Лісовий фонд Житомирської обл. становить 1089,5 тис. га, зокрема вкритих лісовою рослинністю земель 989 тис. га. Основним користувачем лісових ресурсів у Житомирській обл. є Держлісагентство України, а також Мінагрополітики, Міноборони й ін. (табл. 2.1).

Таблиця 2.1. Основні лісокористувачі в Житомирській області

За впорядкуванням 2013 року [1] і відповідно до нових вимог про категорії лісу від 2012 року, вкрита лісом площа Житомирського Полісся розподіляється так (рис. 2.1): ліси природоохоронного, наукового, історико-культурного призначення - 101111,1 га; рекреаційно-оздоровчі ліси - 86468,5 га; захисні ліси - 48413,4 га; експлуатаційні ліси - 513779,6 га.

Розподіл загальної площі лісового фонду за категоріями земель показує, що у порівнянні між собою 2011 і 2013 років, його загальна площа зросла на 1903 га[1, 2]. Лісові площі в загальному збільшились з 699400 га до 710225,5 га, та вкриті лісою рослинністю площі, навпаки, зменшились 662056 га до 661699,4 га, майже на 400 га. Також, зросла кількість насаджень з штучним поновленням лісу.

3. Обєкти та методи проведення дослідження

3.1 Обєкт дослідження

Дослідження з вивчення міграції ¹³⁷Сs та ⁹⁰Sr в трофічному ланцюзі ґрунт - пасовищна трава - молоко корів проводились в межах населених пунктів Народницького району Житомирської області, населення якого в 1991 році було евакуйоване. Протягом перших після евакуації років 75 чоловік повернулись і постійно там проживають.

Для виконання завдань досліджень екологічного та радіоекологічного моніторингу були виділені і огороджені стаціонарні ділянки розміром 300м² на двох природних пасовищах, які розташовані в межах населеного пункту в заплавній частині р. Уж і використовуються місцевим населенням для випасу худоби та заготівлі кормів. Кожен стаціонар був розділений на 50 мікроділянок розміром 2х3 м.

Пасовище 1 характеризується тривалістю затоплення менше 20 діб у весняний паводковий період. Ґрунти дернові, глеєві, супіщані на прісноводних суглинках. Травостій представлений рослинами різних родин. Врожайність зеленої маси коливається в межах 100-120 ц/га, середня щільність забруднення ґрунту ¹³⁷Cs становить 1700 кБк/м².

Пасовище 2 характеризується тривалістю затоплення до 50 діб. Ґрунти дернові, глеєві, легкосуглинкові на алювіальних відкладах. Травостій використовується для випасу тварин і представлений рослинами різних родин. Врожайність зеленої маси коливається від 50 до 75 ц/га, середня щільність забруднення ґрунту ¹³⁷Cs становить 350 кБк/м².

Дослідження вертикальної міграції радіонуклідів в природних умовах виконувались на екосистемній ділянці заплави річки Уж с. Христинівка за загальноприйнятими методиками. В кожній заплаві виділяли заплавні екологічні підсистеми (ЗЕП). Ґрунтові розрізи закладали в такій послідовності: прируслова центральна притерасна частина екологічної підсистеми заплави.

Для визначення щільності забруднення ґрунту ¹³⁷Cs та коефіцієнтів переходу (КП) радіонуклідів з ґрунту в травостій відбирались проби за загальноприйнятими методиками.

В зразках ґрунту визначали: вміст гумусу - за Тюріним; рН - в розчині КСL, калій та фосфор - за Кірсановим.

Відбір середніх зразків ґрунту та рослинності проводили по циклам стравлювання: перший відбір в другій декаді травня, другий через 20-30 днів, третій та четвертий через 30-40 днів від попереднього при досягненні висоти травостою 10-15 см. Упродовж пасовищного періоду в залежності від ділянки відбір зразків (кількість укосів) проводився від 1 до 4 раз.

Проби молока відбирались від 8 корів приватного сектору, що випасались на пасовищах. Перед проведенням радіоспектрометричних досліджень молоко висушувалось на кріофільному обладнанні «ВЕТА-1» німецької фірми CHRIST.

Дослідження міграції ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в елементи лісових екосистем проводились в районі сіл Липські Романи, Журба, Деркачі Овруцького району Житомирської області. Район досліджень займає площу приблизно 50 кв. км і характеризує типові лісоpослинні умови лісових екосистем Полісся. Щільність забруднення території ¹³⁷Cs неоднорідна - від 25 до 850 КБк/м².

В районі досліджень проводився відстріл косуль з метою визначення коефіцієнтів переходу ¹³⁷Cs в м'ясо тварин та відбір вмісту рубця для визначення ботанічного складу раціону.

Коефіцієнт переходу (КП) визначали як відношення активності радіонукліду в одиниці сухої (або з природною вологою) маси рослинного матеріалу до його активності, яка припадає на одиницю площі поверхні ґрунту:

КП = Концентрація в рослині, Бк/кг / щільність забруднення ґрунту, кБк/м².

Для характеристики переходу радіонуклідів між двома трофічними рівнями використовували агрегований коефіцієнт переходу (КПаг), або коефіцієнт пропорційності:

КП _аг = Бк/кг с.р. (молоко) / кБк/м² (ґрунт).

