Накопление Cs-137 растительностью лесного ценоза ГЛХУ «Хойникский лесхоз»

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА

И  ПРОДОВОЛЬСТВИЯ  РЕСПУБЛИКИ  БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ,  НАУКИ  И  КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ  ОБРАЗОВАНИЯ 

"БЕЛОРУССКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ 

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ"

 

 

_____________Агроэкологический______________

                                                     (наименование факультета)

 

 

 

_______________с.х. Радиологии_________________ 

                                                       (наименование кафедры)

 

 

 

 

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

 

 

На тему: Накопление Cs-137 растительностью лесного ценоза ГЛХУ «Хойникский лесхоз»

 

 

 

 

Допустить к защите «___» _______________2010г.

 

 

Зав. кафедрой                                                                                ( Чернуха Г.А.)

 

Руководитель                                                                                (   Юрьев В.И  )           

 

Консультант по Охране труда                                                   ( Акулич М.П.)

 

Дипломник                                                                                     ( Тетерин Е.В.)

 

 

 

Горки  2010 г.

РЕФЕРАТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	Содержание
	Введение
1	Обзор литературы
1.1	Источники радиоактивного загрязнения8
1.2	Поступление и миграция радионуклидов цезия-137 в почве
1.3	Пути и механизмы поступления радионуклидов цезия-137 в растительность лесного ценоза
1.4	Видение лесного хозяйства в зоне радиоактивного загрязнения и пути снижения Cs137 в продукции леса
2	Экспериментальная часть
2.1	Характеристика лесхоза
2.2	Цель, задачи, материал и методика исследований
2.3.1	Миграция радионуклидов по вертикальному профилю почв в ППХ Хойникского ЛПХ
2.3.2	Миграция радионуклидов в деревьях или их частей в ППХ Хойникского  ЛПХ
2.3.3	Миграция радионуклидов в растениях живого напочвенного покрова и в  грибах в ППХ Хойникского  ЛПХ
3	Охрана труда
3.1	Современное состояние охраны труда в Республике Беларусь
3.2.1	Оценка условий труда и анализ опасных и вредных производственных факторов
3.2.2	Анализ опасных и вредных факторов при отборе  проб лесного фитоценоза
3.3	Мероприятия, направленные на снижение опасных и вредных факторов при отборе проб лесного фитоценоза
	Выводы и предложения
	Список литературы
	Приложения

Введение

 

Среди природных биогеоценозов особое место по распространенности, роли в средообразовании, обилию представителей животного и растительного мира занимают леса. Роль этих природных сообществ очень велика в сдерживании климатических изменений, поддержании водного и кислородного баланса на планете, почвообразовании.

Лесные биогеоценозы представляют собой сложное природное образование с множеством прямых и косвенных связей между их компонентами, что накладывает существенный отпечаток на перераспределение в них вещества и энергии. По этой причине поведение в них минеральных и радиоактивных элементов существенно отличается от такового в иных экосистемах. Поступление искусственных радионуклидов в лесные биогеоценозы в результате глобальных и аварийных выбросов сопряжено с интенсивным их накоплением лесной биотой и дальнейшей миграцией по пищевым цепочкам. Для искусственных радионуклидов перераспределение в лесных биогеоценозах имеет свои особенности по сравнению со ста-бильными и радиоактивными химическими элементами. Если последние всегда находились в экосистемах и для них характерна постоянная скорость круговорота, то искусственные радионуклиды только стремятся к такому же равновесному состоянию, как относительно новые элементы среды, поэтому представляет не только научный интерес, но и практическое значение исследований их поведения в лесных биогеоценозах.

Исследование закономерностей поведения радионуклидов в лесных насаждениях позволяет установить параметры миграции радионуклидов как внутри отдельных компонентов лесного биогеоценоза (например, в вертикальном профиле почвы, между подгоризонтами лесной подстилки, в древесном растении и т.д.), так и между ними. К числу последних, в частности, относится вопрос определения перехода радионуклидов в звене «почва-растение», «подстилка-минеральная часть почвы», «растение-почва» и др. Оценка этих частных процессов и в целом перераспределения радионуклидов в почвенно-растительном покрове лесов позволит понять их биогеохимическую роль в удержании радиоактивных веществ, увидеть пути оптимального использования этого класса природно-растительных сооб-ществ на загрязненной территории и спрогнозировать содержание радионук-лидов в основных компонентах лесных биогеоценозов. Искусственные долгоживущие радионуклиды являются удобными метками перемещения в окружающей среде их стабильных изотопных и неизотопных аналогов, что позволяет пополнить наши представления об окружающем мире.

Оценка миграционных способностей в лесных биогеоценозах искусственных радионуклидов и выделение звеньев-аккумуляторов радиоактивных веществ позволят оценить дозовые нагрузки на биоту лесов, людей, исполь-зующих продукцию лесного хозяйства с радиоактивно-загрязненных террторий. Последнее обстоятельство определяет практический аспект необходи-мости проведения исследования миграции радионуклидов в лесных экосистемах. Он заключается в обосновании радиационно-безопасного ведения лес-ного хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях и подготовке рекомендаций по использованию продукции лесохозяйственного производ-ства, исходя из содержания в них радионуклидов.

Особую остроту проблема радиоактивного загрязнения лесных экосистем и использования лесохозяйственной продукции, заготовленной в загрязненных лесах, приобрела в Республике Беларусь в связи с аварийными выбросами Чернобыльской АЭС. 23% лесного фонда (~1,7 млн. га) загрязнено цезием-137 свыше 37 кБк/м2 (1 Ки/км2), еще ~25% - 18,5-37 кБк/м2 (0,5-1 Ки/км2), что заставило пересмотреть многие подходы к лесопользованию на загрязненных территориях (Булавик И.М., Переволоцкий А.Н., 2000).

