M ü n d ə r I c a t
Torpaq-bitki sistemində təbii radionuklidlərin davranışı
Yüklə 11,3 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
2.6.7. Torpaq-bitki sistemində təbii radionuklidlərin davranışı
Radionuklidlər kəşf olunduqdan sonra ətraf mühitin bütün obyektlə rində onların geniş axtarışına başlandı. Rusaiyada təbii radionuklidlərin müxtəlif obyektlərdə miqdarının öyrənilməsinə akademik V.İ.Vernadskinin təşəbbüsü ilə təxminən 85-90il əvvəl başlandı. Hələ XX əsrin əvvəllərində təbii suların və mineralların radioaktivliyini öyrənməyə
187
başladı. Sonradan bu işlər akademik A.P.Vinoqradov tərəfindən davam etdirildi. İlkin tədqiqatların nəticəsində məlum oldu ki, biosferin radioaktiv- liyinin mənbəyi ana suxurlarıdır, hansı ki, yer səthində fasiləsiz olaraq baş verən meteoroloji, hidroloji, geokimyəvi və vulkanik proseslər nəticəsində yaranır, eləcə də insan fəaliyyəti nəticəsində parçalanır, onun tərkibində olan təbii radionuklidlər ətrafa paylanır və tədricən biosferdə maddələr dövranına qoşulur. Biosferdə daha geniş yayılmış radionuklidlər uran və toriumdur. Həm uran, həm də toriuma onların hər tərəfə paylanması xarakterikdir. Uran və torium bütün vulkanik, metamorfik və çöküntü suxurlarında, eləcə də çaylarıpn, dənizlərin və okeanların sularında tapılır. Uran və toriumun yer qabığında paylanması və qatılığı xüsusi əhəmiyyət kəsb edir, uran və torium parçalanma nəticəsində yer qabığında toplanan qurğuşuna və heliuma çevrilir. Onların parçalanması zamanı daima istilik ayrılır ki, bu da Yerin istilik rejimində həlledici rol oynayır. A.P.Vinoqradovun məlumatlarına görə, dağ suxurlarında uran, torium və radiumun müxtəlif miqdarları toplanır. Uranın, toriumun, radiumun turş, maqmatik cinslərdəki miqdarı onların çöküntü suxurlarında olan miqdarına yaxındır, lakin əsas suxurlardakından üstündür. V.İ.Baranov və S.Q.Tseytlinin tədqiqatları göstyərdi ki, vulkanik cins- lərdə təbii radionuklidlər metamorfik və çökente suxurlarına nisbətən çox- dur. Bununla əlaqədar olaraq, vulkanik cinslərdən yaranan torpaqlar daha radioaktivdir, nəinki çöküntü suxurlarından yarananlar. Anoloji fikirlərə bir çox başqa tədqiqatçılar da gəlmişlər (Burkser, 1954; Drobkov, 1952). Məhz bu müəlliflər müəyyənləşdirmişlər ki, vulkanik cinslərdən turşlar (qranitlər) daha radioaktivdir, nəinki əsas cinslər. V.İ.Baranov torpaqda təbii radionuklidlərin daha sistematik, istiqa- mətlənmiş və dərin tədqiqatlarını aparmışdır. Qeyd olunur ki, torpaqda təbii radionuklidlərin miqdarı torpaq yaradan cinslərdə onların qatılığından və torpaq əmələ gəlmə nəticəsində ana cinsin dəyişməsindən asılıdır. Torpaqda uran və toriumun miqdarını təyin edən əsas faktor ana suxurlarda onların qatılığıdır. Yer qabığında uranın orta miqdarı 4.10 -4 %,
torium demək olar, 2 dəfə çox – 8.10 -4 %-ə qədərdir. Bu radionuklidlər tor- paqda ana suxurların sovrulması və torpaq əmələ gəlməsi nəticəsində akku- mulyasiya olunur. Buradan aydın olur ki, torpaqda Smirnov,1976; Rubtsov, 1972 və s.). Uran, məsələn, torpaqda dağ suxurlarında olduğundan 10 dəfə çoxdur. Bəzən toriumun miqdarı torpaq profilinin mineral hissəsində geokimyəvi fonu 10-30 dəfə üstələyir (Rubtsov, Pravdina, 1972).
