Глава 1

РАДИОНУКЛИДНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ В РАЙОНЕ ТОЦКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА


Летом 1994 г. сотрудниками Отдела континентальной радиоэкологии и лаборатории почвоведения Института экологии растений и животных УрО РАН при участии Комитета по науке Администрации Оренбургской области и Оренбургского педагогического Института было проведено комплексное радиоэкологическое обследование почвенно-растительного покрова в районе Тоцкого радиоактивного следа (ТРАС). Исследования были сосредоточены на предполагаемой центральной оси следа, начинающегося в районе ядерного взрыва (северо-восточный выступ Тоцкого полигона), вблизи д. Маховка в Сорочинском районе (эпицентр взрыва) и проходящего далее в направлении н.п. Пронькино, Кинзелька, Яшкино, Султакай, Рождественка, расположенных соответственно в 4, 25, 35, 105 и 120 км от места взрыва. При отсутствии сведений о четких границах ТРАС условно были выбраны контрольные точки. Ими служили территории в районе н.п. Павлово-Антоновка (Сорочинский район), Нижнекристалка (Октябрьский район) и Дмитриевка (Александровский район). Контрольная точка у н.п. Дмитриевка удалена от эпицентра на восток на 130 км. В пределах выбранных участков закладывали почвенные разрезы, из которых отбирали образцы с привязкой к границам генетических горизонтов и учетом площади. Территория ТРАСа захватывает подзону обыкновенных черноземов шириной 60-80 км в пределах северо-западной и центральной частей Оренбургской области. Наряду с черноземами обыкновенными в районе исследований представлены черноземы типичные и южные. Последние нередко солонцеватые. К долинам рек приурочены разные типы аллювиальных почв, характерные для степной зоны. Для того, чтобы учесть пестроту почвенного покрова и вычленить почвы в максимальной степени аккумулирующие радионуклиды в основу полевых почвенных исследований был положен ландшафтный подход, когда изучаются геохимически сопряженные ряды почв (почвенные катены).

Радиоэкологическое обследование почвенно-растительного покрова. Материалы по содержанию 137Cs на участках почвенно-растительного покрова в пределах предполагаемой центральной оси Тоцкого радиоактивного следа (ТОП 1-7) и вне ее (ТОП 8-10) представлены в таблице 4.

По типу вертикального распределения цезия обследованные почвы можно разделить на две группы: 1 - наибольшая концентрация радионуклида (25-100 Бк/кг) фиксируется в задернованном верхнем (до 10 см) слое почвы, причем в нижележащих слоях она снижается в несколько раз (до единиц Бк), а на глубине 30-40 см, как правило, находится на пределе чувствительности применяемого метода обнаружения радионуклида; 2 - концентрация радиоцезия даже в дернине и верхних слоях почвы не превышает 50 Бк/кг , а с глубиной она постепенно снижается и достигает минимальных значений в 30-40 см слое почвенного профиля. К первой группе следует отнести участки чернозема обыкновенного около д. Маховка и Пронькино (ТОП 1 и 2), целинный чернозем и аллювиальную дерновую почву в районе д.Кинзелька (ТОП 3), чернозем типичный вблизи д.Султакай (ТОП 5), а также аллювиальную луговую почву в пойме р. Неть недалеко от д. Рождественка (ТОП 6). Во вторую группу попадает распаханный чернозем в районе д.Кинзелька (ТОП 3), выщелоченный чернозем у д.Султакай (ТОП 5), чернозем обыкновенный около д. Нижнекристалка (ТОП 9), а также разновидности аллювиальных почв в остальных точках отбора, включая контрольные (ТОП 9 и 10). Соответственно изменению концентрации 137Cs по глубине почвенного профиля изменяется его содержание в расчете на единицу площади. В результате в почвах, условно отнесенных к первой группе, за исключением чернозема обыкновенного (ТОП 2) более половины (до 80 %) радиоцезия от общего его содержания в профиле сосредоточено в поверхностном 0-10 см слое, в то время как в почвах второй группы отмечено более или менее равномерное вертикальное распределение 137Cs. В ряде случаев (ТОП 6 и 8) равномерность такого распределения может нарушаться формированием четко выраженного максимума содержания радионуклида на грубине 30-40 см.

Концентрация 137Cs в растениях обследованных участков изменяется в широких пределах от 1 до 284 Бк/кг сухого веса (табл. 4). Эти колебания, вероятно, в большей степени связаны с условиями произрастания и видовыми особенностями растений, чем с воздействием Тоцкого радиоактивного следа. Несмотря на достаточно высокую концентрацию 137Cs в растениях они, обладая незначительной массой в расчете на единицу площади, не вносят существенного вклада в загрязнение почвенно-растительного покрова.

