ИСТИНА

В рамках проекта в нативных условиях были проведены исследования потоков радионуклидов (РН) и тяжелых металлов (ТМ) с атмосферными осадками, кроновым и стволовым стоком, лизиметрическими водами и в почвенном профиле. Установлено, что в настоящее время концентрация РН и ТМ в атмосферных осадках на большей части исследуемых территорий незначительна и сопостовима с фоновыми уровнями (глобальные выпадения) или ниже их. При сухом осаждении хвойные породы способны к более полному поглощению аэрозолей из воздуха по сравнению с лиственными. При мокром осаждении перехват хвойными породами существенно ниже. При прохождении осадков через растительный покров происходит изменение форм соединений элементов в выпадениях, увеличивается доля растворимых соединений. На этапе первичных выпадений загрязнение является поверхностным, и потоки поллютантов во всех биогеоценозах (БГЦ) в основном определяются процессами механического самоочищения древесного яруса. По интенсивности самоочищения лесообразующие породы образуют ряд: осина > дуб > сосна > ольха > береза. В отдаленный период после выпадений потоки загрязнителей в большей степени определяются изменением некоторых показателей БК, в частности корневым поступлением элементов в растения и их возвратом с растительным опадом, кроновым, стволовым и гравитационным стоком. Поступление поллютантов в почву с кроновыми и стволовыми водами не превышает сотых (тысячных) долей процента от общего запаса этих элементов в биогеоценозах. Нисходящий поток элементов техногенных выпадений (РН и ТМ) в почвах с гравитационным стоком невелик и колеблется от десятых до тысячных долей процента от их общего содержания в почве. В лесных экосистемах наибольшая концентрация элементов-загрязнителей отмечается в водах из слоя лесной подстилки, в агроценозах - из верхнего пахотного горизонта почв, однако интенсивность потока здесь на 2 порядка ниже. В зависимости от степени загрязнения почв, типа БГЦ, биологической доступности элементов и ландшафтных условий в почву с опадом поступает от десятых до 1% запасов поллютантов в БГЦ, причем по некоторым элементам нисходящий поток превосходит их корневое поступление, что связано с поверхностным загрязнением структурных компонентов растительности. При прочих равных условиях большие уровни загрязнения опада радионуклидами и ТМ наблюдаются на участках, прилегающих к автотрассам, где отмечается повышенный привнос пыли, обогащенной этими элементами.В почвах всех БГЦ верхняя 0-10 см толща является наиболее выраженным биогеохимическим барьером на пути вертикальной миграции РН и ТМ и в максимальной степени препятствует их поступлению в грунтовые воды. В лесных экосистемах основные запасы элементов аэральных выпадений сосредоточены в лесной подстилке и верхнем 2-5 см подподстилочном слое. Среди различных типов подстилок удерживающая способность нарастает в ряду: деструктивные < ферментативные < гумифицированные подстилки, а среди слоев этого почвенного горизонта – в ряду: О1 < О2 < О3. Соотношение восходящих и нисходящих потоков элементов техногенных выпадений в значительной степени определяет пространственную структуру полей загрязнения. При доминировании аэрального пути поступления отмечается более высокая неоднородность и выраженная микроочаговость в структуре полей загрязнения, особенно в поверхностных горизонтах. При доминировании корневого поступления элементов в случае их литогенного происхождения наблюдается совпадение контуров их накопления в профиле почв, что обусловлено особенностями протекания почвообразовательного процесса и биологического круговорота. К критическим экосистемам, характеризующимся наиболее высокой интенсивностью вертикальной миграции и биологической доступностью элементов, а также преобладанием в почве мобильных форм их соединений относятся экосистемы, сформированные в транссупераквальных и супераквальных позициях ландшафта с почвами гидроморфного ряда с близким залеганием уровня грунтовых вод. Продолжительность периодов самоочищения растительного покрова от аэральных выпадений определяется химической природой загрязнителя, формой его нахождения в составе выпадений, типом БГЦ, ландшафтными характеристиками, составом и свойствами почв, а также метеорологическими показателями. В случае радиоактивных выпадений 1 стадия самоочищения растительного покрова от радионуклидов продолжается до 4 лет, при этом первый период полувыведения составляет от 3 недель до 1 месяца. 2 стадия - нарастания корневого потребления характеризуется более растянутыми периодами полувыведения поллютантов из растительного покрова и почв. Рассчитанные на основании многолетней динамики коэффициентов накопления и коэффициентов перехода эффективные периоды полувыведения Cs-137 из растительности варьируют от 3 до 16 лет, при этом для хвойных растений данный показатель примерно в 1,5 раза выше, чем для лиственных. Периоды полувыведения Cs-137 из луговых и агроэкосистем менее продолжительны. Для большинства ландшафтов периоды полуочищения их от Cs-137 сопоставимы с периодом его полураспада. Очищение корнеобитаемого слоя почв от Sr-90 протекает в целом в 2 раза быстрее, чем для Cs-137. В рамках проекта получил развитие принципиально новый алгоритм формализованного воспроизведения поведения техногенных загрязнителей в наземных экосистемах, который позволяет учитывать влияние метеорологических показателей и фенологического цикла растений на динамику поллютантов.