Файл: Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы.pdf

Многочисленные измерения удельной активности осадочных пород, результаты которых схематично представлены на рис. И, показывают, что из числа рассмотренных наиболее высокой удельной активностью обладают глубоководные глины и калий­

радиоактивности. Отсюда почвы, генетически связанные с продуктами разрушения гранитов или с фосфоритами, должны иметь большую удельную активность, чем почвы, развивающиеся на основе других горных пород.

Биологические процессы, сопровождающие образование почв,

Наоборот, черноземные почвы, богатые гумусом, во всех слу­ чаях отличаются более высокой удельной активностью [23—25]. Серые лесные почвы, дерново-подзолистые и другие, которые образовались на песках и содержат мало органических продук­ тов распада, характеризуются значительно меньшей удельной активностью. Кроме того, сравнительно высокой удельной актив­

в следующем порядке: торфяные, черноземные, степной зоны и черноземы лесостепи, развивающиеся на гранитах [23].

Особенно низкой удельной активностью обладают солонце­ ватые почвы и солончаки. Так, при обследовании почв Казах­ стана обнаружено, что независимо от ландшафтно-климатиче- ских зон, в которых залегали эти почвы, их удельная активность

Влияние первичных горных пород на величину концентрации радиоактивных веществ в почвах было отмечено при изучении некоторых ландшафтно-климатических зон Украины. Так, было обнаружено, что высокой удельной активностью обладают чер­ ноземы Донецкой области, подстилаемые гранитами, а наимень­ шей— черноземы Луганской области, подстилаемые мелами. Промежуточное место занимают дерново-подзолистые и серые лесные почвы, а также черноземы на лессах и лессовидных суг­ линках [28]. Это исследование отчетливо свидетельствует о нали­ чии связи между удельной активностью почв и образующих их горных пород. Присутствие рудных тел в недрах с повышенным содержанием природных радионуклидов, как правило, также оказывает соответствующее влияние на удельную активность поверхностных горизонтов. Так, исследования, проведенные в районе Кабановского медно-серно-колчеданного месторождения, позволили установить очаговое увеличение мощности гаммаизлучения в воздухе, доходящее до 150 мкріч [29]. Повышен­ ные уровни у-излучения, порой достигающие 42 мкр/ч, были за­ регистрированы на сравнительно большой площади в зоне мед- но-магнетитовых гидротермальных месторождений [30].

Иногда повышенную активность поверхностно залегающих грунтов обнаруживали в месторождениях бокситов [31].

Распределение радионуклидов в почвах. Обнаружено, 'что независимо от типа почвы большая концентрация урана наблю­ дается в слоях, граничащих с материнской породой. Поверхност­

образом в виде легко растворимых комплексных соединений. Вследствие постоянного вымывания урана из поверхностно рас­ положенных горизонтов последние теряют его более интенсивно, чем глубже залегающие, и поэтому имеют меньшую концен­ трацию.

Наиболее существенное вымывание урана происходит в под­ золистых почвах и красноземе. Очевидно, поэтому содержание урана в них заметно меньше, чем его среднее содержание в зем­ ной коре. Торий в противоположность урану имеет тенденцию к постепенному увеличению содержания в поверхностно распо­ ложенных горизонтах грунта. Это обстоятельство объясняется тем, что минералы, в составе которых торий обычно встречается в почвах, обладают крайне низкой растворимостью. Поэтому в итоге непрерывно действующих процессов выветривания в боль­

личество тория и урана, связанных с коллоидной частью почвы, пропорционально возрастает, причем содержание тория и урана в коллоидной фракции почвы четко коррелирует с ее генети­ ческими свойствами [32].

По характеру распространения в почвенном профиле радий обнаруживает ту же закономерность, что и уран. Возникнове­ ние легкорастворимых соединений способствует более сущест­ венному вымыванию радия из поверхностных горизонтов почвы. Обнаружено, что значительная масса радия почвы сопутствует гумусовой фракции, и при этом оказалось, что чем выше рН, тем больше концентрация радия [33]. Наиболее высокие уровни накопления радия были установлены для почв, образовавшихся на гранитах и на лёссах, обогащенных коллоидальными фрак­ циями [34].

Содержание калия всегда несколько больше в поверхност­ ных слоях, богатых микроорганизмами и являющихся как пита­ тельной средой для произрастающей флоры, так и средой, в ко­ торой происходит разложение отмирающих организмов. В ниж­ них горизонтах содержание калия по сравнению с верхними меньше примерно в 2—3 раза. Однако эта зависимость не всегда

почвы был всего лишь на 25% богаче калием, чем нижележа­ щие слои.

чаях его накопление наблюдается в поверхностных слоях, а в других — в глубинных [26, 36].

Уровни накопления радионуклидов в почвах Советского Союза. Общее представление о содержании тяжелых радио­ активных элементов в различных типах почв Советского Союза можно получить при рассмотрении табл. 15, составленной по данным В. И. Баранова и С. Г. Цейтлина [37]. Эти авторы опре­ делили содержание урана, тория и радия в почвах, расположен­ ных в зоне 30°25'—44°40' в. д. и 41°48/ —67°37/ с. ш. Как видно из табл. 15, суммарная удельная активность почв довольно высока.

Как правило, болотистая торфяная почва характеризуется особенно низким содержанием калия. Бели на 1 га серозема в среднем приходится 57—68 т калия, а в каштановых почвах — 60—75 г калия, то на 1 га торфяных почв его приходится в сред­ нем всего лишь 0,2 т [38].

Низкое содержание калия в торфяниках в некоторой степени объясняется тем, что этот химический элемент, обычно в осадоч­ ных породах, приурочен к глинистым частицам, которыми тор­ фяники весьма бедны.

А. П. Виноградов отмечает, что удельная активность почвы растет пропорционально содержанию в ней коллоидной фракции.

Он также считает, что концентрация в почвах радия, как и дру­ гих радиоактивных элементов, с течением времени может при известных условиях не только уменьшаться, но и увеличиваться вследствие частичной адсорбции радионуклидов на глинистых фракциях.

Нередко высокой удельной активностью отличаются почвы, залегающие вблизи газовых нефтяных месторождений; напри­

структурами Волгоградской области, в районе Казинского газо­ вого месторождения (Ставропольский край), Эмбенской нефте­ носной провинции и в других районах во всех случаях показало,

ведущими из которых являются тип горной породы, на основе которой происходит развитие почвы, и особенности миграции в ней радиоактивных элементов. При этом следует иметь в виду, что миграция радиоактивных элементов в почвах представляет собой непрерывную серию повторяющихся процессов сорбции элементов из водного раствора на частицах грунта и десорбции его из грунта в водный раствор [42].

Радиоактивные эманации почвы. Наряду с радиоактивными веществами, поступающими из почвы в растительный покров, почвы являются также основным поставщиком газообразных радиоактивных элементов — эманации, мигрирующих из поверх­ ностных горизонтов в приземные слои воздуха. Установлено,