Воздействие радиоактивности на экосистемы
Добавлено: Пт мар 08, 2019 12:00 am
Единицы радиоактивности
Кюри - внесистемная единица активности радиации.
В течение 1 с происходит 3,7 *1010 активных распадов
1 Ки = 3,7* 1010 Беккерелей
Бекккерель – один распад в с.(СИ)
Рентген -внесистемная единица экспозиции, дозы рентгеновых и гамма - излучений. Определяется по ионизации воздуха.
Доза в 1 Р соответствует образованию
2,083* 109 пар ионов/см3, или 1,61 *1012 пар в 1 г воздуха.
Рад -поглощенная доза ионизирующих излучений. Соответствует энергии излучения100 эргов, поглощенной массой вещества в 1 г. 1 рад = 0,01 Дж/кг
Задолго до Чернобыля аналогичное загрязнение произошло в двух регионах России. После испытаний атомного оружия на Новой Земле часть северных территорий оказалась зараженной. Была взорвана бомба, воздушная волна от которой 3 раза обошла земной шар.
Радиоактивное загрязнение произошло также на Урале, в Челябинской области после взрыва на ядерном объекте, расположенном между Кыштымом и Касли емкости с радиоактивными отходами. Были загрязнены радиоактивными отходами районы Челябинской, Свердловской, Тюменской областей. В результате аварии образовался Восточно- Уральский радиационный след /ВУРС/.
На территории наиболее Южного Урала распространены леса из сосны (Pinus silvetris) и березы (Betula pendula), на серых и бурых лесных почвах. Равнинный холмисто-увалистый рельеф с озерами в понижениях придает району удивительную живописность. Тем неожиданней была катастрофа, приведшая к загрязнению громадной площади лесов региона.
Загрязнение было очень неравномерным и измерялось от долей единицы до 5000 кюри/км2.По состоянию растений выделили два взаимосвязанных процесса. Первый начальный краткий период, когда радиоактивные осадки задерживались кронами деревьев, первичными аккумуляторами радионуклидов , и древесная растительность подвергалась прямому воздействию радиации. Второй этап- активная миграция радионуклидов из крон деревьев в почву, подстилку, в травяной ярус. При этом часть нуклидов снова поглощалась растениями и оказывало на него соответствующее влияние.
В первый год максимально загрязнены листья /хвоя/, ветки, кора деревьев, что свзано с непосредственным оседанием пыли на этих органах. Ствол и корни загрязнены мало. На 3-й год загрязнение стабилизируется и колеблется для всех органов в пределах n 10-7 у сосны и n 10-7* n* 10-5 кюри/кг у березы.
Распределение радионуклидов в компонентах экосистемы:
подстилка (~63%): 61-64%
почва (~25%): 3-31%
древостой (~9%): 1-10%
травы (~1%): <1%
На отдельных участках распределение заряда в экосистеме в целом было следующим: в подстилке 61-64%, в почве 3-31%, в древостое 1-10% и в травяном покрове 0,04-0,73%.
Летальная доза для сосны в этот период была равна приблизительно 5000 рад, для березы - 10000 рад. Эти дозы были накоплены кронами деревьев в первые 1-2 года после выпадения на лес радионуклидов.
За период 1957-60 гг формирование дозы в кроне сосны происходило следующим образом: за 3 месяца 1957 г поглотилось кроной 58-67% нуклидов, в 1958 - 36-42%, 1959 -0,8 -2,3% и в 1960 - менее 1% ее полной величины, накопленной за 4 года.
Участки леса классифицированы по загрязнению (по стронцию-90): до 100 кюри/км2 - не поврежденные, слабо и средне поврежденные деревья составляют до 40%, отпад подроста - 50%, подрост березы не поврежден, травяной покров не нарушен, доза радиации составляет до 300 рад. Слабо поврежденные насаждения характеризуются плотностью загрязнения 101-300 кюри/км2 , сосновый древостой поврежден на 70-100%, отпад - до 70%, подрост погиб на 70% и суммарная доза 301-2000 рад.