Как отмечалось выше, для изучения миграционных процессов радионуклидов в природной обстановке был использован ландшафтный подход. С этой целью заложен геохимический профиль в районе д.Кинзелька, который начинался на водоразделе, охватывая середину склона и выходил к его подножью. Анализ представленных в таблице 4 данных свидетельствует об отсутствии существенных различий в запасе и характере распределения 137Cs в почвах трансэлювиального и аккумулятивного элементов геохимического сопряжения. В перепаханном черноземе водораздельного участка ландшафта запас 137Cs оказался несколько выше, а распределение нуклида по профилю более равномерное. Учитывая недостаточный объем и разброс полученных данных, невозможно сделать определенные выводы о направленности ландшафтной миграции 137Cs. Для этого требуется проведение многолетних исследований. Не удалось также установить какой-либо зависимости между содержанием 137Cs в почвенно-растительном покрове и расстоянием от эпицентра ядерного взрыва.

Из таблицы 5 видно, что почвы обследованного района отличаются весьма низким содержанием стронция-90. Независимо от точки отбора проб концентрация 90Sr в почвенном профиле не превышает 10 Бк/кг. Основное количество (до 70 %) 90Sr в целинных черноземах содержится в слое 0-10 см. В перепаханном черноземе и аллювиальных пойменных почвах радиостронций распределяется по почвенному профилю более равномерно. В первом случае глубина миграции составляет 20 см, а во втором - 30 см.

С учетом площадного содержания радионуклидов оценили их запас в 0-30 см слое почвы и в растениях. Поскольку в выбранных нами контрольных участках суммарный запас 90Sr и 137Cs находится практически в тех же пределах, что и в других точках отбора (табл. 2,3), представляло интерес сравнить его с глобальным уровнем. Заметим, что глобальный уровень загрязнения почвенно-растительного покрова радионуклидами, поступающими из атмосферы на широте 50-600 по данным UNSCEAR (1982) оценивался величиной 2,9 и 4,6 кБк/м2 для 90Sr и 137Cs соответственно. К 1990 году эта величина снизилась за счет распада до 1,5 кБк/м2 для 90Sr и до 2,4-3,2 кБк/м2 для 137Cs (Arkrog et al. , 1992).

 Таблица 4. Содержание 137Cs в почвенно-растительном покрове в зоне Тоцкого радиоактивного следа

Точка отбора проб (? раз- резов )

Место отбора проб

Почва

Горизонт, глубина, см

Бк / кг

кБк /м2

%, от общего содерж. в профиле

1 (7)

Склон к пруду у д. Маховка. Днище временного водотока

Чернозем обыкновен-ный карбо-натный

Разнотр.

12,6 + 5,4

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

82,0 + 30,0

1,0 + 0,2

18,2

А1Ca 2-7

62,5 + 50,0

2,1 + 0,5

38,2

7-12

7,7 + 3,4

0,4 + 0,1

7,3

12-17

6,0 + 1,3

0,4 + 0,1

7,3

17-27

12,4 + 11,0

1,6 + 1,0

29,1

ABCa 27-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

5,5

 

2 (4)

Склон к пруду у д. Пронькино. Днище временного водотока.

Чернозем обыкновен-ный средне-мощный (намытый)

Разнотр.

15,5 + 13,0

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

43,3 + 17,3

0,5 + 0,1

9,4

А1 2-7

14,9 + 7,8

1,1 + 0,5

20,8

7-12

17,6 + 10,0

1,3 + 0,5

24,6

12-17

12,9 + 9,0

1,2 + 1,0

22,6

17-37

5,6 + 1,0

1,2 + 0,1

22,6

AB 37-47

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

5,3

 

3 (1)

Склон к р. Ольховке у д.Кинзелька. Водораздел, пашня.

Чернозем обыкновен-ный карбонат-ный

Кукуруза

1,0

< 0,01

< 0,1

Просо

11,0

< 0,01

< 0,1

Апахат. 0-15

18,8

3,6

48,6

15-30

13,0

2,5

33,8

А1B 30-40

9,6

1,3

17,6

40-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

7,4

 

3 (2)

Середина склона

Чернозем обыкновен-ный мало-мощный

Разнотр.

