Файл: радиац_Чорнобиль.pdf

Екологічні наслідки

31

Найчастіше використовуваним показником забруднення є щільність
забруднення радіоактивним цезієм 

137

Cs. У Білорусі, Росії та Україні

території, які вважаються забрудненими, відповідають показнику, що
перевищує 1 Кі/км

2

. Необхідно зазначити, що рівень 1 Кі/км

2

є відносно

низьким рівнем забруднення. Наприклад, на значних територіях
Великобританії, Франції та Скандинавських країн природний рівень
радіації, викликаний впливом радону, який виділяється гранітом та
іншими гірськими породами, перебуває в межах від 1 до 5 Кі/км

2

.

Протягом 1991–1995 років відповідно до вимог чинного законодавства було визначено
територію зон радіоактивного забруднення. До цих зон було віднесено 2293 населені
пункти дванадцяти областей, які зазнали найбільшого забруднення внаслідок
Чорнобильської катастрофи. Це Вінницька, Волинська, Житомирська, Івано'
Франківська, Київська, Рівненська, Сумська, Тернопільська, Хмельницька, Черкаська,
Чернівецька, Чернігівська.

Критерії віднесення територій до таких, що зазнали радіоактивного забруднення:

Характеристика зон радіоактивного забруднення

Як характеризу!

ється

забруднення

території

України після

аварії на ЧАЕС?

Радіоактивні частинки осіли на ґрунті, овочах, фруктах, будівлях, техніці
та інших об'єктах. Поширення радіоактивних опадів великою мірою
залежало від того, чи йшов дощ, і таким чином забруднення має вигляд
окремих плям. Як наслідок, рівень радіацаї в сусідніх населених пунктах
та навіть між сусідніми ланами може суттєво різнитится.

Чому

забрудненість

сусідніх

територій може

значно

різнитися?

Екологічні наслідки

32

Перші дні після аварії на ЧАЕС характеризувались екстремально
високими рівнями забруднення повітряного середовища на прилеглій
території. Навіть у відносно віддалених від станції пунктах концентрація
радіоаерозолів у повітрі набагато перевищувала допустиму норму.

Протягом усього подальшого післяаварійного періоду концентрація

радіонуклідів у повітрі мала постійну тенденцію до зниження. Такий характер змін
зумовлювався низкою причин: природним розпадом радіонуклідів, зменшенням
кількості радіоактивних мікрочастинок у повітрі внаслідок їх осідання та закріплення
на ґрунті.

Сьогодні головним постачальником радіонуклідів до повітря є поверхня ґрунту, на якій
вони знаходяться. На вміст радіонуклідів в атмосферному повітрі та його динаміку
протягом року помітно впливають метеорологічні умови: коли йде дощ, їх кількість
зменшується, а в суху вітряну погоду – навпаки, збільшується. Суттєво підвищують
концентрацію радіонуклідів лісові пожежі.

Однак треба відзначити, що сьогодні вміст радіонуклідів у повітрі дуже незначний і
складає соті відсотка від існуючих норм. 

Чи забруднене

радіонуклідами

повітря?

Безперечно, такі фактори існують. Це ландшафти, ліси, закриті
водоймища, болота... Численні наукові дослідження, проведені після
аварії на ЧАЕС, переконливо показали, що найбільш важливою
екосистемою з точки зору впливу на радіоекологічну ситуацію є ліси. З усіх
типів природних екосистем ліси є найбільш ефективним фактором
накопичення, утримання та фіксації радіонуклідів, що потрапили до
навколишнього середовища після аварії на ЧАЕС. 

Основний потік радіонуклідів йде за межі зони відчуження водним шляхом.
Повітряний, біогенний і ґрунтовий шляхи в цілому відіграють незначну роль.

Чи існують

природні

фактори, які

перешкоджають

розповсюдже!

нню нуклідів?

Процеси, що відбуваються при радіоактивному забрудненні лісів, можна
розділити на три періоди. 

У початковий період аварії лісові насадження відіграли роль фільтра, що
затримав радіоактивний пил та аерозолі, які поширювалися в приземних

шарах атмосфери. В цей період близько 90% радіоактивних випадань на території
лісів було затримано кронами дерев, при цьому спостерігалося підвищене
накопичення радіоактивності на узліссях, яке істотно перевищувало обсяги
вертикальних випадань. Як наслідок, щільність забруднення території під лісовими
насадженнями в середньому в 1,2 рази вища, ніж на перелогах та інших не покритих
лісом об'єктах. До кінця осені основна маса радіонуклідів разом з опалим листям
перемістилася на поверхню лісової підстілки. В подальшому захисна роль лісів
проявилася у сповільненні швидкості міграційних процесів шляхом утримання
значної частини радіонуклідів у лісовій підстилці. 

