Ġzabella qasimova, musa bayramov
Heyvanların iĢtirakı ilə kənd təsərrüfatı zəncirində radionuklid-
Yüklə 5,58 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 2.6.5. İonlaşdırıcı şüalanmanın bitkilərə və aqrosenozlara təsiri
- Cədvəl 2.44
- 2.6.6. Radioloji əhəmiyyətli təbii radionuklidlərin ən vacib xarak
- 2.6.8. Azərbaycan torpaqlarında təbii radionuklidlərin konsentra
|
Heyvanların iĢtirakı ilə kənd təsərrüfatı zəncirində radionuklid- lərin ötürülməsi. Otlaqlarda otarma zamanı radionuklidlər mlə kənd təsərrüfatı heyvanlarının orqanizminə düşür sonra isə heyvandarlıq məhsullarına keçir. Uzun müddətli çirklənmiş yemlərlə yemləndirilən heyvanlar; Q CM F / burada:- C- orqan və toxmalarada radionuklidlərin qatılğı bk/q M- orqan və toxmanın kütləsi q. Q- hər gün yemlərlə heyvan oraqnizminə düşən radionuklidlərin miqdarı, Bk. Radionuklidlərin toplanması (F) orqanizmə daxil olan nikleodilərdən xaric olan nikleodilərin fərqinə bərabərdir. Radionuklidlərin sorulma əmsalı radionuklidin bioloji hərəkətliyini qiymətləndirilməsində istifadə olunur və faizlə ifadə olunur:
Radionuklidlərin orqanizimdən çıxması yarımçıxma dövrünün köməyilə təsvir edirlər. T biol
v başqa sözlə o müddət ki, orqanizmə daxil olan radionuklidlərin yarışı orqanizmdən ayrılır. Əgər bütün proseslərə radionuklidlərin parçalanmasını əlavə etsək o zaman yarımçıxmanın effektiv dövründən danışmaq olar:
Kənd təsərrüfatı heyvanlarının orqan və toxumalarından radionuklid- lərin çıxarılması adətən bir və ya bir neçə eksponentlərin köməyilə qiymət- ləndirilir. Torpaq – bitki həlqəsində olduğu kimi, heyvanların iştirak etdiyi kənd təsərrüfatı zəncirlərində Kn əmsalından istifadə olunur.
Metabalizm prosesində radionuklidlər heyvan orqanı və toxumaların- da müxtəlif miqdarda paylanır. 179
Radionuklidlərin aqrosenozlarda miqrasiyası və bu proseslərin model- ləşdirilməsi çox həlqəli prosesdir, həm də onun miqdarca xarakteristikası çox dinamikdir, zaman və məkanca dəyişkəndir. Bu müxtəlif təbiətli çox- saylı faktorların (biogeokimyəvi, istehsal-təsərrüfat və s.) təsirindən asılıdır. Kənd təsərrüfatı sferasında radionuklidlərin miqrasiyası prosesinin ümumi təsvirinin vacibliyi, aqrosenozlarda radionuklidlərin nəqlinin modelin kömə- yilə radionuklidlərin daşınması üzrə radioekoloji tədqiqatların aparılmasında sistemli yanaşma prinsipinin geniş tətbiq olunmasını şərtləndirdi. Belə mo- dellərin tətbiqinin son vəzifələrindən biri aqrosenozun hər hansı bir blo- kunda radionuklidlərin miqdsarının proqnozlaşdırılmasıdır (praktiki cəhət- dən son kənd təsərrüfatı məhsulunu xarakterizə edən bloklar – süd, ət, bitki- çilik məhsulları və s. daha çox əhəmiyyət kəsb edir). Belə modelin bariz nü- munəsi BMT-nin Elmi Komitəsinin istifadə etdiyi modeldir, hansı ki, ən vacib qida zəncirlərində atom radiasiyası təsirindən radioaktiv çökmədən insan orqanizminədək radionuklidlərin ötürülməsinin təsvirini göstərir.
