Щеглов Алексей Иванович
доктор биологических наук
-
Адаптационные возможности алгоритма мо делирования вертикальной миграции радионуклидов в почвах VERT_MIGВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2018. № 1. c.16-22подробнее544
-
Рассмотрены возможности использования алгоритма VERT_MIG в имитационных моделях вертикальной миграции радионуклидов в почве. Алгоритм успешно применялся при построении моделей миграции 137Cs и 90Sr при радиоактивном загрязнении различных почв в результате аварий на Чернобыльской АЭС и АЭС Фукусима-1. Пред, ставлены результаты моделирования. Обсуждаются перспективы дальнейшего использования данного алгоритма и некоторые аспекты применения имитационного моделирования в этой области.
Ключевые слова: радионуклиды; почвы; миграция; имитационное моделирование; алгоритм
-
-
Содержание и распределение нефтяных углеводородов в почвах геохимически сопряженных ландшафтов южной части СахалинаВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2019. № 2. c.36-43подробнее529
-
В статье анализируются фоновые уровни содержания и распределение нефтяных углеводородов (НУВ) в почвах геохимически сопряженных ландшафтов южной части Сахалина. Рассматриваются основные типы почв, сформированные в данном регионе, и показатели, определяющие миграцию НУВ в ландшафтах. Показано, что наиболее высокий фоновый уровень содержания НУВ и глубину их проникновения в почвенную толщу имеют почвы транзитно-аккумулятивных и аккумулятивных ландшафтов. В случае аварийных разливов нефти в рассматриваемых условиях, наряду с латеральным перемещением по линии геохимического стока в аккумулятивные позиции ландшафта, значимую роль будет играть вертикальная миграция НУВ в почвенном профиле.
Ключевые слова: содержание и распределение нефтяных углеводородов; почвы; геохимически сопряженные ландшафты; южная часть о. Сахалин
-
-
Распределение 226Ra, 232Th и 40K в темно-серых лесных почвах с различной глубиной карбонатного горизонтаВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2019. № 3. c.37-44подробнее546
-
Вертикальные профили 226Ra, 232Th и 40K исследованы во взаимосвязи с почвенными свойствами: рНвод, суммой обменных оснований (Са2+ и Mg2+), степенью насыщенности основаниями, содержанием гумуса, подвижных форм фосфора и калия. Выявлено увеличение удельной активности 226Ra, 232Th и 40K в верхнем 10-сантиметровом слое гор. А в почве дубравы, сопряженное с накоплением гумуса и биогенной аккумуляцией подвижных форм калия и фосфора. Зафиксирован вынос 226Ra из средней части профиля темно-серой лесной глубоковскипающей почвы. Выявлена положительная корреляционная связь между удельной активностью 226Ra и суммой обменных оснований (Са2+ и Mg2+) в гор. А, А(АЕ), АВ и нижележащих В1, В2, В3, указывающая на сопряженное поведение этих элементов-аналогов. Отмечен вынос 232Th из гор. А(АЕ) и его накопление в гор. АВ в условиях локального оподзоливания темно-серой лесной почвы в березняке.
Ключевые слова: естественные радионуклиды; миграция радионуклидов; почвенный профиль; почвенные процессы; темно-серая лесная почва
-
-
Имитационная модель динамики содержания 137Сs в компонентах пищевой цепи наземной экосистемыВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2020. № 2. c.37-44подробнее529
-
Обсуждаются некоторые аспекты применения имитационного моделирования поведения радионуклидов в пищевых цепях наземных экосистем. Описана модель поведения 137Cs в системе типа почва-растительность-травоядные животные-хищники. Представлены результаты моделирования, в том числе расчет динамики дозовой нагрузки на животных. Показано, что при упрощенном, «чернобыльском», сценарии развития радиологической ситуации дозовые нагрузки на травоядных животных существенно ниже, чем на хищников. В целом у животных в первые 10 лет основной вклад в дозовую нагрузку вносит внешнее облучение, затем внешняя и внутренняя дозовые нагрузки становятся примерно равными.
Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; пищевые цепи; имитационное моделирование; дозовые нагрузки
-
-
Современная радиоэкологическая обстановка в лесных и залежных экосистемах на территории Калужской областиВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. № 4. c.35-42подробнее546
-
В статье представлены результаты анализа особенностей современной радиоэкологической обстановки в лесных (сосняк, ельник, березняк) и залежных экосистемах на загрязненных территориях Калужской обл. РФ. Плотность загрязнения почв исследуемого региона природными радионуклидами (226Ra, 232Th, 40K) соответствует фоновым уровням, в то время как техногенным (137Cs) значительно превышает фоновый показатель (3 кБк/м2) и колеблется от 60,8 до 273,8 кБк/м2. В наибольшей степени 137Cs загрязнены лесные (особенно хвойные) экосистемы, в наименьшей — залежные. По сравнению с начальным периодом после выпадений (1986 г.) плотность загрязнения почв 137Cs в среднем снизилась более чем в три раза, однако в настоящее время по-прежнему значимо превышает допустимый уровень (37 кБк/м2). В экосистемах загрязненных территорий основной вклад в суммарную удельную активность почв, а также мощность эквивалентной поглощенной дозы вносит 137Cs, на фоновых — 40К.
Ключевые слова: радиоэкологическая обстановка; природные (226Ra, 232Th, 40K) и техногенный (137Cs) радионуклиды; лесные и залежные экосистемы; Калужская область
-
-
Имитационная модель посуточной динамики 137Cs в пищевой сети экосистемы лиственного лесаВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2021. № 2. c.29-37подробнее523
-
Показано дальнейшее развитие имитационной модели EcoradOak_CS_FW сезон) ной динамики 137Cs в компонентах экосистемы снытевой дубравы, в число которых теперь включены консументы 1-го и 2-го порядков. Моделируется перераспределение радиоцезия в полнозвенной пищевой сети лесной экосистемы типа почва—растительный покров—травоядные животные—хищники. Алгоритм, использованный в модели, позволяет учитывать влияние почвенных, метеорологических, фенологических и физиологических факторов на поведение радионуклида в этой сети и прогнозировать радиологические ситуации при различных условиях радиоактивных выпадений. Данные по загрязнению организма животных радиоцезием, полученные с помощью модели, лежат в основе расчета динамики внутренней дозовой нагрузки. Результаты моделирования могут быть использованы при нормировании лесохозяйственной продукции лиственного леса. Модель также применима для изучения перераспределения калия в трофической цепи экосистемы лиственного леса.
Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; пищевые цепи; имитационное моделирование; дозовые нагрузки
-
-
Имитационная модель почасовой динамики углерода органического вещества в сообществах травянистой растительности ECOGRASSВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 3. c.57-64подробнее396
-
Разработан алгоритм имитационной модели поведения углерода в травянистых сообществах различного
типа, как автономных, так и входящих в состав комплексных фитоценозов. Учитывается влияние внешних
факторов: поступления солнечной радиации, выпадения атмосферных осадков, температуры воздуха, облачности, скорости ветра и т.д. Воспроизводится динамика влажности и температуры почвы. В зависимости от дискретности рассмотрения моделируемых процессов алгоритм может модифицироваться. Алгоритм был апробирован при моделировании динамики фитомассы сообщества сныти обыкновенной (Aegopodium podagraria L.), доминирующего вида травянистого покрова в снытевой дубраве на темно-серой лесной почве.
