radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2023-16-1-40-51radhyd-933Research ArticleНаучные статьиScientific articlesРадиационная обстановка в молодом сосновом лесу, выросшем после Чернобыльской аварииRadiological situation in the young pine forest that grew after the Chernobyl accidentРамзаевВ. П.RamzaevV. P.

Рамзаев Валерий Павлович – кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории внешнего облучения

197101, Россия, Санкт-Петербург, ул. Мира, д. 8

Valery P. Ramzaev – Candidate of Medical Sciences, Leading Researcher of the Laboratory of External Exposure

Mira Str., 8, Saint-Petersburg, 197101, Russia

V.Ramzaev@mail.ruБарковскийА. Н.BarkovskyA. N.

Барковский Анатолий Николаевич – руководитель Федерального радиологического центра, главный научный сотрудник

Санкт-Петербург

Anatoly N. Barkovsky – Head of the Federal Radiological Centre

Saint-Petersburg

ВарфоломееваК. В.VarfolomeevaK. V.

Варфоломеева Ксения Владимировна – младший научный сотрудник лаборатории экологии

Санкт-Петербург

Kseniya V. Varfolomeeva – Junior Researcher of the Laboratory of Ecology

Saint-Petersburg

НекрасовВ. А.NekrasovV. A.

Некрасов Владислав Аркадьевич – младший научный сотрудник лаборатории внешнего облучения

Санкт-Петербург

Vladislav A. Nekrasov – Junior Researcher of the Laboratory of External Exposure

Saint-Petersburg

Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаРоссияSaint-Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev, Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human WellbeingRussian FederationСанкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева, Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучияРоссияSaint-Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev, Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human WellbeingRussian Federation2023040420231614051Copyright © Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Варфоломеева К.В., Некрасов В.А., 20232023Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Варфоломеева К.В., Некрасов В.А.Ramzaev V.P., Barkovsky A.N., Varfolomeeva K.V., Nekrasov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/933

После Чернобыльской аварии в связи с существенным радиоактивным загрязнением сельскохозяйственных угодий определенную долю таких земель пришлось вывести из сферы обычного использования. В настоящее время одной из рассматриваемых опций возвращения заброшенных сельскохозяйственных земель в хозяйственный оборот в России является лесоводство. При использовании бывших земель сельскохозяйственного назначения для лесоводства на радиоактивно загрязненных территориях важно иметь представление о потенциальных дозах облучения, которые формируются в этом случае у работников лесного хозяйства и населения. Целью настоящего исследования являлась оценка радиационной обстановки в молодом сосновом лесу, посаженном и выросшем после Чернобыльской аварии в зоне отселения на бывшем пахотном поле. Для сравнения был взят рядом расположенный старый сосновый лес, выросший до Чернобыльской аварии. Изучение радиационной обстановки проводили в период 1998–2022 гг. В молодом лесу 137Cs в верхнем 20-сантиметровом слое почвы был распределен довольно равномерно; далее с глубиной удельная активность 137Cs резко снижалась. В старом лесу максимум удельной активности 137Cs в почве во все годы был зарегистрирован в самом верхнем слое 0–2 см. С глубиной удельная активность 137Cs уменьшалась. В 1998 г. в молодом лесу, по сравнению со старым лесом, среднее значение мощности поглощенной дозы в воздухе от 137Cs было в 3 раза меньше, что связано с различиями в вертикальном распределении 137Cs в почве. Со временем мощность поглощенной дозы в воздухе от 137Cs на обоих участках снижалась с одинаковым эффективным периодом полууменьшения, равным 21,7 года. Удельная активность 137Cs в биоте (сосна, съедобные грибы) в молодом лесу, по сравнению со старым лесом, была в 4–30 раз меньше. Компонент эффективной дозы внешнего облучения взрослого человека от источника 137Cs в молодом лесу был в 3 раза меньше, чем таковой в старом лесу. Оцененный компонент эффективной дозы внутреннего облучения от 137Cs при потреблении съедобных грибов из молодого леса по сравнению со старым был в 10 раз меньше. В целом, выполненное исследование показывает, что использование заброшенных радиоактивно-загрязненных пахотных земель для лесоводства может оказаться весьма целесообразным и оправданным с радиологической точки зрения.

