’’МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ”

’’Меченые атомы” и стабильные изотопы широко используются физиологами и агрохимиками для исследования механизма питания растений и передвижения веществ в растительных и животных организмах. С помощью метода ’’меченых атомов” был установлен целый ряд новых и важных фактов в области химии и агрохимии почв, физиологии растений и животных. В частности, было показано, что минеральные питательные вещества поступают в корневую систему растений из почвы очень быстро и без участия промежуточных организмов (грибов, бактерий). Определена скорость передвижения минеральных веществ в сосудах и тканях растительных организмов, а также скорость тока крови у животных и человека. С помощью изотопа 18 О А.П.Виноградову (1947) удалось доказать, что кислород, поступающий в атмосферу при фотосинтезе растений, отдает не только углекислота, но и вода. Многие типы тканей животных, в прошлом считавшиеся инертными и мало затронутыми обменом (скелет, жировые ткани), в действительности энергично участвуют в обмене веществ.

Используя радиоактивные изотопы, Н.В.Тимофеев-Ресовский, А.А.Тит- лянова (1966) исследовали в лабораторных условиях поведение 20 микроэлементов в почвах и почвенных водах. Было установлено, что радиоактивные микроэлементы по своему биогеохимическому поведению подразделяются на четыре основные группы (табл. 69).

Эти выводы авторы считают приложимыми и к стабильным элементам- аналогам, так как геохимическая судьба радиоизотопов в конечном счете определяется теми же закономерностями, что и стабильных. Чем выше pH почв и чем выше их гумусность и поглотительная способность, тем, естественно, больше сорбируются радиоактивные изотопы и больше накапливаются в верхнем горизонте почв.

Таблица 69. Биогеохимические группы микроэлементов (Тимофеев-Ресовский,

Титляноои, 1966)

Таблица 70. Обзор главных источников радиоактивных изотопов, поступаю- щих в почвы

будут способствовать десорбции радионуклидов, поступлению их в растворы и миграции в низменности и водоемы.

Метод ’’меченых атомов” будет и в дальнейшем широко использоваться при изучении явлений поглощения и обмена ионов почвой, циркуляции почвенных растворов, питании растений и бактерий, превращении органического вещества и тд.

Эксперты МАГАТЭ считают, что в качестве ’’меченых атомов” эффективнее, безопаснее и удобнее использовать не радиоактивные изотопы, а стабильные 2H(D), 13С, 1SN, 17О, 180 в парах с основными элементами или в смесях. Эти методы открывают колоссальные новые возможности в почвоведении и агрохимии.

Присутствие радиоактивных изотопов в высоких концентрациях в почвах - уже нередкое явление. Поэтому необходимо исследование токсических доз радионуклидов, их фонового и аномального содержания в почвах, форм миграции и методов улучшения почв, загрязненных радионуклидами (табл. 70).

Известно, что радиоактивный фосфор (32Р) оказывается вредным для растений овса при содержании 5,6 мкКи на 1 мг Р205 удобрений в водной культуре и при 10 mkIOi на 1 мг Р2О5 удобрений в почве. При более высоких концентрациях радиоактивного изотопа фосфора замечалось замедление и прекращение роста растений, нарушение их нормальной окраски и формы и со временем отмирание основного побега или гибель.

В обзоре, опубликованном Р.М. Алексахиным и В.А. Егоровым (1983), рассматривается опыт радиационного мониторинга почв и растительности. Радионуклиды ведут себя в общем подобно их нерадиоактивным аналогам. Они активно мигрируют в водных растворах и накапливаются в аккумулятивных ландшафтах (в болотных осадках и почвах, в засоленных почвах). При наличии радионуклидов в оросительной воде они интенсивно накапливаются в орошаемых почвах и биомассе. При этом дождевание в сравнении с поливом по бороздам способствует во много раз большему накоплению радионуклидов в биопродукции. Коэффициенты накопления радионуклидов в растениях зависят от типа почв, растений и от характера нуклидов. Так, в зерне колосовых 90Sr накапливался в несколько раз больше на кислых (подзолистых, серых лесных) почвах, чем на черноземах.