Контроль радиоактивного загрязнения почв

Радиоактивные выпадения из атмосферы, попавшие на поверх­ность почвы, задерживаются в ней. Радионуклиды с большим пе­риодом полураспада накапливаются в поверхностном слое почвы. Это позволяет определять суммарное значение выпадений за про­должительный период времени. Исследование вертикального рас­пределения радионуклидов по профилю почвы позволяет не толь­ко правильно определить содержание радиоактивных веществ в почве, но и оценить мощность дозы, вызванную гамма-излучени­ем того или иного радионуклида, определить скорость миграции радионуклидов в почве, выявить низкие уровни промышленного загрязнения на фоне глобального или «свежие» радиоактивные выпадения на фоне «старого» загрязнения, а также количество радионуклидов в почве.

Для контроля за радиоактивным загрязнением почв применя­ется метод отбора проб почв с последующим их гамма-спектро­метрическим анализом в лабораторных условиях. Кроме того, в полевых условиях может быть также использован метод непосред­ственного гамма-спектрометрического анализа гамма-излучения, испускаемого почвой, с помощью портативного гамма-спектрометра (экспресс-анализа с помощью приборов «Белла» и СРП-88).

Для того чтобы результаты измерения могли быть распростране­ны на всю исследуемую территорию, а не характеризовать только место отбора пробы, места отбора проб должны быть представи­тельными. Представительность отобранной пробы может быть обес­печена в том случае, если поверхность почвы в месте отбора не подвергается смыву во время ливней или паводковыми водами, а также не может быть смещена сильными ветрами в результате эро­зии. В месте отбора проб не должно также быть наносов почвы. Отбор проб следует проводить на открытых горизонтальных участках с ненарушенной структурой, при этом необходимо следить, чтобы на эти участки не могла попасть почва, смываемая с соседнего участка.

В результате миграции радионуклиды проникают вглубь поч­вы. Скорость такого проникновения зависит от состояния повер­хности почвы и ее влажности. Глубина проникновения на легких почвах для глобального цезия-137 может достигать 50 см, а для стронция-90 — 100 см. Однако основное количество радионукли­дов сосредоточено в верхнем 10-сантиметровом слое почвы, по­этому необходимо наиболее тщательно проводить исследование вертикального распределения загрязнения в этом верхнем слое почвы.

В зависимости от величины загрязнения отбор проб проводится или в случае отсутствия заметного вклада мощности дозы гамма-излу­чения от выпавшего загрязнения, или в случае, когда мощность дозы на поверхности почвы обусловлена выпавшим загрязнением.

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 слоев — 1 см и последующих двух слоев — 2 см.

Поскольку загрязняющие радионуклиды могут попасть в почву и на глубину более 10 см, для исследования их вертикального рас­пределения используется пробоотборник, позволяющий проводить отбор почвы на глубине 40...50 см и на пахотных участках. Пло­щадь пробоотборника 100 см2, высота 70 см. Пробоотборник имеет уменьшенный диаметр по сравнению с указанным выше. Это объяс­няется тем, что на пахотных почвах и глубинах более 10 см изме­нение содержания радионуклидов в почве с глубиной значительно меньше, чем в поверхностном слое почвы. В связи с этим можно проводить исследование более толстых слоев, а следовательно, лунки для отбора пробы могут быть меньшего диаметра. Кроме того, уменьшение диаметра пробоотборника позволяет исключить попадание почвы из верхних слоев в нижние.

После забивания пробоотборника в почву его выкапывают, раз­бирают на две половинки, а отобранную пробу делят на куски высотой 5 см. Пробы упаковывают в полиэтиленовые мешки и за­ворачивают в крафт-бумагу, снабжая этикетками с подробным опи­санием места отбора пробы и состояния поверхности почвы.

12.5 Обобщение результатов мониторинга почв.Негативные последствия антропогенного загрязнения почв про­являются на региональном и на глобальном уровнях. Поэтому в настоящее время разработка программ наблюдения за химическим загрязнением почв является наиболее актуальной задачей. Созда­ние таких программ требует прежде всего правильной оценки со­временного состояния почв, т.е. организации системы наблюде­ний и оценки состояния почв, испытывающих воздействие антропогенных загрязняющих веществ.

Содержание и характер проведения наблюдений за уровнем загрязнения почв и их картографирование в сельских и городских условиях имеют свою специфику. Задачами наблюдений являются:

- регистрация современного уровня химического зягрязнения почв, а также выявление географических закономерностей и ди­намики временных изменений загрязнения почв в зависимости от расположения и технологических параметров источника загряз­нения;

- прогноз изменения химического состава почв в ближайшем бу­дущем и оценка возможных последствий их загрязнения;

- обеспечение заинтересованных организаций информацией об уровне загрязнения почв.

С учетом перечисленных выше задач можно выделить следующие виды наблюдений:

- режимные, т. е. систематические наблюдения за уровнем содер­жания химических веществ в почвах в течение определенного про­межутка времени;

- комплексные, включающие в себя исследования процессов ми­грации загрязняющих веществ в системах атмосферный воздух — почва, почва — растение, почва — вода и почва — донные отложе­ния;

- изучение вертикальной миграции загрязняющих веществ в поч­вах по профилю;

- за уровнем загрязнения почв в определенных пунктах, наме­ченных в соответствии с запросами тех или иных организаций.

Таким образом, при наблюдениях за уровнем загрязнения поч­вы необходимо получить представление не только о степени ее химического загрязнения в настоящее время, но и о путях разви­тия происходящих процессов в будущем, и в частности в период, когда будут проводиться мероприятия, направленные на умень­шение химического загрязнения почвы, существенно изменяю­щие ее водный, тепловой, солевой, биологический и другие ре­жимы.

В то же время состояние и прогноз загрязнения почвы не может базироваться только на анализах проб. Почва — это элемент ланд­шафта, поэтому ее исследование неотделимо от изучения всех ком­понентов природного и антропогенного комплексов, всех путей накопления загрязняющих веществ в природных, сельских и го­родских условиях. Информация о загрязнении почв поступает в лаборатории в виде сопроводительных талонов, а анализы почв — в виде рабочих таблиц. По этим данным составляют справки и обзо­ры, а также дают так называемую штормовую информацию. В уста­новленные методиками Гидромета сроки данные анализа почвы наносятся на технохимические карты.