188
V.İ.Vernadski (1934) tərəfindən torpaqda uran və toriumun miqdarı- nın orta qiyməti verilmişdir, uyğun olaraq: 50,0 və 32,8 Bk/kq. Bu qiymətlər geokimyəvi fon kimi qəbul olunmuşdur. Rusiya düzənliklərində uran və toriumun miqdarı geokimyəvi fona yaxındır və uyğun olaraq: 2,2.10 -4 % və 6,0-8,0.10 -4 % (Vinoqradov, 1957). Yüksək uran tərkibli kristallik cinslərdən yaranan rayonların torpaqla- rında onun miqdarı xeyli yüksəlir. Müxtəlif tip torpaqlarda toriumun miq- darı eyni deyil. Azalmasına görə onlar aşağıdakı kimi yerləşirlər: çimli-gilli- cəli, suvat, qumsal, torflu(Tyuryukanova, Kalugina, 1971). Qütb Uralının dağ-tundara torpaqları torium-232-nin yüksək miqdarı ilə xarakterizə olunur. Eyni torpaqlarda uran-238-in miqdarı, torflu-gillicəli torpaqlar istisna olmaqla, onun yer kürəsində olan orta miqdarından azdır. Müxtəlif landşaft qurşaqlarının torpaqlarında torium və uranın paylan- ması torpaq əmələ gəlmə prosesləırinin xarakteri və istiqaməti ilə təyin olunur (Arxipov və b. 1984; Tauson, 1961). Ədəbiyyatlarda torpaq profili boyunca paylanmasında müxtəlif fikir- lərə rast gəlinir. D.M.Rubtsov, E.İ.Pravdina hesab edirlər ki, həm uran, həm də torium üçün ollivüal tip paylanma xarakterikdir. Digər müəlliflərin təd- qiqatlarına əsasən, bəzi tip torpaqlar təbii radionuklidlərin paylanmasına görə özünəməxsus xüsusiyyətləri var. Məsələn, elyuvial torpaqlarda torium daha yüksək qatılıqdadır. Lakin bir çox tədqiqatçılar hesab edir ki, təbii radionuklidlər üçün, onların torpağın üst qatında toplanması xarakterikdir (Vaysberq, 1979; Rathbaum et.st., 1979). Keçmiş SSRİ-də Boltnevin rəhbərliyi ilə bir qrup müəlliflərin avias- pektrometrik çəkilişlərlə apardıqları tədqiqatlar nəticəsində təbii radio- nuklidlərin paylanmasının ərazi rayonlaşdırılması həyata keçirilmişdir. Müəlliflər təsdiq etdilər və əsaslandırdılar ki, şimaldan cənuba gəldikcə təbii radionuklidlərin qatılığı artır. Bu da əvvəldən M.T.Yastrebin söylədiyi fikirlə səsləşir. Torpağın üst qatında uran və toriumun qatılığı sonuncunun fiziki- kimyəvi xassələri ilə şərtlənir. Bu radionuklidlərin orta qatılığı torpaqdakı üzvi maddələrin qatılığından asılıdır. Torpaqda uran və toriumun miqdarı ilə humus arasında əlaqənin olmasını bir çox müəlliflər qeyd etmişlər (Sultan- bayeb, Qriqoryev, 1979; Bayeva, Axundova, 1981). Üzvi maddələrin yük- sək miqdarı ilə fərqlənən torpaqlarda uranın miqdarı tipik qaratorpaqlara nisbətən 1,5 – 2 yüksəkdir (Yastreb, 1973). Torpağın humusunda uran-238-in miqdarı onun üst horizontda olan ümumi miqdarının 32%-i toplanır. Uran-238 –n maksimal miqdarı humin və
189
