Особливості нагромадження 137Cs різними органами конвалії звичайної у вологих сугрудах Полісся України Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Kuleshnyk T.Ya. Comparative analysis of ecosystem services classifications in the context of landscape management and land use planning tasks

The article analyzes the basic classification of ecosystem services, their similarities and differences. The most important scientific publications on the subject surveyed. Also it is focused on the meaning of classifications of ecosystem services for the development of theoretical and applied research in the management of landscapes and sustainable land use planning.

Keywords: ecosystem services, ecosystem functions, ecosystem processes, the benefits of ecosystem services markets.

УДК 521.551.4 Ст. наук. спшроб. Т.В. Курбет, канд. с.-г. наук -

Пол^кий фiлiал УкрНДШГА

ОСОБЛИВОСТ1 НАГРОМАДЖЕННЯ Р1ЗНИМИ ОРГАНАМИ КОНВАЛП ЗВИЧАЙНО1 У ВОЛОГИХ СУГРУДАХ ПОЛ1ССЯ УКРА1НИ

Проаналiзовано нагромадження 137Cs рiзними органами конвали звичайно! у вологих сугрудах Полюся. Розраховано граничш величини складових радiацiйноi обстановки для заготiвлi суцвт та трави конвали у вологому сугрудг

Ключов1 слова: конвалiя звичайна, 137Cs, щшьшсть радюактивного забруднен-ня Грунту, питома актившсть, коефiцieнт переходу (КП), потужшсть експозицiйноi дози гамма-випромiнювання.

Постановка питання. Вивчення особливостей радюактивного заб-руднення дикорослих лжарських рослин Полюся залишаеться актуальним з причини можливого внутршнього опромшення населення тсля iх вживання.

Конвал1я звичайна е домшантним видом трав'яно-чагарничкового ярусу широколистяних л1шв асоцiацii Ро1еп1Шо (а1Ьае) - Quercetum. Водночас цей вид е цшною лiкарською сировиною. Незважаючи на те, що з роками тс-ля аварп на ЧАЕС величини як щшьносп забруднення Грунту 137Cs, так i його питомоi активностi у Грунт та рослинному покривi затухають, цей вид ль карськоi сировини залишаеться критичним у радiацiйному вимiрi.

Об'екти та методика дослiдження. На постшних пробних площах у 2008 р. ми продовжили багаторiчнi монiторинговi дослiдження iнтенсивностi акумуляцii 137Cs рiзними органами конвалii. Об'ектами дослiджень накопи-чення радiонуклiдiв у рiзних органах конвали слугували 10 постiйних пробних площ (ППП № 1-10), яю були закладенi у вологих сугрудах: 8 постшних пробних площ лжарських, закладених у ДП "Лугинське ЛГ" та 3 пробних площi - у ДП "Житомирське ЛГ".

На кожнш пробнiй площi за допомогою сггки Л.Г. Раменського рендо-мiзовано закладали 6-10 облiкових дшянок, кожна площею 1 м2. З дшянки зрiзали всю надземну фгтомасу конвалii, а також вiдбирали Грунт методом конверту (буром, у п'яти точках, на глибину 10 см). Крiм того, вимiрювали потужнiсть експозицiйноi дози гамма-випромiнювання на рiвнi Грунту та на висот 1 м вщ нього. Перед зрiзанням фггомаси на облiкових дiлянках проводили збирання суцвпъ конвалii. Концентрацiю 137Cs у зразках вимiрювали гамма-спектрометрично шсля iх висушування до повiтряно-сухого стану.

