«Удосконалення методики радіоекологічного моніторингу фітоценозів»

Проблема моніторингу радіоактивно забруднених територій полягає у недосконалості самої методики оцінки дозового навантаження на населення та забруднення продуктів харчування. Комплексна оцінка радіологічної ситуації в Сарненському районі Рівненської області показала, що, не зважаючи на покращення радіологічної ситуації внаслідок фізичного розпаду радіонуклідів, перерозподілу їх у ландшафтах, виносу фітомасою рослин, окремі елементи біогеоценозів, зокрема продукція лісу, потребують поглибленого вивчення та контролю у віддалений період після Чорнобильської катастрофи. Основна частина дози додаткового опромінення населення, що проживає на території району, обумовлена внутрішнім опроміненням за рахунок радіоактивно-забруднених харчових продуктів: молока власного виробництва, дикоростучих ягід та грибів.
Отже, при розрахунку паспортної дози опромінення населення, окрім молока та картоплі, необхідно враховувати забрудненість радіонуклідами харчової продукції лісу.

Постановка наукової проблеми та її значення.
Радіоекологічнй моніоринг покликаний вирішувати проблеми, пов’язані з аварією на ЧАЕС, оскільки зниження наслідків забруднення територій радіонуклідами, мінімізація радіоекологічних ризиків для населення є пріоритетним завданням екологічної та національної безпеки держави. Значну роль у формуванні дози опромінення населення відіграють екологічні характеристики території, критичні по дозам опромінення населення пункти розміщені на територіях Західного Полісся з переважанням органогенних і бідних мінеральних грунтів, на яких міграція радіонуклідів з грунту в сільськогосподарську продукцію більш інтенсивна. Дослідження радіобіологічних ефектів іонізуючого випромінювання в широкому діапазоні доз, визначення типових змін та особливостей радіогенних структурних, а також функціональних порушень в біологічних системах є актуальною проблемою сучасної радіобіології.
Проблема моніторингу радіоактивно забруднених територій, в свою чергу, полягає у недосконалості самої методики оцінки дозового навантаження на населення та забруднення продуктів харчування.
Аналіз досліджень проблеми.
Аналіз даних ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС показав, що дози опромінення населення, які перевищують допустимий норматив 1 м^З в на рік, були отримані на територіях Рівненської та Волинської областей, віддалених від епіцентру аварії на 150 і більше км. Практично спостерігається зворотна залежність дози опромінення населення від щільності забруднення грунту.

Детальний радіоекологічний моніторинг більш віддалених, але менш забруднених територій і проведення на них захисних заходів почалося тільки в 1988 р, коли дози опромінення населенням вже були отримані. Надалі дози опромінення населення і кількість зразків, в яких перевищено рівень вмісту радіонуклідів, не були враховані при розподілі об’ємів моніторингу і контролю якості продукції між постраждалими областями.

Важливість моніторингу радіоактивно забруднених територій полягає ще й у тому, що дані території не підлягають дезактивації, оскільки це економічно, а здебільше технічно, недоцільно. Тому, єдиним виходом щодо використання радіоактивно забруднених територій залишається пристосування. Такий підхід вимагає проведення особливого підходу до методології радіоекологічної оцінки територій, які зазнали забруднення внаслідок аварії на ЧАЕС.

Мета дослідження:

• дати комплексну оцінку радіологічної ситуації в віддалений період після аварії на ЧАЕС (на прикладі Сарненського району Рівненської області) та обгрунтувати пропозиції щодо удосконалення методології радіоекологічного моніторингу забруднених територій.
  

Матеріал та методика дослідження.
Для радіоекологічної оцінки території проведені узагальнення та інтерпретація даних, накопичених після аварії на Чорнобильської АЕС (Україна, 1986 р). Ці дані були отримані в ході проведення наукових експериментальних робіт, моніторингових та інших досліджень, в яких приймали участь автори представленої статті. В якості полігону для відпрацювання запропонованої технології вибрано частину західного радіоактивного сліду, сформованого після аварії на ЧАЕС на території Західного Полісся. Територія дослідження характеризується широким спектром природно-кліматичних, грунтових і інших особливостей, що впливають на формування дози опромінення населення. Для верифікації запропонованого підходу використані дані загальнодозиметричної паспортизації населених пунктів України.
Виклад основного матеріалу та обговорення результатів дослідження.