fulvio turşularla dəmir oksidlərinin pH 5-6 qatılıqlı kolloid məhlullarında sorbsiya olunur (Landa, 1984). Lakin bəzi torpaqlarda bu qanunauyğunluq saxlanılmır. Məsələn, çimli-gillicəli torpaqlarda profil boyunca uran-238 bərabər paylanmışdır (Şuktomova, 1981), bəzi açıq-qonur və boz torpaq- larda humusun orta və az miqdarında uran-238 daha çoxu profilin aşağı hissəsində toplanmışdır. Beləliklə, uran-238 üçün toplanmanın akkumul- yativ- elyuvial tipi xarakterikdir. Torpağa düşən təbii radionuklidlərin miqrasiyası vertikal və horizontal istiqamətdə onların yenidən paylanmasına səbəb olur, onların bitkilərə, qrunt sularına və su hövzələrinə daxil olmasını müəyyənləşdirir. Bütün tə- biətdə torpaqlarda radionuklidlərin miqrasiyası mexanizmi müxtəlifdir. Onlara daxildir atmosfer yağıntılarının torpaqda filtrasiyası, buxarlanma nəticəsində nəmliyin səthə kapilliyar axını, temperatur qradientinin təsiri altında nəmliyin istilik daşınması, torpaq səthi boyunca suyun hərəkəti, sərbəst və adsorbsiya ionlarının diffuziyası, miqrasiya edən kalloid hissəcik- lərin qarışması, torpaq canlılarının oyub-qazma fəaliyyəti və nəhayət insanın təsərrüfat fəaliyyəti. Uran – 238 və torium – 232-nin davranışının çimli-podzol torpaqların 5 növmüxtəlifliyində, eləcə də meşə və qələviləşmiş qara torpaqlarda tədqiqi göstərdi ki, uran – 238-in miqdarı torpağın xassəsindən asılı olaraq, 18-39 Bk/kq, torium – 232 isə 13-14 Bk/kq arasında dəyişir (Jiqareva, 1984). Qərbi Gürcüstanın üzümçülük rayonlarının torpaqlarında radium – 226-nın miqdarı (2,3-12,0).10 -11 %, torium–232–(0,25-9,1).10 -4 % və kalium – 40 – (2,8-3,2).10 -4 % arasında dəyişmişdir. Göstərilir ki, torpaqda radium – 226-nın miqdarı onda olan P 2 O 5 və K
2 O miqdarı ilə korrelyativ əlaqədədir. Torpaqda torium -232-nin miqdarı humus və K 2 O korrelyativ asılılıqda olur, kalium –40-ın qatılığı isə torpaqda K 2 O-nun qatılığından asılı olaraq tapılır (Mqeladze, 1984). Son illər ədəbiyyatda torpaqda radionuklidlərin miqrasiyasının öyrə- nilməsinə atom energetikasının intensiv inkişafı, eləcə də əkinçiliyin kim- yalaşmasının xeyli artması ilə əlaqədar daha çox diqqət ayrılır. Bunların hər ikisi torpaq örtüyündə təbii radionuklidlərin artmasına səbəb olur (Qara- badjak, 1981; Mel, 1979). Birinci halda yüksək konsentrasiyalı təbii radio- nuklidlər olan sənaye tullantılarının küləklə ətrafa yayılmasından, ikinci halda isə fosfor gübrələrdə radionuklidlərin yüksək miqdarının olması ilə bağlıdır (Gressel, Prichard,1975). V.S.Mqeladze və b. (1984) tədqiqatlarında qeyd olunur ki, radium – 226-nın miqdarı Qərbi Gürcüstanın əkin torpaqlarında, xam torpaqlara
190
nisbətən 1,3 – 1,5 dəfə çox olmuşdur. Müəlliflər bu faktı fosfor gübrələrinin verilməsi ilə əlaqələndirirlər. Çimli-podzol torpaqlarda mineral gübrələrin uzunmüddətli tətbiqi uranın miqdarını 0,9.10 -4
