Лісова радіоекологія в Україні – 40 років з часу аварії на ЧАЕС
Анотація
Здійснено узагальнюваний аналіз вітчизняних і зарубіжних літературних джерел, у яких висвітлено результати радіоекологічних досліджень, проведених у лісових екосистемах як до аварії на Чорнобильській атомній електростанції, так і в регіонах та країнах, що зазнали радіоактивного забруднення внаслідок цієї катастрофи у перші 10–15 років після неї. Показано, що основні наукові дослідження були зосереджені на вивченні впливу іонізуючого випромінювання на різні види деревних порід, особливостях вертикальної та горизонтальної міграції радіонуклідів у лісових ґрунтах, процесах їх акумуляції у компонентах лісових екосистем, а також на оцінюванні внеску дозоутворювальних радіоізотопів у формування доз внутрішнього опромінення населення. Проаналізовано ключові публікації українських науковців різних наукових установ, які здійснювали комплексні дослідження у лісових екосистемах радіоактивно забруднених територій. Встановлено, що найдетальніше вивчено перерозподіл 137Cs у ґрунтовому профілі в найпоширеніших у Поліссі України типах лісорослинних умов, тоді як у Лісостеповій зоні держави та щодо 90Sr в обох природних зонах кількість подібних досліджень є значно меншою. Виявлено, що динаміку розподілу 137Cs у часі в окремих компонентах лісових екосистем досліджено фрагментарно, що обмежує можливості повноцінного прогнозування довгострокових радіоекологічних процесів. З'ясовано, що достатньо ґрунтовно досліджено міграцію 137Cs у трофічній системі "ґрунт → кормові рослини → внутрішні органи козулі європейської", а також особливості радіоактивного забруднення і часову динаміку вмісту радіонуклідів у дикорослих ягідних і лікарських рослинах та їстівних грибах, які мають важливе значення для формування доз внутрішнього опромінення населення. Встановлено, що проведені радіоекологічні дослідження у лісових екосистемах не повністю відповідають сучасним вимогам, які ставляться перед радіоекологічним моніторингом. Запропоновано переглянути методичні підходи до його проведення на території України. Наголошено на потребі актуалізації та вдосконалення нормативно-правових документів, що регламентують ведення лісового господарства на територіях, забруднених радіонуклідами, з урахуванням сучасних наукових даних.
Завантаження
Посилання
Arkhipov, N. P., Kuchma, N. D., Askbrant, S., Pasternak, P. S., & Musica, V. V. (1994). Acute and long-term effects of irradiation on pine (Pinus silvestris) stands post-Chernobyl. Science of The Total Environment, 157, 383–386. https://doi.org/10.1016/0048-9697(94)90601-7
Arkhypov, A. M., Arkhypov, M. P., Horodetskyi, D. V., Dolin, V. V, Ivanov, Yu. O., Lohinova, L. S., Meleshyn, A. Yu., & Ozornov, A. H. (1996). Soil condition of the exclusion zone. Bulletin of the ecological condition of the exclusion zone, 1(6), 17–21. [In Ukrainian]. URL: https://ecogisstorage.blob.core.windows.net/ecogis-prod-materials/23/Biuleten%20№1(6),%201996.pdf
Arkhypov, A. M., Meleshyn, A. Yu., Myeshalkin, H. S., Paskevych, V. A., & Arkhypov, M. P. (1997). Quantitative assessment of vertical migration of 137Cs and 90Sr in soils of the exclusion zone. Collection of abstracts of the scientific and practical conference "Science. Chernobyl-96" (February 11–12, 1997, Kyiv). Kyiv: Ukrainian Radiological Training Center, 69. [In Ukrainian]. URL: https://inis.iaea.org/records/ne8aa-kza34/files/31014469.pdf
Atlas of caesium deposition on Europe after the Chernobyl accident. (1998). Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 108 p. URI: https://komekolog.rada.gov.ua/uploads/documents/36574.pdf
Barnett, C. L., Beresford, N. A., Self, P. L., Howard, B. J., Frankland, J. C., Fulker, M. J., Dodd, B. A., & Marriott, J. V. (1999). Radiocaesium activity concentrations in the fruit-bodies of macrofungi in Great Britain and an assessment of dietary in take habits. Science of The Total Environment, 231, 67–83. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(99)00085-6
Bunzl, K., & Kracke, W. (1988). Cumulative deposition of 137Cs, 238Ru, 239+24OPu and 241Am fgom global fallout in soils from forest, grassland and agable land in Bavaria (FRG). Journal of Environmental Radioactivity, 8(1), 1–14. https://doi.org/10.1016/0265-931X(88)90010-0
