезы / Учебное пособие. - Пряприкт IBRAE - 97 - 20. - Москва: ИБРАЕ РАН, 1997. - 35 с.

6. Ковальчук А.М., Краснов В.П., Левицький В.Г., Орлов О.О., Янчук В.М. Математичне моделювання міграції ¹³⁷Cs у лісових екосистемах Українського Полісся // Бюллетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов'язкового) відселення. - 2002. - № 2. - С. 59-70.

Размещено на Allbest.ru