γ-спектрометрический анализ лекарственных растений из южного Нечерноземья РФ

Автор: Любимов В.Б., Борздыко Е.В., Маркелова Н.В.

Журнал: Вестник Волгоградского государственного университета. Экономика @ges-jvolsu

Рубрика: Экология. Биология

Статья в выпуске: 1 (16), 2010 года.

Бесплатный доступ

Обосновывается, что вся фитомасса, даже в условно чистых территориях, при использова- нии населением должна подвергаться дозиметрическому контролю. Больше всего радионукли- дов в ходе исследования обнаружено в фитомассе Quercus robus, Calluna vulgaris, Convallaria majalis, Vaccinium vitis-idaea, а меньше всего в Chamaenerion angustifolium, Pteridium aquilinum.

Фитомасса, радионуклиды, плотность загрязнения, удельная активность, дозиметрический контроль

Короткий адрес: https://sciup.org/14971305

IDR: 14971305

Текст научной статьи γ-спектрометрический анализ лекарственных растений из южного Нечерноземья РФ

Приоритетной проблемой в условиях радиоактивного загрязнения остается контроль динамики накопления радионуклидов дикорастущими лекарственными растениями, активно используемыми населением. Обзор литературных источников показал: в настоящее время отмечается снижение мощности экспозиционной дозы (МЭД) в природных популяциях растений, хотя аккумуляция техногенных радионуклидов в них растет [2, с. 82–88].

Исследования проводили в 2007 и 2008 гг. в Новозыбковском и Злынковском районах Брянской области (МЭД – 79,8...110,2 мкР/ч) и Кировском районе Калужской области (МЭД –

15,8…18,1 мкР/ч-контроль). Изучалось накопление радионуклидов фитомассой разных видов лекарственных растений в сосняках бруснично-черничных и березняках бруснично-черничных с различной плотностью загрязнения почвы. Удельная активность радионуклидов (Бк/кг) в образцах измерялась на универсальном спектрометрическом комплексе «Гамма Плюс». Мощность экспозиционной дозы (МЭД, мкР/ч) измеряли дозиметром СРП-68-01 [1, с. 50].

В у -спектрах почвенных образцов и фитомассы присутствовали линии естественных (40К, 226Ra) и техногенных (137Сs) радионуклидов. Аккумуляция 137Сs лекарственными растениями приведена в таблицах 1 и 2. Динамика природных радиоизотопов не рассматривалась.

Таблица 1

γ -спектрометрические показатели фитомассы лекарственных растений (2007 г.) *

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, м2 кг•10-3

Новозыбковский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 1, МЭД = 110,2 ± 16,53 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus)

15 138, 5 ± 810,02

593,20 (16,03)

2,96

25,52 ± 0,31

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), хвоя

1 245,52 ± 170,35

593,20 (16,03)

0,24

2,09 ± 0,74

* ДУ СанПиН 2.3.2.1078-01 для лекарственных растений составляет 370 Бк/кг.

Продолжение таблицы 1

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, м 2 кг•10-3

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

19 767,52 ± 247,12

593,20 (16,03)

3,86

33,32 ± 0,46

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris)

25 457,22 ± 853,5

593,20 (16,03)

4,97

42,92 ± 0,51

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

595,31 ± 745,6

593,20 (16,03)

0,12

1,00 ± 0,87

Земляника лесная (Fragaria vesca)

2 146,31 ± 330,2

593,20 (16,03)

0,42

3,62 ± 0,56

Ландыш майский (Convallaria majalis)

20 045,21 ± 531,4

593,20 (16,03)

3,92

33,79 ± 0,25

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

6 781,36 ± 347,2

593,20 (16,03)

1,32

11,43 ± 0,72

Крапива двудомная (Urtica dioica)

876,15 ± 540,3

593,20 (16,03)

0,17

1,48 ± 0,54

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

790,40 ± 753,4

593,20 (16,03)

0,15

1,33 ± 0,27

Иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium)

132,54 ± 827,5

593,20 (16,03)

0,026

0,22 ± 0,35

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

23 126,0 ± 425,1

593,20 (16,03)

4,52

38,98 ± 0,44

Ракитник русский (Chamaecytisus rutheni-cus)

9 078,4 ± 201,7

593,20 (16,03)