(Şəkil 2.20).
ġəkil 2.20. Ətraf mühitdə radionuklidlərin nəqlinin blok modeli.
Aqrosferdə radionuklidlərin miqrasiyasının ayrı-ayrı qruplarda asılılı- lığını və müxtəlif kənd təsərrüfatı zəncirlərində onların hərəkətinin spesifik əlamətlərini nəzərə almaqla, belə modelləri 6 qrupa ayırmaq olar: 1) torpaq- larda radionuklidlərin miqrasiyası modeli; 2) kənd təsərrüfatı bitkiləri əkin- lərinin aeral radioaktiv çirklənmə modeli; 3) torpaq- bitki sistemində radio- nuklidlərin miqrasiya modeli; 4) kənd təsərrüfatı heyvanlarının orqanizmin- də radionuklidlərin miqrasıya modeli; 5) qida zənciri üzrə radionuklidlərin miqrasiya modeli; 6) aqrosferdə (lokal, regional və qlobal miqyasda) radio- nuklidlərin miqrasiya modeli. Bir sıra faktorların təsiri altında radionuklidlərin miqrasiyasının kənd təsərrüfatı zəncirlərində yüksək intensivliklə baş verməsi xüsusi maraq kəsb Xarici şüalanma Hava
Torpaq Bitki
Heyvan İnsanın
rasionu İnsan
orqanizmi Doz
a Mənbə
İnqalyasiya Aqrosfera Doza
180
edir. Radionuklidlərin belə sürətli yerdəyişməsinin səbəbi maddələr dövra- nının ayrı-ayrı həlqələrində onların müqayisə olunacaq qədər yüksək mütə- hərrik olmasıdır; radionuklidlərin yerdəyişməsini sürətləndirən özünəməx- sus biogeokimyəvi şərait; son qida məhsullarında radionuklidlərin miqdarı- nın artmasına aparan ASK-dəki ayrı-ayrı texnoloji proseslər və s. Bütün belə hallarda ―qaynar‖ radioekoloji rayonların, ―qaynar‖ kənd təsərrüfatı zənciri- nin olduğu haqda danışmaq qəbul olunmuşdur. Onların olması aqrosferin radiasiya monitorinqi zamanı mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Məsələn, AES və digər tam nüvə yanacaqlı dövriyəli müəssisələr üçün sahələrin seçilməsi zamanı. Çimli torpaqlara düşmüş radionuklid n müddət bitkimənimsəyə biləcəyi formada qalır (belə ki, 90 Sr və 137 Cs çəmənlərdə şum torpaqlarına nisdəfə çox qala bilər) 137
Cs bitkiyə daxil olması çəmən təsərrüfatının növündən və torpağın tipindən asılıdır. (şəkil 2.21.)
