Текущие изменения загрязнения 137Cs и 90Sr элементов черноольховых лесов в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС

Авторы

  • Дмитрий Константинович Гарбарук Полесский государственный радиационно-экологический заповедник
  • Светлана Васильевна Шумак Полесский государственный радиационно-экологический заповедник
  • Анатолий Владимирович Углянец Полесский государственный радиационно-экологический заповедник

Ключевые слова:

зона отчуждения Чернобыльской атомной электростанции, черноольшаник, тип леса, почва, элемент фитоценоза, органы и ткани растений, 137Cs, 90Sr, удельная активность, коэффициент перехода

Аннотация

В зоне отчуждения Чернобыльской АЭС за период 2019–2025 гг. изучены текущие изменения в накоплении ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr органами и тканями растений основных элементов (древостой, подрост и подлесок, фоновые виды живого напочвенного покрова) высоковозрастных фитоценозов ольхи черной снытевого, папоротникового и осокового типов леса. За 6 лет текущая радиационная обстановка в черноольшаниках существенно улучшилась. Плотность загрязнения почв ¹³⁷Cs в 2019 г. составляла 364,3–655,8 кБк/м², в 2025 г. – 323,9–496,8 кБк/м², ⁹⁰Sr – 88,9–219,9 и 76,4–130,1 кБк/м² соответственно. В этот период мощность дозы γ-излучения ежегодно снижалась на 3,4–6,3 %, удельная активность ¹³⁷Cs в 20-сантиметровых слоях почвы – на 3,1–5,5 %, ⁹⁰Sr – на 0,6–9,9 %. плотность загрязнения почвы ¹³⁷Cs в большинстве насаждений – на 1,6–4,0 %, ⁹⁰Sr – 2,3–6,8 %. В отдельных насаждениях плотность загрязнения почв ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr увеличивалась. Изменения показателей текущего загрязнения почв обусловлены особенностями гидрологических режимов почв в разных типах леса под влиянием погодно-климатических условий и поведением в них ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. В 2019–2025 гг. удельная активность ¹³⁷Cs в структурных компонентах деревьев ольхи черной находилась на уровне 0,66–9,67 кБк/кг, ⁹⁰Sr – 0,07–2,57 кБк/кг, коэффициенты перехода ¹³⁷Cs в ее органы и ткани составляли (2,0–27,2)×10⁻³ м²/кг, ⁹⁰Sr – (0,7–13,2)×10⁻³ м²/кг, в органы растений подроста и подлеска – (3,1–37,5)×10⁻³ м²/кг, ⁹⁰Sr – (2,0–27,9)×10⁻³ м²/кг, ¹³⁷Cs в части фитомассы живого напочвенного покрова – (9,9–267,4)×10⁻³ м²/кг, ⁹⁰Sr – (1,4–24,3)×10⁻³ м²/кг. За анализируемое время показатели загрязнения частей растений этими радионуклидами в элементах черноольховых фитоценозов изменялись разными темпами и в разных направлениях, различаясь по годам, типам леса и между собой в пределах этапов наблюдений. Суммарно во всех растениях всех типов леса коэффициенты перехода ¹³⁷Cs уменьшились у 50,6 % органов и тканей, ⁹⁰Sr – у 30,3 %. Установлены усредненные ранжированные ряды частей деревьев ольхи черной по загрязнению их ¹³⁷Cs (древесина < кора < ветви < листья < корни) и ⁹⁰Sr (древесина < ветви < корни < листья < кора); наиболее частые распределения органов подроста и подлеска (стволики < корни < листья); ранжированные ряды видов подроста и подлеска и ряды фоновых видов живого напочвенного покрова по коэффициентам перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в их органы или части фитомассы. Разные уровни и векторы перехода радионуклидов в органы и ткани растений определены эдафическими и погодно-климатическими условиями, спецификой их депонирования разными видами растений.

Биографии авторов

  • Дмитрий Константинович Гарбарук, Полесский государственный радиационно-экологический заповедник

    заведующий отделом экологии растительных комплексов

  • Светлана Васильевна Шумак, Полесский государственный радиационно-экологический заповедник

    аспирант; младший научный сотрудник отдела экологии растительных комплексов

  • Анатолий Владимирович Углянец, Полесский государственный радиационно-экологический заповедник

    кандидат сельскохозяйственных наук, доцент; ведущий научный сотрудник отдела экологии растительных комплексов

