Анотація до роботи:

Вербельчук С.П. Обґрунтування використання критичних ландшафтів полісся України, забруднених ¹³⁷Cs внаслідок аварії на ЧАЕС. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Житомирський національний агроекологічний університет, Житомир, 2009.

У дисертації викладено теоретичний та експериментальний матеріал використання критичних ландшафтів сільським населенням Полісся України. На основі експериментальних даних комплексно оцінено важливість природних екосистем у забрудненні радіонуклідами організму тварин, формуванні дозових навантажень на людину та обґрунтовано шляхи використання критичних ландшафтів, забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС.

Вивчено особливості міграції ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в трофічному ланцюзі ґрунт – пасовищна трава природних угідь – молоко корів в індивідуальних селянських господарствах. Визначено сезонну та річну динаміку накопичення ¹³⁷Cs в м’язах косулі протягом 16 років. Встановлено коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs в рослини лісових екосистем і грибів. Визначено коефіцієнти переходу та агреговані коефіцієнти переходу ⁹⁰Sr в різні складові частини напівприродних екосистем: пасовищну траву, молоко корів, різні види лісових рослин, гриби і м`ясо косулі. Вивчено особливості забруднення риби ¹³⁷Cs в місцевих водоймищах, забруднених ¹³⁷Cs внаслідок аварії на ЧАЕС. Встановлені особливості формування доз внутрішнього і зовнішнього опромінення населення, що мешкає в зоні забрудненої ¹³⁷Cs внаслідок аварії на ЧАЕС з врахуванням джерел надходження радіонуклідів.

В ході проведених досліджень вивчені закономірності надходження ¹³⁷Cs в умовах критичних ландшафтів Полісся України. Доведено вплив критичних ландшафтів на формування дози опромінення населення, конкретизовані найбільш значимі джерела опромінення, що дозволяє більш раціонально управляти процесом надходження радіонуклідів в організм людини.

1. Проведеними дослідженнями виявлено значну критичність природних ландшафтів Полісся України, вивчено і подано кількісну оцінку факторів, які визначають критичність окремих продуктів харчування у формуванні дозових навантажень населення. Доведено, що нераціональне використання критичних ландшафтів сільським населенням призводить до високого надходження ¹³⁷Cs в їх організм. Так, дози зовнішнього і внутрішнього опромінення за рахунок ¹³⁷Cs у жителів с.Христинівка , які без обмеження використовують критичні продукти харчування, становлять в середньому 5,1 мЗв/рік, при цьому у окремих жителів вони досягають 32 мЗв/рік (ДР-2006, 1мЗв/рік). Дозові навантаження групи населення, що дотримувались споживання критичних продуктів харчування, знижувались до 0,56мЗв/рік. Це підтверджує можливість безпечного використання критичних ландшафтів за умови виконання рекомендацій.

2. Молоко і м'ясо свійських тварин (активних споживачів травостою природних пасовищ) на 40 та 29 % відповідно, зумовлюють внутрішнє опромінення населення, що не споживає продукти лісового походження та на 1 та 2 % відповідно внутрішнє опромінення населення, що споживає продукти лісового походження. Це є свідченням важливості надходження та управління міграцією ¹³⁷Cs в даному типі критичного ландшафту. Встановлено, що накопичення ¹³⁷Cs у травостої заплавних пасовищ залежить від місця розташування екологічної підсистеми заплави. Найбільш забруднений ¹³⁷Cs травостій знаходиться у притерасній частині заплави ( 1014 Бк/кг СР.), найменш забруднений – у центральній частині заплави. Травостій прируслової частини заплави характеризується проміжними значеннями забрудненості ¹³⁷Cs. Накопичення ¹³⁷Cs в травостої визначається вмістом ¹³⁷Cs в корененасиченому шарі ґрунту та його властивостями. На гідроморфних ґрунтах кількість доступного для засвоєння кореневою системою рослин радіонуклідубільша, ніж на автоморфних.

3. Травостій найбільш забрудненої частини заплави (притерасної заплави) може використовуватись без обмежень при вирощуванні ремонтного молодняку ВРХ ранніх етапів відгодівлі. Використання травостою в годівлі молочних корів можливе при щільності забруднення ґрунту ¹³⁷Cs не вище, ніж 28 кБк/м² , а при заключній відгодівлі ВРХ – 26 кБк/м² .

4. Встановлено, що середнє значення коефіцієнта переходу ¹³⁷Cs з ґрунту в пасовищну траву центральної заплави для дерново-підзолистих суглинкових ґрунтів становить 0,28 м²/кг*10^-3, а для дерново-підзолистих супіщаних – 1,04 м²/кг*10^-3. Відповідні значення КП ⁹⁰Sr в 10-50 разів перевищують КП ¹³⁷Cs.

5. Доведено, що питома концентрація ¹³⁷Cs в травостої в значній мірі залежить від строку проведення першого укосу (віку рослин) та інтенсивності використання. Чим пізніше проводиться перший укіс трав, тим меншою є його активність. При більш інтенсивному використанні пасовища спостерігається зростання активності продукції тваринництва.

6. Доведено, що найбільш критичним продуктом лісу для населення (с. Христинівка Народницького району Житомирської області) є гриби. Їх споживання зумовлює до 53 % внутрішнього опромінення населення ¹³⁷Cs. Встановлені видові відмінності грибів у накопиченні ¹³⁷Cs. Технологічна обробка сприяє значному зменшенню надходження радіонуклідів до організму людини в порівнянні зі споживанням сухих грибів.