Дослідження забруднення прісноводної риби ¹³⁷Cs проводились у водоймах р. Уж. За загальноприйнятими методиками.

Дозові навантаження визначали шляхом встановлення середньорічного споживання риби населенням та її активності за ¹³⁷Cs. При проведенні розрахунків використовували дозовий коефіцієнт - 14 нЗв на кожний бекерель спожитий людиною протягом року. Даний коефіцієнт рекомендований Міжнародним комітетом з радіаційного захисту (МКРЗ).

Особливості формування доз опромінення населення за рахунок критичних ландшафтів вивчались в Народицькому районі.

Дана частина досліджень передбачала такі етапи:

Перший - збір даних про демографічний стан населення с. Христинівка. Він здійснювався шляхом проведення опитування і групування населення по віку, статі, особливостям ведення власного підсобного господарства.

Другий - визначення особливостей формування доз внутрішнього опромінення. Структура раціонів населення визначалась за результатами обліку рівнів споживання різних харчових продуктів згідно з даними «Протоколів опитування». Дози внутрішнього опромінення визначали фахівці Коростенського міжрайонного медичного діагностичного центру /м. Коростень/ методом прямих вимірювань ¹³⁷Cs в тілі мешканців на мобільній пересувній ЛВЛ - дозиметрії з вмонтованим приладом типу - WBC - 101.

Третій - визначення доз зовнішнього опромінення проводили за допомогою індивідуальних дозиметрів два рази на рік, в літній (червень) та зимовий (січень) періоди.

Використовували дозиметри термолюмінесцентні універсальні типу DTU - 01 з термолюмінесцентним детектором на основі LiF.

Біометричну обробку результатів досліджень проведено методами варіаційної статистики відповідно до Н.А. Плохінського (1969), Е.К. Меркурьєвої, Н.Н. Шагіна-Березовського (1983) з використанням стандартного пакету прикладних статистичних програм «Microsoft Office Excel 2003» та «Statistіca 5.0 for Windows».

3.2 Методи дослідження

Основними методичними принципами методології для розрахунку і обґрунтування чисельних значень нормативів на віддалений період після катастрофи були наступні:

- аналіз літературних даних та існуючих методичних підходів до нормування вмісту радіонуклідів у продуктах харчування, питній воді та посилення існуючих нормативів;

- вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у сировині тваринного та рослинного походження мають забезпечити вироблення продуктів харчування тваринного та рослинного походження з гарантованим дотриманням державних допустимих рівнів вмісту радіонуклідів у кінцевих продуктах харчування з метою дотримання річної межі дози внутрішнього опромінення людини 1 мЗв;

- нормування з урахуванням реально досягнутих рівнів вмісту радіонуклідів цезію й стронцію в продуктах харчування;

- використання співвідношення вмісту радіонуклідів в окремих сільгосппродуктах;

- врахування характерного для даного періоду часу раціону харчування тварин;

- стимуляція створення та дотримання виробниками необхідних умов для одержання чистої продукції.

Розрахунки допустимих рівнів для кожного із видів сировини проведеніз врахуванням його відносної ролі: в надходженні певного радіонукліда по харчовому ланцюгу в організм людини на підставі статистичного аналізу даних про вміст радіонуклідів у продуктах харчування в різних місцевостях.

Продукт (сировина, корми тощо) придатний до реалізації і споживання, якщо виконується співвідношення:

, (3.1)

де, С_cs і С_sr - результати вимірів питомої активності радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в даному виді сировини;

ДР_cs і ДР_sr - розроблені нормативи вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr для даного виду сировини, кормів тощо.

У випадку, якщо реалізація продукту заборонена.

, (3.2)

Аналіз літературних даних та існуючих методичних підходів до нормування вмісту радіонуклідів в продуктах харчування, питній воді в Україні після Чорнобильської катастрофи показав, що в гігієнічному нормуванні радіонуклідів чорнобильського викиду Росії та Республіки Білорусь так само, як і в Україні, відмічається тенденція до мінімізації дози внутрішнього опромінення. Нормативи Республіки Білорусь більш жорсткі, ніж в Україні, російські нормативи - менш жорсткі. Значення допустимих рівнів вмісту ¹³⁷Cs у молоці та молочних продуктах співпадають з вітчизняними, для м'яса вони нижчі, для овочів, круп та хлібопродуктів - вищі. Допустимий вміст ⁹⁰Sr також наближений до наших нормативів, але за деякими позиціями їх перевищує.

У Євросоюзі на сьогоднішній день діють максимально допустимі рівні питомої активності ¹³⁷Cs у молоці і молочних продуктах до 370 Бк/л, а у всіх інших продуктах - 600 Бк/кг, л. [2]. Варто зазначити, що дані нормативи в основному спрямовані на контроль експортно-імпортних операцій між країнами Євросоюзу. Кожна країна може вводити свої обмеження, якщо це вважається доцільним. Введення нормативів на ⁹⁰Sr вважається недоцільним, виходячи з реальної радіаційної ситуації в країнах ЄС.