3,8 + 6,0

< 0,01

< 0,1

Ветошь

15,9

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

85,3 + 13,5

1,4 + 1,0

25,5

А 2-7

41,9 + 29,0

2,2 + 1,0

40,0

7-12

9,5 + 9,0

0,4 + 0,4

7,3

12-17

8,4 + 3,0

0,4 + 0,4

7,3

АВ 17-30

17,0 + 7,0

1,1 + 0,7

19,9

Сумма

 

5,5

 

3 (3)

Подножие склона. Надпоймен-ная терраса.

Аллювиаль-ная дерновая

Разнотр.

10,9

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

108,8 + 49,0

1,2 + 0,4

20,3

А1S 2-7

40,0 + 15,0

2,2 + 1,0

53,7

7-12

6,4 + 0,4

0,4 + 0,1

9,8

A1 12-17

6,0

0,3

7,3

17-30

н.о.

н.о.

 

30-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

4,1

 

 4 (14)

Около д. Грачевка. На берегу реки, старое русло.

Аллювиаль-ная наносная слабо солонцева-тая с погребен-ным гумусовым горизонтом

Разнотр.

23,7 + 34,2

< 0,01

< 0,1

ABCa 0-5

12,9 + 0,3

0,3 + 0,01

20,0

наносный

 

 

 

5-10

10,6 + 0,5

0,7 + 0,1

17,5

10-15

8,1 + 0,9

0,6 + 0,4

15,0

BCa 15-20

10,9 + 1,8

0,6 + 0,1

15,0

20-30

8,5 + 0,9

1,3 + 0,3

32,5

30-40

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

4,0

 

5 (20)

В 2,5 км к северу от д. Султакай. На берегу притока р. Ток. 1 надпоймен-ная терраса.

Чернозем выщелочен-ный слабо солонцева-тый

Разнотр.

58,6 + 79,0

< 0,01

< 0,1

Адер.Ca 0-5

19,2 + 13,0

0,8 + 0,6

20,0

5-10

12,0 + 9,0

0,6 + 0,4

15,0

A1 10-15

7,0 + 0,9

0,4 + 0,01

10,0

15-20

7,6 + 6,0

0,4 + 0,3

10,0

20-30

7,7 + 2,6

0,8 + 0,2

20,0

30-40

8,2 + 2,0

1,0 + 0,7

25,0

Сумма

 

4,0

 

5 (22)

Середина склона к реке.

Чернозем типичный

Разнотр.

20,4

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

75,2 + 15,0

1,3 + 1,1

31,5

А1 2-5

24,7

1,1

19,3

5-10

10,1 + 6,3

0,5 + 0,3

8,8

10-15

7,0 + 2,5

0,3 + 0,1

5,3

15-20

12,0 + 6,7

0,6 + 0,3

10,5

AB 20-30

9,0 + 1,8

0,7 + 0,5

12,3

30-40

7,4 + 2,3

0,7 + 0,2

12,3

Сумма

 

5,7

 

6 (24)

с. Рождест-венка левый берег р. Неть. Незатаплива-емая пойма.

Аллювиаль-ная луговая солонцева-тая

Разнотр.

6,8 + 1,3

< 0,01

< 0,1

Адер.Ca 0-5

39,0 + 10,1

1,7 + 0,01

31,5

5-10

26,7 + 2,8

1,4 + 0,2

25,9

A1Ca 10-15

7,4 + 4,8

0,3 + 0 ,2

5,6

15-20

5,1 + 0,9

5,1 + 0,9

5,6

ABCa 20-30

6,6 + 4,5

6,6 + 4,5

13,0

30-40

10,4 + 4,1

1,0 + 0,4

18,5

Сумма

 

5,4

 

6 (26)

Затапливае-мая пойма.

Аллювиаль-ная луговая солонцева-тая

Разнотр.

284,4

0,1

1,0

Адер.Ca 0-5

15,7

0,3

8,2

A1Ca 5-10

19,8

1,0

10,0

10-15

15,1

0,8

8,2

15-20

18,4

0,9

9,5

20-30

19,0

2,1

22,1

30-40

34,1

3,8

40,0

Сумма

 

9,5

 

 7 (12)

В 1,5-2 км к югу от д. Кирсановка. Пойма левого притока р. Самары

Аллювиаль-ная дерновая слоистая с погребен-ным гумусовым горизонтом

Разнотр.

54,2 + 81,2

0,01

0,2

Адер.Ca 0-2

20,2 + 11,0

0,2 + 0,1

3,8

BCa 2-7

20,5 + 20,0

1,2 + 1,2

22,6

7-12

7,7 + 3,7

0,6 + 0,2

11,3

12-17

5,8 + 0,1

0,5 + 0,1

9,4

Апогреб. 17-22

6,6 + 0,4

0,8 + 0,2

15,1

22-32

5,7

0,9

17,0

32-42

8,3 + 3,0

1,1 + 0,8

20,8

Сумма

 

5,3

 

8 (10)

Вблизи села Павлово-Антоновка.

