a1.gif (1118 bytes)
a.gif (150 bytes) 1.gif (544 bytes)
  2.gif (445 bytes)
  3.gif (438 bytes)
  4.gif (570 bytes)
  5.gif (769 bytes)
  6.gif (515 bytes)
  7.gif (501 bytes)
  8.gif (450 bytes)

ГЛАВА 3
ФОРМИРОВАНИЕ ПОЛЯ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
3.1. Природные условия в зоне активного влияния катастрофы
3.1.1. Физико-географические условия и ландшафтно-геохимические особенности
Поле радиоактивного загрязнения на этапе первичного выпадения радионуклидов чернобыльского происхождения формировалось под воздействием таких ландшафных факторов как рельеф поверхности, растительный покров, гидрографическая сеть и способы хозяйственного использования территории.
Поступая в окружающую среду, техногенные радионуклиды включаются в естественные процессы массоэнергообмена, которые носят комплексный характер, охватывая все природные компоненты, включая в себя водный, воздушный и биогенный перенос. В силу этого характер геохимических условий и интенсивность миграционных процессов находятся в зависимости от структуры и динамики ландшафтов
загрязненной территории.
Структура ландшафтов зоны аварии определяется ее положением на Украинском щите, включая в себя его северо-восточный и западный склоны, по обе стороны границы Днепровского четвертичного оледенения, в природной зоне смешанных лесов. Климатические особенности этой территории формируются преимущественно под влиянием атлантических циклонов. Этим обусловлено формирование умеренно холодной зимы (средняя температура января составляет 5 - 6° С) и умеренно теплого лета (средняя температура июля 17 - 19° С). Среднегодовая сумма осадков составляет 580 мм, из которых три четверти приходится на теплый период года. При этом в отдельные месяцы может выпадать осадков 140 - 150 мм и более.
В зоне отселения, которая частично совпадает с циркульной 30-километровой зоной ЧАЭС, в рельефе представлены моренно-водноледниковые, озерно-ледниковые и аллювиальные равнины, разные по высоте, форме поверхности, литологии поверхностных и подстилающих отложений (рис.1.3.1). Это обусловливает неоднородность, даже пестроту почвенно-растительного покрова, и как следствие - неоднородность ландшафтно-геохимических условий.
Основной уровень рельефа Киевского и Житомирского Полесья вдоль западного "следа" радиоактивного загрязнения составляет моренно-водноледниковая равнина с абсолютными высотами свыше 120 м, сложенная пластовой мореной днепровского возраста (плотные, вязкие, сильно опесчаненные валунные суглинки) и мелкозернистыми, хорошо отсортированными водноледниковыми песками мощностью 0,8 - 2,5 м. Здесь на дерново-слабоподзолистых почвах различной степени оглеения распространены сосновые с примесью дуба леса, часть которых сведена и замещена сельскохозяйственной растительностью. В зоне отселения, после прекращения хозяйственной деятельности, сельскохозяйственные земли перешли в состояние залежей. В настоящее время на них происходит восстановление зональной растительности.



Рис. 1.3.1. Ландшафтная карта ближней зоны ЧАЭС. Обозначения:
Водноледниковые равнины на палеоген-неогеновом основании
1. Равнины водноледниковые, волнистые, сложенные пылеватыми песками мощностью свыше 2 м, с прослоями оглиненных песков на глубине 0,8 - 1,5 м, с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими суборями Моренно-водноледниковые равнины на палеоген-неогеновом основании
2. Равнины моренно-воднолсдниковые, высокие, волнистые, сложенные пылеватыми песками с прослоями оглиненных песков на глубине 0,8 - 1,5 м, подстилаемыми средними валунными суглинками пластовой морены на глубине 2,5 - 3,5 м, с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими суборями
3. Конечно-моренные гряды, высокие, холмисто-волнистые, сложенные пылеватыми песками мощностью 0,4 - 1,0 м, подстилаемыми легкими валунными суглинками напорной морены, с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими суборями
4. Равнины морснно-водноледниковые, низкие, волнистые, сложенные песками мощностью 0,5 - 1,5 м, подстилаемыми средними валунными суглинками пластовой морены, с дерново-подзолистыми песчаными почвами, под свежими суборями
5. Равнины моренно-водноледниковые, низкие, выровненные, сложенные песками мощностью 0,5 - 1,5 м, подстилаемыми средними валунными суглинками пластовой морены и дериватами пестрых глин, с дерново-подзолистыми глееватыми песчаными почвами, под влажными суборями
Озсрно-воднолсдниковые равнины на палеоген-неогеновом основании
6. Равнины озерно-водноледниковые, плоские, сложенные пылеватыми песками мощностью 0,7 - 1,5 м, подстилаемыми легкими крупнопылеватыми озерными суглинками, с дерново-подзолистыми глееватыми пылевато-песчаными почвами, под влажными дубравами.