ġəkil 2.21. Çəmənlərin radioekoloji təsnifatı ( 137
Cs-la çirklənmədə). Müxtəlif çəmən npövləri və torpaq tipləri üçün 137 Cs-ilə çirklənmənin qatılığı göstərilmişdir. (Sanjarova, 1997)
1- Qumlu və qumsal; 2- yüngül və orta gillicəli; 3- ağırgilciəli və gilli; 4- torflu (üzvü)
181
Çəmənlərin radioekoloji təsnifatı verilib. Burada yemləndirilən inəyin südünə 137
Cs-nin keçməaqlıq çəmənlərində daha çoxdur. Hətta əsaslı meliorasiya işləri də, radioloji standarta cavab verən süd almağa kömək etmir. (BDY). 137
Cs- 370 Bk/l. Çim qatının yumşaldılması və təbii otlaqların süni otlaqlara keçirilməsi çəmən bitkilərində radionuklidlərin toplanmasını azaldır və nəticədə radionuklidlərin süd və digər arlıq məhsullarına keçməsi məhdudlaşır. Radionuklidlərin miqrasiyası suvarma suyu→torpaq→bitki sistemində suvarma əkinçiliyində güclənir. Xüsusən yağışla suvarma əkinçiliyində güclənir. Xüsusən yağışla suvarma, zamanı radionuklid yerüstü biokütləyə toplanır, torpaq həlqəsi sıradan çıxır, başqa sözlə torpağın bərk fazası tərzindən radionuklidlər sorbsiya olunur. Ionlaşdırıcı şüaların bitkilərə təsiri: daxili və xarici şüalanma yaradır. Ionlaşdırıcı şüalar bioloji aktiv maddələrə təsir edir və ptaktiki olaraq bütün canlı hüceyrələrdə var. Radibioloji proseslər: birbaşa və dolayısı ilə gedə bilər: ionlaşdırıcı şüaların təsiri hələ 1930 cu ildən öyrənilməyə başlayıb (nişanlanmış atomlar vasitəsilə) 2.6.5. İonlaşdırıcı şüalanmanın bitkilərə və aqrosenozlara təsiri Radioloji hadisələrin əksəriyyətində bitkilər onların yaşadığı mühitdə eyni zamanda xarıcı və daxili şüalanmaya məruz qalırlar. Şüalanmış fitose- nozda baxılan bitkinin xaraci şüalanma mənbəyi qonşu bitkidə olan inkorpo- rativ (toplanmış) radionuklidlər ola bilər. Bitkinin ayrı-ayrı orqanları üçün xarici mənbə həmin bitkinin digər hissələrində toplanmış radionuklidlər də ola bilər. Yalnız xüsusi şəraitdə (adətən süni modelləşmiş) bitkilər təkcə xa- rici (məsələn, qamma-sahələrdə) və ya daxili (məsələn, laboratoriya təcrübə- lərində ayrı-ayrı bitkilərin radionuklidləri toplaması zamanı) şüalanmaya məruz qalırlar. Mürəkkəb bitki orqanizmində ilkin reaksiyalar ionlaşdırıcı şüaların, prakti olaraq, canlı hüceyrənin bütün komponentlərn tərkibində olan bioloji aktiv molekullara təsiri ilə başlayır. İlkin radiobioloji proseslər əsasən iki təsir növü ilə şərtlənirlər: birbaşa və dolayı. İonlaşdırıcı şüalanmanın (doza, dozanın gücü, bioloji hüceyrələrdə enerjinin xətti itirilməsi, şüalanmanın fraksiyalaşması) fiziki xarakteristikadan asılılıq effükti üzrə eksperimental məlumatlara və modifikasiya faktorlarına (istilik, oksigenin konsentrasiyası, suyun miqdarı və s.) əsaslanan elementar radiobioloji proseslərin biofiziki analizi, artıq keçən əsrin 30-cu illərində düşmə - hədəf – gücləndirici nin əsas prinsiplərini yaratmağa mkan verdi. Düşmə və hədəf prinsipinə uyğun olaraq, ionlaşdırıcı şüalanmanın təsiri zamanı bioloji reaksiyaların əsasını DNT və RNT-nin strukturunu dəyişən mikrolokal hadisələr təşkil edir. Bu 182