Сильно поврежденные насаждения характеризуются плотностью загрязнения по стронцию –90 1000 – 4000 4000 кюри/км2. Суммарной дозой 8000 - 20000 рад. все деревья повреждены, сосна погибла на 70%, отпад подроста березы - 85 - 100%. В травяном покрове преобладают иван-чай, вика лесная, клевер полевой.
Березовый древостой в этом случае поврежден незначительно, в травяном покрове преобладает вероника лесная и вейник ползучий. Средне поврежденные насаждения загрязнены до плотности 301-1000 кюри/км2 , суммируемая доза 2000-8000рад, отпад сосны 71-100%, подрост погиб полностью, береза повреждена на 50-100%, отпад ее- 25%, гибель подроста -50-85%. В травяном покрове появляются полынь, подорожник и т.п.
Восстанавливается только верхняя часть кроны, не более трети исходной кроны. Но этого оказывается достаточно для восстановления прироста по диаметру деревьев. Высокий начальный фон был обусловлен короткоживущими радионуклидами и они были причиной повреждения и гибели деревьев. У деревьев засохли листья, а оставшиеся живые - изменили свою окраску. Образовалось множество укороченных побегов / в просторечии их называют ведьмиными метлами/. Осенью загрязнение особенно сильно повредило точки роста у деревьев, из которых весной следующего года должны были появиться листья / хвоя.
В первые годы наиболее показателен был ход в высоту. Прирост верхушечного побега был тем меньше, чем больше была повреждена верхняя часть кроны. Из пазушных и спящих почек развивались побеги с мелкими листьями, как правило короткие, образующие пучки /ведьмина метла/. В первые 2-3 года после радиоактивного загрязнения у частично пораженных сосен рост боковых побегов был заторможен, что сохранилось и в более позднее время. На 4-6 годы средние показатели прироста ассимиляционных органов пораженной березы были тем больше, чем выше степень поражения кроны.
Диспропорция в строении кроны , вызванная действием радиоактивных продуктов деления, привела и к уменьшению прироста по диаметру. Годовые кольца стали намного уже, чем были до загрязнения. У некоторых деревьев наблюдался период покоя, латентный период, как защитная реакция на излучение.
Кюри - внесистемная единица активности радиации.
В течение 1 с происходит 3,7 *1010 активных распадов
1 Ки = 3,7* 1010 Беккерелей
Бекккерель – один распад в с.(СИ)
Рентген -внесистемная единица экспозиции, дозы рентгеновых и гамма - излучений. Определяется по ионизации воздуха.
Доза в 1 Р соответствует образованию
2,083* 109 пар ионов/см3, или 1,61 *1012 пар в 1 г воздуха.
Рад -поглощенная доза ионизирующих излучений. Соответствует энергии излучения100 эргов, поглощенной массой вещества в 1 г. 1 рад = 0,01 Дж/кг
Задолго до Чернобыля аналогичное загрязнение произошло в двух регионах России. После испытаний атомного оружия на Новой Земле часть северных территорий оказалась зараженной. Была взорвана бомба, воздушная волна от которой 3 раза обошла земной шар.
Радиоактивное загрязнение произошло также на Урале, в Челябинской области после взрыва на ядерном объекте, расположенном между Кыштымом и Касли емкости с радиоактивными отходами. Были загрязнены радиоактивными отходами районы Челябинской, Свердловской, Тюменской областей. В результате аварии образовался Восточно- Уральский радиационный след /ВУРС/.
На территории наиболее Южного Урала распространены леса из сосны (Pinus silvetris) и березы (Betula pendula), на серых и бурых лесных почвах. Равнинный холмисто-увалистый рельеф с озерами в понижениях придает району удивительную живописность. Тем неожиданней была катастрофа, приведшая к загрязнению громадной площади лесов региона.
Загрязнение было очень неравномерным и измерялось от долей единицы до 5000 кюри/км2.По состоянию растений выделили два взаимосвязанных процесса. Первый начальный краткий период, когда радиоактивные осадки задерживались кронами деревьев, первичными аккумуляторами радионуклидов , и древесная растительность подвергалась прямому воздействию радиации. Второй этап- активная миграция радионуклидов из крон деревьев в почву, подстилку, в травяной ярус. При этом часть нуклидов снова поглощалась растениями и оказывало на него соответствующее влияние.
