Введение к работе
Актуальность исследования. Искусственные радионуклиды, вследствие проведения экспериментальных ядерных взрывов,..,,стали одним из постоянных и необратимых компонентов биосферы, а их, излучение „-экологическим -фактором природной среды. В настоящее время дополнительным источником их поступления в природную среду являются предприятия!ядерно-топливного цикла (ЯТЦ) и щирокое использование радиоактивных веществ в различных сферах деятельности человека. Особую актуальность проблема искусственной радиоактивности окружающей среды приобрела в результате аварийных ситуаций на предприятиях ЯТЦ, особенно такого глобального масштаба, как на Чернобыльской АЭС.
Одним из искусственных биологически значимых радиоактивных
элементов является плутоний, период полураспада некоторых изото
пов которого ( 239Ри и 240Ри) достигает 105-104 лет, что обус
ловливает длительное пребывание их в биосфере. Изучение поведе
ния плутония в объектах природной среды помимо решения радиоэко
логических задач имеет непосредственное отношение к геохимии, в
частности, исследованию поведения химических элементов антропо
генного происхоадения в состоянии рассеяния. Первым барьером на
пути поступления в природную среду радионуклидов, в том-числе,.и
плутония, является почвенно-растительный покров. Многочисленные
исследования поведения в наземных экосистемах таких искусствен
ных радионуклидов, как 90Sr, 137Cs и др. показали, что они.быст
ро включаются в биогеохимическую миграцию, закономерности, кото
рой определяются формами их нахождения и ландшафтно-геохимичес-
кими условиями природной среды. /Ф.И.Павлоцкая, 1974,1981;
Э.Б.Тюрюканова,1976 /. .
Для плутония такие данные к началу наших исследований практически отсутствовали. Имелись лишь в основном за рубежом немногочисленные сведения по содержанию и распределению плутония в почвах и разрозненные данные по формам его нахождения в последних. При этом не учитывалось влияние природных факторов (типа поче, их генетического строения, состава органического вещества и др.) на распределение плутония в почвенном профиле. В связи с этим перед нами была поставлена задача изучения геохимического поведения плутония в разных типах почв России.
Цель работы заключалась в изучении геохимических особенностей поведения плутония в почвах лесной и лесостепной зон России
в районах расположения предприятий ядерно-топливного цикла. Для выполнения намеченной цели необходимо было:
определить плотность загрязнения плутонием почвенно-рас-тительного покрова территории Восточно-Уральского радиоактивного следа и ближних зон вокруг Белоярской и Ленинградской АЭС.
установить закономерности распределения плутония в почвах в зависимости от их типа, генетического строения и других природных факторов.
изучить формы нахождения плутония в почвах при разных источниках его поступления , а так же в горячих частицах, образовавшихся при аварии на ЧАЭС.
Еыявить возможные связи плутония с отдельными компонентами органической и неорганической частей почв.
- установить интенсивность и механизмы миграции плутония' в почвах в зависимости от их типа и форм его нахождения.
- разработать радиохимическую методику определения плутония
в образцах почв и растений.
Научная новизна работы, выполненной на стыке геохимии, радиохимии и почвоведения, заключается в следующем:
определена плотность загрязнения почв и наземных травянистых растений в ближних зонах воздействия Белоярской и Ленинградской АЭС, а так же на территории Восточно-Уральского радиоактивного следа на разном расстоянии от источника.
установлены закономерности поведения плутония в разных типах почв исследуемых территорий. Выявлены геохимические барьеры накопления плутония в пределах почвенного профиля.
установлены формы нахождения плутония в горячих частицах, образовавшихся вследствие аварии на ЧАЭС.
установлены формы нахождения плутония в некоторых почвах лесной и лесостепной зон в зависимости от источников поступления и физико-химических свойств почв; распределение плутония по отдельным группам соединений органической и неорганической частей почв.
установлены два типа переноса плутония в почвах и оценена интенсивность миграции его в последних.
высказана гипотеза о механизмах переноса плутония в почвах и составе соединений, в виде которых происходит его миграция.
Практическая значимость.
- установленное разнообразие форм нахождения плутония ука-
гывает на необходимость учитывать их при изучении закономерностей поведения плутония в наземных экосистемах и разработке мероприятий по реабилитации загрязненных территорий.
- разработанная радиохимическая методика определения плутония в образцах почв и растений внедрена в ряде организаций Российской АН и ее отделений, Росгидромета, Российской академии сельскохозяйственных наук и др.
На защиту выносятся:
-
Данные по плотности загрязнения плутонием почвенно-растительного покрова территорий Восточно-Уральского радиоактивного' следа и ближних зон воздействия Белоярской и Ленинградской АЭС.
-
Геохимические особенности поведения плутония в почвах в зависимости от природных факторов.
-
Формы нахождения плутония в почвах в зависимости от источников его поступления, физико-химических свойств почв и других природных факторов; соединения, в виде которых возможна миграция плутония в пределах почвенного профиля.
-
Формы нахождения плутония в горячих частицах, образовавшихся при аварии на ЧАЭС.
-
Гипотеза о механизмах миграции и возможных соединениях, в составе которых плутоний мигрирует в почвах.
5. Радиохимическая методика определения плутония в образцах
почв и растений. ;
Апробация работы. Основные материалы диссертации были доло-' жены на Всесоюзном совещании "Радиоэкологические исследования в зоне АЭС" (Свердловск, 1985), Третьем Японо-Советском'симпозиуме по аналитической химии (Нагойя, 1986), III Всесоюзной конференции по химии нептуния и плутония (Ленинград, 1987), И Международной радиохимической конференции (Марианские Лазни, 1987), Всесоюзной конференции "Радиационные аспекты Чернобыльской аварии" (Обнинск, 1988), 1 Всесоюзном радиобиологическом съезде (Москва, 1989), Всесоюзном совещании "Принципы и методы ланд--шафтно-геохимических исследований миграции радионуклидов" "(Суздаль, 1989), Международной конференции "Актиниды-89" (Ташкент, 1989), Международной конференции "Последствия трех главных'"ядерных аварий: Кыштым, Уиндскайл, Чернобыль" (Люксембург, 1990), IV Конференции "Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере" (Гомель, 1990), Первом Финско-Советском симпозиуме по радиохимии (Хельсинки, 1990), V Конференции "Геохимические пути миграции искусственных радионуклидов в биосфере"
(Пущино, 1991), Симпозиуме "Радиоэкологические проблемы в ядерной энергетике и при конверсии производства"(Обнинск, 1993), XV Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Минск, 1993), Первой Российской конференции по радиохимии (Дубна, 1994).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 статей, 10 отчетов и 14 тезисов докладов на конференциях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, приведенного отдельно в главах 1-3, 4 глав с выводами, заключения и списка литературы. Работа изложена на 168- страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и содержит 51 таблицу. Список литературы включает 15? наименований, в том числе 67- на иностранном языке.