Чинними державними гігієнічними нормативами України встановлені допустимі рівні вмісту радіонуклідів лише в продуктах харчування і воді, а також тій сировині, що безпосередньо використовується для виготовлення продуктів харчування для людини. Більш того, існуючі допустимі рівні на молоко і молочні продукти не враховують закономірностей переходу радіонуклідів у процесі переробки молочної сировини, що може спричинити ситуацію, коли молоко-сировина відповідає встановленим нормативам, а забрудненість сирів, наприклад, може значно перевищувати допустимі нормативи і вони підлягатимуть утилізації.

Але безпека продуктів для споживачів залежить від ефективності контролю допустимих рівнів не тільки в готових продуктах харчування, а й по всій довжині харчового ланцюга: від виробництва - до споживача. В цьому ланцюгу важливою ланкою, яка підлягає контролю, є сировина. Тобто, як показує практика, необхідне проведення радіологічного контролю не тільки готової продукції, але й напівфабрикатів і сировини тваринного й рослинного походження. Нормативів для ветеринарної медицини, які, в основному, забезпечують контроль не тільки продуктів харчування, але й сировини та кормів для тварин, не існує. Це створює певні труднощі для проведення радіаційного контролю, а у ряді випадків і великі матеріальні збитки при вибраковуванні продукції, що не відповідає чинним нормативам.

Розроблення і впровадження нормативного документу, що обмежує вміст радіонуклідів у сировині рослинного і тваринного походження та кормах, дозволило б уникнути проблем із сертифікацією та реалізацією тваринницької сировини для її подальшої переробки у готові продукти харчування, оптимізувати систему контролю якості на переробних підприємствах та використання сировини рослинного і тваринного походження, що вироблена на забрудненій радіонуклідами території.

Як правило, на територіях, де дозволяється вести сільськогосподарське виробництво і застосовувати агротехнічні та агрохімічні заходи, що зменшують надходження радіонуклідів у рослини, продукція рослинництва (сировина) спеціальних засобів дезактивації не потребує. Зернові культури характеризуються невисоким накопиченням радіоцезію в урожаї [3]. Виключенням є овес і гречка, коефіцієнти накопичення радіонукліду в зерні яких дорівнюють, відповідно 0,52-0,96 і 1,42-1,43 (Бк/кг)/(кБк/м²). В зв'язку з цим максимальна допустима щільність забруднення ґрунту під гречкою, що дає можливість отримати зерно, яке відповідає ДР - це 260 кБк/м². Очистка структурно забрудненої радіонуклідами сировини, як правило, малоефективна (наприклад, при кореневому надходженні радіонуклідів у рослини). Близько половини абсолютної активності цезію, що міститься в цілому зерні, після помолу залишається в борошні. Питома активність радіонукліду в висівках у два і більше рази перевищує вміст у цілому зерні. У висівках активність цезію більш, ніж в 2 рази вища, порівняно із вмістом у цілому зерні, що спричиняє додатковий внесок у забруднення продуктів харчування людини та формування додаткового опромінення.

Після переробки цукрового буряку на цукор вдається практично повністю позбавитися ⁹⁰Sr, а вміст ¹³⁷Cs значно знижується. Високого ступеня очистки досягають в основному за рахунок додавання Са(ОН)₂ і утворення осаду СаСО₃ [4].

За етапами технологічного процесу переробки картоплі досліджено розподіл радіонуклідів у відходах виробництва (макуха і сокові води) та кінцевому продукті (крохмалі) з метою визначення можливості подальшого використання продуктів у народному господарстві. Найбільша кількість початкової активності радіоактивного цезію знаходиться у макусі, менша - у крохмалі, найменша - у соковій воді. Однак, найбільше зменшення питомої активності характерне для крохмалю (6-8 разів), а для макухи вона фактично не змінюється.

Орієнтовні розрахунки і експериментальні дані свідчать про те, що на більшій частині забруднених територій річна доза опромінення населення на 90-95% формується за рахунок радіонуклідів, що надходять в організм людини з продуктами харчування. Серед останніх особливе місце займають молоко, м'ясо, риба і продукти їх переробки, які транспортують в організм людини більше 60% радіонуклідів.

Результати радіологічної експертизи зразків молока, що отримані радіологічними службами Волинської, Житомирської, Київської, Рівненської і Чернігівської областей, показують, що ще й досі від 11% до 14% досліджених зразків молока мають активність ¹³⁷Cs, що перевищує діючий допустимий рівень - 100 Бк/л. Більшість цих зразків були відібрані в індивідуальному секторі, де молочна худоба випасається на ділянках з високими рівнями забруднення, а також на територіях, ґрунти яких обумовлюють велику біологічну доступність ¹³⁷Cs для травостою. Тому проблема формування колективної дози ¹³⁷Cs за рахунок забруднення молока залишається досить актуальною.