zaman gücləndirici prinsipi onunla nəticələnir ki, DNT və RNT-nin struk- turundakı dəyişikliklər şüalanmış hüceyrələrdə maddələr mübadiləsini dəyişdirir. Bitkilərin radio həssaslığının meristem hüceyrələrinin interfazasında hüceyrə nüvəsinin həcmindən asılılığı konsepsiyası daha geniş yayılmışdır. Ən ümumi halda onu aşağıdakı kimi formalaşdırmaq olar. Müxtəlif bitki növləri üçün böyümənin kəskin azalmasına lazım olan şüalanma dozası ilə nüvənin orta həcmi arasında əks əlaqə qeyd olunur: böyük xromosomlu bitkilər şüalanmaya daha həssasdırlar, nəinki kiçik xromosomlu bitkilər. Bitkilərin radiorezistentliyinin bu asılılığı bütün bitki aləmi üçün universal deyil. O, radiotaksonlarda – filogenetik yaxınlığı ilə xarakterizə olunan bitki növlərində daha ciddi qorunub saxlanılır. Bitkilərin şüalanması adlanan bioloji proseslər, bölünən və ixtisaslaş- mış hüceyrələrdə çoxsaylı mübadilə reaksiyaları ilə bağlıdır. Ali bitkilərin fərqləndirici cəhəti (məsələn, onurğalı heyvanlarla müqayisədə) ondan iba- rətdir ki, onlarda orqanogenez embrional dövrlərlə məhdudlaşmır, bütün hə- yatı ərzində baş verir. Bu bitkilərdə bütün ontogenez ərzində hüceyrə bölün- məsi qabiliyyətini saxlayan embrional – meristem hüceyrələrinin olduğuna görə mümkündür. Merisrem hüceyrələrinin radio həssaslığı differensial və ixtisaslaşmış hüceyrələrdən onlarla və yüzlərlə dəfə yüksəkdir. Bitkilərdə hüceyrə səviyyəsində radiasiya dəyişkənlikləri mitotik ak- tivliyin azalmasına, xromosom aberrasiyalaının sayının artmasına və apikal meristem hüceyrələrinin mitotik dövrünün müddətini dəyişməsinə görə qiymətləndirilən sitogenetik zədələnmə kimi üzə çıxır. Şüalanmanın təsiri altında hüceyrə səviyəsində baş verən dəyişkənliklər, sonradan bütöv orqa- nizm və fitosenoz səviyyəsində özünü göstərir. Şüalanmış fitosenozda daha radio həssas bitki növlərinin məhvi, bitkilərin sayının və sahə vahidində fitokütlə ehtiyatının dəyişməsi, normal suksessiya proseslərinin axınının pozulması və s. qeyd olunur. Bitkilərin ionlaşdırıcı şüaların təsirinə cavab reaksiyası şüalanmanın dozasından asılıdır. Şüalanmanın udulan dozası radiobiologiyada qreylə (1Qr = 1coul/kq), əks olunan doza isə rentgenlə (1R = 2,58.10 -4 Kl/kq) ölçülür. Şüalanmanın bioloji effekti ionlaşdırıcı şüalanmanın intensivliyin- dən – dozanın gücündən (məsələn, Qr/dəq. ilə ölçülən) asılıdır. İonlaşdırıcı şüaların müxtəlif növlərinin bioloji effektivliyini nəzərə almaqla udulan enerjinin vahidi zivert qəbul olunur. 1Zv qreylə qiymətləndirilən udulan do- za vahidinin NBE - Nisbi Bioloji Effektivliyin Qiymətinə hasili ilə öl- çülür.
Nisbətən yüksək olmayan doza intervalında (5...10Qr toxumlar və 1...5Qr inkişaf edən bitkilər üçün) ionlaçdırıcı şüalanmanın təsiri zamanı 183
bitkilərin böyümə və inkişaf tempi sürətlənir. Bu hadisə radiostimulyasiya adlanır. (Cədvəl 2.43) Cədvəl 2.43 Bəzi kənd təsərrüfatı bitkilərinin toxumlarının Ģüalandırılmasının stimulyasiya dozaları (Filipas və b., 1992) Bitkinin növü Stimulyasiya dozası, Qr Bitkinin növü Stimulyasiya dozası, Qr Noxud
3...10 Xiyar
3...40 Qarğıdalı 5...10 Gülül
40...160 Çovdar
10 Kök
20...40 Buğda
25 Kənaf
20 Yemiş
40 Kələm
2,5...80 Pamidor
2,5...10 Klever
5...40 Pambıq
5...30 Turp
10
Toxumlara və inkişaf edən bitkilərə ionlaşdırıcı şüalanmanın bioloji təsirini vegetasiya dövrünün sonunda sağ qalan bitkilərin sayına görə hesab- lanan letal – LD 100 və yarımletal - LD 50 dozalara əsasən qiymətləndirmək qəbul olunmuşdur. Kənd təsərrüfatı bitkilərinin əksəriyyətində bitkilərin 50- 70%-nin ölümünə səbəb olan şüalanma dozası məhsuldarlığın tamamilə itməsilə nəticələnir, buna görə də şüalanma zamanı bitki məhsuldarlığının itkisinin davamlılığının xarakteristikası üçün MD 50 parametri tətbiq olunur, hansı ki, məhsuldarlığı 50% azaldan dozaya uyğun gəlir (Cədvəl 2.44).