1,77

15,30 ± 0,21

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

16 256,31 ± 526,4

593,20 (16,03)

3,17

27,40 ± 0,45

Плаун булавовидный (Lycopodium clavatum)

916,71 ± 523,5

593,20 (16,03)

0,18

1,55 ± 0,36

Злынковский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 3, МЭД = 86,5 ± 12,98 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myr-tillus)

11 882,40 ± 109,27

554,10 (14,98)

2,47

21,45 ± 0,52

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)

977,65 ± 145,32

554,10 (14,98)

0,20

1,76 ± 0,37

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

15 516,25 ± 216,41

554,10 (14,98)

3,23

28,00 ± 0,42

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris)

19 982,31 ± 853,53

554,10 (14,98)

4,16

36,06 ± 0,36

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

467,28 ± 553,2

554,10 (14,98)

0,097

0,84 ± 0,45

Земляника лесная (Fragaria vesca)

1 684,72 ± 328,5

554,10 (14,98)

0,35

3,04 ± 0,72

Ландыш майский (Convallaria majalis)

15 734,22 ± 724,2

554,10 (14,98)

3,27

28,40 ± 0,67

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

5 322,94 ± 255,4

554,10 (14,98)

1,11

9,61 ± 0,35

Крапива двудомная (Urtica dioica)

687,72 ± 385,2

554,10 (14,98)

0,14

1,24 ± 0,55

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

620,41 ± 365,1

554,10 (14,98)

0,13

1,12 ± 0,24

Иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium)

104,04 ± 425,3

554,10 (14,98)

0,021

0,19 ± 0,17

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

18 152,44 ± 527,4

554,10 (14,98)

3,77

32,76 ± 0,37

Ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus)

7 125,97 ± 327,5

554,10 (14,98)

1,48

12,96 ± 0,64

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

12 760,01 ± 186,2

554,10 (14,98)

2,65

23,03 ± 0,31

Плаун булавовидный (Lycopodium clavatum)

719,56 ± 243,4

554,10 (14,98)

0,15

1,30 ± 0,42

Кировский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 4 (контроль), МЭД = 18,1 ± 2,72 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus)

284,02 ± 46,4

12,84 (0,35)

1,87

22,12 ± 0,48

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), хвоя

21,44 ± 11,7

12,84 (0,35)

0,14

1,67 ± 0,32

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

384,94 ± 87,5

12,84 (0,35)

2,54

29,98 ± 0,35

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris)

436,69 ± 75,3

12,84 (0,35)

2,88

34,01 ± 0,16

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

9,63 ± 0,7

12,84 (0,35)

0,06

0,75 ± 0,54

Земляника лесная (Fragaria vesca)

40,96 ± 10,5

12,84 (0,35)

0,27

3,19 ± 0,17

Окончание таблицы 1

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, 2 м кг•10-3

Ландыш майский (Convallaria majalis)

337,95 ± 45,4

12,84 (0,35)

2,23

26,32 ± 0,28

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

115,43 ± 85,3

12,84 (0,35)

0,76

8,99 ± 0,71

Крапива двудомная (Urtica dioica)

14,77 ± 1,5

12,84 (0,35)

0,097

1,15 ± 0,31

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

15,67 ± 1,1

12,84 (0,35)

0,103

1,22 ± 0,24

Иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium)

1,93 ± 0,1

12,84 (0,35)

0,013

0,15 ± 0,16

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

392,65 ± 47,5

12,84 (0,35)

2,59

30,58 ± 0,17

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

273,49 ± 46,2

12,84 (0,35)

1,80

21,30 ± 0,14

Плаун булавовидный (Lycopodium clavatum)

13,35 ± 2,5

12,84 (0,35)

0,08

1,04 ± 0,11

Новозыбковский район. Березняк бруснично-черничный, ПП № 2, МЭД = 95,3 ± 14,3 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus)

13 381,53 ± 122,03

581,30 (15,71)

2,29

23,02 ± 0,49

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), листья

4 441,13 ± 124,8

581,30 (15,71)

0,76

7,64 ± 0,36

Береза повислая (Betula pendula)

3 022,76 ± 853,1

581,30 (15,71)

0,52

5,2 ± 0,37

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

16 567,05 ± 198,01

581,30 (15,71)