Аллювиаль-ная дерновая слоистая с погребен-ным гумусовым горизонтом

Адер.Ca 0-2

25,4 + 7,4

0,4 + 0,2

4,4

A1Ca 2-7

15,4 + 5,0

0,8 + 0,8

8,8

7-12

14,0 + 8,5

1,0 + 0,5

11,0

12-17

7,7 + 0,4

0,6 + 0,1

6,8

BCa 17-30

5,5 + 2,4

1,0 + 0,7

11,0

Апогреб.Ca

30-45

 

39,0 + 8,4

 

5,3 + 4,5

 

58,0

Сумма

 

9,1

 

9 (17)

Между д. Кристалка и д.Нижнекри-сталка. Берег притока р. Ток. 1 надпойменная терраса.

Чернозем обыкновен-ный

Разнотр.

1,8

< 0,01

<0,1

Aстаропах.Ca

 

 

 

0-12

32,6

3,1

40,8

12-25

25,9

3,8

50,0

ASCa 25-35

6,4

0,7

9,2

35-45

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

7,6

 

9 (16)

Пойма реки.

Аллювиаль-ная луговая слоистая слабо солонцева-тая

Разнотр.

72,6 + 83,5

< 0,01

< 0,1

A1Ca 0-5

15,2 + 2,4

0,8 + 0,1

10,7

5-10

14,6 + 9,0

0,9 + 0,5

12,0

10-15

17,4 + 0,4

1,0 + 0,3

13,3

ABCa 15-25

18,2 + 4,1

2,4 + 1,0

32,0

25-40

17,6 + 9,0

2,4 + 1,7

32,0

Сумма

 

7,5

 

10 (19)

Вблизи д. Дмитриевка. Пойма в верховьях р.

Ток.

Аллювиаль-ная

дерновая

слоистая

Разнотр.

15,4 + 22,8

< 0,01

< 0,1

Дернина

47,5

0,8

19,5

A1Ca 0-5

18,3 + 15,0

1,2 + 0,9

29,3

5-10

13,8 + 6,1

1,0 + 0,5

24,4

10-15

9,6 + 3,7

0,7 + 0,4

17,1

BCa 15-20

5,5 + 0,1

0,4 + 0,1

9,8

20-30

н.о.

н.о.

 

30-40

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

4,1

 

 

Таблица 5. Содержание 90Sr в почвенно-растительном покрове в зоне ТРАС

Точка отбора проб (? раз- резов )

Место отбора проб

Почва

Горизонт, глубина, см

Бк / кг

кБк /м2

%, от общего содерж. в профиле

1 (7)

Склон к пруду у д. Маховка. Днище временного водотока.

Чернозем обыкновен-ный карбонат-ный

Разнотр.

48,2 + 65,0

0,01

0,7

Aдер. 0-2

6,5 + 5,2

0,1 + 0,1

6,6

AlCa 2-7

7,4 + 1,9

0,5 + 0,1

33,1

7-12

4,5 + 0,2

0,3 + 0,1

19,9

12-17

3,1 + 0,3

0,2 + 0,0

13,2

17-27

2,7 + 1,3

0,4 + 0,4

26,4

ABCa 27-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

1,5

 

2 (4)

Склон к пруду у д. Пронькино. Днище временного водотока

Чернозем обыкновен-ный средне-мощный (намытый)

Разнотр.

40,3 + 17,1

< 0,01

< 0,1

Aдер. 0-2

6,6 + 5,0

0,1 + 0,0

5,2

AlCa 2-7

2,4 + 2,5

0,2 + 0,2

15,8

7-12

3,7 + 4,7

0,3 + 0,3

36,8

12-17

2,0 + 3,3

0,3

15,8

17-37

1,9

0,5

26,4

AB 37-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

1,4

 

3 (1)

Склон к р.Ольховке у д.Кинзелька. Водораздел, пашня.

Чернозем обыкновен-ный карбонат-ный

Кукуруза

6,7

< 0,01

< 0,1

Просо

7,1

< 0,01

< 0,1

Апах. 0-15

1,0

 

28,6

15-30

1,0

 

28,6

AlB 30-40

1,2

 

28,6

40-50

1,0

 

14,2

Сумма

 

0,7

 

3 (2)

Середина склона

Чернозем обыкновен-ный маломощ-ный

Разнотр.