Рівненська область відноситься до найбільш постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС. Площа ураженої території займає 11.2 тис. км² або 56% від всієї території області. До зон радіоактивного забруднення віднесено 341 населений пункт 6 адміністративних районів: Березнівського, Володимирецького, Дубровицького, Зарічненського, Рокитнівського та Сарненського, у яких проживає 41% населення області. В радіоактивно забруднених районах за 1991-1994 роки паспортна доза опромінення населення коливались від 0.9 до 3.3 м^З в, в даний час від 0.2 до 1.5 м^З в, а щільність забруднення ґрунту 137Cs – від 0.89 до 2.54 Кі/км², яка всередині двохтисячних років знизилась до 0.15-1.56 Кі/км². Загалом щільність радіоцезію в ґрунтах потерпілих районів області щорічно знижувалась на 0.075 Кі/км², або на 12.9%. Радіологічні служби санітарно-епідемічних станцій за період з 2000 по 2006 роки здійснили 76.6 тис. гамаспектрометричних вимірювань вмісту радіоцезію в тваринницькій і рослинницькій продукції. Із шести забруднених районів найбільший вміст цезію-137 зареєстрований у Рокитнівському (38.4% ненормативних проб), дещо менше у Володимирецькому (8.8%), Дубровицькому (7.2%), Зарічненському (2.0% проб) районах. Загалом за досліджуваний період щорічне зниження вмісту радіонуклідів складало 8.4%. Екологічні особливості проживання населення північних районів Українського Полісся, їх органічне поєднання з навколишніми лісами, болотами сприяють формуванню напруженої радіоекологічної ситуації навіть при низькій щільності радіонуклідного забруднення ґрунтів внаслідок значних коефіцієнтів переходу радіонуклідів із ґрунту в рослинницьку продукцію. Лісові та лучні екосистеми впливають на сезонні особливості дозових навантажень громадян через такі чинники, як сіно, підстилка, гній, дрова та попіл, які є джерелом горизонтального переносу радіонуклідного забруднення.

В якості модельного нами був обраний Сарненський район. При оцінці основних джерел формуваня дози опромінення населення, що проживає на території Сарненського району, встановлено, що основна частина дози додаткового опромінення населення обумовлена внутрішнім опроміненням за рахунок радіоактивно забруднених харчових продуктів: молока власного виробництва, дикоростучих ягід та грибів, картоплі, м'яса. За результатами радіологічних досліджень впродовж 2009-2011 років спостерігалась позитивна динаміка щодо зменшення вмісту цезію-137 у молоці: із 15% проб, не відповідних ДР-2006, у 2009 році до 4.8% у 2011 році. Проте напруженою залишається ситуація із забрудненістю продукції лісу, зокрема у 2010 році через екстремальні погодно-кліматичні умови посушливого типу перевищення ДР-2006 в дикоростучих ягодах склало 59.3 %, грибах – 91.7 %. На протязі 2012-13років в Сарненському лісництві було досліджено 40 видів лісової продукції, взято 211 зразків, у частині з яких вміст радіоцезію був визначений з допомогою гамаспектрометру СЕГ-2МЛ на кафедрі ботаніки Східноєвропейського національного університету. У 2012 році перевищення допустимих рівнів вмісту радіонуклідів відмічено у грибах: маслюки (4.2 рази), сироїжки (1.8), польські гриби (1.6), а коефіцієнти переходу складають 20, 16, 14, що свідчить про вкрай високу міграційну здатність цезію-137 в системі «грунт-рослина». У 2013 році такі ж перевищення відмічено у п’яти видах проб– маслюки (3.9 рази), сироїжки (3.9), зелениці (1.4), моховики (4.6), а також бруньки сосни (1.9). Коефіцієнт переходу у маслюків і сироїжок становить по 35, моховиків – 41, зелениць – 13. За даними результатів вимірювань спостерігаємо у 2013 році значне підвищення величини КП порівняно з 2012 роком. У 2012-13 роках у такій лісовій продукції як: деревина сосни, берези, осики та вільхи як в корі так і без кори, деревина граба суха в корі, деревина соснова суха, деревина сосни (тирса), сік березовий, живиця свіжа, калина, звіробій, опеньки свіжі, лисички, білі гриби, насіння туї, чорниці свіжі, ожина свіжа, чистотіл, фіалка триколірна, сіно перевищення допустимих рівнів вмісту радіонуклідів не спостерігається.