2,83

28,50 ± 0,63

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum)

174,39 ± 53,25

581,30 (15,71)

0,029

0,30 ± 0,17

Иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium)

40,69 ± 7,51

581,30 (15,71)

0,007

0,07 ± 0,10

Ландыш майский (Convallaria majalis)

14 765,02 ± 385,2

581,30 (15,71)

2,52

25,4 ± 0,15

Кировский район. Березняк бруснично-черничный, ПП № 5 (контроль), МЭД = 16,5 ± 2,48 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus)

248,27 ± 50,69

11,70 (0,32)

1,80

21,22 ± 0,23

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), листья

70,43 ± 28,15

11,70 (0,32)

0,51

6,02 ± 0,45

Береза повислая (Betula pendula)

57,33 ± 85,3

11,70 (0,32)

0,42

4,9 ± 0,37

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

316,02 ± 78,6

11,70 (0,32)

0,85

27,01 ± 0,28

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum)

3,39 ± 50,1

11,70 (0,32)

0,025

0,29 ± 0,25

Иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium)

1,64 ± 0,25

11,70 (0,32)

0,012

0,14 ± 0,11

Ландыш майский (Convallaria majalis)

296,13 ± 45,3

11,70 (0,32)

2,15

25,31 ± 0,17

Ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus)

150,74 ± 7,3

12,84 (0,35)

0,99

11,74 ± 0,81

Таблица 2

γ -спектрометрические показатели фитомассы лекарственных растений (2008 г.) *

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, 2 м кг•10-3

Новозыбковский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 1, МЭД = 106,5 ± 15,31 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtil-lus)

14 118,5 ± 630,0

573,28 (15,49)

2,87

24,63 ± 0,11

* ДУ СанПиН 2.3.2.1078-01 для лекарственных растений составляет 370 Бк/кг.

Продолжение таблицы 2

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, м2 кг•10-3

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), хвоя

1 325,41 ± 120,3

573,28 (15,49)

0,28

2,31 ± 0,52

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

17 525,32 ± 156,1

573,28 (15,49)

2,95

30,57 ± 0,64

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris)

26 122,40 ± 650,5

573,28 (15,49)

5,67

45,57 ± 0,48

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

468,25 ± 126,4

573,28 (15,49)

0,09

0,82 ± 0,65

Земляника лесная (Fragaria vesca)

2 347,50 ± 354,1

573,28 (15,49)

0,63

4,09 ± 0,31

Ландыш майский (Convallaria majalis)

19 036,45 ± 429,7

573,28 (15,49)

3,51

33,21 ± 0,17

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

5 862,16 ± 248,5

573,28 (15,49)

1,10

10,23 ± 0,24

Крапива двудомная (Urtica dioica)

765,26 ± 432,4

573,28 (15,49)

0,15

1,34 ± 0,72

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

692,51 ± 827,2

573,28 (15,49)

0,13

1,21 ± 0,11

Иван-чай узколистный (Chamaenerion an-gustifolium)

125,58 ± 523,6

573,28 (15,49)

0,016

0,22 ± 0,09

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

20 117,3 ± 247,2

573,28 (15,49)

3,63

35,09 ± 0,15

Ракитник русский (Chamaecytisus rutheni-cus)

8 865,4 ± 300,5

573,28 (15,49)

2,09

15,46 ± 0,52

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

17 156,22 ± 418,4

573,28 (15,49)

4,05

29,93 ± 0,37

Плаун булавовидный (Lycopodium clava-tum)

816,61 ± 521,8

573,28 (15,49)

0,12

1,43 ± 0,14

Злынковский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 3, МЭД = 79,8 ± 10,87 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myr-tillus)

12 880,25 ± 127,5

511,18 (13,82)

2,64

25,19 ± 0,29

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris)

1 035,50 ± 138,1

511,18 (13,82)

0,32

2,03 ± 0,64

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

15 064,17 ± 321,3

511,18 (13,82)

2,99

29,47 ± 0,31

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

525,18 ± 553,2

511,18 (13,82)

0,10

1,03 ± 0,15

Земляника лесная (Fragaria vesca)

1 596,52 ± 125,4

511,18 (13,82)

0,35

3,12 ± 0,54

Ландыш майский (Convallaria majalis)

16 314,39 ± 420,2

511,18 (13,82)