After the Chernobyl accident, a certain proportion of agricultural land was withdrawn from normal use due to significant radioactive contamination. Forestry is one of the options currently under consideration to return the abandoned agricultural land to economic circulation in Russia. When using former agricultural land for forestry in radioactively contaminated areas, it is important to have an assessment of the potential radiation doses for forestry workers and the public. The aim of this study was to assess the radiological situation in a young pine forest planted and grown after the Chernobyl accident in the resettlement zone on a former arable field. A nearby old pine forest, which had grown before the Chernobyl accident, was taken for comparison. The study of the radiological situation was performed in the period 1998–2022. In the young forest, 137Cs was fairly evenly distributed in the upper 20 cm soil layer; further with depth, the activity concentration of 137Cs sharply decreased. In the old forest, the maximum activity concentration of 137Cs in the soil was in the top 0–2 cm layer. The activity concentration of 137Cs decreased with depth. In 1998, the average value of the absorbed dose rate in the air from 137Cs+134Cs was lower by a factor of 3 in the young forest compared to the old forest. The difference was associated with differences in the vertical distributions of 137Cs in the soil. Over time, the absorbed dose rate in air from 137Cs+134Cs decreased at both sites with the same effective halftime period of 21.7 year. The activity concentration of 137Cs in the biota (pine trees, edible mushrooms) in the young forest was lower by a factor of 4–30 compared to the old forest. The “forest” component of the external effective dose to adults from the 137Cs source in the young forest was lower by a factor of 3 compared to the old forest. The “forest” component of the internal effective dose from 137Cs was lower by a factor of 10 when eating edible mushrooms from the young forest compared to the old one. In general, the performed study shows that the use of radioactively contaminated abandoned arable land for forestry can be expedient and justified from a radiological point of view.