Cədvəl 2.44
DD 50 orta qiyməti, Qr (Filipas və b., 1992) Şüalanma zamanı bit- kinin inkişaf fazası Payızlıq buğda Yazlıq
buğda Payızlıq çovdar Yazlıq
çovdar Yazlıq
və pa- yızlıq
arpa Yulaf Çəltik Cücərti 50
60 35
35 30
45 - Kollanma 20 35
30 20
20 30
- Boruya çıxma 8 13
4 4 8 16 75
Sünbülləmə 25
24 20
15 12
10 160
Çiçəkləmə 35
40 35
35 30
35 -
LD 50
və MD 50
eyni bitki növündə 10 və daha çox dəfə fərqlənə bilir. İonlaşdırıcı şüalanmanın aqrofitosenoza təsiri zamanı şüalanma yalnız bitkilərin böyümə və inkişafına təsir edən faktorlardan biri olur. Bu şəraitdə bir neçə ekoloji faktorların (məsələn, qurqlıqda ionlaşdırıcı şüaların bitkilərə 184
öldürücü təsiri daha güclü olur) birgə təsirində additiv, sinergetik və kompensator effektləri qeyd oluna bilər.
teristikaları Təbiətdə rast gəlinən təbii radionuklidlər üç qrupa bölünür. Birincini – uran-238, uran 235, torium -232 radioaktiv ailəsinə daxil olan radionuklidlər təşkil edirlər. Bu radionuklidlər Yerin formalaşmasının kocmogen mərhələ- sində artıq mövcud idilər. İkinci qrupu da çox yaşayan radionuklidlər: ka- lium-40, rubidium-87 və b. təşkil edir, hansı ki, yaranması Yerin planetar mərhələsi ilə əlaqələndirirlər. Üçüncü qrupu kosmik şüalanmaların təsiri al- tında biosferdə fasiləsiz yaranan radionuklidlər əmələ gətirir, eləcə də nüvə reaksiyaları nəticəsində: tritium, berillium – 7, karbon -14. əmələ gətirir. Radiobioloqlar və radioekoloqlar üçün xüsusi maraq kəsb edən radio- aktiv ailəyə yarımparçalanma dövrü bir neçə min illə ölçülən nisbətən qısa periodlu qız nuklidlər daxil edilir. U-238-in parçalama məhsulu olan, təbiət- də geniş yayılmış radium-226, polonium-210 və b. aiddir.
