СОСТОЯНИЕ, ЗАДАЧИ, МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ КАТАСТРОФЫ НА ЛЕСНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ БЕЛАРУСИ
Якушев Б.И., Мартинович Б.С., Сак М.М., Голушко Р.М.
(ИЭБ НАН Беларуси, г.Минск, РБ)
Radioecological investigations of the Chernobyl accident consequences on forest ecosystems in Belarus are estimated from the view point of the state and prospects.
В Беларуси леса занимают более 9 млн. га, что составляет 36% территории Республики. Они являются не только одним из уникальных возобновляемых источников сырья для ряда отраслей экономики и населения, но и важным средообразующим и природоохранным фактором. На одного жителя Республики приходится 0,75 га лесов и 100 м3 растущего леса (Зорин, 2000).
Авария на Чернобыльской АЭС привела к крупномасштабному радиоактивному загрязнению лесных экосистем. На территории Беларуси, принявшей на себя около 70% выброшенных из ядерного реактора радиоактивных веществ, каждый четвертый гектар лесного фонда, а это около 2 млн. га лесов, оказалось в той или иной степени радиоактивно загрязненными. Более 200 тыс. га лесов полностью выведено из хозяйственного оборота из-за высокой плотности загрязнения (Ипатьев, Багинский, Булавик и др., 1999). Радиационное загрязнение значительной части территории Республики после аварии на Чернобыльской АЭС является в настоящее время наиболее острой экологической проблемой для Беларуси.
Сложившаяся после Чернобыльской катастрофы радиационно-экологическая обстановка на территории Беларуси все еще остается сложной и характеризуется присутствием радионуклидов во всех компонентах природной среды. Имеет место повышение миграционной способности 90Sr, рост содержания в почве 241Am, распад “горячих” частиц, локальное перераспределение радионуклидов и др., что обусловливает увеличение перехода продуктов деления из почвы в растения и может привести к возрастанию дозовых нагрузок на население.
В этих условиях роль мониторинга лесов как целостной системы контроля за эколого-функциональным, лесопатологическим состоянием их и биопродукционными процессами существенно возрастает. Леса являются очень чувствительным индикатором изменения среды их обитания. Это свойство лесных экосистем может быть наиболее полно раскрыто и использовано при оценке состояния лесных экосистем, подверженных радиоактивному загрязнению, минимизации негативных последствий на них экстремальных абиотических и биотических факторов окружающей среды, снижению потерь ценных древесных и недревесных ресурсов леса.
Сейчас лесное хозяйство, как никогда, нуждается в прогнозах состояния лесных экосистем, ранней диагностике их кризисных состояний, рекомендациях по повышению устойчивости лесов, минимизации негативных последствий на них экстремальных абиотических и биотических факторов природной среды, снижении ценных древесных и недревесных ресурсов леса (Зорин, 1998).
За истекшие после Чернобыльской катастрофы годы в результате проводимого Минлесхозом Беларуси (Амбражевич, Барабошкин, Майоров, 1994; Карбанович, Барабошкин, Кунцевич, Хоровец, 1998), Институтом экспериментальной ботаники (Пафренов, Якушев, Мартинович и др., 1995) и Институтом леса (Ипатьев, Багинский, Булавик и др., 1999) НАН Беларуси, Центральным ботаническим садом НАНБ (Сидорович, Евсиевич, Счастный, 1994; Чаховский, 1996 и др.) радиоэкологического мониторинга получены важные и уникальные результаты, которые позволили не только реально охарактеризовать постчернобыльскую ситуацию, но и разработать принципы и методы реализации защитных мер, оригинальные способы лесовосстановления и лесопользования.
Однако, как и отмечалось в решении Научной сессии Общего собрания Национальной академии наук Беларуси с участием Комчернобыля (7 декабря 2000г., г.Минск), многие вопросы этой проблемы остаются пока нерешенными. В частности, отсутствуют достаточно надежные критерии отдаленного прогноза поведения радионуклидов в отдельных экосистемах и их действия на живые организмы; требуют фундаментальной разработки вопросы профилактики отдаленных медико-биологических последствий и генетических повреждений при хроническом облучении малыми дозами; разработка эффективных систем социально-экономического развития районов, подверженных радиоактивному загрязнению и др.
Исходя из этого, определены и приоритетные направления научно-практических работ на ближайшую и отдаленную перспективу (исследование и прогнозирование радиоэкологических и радиобиологических последствий Чернобыльской катастрофы; действие малых доз радиации; радиационно-экологический мониторинг, оптимизация среды обитания и рационального природопользования; реконструкция радиационной обстановки ближайшего поставарийного перехода с целью уточнения поглощенных доз и прогнозирование отдаленных последствий; разработка интегрированных систем ведения сельского хозяйства и лесопользования на загрязненных территориях и др.).
Сложность разрешения поставленных задач, с одной стороны, состоит в том, что и до настоящего времени не разработано достаточно обоснованных методических подходов и рекомендаций по осуществлению унифицированных биологических наблюдений, что приводит к некоторому разночтению в методических подходах исполнителей при осуществлении радиоэкологического мониторинга в натуре (при выборе объектов наблюдения, установлении периодичности измерений тех или иных показателей, отборе образцов и т.п.), что затрудняет сопоставление полученных результатов и ставит под сомнение их корректность.
С другой стороны, масштабы Чернобыльской катастрофы, тяжесть, многофакторность, долгосрочный характер ее последствий (исключительно высокая мозаичность радиоактивного загрязнения лесов, довольно большая вариабельность интенсивности накопления радионуклидов разными видами растений, варьирование направления и скорости миграции продуктов деления в биологическом цикле их круговорота и др.) в значительной мере усложняют процесс получения искомых данных в натуре.
Решение задач радиоэкологического мониторинга леса опирается на оценку ответной реакции экосистем, обусловленную влиянием многочисленных факторов воздействия, и оценить это влияние возможно лишь при длительном, стационарном, комплексном изучении лесных экосистем с применением во многих случаях эксперимента, проводимого как непосредственно в природных биогеоценозах, так и в питомниках, вегетационных домиках и лабораториях. Дополнительная постановка мелкоделяночных полевых и вегетационных опытов позволяет более строго, чем эксперименты в природных растительных сообществах, выделить изучаемый фактор при прочих равных условиях, более полно вскрыть сущность процессов и получить более полное представление о поведении радиоактивных веществ в лесах. А экстраполяция данных (если она возможна), полученных в эксперименте, на природные условия поможет объяснить изменения, наблюдаемые в биогеоценозах в целом или в отдельных его компонентах.
Для успешного выполнения включенных в Госпрограмму Республики Беларусь задач по минимизации и преодолении последствий Чернобыльской катастрофы на 2001-2005гг. весьма важными и наименее изученными являются исследования процессов миграции радионуклидов в системе почва-растение-почва, т.е. так называемого малого биологического круговорота в наибольшей степени определяющего жизнь биогеоценозов. Изучение его имеет как теоретическое, так и практическое значение для лесоводства. Только точно зная количество радиоактивных элементов, вовлекаемых в жизненный цикл, и их дальнейшую судьбу до последующего возврата в почву, можно научно обосновать практические рекомендации в различных отраслях лесного хозяйства, наметить пути рационального использования природных ресурсов.