Радіоекологічна ситуація на території Житомирської області із урахуванням радіонуклідів в різних компонентах екосистеми

Існує декілька підходів до аналізу радіоекологічної ситуації на території Українського Полісся із урахуванням статистичних невизначеностей у вмісті радіонуклідів в різних компонентах екосистеми. Перший підхід базується на статистичному аналізі забруднення продукції радіонуклідами, яка входить до раціону харчування, та знаходженні перших моментів розподілу за допомогою описової статистики. Ці дані дозволяють знайти наближений аналітичний вигляд функції розподілу забруднення даної продукції, а відтак, оцінити частку урожаю, яка має забруднення у певних межах, або перевищує допустимі значення. Розглядається спрощений вираз для отримання наближеної функції розподілу.

Суттєвий вклад у форму розподілу вносять основні “дозоутворюючі” компоненти раціону – молоко, м’ясо і лісова продукція ягоди та гриби, з високим рівнем радіоактивного забруднення (табл. 4.1). При оцінках вважалось, що доросле населення можна віднести до одного статистичного ансамблю, наявність груп, які використовують різко відмінний раціон не враховується.

Відмінності на рис.4.1 в обчислених та виміряних значеннях вмісту радіонуклідів в організмі людини обумовлені використанням постійного раціону, який носить, сезонний характер.

Таблиця 4.1

Характеристики основних компонентів раціону (c.м.т. Народичи)

Іншим джерелом невизначеностей при оцінці радіаційних навантажень, уже, на орган, можуть бути флуктуації у коефіцієнтах метаболізму, які призводять до перерозподілу розглядуваного хімічного елементу між органами даного живого організму.

Рис. 4.1. Внесок різних продуктів харчування у формування внутрішньої дози опромінення населення від ¹³⁷Cs у Житомирській області у критичних населених пунктах, де сумарна середньорічна ефективна доза перевищує

1 мЗв/рік

Аналіз результатів обчислень та експериментальних даних показує, що дозове навантаження на населення на території Українського Полісся та значний його розкид визначаються, в основному, використанням лісової продукції (гриби, ягоди) та природних кормових угідь – випасів та сіножатей. Лісова продукція (гриби і ягоди, а також молоко та м’ясо) мають значний вміст радіонуклідів з широким розподілом по абсолютному значенню, а відтак обумовлюють наявність широкого спектру значень дозових навантажень серед населення.

Характерні для даного регіону ґрунти мають дуже великі значення коефіцієнтів переходу радіонуклідів із ґрунту в рослини (коефіцієнт переходу сягає 300 – 400 Бк^.кг^–1/кБк^.м^–2). Отже, навіть не дуже великі флуктуації у зовнішніх умовах (наприклад, гідрометеоумови), можуть призвести до значних змін у забрудненні рослинницької продукції. Пасовища є визначальними дозоутворючими джерелами в ланцюгу: пасовище – сіно (трава) – ВРХ – молоко (м’ясо) – людина. На цій основі пасовища і сіножаті, а також лісові екосистеми можна вважати потенційно критичними у радіоекологічному розумінні.

Рівень критичності екосистем визначається наступними ознаками:

1. Рівень радіонуклідного забруднення визначає можливість формування забруднених радіонуклідами кормів та продуктів харчування. Ця умова критичності необхідна, але не достатня.

2. Величиною коефіцієнтів переходу в системі “грунт – кормові рослини” (або лісові продукти). Цей показник критичності дуже важливий, бо при значних коефіцієнтах переходу навіть на мало забруднених екосистемах можливо отримувати забруднені продукти харчування.

3. Критичність лісових екосистем визначається перевищенням рівнів допустимих значень забруднення лісових продуктів.

4. Інтегральний показник критичності екосистем – це дозові навантаження на населення, що пов`язане із визначеними критичними екосистемами.

Критичність екосистеми розглядається в радіоекологічному аспекті, коли, внаслідок особливостей міграції радіонуклідів, рівень радіонуклідного забруднення окремих ланок екосистеми може перевищувати допустимі рівні. Контрольним елементом є людина, а саме: вміст радіонуклідів в організмі людини, і доза при внутрішньому і зовнішньому опроміненні.

Основними ознаками наявності на досліджуваній території критичних екосистем є високий рівень доз внутрішнього опромінення та високий вміст ¹³⁷Cs в організмі людей; вміст радіонуклідів (¹³⁷Cs) у сіні, молоці, м`ясі систематично перевищує контрольні рівні; високий ступінь просторової неоднорідності радіоактивного забруднення; наявність поблизу населених пунктів лісів.

Неоднорідність у радіонуклідному забруднення території та фізико – хімічних властивостей ґрунту призводить до значного розкиду величини радіоактивного забруднення сільськогосподарської рослинницької та тваринницької продукції. Наявність широкого розподілу вмісту радіонуклідів у всіх видах харчових продуктів та невизначеність раціону, призводить до значного розкиду значень вмісту радіонуклідів в організмі людини. Як правило, 30–40 % населення має більший вміст радіонуклідів за вказаний у довідниках по Паспортизації населених пунктів. В такій ситуації середні характеристики не адекватно відображують радіоекологічну ситуацію, оскільки процес надходження радіонуклідів в організм людини є стохастичним.

Характерною особливістю радіоекологічного стану на території Українського Полісся є раніше не обговорюваний механізм горизонтального переносу радіоактивного забруднення, стимульованого антропогенною діяльністю. Цей механізм обумовлений ландшафтними особливостями території та побутом населення. Процеси переносу радіоактивного забруднення із використовуваних урочищ на присадибні ділянки (сіно – гній) призводять до збільшення вмісту радіонуклідів на присадибних ділянках до 10 разів, а з лісу по схемі “дрова – попіл – добрива” призводить до 5 % збільшення активності щорічно.