22,3 + 23,2

< 0,01

< 0,1

Ветошь

74,5

0,02

2,4

Aдер. 0-2

4,3 + 0,4

0,1 + 0,0

12,2

A 2-7

4,1 + 1,8

0,3 + 0,1

36,6

7-12

2,6 + 2,2

0,2 + 0,1

24,4

12-17

1,8 + 0,4

0,1 + 0,0

12,2

AB 17-30

1,0 + 0,0

0,1 + 0,0

12,2

Сумма

 

0,8

 

3 (3)

Подножие склона. Надпоймен-ная терраса

Аллювиаль-ная дерновая

Разнотр.

22,2

< 0,01

< 0,1

Адер. 0-2

8,0 + 8,0

0,2 + 0,3

22,2

AlS 2-7

6,4 + 0,8

0,4 + 0,1

44,5

7-12

4,1 + 0,4

0,2 + 0,0

22,2

Al 12-17

2,0 + 0,4

0,1 + 0,0

11,1

17-30

н.о.

н.о.

 

30-50

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

0,9

 

4 (14)

Возле д. Грачевка. На берегу реки, старое русло.

Аллювиаль-ная наносная слабо солонцева-тая с погребен-ным гумусовым горизонтом

Разнотр.

 

 

 

АBCa 0-5

1,6 + 0,2

0,1 + 0,0

10,0

наносный

 

 

 

5-10

1,8 + 0,2

0,1 + 0,0

10,0

10-15

1,0 + 1,0

0,1 + 0,1

10,0

BCa 15-20

1,0 + 1,5

0,1 + 0,1

10,0

20-30

1,1 + 0,2

0,2 + 0,0

20,0

30-40

2,7 + 2,9

0,4 + 0,5

40,0

Сумма

 

1,0

 

7 (12)

В 1,5-2 км к югу от д. Кирсановки. Пойма левого притока р. Самара.

Аллювиаль-ная дерновая слоистая с погребен-ным гумусовым горизонтом

Разнотр.

6,4

< 0,01

< 0,1

Aдер.Ca 0-2

1,0 + 0,0

0,1 + 0,0

12,5

Bca 2-7

1,2 + 0,4

0,1 + 0,0

12,5

7-12

1,0 + 0,0

0,1 + 0,0

12,5

12-17

2,2 + 2,1

0,2 + 0,2

25,0

Aпогр. 17-22

1,0 + 0,0

0,1 + 0,0

12,5

22-32

1,0 + 0,0

0,2 + 0,1

25,0

32-42

н.о.

н.о.

 

Сумма

 

0,8

 

8 (10)

Вблизи с. Павлово-Антоновка. Пойма левого притока р. Самара.

Аллювиаль-ная дерновая соистая с погребенным гумусовым горизонтом

Aдер.Ca 0-2

2,4 + 0,6

0,04

4,2

AlCa 2-7

2,1 + 0,3

0,1 + 0,0

10,6

7-12

2,0 + 1.3

0,2 + 0,1

22,3

12-17

2.2 + 0,4

0,2 + 0,1

21,3

Bca 17-30

1,0 + 0,0

0,2 + 0,1

21,3

Aпогр.Ca

30-45

 

1,0 + 1,3

 

0,2 + 0,3

 

21,3

Сумма

 

0,9

 

9 (16)

Между д. Кристалка и Нижнекрис-талка. Берег притока р. Ток. Пойма реки.

Аллювиаль-ная слоистая слабо солонцева-тая

Разнотр.

-

 

 

AlCa 0-5

1,0 + 0,0

0,1 + 0,0

14,3

5-10

2,0 + 1,3

0,2 + 0,1

28,5

10-15

1,0 + 0,1

0,1 + 0,0

14,3

ABCa 15-25

1,6 + 1,0

0,1 + 0,0

14,3

25-40

2,2 + 1,0

0,1 + 0,0

14,3

Сумма

 

0,7

 

Плотность загрязнения 137Cs участков почвенно-растительного покрова вблизи всех охваченных обследованием населенных пунктов в 1,4 - 3,2 раза превышает глобальный уровень. Вклад в такое загрязнение почвенно-растительного покрова могли внести, наряду с Тоцким ядерным взрывом, ядерно-энергетические объекты и промышленные предприятия сопряженных территорий Урала, Поволжья и Казахстана, а также Чернобыльская авария.

