Анотація до роботи:

Долін В.В. Самоочищення наземних екосистем Українського Полісся від радіаційного забруднення. – Рукопис. – Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. – Інститут геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України. – Київ, 2004.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення радіогеохімічних досліджень в зоні впливу Чорнобильської катастрофи і нове вирішення проблеми біогенної міграції техногенних радіонуклідів у навколишньому середовищі, що виявляється в методології оцінки самоочищення природного середовища на основі балансових розрахунків швидкості біогеохімічної міграції радіонуклідів в наземних екосистемах Українського Полісся. Розглянуто техногенні передумови, фізико-географічні та фізико-хімічні чинники формування поля радіоактивного забруднення. Досліджено процеси трансформації, біогенної та абіогенної міграції радіонуклідів в лучних та лісових екосистемах. Встановлено параметри залежності біогенної міграції ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr від їх абіогенної трансформації у ґрунті. Інтенсивність біогеохімічного потоку радіонукліда у наземних екосистемах визначається ландшафтно-геохімічними та едафічними умовами. Досліджено процеси самоочищення поверхневих водних систем Дніпровського каскаду, трансформації радіонуклідів у річковій воді та донних відкладах. Співпадання швидкості трансформації радіонуклідів у ґрунтах та поверхневих водах свідчить про єдиний геохімічний механізм водної міграції забруднювачів у навколишньому середовищі. Проведено типізацію ландшафтів радіаційно забруднених територій за швидкістю самоочищення, розроблено перспективні заходи щодо їх реабілітації. Швидкість самоочищення природного середовища на порядок вища за швидкість фізичного розпаду ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що визначає динаміку дозових навантажень.

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення радіогеохімічних досліджень в зоні впливу Чорнобильської катастрофи і нове вирішення проблеми біогенної міграції техногенних радіонуклідів у навколишньому середовищі, що виявляється в методології оцінки самоочищення природного середовища на основі балансових розрахунків швидкості біогеохімічної міграції радіонуклідів в наземних екосистемах Українського Полісся.

2. В основу прогнозування радіоекологічного стану екосистем та еколого-геохімічного картування забруднених територій покладено геохімічну концепцію формоутворення радіонуклідів, згідно з якою процеси водної міграції токсиканта протікають синхронно до процесів його трансформації в ґрунтах. Константи швидкості трансформації радіонуклідів у ґрунтах виступають критеріями біогенної та абіогенної водної міграції, самоочищення наземних і поверхневих водних екосистем від радіаційного забруднення.

3. Темпи зниження нормованих на 1 кБкм^–2 дозових навантажень на сільське населення України в 10 разів перевищують швидкість радіоактивного розпаду дозотвірних радіонуклідів, що головним чином зумовлено геохімічними процесами самоочищення наземних екосистем.

4. Процеси самоочищення наземних екосистем від радіаційного забруднення визначаються техногенними передумовами, фізико-географічними, фізико-хімічними та геохімічними чинниками, які спричиняють формування радіаційного та геохімічного полів ландшафту. Темпи самоочищення, що полягає у виведенні радіонуклідів за межі трофічних ланцюгів, на порядок перевищують швидкість природного вичерпання, яке визначається очищенням абіогенної компоненти ландшафту.

5. Синхронність біогенної міграції і трансформації радіонуклідів визначається динамікою їх мобільної форми у ґрунті, інтегральною константою швидкості біогеохімічного потоку та ландшафтно-геохімічними умовами. Швидкість біогеохімічного потоку в системі „ґрунт–лучна рослинність” значною мірою залежить від ландшафтно-геохімічних умов. До потоку в першу ланку трофічного ланцюга включається 20–100 % мобільних форм ¹³⁷Cs та 4–60 % – ⁹⁰Sr. До потоку у вищі ланки (молоко корів) залучається з ґрунту 1–6 % мобільної форми ¹³⁷Cs.

6. Інтенсивність біогеохімічного потоку ¹³⁷Cs зростає відповідно до приросту біомаси в ряду від сухих луків на дерново-підзолистих ґрунтах до перезволожених лучно-болотних ґрунтів заплави. Інтенсивність біогеохімічного потоку ⁹⁰Sr збільшується у протилежному ряду, що визначається швидкістю його включення до біологічного колообігу та відповідає закономірностям поглинання його природного аналога в геохімічно спряжених ландшафтах. Здатність до самоочищення екосистем від радіонуклідів зростає зворотно до інтенсивності біогеохімічного потоку.

