CC BY
6РАДИОНУКЛИДЫ В ГОРНО-ЛЕСНЫХ ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ АЛТАЯ
Научный отчет. - Барнаул: ИВЭП СО РАН, 1992. - 376 с.
5. Погосян Е.А., Ананян В.Л. Содержание урана в некоторых почвах Армении // Почвоведение. - 1984. - № 10. - С. 125-126.
6. Почвоведение / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование. - М.: Высш. шк., 1988. - 400 с.
7. Почвы Горно-Алтайской автономной области / Отв. ред. Р.В. Ковалев, - Новосибирск: Наука, 1973.
8. Силантьев А.Н., Шкуратова И.Г. Изменение параметров миграции цезия -137 в почве // Атомная энергия. - 1988. - Т. 65. - Вып. 2. - С. 137-141.
9. Силантьев А.Н., Шкуратова И.Г., Бобов-никова Ц.И. Вертикальная миграция в почве радионуклидов, выпавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС // Атомная энергия. - 1989. - Т. 66. - Вып. 3. - С. 194-197.
10. Султанбаев А.С., Григорьев А.Ф. Содержание урана в почвах и растениях Тянь-Шаня // Тр. Киргиз. науч. произв. об-ния по земледелию. - Фрунзе, 1977. - Вып. 5. - С. 240-250.
11. Титаева Н.А., Таскаев А. И. Миграция тяжелых естественных радионуклидов в условиях гумидной зоны. - Л.: Наука, 1983. - 252 с.
12. Титаева Н.А. Техногенная геохимия урана, тория и радия // Проблемы радиогеохимии и космологии. - М.: Наука, 1991.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В ПОЧВАХ УЙМОНСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ)
Д.Н. Балыкин, О.А. Ельчининова
238 232 40
Проведена оценка удельной активности естественных радионуклидов и, ТЬ и К в почвах различных высотных поясов Уймонской котловины. Установлен характер профильного распределения естественных радионуклидов.
Уймонская котловина представляет собой глыбово-складчатое сооружение, образовавшееся в плейстоценовую эпоху в результате неравномерного сводового поднятия древнего палеозойского основания. Она располагается на высоте 900-1200м над уровнем моря, вытянута почти в широтном направлении на 50 км при ширине около 15 км. Окружающие ее хребты (Теректинский и Катун-ский) сравнительно расчленены и поднимаются на высоту от 2000 до 4500м [2].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования являются почвы различных высотных поясов Уймонской котловины: горно-луговые, горно-тундровые примитивные (гольцово-пустошные), горнолесные бурые, горно-лесные черноземовид-ные, черноземы обыкновенные, аллювиальные почвы.
Целью работы является выявление закономерностей поведения радионуклидов в почвах Уймонской котловины.
Нижние границы альпийского и субальпийского высотного почвенного пояса проходят на высоте 1800-2200 м над ур. м.
Формирование почв происходит под альпийскими (мелкотравными) и субальпийскими (крупнотравными лугами) [5]
Почвообразующий субстрат исследованных нами почв на Теректинском хребте представлен суглинистым элювием, элювио-делювием различного петрографического состава, с преобладанием хлоритового сланца. В отдельных местах встречаются выходы гранита, элювий которого также служит поч-вообразующим материалом. Свойства и состав почв представлены в таблице 1.
Пояс горно-лесных почв занимает абсолютные высоты от 1000-1100 до 1800-2200 над ур. м.
Почвы горно-лесного пояса приурочены к теневым, более увлажненным, облесенным склонам. Основной фон составляют бурые горно-лесные почвы, формирующиеся на элювио-делювии кристаллических сланцев, песчанников, гранитов, известняков. Они наиболее широко распространены на Катун-ском хребте. Растительность представлена преимущественно кедрово-лиственичными лесами с примесью осины и береза с широкотравным напочвенным покровом [1, 2, 5].
В нижнем ярусе пояса, где широкое развитие получают парковые лиственничные леса или их производные, доминирующее значение имеют своеобразные горно-лесные черноземовидные почвы. Чаще всего они встречаются на южных склонах Теректинско-го хребта под формациями лиственничных
парковых лесов. Свойства и состав почв представлены в таблице 1.
Пояс горно-степных почв находится на высоте 900-1000 м на ур. м. Основу почвенного покрова степного пояса Уймонской котловины составляют черноземы обыкновен-
ные, развивающиеся на карбонатных суглинках и супесях, подстилаемых песчано-галечниковыми аллювиальными отложениями. Интразональные почвы представлены лугово-черноземными и аллювиальными.