7. Равнины озерно-водноледниковые, плоские, сложенные пылеватыми песками мощностью 0,7 - 1,5 м,подстилаемыми легкими крупнопылеватыми озерными суглинками, с дерново-подзолистыми глеевыми пылевато-песчаными почвами, под сырыми дубравами
Склоны
8. Склоны коллювиально-делювиальныс, очень крутые (круче 20°), слабовогнутые, сложенные песками, с дерновыми слаборазвитыми песчаными почвами, полузадернованные, под сухими суборями
9. Шлейфы пролювиально-делювиальные, пологонаклонные (2 - 4°), выровненные, сложенные делювиальными песками, с дерновыми песчаными почвами, под свежими суборями
10. Водосборные понижения при вершинах эрозионных форм, слабовогнутые, выстланные делювиальными пылеватыми песками, с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими сложными суборями
11. Водосборные понижения при вершинах эрозионных форм, слабовогнутые, выстланные делювиальными пылеватыми песками, сдерново-подзолистыми глееватыми пылевато-песчаными почвами, под влажными сложными суборями
12. Водосборные понижения при вершинах эрозионных форм, пологовогнутые, выстланные делювиальными супесями, с дерново-подзолистыми глееватыми супесчаными почвами, под влажными дубравами
Надпойменные террасы
13. Надпойменные террасы выровненные, сложенные песками мощностью свыше 2 м, с дерново-подзолистыми песчаными почвами, под сухими борами
14. Надпойменные терраы бугристые, сложенные песками мощностью свыше 2м, с дерново-подзолистыми песчаными почвами, под сухими борами на буграх (60 %) и свежими борами в межбугровых понижениях (40 %)
15. Надпойменные террасы выровненные, сложенные пылеватыми песками мощностью свыше 2м, с прослоями оглиненных песков на глубине 0,8 - 1,5м, с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими суборями
16. Надпойменные террасы волнистые, сложенные пылеватыми песками мощностью свыше 2 м, с прослоями пылеватых суглинков на глубине 0,4 - 0,8м,с дерново-подзолистыми пылевато-песчаными почвами, под свежими судубравами
17. Надпойменные террасы выровненные, сложенные песками мощностью более 2 м, подстилаемыми бескарбонатными суглинками, с дерново-подзолистыми глеевыми песчаными почвами, под сырыми борами
18. Надпойменные террасы плоские, пониженные, сложенные низинными торфами мощностью 0,5 - 2,5м, с торфяно-болотными почвами, под мокрыми судубравами (ольсболото)
поймы
19. Поймы низкие, пологонаклонныс, выровненные, сложенные песками (пляжи), с пойменными дерновыми слаборазвитыми песчаными почвами, незадернованные и полузадернованные, под шелюгой и пионерными группировками, свеже-суборевые
20. Поймы низкие, плоские, сложенные низинными торфами мощностью 0,5 - 2,5 м, с пойменными болотными почвами, под черноольховыми бологнотравными лесами, ивняками и тростниково-осоковыми группировками (ольслог)
21. Поймы высокие, выровненные, сложенные пылеватыми песками мощностью свыше 2 м, с пойменными дерновыми глеевыми песчаными почвами, под разнотравно-злаковыми лугами (сырые судубравы)
22. Поймы высокие, сегментно-гривистые, сложенные песками мощностью свыше 2 м, с пойменными дерновыми слаборазвитыми песчаными почвами, под осокорниками и зарослями ивы-шелюги злаковыми (свежие субори) на гривах (75%), с пойменными дерновыми слабоглееватыми пылевато-песчаными почвами, под злаковыми лугами в межгривных понижениях (25 %)
23. Высокие, выровненные, сложенные лесками мощностью свыше 2 м, с пойменными дерновыми слаборазвитыми песчаными почвами под зарослями шелюги (75 %) на гривах, с пойменными дерновыми слабоглсеватыми пылевато-песчаными почвами под разнотрав-но-злако-выми лугами (влажные судубравы) в межгривных понижениях (25 %)
24. Поймы высокие, сегментно-гривистые, сложенные пылеватыми песками мощностью свыше 2 м, с пойменными дерновыми, иногда оподзоленными пылевато-песчаными почвами под злаково-разнотравными лугами (свежие судубравы) на гривах (60 %), с пойменными дерновыми глееватыми и глеевыми легкосуглинистыми почвами, под влажно-травно-крупнозлаковыми лугами (сырые дубравы) в межгривных понижениях (40 %)
