После выпадения радионуклидов на местность и первичных взаимодействий происходит их распределение между основными компонентами наземных экосистем: почвой и биотой, преимущественно растениями. Сформировавшееся первичное распределение не является стабильным. Радионуклиды, подобно всем элементам, входящим в состав биосферы, включаются в биогеохимические циклы (БГХЦ), частично мигрируют за пределы экосистемы. В процессе миграции и взаимодействий в рамках биогеохимических циклов происходит перераспределение радионуклидов по различным компонентам экосистемы и формирование основных пулов, содержащих радиоактивные элементы. Через какое-то время, обычно равное нескольким годам, состояние радионуклида в экосистеме и соотношение между пулами и основными потоками относительно стабилизируются.
Основные пулы и транспортные потоки радионуклидов в наземных экосистемах схематически показаны на рис. 7.3.
В наземной экосистеме можно выделить три основных пула, содержащих радионуклиды. Два из них присутствуют в составе почвы.
1. Почвенный пул радионуклида в инертной форме (инертный почвенный пул). В него входят прочнозакрепленные твердой фазой почвы радионуклиды, а также радиоактивные вещества в составе наиболее инертных твердофазних выпадений. Радионуклиды, входящие в данный пул, почти не переходят в состав почвенного раствора, слабо поглощаются биотой и их участие в биогеохимических циклях невелико. Однако радионуклиды в данной форме могут выноситься за пределы экосистемы в составе почвенных частиц, например в результате водной или ветровой эрозии.
Относительное количество радиоактивных веществ, содержащихся в данном пуле, зависит от вида радионуклида и типа почвы. Как уже отмечалось (см. табл. 7.3), необменная фиксация на слоистых силикатах отмечена для изотопов 134Сs и 137Сs. Спустя несколько лет после выпадения относительное содержание радионуклида в составе данного пула может лежать в пределах 70-80% и более от общего содержания в экосистеме.
Прочное закрепление поливалентных радионуклидов (изотопы иттрия, церия, циркония, рутения, плутония) с формированием инертного пула почвы происходит в результате процессов соосаждения и включения в прочные комплексные и внутрикомплексные соединения твердой фазы почвы. Наиболее значительные объемы инертных пулов отмечены для изотопов Рu и Се. Важную роль в их формировании играют выпадения указанных радионуклидов в форме труднорастворимых твердых частиц, особенно в случае плутония.