На перехід ¹³⁷Cs з молока у продукти його переробки впливають ті технологічні процеси, що викликають кількісні і якісні зміни водної фази. В зв'язку з цією обставиною одним з найбільш доступних і ефективних шляхів зниження його надходження у раціон харчування населення, є переробка забрудненого молока у продукти, технологія виробництва яких заснована на глибоких кількісних і якісних змінах водної фази, тобто, дозволяє видаляти ¹³⁷Cs з побічними продуктами переробки (знежиреним молоком, сколотинами, сироваткою), а також із промивними водами та розсолом. До основних видів таких продуктів відносяться вершки, масло, натуральні сири і харчовий казеїн. У загальному вигляді перехід радіоактивного цезію з молока (сировини) у продукти його переробки можна розкласти в наступний ряд (у процентному співвідношенні): молоко цільне - 100%, молоко знежирене - 85%, сир нежирний - 15%, сир жирний - 10%, сир натуральний - 8%, плавлений - 7%, казеїн харчовий - 5%, масло - 2,5%, топлене масло - 0,1% і спирт із сироватки - 0,01%.

Що стосується м'яса, то залежно від виду технологічної переробки частина радіонуклідів переходить у бульйон, розсіл або витяжку. Для харчування рекомендують використовувати вторинні бульйони: м'ясо і кістки промивають холодною водою, варять 3-5 хвилин, бульйон зливають. Потім м'ясо і кістки знову заливають холодною водою і варять до стану готовності. Застосування цього заходу дозволяє у 8-10 разів зменшити вміст ¹³⁷Cs у готовому продукті. Після варки бульйону звичайним способом до нього переходить 77-87% ¹³⁷Cs, а якщо м'ясо довести у воді до кипіння, то в бульйон перейде 68-75% радіонукліду.

Довготривале зберігання м'яса у засоленому стані, з наступним його вимочуванням протягом 12 годин у проточній воді, дозволяє зменшити вміст ¹³⁷Cs у 1,5-3 рази.

Перетопка сала супроводжується видаленням 95% ¹³⁷Cs у шкварки, в результаті чого концентрація радіонукліду в смальці знижується майже у 20 разів і стає приблизно у 100 разів меншою, ніж у м'ясі.

Радіаційне ураження, особливо ставкової риби, при екстремальних ситуаціях неминуче. У риби буде мати місце змішане опромінення. Внутрішнє опромінення виникає внаслідок надходження радіонуклідів з водою та кормами; зовнішнє - внаслідок випромінювання радіонуклідів, що знаходяться у воді, на дні водойми, у фіто - та зоопланктоні.

Зовнішнє опромінення дасть загальну рівномірно розподілену дозу, при внутрішньому розподіленні радіонуклідів у організмі риби буде мати місце така питома радіоактивність: у суміші внутрішніх органів депонується до 62%, у плавцях - до 19%, у голові із зябрами - до 11%, у м'ясі - до 5%, у кістяку - до 2%. Приблизно через 6-8 місяців після надходження радіонуклідів загальна радіоактивність змінюється: в голові із зябрами вона зростає до 38%, в кістяку - до 38%, у суміші внутрішніх органів - до 18,2%, у м'ясі - до 11,8%.

Результати узагальнення накопичених даних щодо оцінки традиційних технологій переробки рослинної сировини, виробництва м'ясних і молочних продуктів дає можливість вилучити ¹³⁷Cs з побічними продуктами переробки під час технологічного процесу. Вивчення закономірностей поведінки радіонуклідів у харчовому ланцюгу «ґрунт - рослина - рослинна та тваринна сировина - корми для тварин та продукти харчування» дозволяє розробити актуальний для сьогоднішнього дня норматив вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у сировині рослинного та тваринного походження.

рДля проведення радіоактивного доз було зібрано та проаналізовано дані з питомої активності ¹³⁷Cs в компартментах лісових екосистем. Методика відбору проб зразків базувалася на «Методичних рекомендаціях по оцінці радіаційного стану в населених пунктах», затверджених Українською міжвідомчою комісією радіаційного контролю забруднення природного середовища. Для проведення досліджень використовувалися стандартні методики та інструкції, прийняті для відбору зразків, їх підготовки та проведення лабораторних аналізів з використанням картосхем районів Житомирського Полісся.

Організація робіт з дозиметричної паспортизації НП передбачала:

а. відбір та доставку проб молока та картоплі, а також грошову компенсацію населенню вартості продуктів харчування;

б. виміри на вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у пробах молока та картоплі з подальшим перерахунком на питому активність вказаних радіонуклідів у цих продуктах харчування;

в. метрологічну повірку та ремонт приладів, на яких мають виконуватись виміри на вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у пробах молока та картоплі;

г. збір, вимірювання та відправлення 5% проб на зовнішній контроль якості вимірювань тих проб, які пройшли процедуру місцевих лабораторних вимірювань;

д. обстеження населення за допомогою ЛВЛ.

До основних вимог і принципів побудови чорнобиль-орієнтованого ЕДМ-комплексу віднесені:

1. Можливість застосування на усій радіоактивно-забрудненій території (з різними радіоекологічними властивостями) та у широкому інтервалі часу.

2. Застосування параметрів та функцій, що прямо або опосередковано пов'язані з об'єктами постійного еколого-дозиметричного моніторингу.

3. Врахування вікових та професійних особливостей життєдіяльності населення України.

Гамма-спектрометричний аналіз проб проводився спектрометричним методом (ДСТУ 3743-98) на приладі СЕГ-005, детектор БДЕГ-63. Похибка вимірювання вмісту ¹³⁷Cs у зразках не перевищувала 15%.

У роботах по вимірюванню вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у пробах молока та картоплі були задіяні наступні організації, які мали Свідоцтва про атестацію аналітичних підрозділів на право здійснювати вимірювання у галузі визначення вмісту радіонуклідів, видані державними органами метрології та стандартизації і чинні протягом періоду проведення робіт з дозиметричної паспортизації. В якості додаткових джерел інформації були використані дані польових, стаціонарних та лабораторних досліджень, а також дані наукової літератури, матеріали, отримані з сільських та районних Рад, лісгоспів, СЕС, Державної агенції лісових ресурсів України та метод активного анкетування з використанням анкети опитування населення, розробленої у лабораторії радіоекологічного моніторингу Інституту агроекології і природокористування НААН.

Для з'ясування закономірностей формування дози внутрішнього опромінення населення використовували дані обстеження мешканців 86 населеного пункту Житомирської області. З метою підтвердження значення лісової екосистеми у формування дози опромінення обстежені пункти були розділені на дві групи за відстанню до найближчого лісового масиву: І - до 2,5 км., ІІ - більше 2,5 км. Для порівняння було обрано населені пункти Житомирської області, які знаходяться в четвертій зоні радіоактивного забруднення, мають схожі грунтово - кліматичні (ґрунтово-кліматичні) умови та щільність забруднення ґрунту.

4. Оцінка дозових навантажень мешканців окремих населених пунктів Народицького району Житомирської області

4.1 Особливості міграції ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в лісових екосистемах

Характеристика ґрунту в районі досліджень. Результати досліджень свідчать про суттєві відмінності коефіцієнтів переходу ¹³⁷Cs з ґрунту в пасовищну траву на різних типах ґрунтів. Середні значення КПаг для дерново-підзолистих суглинків пасовища 1 становили 0,28м²/кг*10^-3, а для дерново-підзолистих супіщаних ґрунтів другого пасовища - 1,035 м²/кг*10^-3.

Показники агрохімічного аналізу ґрунту характеризуються низьким вмістом гумусу (1,2-1,4%), обмінного калію (6,2-9,7 мг/100 г.), фосфору (8,9-12,0 мг/100 г.). За рівнем кислотності ґрунт пасовища 1 характеризується як близький до нейтрального (рН - 6,10,4), а пасовища 2 - як кислий (рН - 4,50,2).

Середня щільність забруднення ґрунту ¹³⁷Cs на пасовищі 1 становила 170658 кБк/м², а на пасовищі 2 - 3488 кБк/м², а ⁹⁰Sr 301,4 і 70,5 кБк/м² відповідно.

Встановлено, що основний запас ¹³⁷Сs для прируслової заплави знаходиться у шарі 0-15 см і складає 93,1%, а для центральної і притерасної заплави - у шарі 0-10 см і відповідно становить 93,1 та 91,5%.

Така різниця швидкості міграції ¹³⁷Cs по ґрунтовому профілю зумовлена не лише гранулометричним складом ґрунту та водним режимом ґрунтових вод, але й рівнем води та тривалістю затоплення конкретної заплавної екологічної підсистеми (ЗЕП).

Основна частина радіонуклідів перебуває у верхньому 10-ти сантиметровому шарі. Така закономірність характерна для всіх трьох екологічних підсистем заплави. Швидкість міграційних процесів збільшується у такому порядку: прируслова центральна притерасна екологічні підсистеми заплави.

Ботанічний склад травостоїв. Основними видами рослин, що ростуть на обох пасовищах є: Trifolium platens L., Vicia cracca L., Potentilla anserine L., Taraxacum officinale Web. Ex Wigg., Vulgare, Carum carve L., Achillea millefolium L.

Переважаючими видами на пасовищі 1 є злакові, конюшина лучна, кульбаба звичайна та деревій звичайний. Вони займають 29,6, 27,4, 16,8 та 9,6% відповідно. На пасовищі 2 чітко домінують представники злакових рослин, частка яких становить 72%.

Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs в окремі види рослин на пасовищі 1 зменшувались у такому порядку: бобові (за виключенням конюшини) 0,56 (Бк/кг)/(КБк/м²) > конюшина 0,31 > різнотрав'я 0,25 > злаки 0,19 > відмерла трава 0,19. На пасовищі 2 відповідні значення коефіцієнтів переходу зменшувались у такому порядку: горошок мишачий 2,5 (Бк/кг)/(КБк/м²) > різнотрав'я (за виключенням перстачу гусячого) 1,24 > злаки 0,85 > перстач гусячий 0,75 > люцерна 0,66 > конюшина та відмерла трава 0,58.

Дослідження впливу інтенсивності скошування травостою на активність пасовищної трави показали, що на обох пасовищах збільшення частоти скошування підвищувало, як вихід сухої речовини та активності ¹³⁷Cs з 1 гектара пасовища, так і питому активність ¹³⁷Cs травостою.

Регресійно-кореляційним аналізом встановлено тісний кореляційний зв'язок між врожайністю, активністю пасовищної трави і виносом ¹³⁷Cs з 1 га площі пасовища. Для пасовища 1 коефіцієнт кореляції множинної регресії складає r = 0,99 (р<0,0056).

