На правах рукописи

ПЕРЕВОЛОЦКИЙ Александр Николаевич

РАДИАЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА

В ЛЕСНЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ:

ДИНАМИКА, ФАКТОРЫ, ПРОГНОЗ

(НА ПРИМЕРЕ РЕГИОНА АВАРИИ

ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС)

Специальность 03.01.01 – радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора биологических наук

Обнинск – 2013

Работа выполнена в Государственном научном учреждении "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии" Российской академии сельскохозяйственных наук Научный доктор биологических наук, профессор, академик консультант Российской академии сельскохозяйственных наук Алексахин Рудольф Михайлович Официальные доктор биологических наук, старший научный сотрудник, оппоненты: главный научный сотрудник лаборатории экологии широколиственных лесов ФГБУН Институт лесоведения РАН (Московская обл., Успенское) Романовский Михаил Георгиевич доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник кафедры радиоэкологии и экотоксикологии факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва) Мамихин Сергей Витальевич доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией математического моделирования и программно-информационного обеспечения ГНУ ВНИИСХРАЭ Россельхозакадемии (г.Обнинск) Спиридонов Сергей Иннокентьевич Ведущая Украинский НИИ сельскохозяйственной радиологии организация Национального университета биоресурсов и природопользования Украины (г.Киев)

Защита диссертации состоится "_" 20 года, в _ часов на заседании совета по защите диссертаций Д 006.068.01 при Государственном научном учреждении "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии" Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: Калужская обл., г. Обнинск, 109-км Киевского шоссе, ВНИИСХРАЭ.

Факс:+7(48439)68066.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научного учреждения "Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии"

Автореферат разослан "_" _20_ г.

Ученый секретарь диссертационного совета О.А. Шубина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Поступление искусственных радионуклидов в лесные биогеоценозы в результате глобальных радиоактивных выпадений, а также штатных и аварийных выбросов предприятий ядерного топливного цикла сопряжено с перераспределением исследуемых веществ между компонентами экосистем с последующим накоплением в звеньях-аккумуляторах, в том числе и пищевых продуктах леса.

Особую остроту проблема радиоактивного загрязнения лесных экосистем и использования лесохозяйственной продукции приобрела после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. Более 40000 км2 лесных насаждений Беларуси, Украины и России оказались загрязнены 137Cs > 37 кБк/м2 и около 500 км2 – >1480 кБк/м2, что потребовало выработки особых подходов к ведению хозяйства в загрязненных лесах. В их основу был положен ряд параметров радиоактивного загрязнения (мощность дозы -излучения, плотность загрязнения почвы, удельная активность в лесной продукции), на которых и базируется с середины 90-х гг. регламентация лесохозяйственного производства на загрязненных радионуклидами территориях. К настоящему времени, благодаря многочисленным научным исследованиям, проведенным в СНГ и за рубежом, знания о миграции радионуклидов в лесах существенно расширены, однако для научно обоснованного и радиационно-безопасного ведения лесного хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях весьма актуальны обобщения и систематизации материалов по поведению радионуклидов в лесных экосистемах, определению основных закономерностей формирования радиоэкологической обстановки, включающих оценку параметров многолетней динамики и основных факторов, определяющих распределение радионуклидов в лесах на отдаленном этапе после радиоактивных выпадений.

Цель исследований – изучить многолетнюю динамику, основные факторы формирования радиоэкологической обстановки в лесных биогеоценозах и спрогнозировать радиоактивное загрязнение основных компонент лесных экосистем на отдаленном этапе после радиоактивных выпадений.

Задачи исследований:

- проанализировать многолетнюю динамику параметров радиационной обстановки (мощности дозы внешнего -излучения, плотности загрязнения корнеобитаемого слоя почвы) и накопления радионуклидов основными компонентами лесных биогеоценозов (коэффициентов перехода и активности радионуклидов в компонентах биогеоценоза) для применения в прогнозных моделях распределения радионуклидов в лесных насаждениях;

- изучить влияние эдафических условий произрастания (плодородия и условий увлажнения почвы – типа условий местопроизрастания или типа лесорастительных условий) на распределение радионуклидов между основными компонентами лесных биогеоценозов для оценки использования некоторых видов лесных ресурсов (древесина, лесные ягоды и березовый сок) в информационных системах поддержки принятия управленческих решений;

- разработать новые подходы к использованию некоторых видов лесных ресурсов с учетом влияния эдафических условий произрастания на накопление ими радионуклидов на радиоактивно загрязненных территориях.