В некоторых из отобранных образцов почв в зоне воздействия Тоцкого радиоактивного следа определяли содержание тяжелых естественных радионуклидов - 232Th и 238U. Установлено, что концентрация 232Th в почвах изменяется от 2,5.10-4 % до 6,2.10-4 % , а 238U - от 1,0.10-4 % до 2,4.10-4 % и не отличается от средних уровней содержания этих элементов в почвах (Титаева, Таскаев, 1983).

При ?-спектрометрическом анализе образцов растений из зоны Тоцкого радиоактивного следа, наряду с 137Cs, было обнаружено присутствие 7Be. Радионуклид 7Be с периодом полураспада 53 суток, наряду с 3H, 14C и 22Na является радионуклидом космогенного происхождения. Искусственный изотоп 7Be получается при облучении лития в циклотронах, а также в некоторых типах реакторов при ядерных превращениях по типу 7Li (p,n) 7Be, 6Li (d,n) 7Be. Кроме того, в результате работы промышленных предприятий, использующих ядерные технологии, вероятно может образовываться и поступать в окружающую среду техногенный 7Be. Согласно литературным данным (Heyder, 1974 цит. по Алексахин, 1982) запасы бериллия-7 в биосфере составляют 30 . 1014 Бк. Если принять биомассу суши, равной 1. 1016 кг (Ковда, 1975), то концентрация 7Be в биосфере оказывается равной 0,3 Бк/кг. В образцах растений из зоны Тоцкого радиоактивного следа нами зафиксированы значительно более высокие (100-600 Бк/кг) количества 7Be, что дает основание предполагать его техногенное происхождение. Отсутствие четко выраженного энергетического пика этого нуклида в образцах почв, на которых произрастают загрязненные растения, указывает на "свежий" характер выпадений, приуроченных, по крайней мере, к весенне-летнему вегетационному сезону. В это время развитая надземная масса растений может достаточно полно задерживать аэрозольные выпадения из атмосферы. Для сравнения важно отметить, что концентрации 137Cs в тех же растительных образцах, в зависимости от места отбора, оказались в 2-150 раз ниже, чем 7Be. Содержание последнего в растениях в пересчете на единицу площади колеблется от 0,02 до 0,26 кБк/м2, в то время как плотность загрязнения растительного покрова 137Cs, как правило, менее 0,01 кБк/м2. В будущих радиоэкологических исследованиях территории важно учитывать факт обнаружения 7Be и обратить внимание на генезис, пути поступления и особенности поведения этого радионуклида в окружающей среде.

Определение содержания плутония в пробах почв, отобранных на территории Тоцкого радиоактивного следа. Особый интерес представляют данные, характеризующие содержание плутония (Pu) в пробах почв, отобранных в ходе проведенного в 1994 г. почвенно-радиоэкологического обследования участков ТРАС. Полученные значения концентрации Pu в почвенных образцах и содержание его в пересчете на единицу площади для 15 точек наблюдений приведены в таблице 6. Из представленных данных видно, что концентрация изотопов Pu в поверхностном, дерновом слое почв варьирует в пределах 4,1-82,6 Бк/кг, а соответствующие значения плотности загрязнения этого слоя изменяются от 42 до 5284 Бк/м2.

Для сравнения отметим, что концентрация этого элемента в поверхностном 0-2 см слое почв 16 населенных пунктов Брянской обл., оказавшейся под воздействием аварии на ЧАЭС, варьировала в пределах 0,8-7,8 Бк/кг, а плотность поверхностного загрязнения колебалась от 23 до 230 Бк/м2  (Швыдко и др.,1995). Сопоставление этих величин показывает, что уровни содержания Pu в поверхностном слое почв Оренбургской области в 2-20 раз превышают таковые в "неблагополучной" Брянской области. По имеющимся литературным данным содержание Pu глобальных выпадений составляет 44 Бк/м 2, а пятикратное значение этой величины (220 Бк/м2 ) позволяет утверждать наличие других источников поступления (Орлов и др., 1994). Принимая во внимание эту величину, можно в пределах обследованной территории выделить участки с поверхностным загрязнением превышающим 5-кратный уровень глобальных выпадений. Такими участками являются пойменные почвы р. Самары в окрестностях д. Кирсановка, аллювиальные почвы в районе д. Грачевка, почвы участка, отнесенного к контрольному, в районе д. Павлово-Антоновка. Мозаичность поверхностного загрязнения почв отчасти обусловлена миграцией Pu и заглублением его со временем , которое в значительной степени определяется физико-химическими особенностями почвенных разностей. Анализ распределения Pu по глубине почв выявляет в ряде случаев довольно высокие концентрации на глубине 2-7 и даже 7-12 см. Это обстоятельство , а также различия в удельном весе почвенных горизонтов приводят к тому, что максимум содержания Pu в почвенном профиле также смещается с поверхности в глубже лежащие слои. В результате содержание его в поверхностном дерновом слое составляет 1,5-28 % от найденного запаса в обследованной части почвенного профиля, а на глубине 2-12 см оно достигает 72-98,5%. Исключение составляют сформировавшиеся в прирусловых участках и поймах рек почвы, в которых максимум содержания плутония приурочен к поверхностному слою (разрезы 9, 13, 26,). Учитывая довольно высокое содержание Pu на глубине 10-12 см, следует при дальнейшем исследовании увеличивать глубину отбора образцов.