С использованием модели ECOGRASS проведены численные эксперименты по изучению потенциального влияния глобального изменения климата и поедания фитомассы животными на продуктивность данного сообщества. Определены пороговые значения факторов влияния, по достижении которых нарушается
нормальное функционирование сообщества.Ключевые слова: углеродный баланс, ; травянистые сообщества; математическое моделирование; глобальное изменение климата
-
-
-
-
Использование радионуклидов аэральных выпадений в исследовании их геохимической миграции в почвах (обзор)Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 4. c.5-10подробнее396
-
Дается обзор результатов многолетних исследований миграции радионуклидов аэральных выпадений в составе лизиметрических вод. Рассматриваются особенности лизиметрических исследований на различных этапах развития радиоэкологии. Отмечается, что применение лизиметров долгое время ограничивалось низкими уровнями активности радионуклидов в почвенных растворах и масштабные исследования начались после чернобыльских выпадений (1986). Показано, что наибольший выход радионуклидов в лизиметрические воды происходит в лесных, в особенности хвойных фитоценозах, наименьший — в луговых и агрофитоценозах. В многолетней динамике максимальная интенсивность миграции радионуклидов в составе лизиметрических вод отмечается в начальный период после радиоактивных выпадений, в сезонной — в летний. Оценен вклад гравитационного стока в перераспределении радионуклидов в почвенном профиле. Из горизонта лесной подстилки годовой вынос варьирует от десятых долей до единиц процентов, а из слоя 0–20 см — от сотых до десятых долей процентов от общего запаса радионуклидов в этих слоях. Относительный вынос 90Sr значительно опережает таковой 137Сs. В почвенном растворе от 70 до 90% радионуклидов (90Sr, 137Сs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am) находятся в форме радионуклид-органических соединений различных молекулярных масс.
Ключевые слова: радиоэкология; радиоактивные выпадения; техногенные радионуклиды; лизиметрические воды; почвенные растворы; годовой вынос; радионуклид-органические соединения
-
-
Изотопное соотношение 137Cs/133Cs в почвах и растительном покрове лесных экосистем (обзор)Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 4. c.11-19подробнее441
-
Цель работы — обобщить имеющиеся в научной литературе данные по значениям изотопного соотношения 137Cs/133Cs в почвах и растительном покрове лесных экосистем на радиоактивно загрязненных и фоновых территориях. Представленные в радиоэкологических исследованиях значения удельной активности 137Cs и концентрации 133Cs унифицированы с помощью расчета молярного соотношения этих изотопов. На основе обобщенных литературных сведений показано, что значения 137Cs/133Cs в почвах, лесных подстилках и растительности увеличиваются на радиоактивно загрязненных территориях. В фоновых регионах, подверженных только глобальным радиоактивным выпадениям, изотопное соотношение 137Cs/133Cs составляет около 0,1–1,0 (× 10-8), тогда как в зоне чернобыльских выпадений повышается в 1000–100000 раз. Изотопное соотношение 137Cs/133Cs уменьшается вниз по профилям почв в различных лесных экосистемах. Пространственное варьирование соотношения 137Cs/133Cs в подстилках связано с разнообразием экотопов в лесных биогеоценозах. Выравнивание значений соотношения 137Cs/133Cs в растительном покрове и верхних почвенных горизонтах указывает на достигнутое равновесие техногенного 137Cs с природным стабильным 133Cs в биогеохимическом цикле этого элемента. В сравнительном исследовании выявлено, что изотопное соотношение 137Cs/133Cs возрастает в следующем ряду представителей растительного покрова: Bryophyta < Sorbus aucuparia < Lichenes < Russula vesca < Frangula alnus < Polypodióphyta. Для грибов отмечены межвидовые различия в следующем возрастающем ряду по изотопному соотношению Cs137/Cs133: Lactarius deliciosus < Sarcodon scabrosus < Suillus bovinus < Tricholoma saponaceum < Lepista nuda < Russula delica < Macrolepiota excoriata. Для эталонного вида хвойных деревьев — Pinus sylvestris — изотопное соотношение 137Cs/133Cs на загрязненном чернобыльскими выпадениями лесном участке Брянской области возрастает в следующем ряду компонентов: корни < крупные ветви < древесина ствола < хвоя < мелкие ветки < шишки.
Ключевые слова: лесные почвы; лесная подстилка; грибы; радиоэкологический мониторинг; чернобыльские выпадения; биогеохимический цикл цезия
-
-
Сравнительный анализ биологической миграции 137Cs и стабильного K в агроценозах черноземной зоныВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 4. c.20-30подробнее386
-
Исследование было проведено с целью выявления особенностей поведения 137Cs и К в системе «почва-растение» в агроценозах и природном луговом биогеоценозе черноземной зоны в отдаленный период после чернобыльских выпадений. В центральной части Плавского радиоактивного пятна Тульской области были выбраны площадки опробования в агроценозах с пшеницей, соей, гречихой, рапсом, подсолнечником, злаково-бобовой травосмесью, а также в естественном биогеоценозе суходольного луга. Установлено, что средний уровень радиоактивного загрязнения почв территории 137Cs составил 171 ± 26 кБк/м2 (498 ± 100 Бк/кг); среднее содержание валового К — 2,0 ± 0,1%, в том числе Кобм — 235 ± 54 мг/кг, Кнеобм — 816 ± 116 мг/кг. Профильное распределение 137Cs в пределах загрязненного 30-см поверхностного слоя агроценозов, а также Квал во всех почвах было равномерно-аккумулятивным, в то время как распределение Кобм и Кнеобм носило регрессивно-аккумулятивный характер; при этом микрораспределение 137Cs в корнеобитаемой зоне было инвариантным, а для подвижных форм калия показано градиентное обогащение почвы вблизи поверхности корней. Интенсивность перехода 137Cs из почв в растения для всех исследованных культур на 1–2 порядка уступала интенсивности корневого потребления растениями К. Различались и особенности распределения элементов между органами растений, причем для 137Cs оно было акропетальным для представителей сем. Злаковые и базипетальным для культур из других семейств, а К распределялся базипетально во всех опробованных растениях.
Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; радиоцезий (137Cs); биогеохимический цикл; чернобыльские выпадения; коэффициент накопления (КН); коэффициент биологического поглощения (КБП)
-
-
Исследование поведения кадмия в системе почва — лизиметрический раствор — растение в модельном эксперименте с использованием радиоактивного индикатора 109Cd.Вестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 4. c.106-116подробнее384
-
В статье рассматриваются процессы перехода в водную фазу и поглощения из нее растениями стабильных (Cd) и радиоактивного (109Cd) изотопов. С помощью последовательного фракционирования по методу Тесье-Форстнера выявлены закономерности распределения Cd/109Cd между различными формами их химических соединений в почве. Показано, что содержание подвижных и условно подвижных форм соединений стабильного Cd (фракции F1-F3) было в 1,2–1,8 раза меньше, чем радиоактивного 109Cd. Однако для неподвижных консервативных форм соединений металла (фракции F4-F6) это соотношение было, наоборот, в 2,4–5,3 раза больше. Оценены концентрация Cd, удельная активность 109Cd, коэффициенты распределения и концентрирования природного Cd и радионуклида 109Cd, накопление и вынос металла растениями. Определены величины коэффициентов обогащения природного (стабильного) Cd, содержащегося в последовательно извлекаемых химических фракциях, радиоизотопом 109Cd, рассчитана величина запаса подвижных соединений Cd (109Cd) в исследуемой почве. По результатам спектроскопии ЯМР твердого тела на ядрах 13C установлен качественный состав высокомолекулярных органических соединений почвенного раствора и оценена их способность к специфической сорбции катионов тяжелых металлов, включая Cd.