Результати дослщження. Визначальне значення для решти радюеко-логiчних показникiв мае вивчення щшьносп забруднення Грунту 137Cs на вшх пробних площах. Мiнiмальне значення згаданого параметра було зафжсовано на ППП-9 - 2,72±0'14 кБк/м2 (0,07 Ю/км2), а максимальне - на ППП-2 -

±39з° 2 2

449,21 кБк/м2 (12,14 Кi/км2). Данi табл. чiтко демонструють, що щшь-нiсть забруднення Грунту 137Cs у межах кожно! пробно! площi характеризува-лася значною амплiтудою. Так, на ППП-1 мiнiмальне значення згаданого по-казника дорiвнювало 215,35 кБк/м2, а максимальне - 570,70 кБк/м2; на ППП-2 - 254,08 та 571,39; на ППП-3 - 41,27 та 73,40; на ППП-4 - 76,55 та 106,67 кБк/м2 вщповщно.

Подiбна картина спостер^алася у цього показника i на решт пробних площ. З наведеного вище випливають три практичних висновки:

1. Мшмальне та максимальне значення щшьносл забруднення Грунту 137Св на кожнш пробнш площ1 дониш вщр1зняються у 1,5-2,2 раза.

2. Широта амплпуди значень згаданого показника (у вщносних одиницях) не залежить вщ абсолютно! його величини [ проявляеться як за значних, так 1 за малих щшьностей забруднення Грунту 37Св.

3. Абсолютно неприйнятними для оцшки КП на певнш пробнш площ1 е одиничш точков1 вщбори Грунту для оцшки щшьносп його радюактив-ного забруднення. Останнш висновок добре корелюе з даними Ю.В. Хо-мутшша [1-3].

Згадана вище широка амплггуда значень щшьносп забруднення Грунту 137Cs вiдображаеться у коефiцiентi варiювання, обрахованому для кожно! пробно! площi окремо (табл.). Загалом, величина коефiцiента вартовання показника, який розглядаеться, перебувае у межах 8,41 % (ППП-5) - 30,77 % (ППП-8). На бшьшосп ж пробних площ вш е близьким до 20 %, що дае змогу характеризувати це вартвання як значне. При цьому точнiсть визначення величини щшьносп забруднення Грунту згаданим радiонуклiдом коливалася у межах вщ 2,97 % на ППП-5 до 10,88 % на ППП-8.