В соответствии с вариабельностью содержания Pu в почвенных слоях отмечается и заметная неоднородность суммарного его запаса в обследуемой почвенной толще (табл. 7). Как видно из приведенных данных, он составляет 0,31-5,50 кБк/м2  и характеризуется отсутствием выраженного градиента от эпицентра взрыва к периферии.

Таблица 6. Содержание Pu в почвенно-растительном покрове в зоне ТРАС

Точка отбора проб (? разр.)

Место отбора

Почва

Гоpизонт, глубина, см

Бк/кг

Бк/м2

% от общего содер-жания

1 (7)

Склон к пруду у д. Маховка

Чернозем обыкновен-ный карбонат-ный

А  дер.  0-2

5,3 +*2,2

90

16,8

А1Са  2-7

11,4 + 3,6

384

71,6

7-12

1,2 + 0,1

62

11,6

1 (8)

Днище временного водотока.

 

А дер. 0-2

5,9 +  0,1

54

16,0

АCa 2-7

3,5 + 0,1

201

59,6

7-12

1,6 + 0,1

82

24,4

2 (6)

Склон к пруду у д. Пронькино

Чернозем обыкновен-ный среднемощ-ный

А дер. 0-2

7,6 + 2,1

77

4,8

A1 2-7

10,1 +  2,5

789

49,2

7-12

8,0 + 2,0

738

46,0

2 (4')

Днище временного водотока

(намытый)

дер. 0-2

8,1 + 1,7

107

11,7

А1 2-7

6,3 + 0,5

448

49,3

7-12

5,2 + 1,5

353

39,0

3 (1)

Склон к р. Ольховке у д.Кинзелька

Чернозем обыкновен-ный маломощ-ный

дер. 0-2

4,1 + 1,0

42

4,9

А1 2-7

9,2 + 2,9

442

51,9

7 -12 

8,0 + 2,4

370

43,2

3 (3)

Середина склона

 

дер. 0-2

5,0 + 0,9

110

28,3

А1 2-7

3,6 + 0,1

226

58,2

7-12

1,1 + 0,5

52

13,5

3(4, 5)

Подножие склона к р. Ольховке у д.Кинзелька

Аллюви-альная дерновая

дер. 0-2

5,3 + 0,8

6

2,1

А1 2-7

0,8 + 0,1

41

14,2

7-12

4,5 + 1,0

240

83,7

7 (11)

Пойма левого притока р.Самары, д. Кирсановка

Аллюви-альная дерновая, слоистая

дер. 0-2

37,2 + 1,4

424

26,5

B 2-7

4,0  + 0,2

221

13,8

7-12

12,6 + 1,3

955

59,7

4 (13)

д. Грачевка старое русло реки

Аллюви-альная с погр. гумусовым горизонтом

АB 0-5

82,6 + 30,0

5284

96,3

5-10

 

3,7  + 0,5

 

216

 

4,0

 

5 (21)

д. Султакай Надпоймен-ная терраса

Чернозем выщело-ченный

А дер. 0-5

4,5 + 2,0

194

50,0

5-10 

4,2  + 0,2

194

50,0 

5 (21)

д. Султакай Надпоймен-ная терраса

Чернозем выщело-ченный

А дер.  0-5

4,5 + 2,0

194

50,0

5-10 

4,2 + 0,2 

194 

50,0 

5 (23)

д. Султакай. Бок и днище врем. водот.

