Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Наслідки радіоактивного забруднення лісу
У забрудненому радіоактивними речовинами лісі поступово збільшується надходження радіонуклідів у рослини, у тому числі й у деревину, із грунту через корені, і це джерело стає головним у забрудненні деревини.
Поглинання і переміщення радіонуклідів, які випали в доступних формах, із грунту і підстилки в надземні частини деревних рослин суттєво неоднакові. Найбільш рухомим, що порівняно легко потрапляє у насадження некореневим шляхом, є цезій-137. Він сортується грунтами сильніше, ніж стронцій-90, і через це відносно менше переходить у дерев'янисті рослини з грунту.
Максимальні концентрації радіоактивних елементів відмічаються в листках і хвої (пагонах) дерев, а мінімальні, як правило в деревині стовбура.
Концентрація стронцію-90 в генеративних органах насаджень протягом вегетаційного періоду знижується. Наприклад, строніцію-90 у глоду найбільше було в квітках і найменше (1,5 раза) у зрілих плодах.
Радіонукліди цирконію, ніобію, рутенію, церію та інших елементів після випадання в підстилку і грунт відносно менше надходять у насадження через корені. З часом основним елементом, який нагромаджується деревами з грунту, стає стронцій-90. Внаслідок щорічного надходження стронцію-90 та інших радіонуклідів із грунту вміст радіоактивних речовин у деревині збільшується. Через 5-7 років концентрація в деревині радіонуклідів збільшується в 5-10 разів порівняно із забрудненням за перший рік.
Різні види трав'яної і деревної рослинності характеризуються неоднаковим нагромадженням стронцію-90. Так, під пологом березового лісу на вилугуваному чорноземі підмічена більше ніж 10-разова різниця вмісту стронцію-90 у різних видах рослин.
Епіфіти - рослини, які не мають власної, розміщеної в грунті кореневої системи, а прикріплюються до деревних і вищих трав'яних рослин - ліани, мохи, лишайники та інші - відіграють важливу роль у сорбції радіонуклідів, які випадають з атмосфери. В епіфітах вміст цезію-137 був вищим у 4 рази, ніж у вищих рослинах з нормальною кореневою системою.
Значне випадання радіоактивних речовин на лісонасадження призводить до радіаційного ураження лісу (табл. 21, 22, 23, 24). Ураження дерев спричиняється в основному бета-ви промінюваннями, які практично повністю поглинаються кроною, тоді як гамма-випромінювання поглинається не більш як на 15 %. Через це відношення поглинутих кроною доз і випромінювання досягає 10 і більше.
Найбільш чутливі до опромінення хвойні породи, листяні породи по-різному реагують на вплив проникаючої радіації. Променеве ураження лісових насаджень виявляється у гальмуванні росту, затримці розвитку, зниженні репродуктивної властивості насіння. При більших дозах опромінення можлива загибель насаджень, яка виявляється в зупинці росту й усиханні (табл. 21).
Можливі й такі випадки забруднення, коли значна частина радіоактивних речовин проникає під намет лісу, не затримуючись у кронах дерев (забруднення листяних лісів у зимовий період або випадання радіоактивних речовин під час сильних дощів).
За цих умов частка бета-випромінювання у поглинутій кронами дерев дозі зменшується. Затримуючись у надземній частині деревних насаджень, радіоактивні речовини стають джерелом опромінення їхніх життєво важливих органів, і за цих умов радіаційний ефект проявляється значно більше, ніж тоді, коли вони проникають через крону й одразу потрапляють на поверхню грунту.
Залежно від щільності забруднення території радіаційне ураження лісу може виявлятися в пригніченні приросту, частковому відмиранні гілок і загибелі дерев і насаджень у цілому (табл. 22, 23, 24).
Ураження виявляється найбільш інтенсивно в початковий період забруднення. З часом поглинута доза швидко зменшується внаслідок розпаду і переміщення радіоактивних речовин під полог лісу.
Через це короткий період пригніченого стану дерев (2-3 роки після разового випадання, якщо ураження не було повним) змінюється періодом їхнього відновлення. Проте процеси відновлення тривають повільно - 10 років і більше.
При високих рівнях забруднення радіаційне ураження незворот-не, відбувається повна загибель насаджень (протягом одного року).