Библиографические ссылки

  1. Garbaruk DK, Uglyanets AV, Shumak SV. Potentsialʼnyi vklad komponentov chernoolʼkhovykh nasazhdenii zapovednoi zony PGREZ v biomassu lesnykh goryuchikh materialov i soderzhanie v nikh137Cs i 90Sr [Potential contribution of black alder plantations components into forest combustible materials and the 137Cs and 90Sr content on the protected area of the PSRER]. Botanika (issledovaniya). 2021;50:123–139. Russian.
  2. Yurkevich ID, Gelʼtman VS, Lovchii NF. Tipy i assotsiatsii chernoolʼkhovykh lesov (Po issledovaniyam v BSSR) [Types and associations of black alder forests (Based on studies in BSSR)]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1968. 376 p. Russian.
  3. Ivanov AF. Biologiya drevesnykh rasteniy [Biology of woody plants]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1975. 264 p. Russian.
  4. Lesoustroitelʼnyi proekt gosudarstvennogo prirodookhrannogo nauchno-issledovatelʼskogo uchrezhdeniya «Polesskii gosudarstvennyi radiatsionno-ekologicheskii zapovednik» Ministerstva po chrezvychainym situatsiyam Respubliki Belarusʼ na 2021–2030 gg. Poyasnitelʼnaya zapiska [Forest management project of the State Environmental Research Institution «Polesie State Radiation and Ecological Reserve» of the Ministry of Emergency Situations of the Republic of Belarus for 2021–2030. Explanatory note]. Minsk: [publisher unknown]; 2020. 292 p. Russian.
  5. Shcheglov AI. Biogeokhimiya tekhnogennykh radionuklidov v lesnykh ekosistemakh: po materialam 10-letnikh issledovanii v zone vliyaniya avarii na ChAES [Biogeochemical migration of technogenic radionuclides in forest ecosystems: by the materials of 10-year research in the area effected by the Chernobyl accident]. Moscow: Nauka; 2000. 268 p. Russian.
  6. Perevolotskii AN. Raspredelenie 137Cs i 90Sr v lesnykh biogeotsenozakh [Distribution of 137Cs and 90Sr in forest biogeocenoses]. Gomelʼ: Institut radiologii; 2006. 255 р. Russian.
  7. Ipatʼev VA, Baginskii VF, Bulavik IM, Dvornik AM, Volchkov VE, Goncharenko GG, Podzharov VK, Bulko NI, Bordok IV, Volovich PI, Gedykh VB, Grimashevich VV, Didenko LG, Esimchik LD, Zhuchenko TA, Keizer GI, Kovalevich AI, Kozhevnikov AM, Kolodii PV, Kopytkov VV, Krushev LT, Marchenko YaI, Mitin NV, Padutov AE, Padutov VE, Perevolotskii AN, Pikulik MM, Sidor AI, Silin AE, Stepanchik VV, Tarasenko VP, Trukhonovets VV, Usenya VV, Fomina VI, Khotyleva LV, Chunikhin LA, Shevchuk VE, Yatsyna AA. Les. Chelovek. Chernobylʼ. Lesnye ekosistemy posle avarii na Chernobylʼskoi AES: sostoyanie, prognoz, reaktsiya naseleniya, puti reabilitatsii [Forest. Human. Chernobyl. Forest ecosystems after the accident at the Chernobyl NPP: condition, prediction, response of the population, ways of rehabilitation]. Gomelʼ: Rechitskaya ukrupnennaya tipografiya, 1999. 454 p. Russian.
  8. Bulavik IM, Perevolotskii AN, Gaidulʼ AZ. Vliyanie razlichnykh faktorov na nakoplenie 137Cs drevesnymi rasteniyami [Influence of various factors on 137Cs accumulation by woody plants]. 10 let Polesskomu gosudarstvennomu radiatsionno-ekologicheskomu zapovedniku. 1998:59–70. Russian.
  9. Perevolotskii AN, Bulavik IM, Perevolotskaya TV, Paskrobko LA, Andrush SN, Bondarʼ YuI, Marchenko YuD, Matusov GD, Chudinov AN. Vliyanie tipov uslovii mestoproizrastaniya na urovenʼ nakopleniya 137Cs v drevesine osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Polesskogo gosudarstvennogo radiatsionno-ekologicheskogo zapovednika [The influence of types of growing conditions on the level of 137Cs accumulation in the wood of the main forest-forming species of the Polesie State Radiation and Ecological Reserve]. 20 let posle chernobylʼskoy katastrofy. 2006:105–111. Russian.
  10. Bulko NI, Shabaleva MA, Tolkacheva NV, Kozlov AK, Mashkov IA. Osobennosti anomalʼnogo postupleniya 137Cs v osnovnye lesoobrazuyushchie porody na territorii zapadnogo sleda avarii na ChAES [The peculiarities of the anomalous uptake of 137Cs into major forest-forming species occurring in the area affected by the western trace of the Chernobyl accident]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2010;70:422–434. Russian.