Chaplow, J. S., Beresford, N. A., & Barnett, C. L. (2015). Post Chernobyl surveys of radiocaesium in soil, vegetation, wildlife and fungi in Great Britain. Earth System Science Data, 7, 215–221. https://doi.org/10.5194/essd-7-215-2015
Clarke, R., & Valentin, J. (2005). A history of the international commission on radiological protection. Health Physics, 88(6), 717–732. https://doi.org/10.1097/01.hp.0000154049.41251.1e
Davidov, M., Protas, T., & Savuschik, M. (2014). Radionuclides accumulation in the basic components of forests ecosystem in Kiev Polissya and Lisostep forest. Nuclear Power and the Environment, 2(4), 25–31. [In Ukrainian]. URL: https://npe.kiev.ua/wp-content/uploads/2019/02/4_2014.pdf
Fawaris, B. H., & Johanson, K. J. (1994). Radiocesium in soil and plants in a forest in central Sweden. Science of The Total Environment, 157, 133–138. https://doi.org/10.1016/0048-9697(94)90572-X
Gilbin, R., Arnold, T., Beresford, N. A., Berthomieu, C., Brown, J. E., de With, G., Horemans, N., Madruga, M. J., Masson, O., Merroun, M., Michalik, B., Muikku, M., OToole, S., Popic, J. M., Nogueira, P., Real, A., Sachs, S., Salbu, B., Stark, K., Steiner, M., Sweeck, L., Vandenhove, H., Vidal, M., & Batlle, J. V. (2021). An updated strategic research agenda for the integration of radioecology in the European radiation protection research. Journal of Environmental Radioactivity, 237, article ID 106697. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106697
Golovko, O. V. (2012). Distribution of the gross stock of 137Cs in mezotrophic forest-bog ecosystems of Western Polyssya of Ukraine. Scientific Bulletin of UNFU, 22(4), 96–101. [In Ukrainian]. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2012/22_4/index.htm
Golovko, O. V. (2012). Vertical distribution of 137Cs in peat-bog soils of meso- and oligotrophic forest-bog ecosystems of Western Polissya, Ukraine. Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 171(1), 49–56. [In Ukrainian]. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/nvnau_lis_2012_171%281%29__10
Grodzynska, G., Nebesnyi, V., & Teslenko, I. (2023). Radioactive contamination of wild mushrooms in Chernihiv Polesie. Biota. Human. Technology, 2, 55–72. https://doi.org/10.58407/bht.2.23.5
Gulyk, I. T., & Krasnov, V. P. (2002). Ways to reduce 137Cs levels in meat products of wild even-toed ungulates (wild boar, moose, roe deer). Forestry and Forest Melioration, 102, 46–52. [In Ukrainian]. URL: https://www.researchgate.net/publication/401679505
Gunckel, J. K., & Sparrow, A. H. (1961). Ionizing radiations: biochemical, physiological and morphological aspects of their effects on plants. Encyclopedia of Plant Physiology, 16, 555–611. URL: https://www.osti.gov/biblio/4446816
Holiaka, D., Yoschenko, V., Cherniaiev, O. R., Moskaliuk, A., Lesnik, O., Levchuk, S., Holiaka, M., Gumenuk, V., Kovbasa, Y., Borsuk, O., Holik, V., Nanba, K., & Kashparov, V. (2023). Variability of activity concentrations and radial distributions of 137Cs and 90Sr in trunk wood of Scots pine and Silver birch. Journal of Environmental Radioactivity, 263, article ID 107186. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2023.107186
Imamura, N., Watanabe, M., & Manaka, T. (2021). Estimation of the rate of 137Cs root uptake into stemwood of Japanese cedar using an isotopic approach. Science of the Total Environment, 755(2), article ID 142478. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.142478
Ivanov, Yu. O., Kashparov, V. O., Prister, B. S., Khomutinin, Yu. V., Levchuk, S. Ye., Protsak, V. P., & Zvarych, S. I. (1997). The influence of vertical migration in soils and physicochemical forms of radionuclide deposition on bioavailability. Collection of abstracts of the scientific and practical conference "Science. Chernobyl-96" (February 11–12, 1997, Kyiv). Kyiv: Ukrainian Radiological Training Center, 43. [In Ukrainian]. URL: https://inis.iaea.org/records/ne8aa-kza34/files/31014469.pdf
Kovalchuk, A. M., Levitsky, V. G., Samolyuk, I. I., Yanchuk, V. M., & Orlov, A. A. (2005). The investigation of the adequateness of the mathematical model of 137Cs migration in forest ecosystems of Ukrainian Polissya. Nuclear Physics and Atomic Energy, 6(2), 142–150. https://doi.org/10.15407/jnpae2005.02.142