Після аварії на Чорнобильській АЕС повністю загинули насадження ("рудий ліс") на площі 47 га, частково (6 км на північ від АЕС) - на площі 30 га.
У зоні ураження загинуло 25-40 % дорослих дерев, у 90-95 % соснових насаджень спостерігалися некрози росту і молодих пагонів, засихання значної частини крон, різке пригнічення або повна відсутність ростових процесів. Через 4 роки репродуктивна діяльність відновилась.
Радіочутливість хвойних порід у середньому в 5 разів вища, між листяних.
Насіння сосни, ялини, модрини втрачає схожість на 50 % при опроміненні дозою 2000 Р, а насіння листяних порід - при опроміненні дозою 5000 Р.
Таблиця 21. Ступінь ураження лісових насаджень при різних дозах опромінення
Доза, % ЛД-100 |
Реакція насаджень на опромінення |
10 |
Нормальний ріст |
25 |
Зниження росту на 10 % |
30 |
Зниження росту на 30 % |
35 |
Зниження росту на 35 % |
40 |
Зниження росту на 60 %, стерильність пилку |
45 |
Зниження росту на 75 %, стерильність пилку, затримка утворення генеративних органів |
50 |
Те саме, і втрата схожості насіння на 50 %, зниження росту на 80 % |
60 |
Те саме, і різке зниження росту (до 90 %), засихання частини крон, відмирання тонкомірних дерев, загибель памолоді, неповноцінність насіння |
65 |
Те саме, і загибель до ЗО % дорослих насаджень, у решти припиняється ріст панівних дерев |
70 |
Те саме, і загибель до 45 % насаджень |
75 |
Те саме, і загибель до 50 % насаджень |
80 |
Те саме, і загибель до 60 % насаджень |
85 |
Те саме, і загибель до 65 % насаджень |
90 |
Те саме, і загибель до 75 % насаджень |
95 |
Те саме, і загибель до 90 % насаджень |
100 |
Повна загибель всіх насаджень (у листяних можливе порослеве відновлення) |
При випаданні радіоактивних речовин у зимовий період у кронах хвойних насаджень буде затримуватися в середньому в 5 разів більше радіоактивних частинок, ніж у кронах листяних.
Листяні насадження більш стійкі до радіаційного ураження, їхні крони затримують менше радіоактивних речовин порівняно з хвойними, крім того, значна частина радіоактивних речовин, які затрималися на листі, при осінньому листопаді переміщуються з крон під полог лісу, що знижує дозу опромінення бруньок і в цілому зменшує ступінь променевого ураження. Тривалий період протягом року листяні породи перебувають без листя і радіоактивні частинки, які випадають з атмосфери в цей час, проникають одразу під намет лісу. У хвойних насадженнях хвоя затримує радіонукліди протягом усього року.
Таблиця 22. Характеристика радіоактивного забруднення території
Таблиця 23. Ураження хвойних і листяних лісонасаджень залежно від поглинутої дози кронами дерев
Поглинута доза, рад |
Лісонасадження | |
Хвойні |
Листяні | |
1000 |
Пригнічення підросту |
Немає видимих ознак ураження |
1 000-6 000 |
Засихання частини насаджень (відмирання тонкомірних дерев, загибель памолоді), скорочення приросту в панівних дерев, неповноцінність насіння |
Невелике скорочення приросту |
6 000-8 000 |
Повна загибель насаджень |
Скорочення приросту |
8 000-30 000 |
Те саме |
Засихання частини насаджень (відмирання тонкомірних дерев, загибель підросту), скорочення приросту панівних дерев, неповноцінність насіння. Збереження здатності відновлення порослі |
30000-50 000 |
- |
Повна загибель насаджень. Можливе відновлення порослі |
Таблиця 24. Дози, поглинуті кронами, і ступінь радіаційного ураження лісонасаджень залежно від щільності забруднення території після ядерного вибуху
Параметри |
Середня щільність забруднення радіоактивними речовинами через місяць після вибуху, Кі/км2 | ||
800 (0,3)* |
800 (3)* |
12 400 (9)* | |
Середня доза випромінювання, рад |
200 |
800 |
1200 |
Доза, поглинута кронами, рад: | |||
Гамма-випромінювання |
40-400 |
400-1 200 |
1200 |
Бета-ви промінювання |
400-4 000 |
4 000-12 000 |
12000 |
Ступінь променевого ураження: Хвойних листяних |
Часткове засихання на 1/10 площі й пригнічення росту на 1/3 площі Незначне пригнічення росту на 1/10 площі |
Повна загибель на половині площі і сильне ураження на решті Часткове засихання на половині площі |
Повна загибель на всій площі Часткове засихання на всій площі |
* У дужках - стронцій-90.