Чернобыльская авариязаброшенные земли сельскохозяйственного назначениялесоводствопочвасоснагрибыэффективная доза137CsChernobyl accidentabandoned agricultural landforestrysoilpinemushroomseffective dose137CsReferencesEnvironmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience. Report of the Chernobyl Forum Expert Group ‘Environment’. IAEA, Vienna, 2006.Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience. Report of the Chernobyl Forum Expert Group ‘Environment’. IAEA, Vienna, 2006.Российский национальный доклад: 35 лет Чернобыльской аварии. Итоги и перспективы преодоления ее последствий в России. 1986—2021. Под общ. ред. Л.А. Большова; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем безопасного развития атомной энергетики Российской академии наук. М.: Академ-Принт, 2021.Russian National Report: 35 years of the Chernobyl Accident. Results and Prospects of Overcoming its Consequences in Russia. 1986-2021 / Ed.: L.A. Bolshov; the Nuclear Safety Institute of the Russian Academy of Sciences. Moscow: Academ-Print; 2021. (In Russian).Шубина О.А., Титов И.Е., Кречетников В.В., Санжарова С.И. Вопросы возвращения в хозяйственное использование территорий, временно выведенных из землепользования после аварии на ЧАЭС. “Актуальные вопросы радиоэкологии”. Труды Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии» (ФГБНУ ВНИИРАЭ). Под ред. Н.И. Санжаровой. Обнинск, 2018. C. 99–119.Shubina OA, Titov IE, Krechetnikov VV, Sanzharova SI. Issues of return to economic use of territories temporarily withdrawn from land use after the Chernobyl accident. In: “Actual Problems of Radioecology”. Proceedings of the Federal State Budgetary Scientific Institution “All-Russian Research Institute of Radiology and Agroecology” (FGBNU VNIIRAE). Ed.: N.I. Sanzharova. Obninsk; 2018. P. 99–119. (In Russian).Hostert P., Kuemmerle T., Prishchepov A., et al. Rapid land use change after socio-economic disturbances: the collapse of the Soviet Union versus Chernobyl // Environmental Research Letters. 2011. Vol. 6. P. 045201.Hostert P, Kuemmerle T, Prishchepov A, Sieber A, Lambin EF, Radeloff VC. Rapid land use change after socio-economic disturbances: the collapse of the Soviet Union versus Chernobyl. Environmental Research Letters. 2011;6: 045201.Matsala M., Bilous A., Myroniuk V., et al. The return of nature to the Chernobyl Exclusion Zone: increases in forest cover of 1.5 times since the 1986 disaster // Forests. 2021. Vol. 12. P. 1024.Matsala M, Bilous A, Myroniuk V, Holiaka D, Schepaschenko D, See L, et al. The return of nature to the Chernobyl Exclusion Zone: increases in forest cover of 1.5 times since the 1986 disaster. Forests. 2021;12: 1024.Радиационно-гигиенические аспекты преодоления последствий аварии на Чернобыльской АЭС. Под ред. академика РАН Г.Г. Онищенко и профессора А.Ю. Поповой. СПб.: НИИРГ имени проф. П.В. Рамзаева, 2016. Т.1. 448 с.Radiological and Hygienic Issues of the Mitigation of the Chernobyl NPP Accident Consequences. Ed.: G.G. Onishchenko, A.Yu. Popova. St. Petersburg Research Institute of Radiation Hygiene after Professor P.V. Ramzaev; 2016. Vol. 1, 448 p. (In Russian).Hashimoto S., Komatsu M., Miura S. Impacts of Radioactive Contamination of Forest on Life. In: Forest Radioecology in Fukushima. 2022. Springer, Singapore. URL: https://doi.org/10.1007/978-981-16-9404-2_6 (Дата обращения: 10.12.2022).Hashimoto S, Komatsu M, Miura S. Impacts of Radioactive Contamination of Forest on Life. In: Forest Radioecology in Fukushima. 2022. Springer, Singapore. Available on: https://doi.org/10.1007/978-981-16-9404-2_6. (Accessed 10 December 2022).Накопленные средние эффективные дозы // Радиация и риск. 1999. Спецвыпуск 1. C. 20.Mean effective cumulated doses. Radiatsia i risk = Radiation and Risk. 1999. Special issue. (In Russian).Ramzaev V.P., Barkovsky A.N. On the relationship between ambient dose equivalent and absorbed dose in air in the case of large-scale contamination of the environment by radioactive cesium // Radiation Hygiene. 2015. Vol. 8, No. 3. P. 6–20.Ramzaev VP, Barkovsky AN. On the relationship between ambient dose equivalent and absorbed dose in air in the case of large-scale contamination of the environment by radioactive cesium. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2015;8(3): 6–20.Ramzaev V., Bernhardsson C., Dvornik A., et al. In situ determination of 137Cs inventory in soil using a field-portable scintillation gamma spectrometer-dosimeter // Journal of Environmental Radioactivity. 2021. Vol. 231. P. 106562.Ramzaev V, Bernhardsson C, Dvornik A, Barkovsky A, Vodovatov A, Jönsson M. In situ determination of 137Cs inventory in soil using a field-portable scintillation gamma spectrometer- dosimeter. Journal of Environmental Radioactivity. 2021;231: 106562.IAEA – International Atomic Energy Agency. Handbook of Parameter Values for the Prediction of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments; Technical Report Series No. 472. Vienna. 2010.IAEA – International Atomic Energy Agency. Handbook of Parameter Values for the Prediction of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments; Technical Report Series No. 472. Vienna. 2010.Рамзаев В.П., Барковский А.Н., Братилова А.