ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Sr В ПРОФИЛЕ ЛЕСНЫХ ПОЧВ

Радиостронций по своей экологической значимости не уступает радиоцезию, поскольку является долгоживущим радионуклидом и химическим аналогом кальция - одного из важнейших биогенных элементов.
В пределах Европейской части СНГ величина соотношения 137Cs / 90Sr варьирует от 1,7-2,2 в почвах 30-километровой зоны ЧАЭС до 42 на более удаленных территориях РФ, что обусловлено исходными различиями физико-химических характеристик радиоактивных выпадений [96]. Вертикальное распределение 90Sr в профиле песчаных лесных

почв по форме сходно с таковым 137Cs. Для 90Sr также характерен выраженный максимум содержания в верхней органогенной части профиля с последующим резким падением в минеральной части. Следовательно, внутрипрофильное перераспределение этих радионуклидов определяется одними и теми же ведущими процессами, а именно: диффузией, конвективным переносом и биогенной миграцией. Вместе с тем распределение 90Sr имеет и свои отличительные особенности. По сравнению с 137Cs количество ^Sr, мигрировавшее из подстилки в минеральную толщу, характеризуется более высокими значениями. В подподсги- лочных горизонтах аккумуляция ^Sr выражена несколько слабее, чем это наблюдается для 137Cs, и кривая распределения 90Sr в целом имеет относительно более плавный, растянутый характер. Эти особенности свидетельствуют о большей значимости в вертикальной миграции 90Sr процессов конвективного переноса, так называемой ’'быстрой'1 компоненты [125, 212, 223], что обусловлено химической природой данного радионуклида. В отличие от 137Cs, основная часть 90Sr в системе "твердая-жидкая часть почв "находится в обменной форме [129, 156], т.е. в миграционно-подвижном состоянии [130]. Вследствие этого 90Sr, мигрируя с током влаги, более равномерно распределяется по почвенному профилю и проникает на большую глубину по сравнению с ,37Cs. Последнее подтверждается данными прямых лизиметрических исследований. Количество 90Sr, мигрирующее в составе инфильтрационного стока, примерно на порядок выше, чем l37Cs, причем с глубиной эта разница значительно возрастает, поскольку в минеральных слоях происходит интенсивное необменное закрепление 137Cs.
Неоднородность физико-химических радиоактивных форм выпадений по территории загрязнения [130] сказалась не только на величинах соотношения 137Cs / 90Sr, но и на особенностях распределения 90Sr в профиле почв (рис. 63). По мере приближения к источнику выброса доля 90Sr, аккумулированного в подстилке, возрастает, т.е. его миграционная подвижность в почвах снижается, достигая минимальных величин на участках, непосредственно примыкающих к ЧАЭС. Косвенно это подтверждается экспериментами, в которых установлено, что степень экстракции 90Sr из почвы повышается с увеличением расстояния от поврежденного реактора [75].
В ряду лесных почв наиболее значимые различия в профильном распределении 90Sr наблюдаются в черноземах лесостепи (Тульская обл., РФ) (см. рис. 63). Здесь оно утратило признаки, характерные для своего первичного распределения, и повторяет распределение макроэлементов и гумуса. Как и для 137Cs, такой характер вертикального распределения обусловлен биогенной миграцией.
При одной физико-химической форме выпадений несколько более повышенная миграция 90Sr отмечается в хвойных ценозах. Причины указанных отличий кроются в особенностях состава органического вещества почв лиственных и хвойных БГЦ. Гумусовые соединения дерново-подзолистых почв хвойных лесов, как правило, обеднены высокомолекулярными гуминовыми кислотами и характеризуются гумусом фуль- ватного типа [166]. Известно также, что ^Sr предпочтительнее связы-

Рис 63. Распределение 137Cs (/) и ^Sr (2) в профиле лесных почв


вается с фульвокислотами, что усиливает его миграционную подвижность.