ibarətdir, həm də iki birincilər radioaktiv ailəni yaradanlardır. Radioekoloji və toksikoloji cəhətdən kimyəvi xassəcə U-238 daha vacibdir (yarımpar- çalanma dövrü 4,5. 10 9 il),enerjisi 4,18MeV olan α – şüalandırıcıdır; U-235 (yarımparçalanma dövrü 7,1.10 8 il), 4,6 MeV enerjili (8,3%), 4,4 MeV (61%) və 4,3 MeV (18%) α – şüalandırıcıdır;U – 234 (yarımparçalanma dövrü 2,3.10 5 il), α – şüalandırıcıdır, maksimal enerjisi 4,7 M eV-dır. İzo- topların təbii qarışığında U-238- 99,28%, U – 235 -0,71%, U – 234 -0,006% təşkil edir. Biosferdə uranın əsas mənbəyi yer qabığıdır. Yer qabığında uranın orta miqdarı 3.10 -4 % təşkil edir. Uranın müəyyən miqdarı yer səthinə vulka- nik tullantılardan, uranın çıxarılmasından və emalından daxil olur. 1982-ci ildə biosferdə U-238-in qlobal texnogen axını fosfor gübrələrnin istifadəsi hesabına 1.10 14 Bk olmuşdur. Uran-238-in əkinçilik sahələrinin şum qatında ehtiyatı 1,4.10 17 Bk, yeraltı materik sularında isə 7.10 17 Bk təşkil edir. Xarici mühitdə uranın 4 və 6 valentli formalarına rast gəlinir. O, su miqrantları sinfinə aiddir. Təbii sularda uran uranil UO +2 kimi mövcuddur, hansı ki, qeyri-üzvi və üzvi turşularla kompleks birləşmələr yaradır. Uranın yerdəyişməsində onun biogen miqrasiyasının rolu çox əhəmiyyətlidir, baxmayaraq ki, onun bitkilər tərəfindən mənimsənilməsi zəif və çox zəif kimi xarakterizə olunur. Uranın-238 hərəkətini təyin edən ən vacib faktor, onun torpaqda yüksək kütlə qatılığına malik olmasıdır.
185
dən isə torium- 232 daha çox maraq doğurur. Yarımparçalanma dövrü 1,41.10 10
il olan uzunömürlü izotopdur, toriumun radioaktiv ailəsinin törədi- cisidir. O, 3,98MeV (25%) və 4,0 MeV (75%) enerjili α- şüalandırıcıdır. Torium – 234 (yarımparçalanma dövrü 24,1 gün), 0, 205 MeV (80%) 0, 111 MeV (20%) enerjili β – şüalandırıcıdır. Torium -227 (yarımparçalanma dövrü 18,9 gün), 6,04 MeV (21%), 5,98 MeV (24%), 5,76 MeV(21%) və 5,72 MeV (14%) enerjili α – şüalandırıcıdır. Torium -231 (yarımparçalanma dövrü 25,5 saat), 0,30 MeV (44%) və 0,09 MeV (45%) şüalanma enerjili β – şüalandırıcıdır. Təbii torium əsasən Th – 232 (kütləcə 99,9%) Th – 228 qarışığı ilə yayılmışdır, radioaktiv tarazlıqda sonuncunun miqdarı 1,37.10 -8
%-dir. Th-234, Th – 231 və Th – 227 təbiətdə çox az miqdarda rast gəlininr. Biosferdə toriumun əsas mənbəyi yer qabığıdır, baxmayaraq ki, vul- kanik tullantılardan, toriumun çıxarılması və emalından da onun yer səthinə daxill olması müşahidə olunur. Xarici mühitin, xüsusilə kənd təsərrüfatı yerlərinin, Th – 232 ilə çirklənmə mənbəyi fosfor gübrələrinin geniş tətbiq olunmasıdır, burada Th -232-nin miqdarı 1,5–25 Bk/kq dəyişir. 1982-ci ildə biosferdə Th – 232-nin qlobal texogen axını: qazıntı üzi yanacaqlarının yanması hesabına 1,6.10 13 Bk, fosfor gübrələrinin istifadəsi nəticəsində 4.10 12
Bk olmuşdur. Əkin sahələrinin şum qatında Th -232 ehtiyatı 1,4.10 17
Bk, yerüstü materik sularında isə 2,2.10 15