А., и др. Оценка годовой эффективной дозы внешнего облучения в лесах юго-западных районов Брянской области России: 2015–2021 гг. // Радиационная гигиена. 2022. Т. 15, № 3. С. 58–71.Ramzaev VP, Barkovsky AN, Bratilova AA, Gromov AV, Titov NV. Assessment of annual effective dose from external exposure in forests of the south-western districts of the Bryansk region of Russia: 2015–2021. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2022;15(3): 58–71. (In Russian).Травникова И.Г., Брук Г.Я., Шутов В.Н., Базюкин А.В. Пути формирования доз внутреннего облучения сельских жителей Брянской области после аварии на ЧАЭС (Часть первая) // Радиационная гигиена. 2013. Т. 6., № 2. С. 11–20.Travnikova IG, Bruk GY, Shutov VN, Bazyukin AB. Contribution of different foodstuffs tо the internal exposure of the rural inhabitants of the Bryansk region in Russia after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2013;6(2): 11–20. (In Russian).Falandysz J., Meloni D., Fernandes A.R., Saniewski M. Effect of drying, blanching, pickling and maceration on the fate of 40K, total K and 137Cs in bolete mushrooms and dietary intake // Environmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29. P. 742–754.Falandysz J, Meloni D, Fernandes AR, Saniewski M. Effect of drying, blanching, pickling and maceration on the fate of 40K, total K and 137Cs in bolete mushrooms and dietary intake. Environmental Science and Pollution Research. 2022;29: 742–754.Панов А.В., Марочкина Е.В., Пономаренко В.В. О роли грибов в формировании доз внутреннего облучения населения, проживающего на радиоактивно загрязненных вследствие аварии на ЧАЭС территориях // Радиационная гигиена. 2014. Т. 7, № 1. С. 63–70.Panov AV, Marochkina EV, Ponomarenko VV. On the role of mushrooms in the internal dose formation to the population in the Chernobyl NPP accident affected areas. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2014;7(1): 63–70. (In Russian).Ramzaev V., Yonehara H., Hille R., et al. Gamma-dose rates from terrestrial and Chernobyl radionuclides inside and outside settlements in the Bryansk Region, Russia in 1996–2003 // Journal of Environmental Radioactivity. 2006. Vol. 85. P. 205–227.Ramzaev V, Yonehara H, Hille R, Barkovsky A, Mishine A, Sahoo SK, et al. Gamma-dose rates from terrestrial and Chernobyl radionuclides inside and outside settlements in the Bryansk Region, Russia in 1996–2003. Journal of Environmental Radioactivity. 2006;85: 205–227.Рамзаев В.П., Барковский А.Н. Метод идентификации участков целинных почв с помощью портативного гамма-спектрометра-дозиметра // Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 2. С. 123–128.Ramzaev VP, Barkovsky AN. Method for identifying areas of virgin soils using a portable gamma-spectrometer-dosimeter. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2020;13(2): 123–128. (In Russian).Рамзаев В.П., Барковский А.Н. Динамика уменьшения мощности дозы гамма-излучения в воздухе в сельских населенных пунктах Брянской области России в отдаленном периоде после Чернобыльской аварии // Радиационная гигиена. 2020. Т. 13, № 1. C. 38–46.Ramzaev VP, Barkovsky AN. Dynamics of decrease of the gamma dose rate in air in rural settlements of the Bryansk region (Russia) in the remote period after the Chernobyl accident. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2020;13(1): 38–46. (In Russian).Ramzaev V., Bernhardsson C., Dvornik A., et al. Calculation of the effective external dose rate to a person staying in the resettlement zone of the Vetka district of the Gomel region of Belarus based on in situ and ex situ assessments in 2016– 2018 // Journal of Environmental Radioactivity. 2020. Vol. 214–215. P. 106168.Ramzaev V, Bernhardsson C, Dvornik A, Barkovsky A, Vodovatov A, Jönsson M, et al. Calculation of the effective external dose rate to a person staying in the resettlement zone of the Vetka district of the Gomel region of Belarus based on in situ and ex situ assessments in 2016–2018. Journal of Environmental Radioactivity. 2020;214–215: 106168.Fogh C.L., Andersson K.G. Dynamic behaviour of 137Cs contamination in trees of the Briansk region, Russia // Science of the Total Environment. 2001. Vol. 269. P. 105–115.Fogh CL, Andersson KG. Dynamic behaviour of 137Cs contamination in trees of the Briansk region, Russia. Science of the Total Environment. 2001;269: 105–115.Fesenko S.V., Soukhova N.V., Sanzharova N.I., et al. Identification of processes governing long-term accumulation of 137Cs in forest trees following the Chernobyl accident // Radiation and Environmental Biophysics. 2001. Vol. 40. P. 105–113.Fesenko SV, Soukhova NV, Sanzharova NI, Avila R, Spiridonov SI, Klein D, et al. Identification of processes governing long-term accumulation of 137Cs in forest trees following the Chernobyl accident. Radiation and Environmental Biophysics. 2001;40: 105–113.Кадука М.В., Шутов В.Н., Брук Г.Я., Балонов М.И. Роль физико-химических свойств почвы в формировании радиоактивного загрязнения грибов // Радиационная гигиена. 2008. Т. 1, № 1. С. 32–35.Kaduka MV, Shutov VN, Bruk GYa, Balonov MI. Role of soil and climate characteristics in the formation of radioactive contamination of mushrooms. Radiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene. 2008;1(1): 32–35. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.