CC BY
17
УДК 631.51:631.438
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОЦЕСЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПАШНИ
12
И.И. Игонов, И.Ф. Каргин, д.с.-х.н.
1 Центр агрохимической службы «Мордовский», e-mail:[email protected] 2Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, e-mail: [email protected]
Мониторинг уровня загрязнения радионуклидами 137Cs, 90Sr на реперных участках Республики Мордовия не выявил их превышения за пределы фона, установленного для территории Российской Федерации. Получаемая продукция безопасна по содержанию радионуклидов.
Ключевые слова: радионуклиды, коэффициент накопления, черноземы, серые лесные и аллювиальные почвы.
CHANGE OF RADIONUCLIDE CONTENT DURING LONG-TERM USE OF PLOWLAND
I.I. Igonov, I.F. Kargin
The monitoring of137Cs contamination level, 90Sr on reference areas of Mordovia Republic did not reveal their excess over the set background for Russian Federation territory. The ending products are safe for the content of radionuclides.
Keywords: radionuclides, accumulation factor, black soil, gray forest and alluvial soils.
В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному поражению подверглись территории 14 областей РФ, в том числе территория Республики Мордовия. Кроме того, источниками локального радиоактивного загрязнения окружающей среды служат выбросы электростанций, сжигающих органическое топливо, работы по добыче и переработке фосфорных руд, отходы радиохимических заводов, предприятия ядерно-топливного цикла [1].
Одним из эффективных приемов снижения поступления 137Сб, 908г в сельскохозяйственные растения является применение минеральных удобрений и известкование кислых почв, при этом содержание 137 Сб в продукции уменьшается до 2-7 раз [2]. Поступление их в растения зависит также от агрохимических показателей почв, гидрометеорологических условий и др. [3]. Количественные различия в аккумуляции 137 Сб растениями оказывает геоморфологическая характеристика ландшафтов. Минимальное накопление 137Сб на территории Тульского ННИСХ (7-13 Бк/кг) наблюдали в растениях водораздельных участков, максимально - в средней и нижней частях склонов (до 39 Бк/кг). В исследованиях А. В. Панова и др. [4] показано достоверное уменьшение во времени КП 137 Сб в растения. За 20 лет после радиоактивных выпадений для разных растений это снижение составило от 7 до 85 раз.
Объектом исследования были реперные участки, расположенные на черноземах, серых лесных и аллювиальных почвах Республики Мордовия, участки имели ровный рельеф, были однородны в отношении почвен-
ного покрова и условий увлажнения. При проведении обследования почв на содержание радионуклидов руководствовались Методическими указаниями по обследованию почв сельскохозяйственных угодий, продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов (2005), а также Методическими указаниями по обследованию почв сельскохозяйственных угодий и продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов (1995).
Для оценки перехода радионуклидов из почвы в растения определяли коэффициент накопления (КН):
Бк / кг{растениях)
КН —-
Бк / кг{почее)
