Radioecological study of forest ecosystems: long-term behaviour of contamination of wild boar and its ecological coherences

Abstract

Obwohl bereits 30 Jahre seit der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl am 26 April 1986 vergangen sind, sind die Folgen nach wie vor beobachtbar und ein Thema für Medien und die Gesellschaft. Große Teile Europas wurden damals kontaminiert einschließlich der Norden Österreichs und Süddeutschland (Bayern). Obwohl der Verzehr von Wildpilzen und Wildbret mittlerweile weitgehend unbedenklich ist, kann dennoch 137Cs und 90Sr noch immer nachgewiesen werden. 137Cs kommt hauptsächlich in Pilzen und Wildbret vor, während man 90Sr in Knochen von Wild findet. Obwohl es viele interessante Bereiche gibt, welche man im Ökosystem Wald untersuchen kann, ist der Fokus dieser Arbeit auf Schwarzwild gerichtet und 137Cs im Wildbret und 90Sr in den Knochen wird untersucht. Auch wenn die Knochen von Schwarzwild nicht gegessen werden, ist die Untersuchung von 90Sr aus radioökologischer Sicht dennoch interessant, da es einen sogenannten Bioindikator darstellt. Um die Abläufe im Wald besser verstehen zu können, wurden auch Erd - und Pflanzenproben gezogen und auf 137Cs und 40K untersucht. 137Cs und 40K in Wildbret wurde gammaspektrometrisch untersucht. 90Sr in den Knochen wurde nach der radiochemischen Trennung mit Flüssigszintillation gemessen. Die Aktivitätskonzentrationen von 137Cs im Wildbret reichten von 14,9 Bq/kg (Wunsiedel, Bayern) bis 4711 Bq/kg (Weinsberger Wald, Niederösterreich). In den Knochen wurden Aktivitätskonzentrationen von 90Sr zwischen 1,4 Bq/kg (Wunsiedel) und 70,3 Bq/kg (Kobernausser Wald, Oberösterreich) gefunden. Insgesamt waren die höchsten Aktivitätskonzentrationen im Weinsberger und Kobernausser Wald in Österreich zu finden. Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit wurden auch mit früheren Ergebnissen von 137Cs und 90Sr in Wildschweinen, Waldpflanzen und Wildpilzen verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass die Kontamination mit 137Cs in Wildpilzen und Früchten von Waldbeeren am höchsten ist und das 90Sr sich in Stielen und Blättern anreichert.

Thirty years after the Chernobyl accident on 26th of April 1986 the consequences are still noticeable and remain an important topic in the media and for society. Immediately following the accident, large parts of Europe, including the northern parts of Austria and the south of Germany (Bavaria), were contaminated with detectable amounts of radionuclides. Even though the consumption of mushrooms and game is no longer dangerous, in most cases, 137Cs and 90Sr can still be detected. 137Cs mainly occurs in mushrooms and flesh of game, whereas 90Sr can be found in bones of game. Although there are many interesting areas of a forest to investigate, this work focuses on wild boars examining the amount of 137Cs found in their muscle and 90Sr in their bones. For 90Sr in wild boar there are very few studies because, on one hand, less 90Sr was emitted into the environment in Europe during the Chernobyl accident than 137Cs and, on the other hand, 90Sr in bones is not eaten. However, as a so-called bioindicator, 90Sr is still interesting for radioecological study. To understand the interactions between the different parts of the forest, samples of soil and plants were also taken and measured for 137Cs and 40K. 137Cs and 40K in flesh were investigated by gamma-ray spectrometry. The analysis of 90Sr in bones was performed with Liquid Scintillation Counting (LSC) after radiochemical separation. The activity concentration of 137Cs in muscle tissue found ranged from 14,9 Bq/kg (Wunsiedel, Bavaria) to 4711 Bq/kg (Weinsberger Forest, Lower Austria). In the bones of wild boars, 90Sr activity concentration ranged from 1,4 Bq/kg (Wunsiedel) to 70,3 Bq/kg (Kobernausser Forest, Upper Austria). The average activity concentrations of 137Cs and 90Sr were higher in Weinsberger Forest and Kobernausser Forest (Austria) than in the regions sampled in Bavaria. Also comparison of results was done with prior studies investigating 137Cs and 90Sr in wild boars, forest plants and fungi. It could be shown that contamination of wild boars with 137Cs occurs mainly through fungi and fruits of wild berries, whereas 90Sr is only in stalks and leaves of plants.