Нельзя полностью отказаться от ведения лесного хозяйства на загрязненных радионуклидами территориях, поскольку снижается роль лесов в предотвращении миграции радионуклидов на сопредельные территории, ухудшается их состояние из-за болезней и отпада деревьев при отсутствии систематического ухода. Продукция лесного хозяйства, получаемая на загрязненных территориях, также весьма дифференцирована по содержанию радиоактивных веществ. Так, плодовые тела гриба польского при поверхностной активности цезия-137 в почве 37 кБк/м2 имеет удельную активность данного радионуклида более 2500 Бк/кг, а для окоренной древесины в ряде типов условий местопроизрастания характерны относительно невысокие удельные активности даже при поверхностной активности более 555 кБк/м2 (15 Ки/км2).

Опасна и другая крайность - снять все запреты на использование лесохо- зяйственной продукции во всех зонах радиоактивного загрязнения, поскольку это может увеличить дозы внешнего и внутреннего облучения.

По этим причинам был выработан особый подход к ведению хозяйства в загрязненных лесах, в основу которого были положены основные параметры, характеризующие радиоактивное загрязнение территории. К ним отнесены поверхностная активность радионуклида в почве, как величина, определяющая уровни поступления радионуклида в продукцию лесного хозяйства, и мощность экспозиционной дозы, как характеристика внешнего облучения для работающих в лесу. Вся регламентация лесохозяйственного производства на загрязненных радионуклидами территориях базируется именно на этих параметрах, что отражено в ряде специальных документов Однако теоретические основы этих документов были подготовлены в начале 90-х гг., т.е. почти 20 лет назад. К настоящему времени, благодаря научным исследованиям ученых Беларуси, Украины и России, наши знания о поведении радионуклидов в лесах существенно расширены, что требует обобщения полученного материала и подготовки теоретической основы для регламентирующих документов по ведению лесного хозяйства на загрязненных территориях.

Таким образом, представляется важным и актуальным обобщить и систематизировать данные по поведению радионуклидов в лесных экосистемах, установить основные закономерности формирования радиоэкологической обстановки в лесах, что станет основой для подготовки научно обоснованных, радиационно безопасных и экономически оправданных подходов к ведению лесного хозяйства на загрязненной радионуклидами территориях.

В связи с выше изложенным целью дипломной работы является изучения накопления 137Cs в объектах лесного ценоза ГЛХУ «Хойникский лесхоз» и оценки их радиоэкологического состояния.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Провести оценку вертикальной миграции цезия-137 в подстилке и минеральной части почвы.

2. Проанализировать динамику плотности загрязнения почв территорий ГЛХУ «Хойникский лесхоз».

3. Проанализировать накопление цезия-137 в объектах лесного фитоценоза и возможность использования продукции леса.

4. Рассчитать коэффициенты перехода цезия-137 из почвы в объекты лесного ценоза  и дать сравнительную оценку  их уровня  с учетом видового состава и структуры растений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Обзор литературы

1.1 Источники  радиоактивного загрязнения

 

Радиоактивность - самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов, приводящее к изменению их атомного номера и массового числа [16].

Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Радиоактивное излучение определяется естественным радиационным фоном и искусственным. Естественный радиационный фон - представляет собой ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, действующих на человека на поверхности земли. Космические лучи представляют собой поток частиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер) и жёсткого гамма-излучения (это так называемое первичное космическое излучение). При взаимодействии его с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное космическое излучение, состоящее из мезонов и электронов.

Естественные радиоактивные элементы классифицируются на три группы. Первая включает 43 изотопа трех радиоактивных семейств (урана, тория и актиноурана), вторая включает 24 долгоживущих изотопа, не связанных с первой группой и третья группа включает 20 космогенных изотопов [7].

Технически изменённый радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших определённые изменения в результате деятельности человека. Поступление радионуклидов в биосферу вместе с извлечёнными на поверхность земли из недр полезными ископаемыми (главным образом минеральными удобрениями), в результате сгорания органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материалов, содержащих естественные радионуклиды, а также облучения за счёт полётов на современных самолётах.

Излучение, обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами, представляет собой искусственный радиационный фон (аварии на АЭС, отходы предприятий ядерной энергетики, использование искусственных ионизирующих излучений в медицине, народном хозяйстве).

Радиоактивное загрязнение природных сред в настоящее время обусловлено следующими источниками: глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй; выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле - мае 1986 года; плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности; выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации; привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники) [16].

Атомная энергетика вносит весьма незначительный вклад в изменение радиационного фона окружающей среды при нормальной работе ядерных установок. АЭС является лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергается вторичной обработке. Заканчивается процесс, как правило, захоронением радиоактивных отходов.

Но в результате аварий на АЭС в окружающую среду могут попасть большое количество радионуклидов. Возможны аварии с локальными загрязнениями только технологических помещений. Также случаются аварии, которые сопровождаются выбросом в окружающие среду радиоактивных веществ в количествах, превышающие установленные пределы. Большую опасность при этом имеют выбросы в атмосферу. Аварийный выброс в водную среду, по мнению специалистов, менее вероятное событие и будет характеризоваться более низкими уровнями воздействия.

Также большое значение как источника радиации имеют ядерные взрывы. При испытаниях ядерного оружия в атмосфере часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в нижнем слое атмосферы, подхватывается ветром и переносится на большие расстояния. Находясь в воздухе около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако, большая часть радиоактивного материала выбрасывается в атмосферу (на высоту 10-15 км), где он остаётся многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.

В настоящее время большой вклад в дозу получаемую человеком вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением источников радиации. Также проблемы могут возникать при не правильной транспортировке радиоактивных отходов на комбинат по переработке этих отходов, хранении жидких и твёрдых радиоактивных отходов.