Кроме того, повышенная гидролитическая кислотность этих почв снижает сорбцию ^Sr их твердой частью [171]. Возможно, что на миграции радиостронция здесь сказывается и влияние низкомолекулярных кислот и соединений, образующихся при разложении хвойного опада и подстилки [264,265].
Как и в случае с 137Cs, существенное влияние на вертикальное перераспределение 90Sr оказывает гидрологический режим почв (рис. 64). В почвах гидроморфного ряда, особенно лугово-болотных, количество ^Sr, переместившееся из подстилки в нижележащие слои, примерно в 1,5 раза выше, чем в почвах автоморфного ряда. Это определяется высокой насыщенностью влагой этих почв и, соответственно, усилением процессов диффузионного и конвективного переноса в условиях гидроморфизма. С другой стороны, повышенной интенсивностью миграции ^Sr характеризуются почвы залежи на автоморфных ландшафтах (см. рис. 64), что в данном случае, видимо, связано с достаточно высоким содержанием Са в окультуренных почвах бывших агроценозов. Как известно, Са снижает закрепление ^Sr почвой, тем самым способствуя усилению его миграционной подвижности [34,191].
В общем плане, рассматривая особенности вертикального пере-




распределения 137 Cs и 90Sr в лесных почвах, следует отметить следующее. Особенность почв региона состоит в их обедненности глинистыми минералами, что обусловливает относительно высокую подвижность 137 Cs. Органогенные горизонты О и ОА1 способны к фиксации стронция в значительно большей степени, чем цезия [315, 316]. Следовательно, оба этих фактора оказывают позитивное влияние на относительную подвижность 137Cs и негативное - ^Sr. Однако можно предположить, что после перемещения основной массы радионуклидов в нижележащие горизонты возможно значительное ускорение миграции ^Sr по профилю и его более значимое поступление в грунтовые воды.
Таким образом, распределение радиоцезия и радиостронция в профиле лесных почв имеет сходный характер и определяется в основном процессами диффузии и биогенного переноса. В то же время на миграцию ^Sr (по сравнению с 137 Cs) значимое влияние оказывает и конвективный перенос. Интенсивность перераспределения 90Sr в почвенном блоке зависит от физико-химических форм радиоактивных выпадений (т.е. расстояния от источника выброса), почвенно-экологических условий и типа БГЦ. По мере удаления от ЧАЭС интенсивность миграции ^Sr увеличивается и достигает максимальных величин в черноземных почвах, где характер распределения этого нуклида утрачивает первоначальные признаки и соответствует таковому макроэлементов и гумуса. При прочих равных условиях интенсивность миграции ^Sr увеличивается в хвойных ценозах, почвах гидроморфного ряда и залежных участков.
ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ РАДИОНУКЛИДОВ И ИХ МИГРАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ В ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ
После поступления частиц радиоактивных выпадений в почву они подвергаются физическому и химическому разрушению; радионуклиды, находящиеся в их составе, переходят в почвенный раствор, вступают в сложное динамическое взаимодействие с ППК, почвенной биотой, органическим веществом и т.п. Результатом этого взаимодействия является образование радионуклид-органических соединений, поступление части радионуклидов в почвенный раствор, фиксация их в кристаллических решетках глинистых минералов, поглощение ППК. Очевидно, что формы нахождения радионуклидов в значительной степени определяют их поведение в почвенном профиле и в системе "почва-растение". 

Еще по теме ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Sr В ПРОФИЛЕ ЛЕСНЫХ ПОЧВ:

1. ОСОБЕННОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИТАКСОНОМИЧЕСКОГО СОСТАВА САПРОТРОФНОГО КОМПЛЕКСАБАКТЕРИЙ В БОЛОТНО-ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ
2. ЗОНА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ И СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
3. Глава 1. ГЕНЕЗИС И РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПОЧВ
4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВПО ПОЧВЕННОМУ ПРОФИЛЮИ ИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
5. Генетические признаки почв Антропогенно-естественные признаки почв
6. Горизонтальная структура - типы распределения и размещения особей
7. Общие принципы распределения токсикантов в организме. 
8. Распределение активности во времени суток
9. Распределение и депонирование токсикантов в организме
10. ЛАНДШАФТНО-БИОТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМАРОВ
11. Распределение жизни в биосфере. 
12. Стадиальное распределение
13. ПРОТОТИПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ АРХИТЕКТОНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ В ОКЕАНСКОЙ ПЕЛАГИАЛИ
14. Закономерности распределения гетеротрофных сообществ
15. Распределение корма
16. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В РАЗЛИЧНЫХ КОМПОНЕНТАХ ЭКОСИСТЕМ СУШИ
17. Конструкция лесных полос
18. Влияние морских течений на распределение температу р в водных массах.