Чернозем типичный

А дер.  0-5

4,1

121

20,2

5-10 

3,6  + 0,4

479

79,8 

6 (25)

с.Рождест-венка. Незата-пливаемая пойма р. Неть

Аллюви-альная луговая

А дер  0-5

0,3  + 0,1

11

40,7

5-10

 

 

0,3  + 0,1 

 

 

16 

 

 

59,3 

 

 

6 (26)

с.Рождест-венка. Затапливае-мая пойма р.Неть

Аллюви-альная луговая

А дер  0-5

4,2  + 0,8

208

67,7

А1 5-10  

 

2,0  + 0,6

 

99

 

32,3 

Контрольные участки

8 (9)

д.Павлово-Антоновка, пойма притока р. Самары

Аллюви-альная слоистая с погр.гум. горизонтом

А дер.  0-2

21,4 + 2,0

369

51,7

А 2-7

5,2  + 1,7

133

18,6

7-12

2,6  + 1,2

211

29,7

9 (15)

Прирусловая пойма р.Ток, между д. Кристалкой и Нижнекри-сталкой

Чернозем обыкновен-ный

А дер. 0-5

4,1  + 0,6

201

8,6

5-10 

 

 

34,8 + 0,7

 

 

2143

 

 

91,4

 

 

* - здесь и далее приведена ошибка средней арифметической определения.

Таблица 7. Запас плутония в 0-12 см почвенном слое, кБк/м2

Точка отбора проб (? разреза)

Место отбора проб

Почва

кБк/м 2

1 (7)

Склон к пруду у д. Маховка

Чернозем обыкновенный

0,54

1 (8)

Днище временного водотока у д. Маховка

Чернозем обыкновенный карбонатный

0,34

2 (6)

Склон к пруду у д. Пронькино

Чернозем обыкновенный, среднемощный

1,60

2 (4')

Днище временного водотока у д. Пронькино

Чернозем обыкновенный, среднемощный

0,91

3 (1, 2)

Склон к р.Ольховка у д. Кинзелька - (cередина склона)

Чернозем обыкновенный, маломощный

0,86

3 (3)

Склон к р.Ольховка у д. Кинзелька (cередина склона)

Чернозем обыкновенный, маломощный

0,39

3 (4, 5)

Подножие склона к р. Ольховка у д. Кинзелька

Аллювиальная дерновая

0,28

7 (11)

Пойма левого притока р.Самары, д.Кирсановка

Аллювиальная дерновая, слоистая с погребенным гумусовым горизонтом

1,60

4 (13)

Окрестн. д. Грачевка. Старое русло реки

Аллювиальная, с погребенным гумусовым горизонтом

5,50

5 (2)

д.Султакай, надпойменная терраса

Чернозем выщелоченный

0,39

5 (23)

Д.Султакай, бок и днище врем. водотока

Чернозем типичный

0,60

6 (25)

д.Рождественка, незатапливаемая пойма р.Неть

Аллювиальная, луговая

6 (26)

д.Рождественка, затапливаемая пойма р.Неть

Аллювиальная, луговая

0,31

Контрольные участки

8 (9)

д. Павлово-Антоновка, пойма притока р.Самара

Аллювиальная слоистая с погр. гумусовым горизонтом

0,71

9 (15)

с.Кристалка и Нижнекристалка, прирусл. пойма р.Ток

Чернозем, обыкновенный

2,34

При этом выделяются отдельные участки, характеризующиеся наиболее высоким содержанием этого элемента. К ним относятся: окрестности д. Грачевка; участок между д. Нижнекристалкой и Кристалкой, принятый нами в качестве контрольного; территории, примыкающие к д. Пронькино и Кирсановка. В этих пунктах суммарное содержание Pu в 10-12 см почвенном слое составляет 1,60-5,50 кБк/м2 . В то же время большой массив данных, полученных для населенных пунктов, расположенных на расстоянии 3-500 км в разных направлениях от ЧАЭС выявил плотность загрязнения почв плутонием, изменяющуюся в пределах от 0,01 до 3,7 кБк/м2 (Павлоцкая и др.,1994).

Таким образом, представленный материал характеризует содержание Pu в отдельно взятых пробах почв и может рассматриваться как предварительный этап исследования радиационной обстановки на территории ТРАС, определяемой этим элементом. Полученные рекогносцировочные данные показывают, что содержание Pu в почвенно-растительном покрове обследованной территории Оренбургской области в 1,5-5 раз превышает уровень глобальных выпадений и укладывается в предел значений, отмеченных для населенных пунктов, расположенных на расстоянии 3-500 км от аварийной зоны ЧАЭС, в некоторых случаях превышая и эти величины.

Ввиду того, что плутоний как поллютант наряду с радиоактивностью обладает и опасными токсическими свойствами необходимо в дальнейшем оконтурить зону его повышенной плотности на импактной территории. Для репрезентативной характеристики и прогноза радиационной обстановки, вызванной плутонием, на выбранной территории следует в дальнейшем провести углубленные исследования, насытив реперные участки точками отбора проб и проведя их отбор на большую глубину.