25. Поймы высокие, сегментно-гривистые, сложенные опссчаненными суглинками мощностью 0,3 - 0,5 м, подстилаемыми слоистыми песками, с пойменными дерновыми сла-боглесватыми пссчанисто-лсгкосуглинистыми почвами под злаково-разнотравными лугами (влажные дубравы) на гривах (60 %), с пойменными дерновыми глеевыми среднссу-глинистыми почвами, под влажнотравно-крупнозлаковыми лугами (сырые дубравы) в межгривных понижениях (40%)
26. Поймы очень высокие, выходящие из-под уровня затопления, сегментно-гривистые, сложенные слоистыми пылеватыми песками мощностью свыше 2 м, с пойменными дерновыми оподзоленными пылевато-песчаными почвами, под разнотравно-злаковыми лугами (свежие субори) на гривах (70 %), с пойменными болотными почвами на моло-мощных (до 0,5 м) низинных торфах, под осоково-болотнотравными ассоциациями (ольс-лог) в межгривных понижениях (30 %)
27. Поймы очень высокие, выходящие из-под уровня затопления, сегментно-гривистые,сложенные слоистыми пылеватыми песками мощностью свыше 2 м. с пойменными дерновыми оподзоленными глееватыми пылевато-песчаными почвами, злаково-бобово-влажнотравными лугами (влажные субори) на гривах (70 %), с пойменными болотными почвами на маломощных (до 0,5 м) низинных торфах, под осоково-тростниковыми ассоциациями (ольс-лог) в межгривных понижениях
28. Поймы очень высокие, выходящие из-под уровня затопления, сегментно-гривнстые, сложенные опесчаненными бескарбонатными суглинками, с пойменными лесными глееватыми песчанисто-легкосуглинистыми почвами, под злаково-бобово-разнотравными лугами (свежие дубравы) на гривах (80%),с пойменными дерновыми глеевыми средне-суглинистыми почвами под влажнотравно- злаковыми лугами (сырые дубравы) (20 %)
Лощинно-балочная сеть
29. Балки корытообразные, с задернованными крутыми (круче 12°) склонами, в песках, выстланные пылеватыми песками, с дерновыми глеевыми пылевато-песчаными почвами, под сырыми судубравами
30. Лощины с покатыми (6 - 8°) склонами и слабовогнутыми днищами, в песках, выстланные пылеватыми песками, с дерново-подзолистыми глееватыми пылевато-песчаными почвами, под влажными судубравами
31. Лощины с покатыми (6 - 8°) склонами и плоскими днищами, в пылеватых песках, подстилаемых моренными валунными суглинками, выстланные маломощными илами (0,3 - 0,5 м), с иловато-болотными почвами, под мокрыми дубравами (ольелог)
32. Лощины с покатыми (6 - 8°) клонами и плоскими днищами, в пылеватых песках, подстилаемых моренными валунными суглинками, выстланные маломощными (0,3 - 0,5 м) низинными торфами, с торфяно-глеевыми почвами, под мокрыми дубравами (ольс-лог)
Западины
33. Западины с полого-покатыми (4 - 6°), слабо эродированными склонами и плоскими днищами, в песках, выстланные опесчаненными бескарбонатными суглинками, с дерновыми глеевыми пссчано-легкосуглинистыми почвами, под сырыми дубравами
34. Западины с пологими (3 - 4°) склонами и плоскими днищами, в пылеватых песках, подстилаемых моренными валунными и озерными суглинками, выстланные низинными торфами разной мощности, с торфяно-глеевыми и торфяно-болотными почвами, под мокрыми судубравами
Дюны
35. Дюны крутосклонные (склоны до 20°). изогнутые в плане, сложенные песками, с дерново-подзолистыми песчаными почвами, под сухими борами
На фоне слабоволнистой моренно-водноледниковой равнины зоны аварии на ЧАЭС заметно возвышаются Чистогаловская конечно-моренная гряда и Овручский эрозионно-денудационный кряж. Первая представляет собой по крайней мере две цепи конечноморенных возвышенностей с пологими (2 - 4°) и покатыми (4 - 6°) склонами, разделенных седловинами и понижениями. Возвышенность сложена валунными суглинками напорной морены, которые отличаются более легким механическим составом, чем пластовая морена. Гряда также перекрыта водноледниковыми песками, но мощность .их не превышает 0,5 - 0,8 м. В пределах грядовых седловин мощность песчаных отложений возрастает до 2 - 2,5 м, а в межгрядовых понижениях, где морена частично или полностью размыта, - еще более. Для Чистогаловской конечноморенной гряды, в отличие от пластовой моренно-водноледниковой равнины, характерны дерново-подзолистые пылевато-песчаные почвы без признаков оглеения, в прошлом под дубово-грабово-сосновыми лесами, а в настоящее время под сосняками искусственного происхождения и залежами на месте пахотных земель.