Krasnov, V. P. (1998). Radioekology of forests of Polessye of Ukraine. – Zhytomyr: Volyn, 112 p. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/monografiji.html
Krasnov, V. P. (2016). Radioecological investigations in forest ecosystems of Ukraine. Proceedings of the Forestry Academy of sciences of Ukraine, 14, 210-216. https://doi.org/10.15421/411629
Krasnov, V. P., & Gulyk, I. T. (2002) Peculiarities of feathered game 137Cs contamination in Central Polissya of Ukraine (15 years after Chernobil accident). Forestry and Forest Melioration, 101, 30–35. [In Ukrainian]. URL: https://www.researchgate.net/publication/401639278
Krasnov, V. P., & Orlov, O. O. (2002). Radiation monitoring of forest ecosystems: conceptual provisions. Forestry and Forest Melioration, 102, 10–19. [In Ukrainian]. URL: https://www.researchgate.net/publication/401675471
Krasnov, V. P., Kurbet, T. V., Shelest, Z. M., & Boiko, O. L. (2016). 137Cs redistribution in time in wet bory and sugrudy solls in Forests of Ukrainian Polissia. Nuclear physics and atomic energy, 17(1), 63–68. https://doi.org/10.15407/jnpae2016.01.063
Krasnov, V. P., Kurbet, T. V., Shelest, Z. M., & Boiko, O. L. (2015). 137Cs distribution in sod-podzol forest soil of Ukrainian Polissia. Nuclear physics and atomic energy, 16(3), 247–253. https://doi.org/10.15407/jnpae2015. 03.247
Krasnov, V. P., Orlov, O. O., & Kurbet, T. V. (2006). Radioecology of Edible Macromycetes. Zhytomyr: Volyn, 220 p. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/monografiji.html
Krasnov, V. P., Orlov, O. O., & Landin, V. P. (2004). To the possibility of rehabilitation of forest contaminated by radionuclides. Problems of ecology of forests and forest use on Polissya of Ukraine, 4(10), 7–11. [In Ukrainian]. https://www.researchgate.net/publication/402537173
Krasnov, V. P., Orlov, O. O., Buzun, V. A., Landin, V. P., & Shelest, Z. M. (2007). Applied radioecology of forest. Zhytomyr: Polissya, 680 p. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/monografiji.html
Krasnov, V. P., Orlov, O. O., Vedmid, M. M., & Landin, V. P. (2006). Methodical recommendations on rehabilitation of forests in territories contaminated with radionuclides due to the Chornobyl accident. Kyiv: Volyn, 20 p. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/vikhidni-dokumenti.html
Krasnov, V. P., Shelest, Z. M., & Orlov, O. O. (1997). Some features of the accumulation of cesium-137 in the body of a roe deer. Collection of abstracts of the scientific and practical conference "Science. Chernobyl-96" (February 11–12, 1997, Kyiv). Kyiv: Ukrainian Radiological Training Center, 31. [In Ukrainian]. URL: https://inis.iaea.org/records/ne8aa-kza34/files/31014469.pdf
Krasnov, V. P., Shelest, Z. M., Orlov, O. O., Kaletnyk, M. M., Irklienko, S. P., & Turko, V. M. (1998). Radioecology of European roe deer in Central Polissia. Zhytomyr: Volyn, 128 p. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/monografiji.html
Krasnov, V. P., Zhukovskyi, O. V., & Orlov, O. O. (2020). Improvement of the sampling method for Scots pine (Pinus sylvestris L.) wood used to evaluate specific activity of 137Cs. Forestry and Forest Melioration, 136, 126–133. https://doi.org/10.33220/1026-3365.136.2020.126
Kuchma, M. D., Arkhipov, M. P., Bidna, S. M., & Tereshchenko, O. N. (1997). The radioecological and forestry situation in the forests of the exclusion zone. Collection of abstracts of the scientific and practical conference "Science. Chernobyl-96" (February 11–12, 1997, Kyiv). Kyiv: Ukrainian Radiological Training Center, 53–54. [In Ukrainian]. URL: https://inis.iaea.org/records/ne8aa-kza34/files/31014469.pdf
Kurchenko, I. M., Sokolova, O. V., Zhdanova, N. M., & Orlov, O. O. (2005). Some enzyms activity of endophytic fungi from vascular plants of Ukrainian Polissya sphagnum peat bogs. Odesa National University Herald. Biology, 10(7), 255–261. [In Ukrainian]. URL: http://liber.onu.edu.ua/pdf/bio2005_10_7.pdf