У другому періоді відбувалася поступова міграція нуклідів через лісову підстилку до
ґрунту. Зараз основну частину радіонуклідів зосереджено у верхніх 10 см ґрунту. 

У третьому періоді (через 3–5 років після аварії) розпочалось інтенсивне кореневе
поглинання, що зумовило надходження радіонуклідів до компонентів надземної маси
рослин за таким рядом: деревний ярус – трав'янисто'кущовий ярус – мохи та
лишайники – гриби. Одним із провідних факторів, що визначає рівень вмісту
радіонуклідів у компонентах фітомаси, є рівень зволоження території. На
перезволожених ділянках вміст радіоцезію в надземній фітомасі в 4–7 разів вищий,
ніж на ділянках з нормальним режимом зволоження. Зараз частинка радіонуклідів в
надземній фітомасі соснових лісів у середньому складає 3–6% від загального запасу
забруднення, досягаючи на перезволожених ділянках 10–12%. Основна ж частина
радіонуклідів знаходиться у ґрунті.

У цілому в лісових екосистемах включення радіонуклідів до біологічного кругообігу
значно перевищує винос їх за межі корененасиченого шару ґрунту, тобто біологічний
кругообіг є одним із провідних факторів, що стримує надходження радіонуклідів до
надземних і підземних вод та їх поширення за межі зони відчуження.

Як відбувається

міграція нуклідів

у лісах?

Екологічні наслідки

33

З усіх типів природних екосистем ліси є найбільш ефективним фактором
накопичення, утримання та фіксації радіонуклідів, що потрапили до
навколишнього середовища після аварії на ЧАЕС. Через включення
радіонуклідів до малого біологічного кругообігу, ліси відіграють провідну
роль у процесах міграції та перерозподілу радіонуклідів у ландшафтах. За
межі лісової екосистеми, яка живе нормальним життям, виносу
радіонуклідів практично не відбувається.

Стан лісових екосистем значною мірою визначає міграцію радіонуклідів в
інших ландшафтах та винос їх за межі зони відчуження і врешті'решт,
надходження через харчові ланцюги до людини. Несприятливі природні умови та
антропогенні фактори (лісові пожежі, розвиток хвороб та шкідників, вітровали й т. ін.)
можуть призвести до суттєвого прискорення міграційних процесів.

Чому на

забруднених

територіях

особливо

важливим є

дбайливе

ставлення до

лісу?

Більшу частину всієї території зони відчуження навколо ЧАЕС вкрито
лісами. В цьому районі домінуючою породою є сосна, а найбільш
чутливими до радіоактивності є саме хвойні породи.

Найбільше радіаційне навантаження на сосну в результаті аварії на ЧАЕС
припало на період активних весняних ростових процесів, коли її
радіочутливість зростає в 1,7–3 рази порівняно з іншими періодами.
Крона у сосни досить щільна і є ефективним фільтром. З цієї причини
сосни захопили своїми кронами значну кількість радіоактивних аерозолів. Оскільки
сосна не скидає хвою протягом 2–3 років, тому очищення крон відбувалося набагато
повільніше, ніж у листяних порід, що й зумовило сильне пошкодження хвойних порід.

Результати радіаційного впливу виявились в прямій пропорційній залежності від
дозового навантаження. В усіх вражених дерев спостерігалося порушення ритміки
росту, орієнтації пагонів, морфологічних процесів. При дозах 300–400 рад удвічі
знизився приріст за діаметром стовбура у берези, ялини, сосни. Разом із цим у дерев
усіх порід почались активні відновлювальні процеси. Так, у ялини формується
гігантська хвоя довжиною до 4–4,5 см, у сосни – 12–14 см. У 1989–92 рр. загальна маса
хвої на пагонах збільшилась в порівнянні з 1986 роком в 3,0–3,5 рази. Зросла схожість
насіння. Це говорить про підвищення функцій репродукції виду. 

Яка реакція лісів

30!кілометрової

зони на

радіоактивне

забруднення ?

Десятки тисяч гектарів лісів в 30'кілометровій зоні зазнали
радіоактивного забруднення. При цьому приблизно 450 га лісового масиву
довжиною 2 км, розташованого на захід від станції, які безпосередньо
підходили до її території, постраждали найбільше. Цей сосновий ліс
прийняв на себе величезний удар радіації, в результаті чого дерева, які
знаходились на "сліді" основного викиду, загинули в перші дні після аварії,
а в цілому за рік площа цього лісового масиву стала "рудого" забарвлення і
склала 450 га. Ліс, який загинув, становив дуже велику екологічну
небезпеку, наприклад при пожежі, як джерело вторинного радіоактивного
забруднення. Передусім він ускладнював радіаційну ситуацію на дорозі, яка прилягала
до нього і була однією з основних транспортних магістралей в районі ЧАЕС.