Проведенные наблюдения свидетельствуют (табл. 1), что радиационная обстановка на территории Республики Мордовия за период исследований улучшилась, а гамма-фон находился в диапазоне 12-13 мкР/час. Наибольшее содержание стронция-90 характерно для аллювиальных почв ЗАО «Культура» Ичалковского района, где в среднем за исследуемый период составило 68,0 Бк/кг. Высокое содержание этого элемента отмечалось в реперных участках Октябрьского района (на выщелоченных черноземах и аллювиальных почвах), что связано с выпадением радиоактивных осадков в 1986 г. Интервал изменений этого показателя достаточно высок. Об этом свидетельствует высокая вариабельность стронция в течение исследуемого периода. За годы наблюдений (1994-
1. Содержание стронция-90 в пахотном слое реперных участков (1995-2010 гг.), Бк/кг
Месторасположение и № реперного участка V х хтщ хтах хео ± ^хео У, % Уравнение регрессии
Чернозем выщелоченный и оподзоленный
Октябрьский, совхоз «Свердловский». РУ 5 24,9-152,0 59,1±9,1 61,6 У = 109,4-5,9Х
Октябрьский, ГУП РМ «Тепличное», РУ 8 20,7-124,0 53,1±7,2 54,5 У = 96,5-5,1Х
Лямбирский, ООО «Черемишевское», РУ 12 23,8-105,0 46,9±6,1 51,8 У = 81,7-4,1Х
Чамзинский, ООО «Сабурмачкасское», РУ 21 10,8-150,0 49,9±10,6 84,7 У = 103,4-6,3Х
Ромодановский, ТНВ «КЗС и К», РУ 22 21,7-100,0 48,4±5,4 44,3 У = 81,6-3,9Х
Рузаевский, КФХ «Демкин», РУ 13 13,6-86,0 39,5±5,4 54,4 У = 75,3-4,2Х
Серые лесные почвы
Зубово-Полянский, ТНВ ООО «Вектор и К», РУ 17 16,6-45,4 29,1±3,0 35,3 У = 47,0-2,7Х
Ковылкинский, ООО «Самаевское», РУ 27 21,7-125,0 42,8±6,1 57,1 У = 76,1-3,9Х
Аллювиально-зернистая почва
Б. Березниковский, ООО «Кировское», РУ 3 21,5-90,0 44,5±4,3 37,3 У = 69,6-3,1Х
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 6 21,7-150,4 60,6±8,7 57,2 У = 113,1-6,2Х
Ичалковский, ЗАО «Культура», РУ 10 31,2-160,4 68,0±7,9 46,6 У = 105,6-4,4Х
2. Содержание цезия-137 в почвах реперных участков (1995-2010 гг.), Бк/кг
Месторасположение и № реперного участка V х хтт хтах У, % Уравнение регрессии
Чернозем выщелоченный и оподзоленный
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 5 46,2-26,0 142,1±16,3 45,8 У = 249,5 - 12,7Х
Октябрьский, ГУП РМ «Тепличное», РУ 8 49,3-244,0 152,5±14,1 37,0 У = 133,2 - 21,1Х - 1,7Х2
Лямбирский, ООО «Черемишевское», РУ 12 29,1-230,0 123,7±13,6 43,9 У = 127,9=14,7 - 1,4Х2
Чамзинский, ООО «Сабурмачкасское», РУ 21 23,9-232,0 104,9±14,9 57,0 У = 193,6 - 10,4Х
Ромодановский, ТНВ «КЗС и К», РУ 22 39,0-250,0 125,7±13,0 41,4 У = 121,2 + 14,9Х - 1,3Х2
Рузаевский, КФХ «Демкин», РУ 13 23,7-220,0 105,7±12,6 47,6 У = 175,7 - 9,0Х + 0,07Х2
Темно-серая лесная
Зубово-Полянский, ТНВ ООО «Вектор и К», РУ 17 36,5-138,0 97,4±10,9 38,8 У = 112,4 + 9,1Х - 1,4Х2
Ковылкинский, ООО «Самаевское», РУ 27 39,3-270 108,8±13,9 50,9 У = 172,9 - 7,5Х
Аллювиальная
Б.Березниковский, ООО «Кировское», РУ 3 44,9-232,0 127,9±13,3 40,3 У = 208,4 - 10,1Х
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 6 52,2-280 155,1±14,9 38,3 У = 244,4 - 10,5Х
Ичалковский, ЗАО «Культура», РУ 10 151,0-486 337,8±27,1 32,1 У = 141,1 + 67,1 - 4,0Х2
3. в активность пахотного слоя (1995-2010 гг.), К^кг
Месторасположение и № реперного участка V . V Xmin Xmax "V + я Xcp ± Sxcp Y, % Уравнение регрессии
Чернозем выщелоченный и оподзоленный