Свойства почв Уймонской котловины
Таблица 1
Высотный пояс Горизонт, Гумус Ил Физ. глина
(глубина отбора, см) пИ ЕКО, мг-
рп экв/100г
%
Горно-луговая на сугл инистом элювио-делювии, Теректинский хребет
Ад (0-10) 6,8 6,2 1,7 9,9 9,9
А (10-30) 6,9 5,1 7,4 34,8 34,8
В (45-55) 7,0 3,3 4,3 23,6 23,6
Альпийский ВС (75-85) 7,0 0,8 3,6 16,2 16,2
С (95-105) 7,1 0,7 3,4 15,6 15,5
Горно-тундровая на элювии гранита, Теректинский хребет
Апт (0-10) 6,0 33,5* 5,4 11,3 103,1
С (30-40) - - - - -
Горно-лесная бурая на суглинистом элювио-делювии, Катунский хребет
Ад (0-10) 5,8 4,7 7,7 29,1 29,1
А (10-20) 6,2 3,0 7,5 38,3 38,3
В (20-30) 6,1 2,7 11,5 40,6 40,6
ВС (170-180) 6,4 1,2 18 53,3 53,2
Лесной Горно-лесная черноземовидная на суглинистом элювио-делювии,
Теректинский хребет
Ад (0-10) 6,8 11,9 10,8 36,0 52,6
А' (10-25) 7,8 8,6 9,8 41,0 47
А" (30-40) 7,9 6,5 18,9 45,2 35,7
АВ (42-52) 7,7 3,7 17,4 46,3 30,1
В (52-62) 7,8 1,8 19,2 35,8 15,0
ВС (65-75) 8,1 1,0 15,8 41,0 16,9
СО (80-90) 8,3 0,5 10,4 27,9 13,2
Чернозем обыкновенный среднемощный на суглинистом элювио-делювии
(шлейф котловины)
Ад (0-5) - - - - -
Апах (5-30) 7,84 7,7 10,3 40,1 34,1
А (35-45) 8,20 7,7 14,3 36,3 20,7
В (75-85) 8,33 1,8 6,0 17,8 13,4
Степной СО (95-125) 8,51 0,5 4,0 15,6 8,5
Чернозем обыкновенный маломощный на аллювиальных отложениях (днище
котловины)
Апах (0-10) 7,9 4,9 0,8 25,2 26,3
А (10-15) 7,9 4,9 2,4 24,4 24,4
В (25-35) 7,7 2,2 3,4 20,2 18,8
С (40-50) 8,1 1,5 7,6 25,8 11,3
Аллювиальная слоистая (пойма р. Катунь)
Ад (0-5) 8,5 2,3 4,3 14,0 11,6
АгеБ! (5-20) 6,5 2,8 3,6 16,6 13,6
ВгеБ! (20-38) 6,8 2,6 7,2 23,8 15,5
О (57-63) 7,8 0,4 1,0 4,0 3,9
Примечание. * - органическое вещество
Полнопрофильные черноземы приурочены главным образом к мощным делювиальным шлейфам котловины, примыкающим к склонам отрогов Теректинского хребта.
Мощность почвенного профиля черноземов достигает 1 м. При движении к руслу Катуни мощность профиля черноземов постепенно уменьшается до 40-60 см. Укороченный про-
ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В ПОЧВАХ УЙМОНСКОЙ КОТЛОВИНЫ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ
АЛТАЙ)
филь имеют черноземы, приуроченные к конусам выноса крупных рек. Свойства и состав почв представлены в таблице 1.
Значительная часть естественной радиоактивности почв связана с радиоизотопами, которые образуют три радиоактивных семейства - урана (родоначальник 238и; период полураспада Т^ = 4,5 • 109 лет), актиния (родоначальник 23 и; Т1/2 = 7,1- 10 лет) и тория
230 ю
(родоначальник ТИ; Т1/2 = 1,4 • 10 лет). Существенный вклад в естественную радиоактивность почв вносит долгоживущий радиоактивный изотоп 40К (Т1/2 = 1,3 • 109 лет) [3,
4]. Радионуклиды в почвах определяли гамма-спектрометрическим методом.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
По величине удельной активности естественных радионуклидов, из почв альпийского пояса достаточно контрастно выделяется горно-тундровая примитивная почва, формирующаяся на элювии гранита. Высокая
элювии
удельная активность 238и отмечена в верхнем горизонте (Апт) и почвообразующей породе (С) и составляет соответственно 58,5 и 83,0 Бк/ (табл. 2).