Рівняння залежності між врожайністю, активністю пасовищної трави і виносом ¹³⁷Cs для пасовища 1 має такий вигляд:

V₁= (-1,577844 0,03) + (0,00349 0,000008) А₁ + 0,00046 W₁,

де W - врожайність пасовища, кг/га с.р.

V - винос з пасовища ¹³⁷Cs, МБк/га

А - питома активність ¹³⁷Cs в пасовищній траві, Бк/кг с.р.

Для пасовища 2 рівняння залежності між врожайністю, активністю пасовищної трави і виносом ¹³⁷Cs має такий вигляд:

V₂= (-1,20720 0,438) + А₂ (0,00338 0,0031) + W₂ (0,0037 0,0002) при r=0,993

Рівень забруднення травостою ⁹⁰Sr. Встановлено, що КП ⁹⁰Sr в пасовищну траву в 10 разів перевищували КП ¹³⁷Cs на пасовищі 1 та в 50разів на пасовищі 2. Не відмічено суттєвої різниці між значеннями КП ⁹⁰Sr в травостій на пасовищі 1 та пасовищі 2. Бобові види рослин більш інтенсивно засвоюють ⁹⁰Sr, ніж злаки. Коефіцієнти переходу були вірогідно вищими для травостоїв, які скошувались більше, ніж 1 раз, за період вегетації, що узгоджується із даними, отриманими по ¹³⁷Cs. Аналіз достовірності різниці між значеннями коефіцієнтів переходу ⁹⁰Sr в пасовищну траву, яка скошується один та декілька разів за сезон, свідчить, що різниця є достовірною лише для пасовища 1 при рівні вірогідності p< 0,05.

Міграція ¹³⁷Cs в трофічному ланцюзі ґрунт - молоко корів. Значення коефіцієнтів переходу з ґрунту в траву та молоко корів на пасовищі 2 були вищими (середнє 0,057*10^-3 м²/кг), ніж на пасовищі 1 (середнє 0,037*10^-3 м²/кг).

Щільність забруднення ґрунту ¹³⁷Cs лісових екосистем в районі досліджень варіювала від 56 до 368 кБк/м². Найбільше забруднення ґрунту - 368 кБк/м² відмічалось на ділянці «Журба 3», а найменше забруднення ґрунту -56 кБк/м² було характерне для ділянки «Л. Романи».

Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs в фітомасу дерев в динаміці змінювались від мінімального показника - 6 до максимального - 86 (Бк/кг с.р.)/(кБк/м²) залежно від виду дерев. Самий високий КП у 1992 році був характерним для осики, потім у порядку зниження - для дуба, берези, верби, сосни. Для жолудів КП становив 18 (Бк/кг с.р.)/(кБк/м²). У 1997 році показники дещо змінились. Найвищим КП був у дуба, далі у порядку зменшення - у сосни, осики, берези, верби, а в 2005 році ці показники суттєво не відрізнялись від показників попередніх років.

Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs в фітомасу чагарників і трав змінювались від 87,6 до 155,8 (Бк/кг с.р.)/(КБк/м²). Залежно від виду фітомаси чагарників і трав самі високі показники КП у 1992 році були характерні для молінії голубої (Molinia raerulea) - 137,829, а у 1997 році - для вереса звичайного (Сalluna vulgaris) - 155,8 34. Найменші показники КП у 1992 році виявились у чорниці (Vaccinium myrtillus) - 11222, а у 1997 році у молінії голубої (Molinia raerulea) - 87,626,8 відповідно. Щодо 2005 р., то показники КП деяких видів зменшились і становили для вереса звичайного (Сalluna vulgaris) - 7123,4, чорниці (Vaccinium myrtillus) - 5119,2, та богульника (Ledum palustre) - 5214, а для молінії голубої (Molinia raerulea) цей показник значно не відрізнявся від показників попередніх років і становив 9431,1.

Коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs у плодові тіла грибів отримано при вимірювані активності ¹³⁷Cs в сухій речовині грибів. Встановлено, що рівень забруднення грибів змінювався залежно від їх виду. Найнижчим накопиченням відрізнялись білі гриби (282-268) (Бк/кг)/(КБк/м²), а далі в порядку підвищення - лисички (359-345) > сироїжки (689-604) > польські гриби (689-604). Найбільш інтенсивно ¹³⁷Cs накопичувався в свинушках, де середні рівні акумуляції ¹³⁷Cs сягали 2370-2220 (Бк/кг)/(КБк/м²).

Радіологічні дослідження на косулях згідно з методикою проводились на територіях стаціонарів протягом 16 років при щільності радіоактивного забруднення ґрунту 56-368 КБк/м² (середнє значення 184 КБк/м²). Встановлено, що активність ¹³⁷Cs в мязах косулі упродовж дослідження поступово підвищувалася від 3358 Бк/кг в лютому до 27770 Бк/кг в серпні, а коефіцієнти переходу - відповідно від 17 в квітні до 91 (Бк/кг)/(КБк/м²) в серпні, потім дещо зменшувались на початку осіннього періоду, а далі зростали в середині останніх місяців. Такий характер активності ¹³⁷Cs і КП його в м'язи косулі зумовлений особливостями живлення тварин та їх селективністю у виборі кормових засобів у різні періоди року. Так, в літній період (червень - липень) в рубці косулі знаходиться 67% річних пагонів та листя дерев. У серпні-вересні основним кормом є трави, відсоток яких в рубці становить 61,3. У жовтні - листопаді косуля споживає в основному річні пагони дерев, чагарників і траву, відсоток яких в рубці складає 33; 27; 16 відповідно. В зимовий період косуля живиться в основному річними пагонами, листям чагарників та дерев, відсоток яких в рубці складає 82 і 17 відповідно.