Ключевые слова: удельная активность, формы нахождения Cd (109Cd); водорастворимое органическое вещество (ВОВ); высокомолекулярные соединения (ВМС)
-
-
Теория и практика применения методов исследования форм соединений радио- нуклидов в почвахВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2023. № 1. c.68-80подробнее525
-
Дан сравнительный анализ методов исследования форм нахождения радионуклидов в почве, основанных на фракционировании их соединений, связанных с различными почвенными компонентами. Приводятся данные о физико-химической природе форм основных экологически значимых техногенных и естественных радионуклидов в почвах, загрязненных при испытании ядерного оружия, в результате аварий и инцидентов на радиационно-опасных объектах, добычи и переработки полезных ископаемых. Рассмотрено влияние на формы нахождения радионуклидов экологических факторов, таких как свойства радионуклида и почвы, тип радиоактивных выпадений и время с момента их поступления в почву. Показано, что экспериментальные данные о формах соединений радионуклидов служат теоретической основой для оценки и прогноза их подвижности в почве, доступности для растений и обоснования мер по реабилитации загрязненных почв.Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; радиоэкология
-
-
Показатели биологического круговорота 90Sr в березняках Брянской области через 30 лет после чернобыльских выпаденийВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2023. № 3. c.83-92подробнее403
-
В статье рассматриваются особенности биологического круговорота 90Sr в березовых лесах Брянской области в отдаленный период после чернобыльских выпадений. Приведены показатели удельной активности и запасов 90Sr в почвенной толще, различных структурах и видах древесного и травяно-кустарничкового ярусов, высших грибах, опаде. Показано, что в настоящее время в загрязненных березняках Брянского Полесья основной запас 90Sr сосредоточен в почве — 82,3%, из них около 71% — в минеральных почвенных горизонтах; биота содержит всего 17,7% суммарного запаса радионуклида с максимальными показателями в древесном ярусе. Вклад травяно-кустарничковой растительности и высших грибов невелик — <0,5%. В березняках в биологический круговорот вовлекается 3,07 кБк·м-2 90Sr, что составляет около 3% от его общих запасов в БГЦ и примерно соответствует радиоактивному распаду этого радионуклида. Основная часть 90Sr идет на формирование годичного прироста древостоя, при этом вклад высших грибов в показатели круговорота превышает вклад травяно-кустарничкового яруса. Возврат 90Sr в почву ниже (48,2%), чем его закрепление в годичном приросте биомассы (51,8%).
Ключевые слова: радиоактивные выпадения; техногенный радионуклид; лесные экосистемы; накопление в биомассе; поступление в почву
-
-
Радиоэкология: прошлое, настоящее, будущееВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2023. № 4. c.44-54Щеглов А.И., Цветнова О.Б., Агапкина Г.И., Липатов Д.Н., Манахов Д.В., Мамихин С.В., Парамонова Т.А., Столбова В.В., Цветнов Е.В.подробнее508
-
В статье рассматриваются вопросы, посвященные развитию радиоэкологии как самостоятельной научной дисциплины. Анализируются достижения прошлых лет, исследования, которые проводятся в настоящее время, а также перспективные направления развития в данной области. Предложена скорректированная периодизация этапов развития радиоэкологии с учетом накопленного к настоящему времени опыта в области этой дисциплины. На начальном этапе (1895–1929 гг.) осуществлялся сбор эмпирического материала; на первом этапе (1930–1960 гг.) был заложен теоретический фундамент и радиоэкология сформировалась как самостоятельная дисциплина; на втором этапе (1961–1990 гг.) отмечалось интенсивное, а на третьем (1991–2010 гг.) — поступательное развитие радиоэкологии; четвертый, современный этап развития радиоэкологии приходится на начало ХХI в. (2011 г. — настоящее время). Для каждого этапа рассматриваются основные научные достижения и эволюция идей в области радиоэкологии. Постулируется, что в настоящее время развитие этой дисциплины связано с дальнейшим совершенствованием мировых ядерных технологий, ликвидацией последствий ряда радиационных инцидентов (авария на АЭС Фукусима, 2011 г.), пересмотром концепции радиационной защиты окружающей среды и рядом других положений. Особое внимание уделяется лесной радиоэкологии — одному из важнейших направлений этой науки.