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 5 3,0-23,5 8,1±1,9 93,5 У = 1,15 + 1,1Х
Октябрьский, ГУП РМ «Тепличное», РУ 8 2,7-11,0 6,2±1,0 57,9 У = 10,7 - 0,7Х
Лямбирский, ООО «Черемишевское», РУ 12 1,2-4,8 2,7±0,2 33,8 У = 2,63 + 0,01Х
Чамзинский, ООО «Сабурмачкасское», РУ 21 3,0-86 5,2±0,6 42,2 У = 8,05 - 0,4Х
Ромодановский, ТНВ «КЗС и К», РУ 22 2,0-4,4 3,2±0,2 18,6 У = 2,57 + 0,09Х
Рузаевский, КФХ «Демкин», РУ 13 1,3-8,1 4,0±0,6 56,2 У = 6,62 - 0,4Х
Темно-серая лесная
Зубово-Полянский, ТНВ ООО «Вектор и К», РУ 17 1,3-5,4 2,5±0,5 51,0 У = 4,3 - 0,4Х
Ковылкинский, ООО «Самаевское», РУ 27 0-4,9 3,0±0,4 41,5 У = 3,0 + 0,005Х
Аллювиально-зернистая почва
Б.Березниковский, ООО «Кировское», РУ 3 30-12,6 6,1±1,1 58,6 У = 10,4 - 0,7Х
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 6 3,3-13,5 7,7±1,2 53,0 У = 13,2 - 0,9Х
Ичалковский, ЗАО «Культура», РУ 10 4,1-12,9 7,2±0,9 45,1 У = 65 + 1,1Х - 0,1Х2
4. Содержание радионуклидов в почве и растениях ячменя
Месторасположение, № реперного участка и число лет Растения, Бк/кг Почва, Бк/кг КН
Радионуклиды стронция
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 5- 4 1,2-21,2 10,7+4,38 24,9-69,1 45,2+10,86 1,04-0,56 0,25+0,12
Октябрьский, ГУП РМ «Тепличное», РУ 8 - 4 1,2-20,0 8,757+3,95 46-124 69,5+18,43 0,03-0,16 0,12+0,03
Лямбирский, ООО «Черемишевское», 12 - 4 1,1-6,5 1,1+1,25 27,5-50,0 37,45+4,91 0,03-0,13 0,08+0,03
Чамзинский, ООО «Сабур-мачкасское», РУ 21 - 5 1,1-20,8 5,48+3,85 12,2-150,0 45,9+26,21 0,04-0,19 0,10+0,03
Ромодановский, ТНВ «КЗС и К», РУ 22 - 5 0,50-20,8 5,08+3,96 36,0-92,0 54,2+9,82 0,01-0,23 0,07+0,04
Рузаевский, КФХ «Демкин», РУ 13 - 5 1,0-7,4 3,2+1,22 13,6-50,0 32,7+6,75 0,03-0,16 0,09+0,02
Ковылкинский, ООО «Самаевское», РУ 27 - 3 1,2-3,1 1,83+0,63 25,3-37,0 32,27+3,56 0,03-0,12 0,06+0,03
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 6 - 3 1,3-4,7 2,83+0,99 31-48 33,67+4,91 0,03-0,15 0,08+0,04
В среднем 0,5-21,2 5,26+1,13 12,2-150,0 45,1+5,05 0,01-0,56 0,11+0,02
Радионуклиды цезия
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 5 - 4 3,4-39,2 15,17+8,43 46,2-186,0 115,32+39,38 0,07-0,22 0,11+0,04
Октябрьский, ГУП РМ «Тепличное», РУ 8 - 4 11,8-36,1 22,17+5,70 141-210 17,22+14,2 0,06-0,26 0,14+0,04
Лямбирский, ООО «Черемишевское», 12 - 4 1,3-16,3 8,5+3,64 49,9-230 125,07+38,17 0,03-0,10 0,06+0,02
Чамзинский, ООО «Сабур-мачкасское», РУ 21 - 5 1,8-28,0 10,48+4,89 28,5-165,0 83,74+25,19 0,05-0,17 0,11+0,02
Ромодановский, ТНВ «КЗС и К», РУ 22 - 5 3,04-12,8 9,07+2,09 103-140 124,6+7,02 0,03-0,1 0,07+0,01
Рузаевский, КФХ «Демкин», РУ 13 - 5 3,0-17,2 11,34+2,89 23,7-220,0 115,54+32,16 0,07-0,13 0,11+0,01
Ковылкинский, ООО «Самаевское», РУ 27 - 3 1,3-15,7 10,63+4,67 47,1-108,0 85,37+19,24 0,03-0,15 0,11+0,04
Октябрьский, совхоз «Свердловский», РУ 6 - 3 1,9-16,1 7,3+4,44 68,4-159,0 116,8+26,34 0,03-0,10 0,05+0,02
В среднем I,30-39,2 II,86+1,69 23,7-230 117+47 0,03-0,26 0,09+0,01
Примечание: в числителе - интервал колебаний; в знаменателе - среднее арифметическое + среднее отклонение
2010 гг.) произошло заметное снижение этого показате- около 3-6 единиц. Уравнение регрессии для этого района ля. Согласно тренду ежегодное снижение составляет достоверно.
