Вміст калію-40 в грунтах берегів водойм і лугів окремих районів Калінінградської області

Н.П. Прохоричева, Т.Н. Агапова, Л.Н. Моторина

Показана міграція природного радіонукліда калію-40 в фітоценозах, не підданих вплив людини. Встановлено залежність вмісту радіонукліда від висот розташування фітоценозу над рівнем моря і відмінності у накопиченні радіонуклідів в грунтах низинних і суходільних лугів.

Радіонуклід калій-40 присутній в природних біогеоценозах і як домішка вноситься з добривами, тому при внесенні їх у грунт може підвищитися сумарний рівень даного радіонукліда в грунті. Іонізуючі випромінювання, які виходять від радіонукліда, можуть створювати додаткові навантаження на живі організми, змінити їх обмін речовин, у зв'язку з цим моніторинг накопичення радіонуклідів у грунті є досить актуальним.

Щоб дослідження були обрані біогеоценози - це береги різних водойм, а також грунту суходільних і низинних лугів, де вносяться мінеральні добрива в як підгодівлю.

На берегах водойм і луках вибиралися характерні для фітоценозу майданчики, на них проводилися вертикальні розрізи грунтів глибиною 70 см, з горизонтів в 10 см відбирався зразок грунту розміром 10 см3. У зразку визначався механічний склад грунту: грунт подрібнюють, висушують і піддавалася гамма-спектроскопії на універсальному спектроскопічне комплексі УСК «Гамма-плюс».

відбиралися грунту берегів озера Верхнього, річок Товарній і Преголя в межі Калінінграда, каналу ім. Матросова в Славському районі і берега річки Лави в правдинських районі.

Виявлено, що калій-40 в 1998 - 2000 роках у грунтах берегів водойм був розподілений нерівномірно.

Так, грунту, відібрані з берега ріки Преголя в межі м. Калінінграда, містили калій-40 в межах 20 - 140 Бк/кг (рис. 1).

а б

Рис. 1. Вміст калію-40 в грунтах вертикальних розрізів прибережної смуги р.. Товарній (а),

Преголя (б) та о. Верхнього (в) в 1999 році

На глибині 70 см легкі суглинки накопичували рівну або меншу кількість радіонукліда, ніж важкі, тому можна говорити про прямій залежності розподілу елемента від механічного складу грунту.

Грунти підтоплювані берега річки Товарній (риса Калінінграда) містили по всьому розрізу радіонуклід в межах 120 - 150 Бк/кг.

В Славському районі в грунтах на березі каналу вміст радіонукліда склало 50 - 350 Бк/кг (1999) і 20 - 200 Бк/кг (2000) (рис. 2а).

1999 р. 2000

а

1999 р. 2000

б

Рис. 2. Вміст калію-40 в грунтах вертикальних розрізів

прибережної смуги каналу ім. Матросова Славського р-ну (а)

і берега р.. Лави правдинських р-ну (б)

В грунтах берега річки Лави правдинських району радіонуклід виявлений в кількості 400 - 550 Бк/кг. Таке підвищений вміст калію-40 пов'язано з його переходом з агроценозах, що межує з берегом річки. На глибині 70 см в 2000 році елемент містився у водоймищах у різних концентраціях, в 2001 - відбулося зниження його змісту по всій глибині дослідження.

Одне з високих змістів радіонукліда зазначено у грунтах берега озера Верхнього -- 400 - 600 Бк/кг (рис. 1в). Це водоймище, у який стікають води з великою території міста, приносячи з собою калій-40. За глибиною дослідження радіонуклід розподілено нерівномірно. Відзначається і пряма залежність вмісту калію-40 від механічного складу грунту. Грунти з накопичувальної здатності розподілилися наступним чином: супісок - легкий суглинок -- важкий суглинок.

Таким чином, можна відзначити:

-- грунту берегів замкнутих водойм накопичують радіонуклід у підвищених кількостях;

-- калій-40 в грунтах підтоплюються берегів розподілений рівномірно;

-- спостерігається пряма залежність вмісту радіонукліда від механічного складу грунту;

-- за накопичувальною здатності до радіонукліди грунту розподілилися: супісок -- легкий суглинок - важкий суглинок.

Також були досліджені на вміст калію-40 грунту суходільних і низинних лугів Поліського, Славського та правдинських районів. Вибір лук був зумовлений їх розташуванням по відношенню до рівня моря. У Поліському районі на висоті рівня моря грунту лугів Поліської моренною рівнини і ландшафту пріустьевих піщаних рівнин містили калій-40 в межах 150 - 300 Бк/кг (рис. 3а). Луга Вармійской височині (висота над рівнем моря 80 см) мали концентрацію елемента 650 -- 1000 Бк/кг (рис. 3б).

В протягом двох років кількість радіонукліда в грунтах розрізів Поліської моренною рівнини і Вармійской височини розподілялася рівномірно.

Луга Славського району, розташовані нижче рівня моря на 2 - 4 метри, мали вміст калію-40 в грунтах суходільних луки 200 - 500 Бк/кг, а в грунтах низинного луки - 150 - 700 Бк/кг. На глибині 70 см протягом року радіонуклід знаходився на одному рівні. Протягом другого року дослідження зміст калію-40 різко впало до 50 - 120 Бк/кг на обох луках, що, ймовірно, було пов'язане з зменшеною кількістю випадає опадів в 2000 році і вимиванням радіонукліда (рис. 4).

1998 р. 1999

а

1998 р. 1999 р.

б

Рис. 3. Вміст природного радіонукліда К-40 по горизонтах у вертикальному розрізі грунтів суходільних лугів Поліського району (Поліської моренною рівнини (а), району пріустьевих піщаних рівнин, Вармійской височини (б))

Грунти суходільних луки правдинських району (висота над рівнем моря 20 - 60 м) в 2000 містили калій-40 в межах 280 - 950 Бк/кг, а в 2001 - 180 - 780 Бк/кг, тобто відбулося незначне вимивання радіонукліда в 2001 році за всім горизонтів (рис. 5).

1999 2000

а

1999 2000

б

Рис. 4. Вміст калію-40 у вертикальному розрізі грунту низинного (а) і суходільних (б) лугів Славського району в 1999 - 2000 роках

2000 2001

Рис. 5. Вміст калію-40 у вертикальному розрізі грунту суходільних

луки Dactylis glomerata + Phleoides + Trifolium protense правдинських району

Таким чином, можна зробити наступні висновки:

-- чим вище над рівнем моря розташовані луки, тим більша кількість калію-40 накопичують їх грунту;

-- калій-40 в грунтах розрізів лугів, розташованих на висоті моря і нижче, розподілений рівномірно;

-- грунти низинних лугів, розташованих на одній висоті з рівнем моря, містять калію-40 більше, ніж грунту суходільних лугів.

Список літератури

Щоб підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://elib.albertina.ru