4,34

31,92 ± 0,27

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

5 322,67 ± 355,8

511,18 (13,82)

1,26

10,41 ± 0,12

Крапива двудомная (Urtica dioica)

699,24 ± 185,6

511,18 (13,82)

0,14

1,37 ± 0,38

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

664,38 ± 144,5

511,18 (13,82)

0,20

1,30 ± 0,44

Иван-чай узколистный (Chamaenerion an-gustifolium)

150,51 ± 225,6

511,18 (13,82)

0,054

0,29 ± 0,07

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

19 250,68 ± 359,1

511,18 (13,82)

4,67

37,66 ± 0,22

Ракитник русский (Chamaecytisus ruthenicus)

7 642,77 ± 128,5

511,18 (13,82)

2,18

14,95 ± 0,39

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

14 160,50 ± 236,4

511,18 (13,82)

3,15

27,70 ± 0,65

Плаун булавовидный (Lycopodium clava-tum)

769,42 ± 127,1

511,18 (13,82)

0,22

1,51 ± 0,84

Кировский район. Сосняк бруснично-черничный, ПП № 4 (контроль), МЭД = 17,5 ± 1,92 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtil-lus)

198,50 ± 26,9

12,41 (0,34)

0,97

15,99 ± 0,18

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), хвоя

23,63 ± 9,5

12,41 (0,34)

0,25

1,90 ± 0,50

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

290,72 ± 94,5

12,41 (0,34)

1,14

23,43 ± 0,19

Вереск обыкновенный (Calluna vulgaris)

396,55 ± 63,1

12,41 (0,34)

2,26

31,95 ± 0,24

Подмаренник мягкий (Galium mallugo)

8,23 ± 0,4

12,41 (0,34)

0,02

0,66 ± 0,30

Земляника лесная (Fragaria vesca)

56,72 ± 19,2

12,41 (0,34)

0,54

4,57 ± 0,28

Окончание таблицы 2

Вид растения

УА, Бк/кг

Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 (Кu/км2)

Кн

Кп, м2 кг•10-3

Ландыш майский (Convallaria majalis)

299,45 ± 71,5

12,41 (0,34)

2,89

24,13 ± 0,15

Купена душистая (Polygonatum odoratum)

205,82 ± 46,1

12,41 (0,34)

1,26

16,59 ± 0,11

Крапива двудомная (Urtica dioica)

14,75 ± 2,1

12,41 (0,34)

0,104

1,19 ± 0,05

Валериана лекарственная (Valeriana officinalis)

14,67 ± 2,0

12,41 (0,34)

0,092

1,18 ± 0,24

Иван-чай узколистный (Chamaenerion an-gustifolium)

2,13 ± 0,1

12,41 (0,34)

0,025

0,17 ± 0,09

Дуб черешчатый (Quercus robus), кора

412,55 ± 27,3

12,41 (0,34)

3,19

33,24 ± 0,22

Ракитник русский (Chamaecytisus rutheni-cus)

139,62 ± 5,1

12,41 (0,34)

0,82

11,25 ± 0,61

Кошачья лапка (Antennaria dioica)

301,49 ± 25,5

12,41 (0,34)

2,30

24,29 ± 0,26

Плаун булавовидный (Lycopodium clava-tum)

12,28 ± 1,6

12,41 (0,34)

0,05

0,98 ± 0,32

Новозыбковский район. Березняк бруснично-черничный, ПП № 2, МЭД = 84,3 ± 12,1 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtil-lus)

14 136,29 ± 220,5

514,20 (13,90)

2,41

24,49 ± 0,49

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), листья

4 668,05 ± 218,7

514,20 (13,90)

1,05

9,08 ± 0,36

Береза повислая (Betula pendula)

2 799,25 ± 450,4

514,20 (13,90)

1,10

5,44 ± 0,37

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

15 428,32 ± 213,5

514,20 (13,90)

3,05

30,00 ± 0,63

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum)

169,24 ± 26,2

514,20 (13,90)

0,05

0,33 ± 0,17

Иван-чай узколистный (Chamaenerion an-gustifolium)

36,19 ± 5,9

514,20 (13,90)

0,006

0,07 ± 0,10

Ландыш майский (Convallaria majalis)

15 125,00 ± 194,5

514,20 (13,90)