Табл. Акумулящя 137Сs конважею звичайною на постшних пробних площах

№ Параметр Статистичш показники

ШШ М т V, % Р, %

1 Ав 13/<С8, кБк/м2 399,64 38,05 26,93 9,52

Ат 13'Св у трав1 конвалп, Бк/кг 2705 309 32,30 11,42

Ат 13'Св у суцвтях конвалп, Бк/кг 5051 430 14,73 8,50

ПЕД на высот 1 м, мкР/год 53 2 10,52 3,72

ПЕД на грунт!, мкР/год 73 3 9,77 3,45

2 Ав 13'Св, кБк/м2 449,21 39,30 24,75 8,75

Ат 13'Св у трав1 конвалп!, Бк/кг 1569 193 34,77 12,29

Ат 13'Св у суцвтях конвалп, Бк/кг 2580 474 31,84 18,38

ПЕД на высот 1 м, мкР/год 49 1 6,48 2,29

ПЕД на Грунт, мкР/год 74 2 9,33 3,30

3 Ав кБк/м2 59,84 4,33 20,48 7,24

Ат 13'Св у трав1 конвалп!, Бк/кг 230 27 32,66 11,55

Ат 13'Св у суцвтях конвалп, Бк/кг 277 14 8,45 4,88

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 14 1 17,49 6,18

ПЕД на Грунт, мкР/год 19 1 8,17 2,89

4 As 13'Cs, кБк/м2 89,99 3,80 11,94 4,22

Am 13/Cs у трaвi конвалп, Бк/кг 1297 1б8 3б,б0 12,94

Am 13/Cs у суцвтях конвалп, Бк/кг 972 157 27,9б 1б, 14

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 22 1 14,82 5,24

ПЕД на Груни, мкР/год 29 1 12,77 4,51

5 As 13,Cs, кБк/м2 42,72 1,27 8,41 2,97

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 330 17 14,37 5,08

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг 7б3 1б5 37,51 21,бб

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 14 1 15,б2 5,52

ПЕД на Груни, мкР/год 1б 1 1б,30 5,7б

б As 13,Cs, кБк/м2 51,2б 3,78 20,85 7,37

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 387 2б 18,79 б,б4

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг 30б 52 29,38 1б,9б

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 12 1 22,б7 8,01

ПЕД на Груни, мкР/год 1б 1 14,94 5,28

7 As 13,Cs, кБк/м2 221,55 15,44 19,71 б,97

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 381 40 29,б8 10,50

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг 870 89 17,72 10,23

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 33 1 11,10 3,93

ПЕД на Груни, мкР/год 43 2 1б,13 5,70

8 As 13,Cs, кБк/м2 209,58 22,80 30,77 10,88

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 599 57 2б,92 9,52

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг 1048 249 41,19 23,78

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 34 2 13,39 4,73

ПЕД на Груни, мкР/год 53 3 17,0б б,03

9 As 13,Cs, кБк/м2 2,72 0,14 14,б8 5,19

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 18 3 53,82 19,03

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг 18 3 25,4б 14,70

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 9 1 19,70 б,9б

ПЕД на Груни, мкР/год 10 1 20,00 7,07

10 As 13,Cs, кБк/м2 2,59 0,14 14,93 5,28

Am 13/Cs у трaвi конвалй, Бк/кг 1б2 40 70,40 24,89

Am 13/Cs у суцвтях конвалй, Бк/кг б7 11 29,б0 17,09

ПЕД на висот 1 м, мкР/год 8 1 38,79 13,71

ПЕД на Груни, мкР/год 10 0 13,53 4,78

Щшьшсть радюактивного забруднення Грунту 137Cs загалом визначае такий важливий показник, як ПЕД гамма-випромшювання на кожнш пробнш площ1, вживаний для саштарно-гтешчного нормування в раз1 радюактивно-го забруднення територп. Анал1з даних табл. дае змогу зробити висновок про те, що з1 збшьшенням значень щшьност забруднення Грунту 137Cs загальною законом1рнютю е збшьшення значень ПЕД на висот 1 м вщ поверхш Грунту. Так, на ППП-2 за As=449,21 кБк/м2 значення ПЕД дор1внювало 49 мкР/год; на ППП-4 за As=89,99 кБк/м2 - 22 мкР/год; на ППП-9 при As=2,72 кБк/м2 -9 мкР/год, вщповщно.

Особливу увагу було придшено анал1зу значень КП 137Cs до фггомаси конвалп як на кожнш пробнш площ1, так i в масив1 експериментальних даних загалом. Середш значення КП 137Cs у трави конвалп характеризувалися знач-ною ампл1тудою значень, причому як на кожнш пробнш площ1, так i середшх значень згаданого показника м1ж ними. Так, мшмальне та максимальне зна-

чення КП 137Сз у траву конвалп змшювалося у широких межах: на ППП-1 -вiд 3,80 до 12,67 м2кг-110-3 (3,33 раза); на ППП-2 - вiд 1,77 до 6,20 м2кг-110-3 (3,50 раза); на ППП-3 - вiд 1,93 до 6,40 м2кг-110-3 (3,32 раза). На реши проб-них площ також спостер^алася подiбна картина. Саме тому значення коефь цieнта варiювання дослiджуваного показника також коливалися у широких межах - 15,68 % (ППП-5) - 46,61 % (ППП-1) i були при цьому найбiльшими серед усх радiоекологiчних параметрiв практично на кожнш пробнiй площi. Це зумовлено тим, що значення КП е похщною вiд двох параметрiв - питомо!

137 137

активностi Cs у травi конвалп та щiльностi забруднення Грунту Сз, кожен з яких, своею чергою, також характеризуеться значною амплiтудою значень на кожнiй пробнш площi. Крiм того, на кожнш пробнш площi, вiрогiдно, ю-нуе складна моза!ка екологiчних мiкронiш, яю вiдрiзняються товщиною люо-во! тдстилки, фiзичними та агрохiмiчними параметрами гумусово-елкгааль-ного горизонту i, врештi-решт, - доступшстю 137Сз для кореневого надхо-дження до рослин, зокрема до конвалп.

