26 апреля 2016 года исполняется 30 лет со дня аварии на Чернобыльской атомной электростанции и загрязнения окружающей среды радионуклидами. За прошедшее время почти распались все короткоживущие радионуклиды, количество радионуклидов цезия-137 и стронция-90 сократилось наполовину. Незначительно снизилась активность большинства радиоизотопов плутония, кроме плутония-241, который распался на 75%. Но на столько же выросло количество америция-241. Поэтому территория зоны отчуждения (отселения) Чернобыльской АЭС еще в течение очень долгого времени будет непригодной для проживания человека.
В меньшей степени загрязнена радионуклидами значительная территория Полесья, в том числе и части Житковичского района. Поэтому в целях радиационной безопасности важно знать, в какой продукции леса в повышенных количествах накапливаются радионуклиды.
Спустя две недели после аварии на Чернобыльской атомной электростанции в пределах 30-километровой зоны мощность дозы гамма-излучения на 10 мая 1986 г. достигала 1000-100 000 микрорентген в час. Оттуда срочно были выселены люди.
В 1988 году в этой зоне (отселения, или отчуждения) образован Полесский государственный радиационно-экологический заповедник. На его территории было сконцентрировано около 30% всего выпавшего в Беларуси радиоактивного цезия-137 (137Cs), 73% стронция-90 (90Sr) и 97% изотопов плутония (Pu) — (400 Ku) – основных дозообразующих элементов.
Через 10 лет после катастрофы дозовые радиационные нагрузки формировались в основном за счет 137Cs и 90Sr. Через два десятилетия в результате естественного распада содержание их в природной среде уменьшилось на 40%.
В 2009 году плотность загрязнения территории Полесского заповедника 137Cs доходила до 1350 Кu/км2, 90Sr – до 70 Кu/км2, изотопами 238,239,240Pu – до 5 Кu/км2, америция-241 (241Am) – до 3 Кu/км2, мощность дозы гамма-излучения – до 4000 мкР/час.
За 30 лет, прошедших с момента катастрофы, почти все короткоживущие и относительно короткоживущие радиоизотопы (цирконий-95, цезий-134, барий-140, телур-132, барий-140, церий-141, церий-144, рутений-106, иод-131, кюрий-242, нептуний-239 и многие другие) почти полностью распались. В настоящее время в почвах и растительности присутствуют создающие повышенный радиационный фон радионуклиды 137Cs, 90Sr и трансурановых элементов – изотопов плутония (238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu) и америция (241Am).
При аварии на ЧАЭС было выброшено большое количество 241Pu, которое в сотни раз превышало число других изотопов этого химического элемента. Плутоний-241 относительно быстро распадается (период его полураспада 14,4 года) и превращается в очень опасный радионуклид – америций-241 (альфаизлучатель) с периодом полураспада – 432 года. Концентрация его в зоне отчуждения продолжает повышаться.
За 29 лет содержание 137Cs и 90Sr в природной среде сократилось почти наполовину, 241Pu — на 75%. Но количество 241Am выросло на 75% и будет увеличиваться до 2056 г. По радиотоксичности 241Am сравним с другими изотопами плутония.
Расчеты показывают, что за 150 лет с момента аварии содержание 137Cs и 90Sr в компонентах природной среды уменьшится в 32 раза. Активность же радиоизотопов плутония и америция снизится незначительно. По этой причине территория заповедника не может быть возвращена в хозяйственное пользование и стать пригодной для проживания людей в течение многих поколений.
Больше всего радионуклидов задержалось и осело в лесах. А лес – очень сложная и объемная экосистема. За 30 лет произошло значительное их перераспределение по компонентам.
В настоящее время в зоне отчуждения в лесной подстилке и в верхних 10-сантиметровых слоях почв сосновых, березовых и черноольховых лесов сосредоточено 61-86% запасов 137Cs и 54-85% 90Sr.
Эти радионуклиды медленно (около 1 см/год) проникают вглубь почвы. Из почвы корневым путем они с различной интенсивностью переходят в растения, и далее по пищевой цепи – в организмы растительноядных, всеядных и хищных животных. В организм человека радионуклиды поступают в основном с водой, растительной и животной пищей. Поэтому важно знать, в какой продукции леса и в каких количествах накапливаются радионуклиды.
Существуют определенные закономерности и особенности накопления радионуклидов в различных компонентах лесных экосистем и в лесной продукции. Так в самом распространенном в Полесье сосняке мшистом в деревьях содержится 51% общего запаса 137Cs, и 84% 90Sr, в подросте (молодое возобновление сосны, березы, осины и других древесных пород) и подлеске (крушина, рябина и другие кустарники) – 1% 137Cs, и 0,5% 90Sr, в травах и мхах – 4% 137Cs, и 1,5% 90Sr, в лесной подстилке — 44% 137Cs, и 14% и 90Sr.