В первый год максимально загрязнены листья /хвоя/, ветки, кора деревьев, что свзано с непосредственным оседанием пыли на этих органах. Ствол и корни загрязнены мало. На 3-й год загрязнение стабилизируется и колеблется для всех органов в пределах n 10-7 у сосны и n 10-7* n* 10-5 кюри/кг у березы.
Распределение радионуклидов в компонентах экосистемы:
подстилка (~63%): 61-64%
почва (~25%): 3-31%
древостой (~9%): 1-10%
травы (~1%): <1%
На отдельных участках распределение заряда в экосистеме в целом было следующим: в подстилке 61-64%, в почве 3-31%, в древостое 1-10% и в травяном покрове 0,04-0,73%.
Летальная доза для сосны в этот период была равна приблизительно 5000 рад, для березы - 10000 рад. Эти дозы были накоплены кронами деревьев в первые 1-2 года после выпадения на лес радионуклидов.
За период 1957-60 гг формирование дозы в кроне сосны происходило следующим образом: за 3 месяца 1957 г поглотилось кроной 58-67% нуклидов, в 1958 - 36-42%, 1959 -0,8 -2,3% и в 1960 - менее 1% ее полной величины, накопленной за 4 года.
Участки леса классифицированы по загрязнению (по стронцию-90): до 100 кюри/км2 - не поврежденные, слабо и средне поврежденные деревья составляют до 40%, отпад подроста - 50%, подрост березы не поврежден, травяной покров не нарушен, доза радиации составляет до 300 рад. Слабо поврежденные насаждения характеризуются плотностью загрязнения 101-300 кюри/км2 , сосновый древостой поврежден на 70-100%, отпад - до 70%, подрост погиб на 70% и суммарная доза 301-2000 рад.
Сильно поврежденные насаждения характеризуются плотностью загрязнения по стронцию –90 1000 – 4000 4000 кюри/км2. Суммарной дозой 8000 - 20000 рад. все деревья повреждены, сосна погибла на 70%, отпад подроста березы - 85 - 100%. В травяном покрове преобладают иван-чай, вика лесная, клевер полевой.
Березовый древостой в этом случае поврежден незначительно, в травяном покрове преобладает вероника лесная и вейник ползучий. Средне поврежденные насаждения загрязнены до плотности 301-1000 кюри/км2 , суммируемая доза 2000-8000рад, отпад сосны 71-100%, подрост погиб полностью, береза повреждена на 50-100%, отпад ее- 25%, гибель подроста -50-85%. В травяном покрове появляются полынь, подорожник и т.п.
Восстанавливается только верхняя часть кроны, не более трети исходной кроны. Но этого оказывается достаточно для восстановления прироста по диаметру деревьев. Высокий начальный фон был обусловлен короткоживущими радионуклидами и они были причиной повреждения и гибели деревьев. У деревьев засохли листья, а оставшиеся живые - изменили свою окраску. Образовалось множество укороченных побегов / в просторечии их называют ведьмиными метлами/. Осенью загрязнение особенно сильно повредило точки роста у деревьев, из которых весной следующего года должны были появиться листья / хвоя.
В первые годы наиболее показателен был ход в высоту. Прирост верхушечного побега был тем меньше, чем больше была повреждена верхняя часть кроны. Из пазушных и спящих почек развивались побеги с мелкими листьями, как правило короткие, образующие пучки /ведьмина метла/. В первые 2-3 года после радиоактивного загрязнения у частично пораженных сосен рост боковых побегов был заторможен, что сохранилось и в более позднее время. На 4-6 годы средние показатели прироста ассимиляционных органов пораженной березы были тем больше, чем выше степень поражения кроны.
Диспропорция в строении кроны , вызванная действием радиоактивных продуктов деления, привела и к уменьшению прироста по диаметру. Годовые кольца стали намного уже, чем были до загрязнения. У некоторых деревьев наблюдался период покоя, латентный период, как защитная реакция на излучение.