Studies of 137Cs transfer in soil‐fern system

Abstract

Fern accumulates radionuclides in abundance, including ¹³⁷Cs. Tranfer of ¹³⁷Cs and ⁴⁰K in plants which have different root systems (fern or grass), or have no roots at all (moss) was compared. Samplings were performed in regions contaminated with ¹³⁷Cs after Chernobyl Nuclear Power Plant (ChNPP) accident in 1994 and 1997–2000. The male fern (Dryopteris filix‐mas) most prevailing in Lithuania was studied. Fern accumulates ¹³⁷Cs more effectively than grass or moss. The average ¹³⁷Cs activity concentration in fern is 180±60 Bq kg⁻¹ and the transfer factor is 0,074 m² kg⁻¹. The fern stipe accumulates ¹³⁷Cs most of all (200±90 Bqkg‐¹), the transfer factor is 0,087 m² kg⁻¹. Accumulation of ¹³⁷Cs is influenced by the content of K in the soil. ¹³⁷Cs and ⁴⁰K activity concentrations in fern are higher than those in the soil what shows that fern accumulates ¹³⁷Cs better than ⁴⁰K. Fern can clean the soil because this plant accumulates radionuclides in its stipe rather than roots.

¹³⁷Cs kaupimosi sistemoje dirva – paparčiai tyrimai

Santrauka. Papartis efektyviai akumuliuoja radionuklidus, taip pat ir ¹³⁷Cs. Šiame darbe palyginami ¹³⁷Cs ir jo cheminio‐biologinio analogo gamtinės kilmės ⁴⁰K kaupimosi augaluose, turinčiuose skirtingą šaknų sistemą (paparčiai, žolė) ir neturinčiuose šaknų sistemos (samanos) koeficientai. Bandiniai imti 1994 m. ir 1997–2000 m. po Černobylio AE avarijos ¹³⁷Cs užterštuose Lietuvos regionuose. Tiriamas plačiausiai Lietuvoje paplitęs kelminis papartis (Dryopteris filix‐mas). Paparčiai kaupia ¹³⁷Cs efektyviau negu žolės arba samanos, vidutinis ¹³⁷Cs savitasis aktyvumas juose nustatytas 180±60 Bq×kg⁻¹, kaupimosi koeficientas ‐ 0,074 m2×kg⁻¹. Labiausiai ¹³⁷Cs susikaupia paparčio stiebe (200±90 Bq×kg⁻¹ kaupimosi koeficientas ‐ 0,087 m2×kg⁻¹). ¹³⁷Cs kaupimosi augaluose efektyvumui įtakos turi kalio kiekis dirvožemyje. ¹³⁷Cs ir ⁴⁰K savitųjų aktyvumų santykis paparčiuose yra didesnis negu šis santykis dirvožemyje, tai rodo, kad paparčiai geriau įsisavina ¹³⁷Cs nei ⁴⁰K. Galima teigti, kad paparčiai išvalo iš dirvožemio ¹³⁷Cs, nes šis cheminis elementas gausiau kaupiasi stiebe negu šaknyse.

Reikšminiai žodžiai: ¹³⁷Cs,  ⁴⁰K, Černobylio AE avarija, papartis, dirvožemis, kaupimosi koeficientas.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : 137Cs, 40K, Chernobyl NPP accident, fern, soil, transfer factor