Manaka, T., Komatsu, M., Sakashita, W., Imamura, N., Hashimoto, S., Hirai, K., Miura, S., Kaneko, S., Sakata, T., & Shinomiya, Y. (2022). Ten-year trends in vertical distribution of radiocesium in Fukushima forest soils, Japan. Journal of Environmental Radioactivity, 251–252, article ID 106967. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106967
Martell, M., Perko, T., Tomkiv, Y., Long, S., Dowdall, A., & Kenens, J. (2021). Evaluation of citizen science contributions to radon research. Journal of Environmental Radioactivity, 237, article ID 106685. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106685
Melnyk-Shamrai, V., Orlov, O., Zhukovskyi, O., Kurbet, T., Krasnov, V., Ivaniuk, R., & Veselskyi, O. (2024). Modern radioactive contamination of tissues and organs of the common oak in the wet sugrud forests of Zhytomyr Polissia. Environmental Sciences, 5(56), 144–152. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2024.eco.5-56.22
Mietelski, J. W, Jasińska, M., Kubica, B., Kozak, K., & Macharski, P. (1994). Radioactive contamination of Polish mushrooms. Science of The Total Environment, 157, 217–226. https://doi.org/10.1016/0048-9697(94)90582-7
Mitrochenko, V. V., Shlonchak, G. A., & Shlonchak, G. V. (1997). The genetic monitoring of pine stands in the area contaminated by radiation following the Chernobyl accident. Collection of abstracts of the scientific and practical conference "Science. Chernobyl-96" (February 11–12, 1997, Kyiv). Kyiv: Ukrainian Radiological Training Center, 102–103. [In Ukrainian]. URL:. https://inis.iaea.org/records/ne8aa-kza34/files/31014469.pdf
Monitoring for Protection of the Public and the Environment. (2025). International Atomic Energy Agency Safety Standards Series No. GSG-19. Vienna: IAEA, 98 p. https://doi.org/10.61092/iaea.i7sy-xqd1
Nuclear Safety Review 2025. (2025). General Conference information documents of International Atomic Energy Agency. GC(69)/INF/2. Vienna: IAEA. URL: https://www.iaea.org/sites/default/files/gc/gc69-inf2_1.pdf
Odum, E. P. (1956). Consideration of the total environment in power reactor waste disposal. Proceedings of the international conference on the peaceful uses of atomic energy, vol. 13, Legal, administrative, health and safety aspects of large-scale use of nuclear energy (August 8–20, 1955, Geneva). New York: United Nations, 350–353. URL: https://digitallibrary.un.org/record/3905250?ln=en&v=pdf
Odum, E. P., & Barrett, G. W. (2005). Fundamentals of Ecology. 5th Edition. Belmont: Thomson Brooks/Cole, 598 p. URL: https://archive.org/details/ fundamentalsofec0000odum_y8v5/page/n7/mode/2up
Orlov, O. O. (2006). The main regularities of 137Cs distribution in the ecosystems of highly irrigated oligo-mezotrophic swamps of Western Polissya of Ukraine. Radioecology of forests and forestry of Polissya of Ukraine, 6(12), 28–41. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/fileadmin/user_upload_polysskiy/files/2006.pdf
Orlov, O. O., & Dolin, V. V. (2010). Biogeochemistry of cesium-137 in forest-bog ecosystems of Ukrainian Polissya. Kyiv: Naukova Dumka, 198 p. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/dijalnist/monografiji.html
Orlov, O. O., & Korotkova, O. Z. (2000). Peculiarities of seasonal dynamics of 137Cs accumulation by phytomass of Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) and Cowberry (Vaccinium vitis-idaea L.). Scientific Bulletin of UNFU, 10(2), 34–43. [In Ukrainian]. URL: https://www.researchgate.net/publication/288906113
Orlov, O. O., & Krasnov, V. P. (2002). Quantitative phytoindication of soil parameters and 137Cs availability for plant root nutrition in forest sphagnum bog ecosystems of Polissya, Ukraine. Scientific Bulletin of UNFU, 12(2), 47–55. [In Ukrainian]. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2002/12_2/11.pdf
Orlov, O. O., Getmanczuk, A. I., & Krasnov, V. P. (2005). Accumulation of 137Cs by the main medicinal plants of forests in different types of forest habitats of Ukrainian Polissya. Problems of ecology of forests and forest use on Polissya of Ukraine, 5(11), 33–48. [In Ukrainian]. URL: https://www.researchgate.net/publication/401636112
Orlov, O., Zhdanova, N., Kurchenko, I., & Sokolova, E. (2004). Ecological role of endophytic fungi in nutrition and uptake of radionuclides by berry plants of the Ericaceae family. Botanica, 10(3), 217–222. https://botanicalithuanica.gamtc.lt/en/issue/42/vol-10-3-2004