Bk təşkil edir. U- 238-də olduğu kimi Th – 232- nin də hərəkətini təyin edən əsas faktor onun kütləsinin torpaqda çox olmasıdır. Toriuma təbiətdə yalnız 4 valentli formada rast gəlinir. Oda uran kimi su miqrantları sinfinə aiddir, lakin onun hərəkətinin əsas növü davamlı mineralların tərkibibndə mexaniki miqrasiyadır. Torium və uranın biogen miqrasiyası nisbətən yaxındır. Radium. Təbii radium 4 əsas radioizotopa malikdir, onlardan ən əsası Ra- 226, (yarımparçalanma dövrü 1622 il, α – şüalandırıcı, 4,777 MeV- 94,3% və 4,589 MeV -5,7%). Ra-226-dan başqa aşağıdakı izotoplarda müəyyən maraq doğurur: radium-228, yarımparçalanma dövrü6,7 il, 0,012 MeV enerjili β – şüalandırıcıdır. Ra-223, yarımparçalanma dövrü 11,2gün, 5,704 MeV(24%), 5,596 MeV(24%) və 5,730 MeV(9%) enerjili α – şüalandırıcıdır. Radium – 224, y.p.d.=3,64 gün, 5,681 MeV(95%) və 5,448 MeV (4,6%) enerjili α – şüalandırıcıdır. Radium qələvi-torpaq elementlərinə aiddir və ikinci qrupun element- lərinə xas olan bütün xassələrə malikdir. Ra bütün birləşmələrində iki va- lentlidir. Urana nisbətən radiumun həll olmuş formada miqrasiya qabiliyyəti azdır. Miqrasiya qabiliyyətinin müxtəlifliyi ilə əlaqədar olaraq, təbii mühit- də U-238 və Ra-226 arasında radioaktiv tarazlıq az müşahidə olunur. Təbiətdə Ra – 226 səpələnmiş halda yerləşir, ayrı-ayrı mineralların tərkibinə daxil deyil, ancaq bir çox formalara birləşmələr kimi geniş
186
yayılmışdır. Yer qabığında Ra – 226-nın orta miqdarı 1.10 -11 %, torpaqda isə 8.10 -11
%-dir. Bu radionuklid mütəhərrik formasının torpaqda daha çox olması ilə xarakterizə olunurlar. Torpaqda Ra –226 digər təbii radionuklidlərlə müqayisədə daha çox miqrasiya etmə xassəsinə malikdir. Bu radionuklid torpaqda mütəhərrik birləşmələrinin miqdarının daha çox olması ilə xarakterizə olunurlar: suda həll olan, mübadilə edən və turşuda həll olan formaların cəmi 40%-ə yaxındır.
ridir və həmişə az miqdarda uran filizlərində, uran və radiumun qocalmış duzlarında tapılır. Onun 7 radioaktiv izotopu var: 6 qısaömürlü və bir Po – 210, y.p.d.=138,4gün. Po –210α - şüalandırıcıdır, onun yer qabında miqdarı 2.10 -14
%-dir. Po 210-nun xammalda və fosfor gübrələrində qatılığı: apatitdə 30Bk/kq, fosforit tozunda 480 Bk/kq, nitroammonium sulfatda 10Bk/kq təşkil edir. Polonium-210 hava və su miqrantlarıdır. O, uçucu hissəciklərdə asanlıqla hidroliz və adsorbsiya olunur.
- 41, eləcədə bir radioaktiv K–40. K– 40, 1,32 MeV enerjili, y.p.d.=1,28.10 9 il olan, β–şüalandırıcıdır. Təbii qarışıqlarda kalium izotopları cəmi 0,0119% təşkil edir. Buna baxmayaraq, Yerin istilik rejimində hiss olunan rol oynayır, çünki digər radioaktiv elementlərlə müqayisədə daha geniş yayılıb. Kalium -40 parçalandıqda β – hissəcikləri ayıraraq, Ca– 40 sabit izotopuna çevrilir, özünə elektron birləşdirməklə arqo –40 yaradır. Torpağın şum qatında (3.10 8 kq/km 2 )
kalium –40 2,7.10 10 –21,610 10 bk/km
2 (0,7-5,8 Kü/km 2
Kalium –40 aktivliyinə görə torpaqda, bitkilərdə və digər kənd təsər- rüfatı istehsalı obyektlərində geniş yayılmış təbii radionuklidlərdən biridir. Bunu nəzərə alaraq, radionuklidlərin ümumi cəmində kalium – 40 toplan- masını əks etdirən ―kalium fonu‖ adlanan xüsusi anlayış daxil edilmişdir. Ətraf mühitin komponentlərinə kalium-40 axını insanın təsərrüfat fəaliyyəti proseslərində getdikcə artmış, maddələr dövranına əlavə olaraq 6,2.10 16
Bk cəlb olunmuşdur. Kalium gübrələrinin orta normada - 60 kq/ha tətbiqində, torpağa 1,235.10 6 Bk/ha kalium -40 daxil olur. 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.
