В лаборатории биогеохимии окружающей среды ГЕОХИ РАН на ненарушенном тестовом участке, расположенном на западе Брянской области, пострадавшей в результате аварии на Чернобыльской АЭС, проведены исследования специфики распределения радиоактивного изотопа цезия (¹³⁷Cs) в элементарных ландшафтно-геохимических системах (ЭЛГС) типа вершина–склон–замыкающее понижение. В результате было установлено, что во всех исследованных системах отсутствует однонаправленный снос радиоцезия вниз по склону, но наблюдается циклический характер изменчивости содержания ¹³⁷Cs, который отчетливо проявляется как в моховом, так и в почвенном покрове.

Полученный результат важен для выявления зон выноса и концентрации в ходе геохимического мониторинга, при детальном картографировании зон техногенного загрязнения, а также будет полезен для целей оценки потенциального загрязнения дикорастущих лесных продуктов (грибов и ягод), собираемых населением. Результаты опубликованы в журнале Environmental Geochemistry and Health.

В мировой структуре ландшафтной организации территории, формирующая рельеф триада: вершина–склон–замыкающее понижение, присутствует повсеместно и одновременно является единицей пространства, в которой за счет направленной водной миграции постоянно осуществляются процессы геохимической дифференциации всей ландшафтной сферы, в результате чего формируются растительный и почвенный покров, положительные и отрицательные геохимические аномалии и т. д.

Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году привела к одномоментному загрязнению огромных территорий ¹³⁷Cs. Поскольку на участках небольшого размера первичное выпадение было равномерным, в полевых радиогеохимических исследованиях данный гамма-излучающий изотоп пригоден для использования в качестве маркера вторичной миграции вещества.

В ходе работ на ненарушенном тестовом участке, расположенном в зоне аварии на Чернобыльской АЭС на западе Брянской области, была заложена серия геодезически точно привязанных профилей, характеризующих пространственную неоднородность содержания ¹³⁷Cs именно в ЭЛГС различной крутизны, протяженности и экспозиции. Измерения активности ¹³⁷Cs осуществлялись методом полевой гамма-спектрометрии, проводимой с шагом 1 м и контролировались путем последующих лабораторных измерений содержания радиоизотопа в параллельно отобранных образцах почв и мохового покрова. Протяженность ЭЛГС, рассмотренной в представленной публикации составила 17 м при перепаде высот 1,45 м. Всего в изученной системе было взято и проанализировано 289 образцов. Анализ полученных результатов показал, что через 35 лет после аварии в ЭЛГС наблюдается циклический характер изменчивости содержания ¹³⁷Cs, однозначно прослеживаемый как в моховом, так и в почвенном покрове.

Математический Фурье-анализ изменчивости выявил три основных шага варьирования содержания ¹³⁷Cs в почвенном покрове: 2,3; 4 и 5,3 метра. Характерно, что при этом не было обнаружено однонаправленного накопления радиоизотопа в замыкающем понижении.

Важно отметить, что аналогичные результаты были получены и для ЭЛГС Челябинской области, загрязненных техногенными радионуклидами в результате аварии 1957 года, причем применительно не только к ¹³⁷Cs, но и к более подвижному радиоизотопу стронция (⁹⁰Sr), что указывает на потенциальную универсальность выявленных закономерностей.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России и РФФИ (грант №19-05-00816).

Источник: ГЕОХИ РАН.