Значний штерес мае аналiз частотного розподiлу величин КП 137Сз по всьому масиву даних (рис. 1, 2). 35 30 25

В 20

В 15 й

^ 10 5 0

35 30 у? 25

О4

ь 20 Б 15

я

^ 10

5 0

_|— — —

П 1-. г-, Г! 1— п

до 2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24

Дапазони значень КП Рис. 1. Пстограма розподлу значень КП 137Cs у траву конвали

Ш ГП

2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 Дапазони значень КП

,137,

14-16

24-26

Рис. 2. Гктограма розподлу значень КП Cs у суцвття конвали

Результати дослщжень, наведет на рисунках, дають змогу зробити висновок, що як у трави, так i суцвггь конвалп, частотний розподш значень КП е логнормальним i характеризуеться значною асиметрiею у бж менших значень (рис. 1, 2). Зокрема, 29,17 %> значень КП 137Сз у трави конвалп пере-

2 13 2 13

бували у дтпазош 2-4 м кг" 10; 19,44 % - у дтпазош 4-6 м кг" 10; по 11,11 % - у дiапазонах 6-8 та 8-10 м2кг-110-3, тода, як у дiапазонах значень КП 14-16 - 22-24 м2кг-110-3 знаходилося лише по 1,39-2,78 % значень. Шдабна за-кономiрнiсть спостер^алася також i в частотного розподшу значень КП 137Cs у суцвптя конвалп (рис. 2).

Для практичних цшей було визначено iстотнiсть рiзницi середнiх значень КП 137Cs у траву та суцвiття конвалп як у межах кожно1 пробно! площ^ так i по всьому масиву даних (рис. 3).

№ ППП

Рис. 3. Акумулящя I37Cs травою та суцвттями конвали

Даш рис. 3 свщчать про те, що на бшьшосп пробних площ середш значення КП 137Cs у суцвптя конвалп перевищували вiдповiднi значення для трави. При цьому рiзниця мiж цими показниками коливалася вщ 2,31 раза на ППП-5 до 1,05 раза на ППП-9. Винятком були ППП-4 та ППП-6, на яких значення КП 137Cs у суцвптя були дещо меншими, нiж у трави. Загалом, по всьому масиву даних середне значення КП 137Cs у траву конвалп становило

г ос±1,27 2 -1 1 п-3 о о о ±1,54 2 -ЬА-3

6,25 ' м кг 10 , а у суцвiття - 8,22 ' м кг 10 .

Результати однофакторного дисперсшного аналiзу iстотностi рiзницi середшх значень КП 137Cs у трави та суцвпъ конвалп свiдчать про те, що з дев'яти постшних пробних площ ютотна рiзниця середшх значень КП 137Cs у трави та суцвпь конвалп спостерiгалася лише на трьох пробних площах -ППП-1, ППП-5 та ППП-7 (Гфакт.=6,41-17,84>Г0,95 (1; 9)=5,59). На рештi пробних площ рiзниця мiж згаданими параметрами не була ютотною на 95 %-му довiрчому рiвнi. Також вщсутня статистично достовiрна рiзниця середшх значень КП 137Cs у траву та суцвтя конвалп по всьому масиву даних 2008 р. ^=1,42^0,95 (1; 95)=3,94).