Обговорювались різні плани дезактивації і захоронення "рудого лісу". Ще до
завершення цього обговорення у 1987 році розпочались роботи по його захороненню.
Навколо ділянки мертвого лісу був насипаний вал заввишки 2–2,5 м і довжиною
приблизно 3,5 км. Захоронення дерев, чагарників і верхнього шару ґрунту усередині
проводилось шляхом їх підрізки й укладки в ґрунтові траншеї з наступним засипанням
шаром ґрунту до 1 м. Всього було захоронено більше 4 тис. м

3

лісу. В результаті

проведених робіт потужність експозиційної дози гама'опромінення на цій території
знизилась в 4–5 разів.

Учасники

аварійних робіт

на ЧАЕС часто

згадують "рудий

ліс". 

Що про нього

відомо?

Це не так. У тих молодих сосен, про які йде мова, дійсно спостерігається
поява так званих морфозів, тобто соматичних, тканинних, але не
генетичних змін. Найбільш поширеними морфологічними змінами у
сосни в розсаднику є колір і розмір хвої з втратою орієнтації її в просторі
("м'ята" хвоя, багатобруньковість, подвійний приріст пагонів та інші). Такі
прояви зустрічаються і в звичайних умовах. Але при опроміненні
великими дозами вони зустрічаються частіше.

Чи насправді

насіння сосен,

які були

опромінені під

час вибуху на

ЧАЕС, дає

багато мутацій

Екологічні наслідки

34

Морфологічні зміни поступово з віком зникають, а якщо й успадковуються, то вкрай
рідко. В цілому частота цих змін може служити індикаційною ознакою антропогенних
(в тому числі й радіаційних) впливів. Це й спостерігається в розсаднику.

Що стосується мутацій, то це спадкові зміни, які передаються з покоління до покоління
і проявляють себе в потомстві. Для того, щоб встановити їх наявність, необхідно
досить багато часу, бо сосна плодоносить через 6–7 років. І тільки отримавши насіння
з цих дерев, а з них нові саджанці, можна впевнитись: успадковується чи ні та чи інша
ознака.

По'перше, питання це дуже складне, потребує багаторічних копітких
досліджень, і, звичайно, на нього зараз ніхто відповісти не зможе. Справа
в тому, що є мутації, які проявляються через два'три покоління. А у сосни,
наприклад, покоління – це 30–40 років. Тому, щоб відповісти впевнено,
необхідна не одна сотня років спостережень. 

По'друге. Дійсно, у 1986–1987 роках вчені спостерігали значні відхилення
у рості рослин. Наприклад, листя дуба досягали в довжину 40 сантиметрів;
довжина хвої сосни складала 18–20 сантиметрів. Навіть досвідчені

лісоводи часто помилялись, що за рослина перед ними. Зустрічались ялини, довжина
хвої яких сягала 4–5 сантиметрів і мала досить своєрідне забарвлення. Але всі ці зміни
виявились не спадковими – через 2–3 роки  їх ріст нормалізувався. Тут мова може йти
про так звані морфози – відхилення у дорослих дерев, які спадково не передаються.

Але при всьому цьому треба відзначити, що насіння від уражених лісів вивчається
вченими протягом всіх останніх років після аварії, і окремі мутанти були ними
виявлені. Однак більшість із цих мутантів нежиттєздатні і дуже швидко гинуть. Тобто
природа сама виставляє бар'єр перед тим, що відхиляється від норми. Можна чекати,
що при виниклих в результаті аварії могутніх радіаційних впливах з'явиться ще певна
кількість мутантів. Але цілком впевнено на сьогоднішній день цього стверджувати не
можна.

Чи правда, що 

в зоні

відчуження

зустрічаються

рослини і

дерева!

мутанти?

У результаті аварії на Чорнобильській АЕС рівні радіоактивного
забруднення навколишнього середовища навіть на значній відстані від
аварійного реактора набагато перевищують рівні 60'х років. Природно,
що при цьому суттєво зросла і концентрація радіоцезію в грибах, особливо
на другий рік після аварії. В 1987 році перевищення допустимого рівня
забруднення грибів досягло 20 разів. Однак вже у 1988 році концентрація
радіоактивного цезію в грибах знизилась порівняно з 1987 роком в
декілька разів і продовжувала знижуватись в наступні роки.