Rantavaara, A. H. (1990). Transfer of radiocaesium through natural ecosystems to foodstuffs of terrestrial origin in Finland. In: Transfer of radionuclides in natural and semi-natural environments. Eds. G. Desmet, P. Nassimbeni, M. Belli. London-New York: Elsevier Applied Science, 202–209. URI: https://inis.iaea.org/records/p8td2-zex11
Sources and effects of ionizing radiation. (2000). Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly. New York: United Nations, I, 134 p. URL: https://www.unscear.org/unscear/uploads/documents/unscear-reports/UNSCEAR_2000_Report_Vol.I.pdf
Sparrow, A. H., & Miksche, J. P. (1961). Correlation of Nuclear Volume and DNA Content with Higher Plant Tolerance to Chronic Radiation. Science, 134(3474), 282–283. https://doi.org/10.1126/science.134.3475.321
Strand, P., Howard, B., & Averin, V. (1996). Transfer of radionuclides to animals, their comparative importance under different agricultural ecosystems and appropriate countermeasures. Experimental collaboration project No. 9, Final Report. Luxembourg, European Commission, 249 p. URL: https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/501756
Strebl, F., Gerzabek, M. H., Bossew, P., & Kienzl, K. (1999). Distribution of radiocaesium in an Austrian forest stand. Science of The Total Environment, 226(1), 75–83. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(98)90051-1
Takahashi, J., Hihara, D., Sasaki, T., & Onda, Y. (2022). Evaluation of contribution rate of the infiltrated water collected using zero-tension lysimeter to the downward migration of 137Cs derived from the FDNPP accident in a cedar forest soil. Science of The Total Environment, 816, article ID 151983. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151983
Takahashi, J., Iguchi, S., Sasaki, T., & Onda, Yu. (2024). Downward migration of 137Cs promotes self-cleaning of forest ecosystem by reducing root uptake of Japanese cedar in Fukushima. Science of The Total Environment, 945, article ID 174010. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.174010
Vinichuk, M. M. (2014). Uptake of radiocesium by macromycetes in bog, pine swamp and forest. Bulletin of Zaporizhzhia National University. Bioligical sciences, 1, 155–163. [In Ukrainian]. URL: https://web.znu.edu.ua/herald/issues/2014/2014-bio-1.pdf
Watanabe, Y., Ichikawa, S., Kubota, M., Hoshino, J., Kubota, Y., Maruyama, K., Fuma, S., Kawaguchi, I., Yoschenko, V., & Yoshida, S. (2015). Morphological defects in native Japanese fir trees around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant. Scientific Reports, 1, article ID 13232. https://doi.org/10.1038/srep13232
Woodwell, G. M. (1962). Effects of ionizing radiation on terrestrial ecosystems. Science, 138(3540), 572–577. https://doi.org/10.1126/science.138.3540.572
Woodwell, G. M., & Whittaker, R. H. (1998). Effects of chronic gamma irradiation on plant communities. The Quarterly Review of Biology, 43, 42–55. URL: https://www.jstor.org/stable/2818703
Zaika, V. K. (2005). Formation of Pinus sylvestris L. plantings in the radiation polluted territories and forest-regenerative processes in them. Scientific Bulletin of UNFU, 15(5), 13–18. [In Ukrainian]. URL: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2005/15_5/13_Zajika_15_5.pdf
Zarubina, N. E., Burdo, O. S., Ponomarenko, L. P., & Shatrova, O. V. (2021). Two stages in the accumulation of 137Cs by mushroom Suillus luteus after the Chornobyl accident. Nuclear physics and atomic energy, 22(3), 294–299. https://doi.org/10.15407/jnpae2021.03.294
Zhukovskyi, O. V., Krasnov, V. P., Patseva, I. G., & Ivanyuk, I. D. (2025). Contemporary patterns of radioactive contamination in black alder across different forest site conditions in the Polissia region of Ukraine. Nuclear Physics and Atomic Energy, 26(3), 242–248. https://doi.org/10.15407/jnpae2025.03.242
Zibtsev, S. V., & Zibtseva, O. V. (1999). Peculiarities of the 137Cs and 90Sr distribution in forest stands in mail forest sites of Chernobyl exclusion zone. Problems of ecology of forests and forest use on Polissya of Ukraine, 6, 39–50. [In Ukrainian]. URL: https://polysskiy-branch.com.ua/fileadmin/user_upload_polysskiy/files/ST5_1999_6_39-50.pdf
