Введение к работе
Актуальность темы. С момента аварии на Чернобыльской АЭС прошло 20 лет Однако проблема радиоактивного загрязнения территорий не утратила своей важности
Лесные биогеоценозы Пензенской области, как и всего Среднего Поволжья, по ряду причин (приуроченность к возвышенным формам рельефа, сравнительно низкое плодородие лесных почв, ограниченность применения реабилитационных мер) оказались наиболее восприимчивыми к радиоактивному загрязнению и в настоящее время остаются наиболее загрязненными в данном регионе
Существующая схема радиационного мониторинга лесных территорий на региональном уровне зачастую сужается до наблюдения за радиационными параметрами в преобладающих типах леса и лесорастительных условий, упуская оценку и прогноз радиационной обстановки (необходимые составляющие мониторинга), и в настоящее время не совсем точно отражает ситуацию, складывающуюся в лесных экосистемах Данная схема в условиях минимального загрязнения должна быть переориентирована с блока древесного яруса на живой напочвенный покров, ряд элементов которого характеризуется значительной долей в общем запасе B7Cs в лесном биогеоценозе, что может приводить к сверхнормативному накоплению радионуклидов в данных видах ресурсов
Цель диссертационных исследований - изучение особенностей перераспределения l37Cs в основных компонентах лесных биогеоценозов Пензенской области для совершенствования системы радиационного мониторинга в условиях малофонового загрязнения в отдаленный период после аварии на ЧАЭС
Для достижения цели были поставлены следующие задачи
проследить динамику и дать прогноз радиационной обстановки в различных зонах лесохозяйственной деятельности,
изучить перераспределение 137Cs по почвенному профилю,
обосновать целесообразность детального мониторинга накопительной способности древесных пород,
изучить биоиндикационную ценность видов живого напочвенного покрова (ЖНП) в различных типах лесорастительных условий (ТЛУ),
оценить по радиационному признаку качество лесных ресурсов, формирующих дозовую нагрузку,
дополнить региональный банк данных радиационной обстановки и разработать геоинформационную систему «Радиационный мониторинг лесных территорий Пензенской области»
Научная новизна и теоретическая значимость работы. Установлены особенности динамики накопления l37Cs в структурных элементах основ-
ных видов древесных растений Пензенской области, как региона с минимальным уровнем радиоактивного загрязнения в отдаленный период после аварии на ЧАЭС Выявлены различия в накоплении 137Cs видами ЖНП в зависимости от типов лесорастительных условий Предложены биоиндикаторы (по аккумуляции) радиационного загрязнения в различных ТЛУ для целей радиационного мониторинга в условиях малофонового загрязнения
Практическая ценность полученных результатов. Дополнена методика радиационного мониторинга лесных территорий в зоне минимального уровня загрязнения Для обеспечения лесохозяйственной деятельности на радиационно-загрязненных территориях Пензенской области разработаны рекомендации по использованию лесных ресурсов и ГИС «Радиационный мониторинг лесных территорий Пензенской области», что подтверждается актами о внедрении результатов диссертационной работы
Материалы исследований вошли в итоговые отчеты по конкурсной теме МПР РФ «Совершенствование нормативной технической базы в области использования, охраны, защиты и воспроизводства лесных ресурсов» (ЛН-01) НИР «Методика радиоэкологического обследования земель лесного фонда, загрязненных радионуклидами» и Госконтракту с Правительством Пензенской области «Изучение радиоактивного загрязнения на лесных территориях с проведением комплекса работ гамма-съемка, детальный отбор и гамма-спектрометрия проб почв, лесных ресурсов»
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2007), Международной научно-практической конференции «Чернобыльская катастрофа и ее влияние на лесные экосистемы и лесное хозяйство» (Гомель, 2006), V съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) (Москва, 2006), VIII Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2005), XI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (Томск, 2005), а также всероссийских, региональных и вузовских конференциях (Киров, 2005, Казань, 2005, Йошкар-Ола, 2004, 2005, 2006)
Публикации. По тематике диссертации опубликована 21 работа, в том числе публикация в реферируемом журнале «Лесное хозяйство»
Личный вклад автора. Исследования выполнены при непосредственном участии автора на всех этапах постановка цели и задач, выбор методики и разработка программы исследований, сбор и обработка полевого материала, подготовка научных отчетов и публикаций Автором проведен литературный обзор и патентный поиск, анализ и интерпретация экспериментальных данных
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
динамика показателей радиоактивного загрязнения лесных почв Пензенской области по подзонам лесохозяйственной деятельности,
возможность и целесообразность использования отдельных элементов древесных растений в радиационном мониторинге территорий с минимальным уровнем загрязнения,
особенности накопления 137Cs и оценка биоиндикационной ценности видов живого напочвенного покрова в различных типах лесорастительных условий,
рекомендации по совершенствованию радиационного мониторинга и использованию лесных ресурсов в условиях малофонового загрязнения
Обоснованность и достоверность результатов исследований обеспечивается использованием современных методик, приборов и программного обеспечения на базе аккредитованной лаборатории радиационного контроля МарГТУ, методов математической статистики при обработке результатов, достаточным объемом экспериментального материала (проведено свыше 3 тыс измерений мощности экспозиционной дозы гамма-излучения на высоте 1 м, отобрано более 700 образцов почвы и растительности для спектрометрического анализа)
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, списка литературы и приложений Объем работы составляет 194 страницы машинописного текста, в том числе 43 таблицы, 54 рисунка и 11 приложений Список литературы включает 231 наименование, 46 из которых принадлежит зарубежным авторам