Таблица 2
Естественные радионуклиды в почвах различных высотных поясов Уймонской котловины
Высотный пояс Горизонт, 238и 232ТИ К
(глубина отбора, см) Бк/кг
Альпийский Горно-луговая на суглинистом элювио-делювии Теректинский хребет
Ад (0-10) 36,3 17,9 405,8
А (10-30) 21,9 18,1 393,4
В(45-55) 20,1 20,4 446,3
ВС (75-85) 25,0 20,4 414,1
С (95-105) 16,0 18,6 380,9
Горно-тундровая на элювии гранита, Теректинский хребет
Апт (0-5) 58,5 10,6 306,73
Ап (5-10) 48,42 24 431,96
С (30-40) 83,09 27,31 697,68
Горно-лесная бурая на суглинистом элювио-делювии, Катунский хребет
Ад (0-10) 25,7 25,0 412,7
А (10-20) 40,2 23,6 295,3
В(20-30) 27,9 24,9 501,6
ВС (170-180) 27,5 33,9 522,8
Лесной Горно-лесная черноземовидная на суглинистом элювио-делювии, Терек-
тинский хребет
Ад (0-10) 25,6 19,9 360,7
А/ (10-25) 22,6 25,4 396,2
А// 30-40) 20,0 24,9 405,9
АВ (42-52) 17,4 23,5 410,7
В(52-62) 20,7 19,4 340,1
ВС (65-75) 31,3 25,4 411,5
СО (80-90) 23,9 15,3 289,6
Чернозем обыкновенный среднемощный на суглинистом элювио-
делювии (шлейф котловины)
Ад (0-5) 40,6 30,7 385,0
Апах (5-30) 25,5 23,7 392,0
А (35-45) 30,7 25,7 433,0
В(75-85) 18,7 21,0 319,0
Степной СО (95-125) 22,2 19,8 326,5
Чернозем обыкновенный маломощный на аллювиальных отложениях
(днище котловины)
Апах (0-10) 26,1 22,0 468,9
А (10-15) 23,9 27 495,1
В(25-35) 17,3 26 499,9
С (40-50) 16,0 20,9 415,6
Аллювиальная слоистая (пойма р. Катунь)
Ад (0-5) 22,4 17,5 297,0
АгеБ! (5-20) 24,5 18,6 313,3
ВгеБ! (20-38) 25,9 24,8 335,0
О (57-63) 14,5 13,5 277,0
Распределение удельной активности 238и по профилю горно-луговой почвы носит аккумулятивный характер. 232ТИ в горнолуговой почве распределяется практически однородно. 40К распределяется по иллювиальному типу, что, возможно, свидетельствует о большей подвижности этого радионуклида.
Почвообразующие породы бурых лесных почв Катунского хребта отличаются сравнительно высокой удельной активностью 32ТИ -33,9 Бк/кг и 40К - 522,8 Бк/кг (табл. 2), что связанно, по видимому, высоким содержанием в почвообразующих породах тонкодисперсного вещества (табл.1). В профиле почвы удельная активность радионуклидов снижается, за исключением 23 и. Его профильное распределение также как и в почвах альпийского пояса носит аккумулятивный характер. Максимальная удельная активность проявляется в гумусовом горизонте и составляет 40,2 Бк/кг. Распределение 232ТИ в почве равномерное.
Горно-лесные черноземовидные почвы Теректинского хребта формирующиеся на сходных по петрографическому составу породах, в целом, близки по уровню удельной активности естественных радионуклидов к бурым почвам (см. табл. 2). Распределение 40К по профилю почв приобретает аккумулятивный характер, более ослаблено проявляется аккумуляция 238и. Удельная активность 238и в гумусных горизонтах составляет 17,0 -25,6 Бк/кг.
В черноземах обыкновенных средне-мощных степного пояса Уймонской котловины более отчетливо выражается аккумуляция естественных радионуклидов в гумусовых горизонтах почв. В большей степени это про-
238 232
слеживается для и и ТИ. Удельная активность 238и и 232ТИ в дерновом горизонте достигает соответственно 40,6 и 30,7 Бк/кг (см. табл. 2)
В черноземах обыкновенных маломощных, на аллювиальных отложениях, расположенных в днище котловины, отмечается сни-
жение уровня удельной активности 238и в горизонте почвообразующей породы до 16 Бк/кг. В породе увеличивается удельная активность 40К до 415 Бк/кг и 499,9 Бк/кг в переходном к почвообразующей породе (В) горизонте почв. Распределение 238и по профилю почв носит аккумулятивный характер.
В аллювиальной почве формирующейся в пойме отмечается снижение удельной активности радионуклидов 40К до 277,0 Бк/кг (см табл. 2). Незначительно снижается уровень удельной активности 232ТИ. Удельная активность 238и находится на уровне большинства исследованных почв.
Работа выполнена при поддержке гранта РГНФ 06-06-18007е и интеграционного проекта РАН ОНЗ - 3.1
ВЫВОДЫ
1. Высокая удельная активность естественных радионуклидов характерна для почв Уймонской котловины, формирующихся на гранитах, а также элювио-делювии с высоким содержанием фракций физической глины
2. Распределение 238и по профилю почв носит, как правило, аккумулятивный характер,232^ - равномерный. 0К - иллювиальный, либо аккумулятивный.
ЛИТЕРАТУРА
1. Куминова А.В. Растительный покров Алтая / Под ред. В.В. Ревендатто. -Новосибирск: СО РАН, 1960.
2. Почвы Горно-Алтайской автономной области / Под ред. Р.В. Ковалева. М.: Наука, 1973. -351 с.
3. Радиобиология / Под ред. А.Д. Белова. -М.: Колос, 1999. - 384 с.
4. Рихванов Л.П. Общие и региональные проблемы радиоэкологии. - Томск: Изд-во ТПУ, 1997. - 383 с.
5. Хмелев В.А. Почвы Уймонской депрессии и её окаймлений (Центральный Алтай): Автореф. диссер.... к.б.н. - Новосибирск, 1968. - 27 с.
