Determination of the bioaccumulation of radionuclides and trace elements in mosses using nuclear methods

Abstract

Τα βρύα αποτελούν ιδανικούς βιοϊχνηθέτες. Δε διαθέτουν ριζικό σύστημα, οπότε όλα τα θρεπτικά συστατικά καθώς και το νερό που χρειάζονται τα παίρνουν κατευθείαν από την υγρή και ξηρή εναπόθεση. Από το 1990 και κάθε 5 χρόνια διεξάγεται μια Ευρωπαϊκή έρευνα στο πλαίσιο του ICP Vegetation Programme σε σχέση με τις συγκεντρώσεις των ιχνοστοιχείων σε φυσικά αναπτυσσόμενα βρύα. Η τελευταία έρευνα πραγματοποιήθηκε το 2015/2016, στην οποία η Ελλάδα συμμετείχε για πρώτη φορά με την ομάδα μας. Στα μέσα του καλοκαιριού του 2016, ενενήντα πέντε (95) δείγματα βρύων Hypnum cupressiforme Hedw. συλλέχθησαν από την περιοχή της Βορείου Ελλάδος. Αφού καθαρίστηκαν, προετοιμάστηκαν για τη μέτρησή τους με τη μέθοδο της Νετρονικής Ενεργοποίησης και της γαμμα- φασματοσκοπίας, για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων των ιχνοστοιχείων και των ραδιονουκλιδίων αντίστοιχα. Μετρήθηκαν οι συγκεντρώσεις 44 ιχνοστοιχείων (Al, As, Ni, V, Cr, Zn, Fe, Br, Cl, I, Mg, Na, K, Sc, Ti, Mn, Co, Se, Rb, Sb, Au, Th, U, Si, Sr, Ca, Zr, Cs, Ba, La, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, In, Mo, Ag). Για τον προσδιορισμό των πηγών τους, εφαρμόστηκε το μοντέλο PMF5, σύμφωνα με το οποίο αναγνωρίστηκαν 5 πηγές: η σκόνη από το χώμα, το παλαιωμένο θαλασσινό αλάτι, η σκόνη από τον δρόμο, τα εργοστάσια καύσης λιγνίτη και τέλος η πλούσια σε Mn πηγή. Η σκόνη από το χώμα συνεισφέρει στα περισσότερα δείγματα των βρύων σε ποσοστό πάνω από 50%, υποδεικνύοντας ότι η πλειοψηφία των ιχνοστοιχείων μεταφέρεται στα βρύα μέσω της επαναιώρησης του χώματος. Μελετήθηκαν ακόμη οι συγκεντρώσεις των εξής ραδιονουκλιδίων: 7Be, 210Pbuns, 40K, 232Th, 226Ra και 137Cs. Παρατηρούνται μικρές διαφορές στις συγκεντρώσεις τους, ανάλογα με την επιφάνεια συλλογής των βρύων (πάνω από πέτρες, στο έδαφος, σε κλαδιά και κοντά στις ρίζες). Το 7Be παρουσιάζει μεγαλύτερες συγκεντρώσεις στα δείγματα που συλλέχθησαν από το έδαφος από ότι κοντά στις ρίζες, ενώ το 40K, εμφανίζει μεγαλύτερες συγκεντρώσεις στα βρύα που βρίσκονταν κοντά στις ρίζες. Όσον αφορά τα δείγματα χώματος που συλλέχθησαν από τις ίδιες περιοχές με τα βρύα, υπάρχει μια ταύτιση μεταξύ των περιοχών που παρουσιάζουν υψηλές συγκεντρώσεις 137Cs στα βρύα, στα χώματα και αυτών που είχαν χαρακτηριστεί ως οι πιο επιβαρυμένες ακριβώς μετά το ατύχημα στο Τσέρνομπιλ. Τελος, η επαναιώρηση του χώματος είναι η κύρια πηγή της πλειοψηφίας των ιχνοστοιχείων και των ραδιονουκλιδίων στα βρύα.