ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 169
Скачиваний: 0
Содержание в созревшей фасоли радиоактивных |
изотопов на 1 г сухого |
вещества, |
||||
103 имп!мин |
[32] |
|
|
|
|
|
Органы и части |
растения |
»°Sr |
|
|
I 4 4 C e |
|
Четвертый |
лист |
|
3,5 |
12,6 |
130,0 |
3,0 |
Пятый лист |
|
|
3,2 |
10,5 |
127,7 |
1,2 |
Створки бобов главного |
стебля |
0,1 |
0,6 |
219,4 |
0,9 |
|
Зерно бобов главного стебля |
0,0 |
0,04 |
130,3 |
0,5 |
||
Створки бобов побега от третьего листа |
0,3 |
1,4 |
234,3 |
1,6 |
||
Зерно бобов побега от третьего листа |
0,0 |
0,7 |
'175,6 |
0,4 |
||
Створки бобов побега выше третьего |
0,1 |
0,5 |
243,0 |
|
||
листа |
|
|
0,0 |
0,2 |
144,5 |
— |
Зерно бобов побега выше третьего листа |
других органах и особенно в зерне радиоактивные вещества об наруживаются лишь в незначительных количествах.
В связи с тем, что вегетативный период луговых трав более продолжителен, чем сельскохозяйственных культур, время их контакта с радиоактивными веществами практически может быть от момента исчезновения снежного покрова и до поздней осени. Это приводит к более интенсивному накоплению радио изотопов в их внутренних тканях и может создавать более су щественные предпосылки для загрязнения животных. В специ альных опытах [32] установлено, что при попадании на листья продуктов ядерного деления всасывание и передвижение отдель ных радионуклидов с тканевыми соками неодинаково.
При попадании радиоактивных продуктов на листья в позд
ние сроки развития растения — в период начала |
образования |
репродуктивных органов — значительно повышается |
их накопле |
ние в хозяйственно ценной части урожая, в частности в зерне
злаковых и бобовых растений. |
|
|
|
При |
проникновении радиоизотопов |
через листья |
в отличие |
от особенностей корневого заражения |
растений условия пита |
||
ния кальцием и калием, как правило, |
не оказывают |
заметного |
|
влияния |
на интенсивность накопления 9 0 Sr и 1 3 7 Cs в зерне [33]. |
||
Однако |
в картофеле, выращенном в грунте с разным |
содержа |
нием кальция и калия, содержание радиоизотопов стронция и
цезця при их некорневом проникновении |
соответственно |
изме |
|
нялось. При высоком уровне содержания |
в почве |
кальция по |
|
ступление 9 0 Sr через листья в картофеле |
уменьшается, |
соот |
|
ветственно высокая концентрация калия |
снижает |
накопление |
|
цезия. Эта зависимость была использована |
в практике садовод |
ства для уменьшения в яблоках концентрации 1 3 7 Cs, попадаю
щего на листья деревьев вместе с |
глобальными |
выпадениями. |
В этих целях в течение 7 лет почва |
сада обильно |
обогащалась |
калийными удобрениями, |
что |
привело |
к снижению |
содержа |
ния i 3 7 Cs в плодах на 15% |
[34]. |
|
|
|
Та часть радиоактивных выпадений, которая не задержи |
||||
вается надземными частями |
растений, |
оседает на |
почву и в |
значительной степени остается в поверхностной корневой дер нине, особенно развитой у многолетних травянистых растений и около базальных частей стеблей. Находящиеся в этом свое
образном резервуаре радиоизотопы более доступны |
растениям |
||
для усвоения их |
через корневую |
систему, чем те, |
которые |
непосредственно |
сорбировались |
на минеральных |
частицах |
грунта. |
|
|
|
Накоплению радиоактивных веществ в дернине в средней полосе и в северных районах способствует также и то, что вы падающие в зимний период радиоактивные осадки концентри руются в снежном покрове и весной во время снеготаяния по ступают в почву и загрязняют корневую систему многолетних трав.
В процессе последующего корневого усвоения |
радиоактив |
||||||
ных веществ из дернины и почвы |
они |
могут подвергаться раз |
|||||
бавлению |
неизотопными |
носителями |
(радиоактивный |
строн |
|||
ций— кальцием, радиоактивный |
цезий — калием), |
что |
приво |
||||
дит к выраженному эффекту дискриминации. При |
листовом |
||||||
усвоении |
радиоизотопов |
влияние |
дискриминационных |
факторов |
практически отсутствует. В корневой дернине на лугах может аккумулироваться от 8 до 49% всей радиоактивности, содер жащейся в толще почвы и корневой дернине [35].