7. Інтенсивність біогеохімічного потоку ¹³⁷Cs в лісових екосистемах зростає експоненційно до динаміки мобільної форми радіонукліда в ґрунті та змінюється відповідно до продуктивності біомаси. Період біологічного напівочищення деревини сосни становить 15–250 років залежно від едафічних умов.

8. Швидкість самоочищення наземних екосистем визначається інтегральним параметром, що являє собою відношення інтегральної константи біогеохімічного потоку до константи радіоактивного розпаду радіонукліда. Швидкість самоочищення лучних екосистем в 3–15 разів перевищує швидкість фізичного розпаду відповідних нуклідів. Самоочищення лісових екосистем від ¹³⁷Cs визначається переважно фізичним розпадом радіонукліда.

9. Трансформація радіонуклідів у річковій воді відбувається синхронно до їх формоутворення в ґрунтах водозборів. Співпадання динаміки трансформації радіонуклідів у наземних та поверхневих водних системах свідчить про єдиний геохімічний механізм міграції забруднювача в навколишньому середовищі. Швидкість міграційних процесів визначається найповільнішою стадією утворення та транспорту мобільної форми забруднювача у ґрунтах та донних відкладах.

10. Відсутність небезпеки вторинного забруднення водного басейну за рахунок донних відкладів визначається практично повним винесенням ⁹⁰Sr та практично необмінною фіксацією ¹³⁷Cs твердою фазою седиментів. Загальна оцінка винесення радіонуклідів до Чорноморського басейну становить близько 20 ТБк ¹³⁷Cs та 200 ТБк ⁹⁰Sr.

11. Об’єктивність отриманих результатів та можливість їх узагальнення в області геохімії техногенезу для широкого спектру техногенних забруднювачів визначається: фіксованою датою випадінь, чисто техногенною компонентою забруднення, високою чутливістю радіометричних методів вимірювання, широким різномаїттям ландшафтно-геохімічних умов Українського Полісся.

12. Впровадження експериментальних досліджень щодо трансформації, біогенної та абіогенної міграції радіонуклідів у наземних та поверхневих водних системах відкриває перспективи сучасного народногосподарського використання відселених територій з рівнем забруднення ¹³⁷Cs, який в 10 разів перевищує встановлений діючим законодавством.

Публікації автора:

Монографії:

1. Автореабілітаційні процеси в екосистемах Чорнобильської зони відчуження / Шестопалов В.М., Францевич Л.І., Балашов Л.С., Бондаренко Г.М., Гайченко В.А., Іванов Ю.О., Кашпаров В.О., Архіпов А.М., Бублясь В.М., Войцехович О.В., Давидчук В.С., Долін В.В., Кононенко Л.В., Садолько І.В., Сущик Ю.Я., Шевченко О.Л., Шраменко І.Ф., Панасюк М.І., Паскевич С.А. / за ред. Ю.О. Іванова та В.В. Доліна. – К., 2001. – 250 с.

2. Геохимия техногенных радионуклидов / Соботович Э.В., Бондаренко Г.Н., Кононенко Л.В., Долин В.В., Садолько И.В., Сущик Ю.Я., Демченко Л.В., Шраменко И.Ф., Шевченко А.Л., Пушкарев А.В., Злобенко Б.П., Орлов А.А. / Под ред. Э.В. Соботовича, Г.Н.Бондаренко. – К.: Наук. думка, 2002. – 332 с.

3. Методическое руководство по обращению с тритиевыми отходами / Комов И.Л., Шраменко И.Ф., Диденко П.И., Долин В.В., Сущик Ю.Я. – К., 2001. – 118 с.

Статті:

1. Долин В.В. Геохимические аспекты фиторемедиации радиационно загрязненных территорий // Геол. журн. – 2001. – № 1 – С. 72–75.

2. Долин В.В. Лимитирующие стадии миграции водорастворимых форм радионуклидов в почвах // Геохимия. – 2001. – № 9. – С. 961–971.

3. Долін В.В. Геохімічні параметри стійкості лучних екоценозів Чорнобильської зони відчуження до радіаційного забруднення // Доп. НАН України. – 1999. – № 1. –С.192–196.

4. Долін В.В. Геохімічні чинники біогенної міграції елементів в лучних біогеоценозах Українського Полісся // Зб. наук. праць Ін-ту геохімії навколишнього середовища. – 2001. – Вип. 3/4. – С. 181–192.