лесообразующих пород, произрастающих в различных типах лесорастительных условий.

Предмет исследований: закономерности формирования радиационноэкологической обстановки и перераспределения радионуклидов в лесных биогеоценозах.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

- параметры неравномерности плотности загрязнения почвы 137Cs и мощности дозы -излучения лесных кварталов и выделов (коэффициент вариации не превышает 40%) вследствие радиоактивных аварийных выпадений Чернобыльской АЭС, которые необходимо учитывать при проведении радиационных обследований участков леса для последующего отнесения к зонам радиоактивного загрязнения и планирования лесохозяйственной деятельности;

- в многолетней динамике мощности дозы внешнего -излучения в лесных биогеоценозах экспериментально выделены два основных этапа :

начальный этап в течение первых лет после выпадений с периодом полууменьшения мощности дозы менее 1.5 года и последующий этап, характеризующийся преобладанием в спектре -излучения 137Cs с периодом полууменьшения исследуемого показателя менее 20 лет. На величину мощности дозы внешнего -излучения в лесных биогеоценозах оказывают влияние эдафические условия произрастания насаждений;

- эдафические условия произрастания лесных биогеоценозов определяют интенсивность перехода 137Cs и 90Sr в элементы фитомассы основных лесообразующих пород, некоторые виды лесных ягод и в березовый сок: накопление обоих радионуклидов снижается в 2-4 раза при повышении плодородия почвы, а увеличение увлажнения почвы определяет снижение накопления 90Sr до 2 раз и повышение накопления 137Cs до 6 раз, что имеет важное практическое значение при планировании использования лесных ресурсов и для биогеоценологии при оценке вовлечения радионуклидов в биологический круговорот лесными экосистемами;

- многолетняя динамика коэффициентов перехода радионуклидов для элементов надземной фитомассы определяется биологическими и абиотическими факторами, в ней выделяются период интенсивного поверхностного очищения элементов непосредственно экспонированных к выпадениям в течение первых двух лет после радиоактивных выпадений, период интенсивного корневого поступления в последующие 5-10 лет, период установления квазиравновесного распределения радионуклидов в системе "почва-древесное растение";

- результаты математико-статистических расчетов допустимых плотностей загрязнения почвы долгоживущими радионуклидами, обеспечивающие получение древесины основных лесообразующих пород и некоторых видов пищевой продукции леса с заданными вероятностями превышения нормативов РДУ и их применение в информационной системе поддержки принятия управленческих решений.

Научная новизна результатов заключается в комплексной оценке радиационно-экологической обстановки в лесных биогеоценозах Республики Беларусь на отдаленном этапе после аварии на ЧАЭС, установлении влияния на перераспределение 137Cs и 90Sr между компонентами лесных биогеоценозах лесотипологических и лесоводственных факторов и прогнозированием радиоактивного загрязнения хозяйственно-ценных компонент лесных биогеоценозов с применением вероятностного подхода при оценке превышения допустимых нормативов, что представлено совокупностью следующих доказанных положений:

- впервые для лесных насаждений Республики Беларусь выполнена оценка многолетней динамики снижения мощности дозы внешнего излучения;

- впервые установлено влияние типа лесорастительных условий на величину мощности дозы внешнего -излучения в лесных биогеоценозах;

- впервые для лесных биогеоценозов Республики Беларусь установлен диапазон коэффициентов вариации мощности дозы и плотности загрязнения почвы 137Cs на "дальнем" следе радиоактивных выпадений;

- показано влияние лесотипологического фактора на миграцию 137Cs и Sr в вертикальном профиле лесных почв;

- выделены три этапа в многолетней динамике накопления 137Cs в надземной фитомассе основных лесообразующих пород с определением факторов, влияющих на параметры накопления на различных этапах;

- впервые экспериментально доказано влияние эдафических факторов (типа лесорастительных условий) на изменение коэффициентов перехода и суммарного запаса 137Cs и 90Sr для древесины основных лесообразующих пород в лесных биогеоценозах Республики Беларусь;

- впервые в Республике Беларусь проведены экспериментальные исследования по изучению влияния эдафических факторов на накопление радионуклидов некоторыми видами пищевой продукции леса (березовый сок, черника, земляника);

- спрогнозировано радиоактивное загрязнение некоторых компонент лесных биогеоценозов (древесина основных лесообразующих пород, некоторые виды лесных ягод) с применением вероятностного подхода превышения допустимых нормативов.