% -dən 1,3.10 -4 %-dək artırdı. Radium- 226-nın miqdarı da gübrələrin təsirindən artır, lakin uranın miqdarından az. Toriu- mun torpaqda miqdarı gübrələrindən verilməsində praktiki olaraq dəyişmir (Xomiç, Martsul, 1986). Yuxarıda deyilənləri cəmləşdirərək xüsusi qeyd etmək lazımdır ki, indiki zamanda mineral gübrələrin ətraf mühiti təbii radionuklidlərlə çirk- ləndirməsində rolu haqqında biliklərimiz kifayət qədərdir. Bununla yanaşı olaraq, bəzi tədqiqatçılar hesab edirlər ki, müasir miqyasda onların tətbiqi ətraf mühitin çirklənməsinin təsirli mənbəyi ola bilməz. Lakin biosferdə radionuklidlərin miqdarının mineral gübrələrin , xüsusən eroziya-təhlükəli zonalarda düzgün verilməməsi göstərilən problemə ciddi diqqət ayırmağı tələb edir. Təbii radionuklidlərin, xüsusilə uran – 238 və torium – 232-nin bit- kiyə daxil olma prosesi çox mürəkkəbdir və bir çox faktorların qarşılıqlı təsirindən asılıdır. Təbii radionuklidlərin paylanması və miqdarı haqda olan məlumat- ların əsas hissəsi yabanı bitki növlərinə aiddir. Yalnız son illərdə təbii radionuklidlərin kənd təsərrüfatı bitkilərində toplanması haqda işlər mey- dana çıxıb (Proxorov, 1979; Jiqareva, 1984). Müəyyən olunub ki, torpaq- bitki zəncirində ən çox miqrasiya edən təbii radionuklidlər radium – 226 və uran – 238-dir, ən az isə torium – 232. Vegetativ orqanlarda və köklərdə radionuklidlər daha çox toplanır, nəinki bitkidən alınan təmiz məhsulda (dəndə, kök yumrularında). Təbii radionuklidlərin bitkiyə keçməsinin ölçüsü onların torpaqdakı qatılığı ilə ölçülür. Bəzi elmi tədqiqat işlərində göstərilir ki, radium–226, polonium–210 və torium–232-nin bitkidə qatılığı torpaqda onun miqdarı artdıqca yüksəlir, lakin bəzi işlərdə bu asılılıq müşahidə olunmur. Belə ki, İ.Q.Koçanın (1986) işində göstərilir ki, uran-238– in kartofda toplanması, torpaqda onun ümumi miqdarı artdıqca azalır. Müəllifin göstərdiyi kimi kartof yumrularında uranın mütləq miqdarı torpaqda radionuklidlərin mütə- hərrik formasının cəmindən asılıdır. Uran–238-n bitkidə toplanması və onun torpaqda olan qatılığı arasında əks əlaqənin olması A.P.Makeyev və b. işlərində də göstərilir. Uran–238 və torium– 232-nin kənd təsərrüfatı bitkilərində miqdarı yalnız onun torpaqda olan miqdarı ilə deyil, həm də torpağın tipindən asılı- 191
dır. Torpağın tipindən asılı olaraq toplanma əmsalı 10 dəfədən çox dəyiçə bilər. Təbii radionuklidlərin bitkilərdə toplanması torpağın üzvi maddələ- rinin miqdarı, mühitin pH-ı, mübadilə edən kalsiumun miqdarı və c.kimi aqrokimyəvi xarakteristikalarından asılıdır. Göstərilən xarakteristikaların torpaqda artması ilə bitkidə təbii radionuklidlərin qatılığı azalır (Arxipov, 1984). Anoloji nəticələr Y.M.Xodorovski və b. tərəfindən alınmışdır. Qeyd olunur ki, nisbətən az turşuluqlu və mübadilə edən kalsiumun miqdarı yüksək olan torpaqlarda bitkilikdə uran – 238-in daha az miqdarı toplanır. A.P.Makeyevin tədqiqatlarında (1985) uran –238-in qatılığı ilə udul- ma həcmi, humusun miqdarı və torpağın pH kimi göstəricilər arasında əks əlaqələrin olduğu müəyyən olunmuşdur (korrelyasiya əmsalları uyğun olaraq -0,68, -0,63, və -0,54). Uran – 238 və torium – 232-nin bitkilərdə toplanmasının miqdarı so- nuncunun növündən asılıdır və 10-100 dəfə dəyişə bilər. Radionuklidlərin minimal miqdarı bir qayda olaraq, əsas məhsulda tapılır.
Yüklə 11,3 Mb. Dostları ilə paylaş:
|