Всі ці фактори призводять до того, що хвойні насадження найбільш уражуваний і чутливий до радіаційного впливу тип лісних біоценозів.
Влітку хвойні насадження гинуть при рівнях забруднення приблизно у 5 разів менших порівняно з рівнями, які призводять до загибелі листяних насаджень, а взимку ця різниця становить 25-30 разів.
Крім ослаблення і загибелі насаджень від випромінювання, у лісі відбуваються й інші важливі зміни: уповільнення розпускання листя і прискорення листопаду. Просвітлення пологу лісу створює сприятливі умови для інтенсивного розвитку трав'яної рослинності, що погіршує умови насіннєвого відновлення насаджень. Радіаційне ураження лісонасаджень, у результаті якого утворюються сухостійні дерева, погіршує протипожежний стан забруднених лісів і створює сприятливі умови для масового розвитку шкідників лісу.
Через листки і молоді пагони найбільш активно поглинаються ізотопи цезію-134, цезію-137, йоду-125, йоду-131, церію-144 та ін. При осіданні на листя радіоактивного пилу рослинами поглинається близько 10 % його загальної радіоактивності. Від 40 до 90 % радіоактивних аерозолів, що випадають па ліс, затримується.
Опромінення дозою 40 % смертельне і призводить до стерильності пилку, при збільшенні до 75 % - половина насаджень гине.
Випадання радіоактивних речовин після ядерного вибуху влітку в зоні А засихання хвойних і пригнічення росту листяних насаджень буде приблизно на 1/10 площі (поглинута доза гамма - і бета-випромінювання від 400 до 4000 рад); у зоні Б на половині площі хвойні насадження гинуть, а на решті площі спостерігається сильне їх ураження, у листяних лісах на половині площі часткове засихання дерев (поглинута кронами доза гамма - і бета-випромінювань від 4000 до 12 000 рад); у зоні В повністю гинуть на всій площі хвойні насадження, в листяних лісах часткове засихання дерев.
У насінні, яке розвивається, променевий ефект від початку розвитку до проростків збільшується в 7-10 разів.
У лісі після радіаційного ураження відбувається зміна структури лісонасаджень - переважне відмирання хвойних порід, зменшення їх загальної стійкості до несприятливих змін зовнішнього середовища, у тому числі й до шкідників, а при високій щільності забруднення - повна загибель насаджень.
Схожі статті
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Вплив радіоактивних речовин на рослини
Радіоактивні речовини надходять у рослини двома основними шляхами: забруднення рослин радіоактивними речовинами, які осідають із атмосфери безпосередньо...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.5.5. Радіоактивне забруднення
Радіоактивне забруднення є четвертим фактором, на який припадає близько 10 % енергії ядерного вибуху. Під час ядерного вибуху утворюється велика...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Променева хвороба у людей
Постановою Кабінету Міністрів України від 23.07.91 № 106, розпорядженнями від 12.01.93 № 17-р і від 27.01.95 № 37-р до зон радіоактивного забруднення...
