Работа посвящена оценке распределения искусственного радионуклида 137Cs на территориях со сложным рельефом. Объектами данного исследования являются почвы, отобранные в Гранитном ущелье Майкопского района республики Адыгея. Данная работа является продолжением комплекса исследований, проводимых в Южном федеральном университете по определению содержания радионуклидов в почвах, породах, грунтах, воде и воздухе различных районов Северного Кавказа [1-3, 5,6] для оценки изменений в уровнях фона из-за различных природных геологических процессов или техногенных влияний на экосистемы [7], а также с целью создания карт территориального и временного распределения ЕРН и ИРН данной местности.
Почвы территории исследования представлены бурыми лесными неполноразвитыми и ранкером лесным легкосуглинистым. Подстилающие породы составляют гранитоиды, выходы которых слагают основную площадь поднятий Даховского кристаллического массива. На территории исследования было заложено 14 разрезов, глубиной до 60 см. Разрезы на северо-западном склоне (№1 гребень – № 7 дно ущелья) расположены на расстоянии 100 м каждый от гребня до дна ущелья, на юго-восточном склоне из-за выходов гранитов было выбрано 3 разреза. Крутизна склона составляет 15-20 %, растительность – грабово-буковый лес, папоротники и ежевика.
Удельную активность 137Cs определяли гамма-спектрометрическим методом радионуклидного анализа. Использовали сцинтилляционный спектрометр «Прогресс-гамма», стандартные методики отбора, подготовки и измерений почвенных проб, а также счетные геометрии Маринелли 1 л, Маринелли 0,5 л и Чашка Петри. Время набора гамма-спектров не превышало 24 часа, погрешность определения удельной активности 137Cs – 20 %.
Распределение искусственного 137Cs по глубине почвенного профиля достаточно сложное (рис. 1). Имеют место максимумы его удельной активности как в поверхностном слое (0-1 см), так и на глубине, в основном, в слое 3-5 см.
Распределение цезия по склону северо-западной экспозиции (рис. 1а) отличается его повышенным содержанием в разрезах №2 (100 м) – №4(300 м). Профили распределения 137Cs также изменяются со смещением максимума удельной активности в нижележащие слои. При этом ожидаемое повышенное содержание данного радионуклида в профилях на дне ущелья неявное. Это может быть связано с интенсивным выщелачиванием 137Cs из верхних почвенных горизонтов и перераспределением его удельной активности по глубине[ 4]. Также, значительное содержание 1137Cs получено для двух верхних разрезов на склоне юго-восточной экспозиции и разреза (рис. 1б), расположенного на выходе из ущелья (рис. 1в).
Оценка суммарных запасов 137Cs (Бк/м2) в профилях почвы (рис. 2) показала увеличение полного содержания данного радионуклида на выходе их ущелья.
а)
б)
в)
Рис. 1. Распределение 137Cs в почвах, сформированных на гранитах: а – склон северо-западной экспозиции; б – склон юго-восточной экспозиции, в – дно ущелья, склон юго-западной экспозиции
Рис. 2. Распределение запасов 137Cs на склоновых территориях
В целом, на распределение искусственного 137Cs в почвах территорий со сложным рельефом и склонов различной экспозиции могут оказывать совокупное влияние такие факторы как: увлажненность почвы и тип почвенного режима, крутизна склона, тип почвы, содержание гумуса и гранулометрический состав почвенных фракций. Необходимы дополнительные исследования для уточнения процессов, влияющих на горизонтальную и вертикальную миграцию радионуклидов на различных территориях.