Помимо дернины источником радиоактивных веществ для растений могут быть также почвенный раствор и твердая фаза почвы. Однако поступление в растения продуктов деления из почвы происходит значительно слабее, чем из почвенного ра створа.
В условиях радиоактивного загрязнения биосферы, сопро вождающегося выпадениями радиоактивных веществ из атмо сферы в сравнительно больших количествах, продукты деления проникают в почвенный раствор в период снеготаяния. Обна ружено, что весенний снег имеет наибольшую удельную актив ность, поэтому обусловливает более высокое загрязнение расте ний. Проникая из почвы в растение, радиоактивные вещества в зависимости от их химических особенностей попадают в надзем ные органы или задерживаются в корневой системе. Нуклиды, проникающие в надземные органы растения, в основном кон центрируются в соломе (в листьях и в стеблях, меньше — в мя кине, колосьях без зерен, метелке без зерна и т. д.), и относительно небольшое количество их накапливается в зер не [32].
Стронций в отличие от других продуктов деления в первый период времени концентрируется в корневой системе, а затем в зерне. В созревших пшенице, горохе и овсе только около 8%
9 0 Sr задерживается в корнях, |
а остальное |
его количество (око |
||
ло 90%) |
накапливается |
в наземных частях |
растения [36]. |
|
Таким |
образом, по |
мере |
развития растения в его надзем |
ной части происходит последовательное увеличение содержания радиоактивных веществ; при этом оказалось, что радиоизотопы стронция и цезия поступают в зерно в значительно больших ко личествах, чем 1 4 4 Се, 1 0 6 Ru, 9 5 Zr, 9 5 Nb и 9 1 Y, которые в основ ном откладываются в корнях.
Механизм перераспределения радиоизотопов в органах ра стений в различные периоды их развития объясняется тем, что при первичном соприкосновении растения с изотопами в почве накопление его в корневой системе происходит за счет двух одновременно протекающих процессов: минерального обмена и адсорбции. Известно, что поглощение минеральных солей зави сит от функционального состояния растения и от ряда физиче ских факторов, прежде всего от скорости диффузии и обмена ионов. Этому процессу в значительной мере способствует ад сорбция, в результате которой радиоизотопы аккумулируются на покровных тканях корней [37]. Большая часть радиоактив ного стронция проникает в корни из почвы в ходе ионного об мена вместе с питательными веществами и в том числе с каль цием. Значительно меньшая часть его связывается на поверх ности корневой системы (адсорбция). Цезий поступает в расте ния также в основном в результате обмена ионов с почвенным раствором и сопровождается обменным калием. Однако в от личие от стронция в растение проникает лишь небольшая доля цезия, находящегося в почве. Тем не менее количественное рас пределение цезия между надземной частью и корневой системой имеет тот же характер, что и у стронция.
По-иному распределяются между наземной частью растений и корнями радиоизотопы таких элементов, как церий, цирконий, иттрий, теллур, плутоний и др. Соединения, в которых нахо
дятся |
в почве эти |
радиоизотопы, плохо диссоциируют, в силу |
чего |
резорбция их |
затруднена и они в небольших количествах |
накапливаются преимущественно в корневой системе.
Несколько особо ведет себя 1 0 6 Ru, отличающийся способно стью мигрировать в почве на большие расстояния, чем другие радионуклиды.
Исследования растений, выросших |
в районе |
захоронения |
радиоактивных отходов Ок-Риджской |
лаборатории, |
показали, |
что в ряде случаев этот изотоп может |
усваиваться |
растениями |
в сравнительно больших количествах. Из рис. 37 видно, что особенно высокие уровни 1 0 6 Ru были определены в травянистой растительности, но и деревья, удаленные от очага заражения на 87 м, имели концентрацию этого радиоизотопа немногим мень ше, чем трава [38]. В лабораторных условиях было найдено, что коэффициент накопления рутения в корнях растений иногда достигает 20, в листьях— 15, в стеблях— 10.
Содержание трития в растениях в основном связано с его поступлением через корневую систему в процессе усвоения влаги.
Поступление в ткани растений 1 4 С сопряжено с поглощени ем его стабильного аналога. Поэтому уровни накопления 1 4 С как в однолетних, так и в многолетних растениях зависят от его концентрации в атмосферных осадках и в почвенных растворах. Как отмечалось раньше, интенсивные испытания ядерного ору жия, имевшие место до 1962 г., привели к тому, что общее со держание 1 4 С во всех составляющих биосферы заметно повы силось.
Рис. 37. |
Накопление , 0 6 Ru растениями |
в районе захоронения отходов |
||
Ок-Риджской лаборатории. Удельная |
активность |
твердых отходов |
в |
|
кюри/кг, |
жидких — в кюри/л [37]. |
|
|
|
Плутоний, так же как и 2 1 0 РЬ, |
листьями |
практически |
не |
усваивается, а коэффициент перехода его из почвы в растение через корневую систему не превышает 0,0001. При этом в ла бораторных опытах было установлено, что тип почв оказывает
Поглощение овсом 2 3 9 Р и и |
2 i°Pb [39] |
Изотоп |
Почва из района |
2 3 9 р и |
Ефрата |
|
Милвилла |
|
Синебара |
2 1 0 р Ь |
Ефрата |
|
Милвилла |
|
Синебара |
Т a t) л и ц а 85
Удельная |
Концентрация |
|
активность |
в |
тканях |
почвы, |
растения, |
|
мккюри/г |
нкюри/г |
|
О |
1 |
, 3 ± 0 , 1 3 |
О |
||
О |
0 , 4 ± 0 , 0 8 |
|
|
||
|
2 , 2 ± 0 , 3 7 |
|
|
0 |
, 2 ± 0 , 0 2 |
ООО |
0 |
, 2 ± 0 , 0 5 |
0 , 5 ± 0 , 0 5 |
влияние на интенсивность усвоения растениями плутония и свин ца. Материалы этих опытов приведены в табл. 85.
Усвоение всех других радиоизотопов находится в характер ной зависимости от типа почвы, на которой выращен урожай. Эта зависимость хорошо иллюстрируется коэффициентами на
копления, полученными |
при выращивании |
овса и |
гороха на |
|
почвах, загрязненных 9 0 Sr |
и 1 3 7 Cs. Под коэффициентом |
накопле |
||
ния здесь подразумевают |
отношение содержания |
радиоизотопа |
||
в сухой массе растения |
к его содержанию |
в |
единице массы |
почвы. Результаты |
этого опыта |
приведены |
в табл. |
86. |
|
||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
86 |
|
Коэффициент накопления стронция и цезия из различных почв в урожае |
|
||||||
растений [32] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
»°Sr |
|
|
|
|
|
• Почв» |
1-й год |
2-й го д |
3 - й год |
1-й год |
2 - й го д |
3-й год |
|
|
||||||
|
|
Овес |
|
|
|
|
|
Глинистый |
песок |
]5,6 |
7,6 |
5,1 |
0,20 |
0,20 |
|
Средний суглинок |
|
4,9 |
4,1 |
о , п |
0,27 |
|
|
Тяжелый |
суглинок |
3,2 |
1,8 |
1,8 |
0,04 |
о , п |
|
|
|
Горох |
|
|
|
|
|
Глинистый |
песок |
46,5 |
31,2 |
19,9 |
0,20 |
0,18 |
0,10 |
Средний суглинок |
24,2 |
22,2 |
20,2 |
0,11 |
0,06 |
0,15 |
|
Тяжелый |
суглинок |
8,8 |
7,7 |
8,7 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
Из табл. 86 видно, что наиболее интенсивно в растениях на капливается стронций (особенно на глинистых песках). С те чением времени накопление стронция несколько ослабевает, что, по-видимому, обусловлено усилением его связи с механическими фракциями почвы и частичным переходом в необменную форму. Но и на третий год накопление стронция в растениях довольно ЕЬІСОКОЄ. В то же время коэффициент накопления радиоактив ного цезия во всех случаях меньше единицы. Из таблицы также видно, что коэффициент накопления снижается на более тяже лой по механическому составу почве и соответственно повыша ется на более легкой.
Невысокие коэффициенты накопления в надземной части растений найдены и для других радиоизотопов. Установлено, что
в зависимости от типа почв эти коэффициенты варьируют |
для |
|
I S 7 Cs в пределах 0,01—0,48%, для 1 4 4 Се 0,01—0,16%, |
для |
Ru |
0,01—0,06%, Для 9 0 Y 0,01—0,03%. При этом оказалось, |
что осо- |