Одним із визначальних факторів накопичення грибами радіонуклідів є їх

видова приналежність. Різного виду гриби забруднюються по'різному, причому
різниця між окремими видами може досягати 100 крат. Нічого дивного тут нема:
грибниці різних видів формуються в різних горизонтах ґрунту. Гриби, які ростуть в
умовах підвищеної вологості, характеризуються в середньому на порядок більш
високим накопиченням нуклідів.

Сучасний перерозподіл радіонуклідів у ґрунті та біологічні особливості розташування
грибниці за глибиною дає можливість поділити гриби за накопиченням радіоцезію на
такі чотири групи:

а) слабоакумулюючі – опеньок літній та опеньок осінній;

б) середньоакумулюючі – білий гриб, підберезник (обабок) та лисички;

в) сильноакумулюючі – рядовка зелена (зеленушка), рядовка шорстка, сироїжка;

г) акумулятори радіоцезію – польський гриб, маслюк звичайний та маслюк
зернистий.

Які гриби

накопичують

найбільше

радіонуклідів, і

як цей процес

змінюється

протягом

останніх років?

Екологічні наслідки

35

Радіоактивні речовини техногенного походження, які потрапляють на
земну поверхню, включаються до фізико'хімічних, біохімічних та інших
процесів, які відбуваються у ґрунтах. Первинна взаємодія радіонуклідів в
основному визначається станом та формами їх надходження, типом
ґрунту, зволоженістю та ландшафтною характеристикою.

Радіонукліди під дією природних факторів мігрують в горизонтальному та
вертикальному напрямках. Горизонтальна міграція відбувається за рахунок вітрової
ерозії поверхні ґрунту, змиву радіоактивних речовин з рослинності атмосферними
опадами, їх стоком у низинні ділянки та потраплянням до струмків та річок.
Швидкість горизонтальної міграції залежить від швидкості вітру, кількості та
інтенсивності опадів, ландшафтних особливостей даного району, міцності їх фіксації
рослинністю і ґрунтом, а також іншими факторами. Особливо висока швидкість
горизонтальної міграції радіонуклідів спостерігається в тих випадках, коли йдуть
сильні дощі, які змивають радіоактивні речовини з поверхні рослин та в період
весняного танення снігу.

Вертикальна міграція обумовлена процесами проникнення всередину ґрунту,
переносу їх фільтраційними потоками води, виносу радіонуклідів рослинами з
корененасиченого шару ґрунту до надземних частин рослин, діяльності ґрунтових
тварин і мікроорганізмів та інших факторів. Зараз основна частина радіонуклідів
зосереджена у верхніх 10 см ґрунту.

Як відбувається

міграція

радіонуклідів у

ґрунтах ?

Незважаючи на великий фактичний матеріал щодо забруднення
підземних вод пестицидами, азотистими та різними органічними
забруднювачами, багато фахівців вважали, що небезпеки забруднення
підземних вод радіонуклідами не існує. Однак життя внесло свої
корективи.

Потрапляння радіонуклідів до підземних вод відбувається внаслідок різних процесів.
Основний серед них – фільтрація крізь ґрунт. Теоретично фільтрація забезпечує
міграцію речовин зі швидкістю води, що рухається. У реальному житті, коли
середовище неоднорідне, фільтрація відбувається досить повільно і значною мірою
залежить від властивостей ґрунту.

У майбутньому прогнозується підвищення вмісту радіонуклідів у ґрунтових водах у
межах найбільш забруднених територій. Однак перевищення допустимих норм
малоймовірно.

Чи існує

небезпека

забруднення

підземних вод?

Складовою частиною будь'якого ґрунту є гумус. Це речовини кислотної
природи (гумінові кислоти). Вони забезпечують родючість ґрунту. Гумус
утворює комплексні сполуки, що зв'язують іони цезію і, меншою мірою,
стронцію, і затримують їх. Дощові прісні води погано вимивають ці іони з
комплексів.

Проте, якщо ґрунти підтоплюються повеневою водою рік і змінюється
кислотність середовища, яке містить досить велику кількість розчинених
природних солей стронцію, натрію та інших елементів, відбувається
вимивання радіонуклідів з ґрунтів внаслідок процесів іонного обміну. Причому цезій у
гумусі утримується міцніше, ніж стронцій, і саме тому під час повені спостерігається
збільшення концентрації стронцію у воді порівняно з цезієм.

Чому екологи

говорять про

небезпечність

високих

весняних

повеней на

річках?

Чорнобильська катастрофа призвела до помітного забруднення Чорного й
Азовського морів. За даними Держкомгідромета, у перші місяці після
аварії в приповерхневих водах східної частини Чорного моря
спостерігалися значні концентрації цезію і стронцію. Надалі у результаті
вертикального та горизонтального перемішування концентрації
знизилися і стали приблизно рівні концентраціям у доаварійний період.

Чи були

забруднені

моря?