В статье приведены результаты исследований по изучению влияния добычи урана на растения. Результаты исследования обилия видов растений по шкале Друде показали, что доминирующими видами на исследуемой территорий являются следующие – Artemisia vulgaris L. – Полынь обыкновенная, Полынь белоземельная – Artemisia terrae-albae, Ежовник безлистный – Anabasis aphylla L. По шкале Друде данные растения относены к группе – сор3 – очень обильно.
Анализ содержания основных альфа-излучающих радионуклидов урана U-238 в золе растений произрастающих в районе добычи урана показал: наибольшее развитие корневого барьера характерно для Anabasis aphylla L.; у Artemisia terrae-albae наблюдается наличие процесса селективного накопления в наземных органах растения альфа излучающих радионуклидов, что позволяет рекомендовать это растение для биоремедиаций исследованных территорий от урана.
Использование и развитие ядерных технологии приводит к необходимости исследования влияния широкого круга радиоэлементов и радионуклидов на окружающую среду и разработке соответствующей радиологической защиты. В современном мире наблюдается увеличение количества атомных электростанций. Это в свою очередь приводит к необходимости производства значительного количества ядерного топлива. Одной из наиболее сложных задач атомной энергетики является снабжение ядерным материалом. В настоящее время ведутся работы по разработке альтернативных атомных материалов. Несмотря на это, до сих пор и в ближайшие сто лет основным ядерным материалом является уран.
Казахстан является одним из ведущих стран по добыче урана. В Казахстане сосредоточена примерно пятая часть мировых запасов урана (21 % и 2 место в мире). Общие ресурсы урана составляют примерно 1,5 млн тонн и основную его часть можно добывать методом подземного выщелачивания. В 2009 году Казахстан вышел на первое место в мире по добыче урана [1].
Но активная разработка месторождений приводит к загрязнению окружающей среды ураном. Повышенное содержание этого элемента в грунтовых водах и почве может привести к накоплению его растениями и миграции урана по трофическим цепям [2].
В связи с этим являются актуальными исследования направленные на изучение поведения урана в окружающей среде и путей миграции урана по трофическим цепям. Растения относятся к продуцентам, которые являются первым звеном в пищевой цепи. Радионуклиды, поступившие из почвенного покрова и аккумулировавшиеся в наземной растительности, способствуют их дальнейшему накоплению в пищевых цепях. Таким образом, переход радионуклидов из неживой природы в живую происходит и посредством их поступления в растительность. Растения часто используются в биоиндикационных исследованиях. Так, как они отличаются высокой чувстительностью на присутствие загрязняющего вещества в воздухе или почве ранними морфологическими реакциями.
Цель исследования. Изучение влияния добычи урана в Сузакском районе Южно-Казахстанской области на растения.
Материал и методика исследования. Материалами исследования являются растения, произрастающие на территории уранодобывающих предприятий в Сузакском районе ЮКО.
При выполнении данной работы применялись следующие методы: метод квадратов, прямое фотографирование, изучение обилия растений по шкале Друде, альфа-спектрометрия.
Обилие видов растений на исследуемой территории проводилась по шкале Друде- системе балльных глазомерных оценок обилия вида: soc (socialis) – растения смыкаются надземной частью, сплошь; сор3 (от copiosa – обильно) – очень обильно; сор2 – обильно; сор1 – весьма обильно; sp. (sparsae) – рассеянно; sol (solitaries) – редко, мало; un (unicum) – встречается единично.
В наших исследованиях отбор проб наземной растительности проводилось с помощью лопаты. Растения извлекали вместе с его корневой системой, после чего корневая система очищалась от остатков почвы. Выбор отбираемых растений проводился по видовому составу. Для изготовления гербария на каждой точке отбора проводилась заготовка по одному растению от каждого вида. Перед исследованиями было проведено разделение растений по вегетативным органам и концентрирование методом озоления.
Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования обилия видов растений по шкале Друде показали, что доминирующими видами растений на исследуемой территорий являются следующие – Artemisia vulgaris L. – Полынь обыкновенная, Полынь белоземельная – Artemisia terrae-albae, Ежовник безлистный, итсигек – Anabasis aphylla L. По шкале Друде они относены к группе – сор3 – очень обильно.
Содержание основных альфа-излучающих радионуклидов урана U-238 в золе растений произрастающих в районе добычи урана Сузакского района ЮКО
|
Вид растения |
Вегетативный орган |
п. Кыземшек |
п. Уанас |
п. Южный Инкай |
|
Anabasis aphylla L. |
листья |
56,62 ± 2,81 |
42,35 ± 1,98 |
49,3 ± 2,41 |
|
стебель |
46,15 ± 2,28 |
15,86 ± 0,85 |
18,49 ± 0,87 |
|
|
корень |
383,76 ± 14,48 |
537,76 ± 32,01 |
623,18 ± 37,2 |
|
|
Artemisia vulgaris L. |
листья |
43,15 ± 3,0 |
37,75 ± 2,80 |
43,15 ± 3,0 |
|
стебель |
24,16 ± 1,40 |
21,14 ± 1,27 |
24,16 ± 1,40 |
|
|
корень |
284,76 ± 10,45 |
338,76 ± 15,01 |
425,18 ± 25,2 |
|
|
Artemisia terrae-albae |
листья |
45,41 ± 2,19 |
42,58 ± 2,06 |
37,40 ± 1,70 |
|
стебель |
37,25 ± 1,80 |
36,34 ± 1,65 |
33,23 ± 1,52 |
|
|
корень |
74,14 ± 3,82 |
81,42 ± 4,12 |
45,28 ± 1,78 |
Результаты исследования содержания основных альфа-излучающих радионуклидов урана U-238 в золе растений произрастающих в районе добычи урана Сузакского района ЮКО приведены в таблице.
Выводы. Таким образом, результаты наших предварительных исследований показывают, что: наибольшее развитие корневого барьера характерно для Anabasis aphylla L.; у Artemisia terrae-albae наблюдается наличие процесса селективного накопления в наземных органах растения альфа излучающих радионуклидов, что позволяет рекомендовать это растение для биоремедиаций исследованных территорий от урана.