Для Овручского кряжа характерно густое овражно-балочное расчленение. Он представляет собой высокий "остров" холмисто-увалистой равнины лесостепного облика, сложенной лессовидными суглинками на морене и кристаллическом основании, с серыми лесными легкосуглинистыми почвами, распаханными, с фрагментарно сохранившимися грабово-дубовыми лесами. Преобладание лессовых эрозионно-денудационных ландшафтов с овражно-балочным расчленением, с темно-серыми лесными и черноземными легкосуглинистыми почвами характерно также для районов загрязнения южного "следа" к югу от Киева.
Для пластовой моренно-водноледниковой равнины характерно большое количество бессточных заболоченных западин диаметром 0,3 - 0,5 км и более. Они расположены на местных водоупорах, что позволяет рассматривать их в качестве естественных ловушек радионуклидов, мигрирующих на взвесях. На Чистогаловской конечноморенной гряде заболоченные западины встречаются значительно реже, но зато широко распространены незаболоченные западины с эродируемыми склонами, что указывает на продолжающиеся просадки их днищ и наличие провальной фильтрации. Исследования, проведенные в 30-километровой зоне, указывают на приуроченность незаболоченных западин к зонам размыва в сплошном покрове киевских мергелей. Таким образом, можно констатировать наличие своеобразных гидрогеологических окон - зон возможной ускоренной инфильтрации радионуклидов в защищенные водоносные горизонты.
Ландшафты моренно-водноледниковой равнины и конечноморенной гряды расчленены достаточно густой для Полесья (до 0,9 км/км2) сетью лощин и балок. При этом в пределах моренно-водноледниковой равнины низкого уровня преобладают сырые и заболоченные лощины, а конечноморенная гряда расчленена влажными лощинами и балками.
Средний уровень рельефа исследуемой территории образуют надпойменные террасы р.Припять и и ее притоков. Субгоризонтальные поверхности надпойменных террас, слабо запрокинутые к тыловому шву, сложены мощными, хорошо отсортированными древнеаллюви-альными песками с прослоями супесей и суглинков.
Фронтальные, хорошо дренированные участки террас, с выровненной и бугристой поверхностью, характеризуются сосняками-зеленомошниками и беломошниками на дерново -слабоподзолистых песчаных почвах.
Центральные части террас, хуже дренированные, покрыты сосняками-черничниками и долгомошниками на дерново-подзолистых оглеенных песчаных почвах.
Наконец, тыловые, подсклоновые части надпойменных террас заняты обширными болотами с торфяно-болотными почвами на низинных торфах, мощность которых составляет 0,8 - 1,5 и более метров. Эти болота, как и заболоченные участки речных пойм, до аварии были большей частью мелиорированы и распаханы, частично остались под тростниково-черноольховыми топями.
В процессе ликвидации аварии на ЧАЭС большая часть мелиоративных систем была перекрыта, уровень грунтовых вод поднят. Осушенные территории частично возвращены к исходному болотному режиму, что является оптимальным с точки зрения регулирования стока, накопления биомассы и повышения радиоэкологической емкости территории.
Нижний уровень рельефа зоны исследований составляют поймы р.Припять и ее притоков. Поймы представлены тремя высотными уровнями.
Низкие, наклонные поймы (пляжи) сложены сыпучими аллювиальными песками с пойменными дерновыми слаборазвитыми почвами под пионерными группировками и зарослями шелюги.
Высокие поймы характеризуются сегментно-гривистым рельефом. Они сложены слоистым песчано-суглинистым пойменным аллювием, на котором сформировались пойменные дерновые песчаные почвы под сухотравно-злаковыми лугами на гривах и пойменные дерновые огленные суглинистые почвы под влажнотравно-злаковыми лугами в межгривных понижениях.