-
Легкий ступінь ураження тварин виникає при дозі опромінення 150-250 Р. Спостерігається пригнічений стан, блювота, відмова від кормів, почервоніння...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Променева хвороба у тварин
Легкий ступінь ураження тварин виникає при дозі опромінення 150-250 Р. Спостерігається пригнічений стан, блювота, відмова від кормів, почервоніння...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Радіаційні ураження людей і тварин
Постановою Кабінету Міністрів України від 23.07.91 № 106, розпорядженнями від 12.01.93 № 17-р і від 27.01.95 № 37-р до зон радіоактивного забруднення...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.2. Радіаційно небезпечні об'єкти
Об'єкти, на яких використовуються, виготовляються, переробляються, зберігаються або транспортуються небезпечні радіоактивні, хімічні й біологічні...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.1. Транспортні аварії (катастрофи)
Транспортом загального користування щорічно в Україні перевозиться понад 3 млрд т вантажів, у тому числі велика кількість небезпечних. 60 % вантажних...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.2.1. Стихійні явища екзогенного походження
При загрозі землетрусу, щоб зменшити втрати і створити умови для проведення рятувальних робіт, потрібно провести такі заходи: - привести в готовність...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - При загрозі землетрусу
При загрозі землетрусу, щоб зменшити втрати і створити умови для проведення рятувальних робіт, потрібно провести такі заходи: - привести в готовність...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Метеорологічні небезпечні явища
До метеорологічних небезпечних явищ, що бувають в Україні, належать: сильні зливи (Карпатські та Кримські гори), град (на всій території України); сильна...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.5.4. Проникаюча радіація
Проникаюча радіація - це потік гамма-випромінювання нейтронів, які утворюються під час ядерного вибуху внаслідок реакції й радіоактивного розпаду...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.5.3. Світлове випромінювання
Світлове випромінювання ядерного вибуху - це потік променистої енергії, який включає ультрафіолетові, інфрачервоні й видимі промені. Джерелом світлового...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.5.2. Ударна хвиля
Ударна хвиля - це ділянка сильного стиснення повітря, розігрітого до декількох мільйонів градусів, що поширюється з надзвуковою швидкістю (335 м/с) в усі...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Лісові й торфові пожежі
Лісові й торфові пожежі завдають великих збитків державі, а при поганій організації боротьби з ними може постраждати і населення, яке проживає в зоні їх...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.4. Пожежо - та вибухонебезпечні об'єкти
В Україні є понад 1500 великих вибухо - та пожежонебезпечних об'єктів, на яких знаходиться понад 13,6 млн т твердих і рідких вибухо - та...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.3. Хімічно небезпечні об'єкти
Хімічні речовини та біологічні препарати природного чи штучного походження, які виготовляють в Україні чи отримують з-за кордону для використання у...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Гідрологічні надзвичайні ситуації
При загрозі землетрусу, щоб зменшити втрати і створити умови для проведення рятувальних робіт, потрібно провести такі заходи: - привести в готовність...
-
В Україні щороку виникає від 100 до 300 надзвичайних ситуацій природного походження. Стихійні лиха - це небезпечні природні явища, процеси атмосферного,...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Ліквідація наслідків будь-яких стихійних лих
Рятувальні та невідкладні роботи при ліквідації наслідків стихійного лиха і аварії проводять рятувальні формування, а також залучене працездатне...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Після стихійного лиха
Рятувальні та невідкладні роботи при ліквідації наслідків стихійного лиха і аварії проводять рятувальні формування, а також залучене працездатне...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.5.1. Елементи ядерної фізики
2.5.1. Елементи ядерної фізики Атом є найменшою частинкою хімічного елемента. Кожний хімічний елемент складається з атомів. Атоми відрізняються один від...
-
2.5.1. Елементи ядерної фізики Атом є найменшою частинкою хімічного елемента. Кожний хімічний елемент складається з атомів. Атоми відрізняються один від...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.4.1. Гасіння пожеж
Основні способи гасіння пожежі: захльостування або закидання грунтом кромки пожежі; улаштування загороджувальних і мінералізованих каналів і смуг;...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - У випадку загрози землетрусу
У випадку загрози землетрусу необхідно зберігати спокій, попередити сусідів, надати допомогу інвалідам, дітям та людям похилого віку; уважно слухати...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.4. Пожежі
Пожежа - це стихійне поширення горіння, яке виявляється в нищівній дії вогню, що вийшов з-під контролю людини. Пожежі можуть виникнути як наслідок...
-
Виробничі аварії небезпечні раптовістю. Проте їхніх руйнівних наслідків можна уникнути або значно зменшити їх, якщо завчасно провести відповідні...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.6. Гідродинамічні аварії
Щорічно бувають аварії на об'єктах комунального господарства. Основними причинами, що призводять до аварії на будівлях і спорудах, є низька якість...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - 2.3.5. Об'єкти комунального господарства
Щорічно бувають аварії на об'єктах комунального господарства. Основними причинами, що призводять до аварії на будівлях і спорудах, є низька якість...
-
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Обвали (осипи)
Обвал - це відрив брил або мас гірських порід від схилу чи укосу гір або снігових (льодяних) мас та їх вільне падіння під дією сили тяжіння. Виникненню...
Цивільна оборона та цивільний захист - Стеблюк М. І. - Наслідки радіоактивного забруднення лісу