Аналіз динаміки забруднення організму косулі ¹³⁷Cs свідчить про те, що протягом 16 років не відбулося зниження концентрації радіонукліду в м'язах. Не відбулося суттєвих змін активності основних кормів тварин. Тому значні варіації активності м'яса, на нашу думку, зумовлюються споживанням косулею грибів, особливо в осінній період. Відомо, що гриби, відрізняються тривалим періодом ефективного екологічного напівочищення порівняно із кормовими видами рослин, що збільшує період ефективного екологічного напівочищення організму тварин.

Питома активність ¹³⁷Сs у деяких видів прісноводної риби найбільш високою є в організмі хижих риб. Концентрація ¹³⁷Сs в м'язовій тканині щуки і окуня складала 572-250 Бк/кг, а у нехижих риб - карася, плотви, лина, вюна - відповідно 150 Бк/кг, 160,100,59 Бк/кг. Ієрархічний ряд за зниженням питомої концентрації ¹³⁷Сs в м'язах риб має такий вигляд: щука (Esox Lucius L.) окунь (Perca fluviatilis L.) плотва (Rutilus rutilus (L.)) карась (Carassius carassius (L.)) линь (Tinca tinca (L.)) вюн (Misgurnus fossilis (L.)).

4.2 Радіоекологічна ситуація на території Житомирської області із урахуванням радіонуклідів в різних компонентах екосистеми

Існує декілька підходів до аналізу радіоекологічної ситуації на території Українського Полісся із урахуванням статистичних невизначеностей у вмісті радіонуклідів в різних компонентах екосистеми. Перший підхід базується на статистичному аналізі забруднення продукції радіонуклідами, яка входить до раціону харчування, та знаходженні перших моментів розподілу за допомогою описової статистики. Ці дані дозволяють знайти наближений аналітичний вигляд функції розподілу забруднення даної продукції, а відтак, оцінити частку урожаю, яка має забруднення у певних межах, або перевищує допустимі значення. Розглядається спрощений вираз для отримання наближеної функції розподілу.

Суттєвий вклад у форму розподілу вносять основні «дозоутворюючі» компоненти раціону - молоко, м'ясо і лісова продукція ягоди та гриби, з високим рівнем радіоактивного забруднення (табл. 4.1). При оцінках вважалось, що доросле населення можна віднести до одного статистичного ансамблю, наявність груп, які використовують різко відмінний раціон не враховується.

Відмінності на рис. 4.1 в обчислених та виміряних значеннях вмісту радіонуклідів в організмі людини обумовлені використанням постійного раціону, який носить, сезонний характер.

У суттєвій частині, густини розподілу обчислені та отримані на основі вимірювань ЛВЛ, співпадають. Слід зауважити, що дані вимірювань ЛВЛ відображають вміст радіонуклідів в організмі людини лише на час вимірювань і тому разові вимірювання носять лише проміжний оціночний характер дозових навантажень.

Таблиця 4.1. Характеристики основних компонентів раціону (c.м.т. Народичи)

4.4 Радіоекологічна оцінка молока та його частка у дозовому навантаженні мешканців Житомирської області

Тваринництво з моменту аварії залишається критичною галуззю сільськогосподарського виробництва на забрудненій радіонуклідами території. Основними радіонуклідами, що призводять до забруднення продуктів тваринництва, є ¹³⁷Сs та ⁹⁰Sr.

На забруднених радіонуклідами територіях Житомирської області у тваринництві та кормовиробництві залишається ризик отримання продукції з перевищенням гігієнічних нормативів вмісту ¹³⁷Сs у молоці та м'ясі великої рогатої худоби, овець та гусей [8].

У післяаварійний період головним завданням сільськогосподарського виробництва на радіоактивно забруднених територіях є зниження дозового навантаження на населення, зумовленого внутрішнім опроміненням, шляхом виробництва сільськогосподарської продукції з допустимим вмістом радіонуклідів. Внаслідок специфіки умов проживання та трудової діяльності сільське населення споживає більш забруднену радіонуклідами продукцію, ніж міське. Як правило, продукти харчування, що виробляються в особистих підсобних господарствах, часто мають перевищення допустимих рівнів радіонуклідів (ДР-2006).

В перші роки після аварії концентрація цезію-137 в молоці корів приватного сектора була в 40-80 разів вищою, ніж в молоці корів колективних господарств. Законодавчо було заборонено використовувати таке молоко, як продукт харчування людей. В дійсності чимала кількість такого молока споживалася сільським населенням, що суттєво збільшило індивідуальну дозу внутрішнього опромінення. В наступні роки завдяки здійсненню захисних заходів радіоактивне забруднення молока корів приватного сектора значно знизилося й різниця за цим показником між приватним і колективним сектором складала 3-5 разів і більше.

