Контроль радиоактивного загрязнения почв

Почва как продукт выветривания литосферы и ее взаимодействия с атмосферой имеет определенную фоно­вую радиоактивность. Искусственно повышенная радио­активность почв может быть связана с различными ви­дами использования радиоизотопов, включая их добычу и переработку, в том числе производство и использование ядерного оружия.

Загрязнение почв радиоактивными элементами проис­ходит в основном в результате их выпадений из атмосфе­ры. Наибольшая доля в радиоактивных выпадениях при­ходится на стронций-90, йод-131, цезий-137, которые обнаруживаются в тканях человека. Вред, связанный с накоплением в организме радиоактивных элементов, мо­жет быть индивидуальным (например, развитие рака) или генетическим, когда возрастает частота мутаций и появ­ляется потомство с врожденными патологиями. Опас­ность возрастает еще и потому, что радиоактивные эле­менты, подобно пестицидам, концентрируются в трофи­ческих цепях.

Радионуклиды с большим периодом полураспада на­капливаются в поверхностном слое почвы. Это позволяет определить суммарное значение радиоактивных выпаде­ний из атмосферы за продолжительный период времени.

.В результате миграции радионуклиды способны про­никать в глубь почвы. Скорость такого проникновения зависит от состояния поверхности почвы и ее влажности. Глубина проникновения в легких почвах для цезия-137 может достигать 50 см, а для стронция-90 — 90—100 см.

Однако основное количество радионуклидов сосредоточе­но в верхнем 10-сантиметровом слое почвы. Исследова­ние вертикального распределения радионуклидов по про­филю почвы позволяет:

— оценить мощность дозы гамма-излучения того или
иного радионуклида и скорость миграции радионуклидов
в почве;

— выявить промышленное загрязнение на фоне гло­
бального или «свежие» радиоактивные выпадения на фо­
не «старых»;

— определить количество радионуклидов в почве.

Одним из методов контроля радиоактивного загрязне­ния почв является метод отбора проб почв с последую­щим их гамма-спектрометрическим анализом в лабора­торных условиях. На обследуемом участке желательно также выполнить предварительную (полевую) гамма-ра­диометрическую съемку с использованием, например, до­зиметра СРП-88. Измерения рекомендуется проводить на высоте 1 м от поверхности и не ближе 2—5 м от стен строений.

Для того чтобы результаты анализа почв могли быть распространены на всю исследуемую территорию, а не характеризовали бы только место отбора пробы, послед­няя должна быть представительной. Представительность отобранной пробы может быть обеспечена в том случае, если поверхность почвы в месте пробоотбора не подвер­гается смыву во время ливней или паводковыми водами, а также не подвержена смещению сильными ветрами в результате эрозии. В месте отбора проб также не дол­жно быть наносов почвы. Отбор проб следует проводить на открытых горизонтальных участках с ненарушенной структурой.

В зависимости от уровня загрязнения выделяют два случая отбора проб почвы:

— при невысокой дозе гамма-излучения;

— если мощность дозы на поверхности почвы обус­
ловлена выпавшими загрязнениями.

В первом случае используют специальные пробоот­борники цилиндрической формы диаметром 26 см. Для исследования вертикального распределения загрязне­ния отобранный монолит почвы делят на слои. Тол­щина первых четырех слоев должна составлять 0,5 см, следующих четырех — 1 см и последних двух слоев — 2 см.

Поскольку радионуклиды могут проникать в почву и на глубину более 10 см, для исследования их вертикаль­ного распределения используют другой пробоотборник, позволяющий отбирать пробы на глубине 40—50 см и на пахотных участках. Площадь такого пробоотборника со­ставляет 100 см², а высота — 70 см. Уменьшенный диа­метр этого пробоотборника объясняется тем, что для па­хотных почв и глубин более 10 см изменение содержания радионуклидов в почве с глубиной значительно меньше, чем для поверхностного слоя почвы; это позволяет прово­дить исследование более толстых слоев, и, следовательно, отбираемые пробы могут быть меньшего объема.

Кроме того, уменьшение диаметра пробоотборника позволяет с меньшими усилиями исключить попадание почвы из верхних слоев в нижние. Забив пробоотборник в почву, его выкапывают, разбирают на две половинки, а отобранную пробу делят на слои высотой 5 см. Пробы упаковывают в полиэтиленовые мешки и заворачивают в бумагу, снабжая этикетками с подробным описанием места отбора пробы и состояния поверхности почвы.

Для отбора образцов почв при изучении миграции ра­дионуклидов в наземных экосистемах можно также закла­дывать разрезы размером 70 х 150 см и глубиной 1—2 м (в зависимости от типа почв) и отбирать пробы по гори­зонтали непрерывно по всему разрезу. Толщина отбирае­мых для радиометрических анализов слоев не должна превышать 2—5 см.

Одновременно с радиоактивными образцами почвы отбирают и пробы растительности.