Як i у попереднi роки дослiджень, для масиву даних пробних площ, закладених в одному едатош (С3) та однш рослиннiй асощацп (Ро1епШ1о (а1-Ьае)^иегсе11ит), але за рiзних рiвнiв радюактивного забруднення територп, чiтко проявляеться загальна закономiрнiсть збiльшення питомо! активностi 137Cs у травi конвалп в разi збiльшення щiльностi забруднення Грунту згада-ним радiонуклiдом. Так, на ППП-2 за щiльностi забруднення Грунту 137Cs

±39 30 2 137

449,21 , кБк/м питома активнiсть Cs у травi конвалп сягала 1569±193 Бк/кг; на ППП-4 - за 89,99±3,80 кБк/м2 - 1297±168 Бк/кг; на ППП-5 за 42,72±1,27 кБк/м2 - 330±17 Бк/кг; на ППП-9 - за 2,72±0,14 кБк/м2 - 18±3 Бк/кг. На-

ведет вище дат дають змогу pозpaxyвaти функцюнальний зв'язок мiж згада-ною пapою paдiоекологiчниx пapaметpiв. Цей зв'язок e лшшним, тicним (r=0,70) та доcтовipним (p=0,00) на 95 %-му довipчомy piвнi. Також виявленi тicнi зв'язки вмicтy 137Cs у тpaвi конвалп з piвнем ПЕД на виши 1 м (r=0,76) та ПЕД на повеpxнi rpyнтy (r=0,74).

О^емо доцiльно пpоaнaлiзyвaти pозмax вapiювaння питомоï актив-ноcтi 137Cs у фггомаш конвaлiï на кожнiй поcтiйнiй пpобнiй площi. Дaнi табл. демонcтpyють наявнють шиpокоï aмплiтyди значень згаданого показника на кожнш пpобнiй площi. Так, ^^и^ад на ППП-1, мiнiмaльне та макстмальне значення питомоï aктивноcтi 137Cs у тpaвi конвaлiï вiдpiзнялиcя у 2,67 paзa -вiд 1642 Бк/кг до 4379 Бк/кг; на ППП-3 - у 2,87 paзa - вiд 115 до 330 Бк/кг; на ППП-7 - у 2,62 paзa - вiд 200 до 523 Бк/кг; на ППП-9 - у 4,75 paзa вщ 8 до 38 Бк/кг. Вщповщно, величина коефiцieнтa вapiювaння питомоï активнооп 137Cs у тpaвi конвaлiï була дуже значною - вiд 14,37 % на ППП-5 до 53,82 % на ППП-9. На бшьшооп ж пpобниx площ значення коефщента вapiювaння доcлiджyвaного показника було близьким до 30 %. Подiбнi зaкономipноcтi також були влacтивими i для питомоï aктивноcтi 137Cs у cyцвiттяx конвaлiï:

• cпоcтеpiгaлacя значна piзниця мiнiмaльного та мaкcимaльного вмicтy згаданого paдiонyклiдy у cyцвiттяx конвалп на кожнш пpобнiй площц

• були xapaктеpними великi значення коефщеита вapiювaння згаданого показника на кожнш ^обиш площi (вiд 14,73 % на ППП-1 до 41,19 % на ППП-8), дещо меншi за вiдповiднi значення у тpaвi;

• значення вiдноcиоï поxибки визиачеиия cеpеднього значення названого показника пеpебyвaли у межax 8,50 % (ППП-1) - 23,78 % (ППП-8);

• був лшшний фyикцiоиaльиий зв'язок мiж питомою aктивиicтю 137Cs у cyn^n1-тяй та головиими пapaметpaми paдiaцiйиоï обcтaиовки у лici (As; ПЕД) (pиc. 4).

6000

5000

4000

3000

2000

1000 0

-1000

-100 0 100 200 300 400 500 600

Ш,1Льжсть радюактивного забруднення грунту, кБк/м' Рис. 4. Зв'язок вмкту 137Csу суцвттях конвали si щтьнктюрадюактивного

забруднення Грунту

Результати pегpеciйного aнaлiзy cвiдчaть ^о те, що юнуе лiнiйний, тicний (r=0,83-0,86) та доcтовipний (p=0,00-0,000) зв'язок мiж питомою ак-тивнicтю 137Cs у cyцвiттяx конвалп та головиими cклaдовими paдiaцiйноï об-

