Влияние влажности почвы на распределение 137Cs между твердой и жидкой фазами на этапе отдаленных последствий загрязнения

Abstract

Распределение радиоактивных изотопов цезия между сорбированным на твердой фазе почвы состоянием и почвенным раствором определяет их доступность для корневого поглощения растениями. На это распределение влияют количественные и качественные показатели глинистой фракции, органическое вещество почвы, кислотность и концентрация ионов в почвенном растворе. Роль влагонасыщенности почвы в этом распределении практически не изучена. В исследовании представлены результаты экспериментального анализа влияния влажности почвы в изменении подвижности и биологической доступности радионуклида 137Cs в аллювиальных почвах. Цель работы – оценка того, как изменения влажности почвы влияют на объемную активность 137Cs в почвенном растворе и скорость его диффузии, что оказывает влияние на его биологическую доступность. Модельные эксперименты были поставлены с дерново-глееватой супесчаной и дерново-глеевой песчаной аллювиальными почвами. Анализ полученных результатов свидетельствует, что минимальные значения коэффициента распределения 137Cs между твердой фазой и почвенным раствором наблюдаются при влажности 70 % от полной влагоемкости в дерновоглееватой супесчаной почве и при 100 % в дерново-глеевой песчаной почве. Изменения данного показателя, напрямую влияющего на биологическую доступность радионуклида, могут достигать десяти и более раз в зависимости от влажности почвы. В работе установлено, что скорость диффузии 137Cs в аллювиальной почве достигает максимума при влажности 70–85 % от полной влагоемкости. При полном влагонасыщении почвы скорость диффузии несколько снижается, а при уменьшении влажности до 40 % падает в два раза. Эти результаты демонстрируют сложную зависимость между влажностью почвы и мобильностью радионуклида, что имеет важное значение для понимания его поведения в системе «почва – растение» в различных условиях. Результаты исследования могут быть использованы для улучшения моделей прогноза поведения радионуклидов цезия в системе «почва – растение» и оптимизации методов радиационной защиты в сельском хозяйстве.