В даний час важливою радіологічною проблемою залишається виробництво молока в особистих підсобних господарствах, яке відповідало б відповідним допустимим рівням вмісту радіонуклідів, оскільки молоко й дотепер є джерелом надходження ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr до організму людей.

Основними причинами підвищення вмісту радіонуклідів в молоці є випасання тварин в лісових масивах та заболочених луках. В багатьох випадках причиною є й погано окультурені пасовища та невчасно проведене перезалуження. У результаті дози внутрішнього опромінення сільських жителів, в тому числі дітей, в кілька разів вищі, порівняно з міським населенням.

Аналіз результатів щодо радіоактивного забруднення молока свідчить, що в тих критичних населених пунктах, які віднесено до ІІ-ої Чорнобильської зони, до організму людей з молоком надходить від 13,3 до 40,1% радіоцезію, найбільший відсоток спостерігали в Олевському та Коростенському районах.

Що стосується північної частини Житомирщини, яка віднесена до ІІІ зони, результати наших досліджень показали, що найбільшу частку радіоцезію з молоком отримали мешканці Народицького, Олевського та Ємільчинського районів - 35,6, 22,2 та 21,8% відповідно.

За результатами досліджень встановлено, що до організму людей, які мешкають в ІІ-ій Чорнобильській зоні, найбільше радіостронцію з молоком надійшло в Коростенському, Олевському та Народицькому районах - 72,7, 65,6, та 62,4% відповідно, а в населених пунктах ІІІ зони - в Ємільчинському, Коростенському та Володарсько-Волинському районах - від 64,8 до 72,5%.

За результатами досліджень встановлено, що навіть через 25 років після аварії на Чорнобильській АЕС молоко лишається найбільш небезпечним продуктом харчування людей, які мешкають на забруднених радіонуклідами територіях Північної частини України.

Найбільше радіоцезію з молоком надходить до організму мешканців Коростенського, Олевського, Народицького та Ємільчинського районів - від 72,5 до 64,8%, а радіостронцію - у Коростенському, Народицькому та Олевському районах - в межах 70%.

Подальші дослідження слід спрямувати на пошук шляхів зниження надходження радіонуклідів до продуктів харчування тваринного походження з метою зменшення дозового навантаження на організм людей, які мешкають на забруднених радіонуклідами територіях.

4.5 Особливості формування доз опромінення населення Народицького району за рахунок критичних ландшафтів

Після аварії на ЧАЕС забруднені території згідно з законом були умовно розділені на 4 зони залежно від щільності забруднення ґрунту ¹³⁷Cs.

Щодо зони 1, населення якої було евакуйоване в 1986 році і ще тривалий час не зможе повернутися назад внаслідок високих доз внутрішнього і зовнішнього опромінення, питання не стоїть так гостро. Найбільше ця проблема стосується жителів, що проживають в зоні 2. Сьогодні існує реальна необхідність у визначенні фактичних дозових навантажень населення, що проживає в даній зоні, яке б ґрунтувалось на реальних даних.

Щільність радіоактивного забруднення ґрунтів присадибних ділянок населення ¹³⁷Cs коливалась в межах від 9,8 до 60,3 Кі/км², а ⁹⁰ Sr змінювалась від 0,18 до 0,82 Кі/км² (середнє значення 0,6 Кі/км²). Співвідношення між ¹³⁷Cs/⁹⁰Sr при деяких коливаннях в середньому по населеному пункту становило 52,2/1.

Питома активність ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в харчових продуктах було визначене у 1300 пробах. Встановлено, що вміст ¹³⁷Cs у значній кількості зразків перевищує допустимі рівні вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в харчових продуктах та питній воді (ДР-2006).

Особливо це стосується грибів, ягід чорниці, м'яса косулі, щавлю, прісноводної риби з місцевих водойм. Зокрема вміст ¹³⁷Cs в грибах нерідко перевищує 940000 Бк/кг сухої речовини, а в свіжих грибах та лісових ягодах - 150000 Бк/кг. Вміст радіонуклідів в сирих грибах змінюється залежно від місця відбору проб, але в усіх випадках перевищує допустимі рівні. Не відповідають нормам ДР-2006 продукти присадибних ділянок - щавель, морква, сухофрукти, активність яких досягає 250, 211 та 150 Бк/кг відповідно.

Питома активність ¹³⁷Cs в м'ясі косулі коливалася в межах 800-60000Бк/кг, ставкової та річкової риби - від 23 до 900 Бк/кг.

Питома активність ¹³⁷Cs в продукції тваринництва, що виробляється у власних підсобних господарствах, загалом не перевищувала 300 Бк/кг. Найменшими рівнями радіоактивного забруднення характеризувались курячі яйця, середнє значення питомої активності яких становило 15 Бк/кг. Рівень радіоактивного забруднення молока був дещо вищим і коливався в межах від 4 до 120 Бк/кг, м'яса свинини - від 41 до 238 та яловичини - від 60 до 300Бк/кг.