7. Лісові ягоди є другим за значенням критичним продуктом харчування (для жителів с. Христинівка). При річному споживанні ягід чорниці населенням у кількості 3,7 кг річна доза внутрішнього опромінення становить 1,9 мЗв/рік, або 38 % від загальної дози внутрішнього опромінення ¹³⁷Cs.

8. Дози внутрішнього опромінення населення за рахунок споживання м'яса косулі не перевищувало 1мЗв/рік. Проте, в цілому, враховуючи високу питому активність ¹³⁷Cs в лісових кормових масивах району досліджень (в середньому за 16 років – 19,4 кБк/кг), навіть при річному споживанні населенням лише 1 кг м'яса косулі, річна доза внутрішнього опромінення людини становитиме 0,27 мЗв/рік, або чверть річної рекомендованої дози ДР-2006. У зв'язку з цим, нами встановлені закономірності щодо сезонних коливань в рівнях забруднення ¹³⁷Cs організму косулі, що дають можливість обмежити дозові навантаження лише окремих жителів населеного пункту – мисливців. Для них бажано не вживати м'ясо косулі в періоди зростання його активності, з липня по жовтень.

9. Доведено, що споживання риби місцевої річки Уж в середньому зумовлює близько 2 % внутрішнього опромінення людини. Так, найбільш інтенсивно ¹³⁷Cs накопичується в організмі щуки (570 Бк/кг), далі в порядку зменшення знаходяться окунь (250 Бк/кг), плотва (160 Бк/кг), карась (150 Бк/кг), линь(100 Бк/кг), в'юн (60 Бк/кг). Таким чином, забруднення більшості видів риби річки Уж ¹³⁷Cs не перевищує ДР-2006 (150 Бк/кг).Винятки становлять хижі види риб, такі як щука, і в окремих випадках – окунь. Використання мирних видів риб дозволяє зменшити внутрішнє опромінення людини на 6-10 %.

10. Розподіл сумарної дози опромінення протягом року відзначається нерівномірністю. Більш високі дозові навантаження відмічаються упрдовж літнього та осіннього періоду. Це зумовлено тривалим перебуванням населення на відкритій місцевості і споживанням критичних продуктів лісу (грибів, ягід та ін.).

11. Ліси залишаються критичними ландшафтами з погляду формування доз внутрішнього опромінення населення Українського Полісся, обумовлюючи до 94 % дози опромінення від усіх харчових продуктів, що пояснюється значним вмістом ¹³⁷Cs у харчових продуктах лісу. Розрахунки свідчать, що лише завдяки підбору видового складу продукції лісу, зокрема видового складу грибів, ягід, використання м’яса дикої косулі в радіологічно сприятливі періоди, дозові навантаження населення можна значно зменшити, навіть не обмежуючи рівні споживання їх населенням.

Публікації автора:

1. Вербельчук С.П. Особливості радіоактивного забруднення лісових екосистем ¹³⁷Cs на Поліссі України // Тваринництво України. –2007. –Спец.вип..- С.4–6.

2. Вербельчук С.П. Аналіз рівня забруднення ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr прісноводної риби та її внесок у формування дози внутрішнього опромінення сільських споживачів // Вісник державної агроекологічної академії України. - Житомир.–2003.–№1.–С.301-306

3. Кормові угіддя північної Житомирщини /Борщенко В.В., Кривий М.М., Славов В.П., Вербельчук С.П // Тваринництво України.-2008.–С.4–6. (Дисертант провів дослідження, обробку і аналіз даних, брав безпосередню участь у написанні статті)

4. Борщенко В.В. Загрязнение кормов лесных екосистем ¹³⁷Cs в Полесье Украины / Вербельчук С.П., Вербельчук Т.В. //Журнал «Кормопроизводство».- Москва–.2002. №5.–С.25–27. (Дисертант забезпечив організацію досліду і підготував статтю до друку).

5. Борщенко В.В., Лісові продукти харчування, як джерело опромінення населення / Вербельчук С.П., Вербельчук Т.В.// Житомир, 2001 Ювілейний випуск ДААУ. (Дисертант провів дослідження, обробку і аналіз даних, брав безпосередню участь у написанні статті).

6. Борщенко В.В. Особливості забруднення ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr різних ланок трофічного ланцюга в умовах природних екосистем Полісся України в післячорнобильський період / Вербельчук С.П., Вербельчук Т.В. // Вісник державної агроекологічної академії України. - Житомир. - 2001–.№1.–С.39–43.(Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалу до публікації ).

7. Борщенко В.В. Особливості накопичення ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr травостоєм природних пасовищ / Вербельчук С.П., Вербельчук Т.В // Вісник державної агроекологічної академії України.–Житомир.–2002.–№2.–С.44-49. (Дисертант забезпечив організацію досліду і підготував статтю до друку).

8. Нагромадження ¹³⁷Cs в організмі козулі в радіоактивних біогеоценозах Полісся України /Славов В.П., Борщенко В.В., Вербельчук С.П., К.Й. Йохансон // Спец. випуск. Вісник аграрної науки. - Київ: "Аграрна наука". –1997.–С..34–36. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалу до публікації ).

9. Особливості формування доз зовнішнього і внутрішнього опромінення у сільського населення, що проживає в зоні безумовного відселення / Славов В.П., Борщенко В.В., Кривий М.М., Вербельчук С.П., Ірклієнко С.П., Орлов О.О. // Спец. випуск. Вісник аграрної науки. - Київ: "Аграрна наука". – 2001. –С..86–89.(Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалу до публікації).