DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1993 str. 91 <-- 91 --> PDF |
PREGLEDNI ČLANCI — REVIEWS UDK 630*:546.7 Sum. list CXVII (1993) 309 GAMA-SPEKTROMETRIJSKA I ATOMSKO-APSORPCIJSKA ANALIZA DRVA Mihovil HUS, Katarina KOŠUTIC* SAŽETAK: Zagađenje staništa teškim metalima i radioaktivnim izotopima koji nisu prirodnog porijekla, već su posljedicanuklearnih pokusa i akcidenta nuklearne elektrane u Černobilu, uzrokuje njihovo gomilanje u stablima. U odgovarajuće pripremljenim uzorcima jasena, hrasta i bukve određen je gama-spektromeirijom sadržaj radioizotopa Cs-137 3,7; 2,25 i 9,64 Bq/kg, sadržaj Cs-134 0,2; 0,135 i 0,4 Bqjkg te sadržaj prirodnog radioizotopakalija K-40 53,2; 23,6 i 30,14 Bqjkg. Različiti sadržaj radioaktivnih izotopa posljedica je različitog sadržaja istih u staništu i različitih transportnih mehanizama. Uzorak hrasta je dalje obrađen za atomsko- apsorpcijsko određivanje sadržaja metala te je izmjerenoNa 0,021%, K 0,067%, Ce 0,168%, Mg 0,0145%, Fe 0,000025°/°, Mn 0,000019%, Ni 0,0000425%, Cu 0,000054%, Zn 0,000059% i Pb 0,000033%. Dobiveni rezultati upućuju na potrebu šireg sistematskog istraživanja sadržaja radioizotopa i metala u stablima i tlu kako bi se usporedbom rezultata mogli donijeti odgovarajući zaključci u pojedinim šumskim ekosustavima. Ključne riječi: radioaktivnost drva, metali u drvu. UVOD Prirodna ravnoteža mineralnih tvari u tlu i sadržaj istih u stablima pojedinih šumskih ekosustava sve je više narušena djelovanjem industrijskih i drugih zagađivača. Osim teških metala koji se u tlo unose iz atmosfere oborinama ili podzemnim vodama, istim se načinom u novije vrijeme u tlo unose i radioaktivni izotopi koji nisu prirodnog porijekla. Svi se ti zagađivači uobičajenim transportnim mehanizmima prenose iz tla u stablo, gdje dolazi do njihovog gomilanja. Kao posljedica nuklearnih eksperimenata i akcidenta nuklearne elektrane u Černobilu 1986. g., u tlu na čitavome području Hrvatske vezani su radioizotopi cezija, Cs-137 i Cs-134. Njihovo kemijsko ponašanje istovjetno je kemijskom ponašanju neradioaktivnih izotopa cezija, a vezivanje u tlu prvenstveno je ovisno o sastavu tla što je za pojedino područje u Hrvatskoj ispitivano, [Filipović-Vinceković i dr. * Dr. Mihovil Bus, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, mi". Katarina Košutić Centar za istraživanje mora, Instituta »R. Boškovie«, Zagreb 309 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1993 str. 92 <-- 92 --> PDF |
(1990, 1991, 1992)]. Zbog sadržaja kalija u tlu stabla će obvezno sadržavati i prirodni radioaktivni izotop kalija K-40, čiji je sadržaj proporcionalan sadržaju ukupnog kalija. U praćeniu zagađenja okoliša, analize tala i biljnog materijala te određivanja transportnih faktora dobivaju veliki značaj, pa je tako i za ocjenu zagađenosti šumskih ekosustava značajna analiza i stabala u odnosu na staništa. Određivanje metala u stablu i tlu moguće je metodom emisijske ili apsorcijske spektrometrije ili emisijske plazmo-spektrometrije, dok se radioaktivni izotopi određuju gama-spektrometrijom. Zbog relativno niskog sadržaja radioizotopa i metala u stablu, za njihovo određivanje osim odgovarajućih uređaja potrebno je posebno obraditi određenu količinu uzorka drva kako bi se sadržaj radioaktivnih iztopa i metala mogao detektirati. METODA RADA Za analize sadržaja radioizotopa i metala razvijen je postupak da se 1—2 kg drvne piiljevine sušene na 105 *C spali u električinoj peći na 550 °C bez pristupa zraka. Pri nižim temperaturama spaljivanje je sporo i nepotpuno, a pri višim