Радиоактивные свойства почв

В почвах и материнских породах присутствует широкий набор радиоактивных элементов (радионуклидов). Они могут быть как естественного, так и антропогенного происхождения.

В связи с этим различают естественную и искусственную радиоактивность почв. Она выражается количеством ядерных распадов в единицу времени и измеряется в беккерелях (1 Бк= 1 распад/с) или единицах активности — кюри (1 Ки = 3,7- 1010 Бк).

Радиоактивные свойства почв

Естественная радиоактивность

Она обусловлена двумя группами радиоактивных элементов — первичными, которые содержатся в материнских породах и вошли в состав почв, и космогенными — поступающими в почву из атмосферы, образование которых происходит при взаимодействии космического излучения с ядрами стабильных элементов.

Первичные радионуклиды представлены:

  • ураном (238U, 235U),
  • торием (232Th),
  • радием (226Ra),
  • радоном (222Rn, 220Rn),
  • изотопами калия (40К),
  • рубидия (8‘Rb),
  • кальция (48Са),
  • циркония (96Zr) и др.;

космогенные представлены:

  • тритием (3Н),
  • бериллием (7Ве, Ве) и
  • углеродом (14С).

Все естественные радиоактивные изотопы, как правило, долго-живущие с периодом полураспада 108–1016 лет, испускающие альфа- и бета-частицы и гамма-лучи.

Естественная радиоактивность определяется в основном содержанием урана, тория, радия и изотопа калия.

В почвах радионуклиды находятся в очень малых количествах, в рассеянном состоянии:

  • уран —3·10-6 —5,1·10-4 %;
  • торий – 4·10-6–16·10-4;
  • радий – 1·10-12–1,7·10-10;
  • калий – 3,9·10–6 – 3,1·10–5%).

Наблюдается возрастание их концентраций в меридиональном направлении (табл. 36) от подзолистых почв к сероземам.

36. Концентрация основных естественных радиоизотопов в почвах (Тихомиров, 1988)

Почвы

Концентрация, Бк/kг

40К

238U

232Th

Болотные

110

8

8

Подзолистые

180

11

15

Дерново-подзолистые

360

18

27

Серые лесные

450

22

32

Черноземы

500

26

44

Каштановые

700

32

45

Сероземы

810

38

60

Среднемировое значение для почвенного

покрова

450

32

32

Валовое содержание радионуклидов в почвах прежде всего зависит от материнских пород. Например, почвы, сформировавшиеся на обогащенных фосфором породах, содержат повышенные концентрации урана.

Содержание естественных радиоактивных элементов в почвах зависит также от степени изменения материнской породы в процессе почвообразования, а количественные изменения по профилю — от типа почвообразования.

Читайте также: Дерновые почвы

Оподзоливание, осолодение, лёссивирование, осолонцевание приводят к выносу естественных радионуклидов из элювиальных горизонтов в иллювиальные.

В лесостепных почвах и почвах степных областей профильная дифференциация содержания радиоэлементов совпадает с типичными профильными закономерностями изменений в них гранулометрического состава, оксидов железа и алюминия.

Радиоактивные свойства почв

Искусственная радиоактивность

Она является следствием загрязнения почв радионуклидами в результате термоядерных взрывов, аварий на атомных электростанциях, внесения в почву фосфорных удобрений.

Часто содержащих изотопы урана, загрязнения почвы отходами атомной промышленности, зольными выбросами тепловых электростанций, работающих на угле и горючих сланцах, содержащих уран, радий, торий, полоний.

Всем известны трагические последствия сброшенных США атомных бомб в конце второй мировой войны на города Японии Хиросима и Нагасаки, последствия аварии на Чернобыльской АЭС в Белоруссии.

Радиоэлементы разносятся ветром, дождевыми и талыми водными потоками, расширяя зоны радиоактивных загрязнений почвенного покрова и природных вод, подвергая радиоактивному облучению живые организмы.

Ранее мы писали про Болотные почвы

Особенностью радиоактивных загрязнителей является то, что они обычно не изменяют уровень плодородия почв, но накапливаются в урожае. Поэтому на продукты питания для человека и корма для животных установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) радионуклидов.

В почвах более тяжелых и гумусированных антропогенные радионуклиды активнее и надолго закрепляются в верхнем гумусовом горизонте. В почвах же легких они могут мигрировать в течение 10-15 лет на глубину 40-50 см.

В экологическом отношении особенно опасны долгоживущие антропогенные радионуклиды: 90Sr, l06Ru, 129J, 137Cs, 144Ce, 226Ra, 232Th, 238U, 239Pu. У стронция-90 период полураспада 28 лет, у цезия-137 – 33 года, а у некоторых других долго живущих радионуклидов он составляет сотни лет.

Ещё по теме: Сероземы

Цезий и стронций наиболее активно вовлекаются в биологический круговорот веществ благодаря тому, что цезий является аналогом калия, а стронций – кальция.

Основное количество стронция и цезия, поступившее в растения, накапливается в их надземной массе, а остальных радионуклидов – в корнях.

В урожае сельскохозяйственных культур содержание стронция можно уменьшить в 4-5 раз, применяя органические и минеральные удобрения, а на кислых почвах – известь. Стронций-90 задерживается в организме человека и животных гораздо дольше, чем цезий-137.

Контрольные вопросы и задания

  1. Что такое естественная радиоактивность почв, чем она вызывается?
  2. Чем вызывается искусственная радиоактивность?
  3. Охарактеризуйте агрономическое и экологическое значение радиоактивности почв.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: