Студенти НУБіП досліджували радіаційний стан території Голосіївського лісу
Студенти спеціальності 101 екології 3 курс, НУБіП України успішно завершили навчально-виробничу практику з радіобіології та радіоекології. Під керівництвом доцента Іллєнка Володимира Віталійовича студентська група провела комплексне радіоекологічне обстеження трьох ділянок Голосіївського лісу — одного з найбільших зелених масивів Києва.
Практика розпочалася з ознайомлення зі структурою та діяльністю ключових наукових установ України, що займаються моніторингом радіоактивності навколишнього середовища. Студенти вивчили роботу Державного науково-технічного центру з ядерної та радіаційної безпеки (ДНТЦ ЯРБ), Українського НДІ сільськогосподарської радіології, Чорнобильського радіаційно-екологічного біосферного заповідника, Інституту проблем безпеки АЕС НАН України та Українського гідрометеорологічного інституту.
Ця теоретична підготовка сформувала розуміння того, навіщо взагалі вимірювати радіаційний фон у лісі посеред мегаполісу: Голосіївський ліс, як і вся Київська область, отримав певне забруднення унаслідок Чорнобильської катастрофи 1986 року. Завдання практики — оцінити поточний стан і зрозуміти, як радіонукліди поводяться в лісовій екосистемі через сорок років після аварії.
Для вирішення цього завдання студенти вирушили до Голосіївського лісу для проведення польового етапу практики. Було закладено маршрут з різним мікрорельєфом і рослинним покривом — кожна ділянка маршруту стала окремим об'єктом радіоекологічної оцінки.
На кожній ділянці студенти відбирали зразки ґрунту за класичним методом «конверта»: у чотирьох кутах ділянки та по її центру за допомогою ґрунтового бура відбиралися точкові проби з глибини до 15 см. Робили десять уколів буром діаметром 37 мм на кожній ділянці, далі ґрунт ретельно перемішувався, формуючи об'єднану пробу масою близько 1,5–2 кг. Кожен зразок одразу маркувався: номер ділянки, дата, глибина відбору, тип ґрунту. Паралельно збирали зразки рослинності — для оцінки накопичення 137Cs рослинами.
Радіометр РКГ-14 «VIRTUOSO» із детектором CsI(Tl) та твердотільним фотопомножувачем дозволяв отримувати результати безпосередньо в лісі. Для вимірювання потужності дози прилад утримували на висоті 1 метр від поверхні ґрунту, для оцінки поверхневого забруднення — на висоті 10 см. Час експозиції в кожній точці перевищував 1000 секунд, що забезпечило накопичення достатньої статистики імпульсів і мінімізувало похибку. VIRTUOSO також автоматично записував маршрут пересування групи та результати вимірювання ПАЕД гамма-випромінювання з геоприв’язкою до координат місцевості.
Спектрометр МКГ АТ-1321 із дводетекторною системою (сцинтилятор NaI(Tl) + лічильник Гейгера-Мюллера) студенти використовували для побудови просторового розподілу гамма-фону всередині кожної ділянки. У кожній із трьох локацій закладалося по п'ять точок вимірювань, кожна фіксувалася GPS-навігатором. Прилад автоматично ідентифікував радіонукліди та вимірював ПАЕД в мкЗв/год. За результатами кожної ділянки будувалися карти-схеми з ізолініями значень показників гамма-фону — наочний інструмент для виявлення локальних аномалій.
Після повернення з поля розпочався не менш відповідальний — лабораторний етап. Під керівництвом Іллєнка В.В. студенти пройшли повний цикл підготовки зразків згідно з вимогами загальноприйнятих методик. Підготовлений ґрунт пропускали через сито з отворами 1–2 мм. Далі зразок щільно засипали в стандартну посудину Марінеллі (1л) — спеціальну кювету, що охоплює детектор із трьох боків і максимізує ефективність реєстрації гамма-квантів. Контейнер зважували на вагах та фіксували масу кожного зразка.
Лабораторний гамма-спектрометр СЕГ-001 «АКП-С»-63 українського виробництва визначав якісний і кількісний склад радіонуклідів у підготовлених зразках. Детектор діаметром 63 мм і 1024 канали аналізатора дозволяють визначати питому активність 137Cs від 1 Бк/кг — у рази точніше, ніж польові прилади. Саме цей аналіз дав остаточні, верифіковані значення забруднення 137Cs ґрунту та рослин.
Усі три дослідні ділянки характеризуються радіаційним фоном, що не перевищує середніх значень для м. Києва. Питома активність 137Cs у ґрунтах становить від 55 до 73 Бк/кг, щільність забруднення — від 7,4 до 11,8 кБк/м² (0,20–0,32 Кі/км²). Для порівняння: зоною відчуження вважається територія із забрудненням понад 555 кБк/м². Техногенний радіонуклід 134Cs, який є маркером свіжого ядерного забруднення, у жодній із проб не виявлено.
Радіонукліди у рослинах фіксувалися на ще нижчому рівні: коефіцієнт накопичення 137Cs становить від 0,04 до 0,22, що свідчить про низьку інтенсивність переходу 137Cs з ґрунту в рослинну біомасу.
Студенти також звернули увагу на суттєву різницю у показниках між портативним Virtuoso та лабораторним СЕГ-001: перший завищує питому активність 137Cs в середньому у 3,8 разів порівняно з точнішим лабораторним аналізом. Це важливий методичний висновок: польовий прилад підходить для швидкого скринінгу, але для сертифікаційних і наукових цілей потрібен лабораторний аналіз.
Окрім радіометрії, студенти досліджували біорізноманіття дослідних ділянок за допомогою застосунку ObsIdentify. Були верифіковані та класифіковані за рівнем радіочутливості кілька видів.
Серед радіочутливих видів — ропуха сіра (Bufo bufo), личинки якої через тонку шкіру й розвиток у водоймах особливо вразливі до іонізуючого випромінювання, та бук лісовий (Fagus sylvatica), радіостійкість якого оцінюється як вища за більшість хвойних (наприклад, сосни), але дещо нижча порівняно з деякими іншими листяними породами, такими як дуб.
До радіостійких увійшли жук рогач (занесений до Червоної книги України), клітини дорослої особини якого практично не діляться і тому стійкі до радіаційного пошкодження; виноградний равлик із здатністю до анабіозу; а також зелений мох (Dicranum scoparium) із потужними системами антиоксидантного захисту та репарації ДНК.
Результати біологічного обстеження підтвердили збалансованість і збереженість екосистеми Голосіївського лісу: складна багатоярусна структура рослинності та наявність видів із різною радіочутливістю свідчать про стабільний природний стан цього унікального міського лісу.
Навчальна практика з радіобіології та радіоекології дала студентам НУБіП практичний досвід роботи з реальними приладами радіаційного контролю, навички відбору і підготовки зразків, а також розуміння методологічних відмінностей між польовими та лабораторними вимірюваннями. Головний висновок: Голосіївський ліс є екологічно безпечним середовищем із незначним забрудненням штучним 137Cs, що не становить загрози для відвідувачів і мешканців екосистеми.
