Поведение радионуклидов в почве

Радионуклиды, отложившиеся на поверхности почвы, под действием различных факторов могут перемещаться в любом направлении. Причиной горизонтального перемещения является поверхностный сток, а вертикальная миграция происходит вследствие механического переноса частиц, на которых сорбированы радионуклиды, а также собственного перемещения в виде свободных ионов. Преобладающая часть осколочных продуктов прочно сорбируется верхним горизонтом. Считается, что стронций-90 цезий-137 являются основными излучателями, формирующими почвенную радиоактивность, величина и характер которой зависит от радиационной ёмкости почв. Она состоит из:

• физической сорбционной способности (зависящей от пористости и катионного состава почвенного раствора);

• химической поглотительной способности (образования труднорастворимых соединений с элементами почв и горных пород);

• биологической поглотительной способности (включение в состав микрофлоры и дальнейших звеньев обмена).

Все животные и растения обладают способностью избирательно накапливать рассеянные в экосистемах микроэлементы, к конкурентам которых относятся долгоживущие радиоактивные загрязнители среды. Коэффициенты их накопления (отношение радиоактивности нуклида в составе среды к его радиоактивности в организме) колеблются в широких пределах.

Мощный процесс избирательной биогенной концентрации рассеянных излучателей наиболее интенсивен в первые годы от момента выпадения радиоактивных осадков. Радионуклиды в этот период представляют собой новейшие для среды, легко диссоциирующие соединения, не вкраплённые в кристаллические решётки глинистых минералов. Комплекс почвенно-химических реакций старения и последующее включение радионуклидов в состав труднорастворимых почвенных и минеральных структур переводит метаболизм изотопов на равные с их естественными аналогами права. Скорость таких процессов зависит от физико-химических свойств нуклидов, а также характера загрязнения почв. Максимальная скорость поглощения радионуклидов растениями происходит при рН, близком к нейтральному и слабощелочному. В кислой среде усиливается сорбция твёрдой фазой почв. Влажность снижает концентрацию радионуклидов в биомассе. Наиболее доступен для корневых систем растительности стронций. Старение радионуклида происходит медленно. Накопление стронция в растениях обратно пропорционально количеству обменного конкурента изотопа кальция почвы. Цезий преимущественно накапливается в неорганической фазе почв. Переход радионуклида в почву во многом зависит от характера почв и особенностей минерального обмена растении. Миграция плутония, америция, нептуния и кюрия слабо изучена. Эти элементы относятся к сильно дискриминированным метаболитам, которые не включаются в активный экосистемный обмен.