Высокое загрязнение территории определяет высокое содержание радионуклидов в биологическом материале. Так как лесная подстилка является мощнейшим аккумулятором радионуклидов, в которой полностью сосредоточена грибница, то понятно, почему наиболее загрязнены ими грибы. В Полесском заповеднике уровни содержания цезия-137 в грибах достигают 2 300 000 Бк/кг (допустимый уровень при употреблении в пищу — 370 Бк/кг), стронция-90 – 2300 Бк/кг. Но грибы по-разному накапливают радионуклиды. В заповеднике наиболее «чистыми» по содержанию 137Cs являются опенок, дождевик, рядовка, зонтик. Несколько повышаются его уровни в свинушке, подосиновике, маховике, грузде. Еще больше он накапливается в подберезовиках, лисичках, польском грибе. Далее следуют белый гриб и сыроежка. Наиболее «грязными» являются зеленка, масленок и горькушка.
По литературным данным к слабонакапливающим цезий-137 грибам относятся опенок, вешенка, зонтик, дождевик, средненакапливающим – белый гриб, подосиновик, подберезовик, лисичка, рядовка, сморчок, к сильнонакапливающим – груздь, волнушка, зеленка, сыроежки. Больше всего аккумулируют в себе этот радиоизотоп польский гриб, свинушка, моховик, маслята.
Накопление радионуклидов травянистыми и кустарничковыми растениями зависит от плодородия и влажности почв, от поведения радионуклидов в различных средах и от видовой способности самих растений их накапливать. Так, с увеличением влажности 137Cs интенсивнее переходит в растения из почвы. Но в целом коэффициенты перехода 90Sr в растения раз в 10 выше, чем 137Cs.
Из лекарственного и технического сырья более всего накапливают цезий-137 споры плауна, побеги багульника, листья брусники. В больших количествах он содержится в коре дуба и крушины, листьях черники, траве зверобоя, пижмы, толокнянки. Меньше всего его в душице, цмине песчаном, чабреце.
Из лесных ягод ниже всего содержание цезия в калине, малине и рябине. Средненакапливающими являются ежевика и земляника, сильнонакапливающей – черника. Но больше всего цезия аккумулируется в голубике, бруснике и, особенно, в клюкве, в которой его в 2-2,5 раза больше, чем в чернике.
Накопление радионуклидов у охотничьих животных также протекает неодинаково и различается не только по видам зверей, но и по внутренним органам и тканям.
Из диких копытных, обитающих в национальном парке «Припятский», повышенной загрязненностью 137Cs органов и тканей характеризуются кабан и косуля, пониженной – лось и зубр. Промежуточное положение занимает олень. У дикого кабана наиболее загрязнены им мышцы (мясо). Уровни содержания цезия снижаются в ряду мышцы-почки-сердце-печень-селезенка-легкое. Максимальное количество цезия-137 накапливается в мясе, минимальное – в сале.
В Полесском заповеднике средние значения удельной активности цезия-137 у волка, лисицы, енотовидной собаки составляют 100-1 420 000 Бк/кг, у диких копытных – 400-500000 Бк/кг. Допустимый уровень его активности в свиной продукции составляет 600 Бк/кг.
Ряд уменьшения удельной активности цезия-137 в мясе охотничьих видов выглядит так: дикий кабан, заяц, косуля, лось.
Содержание цезия-137 в рыбе в зоне отчуждения за последнее десятилетие практически не изменилось и достигает 20 000 Бк/кг. Снижение загрязненности происходит в ряду: окунь, язь, щука, красноперка, линь, плотва, карась, лещ, густера. По литературным данным наиболее загрязнены цезием окунь, сом, щука, линь, карп, карась, менее – плотва, лещ, судак, голавль.
Очевидно, что грибы, ягоды, лекарственные растения, продукция охоты и рыболовства, собранная и добытая на загрязненных в той или иной мере участках должна проходить дозиметрический контроль.
Негативная роль 137Cs для человека постепенно снижается. Во-первых, в результате естественного распада его количество уже сократилось наполовину, во-вторых, он равномерно накапливается по всем органам и тканям и быстрее других радионуклидов выводится из организма, особенно при употреблении чистых продуктов. Биологический период полувыведения цезия-137 из организма человека составляет 90-100 дней. 90Sr накапливается в костных тканях и практически не выводится оттуда. Снижение его происходит только за счет естественного распада.
А. Углянец,
ведущий научный сотрудник «Полесского
государственного радиационно-
экологического заповедника».