5. Долін В.В. Закономірності акумуляції макро- і мікроелементів у фітомасі радіаційно забруднених ландшафтів Полісся // Минерал. журн. . –1998. –20, № 3. –С. 47–52.

6. Долін В.В. Кінетичні параметри біогеохімічного потоку ¹³⁷Cs i ⁹⁰Sr у лучних екосистемах // Доп. НАН України.– 2001.– № 11.–С.192–196.

7. Долін В.В. Критерії самоочищення наземних екосистем від радіаційного забруднення // Доп. НАН України.–2000. – № 1.–С. 187–190.

8. Долін В.В. Основні педохімічні параметри, які визначають надходження радіонуклідів до трофічних ланцюгів в ландшафтах Зони відчуження // Проблеми Чорнобильської Зони відчуження. Наук.-техн. зб. – К.: Наук. думка, 1998. – Вип. 5. – С.60–67

9. Долін В.В. Техногенні критерії природної деконтамінації радіаційно забруднених наземних екосистем // Вісник Харківського університету. – 2001. – № 521. – С. 228–235.

10. Долін В.В., Бондаренко Г.М., Архіпов А.М., Самчук А.І., Меркульєва Н.Р. Вплив ландшафтно-геохімічних умов на накопичення радіонуклідів рослинністю наземних екоценозів Зони відчуження // Минерал. журн. –1998. –20, № 2. –С. 60–67.

11. Долін В.В., Самчук А.І., Бондаренко Г.М. Забруднення рослинності типових екоценозів Народицького району радіонуклідами і токсичними елементами // Проблеми Чорнобильської Зони відчуження. Наук.-техн. зб. – К.: Наук. думка, 1998. – Вип. 5.– С.67–75

12. Долін В.В., Соботович Е.В. Перспективи природно-антропогенної ремедіації радіаційно забруднених територій України // Доп. НАН України. –2000. –№ 12. –С. 215–219.

13. Долін В.В., Сущик Ю.Я., Бондаренко Г.М., Шраменко І.Ф., Дудар Т.В. Ієрархічні рівні системної класифікації радіаційно забруднених ландшафтів // Доп. НАН України.– 2001.– № 7.– С. 184–189.

14. Долін В.В., Сущик Ю.Я., Шраменко І.Ф. Геохімічні принципи системної організації ландшафтів радіаційно забруднених територій // Проблеми ландшафтного різномаїття України: Зб.наук.праць / За ред. О.М. Маринича. К.: Карбон-ЛТД, 2000. – С.261–266.

15. Долін В.В., Шевченко О.Л. Перспективи мінімізації впливу радіаційного забруднення на якість поверхневих вод // Зб. наук. праць Держ. наук. центру радіогеохімії навколишнього середовища. – К., 2000. – Вип. 2. – С. 331–338.

16. Долін В.В., Шевченко О.Л., Ситий С.О. Форми знаходження і міграції ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs у поверхневих водах лівобережної заплави р. Прип’ять // Минерал. журн. – 2002. – 24, № 1. – С. 43–52.

17. Долін В.В., Шевченко О.Л., Шабалін Б.Г., Коромисліченко Т.І., Симоновський В.Р. Експериментальна оцінка донних відкладів як можливого джерела забруднення поверхневих вод стронцієм-90 // Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов: Сб.науч.статей. – Харьков: Курсор, 2002. – Т. 2. – С. 379–383.

18. Костюченко Н.Г., .Долин В.В. Инструментальный метод определения удельного содержания ⁹⁰Sr в почвах // Проблеми Чорнобильської Зони відчуження. Наук.-техн. зб. – К.: Наук. думка, 1998. – Вип. 5. – С.171–175

19. Орлов О.О., Ірклієнко С.П., Долін В.В., Сущик Ю.Я., Шраменко І.Ф.,Кононенко Л.В., Прищепа О.Л. Балансовий підхід до радіогеохімічних досліджень автореабілітаційних процесів у лісових екосистемах // Проблеми екології лісів і лісокористування на Поліссі України: Наук.-тех.зб. — Житомир, 2001. — Вип. 2 (8). — С. 10—25.

20. Самчук А.И., Бондаренко Г.Н., Долин В.В., Сущик Ю.Я., Шраменко И.Ф., Мицкевич Б.Ф., Егоров О.С. Изучение физико-химических условий образования мобильных форм токсичных металлов в почвах // Минерал. журн. –1998. –20, № 2. –С. 48–59.

21. Самчук А.И., Долин В.В. Тяжелые металлы в почвах Украинского Полесья // Минерал. журн. – 1999. – 21, № 5–6. – с.40–47.