Проведені дослідження за період 2011-2013 років дозволяють визначити групи грибів за величиною коефіцієнтів переходу (КП) щодо інтенсивності накопичення (слабка, середня, висока інтенсивність накопичення та види концентратори). Аналіз показав, що всі розглянуті показники статистично достовірно залежать від видових особливостей грибів, зокрема такі гриби як моховики, сироїжки, польські гриби належать до сильнонакопичуючих грибів, зелениці і лисички – до середньонакопичуючих грибів. Одержані нами дані свідчать, що у віддалений період після аварії на ЧАЕС спостерігається позитивна тенденція щодо: по-перше переходу моховиків, польських грибів із групи акумуляторів у групу сильнонакопичуючих грибів; по-друге зелениць – із групи сильнонакопичуючих у середньонакопичуючі. Гриб лисичка залишається у 3-ій групі – середньонакопичуючих, що відповідає класифікації Булавік-Переволоцького.

Згідно з положенням Норм радіаційної безпеки України (НРБУ – 97) території, забруднені Cs-137 до 1 Кі/км², вважаються умовно чистими. Згідно закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи», ст.1 передбачено що, до територій, що зазнали радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи, в межах України належать території, на яких виникло стійке забруднення навколишнього середовища радіоактивними речовинами понад доаварійний рівень, що з урахуванням природно-кліматичної та комплексної екологічної характеристики конкретних територій може призвести до опромінення населення, понад 1.0 м^З в (0,1 бер) за рік, і яке потребує вживання заходів щодо радіаційного захисту населення та інших спеціальних втручань, спрямованих на необхідність обмеження додаткового опромінення населення, зумовленого Чорнобильською катастрофою, та забезпечення його нормальної господарської діяльності. Радіоекологічне районування дозволяє визначити потенційну радіоекологічну критичність території. Ця величина є інтегральною напівкількісною оцінкою критичності всіх екологічних характеристик, що впливають на формування дози опромінення населення та використані для радіоекологічного районування. Ступінь радіоекологічної критичності району дозволяє визначити пріоритети при проведенні моніторингу та контрзаходів. З’ясовано, що споживання місцевих радіоактивно забруднених продуктів харчування: молока (RR=1,59; CI 1,10-2,68; EF=37,2%), лісових грибів (RR=5,40; CI 1,82-16,40; EF=76,7%) та лісових ягід (RR=1,78; CI 1,10-3,29; EF=45,3%) мешканцями Рівненської області достовірно належить до фактору ризику проживання на радіоактивно забруднених територіях (Хоменко, 2016).

Отож, у разі радіоекологічного районування обов'язковою умовою є присвоєння радіоекологічних параметрів кожному району для проведення моніторингу радіаційної ситуації та контролю продукції з використанням моделей міграції радіонуклідів в навколишньому середовищі і харчових ланцюгах. За даними «Загальнодозиметричної паспортизації в населених пунктах України, які зазнали радіоактивного забруднення після Чорнобильської катастрофи» середня паспортна доза опромінення населення Сарненського району у 2014 році складала 0.35 мЗв/рік. Із 65 населених пунктів Сарненського району у 51–му з них паспортна доза опромінення складала від 0.0 до 0.5 мЗв, у 10–ти населених пунктах – від 0.51 – 1.0 м^З в і лише в 4–ох така доза опромінення складала більше 1 м^З в.

Незважаючи на те, що у 51-му населеному пункті Сарненського району паспортна доза опромінення є незначною, менше 1 м^З в ( 0.1 бер) за рік і їх можна віднести до умовно чистих територій, все ж проблема радіоактивного впливу на населення залишається. Радіаційна ситуація на цих територіях до доаварійного рівня не повернулася.

Тому ці населені пункти повинні мати статус забруднених радіонуклідами внаслідок аварії на ЧАЕС. За масштабами радіоактивного забруднення й тривалості можливої дії на людську популяцію вони можуть бути віднесені до так званих біогеохімічних провінцій із різним ступенем радіоекологічної критичності.

Висновки та перспективи подальших досліджень.
Комплексна оцінка радіологічної ситуації в Сарненському районі Рівненської області показала, що, не зважаючи на покращення радіологічної ситуації внаслідок фізичного розпаду радіонуклідів, перерозподілу їх у ландшафтах, виносу фітомасою рослин, окремі елементи біогеоценозів, зокрема продукція лісу, потребують поглибленого вивчення та контролю у віддалений період після Чорнобильської катастрофи. Основна частина дози додаткового опромінення населення, що проживає на території району, обумовлена внутрішнім опроміненням за рахунок радіоактивно-забруднених харчових продуктів: молока власного виробництва, дикоростучих ягід та грибів. Отже, при розрахунку паспортної дози опромінення населення, окрім молока та картоплі, необхідно враховувати забрудненість радіонуклідами харчової продукції лісу.