Оценка уровней поступления ¹³⁷Cs в лесные грибы
по данным о свойствах почвы

Для установления количественной связи между параметрами перехода ¹³⁷Cs из почвы в лесные грибы и свойствами почвы в природных условиях радиоактивного загрязнения местности в качестве трех зон исследования были выбраны юго-западные районы Брянской области, северные районы Орловской и южные районы Тульской областей, а также Мурманская и Архангельская области. Первые две зоны исследования имеют сравнимые уровни загрязнения в результате аварии на ЧАЭС, но существенно различаются по типам доминирующих там почв. Почвы Мурманской и Архангельской областей весьма близки по своим физико-химическим характеристикам к почвам Брянской области.

В почвенном покрове юго-западных районов Брянской области преобладают дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы. Для них характерны невысокое естественное плодородие, кислая реакция, слабая обеспеченность минеральными питательными веществами. Основная часть лесных массивов в данном регионе представлена хвойными и смешанными лесами с преобладанием березы, осины, сосны и ели. В северных районах Орловской и южных районах Тульской областей доминируют черноземы и серые лесные почвы. Основная часть лесных массивов состоит из смешанных лесов с преобладанием березы, осины и дуба. В почвенном покрове Мурманской и Архангельской областей преобладают дерново-подзолистые песчаные и торфяные почвы. Основная часть лесных массивов состоит из смешанных лесов с преобладанием березы и сосны. В условиях вышеупомянутых зон исследования произрастают и активно потребляются в пищу местным населением грибы, характерные для северных и центральных регионов европейской части России.

Исследования проводили на лесных участках, характеризующихся гомогенным почвенно-растительным покровом с однородной растительностью и близкими уровнями поверхностного загрязнения почвы ¹³⁷Cs. Всего было обследовано 88 лесных участков. С каждого участка были отобраны образцы грибов и почвы, была рассчитана поверхностная активность ¹³⁷Cs на почве.

Агрохимический анализ органического и подзолистого горизонтов почвы проводили по отдельности. Для каждого образца были определены следующие параметры: рН, концентрация обменного калия (К₂О), концентрация органического вещества (С), сумма обменных оснований (S), емкость катионного обмена (ЕКО) и содержание физической глины (Глина).

В качестве основного параметра, характеризующего миграцию ¹³⁷Cs в лесной экосистеме, был использован коэффициент перехода КП (м²/кг), равный отношению удельной активности радионуклида в воздушно-сухой пробе грибов (Бк/кг) к поверхностной активности радионуклида на почве (Бк/м²).

Отобранные на обследованных участках грибы были разделены по типу питания на микоризообразующие макромицеты (живущие в симбиозе с растением и получающие от него углеводы) и сапротрофные макромицеты (питающиеся мертвым органическим веществом). В свою очередь микоризообразующие макромицеты делили на пластинчатые грибы и трубчатые грибы и внутри этих групп на следующие роды и семейства: Хегосотш (моховиковые), Russula (сыроежковые), Lactarius (млечники), Leccinium (обабковые), Tricholomataceae (рядовковые) и Suilhis (масленковые).

Значения удельной активности ¹³⁷Cs в пробах грибов изменялись в широких пределах в зависимости от поверхностной активности радионуклида на почве, физико-химических свойств почвы, биологического вида гриба и распределения грибного мицелия по почвенному профилю. КП ¹³⁷Cs из почвы в грибы, отобранные в Брянской, Мурманской и Архангельской областях, где преобладают дерново-подзолистые песчаные почвы, на 1-2 порядка выше, чем соответствующие КП для грибов, отобранных в Орловской и Тульской областях, где преобладают черноземные и серые лесные почвы (табл. 1).

Статистическая достоверность связи между коэффициентами перехода ¹³⁷Cs из почвы в 9 биологических групп грибов проверена методом парной корреляции логарифмов этих величин (табл. 2).

Оказалось, что коэффициенты парной корреляции между КП ¹³⁷Cs для грибов и физико-химическими свойствами почвы достаточно высоки, это же касается коэффициента множественной корреляции.

Количественная связь между КП ¹³⁷Cs из почвы в грибы и свойствами почвы может быть установлена в виде уравнений одномерной регрессии по наиболее тесно коррелирующим с КП почвенным параметрам (рис. 1 и 2).

Для всех выделенных групп грибов были получены уравнения множественной регрессии по наиболее тесно коррелирующим с КП ¹³⁷Cs почвенным параметрам:

Таким образом, получена достоверная количественная связь между КП ¹³⁷Cs из почвы в различные группы грибов и физико-химическими свойствами почвы. Приведенные уравнения позволяют прогнозировать удельную активность цезия в грибах, произрастающих в том или ином лесном массиве, имея данные об уровнях поверхностного загрязнения почвы цезием и физико-химических характеристиках почвы, без непосредственного отбора проб грибов. Основываясь на таким образом полученных прогнозных данных о содержании ¹³⁷Cs в грибах различных видов, растущих в регионах, загрязненных после аварии на ЧАЭС, можно давать обоснованные рекомендации по снижению доли "грибной компоненты" в формировании дозы внутреннего облучения населения.

М.В. Кадука, В.Н. Шутов,
Г.Я. Брук, М.И. Балонов,
О.С. Кравцова
Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены