Hodnocení vlivu radiace prostředí na půdy a vegetaci

Petra Liszoková

Doctoral thesis

Environmental Impact Assessment of Radiation on Soil and Vegetation

Abstract:

Životní prostředí v České republice bylo v minulosti ve velké míře kontaminováno umělými radionuklidy. Umělé radionuklidy vznikají v důsledku lidských činností a přirozeně se tedy nevyskytují. Zdroje vzniku těchto radionuklidů představují spady způsobené testy jaderných zbraní a z havárie v jaderné elektrárně Černobyl ve 20. století. Disertační práce je zaměřena na posouzení vlivu radiace na životní prostředí, jejíž původem jsou zmiňované spady z jaderné havárie v Černobylské elektrárně a dále spady z testů jaderných zbraní, které zcela nevymizely, a tak jsou měřeny spolu s černobylským spadem. Studovaným radionuklidem je radioaktivní cesium 137Cs, které je s ohledem na svou radioaktivní přeměnu (30,17 let) v životním prostředí České republiky stále měřitelné. Předložená práce se dělí na dvě části, ve kterých jsou návazně zpracovány informace o studované problematice vlivu radiace prostředí na půdy a vybrané zemědělské a lesní produkty, dále pak produkty trvalých travních porostů. První část práce se zabývá základním popisem vybraných pojmů radiace a charakteristikou radionuklidu 137Cs, v rámci, které je popsána distribuce 137Cs v půdách a rostlinách. Následující kapitola pak zprostředkovává náhled do historie kontaminace 137Cs na území ČSSR bezprostředně po havárii JE Černobyl a popisuje závažnost kontaminace půd a lesních ekosystémů. V hlavní části disertační práce je specifikována metodika práce včetně popisu odběrových lokalit, které byly soustředěny v kontaminovanější severovýchodní části České republiky na území Moravskoslezského kraje. V letech 2018 a 2019 byly odebrány vzorky půd, vybraných zemědělských a lesních produktů, dále pak produktů trvalých travních porostů za účelem stanovení hmotnostních aktivit 137Cs. Z těchto vzorků jsou následně čerpány praktické výstupy pro výzkum, který byl prováděn ve spolupráci se Státním ústavem radiační ochrany (dále jen SÚRO) v Praze. Další kapitola poskytuje výsledky výzkumu naměřené aktivity 137Cs v půdách, výsledky z měření zemědělských a lesních produktů, dále pak produktů trvalých travních porostů, přestup radionuklidů popsaný pomocí transferových koeficientů do zemědělských, lesních produktů a produktů trvalých travních porostů a úvazek efektivní dávky z konzumace zemědělských plodin a hub. V přílohách je uveden podrobný seznam provedených půdních odběrů (Příloha č. 1), a seznam odebraných rostlinných produktů (Příloha č. 2).

Abstract:

In the past, the environment in the Czech Republic was largely contaminated with artificial radionuclides. Artificial radionuclides are created as a result of human activities and therefore do not occur naturally. The sources of these radionuclides are the fallout from nuclear weapons tests and the accident at the Chernobyl nuclear power plant in the 20th century. The dissertation is focused on the assessment of the effect of radiation on the environment, the origin of which is the mentioned fallout from the nuclear accident at the Chernobyl power plant and also the fallout from nuclear weapons tests, which have not completely disappeared, so they are measured together with the Chernobyl fallout. The studied radionuclide is radioactive cesium 137Cs, which is still measurable in the environment of the Czech Republic due to its radioactive transformation (30.17 years). The presented work is divided into two parts, in which information is subsequently processed about the studied issue of the influence of environmental radiation on soils and selected agricultural and forest products, as well as products of permanent grasslands. The first part of the thesis deals with the basic description of selected terms of radiation and the characteristics of the radionuclide 137Cs, within which the distribution of 137Cs in soils and plants is described. The following chapter provides an insight into the history of 137Cs contamination in the territory of Czechoslovakia immediately after the Chernobyl NPP accident and describes the severity of soil and forest ecosystem contamination. In the main part of the dissertation, the methodology of the work is specified, including a description of the sampling locations, which were concentrated in the more contaminated northeastern part of the Czech Republic in the Moravian-Silesian Region. In 2018 and 2019, samples of soil, selected agricultural and forest products and products of permament grasslands were taken to determine the mass activities of 137Cs. From these samples, practical outputs are subsequently drawn for the research, which was carried out in cooperation with the State Institute of Radiation Protection (hereinafter referred to as SÚRO) in Prague. The next chapter provides the results of research on the measured activity of 137Cs in soils, the results from the measurement of agricultural and forest products, then products of permanent grasslands, the transfer of radionuclides described using transfer factors into agricultural, forest products and products of permanent grasslands, and the timing of the effective dose from the consumption of agricultural crops and mushrooms. The appendices contain a detailed list of soil sampling locations (Appendix No. 1), a list of sampled plant products (Appendix No. 2).

Keywords

radionuklid, radioaktivní cesium 137Cs, havárie jaderné elektrárny Černobyl, kontaminace, Moravskoslezský kraj, půdy, zemědělské a lesní produkty, transferový koeficient.

Keywords

radionuclide, radioactive cesium 137Cs, Chernobyl nuclear power plant accident, contamination, Moravian-Silesian region, soils, agricultural and forest products, transfer factor.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 9. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Barbara Stalmachová
• Reader: Ingrid Turisová, Jiří Kupka, Emilie Pecharová

VSB – Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Doctoral programme / field:
Inženýrská ekologie / Ochrana životního prostředí v průmyslu