Другим долгоживущим радионуклидом является цезий. За исследуемый период в Октябрьском районе его количество снизилось более чем в 2 раза (табл. 2), загрязненность этим элементом также достоверно снизилась более чем в 3 раза, а ежегодное снижение загрязнения составляет почти 8 единиц. Причем коэффициент вариации этого элемента составлял от 32,1 до 57,0%. На черноземах снижение цезия составило 3,5-6,7 раза; на аллювиальных почвах - 1,3-3,9 раза. Высокое содержание цезия отмечено на аллювиальных почвах ЗАО «Культура» Ичалковского района, где наблюдалось выпадение осадков Чернобыльского происхождения.
Данные о р-активности представлены в таблице 3. Коэффициент вариации этого показателя на черноземах составляет 18,6-93,5%, на серых лесных почвах - 41,551,0% и на аллювиальных - 45,1-58,6%.
Учитывая сходство почвообразующих факторов, имеющих место во всех исследуемых районах, можно сделать вывод о техногенном происхождении повышен-
ной активности изотопа сб.
Для оценки перехода радионуклидов из почвы в растения используют коэффициент накопления, который позволяет дать агроэкологическую оценку агроценозов (табл. 4).
В соответствии с санитарно-гигиеническими нормативами содержание радионуклида цезия в продовольственном зерне должно быть не более 70 Бк/кг, а стронция не более 40 Бк/кг. Следовательно продукция, полученная на реперных участках, является безопасной по содержанию радионуклидов.
Таким образом, выявленный уровень загрязнения и реперных участков Республики Мордовия не выходит за пределы фона, установленного для территории Российской Федерации и не препятствует их использованию в сельскохозяйственном производстве. Получаемая растительная продукция безопасна по содержанию радионуклидов, содержание их ниже допустимой нормы, что связано с отсутствием значимых источников радиационного загрязнения на исследуемой территории.
Литература
1. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2007 г. - М.: АНО «Центр международных проектов», 2008. - 504 с.
2. Моисеев И.Т., Тихомиров Ф.А., Мартюшов В.З. и др. К оценке влияния минеральных удобрений на динамику обменного 137Сб в почвах и доступность его овощным культурам // Агрохимия, 1988, № 5. - С. 86-91.
3. Алексахин Р.М., Моисеев И.Т., Тихомиров Ф.А. Поведение 137Сб в системе почва-растение и влияние внесения удобрений на накопление радионуклида в урожае // Агрохимия, 1992, № 8. - С. 127-138.
4. Панов А.В., Алексахин Р.М., Прудников П.В., Новиков А.А., Музалевская А.А. Влияние защитных мероприятий на поглощение 137Сб сельскохозяйственными растениями из почвы после аварии на Чернобыльской АЭС // Почвоведение, 2009, № 4. - С. 484-497.