Теоретическая значимость заключается в получении новых комплексных теоретических данных по многолетней динамики мощности дозы внешнего -излучения, параметрам вариации радиационной обстановки в лесных кварталах и выделах, оценке параметров миграции радионуклидов в вертикальном профиле почвы, накоплении и вовлечении в биологический круговорот 137Cs и 90Sr компонентами лесных биогеоценозах в различных эдафических условиях.

Практическая значимость диссертационного исследования определяется разработкой и внедрением практических документов в производственную деятельность ГУ "Беллесрад" Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь для ведения лесного хозяйства на радиоактивно загрязненных территориях, что подтверждено актами внедрения результатов научно-исследовательской работы :

- "Инструкция по отнесению лесных кварталов к зонам радиоактивного загрязнения" и ТКП "Радиационный контроль. Обследование земель лесного фонда. Порядок проведения. = Радыяцыйны кантроль. Абследванне земляў ляснога фонду. Парадак правядзення : ТКП 240-2010 (02080);

- Республиканские допустимые уровни содержания цезия-137 в древесине, продукции из древесины и древесных материалов и прочей непищевой продукции лесного хозяйства (РДУ/ЛХ-2001). – 2.6.1.10-1-01прогнозная модель в информационной системе RadForView ГУ "Беллесрад" Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь для лесохозяйственных единиц Полесско-Приднепровского комплекса лесных массивов, обеспечивающая получение данных по плотности загрязнения почвы, удельной активности 137Cs и вероятности превышения нормативов РДУ/ЛХ-2001 в лесоматериалах и древесном топливе основных лесообразующих пород в зависимости от эдафических условий произрастания;

- "Рекомендации по оптимизации лесопользования в условиях радиоактивного загрязнения. № 000080 от 26 ноября 2007 г. ", определяющие допустимые плотности загрязнения почвы 137Cs для получения лесоматериалов, соответствующих нормативам РДУ/ЛХ-2001 в различных лесорастительных районах Республики Беларусь;

- предложения по мероприятиям радиоэкологического мониторинга лесных биогеоценозов на территориях, загрязненных вследствие радиационных аварий и катастроф, дифференцированные по времени с момента радиоактивного загрязнения лесных насаждений;

- учебное пособие "Радиоэкология", которое рекомендовано Научнометодическим центром учебной книги и средств обучения Министерства образования Республики Беларусь в качестве пособия для студентов биологических специальностей высших учебных заведений.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты и научные выводы диссертации были представлены и докладывались на II, III и VI Радиобиологических съездах (Киев, 1993; Москва, 1997, 2010); V Международной научно-технической конференции "Чернобыль-96. Итоги лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС" (Зеленый Мыс, Украина, 1996); Международной научно-практической конференции "Современные проблемы использования почвенных ресурсов и повышение их производительной способности" (Горки, 1997); VI Конференции EuroМАВ национальных комитетов Европы и Северной Америки (Минск, 1998);

Международной научной конференции "Лес, наука, молодежь" (Гомель, 1999); Международной конференции "Пятнадцать лет Чернобыльской катастрофы. Опыт преодоления" (Киев, 2001); II съезда Белорусского общества почвоведов " Почвы и их плодородие на рубеже столетий" (Горки, 2001); IX Международного экологического симпозиума "Урал атомный, Урал промышленный" (Екатеринбург, 2001); Международных научных семинарах "Радиоэкология Чернобыльской Зоны" (Славутич, Украина, 2004 и 2006 гг.);

Международном семинаре по современным проблемам лесной радиоэкологии (Гомель, 2000); Международной научной конференции «Радиация и экосистемы» (Гомель, 2008); XXXVIII радиоэкологических чтениях, посвященных действительному члену ВАСХНИЛ В.М. Клечковскому (Обнинск, Российская Федерация, 25-28 ноября 2009 г.).

Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 70 печатных работах, из них 1 личная монография (14.8 авторских листа), коллективные монографии (62 а.л.), 3 учебных пособия (17.4 а.л.), автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата наук (1 а.л.), 10 статей в научных журналах перечня ВАК РФ (5.4 а. л.), 1 статья в иностранном журнале (1.5 а.л.), 12 статей в иных научных журналах (6.5 а.л.), 18 статей в научных сборниках (9.5 а.л.), 7 материалов конференций и симпозиумов (2.5 а.л. ), 14 – в тезисах докладов съездов и конференций (1.1 а.л. ), 1 патент. Общий объем опубликованных материалов – 121.7 авторских листа.