Ключевые слова: открытие радиоактивности; ионизирующие излучения; природные и техногенные радионуклиды; аэральные выпадения; радиационные аварии; радиоактивное загрязнение; радиационная экология; история развития
-
-
Cвойства урбопочв после проведения дезактивационных мероприятий на радиоактивно загрязненной территории города ЭлектростальВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 2. c.95-104подробнее457
-
Определены морфологические свойства, рН, содержание органического углерода, а также удельная активность 137Cs и естественных радионуклидов (40K, 226Ra, 232Th ) в верхних горизонтах почв на дезактивированных и слабонарушенных участках города. Исследования проводились в урбоэкосистемах г. Электросталь (Московская область) в 2019 г., т. е. через шесть лет после локальных выпадений 137Cs вследствие радиационного инцидента. Морфологические признаки верхних горизонтов урбопочв: буровато-серый цвет, легкосуглинистый состав, мелкоглыбистая и комковатая структура, включения строительных и бытовых отходов. В верхних горизонтах урбиквазиземов и урбистратифицированных почв отмечено низкое содержание углерода (менее 1%) и высокие коэффициенты вариации этого показателя. В исследованных городских почвах отмечен широкий диапазон варьирования рНводн: от кислой (4,6–5,5) до сильнощелочной (>8,0) реакции почвенной среды. С помощью корреляционного анализа показано, что в верхних горизонтах UR уменьшено содержание органического углерода и наблюдается подщелачивание почвенной среды. Аккумулятивный тип распределения 137Cs зафиксирован для профилей почв загрязненных урбоэкосистем, в которых не проводились дезактивационные мероприятия. В профилях урбопочв, которые подвергались земляным дезактивационным работам, выявлены низкие значения удельной активности 137Cs в поверхностных насыпных слоях и максимумы в погребенных загрязненных горизонтах. В насыпных горизонтах UR, включающих большое количество щебня, отмечается увеличение удельной активности 226Ra. Для некоторых техногенных горизонтов UR и TCH, состоящих преимущественно из кварцевого песка, характерны очень низкие значения удельных активностей 226Ra и 40K. Корреляционные связи химических и радиационных показателей в профилях урбопочв отражают различный состав и свойства верхних горизонтов, сформированных в результате земляных и дезактивационных работ.
Ключевые слова: урбистратифицированные почвы; городские экосистемы; профиль почвы; радиационный инцидент; цезий-137; естественные радионуклиды
-
-
Формы токсичности почв территорий с высокой степенью долговременного радионуклидного загрязнения, выявляемые твердофазным биотестом с Allium cepaВестник Московского Университета. Серия 17. Почвоведение. 2024. № 3. c.170-179подробнее150
-
В статье представлены результаты измерения токсичности почв с удельной активностью 137Cs в диапазоне 3,3‧102–1,3‧106 Бк·кг-1, плотностью потока β-частиц и мощностью дозы γ-излучения на поверхности насыпного образца 5,4–192,7 имп·с-1‧см-2 и 0,2–2,7 мкЗв·ч-1 соответственно. Формы токсичности выявляли в твердофазном биотесте с Allium cepa L., имитирующим ситуацию внешнего облучения делящихся клеток при контакте с почвой. Токсический эффект оценивали относительно контроля как митотоксичность по снижению митотического индекса и как генотоксичность по индукции хромосомных аберраций с учетом вклада кластогенного эффекта. Величина митотического индекса в серии биотестов с загрязненной почвой снижалась до значений 8,6±1,1–14,6±2,3% по сравнению с контрольным уровнем пролиферации в 14,9±1,2%. При этом частота хромосомных аберраций сопряженно возрастала от 4,7±0,3 до 18,2±3,3%, при контрольном уровне в 3,9±0,5%, с возрастанием до 68% доли нарушений, связанной с кластогенным воздействием на хромосомы. Выявлен ряд значимых корреляций между величинами индексов токсичности и показателями радиоактивного загрязнения почв.Ключевые слова: радиоактивное загрязнение; внешнее контактное облучение; цитогенетический анализ; митотический индекс; частота хромосомных аберраций; кластогенный эффект; бета-излучение
-