siyası Azərbaycanda belə işlər yalnız epizodik olaraq aparılıb.Yalnız Tor- paqşünaslıq və Aqrokimya İnstitutunda, eləcə də Azərbaycan EA Coğrafiya İnstitutunda akademik H.Ə.Əliyevin rəhbərliyi altında müxtəlif tip torpaq- larda ayrı-ayrı təbii radionuklidlərin qatılığı öyrənilmişdir (Bayeva, Axun- dova, Güləhmədov, 1969; Əliyev, Niyazov, 1981). Azərbaycanın torpaq örtüyündə təbii radionuklidlərin miqrasiyası və yerləşməsinin müşahidəsi respublikanın müxtəlif regionlarında aparıldı: Kiçik Qafqazın quru çöllərində, Kiçik Qafqazın dağlıq zonalarında, Lənkə- ran vilayətində, Kür-Araz ovalığında, Böyük Qafqaz vilayətində və Nax- çıvan Muxtar Respublikasında. Göstərilən regionlar dəniz səviyyəsindən hündürlükdə yerləşməsinə görə öz aralarında fərqlənirlər (0 horizontaldan 3000 m-dək). Kiçik Qafqazın quru çöl torpaqlarında təbii radionuklidlərin miqra- siyası və paylanması mürəkkəb xarakter daşıyır. Belə ki, torpaqda uran – 238-in miqdarı 1,4 – 2,8 sBk/q arasında dəyişir, onun orta qatılığı isə 2,2 sBk/q təşkil edir. Minimal və maksimal hədlər arasında fərq 2 dəfədir. Minimal konsetrasiyası bu nukleotidin şabalıdı (boz-qonur) torpaqlarda taxıl altıda müşahidə olunur. Uran -238-in maksimal qatılığı qajevıe torpaqlarda seçilir. Radium – 226-nın orta qatılığı regionun torpaqlarında 1,3 sBk/q, 1,2- 192
dən 1,4 sBk/q tərəddüd etməklə. Göründüyü kimi quru çöl torpaqlarında radium -226-nın miqdarında böyük fərqlər yoxdur. Torpaqlarda polonium - 210-nun qatılığı 1,5-dən 2,7 sBk/q-dək dəyişir. Polonium - 210 maksimal konsentrasiyası qarğıdalı altında olan şabalıdı (boz-qonur) torpaqlar üçün xarakterikdir. Torium - 232- nin miqdarı quru çöl torpaqlarında 1,3-dən 2,0 sBk/q-dək variasiya edir. Torium- 228-in qatılığı kifayət qədər yaxındır və orta hesabla 1,4 sBk/q təşkil edir. Qeyd etmək lazımdır ki, Kiçik Qafqazın quru çöl torpaqlarında uran sırasında radioaktiv tarazlıq uranın xeyrinə pozulmuşdur. Bu hadisənin səbəbi Kiçik Qafqazın quru çöl şəraitində torpağın çoxillik becərilməsi ola bilər, hansı ki, uranın daha çox toplandığı alt qatların üst səthə çıxması ilə izah olunur. Mineral gübrələrin tətbiqi torpağın kimyəvi xassəsini dəyişir, radium – 226-nın mütəhərrikliyini artırır. Bütün bu proseslər şum qatında uranın toplanmasına səbəb olur.
Yüklə 5,58 Mb. Dostları ilə paylaş:
|