Диссертационная работы выполнена при поддержке следующих научных программ: исследований Национальной академии наук Беларуси по влиянию ионизирующего излучения на природно-растительные сообщества (номера государственной регистрации 19951417, 19961686), Государственной программы фундаментальных исследований "Лесные биогеоценозы" (20015086), в рамках направлений 3 и 6 Государственной программе Республики Беларусь по минимизации и преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС на 1996-2000, 2001-2005 и 2006-2010 гг.

(19961072, 19973937, 19981937, 19993413, 20003217; 20015181, 20015182, 20022125, 20022127, 2003864, 2004355, 2005512, 2006484, 2007708, 2008485, 20090465) Государственных научно-технических программ "Леса Беларуси и их рациональное использование" (19973221, 19993829, 20014039), договоров с Министерством лесного хозяйства Республики Беларусь (19961850, 19983796, 19982798, 19993416) Личный вклад соискателя. Автор, как научный руководитель работ по темам (№№ГР 19973221, 19982798, 19993414, 20003217, 20015182, 20014039, 20022127) и ответственный исполнитель работ по темам (№№ГР 19951417, 19961072, 19961850, 19961686, 19973937, 19981937, 19993416, 19993829, 19994042, 20015181, 20015086, 20022125, 2007708, 2008485) формулировал идеи исследований, планировал и осуществлял полевые эксперименты, проводил математико-статистическую обработку полученных результатов по распределению радионуклидов в лесных биогеоценозах и разработку прогнозных моделей радиоактивного загрязнения продукции леса, выполнял анализ полученных закономерностей, готовил отчеты о научноисследовательских работах, осуществлял написание научных работ и диссертации.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики, семи глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 69 таблиц (37 с.), 68 рисунков (32 с.), 11 приложений (33 с.). Библиографический список включает источника литературы, из них 98 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведены результаты анализ источников и путей поступления продуктов деления в окружающую среду, особенности их распределения в лесных насаждениях и уровни содержания долгоживущих техногенных радионуклидов (137Сs и 90Sr) в компонентах лесных биогеоценозов вследствие глобальных и аварийных радиоактивных выпадений. Показано, что наиболее существенным источником поступления радионуклидов, обусловившим глобальное радиоактивное загрязнение окружающей среды, явились испытания ядерного оружия (1945-1980 гг.), а определяющим путем распространения в окружающей среде – мелкодисперсные и растворимые аэральные радиоактивные выпадения из тропосферного и стратосферного резервуаров (Пути миграции…, 1999, с. 29;

Sources and effects…, 2000, р. 193; Крупные радиационные аварии, 2001). В локальных и региональных масштабах важную роль в формировании радиоактивного загрязнения окружающей среды могут сыграть высокоактивные аварийные выбросы предприятий ядерного топливного цикла (например, аварии на НПО "Маяк" в 1957 г. и Чернобыльской АЭС в 1986 г.). Их отличительными особенностями по сравнению с глобальными выпадениями явились относительно небольшие высоты переноса радиоактивных веществ различной дисперсности и влияние на этот процесс метеорологических условий, рельефа местности и подстилающей поверхности (Орлов М.Ю. и др., 1992; Поликарпов Г.Г., Ааркрог А., 1993).

Приведены уровни радиоактивного загрязнения компонент лесного биогеоценоза основными дозообразующими радионуклидами глобальных выпадений (90Sr, 95Zr + 95Nb, l06Ru и 137Cs): удельные активности в древесине для европейской части СССР не превышали 1 Бк/кг воздушно-сухой массы; в хвое, листьях и коре – < 20 Бк/кг, в лесных грибах, мхе и подстилке – < Бк/кг. Такие уровни содержания радионуклидов не требовали ограничения на потребление продукции лесного хозяйства по соображениям радиационной безопасности.

Аварийные радиоактивные выпадения определили существенное повышение уровней загрязнения долгоживущими радионуклидами сопредельных территории. Вследствие аварии на НПО "Маяк" в 1957 г. км2 лесных насаждений были загрязнены 90Sr > 5.6 кБк/м2 при максимальных уровнях загрязнения до 150 МБк/м2. После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. > 40000 км2 лесных насаждений Беларуси, Украины и России загрязнены 137Cs свыше 37 кБк/м2 и около 500 км2 – >1480 кБк/м2.