22. Шабалін Б.Г., Радчук В.В., Долін В.В. Іммобілізація та захоронення рідких та твердих високо- і середньоактивних відходів з довгоіснуючими радіонуклідами в синтетичні мінералоподібні композиції // Зб. наук. праць Держ. наук. центру радіогеохімії навколишнього середовища. – К., 2000. – Вип. 1. – С. 208–222.

23. Шевченко А.Л., Долин В.В., Наседкин И.Ю., Киреев С.И., Козицкий О.Н. Гидрологические изменения и их влияние на радиологические показатели в Чернобыльской зоне отчуждения // Водные ресурсы. – 2002. – Т. 29, № 4. – С. 489–504.

24. Шевченко О.Л., Долін В.В., Проскура М.І., Рябцева Г.П., Ситий С.О. Гідрогеохімічні умови формування вторинного забруднення поверхневих і ґрунтових вод меліоративних систем зони відчуження // Геологічний журнал. – 2001, № 3. – С. 51–60.

25. Chebanenko S.I., Dolin V.V. Speciation of U, Pu, and fission products in soils of radioactive waste disposal // Поисковая и экологическая геохимия. – 2003. - № 2/3. – С 53–57.

26. Dolin V., Shevchenko O., Brittain J. Artificial radionuclides speciation in riwer water of Dnieper Basin // Role of Interfaces in Environmental Protection / S. Barany (ed.) – Nato Science Series. IV. Earth and Environmental Sciences. –Dordrecht-Boston-London: Kluwer Academic Publishers, 2003. – V.24.– P.135-144.

27. Sobotovich E.V., Bondarenko G.N., Dolin V.V. Biogenic and abiogenic migration of ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs of Chernobyl origin in terrestrial and aqueous ecosystems // Environmental Science and Pollution Research. – 2003. – N 1. – P. 31-38.

Тези доповідей та матеріали конференцій:

1. 15 років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання: Національна доповідь України / За ред. В.В. Дурдинця. – К., 2001. – 144 с.

2. Долин В.В. Закономерности формообразования Чернобыльских радионуклидов в речной воде бассейна Днепра // Труды VII Междунар. конф. "Экология и здоровье человека. Охрана воздушного и водного бассейнов. Утилизация отходов". – Харьков.—1999.—С. 37-39.

3. Долин В.В., Шевченко А.Л., Дудар Т.В. Радиогеохимические параметры трансформации радионуклидов в системе «почва-растение» // Material. Conf. Internationale «Cercetari Radiationale In Republica Moldova». – Chisinau, 2000. — P. 365-368.

4. Бастрыгина Т.М., Маничев В.И., Долин В.В., Сущик Ю.Я. Эколого-геохимическая оценка почв в зоне влияния промышленного источника загрязнения // Геохімічні методи пошуків – стан і перспективи розвитку: Зб.наук.праць ІГН НАНУ. – К.: Карбон-Лтд. – 2001. – С.9–10.

5. Соботович Э.В., Долин В.В. Оценка скорости самовосстановления радиационно загрязненных агроценозов в природно-техногенных условиях // Труды Междунар. конф. «Радиоактивность при ядерных взрывах и авариях». – Т.2. – С.-Пб.: Гидромететеоиздат. – 2000. – С. 508–513.

6. Dolin V. Sustainability of ecosystem under Conditions of Radiation Contamination // Geological Society of America Abstracts with Programs. – 2000. – V.32, No 7. – P.A489.

7. Dolin V., Sushchyk Yu., Bondarenko G., Shramenko I., Dudar T. Geochemical Principals of System Organization of Nature & Technogenic Landscapes // Geological Society of America Abstracts with Programs. – 2000. – V.32, No 7. – P.A489.

8. Shevchenko A.L., Dolin V.V. Substantiation of long-term strategy of the treatment with land-reclamation systems in Chornobyl Exclusion Zone // Geological Society of America Abstracts with Programs. – 2000. – V.32, No 7. – P.A7.

9. Dolin V.V. Integral Parameter for Balance Estimation of Radionuclides Biogeochemical Current in the Soil-Plant System // Geochim. et. Cosmochim. Acta. – 2002.- V. 66, Nr. 15A. – P. A192.

10. Dolin V.V. Conception for radionuclides natural attenuation within contaminated lands // Proc. of the First International Conference on Environmental Research and Assessment. – Bucharest (Romania): Ars Docendi Publishing House. – 2003. – P. 96–103.