  11. Bondarʼ YuI, Matusov GD, Bulavik IM, Roshchin VE. Osobennosti perekhoda 137Cs i 90Sr v drevesinu i koru sosnovykh i listvennykh nasazhdenii v severnoi i yuzhnoi chastyakh zapovednika [Features of the transition of 137Cs and 90Sr into wood and bark of pine and broadleaved forests in the northern and southern parts of the reserve]. Ekosistemy i radiatsiya: aspekty sushchestvovaniya i razvitiya. 2013:156–164. Russian.
  12. Voronetskaya AN, Matusov GD. Nakoplenie radionuklidov strukturnymi komponentami lesnykh fitotsenozov [Accumulation of radionuclides by structural components of forest phytocenoses]. Ekosistemy i radiatsiya: aspekty sushchestvovaniya i razvitiya. 2013:164–171. Russian.
  13. Uglyanets AV, Garbaruk DK. Shumak SV. Nakoplenie 137Cs i 90Sr komponentami drevostoya v chernoolʼshanikakh zony otchuzhdeniya Chernobylʼskoi AES [137Cs and 90Sr accumulation of stand components in black alder forests of the Chernobyl NPP exclusion zone]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2020;80:246–256. Russian.
  14. Garbaruk DK, Uglyanets AV, Voronetskaya AN. Zagryaznenie 137Cs drevesiny olʼkhi chernoi v zapovednoi zone Polesskogo gosudarstvennogo radiatsiono-ekologicheskogo zapovednika Belarusi [137Cs contamination of black alder wood in the protected area os Polesye State Radiation-Ecological reserve of Beldrus]. In: Radioekologicheskie posledstviya radiatsionnykh avarii – k 35-oi godovshchine avarii na ChAES [Radioecological consequences of radiation accident: to the 35th anniversary of the Chernobyl accident]. Obninsk: FGBNU VNIIRAE; 2021:56–58. Russian.
  15. Garbaruk DK, Uglyanets AV. Wood and bark 137Cs contamination in black alder stands in the near zone of the Chernobyl Nuclear Power Plant. Journal of Belarusian State University. Ecology. 2022;2:48–58. Russian. https://doi.org//10.46646/2521-683X/2022-2-48-58
  16. Uglyanets AV, Garbaruk DK, Voronetskaya AN. Zagryaznenie 90Sr drevesiny i kory olʼkhi chernoi v belorusskom sektore zony otchuzhdeniya Chernobylʼskoi AES na etape otdalennykh posledstvii avarii [90Sr contamination of black alder wood and bark in the belarusian sector of the Chernobyl NPP exclusion zone at the stage of remote consequences of the accident]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2022;82:278–289. Russian.
  17. Garbaruk DK, Uglyanets AV. The accumulation of 137Cs and 90Sr by components of background species of undergrowth and undergrowth in the black alder of the exclusion zone of the Chernobyl nuclear power plant. Proceding of Francisk Scorina Gomel State University. Natural sciences. 2020;3(120):29–35. Russian.
  18. Uglyanets AV, Shumak SV, Garbaruk DK. Contamination by 137Cs and 90Sr of the dominant species of the living ground cover in the black alder forests of the exclusion zone of the Chernobyl NPP. Proceding of Francisk Scorina Gomel State University. Natural sciences. 2020;6(123):85–91. Russian.
  19. Miroshnikov VS, Trullʼ OA, Ermakov VE, Dolʼskii LV, Kostenko AG. Spravochnik taksatora [Taxatorʼs Handbook]. Minsk: Uradzhai; 1980. 360 p. Russian.
  20. Kuzʼmenkov MV, Kulagin AP, Tarkan AV, Buzunovskii RS. Taksatsionno-lesoustroitelʼnyy spravochnik [Taxation and forest inventory guide]. Minsk: Lesnoye i okhotnichʼye khozyaystvo; 2019. 335 p. Russian.
  21. Sorokina GA, Pakharʼkova NV, Shashkova TL, Subbotin MA. Uchebnaya polevaya praktika po geobotanike [Educational field practice in geobotany]. Krasnoyarsk: SFU; 2012. 30 p. Russian.
  22. Shcheglov AI, Tsvetnova OB. Osnovnye zakonomernosti sezonnoi i mnogoletnei dinamik nakopleniya 137Cs i 90Sr v drevesine [Basic features of seasonal and multiyear dynamics of 137Cs and 90Sr in wood]. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya. 2004;44(1):113–117. Russian.
  23. Marchenko YuD. Pogodno-klimaticheskie usloviya v blizhnei zone Chernobylʼskoi AES [Weather-climate conditions in the near zone of Chernobyl NPP]. Ekosistemy i radiatsiya: aspekty sushchestvovaniya i razvitiya. 2013:32–45. Russian.