3,12

29,41 ± 0,62

Кировский район. Березняк бруснично-черничный, ПП № 5 (контроль), МЭД = 15,8 ± 1,12 мкР/ч

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtil-lus)

199,77 ± 61,3

11,20 (0,31)

0,85

17,84 ± 0,23

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia), листья

68,85 ± 12,6

11,20 (0,31)

0,52

6,15 ± 0,33

Береза повислая (Betula pendula)

60,02 ± 85,3

11,20 (0,31)

0,84

5,36 ± 0,25

Брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea)

289,25 ± 42,7

11,20 (0,31)

0,42

25,83 ± 0,18

Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum)

4,05 ± 39,5

11,20 (0,31)

0,067

0,36 ± 0,10

Иван-чай узколистный (Chamaenerion an-gustifolium)

1,50 ± 0,09

11,20 (0,31)

0,01

0,13 ± 0,09

Ландыш майский (Convallaria majalis)

306,05 ± 28,5

11,20 (0,31)

2,88

27,33 ± 0,25

Вереск обыкновенный(Calluna vulgaris)

18 967,22 ± 482,5

511,18 (13,82)

5,06

37,11 ± 0,60

Максимальная УА 137Cs отмечена в фитомассе дуба черешчатого, вереска обыкновенного, ландыша майского и брусники обыкновенной, а минимальная – у иван-чая узколистного и подмаренника мягкого. В березняках бруснично-черничных (ПП № 2 и ПП № 5-контроль) наибольшая УА 137Сs отмечена в бруснике обыкновенной, ландыше обыкновенном, а минимальная – в иван-чае узколистном и орляке обыкновенном. На всех пробных площадях по годам УА 137Cs в фитомассе варьировала недостоверно: t факт t табл, хотя в целом УА 137Cs в фитомассе лекарственных растений выше контроля в 40 и более раз.

  • 3.    В исследованных образцах фитомассы (кроме иван-чая узколистного и орляка обыкновенного) зафиксировано значительное превышение современных ДУ СанПиН 2.3.2.1078-01 по 137Cs: на ПП№ 1 – в 1,27 до 70,60, ПП№2 – в 7,56 до 40,88 , ПП№3 – в 1,42 до 52,03 раза.

  • 4.    Анализ данных выявил фиторяд Кп и Кн 137Cs: вереск обыкновенный > дуб череш-чатый > ландыш майский > кошачья лапка двудомная > брусника обыкновенная > черника обыкновенная > ракитник русский > купена душистая > земляника лесная > сосна обыкновенная > плаун булавовидный > крапива двудомная > валериана лекарственная > подмаренник мягкий > иван-чай узколистный. Указанный фиторяд свидетельствует о видовой специфичности лекарственных рас-

  • 5.    I ag a^eoaeui ay aei ai eea Y -спектрометрических показателей лекарственных растений по годам свидетельствует о квазиравновесии радионуклидов в почвенно-растительном покрове лесов спустя 20 и более лет после аварии на ЧАЭС, а достоверное различие разных видов между собой по величине УА, Кп и Кн указывает на видовую специфичность.

  • 6.    Даже на условно чистых территориях (с плотностью загрязнения почвы 137Cs менее 1 Кu/км2) фитомассу лекарственных растений в обязательном порядке следует подвергать дозиметрическому контролю.

тений. Кн и Кп137Cs на ПП № 1, 2, 3 не всегда достоверно превышал контроль (ПП № 4, 5), что, вероятно, объясняется влиянием разных абиотических факторов на эти параметры, а не только видовой специфичностью накопления и перехода.

Список литературы γ-спектрометрический анализ лекарственных растений из южного Нечерноземья РФ

  • Методика выполнения -спектрометрических измерений активности радионуклидов в пробах почвы и растительных материалов: утв. и введ. в действие приказом Рослесхоза № 192 от 5.09.94. -М., 1994. -50 с.
  • Сапегин, Л. М. Видовая специфичность аккумуляции 137Cs лекарственными растениями Чечер-ского района Гомельской области/Л. М. Сапегин, Н. М. Дайнеко, С. В. Жадько//Актуальные проблемы науки и образования. -Брянск: Изд-во БГУ, 2005. -Ч. 1. -С. 82-84.
Статья научная