становки у лiсi. Значна TicHOTa отриманих зв'язюв та значення вiдповiдних коефiцieнтiв детермшацп (r2=0,69-0,74) дае змогу використовувати отримаш рiвняння для практичних цiлей. За введеними у дто у 2008 р. новими гшешч-ними нормативами, питома актившсть 137Cs у дикорослш лiкaрcькiй сирови-нi, яка отримуеться з конвалп звичайно!, не мае перевищувати 500 Бк/кг. Ви-ходячи з ще! гранично1 величини, за регресшними рiвняннями розраховано вiдповiднi граничш значення складових рaдiaцiйноl обстановки для зaготiвлi рiзних видiв лжарсько! сировини конвалп звичайно!, вмют 137Cs в яких не пе-ревищував би дшчих гiгiенiчних нормaтивiв. Розрахунки продемонстрували, що зaготiвлю трави конвалп можливо проводити за щiльноcтi забруднення Грунту 137Cs 82 кБк/м2 (2,21 Ki/км2) при рiвнi ПЕД гaммa-випромiнювaння на висот 1 м - до 18 мкР/год, а на поверхш Грунту - до 24 мкР/год. Вiдповiднi значення для cуцвiть конвалп становили: 65 кБк/м2 (1,75 Ki/км2), 17 мкР/год та 21 мкР/год вщповщно.

Висновки. На вих пробних площах конвалп cпоcтерiгaетьcя значна змша величин вciх покaзникiв рaдiaцiйноl обстановки. Середне значення КП

137 2 1 3

Cs у траву конвалп становило 6,25, а у суцвптя - 8,22 м кг 10 . Виявлено тюний лшшний зв'язок мiж концентращею 137Cs у органах конвалп та щшь-нicтю рaдiоaктивного забруднення Грунту, а також величинами ПЕД на висо-т 1 м та на Грунтг Грaничнi величини щшьносп забруднення Грунту 137Cs для зaготiвлi трави та cуцвiть конвалп становлять, вщповщно, 82 та 65 кБк/м2.

Л1тература

1. Хомутшш Ю.В. Ошташзащя вщбору i вим1рювання проб при радюеколопчному мониторингу : монография / Ю.В. Хомутшш, В.О. Кашпаров, Е.1. Жебровська. - К. : Вид-во В1-ПОЛ, 2002. - 160 с.

2. Хомутшш Ю.В. Ошташзащя радюеколопчного мониторингу забруднених штучними радюнуклщами територш i сшьськогосподарсько! продукцп : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра с.-г. наук: спец. 03.00.16 - Еколопя. - К. : Вид-во НАУ, 2008. - 43 с.

3. Хомутинин Ю.В. Методология оптимизации отбора и измерения проб при мониторинге сельскохозяйственних угодий и продукции на территориях, загрязненных искусственными радионуклидами / Ю.В. Хомутинин, В.А. Кашпаров, И.Н. Гудков // Дальний перенос радионуклидов в горных регионах : сб. научн. тр. - 2006. - С. 117-128.

Курбет Т.В. Особенности накопления 137Cs различными органами ландыша майского во влажных сугрудах Полесья Украины

Проанализировано накопление 137Cs различными органами ландыша майского во влажных сугрудах Полесья. Рассчитаны предельные величины составляющих радиационной обстановки для заготовки соцветий и травы ландыша в данном эдатопе.

Ключевые слова: ландыш майский, 137Cs, плотность радиоактивного загрязнения почвы, удельная активность, коэффициент перехода (КП), мощность экспозиционной дозы гамма-излучения.

Kurbet T. V. Peculiarities of 137Cs accumulation by different organs of Convallaria majalis in wet sugruds of Polissya of Ukraine

137Cs accumulation by different organs of Convallaria majalis was analized in wet sugruds of Polissya. The maximum values of constituents of radiation state were calculated for harvesting of flowers and grass of lily in this ecotop.

Keywords: Convallaria majalis L., 137Cs, density of ground contamination, specific activity, transfer factor.