Радиоактивное загрязнение компонент лесных биогеоценозов потребовало детального анализа закономерностей распределения радионуклидов в лесах, оценки его роли как фактора облучения, разработки систем лесопользования и радиационного контроля на загрязненных территориях. При этом ведение лесного хозяйства планировалось с использованием принципов обоснованности, оптимальности и допустимости (ALARA), на которых базируется современная система дозовых ограничений.

При достаточно успешном решении ряда проблем ведения лесного хозяйства, что нашло отражение в соответствующих регламентирующих документах, остаются открытыми ряд научных проблем, реализация которых позволит усовершенствовать ряд мероприятий лесного хозяйства на загрязненных территориях. К ним следует отнести исследования многолетней динамики параметров радиационно-экологической обстановки и накопления радионуклидов компонентами лесных биогеоценозов в различных эдафических условиях, что является научной основой для оптимизации использования лесных ресурсов на отдаленном этапе после аварийных выпадений. Решение данных задач рассмотрено в настоящем диссертационном исследовании.

Вторая глава посвящена описанию объектов и методик проведения радиоэкологических исследований в лесных биогеоценозах. В основу исследований положен биогеоценотический подход, предусматривающий изучение миграции искусственных радионуклидов в различных типах лесных сообществ, исходя из принципа "от частного к общему" с выделением звеньев лесной экосистемы более мелкого масштаба, нежели биогеоценотического.

При этом наибольшую актуальность имеет параметризация перехода в системе "почва-растение" в различных эдафических условиях и рассмотрение представителей различных таксонов (древесные растения, кустарнички, царства грибов).

Радиоэкологические исследования проведены на постоянных и временных пробных площадях радиоактивно загрязненных лесных насаждений, характеризующихся различным породным составом и типами условий местопроизрастания, в соответствии общепринятыми методиками в области лесной экологии и биогеоценологии в Ветковском и Чечерском спецлесхозе Гомельского ПЛХО и Полесском государственном радиационноэкологическом заповеднике (Пoлeccкo-Пpиднeпpoвcкий лecopacтитeльного paйoна), Лунинецком лесхозе Брестского ПЛХО (Бугско-Полесском лесорастительного района) и Костюковичском опытном лесхозе Могилевского ПЛХО (Opшaнcкo-Moгилeвcкого лecopacтитeльного paйoна).

На пробных площадях выполнялось исследование параметров радиационной обстановки (мощности дозы внешнего -излучения, поверхностной активности радионуклидов в лесных почвах и их распределения в почвенных слоях). Изучение накопления радионуклидов проводились в насаждениях основных лесообразующих пород: сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.), ели европейской (Picea abies L.), березы бородавчатой (Betula pendula Roth.), ольхи черной (Alnus glutinosa L.), осины (Populus tremula L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.). Состав, возраст и принадлежность к различным типам условий местопроизрастания в насаждениях различного породного состава определялась задачами исследований. Отбор проб лесных ягод (плодов и фитомассы), плодовых тел грибов и березового сока производился на "дальнем" следе радиоактивного загрязнения в насаждениях Ветковского спецлесхоза. Исследованы наиболее типичные для Белорусского Полесья виды ягод: черника (Vaccinium myrtillus L.) и земляника лесная (Fragaria vesca L.), а из лесных шляпочных базидиомицетов - дождевик жемчужный (Lycoperdon perlatum Pers.), гриб-зонтик пестрый (Macrolepiota procera (Scop. ex Fr.) Sing.), опенок осенний (Armillariella mellea (Fr.) P. Karst.), рядовка серая (Tricholoma portentosum (Fr.) Quel.), подберезовик (Leccinum scabrum (Bull. ex Fr.)), лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius Fr.), белый гриб (Boletus edulis (Bull. ex Fr.)), груздь черный (Lactarius necator (Fr.) Karst), волнушка розовая (Lactarius torminosus (Shaeff. ex Fr.) S.F. Gray), сыроежки (Russula sp.), зеленка (Tricholoma flavovirens (Fr.) Lund.), масленок поздний (Suillus luteus (Fr.) S. F. Gray.), свинушка тонкая (Paxillus involutus (Batsch. ex Fr.) Fr.), польский гриб (Xerocomus badius (Fr.) Kuhner).

