Анотація до роботи:

Грицюк Н.Р. Поведінка ¹³⁷Cs в природних і напівприродних агроландшафтах Полісся та їх класифікація за ступенем радіоекологічної критичності. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Шляхом експериментальних досліджень встановлені основні якісні та кількісні критерії радіоекологічної критичності природних та напівприродних агроландшафів Полісся. Як радіоекологічно критичні визначені ландшафти, що за сукупністю природних умов сприяють інтенсивному накопиченню радіонуклідів фітомасою. Тому за кількісний критерій оцінки радіоекологічної критичності ландшафтів обрано коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs з грунту у рослини, який інтегрально відображає вплив комплексу природних умов на накопичення радіонукліда. Проведений аналіз виявив залежність значень коефіцієнта переходу ¹³⁷Cs в природні та сіяні трави від ландшафтної структури території, зокрема від місцеположення у рельєфі, режиму зволоження та механічного складу грунтів, структури рослинного покриву. На підставі встановленої залежності розроблено класифікацію агроландшафтів за ступенем радіоекологічної небезпеки. Запропонована класифікація враховує основні ландшафтні характеристики оцінених ареалів, та інтенсивність переходу ¹³⁷Cs у фітомасу.

Використовуючи ландшафтну карту території досліджень як концептуальну та інформаційну основу, побудовано карту значень КП ¹³⁷Cs у природні та сіяні трави. Така карта слугує просторовим відображенням розробленої класифікації і дозволяє отримати оціночно-прогнозні карти очікуваного забруднення ¹³⁷Cs деяких видів продукції кормовиробництва та тваринництва.

1. Сформульовано визначення радіоекологічно критичного ландшафту, як такого, що за сукупністю природних умов виявляє схильність до акумуляції радіонуклідів на ландшафтно-геохімічних бар’єрах і сприяє їх більш інтенсивній біогенній міграції та накопиченню біомасою у порівнянні з іншими ландшафтами за рівних умов забруднення. Виступаючи початковою ланкою в трофічному ланцюгу людини, такий ландшафт може стати джерелом радіоактивного забруднення продукції і шляхом його залучення до харчових ланцюгів, сприяти зростанню дозових навантажень на населення, чим і обумовлюється його критичність.

2. У вивченому діапазоні щільностей забруднення грунту та ландшафтних умов підтверджено гіпотезу про лінійний закон залежності між вмістом радіонукліда в рослинах і рівнем забруднення грунту, який можна застосовувати для прогнозування радіаційної ситуації на радіоактивно забруднених територіях. Лінійність розглянутої залежності доводить той факт, що рівень забруднення грунту у розглянутому діапазоні щільностей не впливає на значення коефіцієнта переходу ¹³⁷Cs в трави, який залежить від ландшафтних умов, що і визначають інтенсивність засвоєння радіонукліда рослинами.

3. Встановлено, що значення коефіцієнта переходу ¹³⁷Cs в трави залежать перш за все від таких ландшафтних умов як тип грунту, положення в рельєфі, режим зволоження, тип рослинного угруповання і змінюються в убутнім порядку від вологотравних луків на органогенних грунтах замкнених депресійних знижень та заплав до сухотравних на високих, добре дренованих місцеположеннях з неоглеєними дерново-підзолистими суглинистими грунтами. Різниця значень КП ¹³⁷Cs може складати до 50 разів для природних трав та 8 разів для сіяних.

4. Виявлена кореляція між гранулометричним складом грунту та величиною КП ¹³⁷Cs в трави. За зниженням коефіцієнтів переходу мінеральні грунти можна розмістити в наступній послідовності: піщані та пилувато-піщані > супіщані > легкосуглинисті > середньосуглинисті. Перехід радіонукліда з піщаних грунтів у 2 - 6 разів вищий у порівнянні із суглинистими для природних трав і в 2 - 3 рази вищий для сіяних. Найпомітніше зниження відбувається в межах переходу грунтів піщані – супіщані, що обумовлено різким підвищенням частки мулистої фракції у супіщаних грунтах порівняно з піщаними.