temperaturama dolazi do gubitka hlapivih elemenata. Dobiveni pepeo mora stajati 15—20 dana radi eventualne uspostave ravnoteže radioaktivnih izotopa. U odstajalom uzorku gama-spektrometrijom odredi se sadržaj prisutnih radioaktivnih iztopa. Nakon ovog mjerenja odgovarajuća količina pepela otopi se pogodnim smjesama kiselina, te se u dobivenoj otopini atomsko-apsorpcijskom spektrometrijom odredi sadržaj metala. REZULTATI I DISKUSIJA Radioaktivni izotopi cezija Cs-137 i Cs-134 prisutni su u tlu na području čitave Hrvatske kao posljedica radioaktivnih oborina nakon nuklearnih eksperimenata i akcidenta u Černobilu. Sadržaj tih radioizotopa u tlu je izmjeren, a podaci za čitavo područje Hrvatske objavljeni su u literaturi F i 1 i p ović- Vinceković i dr (1991), Barišić i dr. (1992, 1992"), Barišić i Luli ć (1992). Zbog dužine vremena poluraspada tih radioizotopa koja iznose za Cs-137 30 godina i Cs-134 2,06 godina, njihova će se radioaktivnost u tlu još dugo detektirati. Za razliku od njih prirodni radioaktivni izotop kalija, K-40 s poluvremenom raspada 1,28x10° god., čiji je udio u ukupnom kaliju 0,0117%, moći će se detektirati svugdje, proporcionalno sadržaju ukupnog kalija. Radioaktivni izotopi kao i drugi metali prisutni u tlu, sadržani su i u biljkama i njihovim produktima, a taj sadržaj prvenstveno ovisi o njihovoj količini i načinu vezivanja u tlu. Istraživanja su pokazala relativno visok sadržaj Cs-137 u cvijeću, polenu i medu Bariši ć i dr. (1992, 1992"). Ova saznanja potaknula su interes za određivanje radioaktivnih izotopa u stablu s određenog staništa, a također i za određivanje metala zbog dobivanja cjelovite slike gomilanja zagađivača u stablu. Za mjerenje su posebno pripremljena, kako je opisano, tri uzorka različitih stabala s različitih lokacija u Hrvatskoj, kako je prikazano u tablici 1. 310 |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1993 str. 93 <-- 93 --> PDF |
Uzorci stabala prema lokaciji i datumu uzimanja Tablica Uzorak Lokacija Datum 1. Jasen Lipovljani lipanj 1988. 2. Hrast Vrbovec rujan 1992. 3. Bukva Vrbovec rujan 1992. Gama-spektrometrijskim mjerenjem određen je sadržaj radioizotopa u pojedinim uzorcima kako je prikazano u tablici 2. Sadržaj radioizotopa u pojedinom uzorku izražen u jedinicama radioaktivnosti Tablica 2. Uzorak Cs-137 Bq/kg Cs-134 Bq/kg K-40 Bq/kg 1 3,7 0,2 53,2 2 2,25 0,135 23,6 3 9,64 0,4 30,14 Analiza je načinjena u INKR-u Institut »R. Bošković«. Različiti sadržaji Cs-137, Cs-134 i K-40 posljedica su različitog zagađenja tla radioaktivnim cezijem odnosno različitog sadržaja kalija u tlu, a također i različitih transportnih mehanizama iona iz tla u stablo. Prema literaturnim podacima B arišić i Lulić (1992) i Barišić i dr. (1992) o ukupnom sadržaju Cs-137 u tlu do dubine 26 cm preračunato na 2. svibnja 1986. g., uzorak jasena uzet je s područja gdje je sadržaj Cs-137 iznosio 10—20 Bq/m-, a uzorci hrasta i bukve s područja 5—10 Bq m2. U uzorku hrasta određen je atomskom apsorpcijskom spektrometrijom sadržaj metala: Na 0,021% Mn 0,000019°/0 K 0,067% Ni 0,0000425% Ce 0,168% Cu 0,000054% Mg 0,0145% Cd — Fe 0,000025% Zn 0,000059% Cr — Pb 0,000033% Analiza je načinjena u CAS-u Institut »R. Bošković«. Za ovaj uzorak hrasta izračunat je na temelju prisutnog K-40 sadržaj ukupnog kalija i dobivena je vrijednost 0,078%, a ovaj rezultat je, s obzirom na različitost metoda određivanja, u dobrom slaganju s dobivenih 0,067% kalija na bazi atomske apsorpcije. ZAKLJUČAK Dobiveni rezultati gama-spektrometrijske i atomsko-apsorpcijske analize izabranih vrsta stabala pokazali su opravdanost ovih analiza. Unatoč potrebnoj velikoj količini drvne mase za svaku analizu, moguće je relativno jednostavno pripremiti zajednički uzorak za obje analize. Sadržaj radioaktivnog |
| ŠUMARSKI LIST 6-8/1993 str. 94 <-- 94 --> PDF |
cezija i kalija u pojedinim stablima kao i sadržaj metala nije moguće uspoređivati s relevantnim podacima s drugih staništa jer takvih podataka nema. To upućuje na potrebu sistematskog istraživanja glede vrste stabla, sadržaju radioaktivnosti i metala u staništu i druge faktore. Ovako dobiveni rezultati omogućili bi izračunavanje transportnih faktora, a time i sagledavanje transportnog mehanizma za pojedine slučajeve. Analiza stabla može također ukazati i na zagađenje tla bez njegove analize. Konačno analize stabala omogućuju donošenje zaključaka vezanih uz gospodarenje šumama i njihovom eksploatacijom te potrebnim zahvatima u pojedinim šumskim ekosustavima. LITERATURA Filipović-Vinceković N., V. Tomaš i ć, N. Nekić, M. Široki (1990), Long-term interaction in clay/electrolvte systems, J., Radional., Nucl. Chem., 130: 239—247. Filipović-Vinceković, N., D. Barišić, N. M a š i ć, S. Lulić (1991), Distribution of fallout radionuclides throueh soil surface layer, J., Radioanal., Nucl. Chem., 148: 53—62. Filipović-Vinc e k ović, N., D. Š k r t i ć (1992), Cesium sorption under nonquilibrium conditions, J., Radioanal., Nucl. Chem. 163: 205—211. Barišić. D., S. Lulić, N. Kezić, A. Vertačnik (1992), l:17Cs in flowers, pollen and honey from fhe Republic of Croatia four years after the Chernobyl accident, Apidologie, 23: 71—78. Barišić. D., S. Lulić, K. Lazar i ć, A. Vertačnik, N. K e z i ć (1992*), Transfer faktori !;;7Cs iz tla u med obzirom na tip ispaše pčela, udio organskog l;,7Cs materijala i distribuciju v tlu, Zbornik radova prvog Simpozija Hrvatskog društva za zaštitu od zračenja, Zagreb, 24.—26. studenog 1992., str. 230— —234. Barišić , D., S. Luli ć (1992), The estimation cf l:,7Cs deposition and vertical distribution in undisturbed soils in Republic of Croatia, Final Report, Res. Contact No. 5243´RB IAEA, Vienna. Autori zahvaljuju Prof. dr. Duri Raušu na pokazanom interesu za ovaj rad i z.a pribavljanje dijela uzoraka. Gamma-ray Speclrometric and Atomic-Absorbtion Analysis of Wood S u m m a r y Pollution of the environment by heavy metals and radioactive isotopes, which arc not of natural origin are the consequence of nuclear tests and accidents in the nuclear power station Chernobyl, resulting in their accumulation in the decs. In adequately prepared specimens of Ash trees, Oak trees and Beech trees gamma-iay spectrometry was used to determine the content of radioisotopes Cs- 137 3.7; 2.25 and 9.64 Bq kg, content of Cs-134 0.2; 0.135 and 0.4 Bq kg, and the content of naturalradioisotope of potassium K-40 53.2; 23.6 and 30.14 Bq/kg. The different contents of radioactive isotopes is a consequence of the different contents of them in the stands and different means of transport. An oak specimen was further examined for atomic-absorbtion determination of metal content and the following were measured Na 0.021%, K 0.067´,,, Ce 0.168",, Mg 0.0145",,, Fe 0.000025",,, Mn 0.000019",,, Ni 0.0000425»0, Cu 0.000054",., Zn 0.000059% and Pb 0.000033° ,,. Results obtained indicate the need for wider systematic research into the content of radioisotopes and metals in trees and soil, so that by comparison o! the results adequate conclusions could be drawn on condition in particular lorest eco-system. Key word s : radioactivity of tree, metals in tree |