В третьей главе проанализирована многолетняя динамика формирования радиационной обстановки в лесных насаждениях после радиоактивных выпадений.

Мощность дозы внешнего -излучения в лесных насаждениях удовлетворительно описывается двухкомпонентной экспоненциальной зависимостью (корреляционное отношение между наблюдаемыми и спрогнозированными значениями превышает 0.99 при относительной ошибке прогноза менее 1.7%). Снижение мощности дозы в первые годы после аварии происходило с периодом полууменьшения 1.2-1.4 года при преобладании в загрязнении территории 144Ce, а по мере удаления от АЭС и увеличении вклада в загрязнение 137Cs период полууменьшения достигал 2.2 года. С середины 90-х гг., после распада короткоживущих радионуклидов, мощность дозы внешнего -излучения в воздухе снижается с периодом полууменьшения 15-18 лет независимо от зоны радиоактивного загрязнения.

На отдаленном этапе после аварийных радиоактивных выпадений влияние на изменение мощности дозы внешнего -излучения оказывают условия местопроизрастания лесных насаждений, что связано с различной интенсивностью миграции в вертикальном профиле почвы 137Cs при различных условиях увлажнения (таблица 1). Величина мощности экспозиционной дозы внешнего -излучения, нормированная на 37 кБк/м плотности загрязнения 137Cs, находится в пределах 3-5 мкР/ч и достоверно зависит от эдафических факторов (гигротопа и трофотопа) – критерий Фишера F=4-5 при уровне значимости p хвоя прошлогодняя > сучья с корой > кора ствола > древесина ствола. При этом различия между минимально и максимально накапливающими органами (древесиной ствола и ассимилирующими органами текущего года формирования) достигают 15кратной величины по 137Cs. Для 90Sr наибольшее накопление характерно в хвое прошлого год формирования и коре ствола, несколько меньше в побегах текущего года и сучьях, а минимальное – в окоренной стволовой древесине В ходе исследований варьирования накопления 137Cs элементами надземной фитомассы основных лесообразующих пород одного класса роста и развития в идентичных лесорастительных условия было установлено, что коэффициент вариации коэффициентов перехода достигает 50%.

Вариабельность накопления радионуклидов древесными растениями следует учитывать при прогнозировании радиоактивного загрязнения древесины в информационных системах поддержки принятия управленческих решении.

Изучена структура загрязненности 137Cs и 90Sr древесины и коры основных лесообразующих пород в радиальном направлении ствола и на различных высотах деревьев: от комля к вершине у древесных пород удельная активность 137Cs и 90Sr в древесине увеличивается на 40-60%.

Установлены корреляционные связи между удельной активностью радионуклидов в различных органах и тканях древесных растений, что позволяет оценить содержание радионуклидов во всех элементах фитомассы, исходя из радиоактивного загрязнения индикаторных элементов (например, коры или хвои текущего года формирования).

Проанализировано накопление 137Cs и 90Sr древесины и коры разновозрастных сосновых насаждений. Не выявлено достоверных различий по накоплению 137Cs между 20, 40, 60 и 100 летними насаждениями, для которых коэффициент перехода радионуклида находиться в диапазоне 1-210-3 м2/кг. По Sr установлено достоверное снижение коэффициента перехода для древесины от 20 летних (12-1610-3 м2/кг) к 60 и 100 летним насаждениям (4-810-3 м2/кг.).

В шестой главе проанализированы многолетняя динамика перехода радионуклидов в некоторые виды пищевой продукции леса и влияние эдафических факторов на накопление 137Cs и 90Sr на отдаленном этапе после радиоактивных выпадений.

Показано, что лесные шляпочные грибы продолжают оставаться наиболее сильными накопителями 137Cs. Многолетняя динамика коэффициентов перехода 137Cs для лесных грибов достоверно описывается сложной аддитивно-мультипликативной зависимостью (рисунок 6). При общем тренде снижения коэффициента перехода наблюдаются периодическое увеличение исследуемого параметра.

м /кг Cs в плодовые тела, n* Ln (Кп) Эдафические условия произрастания насаждений являются фактором, определяющим накопление 137Сs и 90Sr черникой и земляникой. При повышении плодородия почв на каждую градацию эдафической сетки снижаются коэффициенты перехода 137Сs для ягод черники от 8.510-3 м2/кг в боровых до