5. Показано, що ступінь гідроморфності (автоморфності) грунту виступає впливовим фактором у накопиченні ¹³⁷Cs травами, особливо лучних ценозів. Встановлено, що за різних умов зволоження грунтів значення КП ¹³⁷Cs знижуються у наступному ряду: торфові неосушені > торфові осушені > глейові > глеюваті > слабоглеюваті > сухі неоглеєні. У межах одного типу грунту різного ступеню оглеєння КП ¹³⁷ Cs в природні трави змінюється в 7 разів для піщаних грунтів, у 3 рази – для суглинистих. Найпомітнішу зміну значень КП в ряду оглеєння відмічено між глейовим та глеюватим грунтами – 4 рази, майже незмінні значення - між сухим та слабоглеюватим. Різниця в значеннях КП ¹³⁷Cs в сіяні трави для грунтів одного механічного складу і різного ступеню оглеєння не перевищувала 1,7 разів.

6. Доведено, що лучні види з вузькою екологічною амплітудою можуть виступати індикаторами тих чи інших ландшафтних умов, які зумовлюють радіоекологічну критичність. Види з широкою екологічною амплітудою відображають ступінь реагування цих видів на різні умови зростання. У межах одного виду лучних трав КП ¹³⁷Cs може змінюватись від 1,3 для видів із вузькою екологічною амплітудою до 5 разів для видів із широкою екологічною амплітудою.

7. Ваговий вклад багатьох видів не відповідає парціальному вкладові питомої активності в забрудненість травостою, і ця різниця може досягати 5 разів. Переважно це стосується видів, яким властиве або найінтенсивніше накопичення ¹³⁷Cs вегетативною масою, або, навпаки, найнижче. Така нерівнозначність видів у травосумуші доводить необхідність врахування видового складу та масових співвідношень видів при оцінці запасів ¹³⁷Cs в травостої.

8. Вперше розроблена класифікація природних та напівприродних агроландшафтів за ознакою радіоекологічної критичності, в основу якої покладено ландшафтний підхід. Класифікація побудована з урахуванням місцеположення в рельєфі, грунтового і рослинного покриву та величини значень коефіцієнтів переходу ¹³⁷Cs в природні та сіяні трави. На основі класифікації ландшафтні ареали знижених місцеположень гідроморфного характеру з торфововими грунтами під вологотравними луками виділені як найбільш критичні. За сукупністю природних властивостей ці ареали є мало придатними для лукопасовищного кормовиробництва навіть за умови відносно низьких рівнів забруднення.

9. Отримані результати дали змогу картографувати значення коефіцієнтів переходу в природні та сіяні трави на ландшафтній основі і таким чином вперше отримати карту радіоекологічної критичності ландшафтів. На основі карти коефіцієнтів переходу ¹³⁷Cs побудовані прогнозно-оціночні карти забруднення сіна природних і сіяних трав, молока та м’яса для Народицького району, на основі яких розроблені рекомендації щодо ліквідації наслідків аварії в сільському господарстві даного району.

Публікації автора:

1. Грицюк Н.Р. Залежність коефіцієнта переходу ¹³⁷Cs з грунту в лучні трави від ландшафтної структури території // Вісник аграрної науки. – 2001. – Спец.вип., квітень. – С. 96-98.

2. Грицюк Н.Р. Вплив режиму зволоження та гранулометричного складу грунту на накопичення ¹³⁷Cs лучними травами.// Вісник аграрної науки. – 2002. - №4. – С. 83.

3. Грицюк Н.Р., Калиненко Л.В. Комплексна оцінка радіологічних передумов реабілітації земель зони безумовного відселення // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2001. - Вип. 45. - С. 20-25.

4. Давидчук В.С., Грицюк Н.Р. Оцінка передумов реабілітації радіоактивно забруднених земель на ландшафтній основі // Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов’язкового) відселення. - 2001.–№18. – С.40-46.

5. Давидчук В.С., Грицюк Н.Р, Сорокіна Л.Ю., Давидчук С.В. Просторовий розподіл значень коефіцієнта накопичення ¹³⁷Cs у фітомасі: аналіз на ландшафтній основі // Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов’язкового) відселення.- 2002.- № 2 (20).- С.41-45.

6. Grytsyuk N. The Critical Landscapes Identification: Radioecological Approach // Radioprotection.-2002.-Special issue, Vol.37, C1: Proc. Intern. Congr. on the radioecology-ecotoxicology of continental and estuarine environments. – Aix-en-Provence (France): EDP Sciences, – P. 1187 -1191.

7. Пристер Б.С., Перепелятникова Л.В., Шевченко А.Л., Омельяненко Н.П., Чарный Д.В., Шматок В.И., Грицюк Н.Р. Перераспределение радионуклидов на ландшафтных полигонах после аварии на ЧАЭС. // Проблемы сельскохозяйственной радиологии: Сб. науч. тр.УкрНИСХР, вып 4. – К.: из-во УкрИНТЭИ, 1996. С.78-89.

8. Давидчук В.С., Сорокіна Л.Ю., Калиненко Л.В., Грицюк Н.Р. Застосування ландшафтного підходу при обгрунтуванні реабілітації радіоактивно забруднених земель // Ландшафт як інтегруюча концепція ХХІ сторіччя: Зб. наук. прaць.- К.: в-во КНУ,1999.-С.205-208.

9. Прістер Б.С., Перепелятнікова Л.В., Калиненко Л.В., Іванова Т.М., Грицюк Н.Р. Розробка програми та методики реабілітації території зони безумовного відселення // Мат-ли наук.-практич. конф. «Наука. Чорнобиль-97».- К.: в-во УРУЦ, 1998. – С. 59-64.

10. Омельяненко М.П., Перепелятникова Л.В., Прістер Б.С., Грицюк Н.Р. Горизонтальна та вертикальна міграція ¹³⁷Cs в геохімічних ландшафтах зони відчуження ЧАЕС // Тези доп. наук.-пр. конф. «Наука. Чорнобиль-96». - К.: в-во УРУЦ, 1998. – С.40-41.

11. Перепелятникова Л.В., Пристер Б.С., Омельяненко Н.П., Грицюк Н.Р. Влияние ландшафтно-геохими-ческих особенностей зоны отселения ЧАЭС на горизонтальную миграцию радионуклидов. // Тез. докл. ІІІ съезда по радиационным исследованиям. – Пущино (Россия): из-во РАН, 1997. – С. 465.

12. Калиненко Л.В., Прістер Б.С., Перепелятникова Л.В., Іванова Т.М., Грицюк Н.Р., Давидчук В.С., Виноградська. Розробка методології реабілітації земель зони відчуження ЧАЕС. Тези доп. наук.-пр. конф. «Наука. Чорнобиль-98». - К.: в-во УРУЦ, 1999. – С. 78.

13. Davydchuk V., Grytsyuk N. Landscape approach to the rehabilitation of the territories contaminated after the Chornobyl accident. // Proc. Intern. Conf. “Modern problems of radiobiology, radioecology and evolution” dedicated to centenary of N.W. Timofeeff-Resovsky.”- Dubna (Russia): из-во ОИЯИ, 2000. - C.174.

14. Давидчук В.С., Грицюк Н.Р. Аналіз на ландшафтній основі просторового розподілу значень коефіцієнта накопичення ¹³⁷Cs у фітомасі // Тези доп. міжн. конф. “П’ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання”.- К.:Чорнобильінтерінформ, 2001. – С.124.

15. Рекомендації для підприємств щодо вибору напрямків і порядку проведення реабілітації виведених земель господарств Житомирської та Київської областей з метою повернення цих територій у народногосподарське використання.- № ДР 0197V012855.- К.:УкрНДІСГР, 1998. - 81 с.