Биоаккумуляция цезия-137 в растительном покрове северной тайги

Ученые лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН провели первое комплексное исследование поведения цезия-137 в экосистемах северной тайги Кольского полуострова и выявили высокую мобильность радионуклида в системе почва-растение. Согласно результатам исследования, проведенного в зоне влияния Кольской АЭС, удельная активность цезия-137 составила от 4,7 до 34,5 Бк/кг в древесном ярусе, от 8,4 до 164,8 Бк/кг в кустарниковом ярусе и от 15,0 до 94,5 Бк/кг в мхах. Установлено, что определяющую роль в миграции радионуклида играют свойства почв, а влияние самой атомной станции на этот процесс не подтверждается.

Радиоактивное загрязнение цезием-137 северных экосистем связано с глобальными выпадениями в результате ядерных испытаний в 1960-х годах. Исследования поведения 137Cs в условиях северной тайги до настоящего времени оставались немногочисленными, несмотря на наличие в регионе радиационно-опасных объектов, включая Кольскую АЭС – самую северную атомную станцию в Европе. Понимание миграции радионуклидов в таких экосистемах критически важно для оценки экологических рисков в условиях быстрого изменения климата в Арктике.

"Впервые показано, что в условиях северной тайги Кольского полуострова мобильность цезия-137 в системе почва-растение многократно превышает значения, полученные для экосистем средней полосы России, в том числе загрязненные в результате аварии на ЧАЭС", - прокомментировала научный сотрудник лаборатории радиохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН, кандидат биологических наук Марина Попова.

В ходе работы обследованы 12 мониторинговых участков на различных расстояниях от Кольской АЭС (Рис. 1). Анализу подвергались доминирующие виды растений всех ярусов: сосна, ель и береза в древесном ярусе; черника, голубика и багульник в кустарниковом; мох плевроциум в напочвенном покрове.

Наиболее высокие уровни накопления цезия-137 выявлены у представителей семейства Вересковых – черники, голубики и багульника, что связано с их повышенной потребностью в калии в условиях произрастания на подзолах, бедных элементами питания. Коэффициенты накопления, то есть отношение удельной активности цезия-137 в растении к его удельной активности в почве, в изученных экосистемах достигали 75.

Важным результатом работы стало отсутствие влияния Кольской АЭС на накопление цезия в растительности. Концентрации на фоновом участке оказались даже выше, чем в санитарно-защитной зоне, из-за пространственной изменчивости почв. Корреляционный анализ выявил значимые взаимосвязи между биоаккумуляцией и такими свойствами почв как содержание калия, обменных катионов и органического вещества.

Результаты свидетельствуют о крайне высокой мобильности цезия-137 в высоких широтах, что создает потенциальные риски его перемещения по пищевым цепям в арктических экосистемах. Коэффициенты биоаккумуляции в северной тайге Кольского полуострова многократно превышают значения, известные для центральных регионов России. Полученные данные имеют важное значение для понимания радиоэкологических процессов в высоких широтах и разработки стратегий экологического мониторинга.

По результатам работы опубликован материал в "Московском комсомольце".