Наконец, третий высотный уровень - очень высокие поймы, выходящие из-под уровня затопления. Они сложены аллювиальными песками, с пойменными дерновыми оподзоленными песчаными почвами, под сосняками-зеленомошниками и частично распаханы. Заболоченные тыловые части пойм частично мелиорированы. По условиям миграции радионуклидов они напоминают заболоченные участки надпойменных террас.
Чернобыльская катастрофа произошла в интенсивно освоенном районе Украинского Полесья. Так, в пределах нынешней зоны эвакуации пашня в доаварийный период составляла 40 %, леса - 35 %, луга - до 10 %. Вследствие прекращения хозяйственной деятельности в зоне отселения начали развиваться процессы самовосстановления почвенно-растительного покрова. Для почв этот процесс состоит в восстановлении их естественной кислотности, в удалении или локализации избыточного азота и других техногенных загрязнителей, восстановлении исходной структуры почвенных горизонтов. Самовосстановление растительного покрова заключается в возобновлении характерных для Украинского Полесья коренных лесных ценозов через ряд сукцессии - залежей, лугов, кустарников и вторичных лесов. Процессы самовосстановления почв и растительности представляются положительными с точки зрения повышения радиоэкологической емкости экологических систем и ограничения миграции радионуклидов за пределы зоны отселения. Условия миграции радионуклидов при этом также будут существенно меняться, что должно быть учтено при разработке долговременных прогнозов.
Миграция радионуклидов в ландшафте развивается на фоне противоречивого взаимодействия двух групп факторов. Одна из них определяет преимущественно вынос радионуклидов и развитие процессов самоочистки ландшафтов. Это факторы стока и смыва, а также факторы, регулирующие кислотность и другие параметры почв, способствующие переходу радионуклидов в подвижные формы. Другая группа факторов действует на удержание радионуклидов на месте выпадения и обусловливает радиоэкологическую емкость ПТК. Это наличие в почве и толще почвообразующих пород гумуса, глинистых минералов, а также ландшафтно-геохимических и биогеохимических барьеров.
На ландшафтной основе разработана карта ландшафтно-геохимических условий миграции радионуклидов (рис. 1.3.2). Такая карта интегрирует результаты качественных оценок и зонирования территории по условиям формирования и интенсивности проявления процессов миграции, вовлечения радионуклидов в несущий поток и осаждения из него, а также конфигурации миграционных потоков и локализации зон потенциальной аккумуляции.


Рис. 1.3.2. Ландшафтно-геохимические условия миграции радионуклидов зоны ЧАЭС

Номер Класс миграции Смыв Инфильтрация Транзит Аккумуляция Содержание гумуса, % Кислотность, рН
1 Кислый Отсутствует Максимальная Отсутствует Отсутствует <0,5 <4,5
2 Кислый Оченьслабый Интенсивная Отсутствует Отсутствует 0,5-2,0 4,5-5,5
3 Кислый Слабый Средней интенсивности Отсутствует Отсутствует 0,5-2,0 4,-5,5
4 Кислый Средней интенсивности Слабая Отсутствует Отсутствует 0,5-2,0 4,5-5,5
5 Кислый Интенсивный Очень слабая Отсутствует Отсутствует 1.0-2,0 5,0-5,5
6 Кислый Слабый Средней интенсивности Интенсивный Средней интенсивности <0,5 5,0-6,0
6' Кислый Отсутствует Отсутствует Средней интенсивности Интенсивная 2,0-4,0 6,0-7,0
6" Кислый Отсутствует Средней интенсивности Слабый Интенсивная 1,0-4,0 5,0-6,0
7 Кислый глеевый Отсутст- Отсутствствует Отсутствует Максимальная >4,0 5,5-6,0
7' Кислый глсевый Отсутствует Интенсивная Отсутствует Максимальная 2,0-4,0 5,5-6,0
7" Кислый глесвый Отсутствует Отсутствует Оченьслабый Интенсивная <4 6,0-7,0
8 Кислый Интенсивный в паводок Интенсивная в межень Отсутствует Интенсивная впаводок <0,5 5,5-6,0
9 Кислый Средний в паводок Слабая между паводками Слабый по межгривным понижениям Слабая в паводок 0,5-2,0 6,0-7,0
10 Кислый Слабый в паводок Средняя между паводками Слабый по межгривным понижениям Очень слабая в паводок 0,5-1,0 5,5-6,0
11 Кислый глесвый Отсутствует Отсутствует Слабый Интенсивная <4,0 6,0-7,0

ДАЛЕЕ

up.gif (200 bytes) m.gif (2186 bytes)up.gif (200 bytes)