  24. Bulko NI, Shabaleva MA, Mitin NV, Tolkacheva NV, Kozlov AK. Osobennosti dlitelʼnykh protsessov migratsii chernobylʼskogo 137Cs v avtomorfnykh i gidromorfnykh pochvakh sosnovykh fitotsenozov v dalʼnei zone avarii na ChAES [Features of long processe migration of chernobyl 137Cs in automorphic and gidromorfic soils of pine phytotocenoses in the distant zone accident to the NPP]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2015;75:391–404. Russian.
  25. Garbaruk DK, Voronetskaya AN, Shumak SV, Turchin LM, Uglyanets AV. Short-term contamination changes of 137Cs and 90Sr in ecosystems elements of high-age oak forests in the Chernobyl nuclear power plant exclusion zone. Journal of Belarusian State University. Ecology. 2026;2:51–66. Russian. https://doi.org//10.46646/2521-683X/2026-2-51-66.
  26. Bulko NI, Tolkacheva NV, Potapenko AM, Kozlov AK, Mashkov IA, Mitin NV, Shabaleva MA, Serenkova VA, Butʼkovets VV. Povedenie 137Cs v lesnykh pochvakh (faktory, dinamika, prognoz) [Behavior of 137Cs in forest soils (factors, dynamics, forecast)]. In: Lesnye ekosistemy: sovremennye vyzovy, sostoyanie, produktivnostʼ i ustoichivostʼ [Forest ecosystems: current challenges, status, productivity and sustainability]. Gomelʼ: Institut lesa NAN Belarusi; 2020:314–319. Russian.
  27. Perevolotskaya TV. Vertikalʼnaya migratsiya 137Cs i 90Sr v lesnykh pochvakh pod vliyaniem izmeneniya urovnya gruntovykh vod [Vertical migration of 137Cs and 90Sr in forest soils under the influence of groundwater level changes]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2009;69:621–636. Russian.
  28. Ipatʼev VA, Bulko NI, Mitin NV, Shabaleva MA, Didenko LG. Radioekologicheskii fenomen lesnykh ekosistem [Radioecological phenomenon of forest ecosystems]. Gomelʼ: IL NAN Belarusi; 2004. 310 p. Russian.
  29. Bulko NI. Osobennosti nakopleniya 137Cs yarusami berezovogo nasazhdeniya v usloviyakh razlichnoi obvodnennosti gidromorfnykh poch [Features of 137Cs accumulation by birch forest layers under conditions of varying water content of hydromorphic soils]. Problemy lesovedeniya i lesovodstva. 2006;66:73–82. Russian.
  30. Yurkevich ID, Aderikho VS. Tipy i assotsiatsii yasenevykh lesov (Po issledovaniyam v BSSR) [Types and associations of ash forests (Based on studies in BSSR)]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1973. 255 p. Russian.
  31. Yurkevich ID, Lovchii NF, Gelʼtman VS. Lesa Belorusskogo Polesʼya (geobotanicheskie issledovaniya) [Forests of Belarusian Polesie (geobotanical studies)]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1977. 288 p. Russian.
  32. Atrokhin VG, Kalutskii KK, Tyurikov FT. Drevesnye porody SSSR [Wood species of the USSR]. Moscow: Lesnaya promyshlennostʼ; 1982. 264 p. Russian.
  33. Parfenov VI, Yakushev BI, Martinovich BS, Zabolotnyi AI, Dmitrieva SA, Kabashnikova GI, Kaurov IA, Moiseenko IF, Rakhteenko LI, Savelʼev VV, Budkevich TA, Ermakova OO, Fedorov VN, Bolotskikh TN, Kazei AP, Kuzʼmich OT, Piskunov VS, Sak MM, Golushko RM, Zhmoidyak RN. Radioaktivnoe zagryaznenie rastitelʼnosti Belarusi (v svyazi s avariei na Chernobylʼskoi AES) [Radioactive contamination of vegetation in Belarus (in connection with the Chernobyl NPP accident)]. Minsk: Navuka i tekhnika; 1995. 582 p. Russian.
  34. Uglyanets AV, Shumak SV, Garbaruk DK. Aboveground phytomass stock of the lower tiers of forest vegetation in black alder fern forest type in the south-east of Polesie. Journal of Belarusian State University. Ecology. 2025;1:24–36. Russian. https://doi.org// 10.46646/2521-683X/2025-1-24-36.

Загрузки

Опубликован

2026-08-10

Выпуск

№ 2 (2026): Журнал Белорусского государственного университета. Экология

Раздел

Радиоэкология и радиобиология, радиационная безопасность

Как цитировать

[1]
Гарбарук, Д. и др. 2026. Текущие изменения загрязнения 137Cs и 90Sr элементов черноольховых лесов в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС. Журнал Белорусского государственного университета. Экология. 2 (авг. 2026), 54–72.