CC BY
30
УДК 631.438
МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ЦЕЗИЯ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
А.Н. Володченков
Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Калужский», e-mail: npkKaluga@mail.ru
А.Н. Исаков, к.с.-х.н.
Калужский филиал РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева
Приведены данные многолетних исследований по динамике содержания радиоактивного цезия-137 на сельскохозяйственных угодьях районов Калужской области, пострадавших в результате Чернобыльской катастрофы. Отражены результаты контроля растениеводческой продукции на содержание радиоцезия, изменения радиологической обстановки, приведены данные вертикальной миграции радионуклидов на различных типах почв и результаты полевого опыта по влиянию минеральных удобрений на накопление радиоактивного цезия зеленой массой многолетних злаковых трав.
Ключевые слова: агроэкосистема, радионуклиды, загрязнение, миграция, накопление, почва, сельскохозяйственная продукция.
MONITORING OF RADIOACTIVE CAESIUM CONTENT IN AGROECOSYSTEMS IN KALUGA REGION
A.N. Volodchenkov, A.N. Isakov
There are given many years researches' results on the dynamics of radioactive Caesium ' 137 content in the soil of the Kaluga region, which have been damaged as a result of the Chernobyl disaster. There are showed the controlling results of crop production according to radiocaesium content, changes of radiological situation, there are also given the data of vertical migration of radionuclides on different types of soil and the results of the field testings of the influence of mineral fertilizers on the accumulation of radiocaesium in green mass of cereals.
Keywords: agroecosystem, radionuclides, pollution, migration, accumulation, soil, agricultural production.
Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Калужский» осуществляет мониторинг за удельной активностью основного компонента радиоактивных выпадений цезия 137Сб на территории всей области с 1981 г. т.к. в зону его наблюдений входит Обнинская АЭС, а в 1986 г. Калужская область наряду с Брянской, Тульской и Орловской была подвергнута сильному радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы. Наиболее пострадали южные районы области: Хвастовичский, Ульяновский, Жиздринский и Людиновский. Радиологическое обследование сельскохозяйственных угодий южных районов области показало, что за счет миграции 137Сб по почвенному профилю и естественного распада происходит снижение общего уровня загрязнения (табл. 1).
Наибольшая плотность загрязнения 137Сб по районам и в целом по области отмечается на сенокосах и пастбищах и в меньшей степени на залежных землях. Сравнение данных сплошного обследования показывает, что на пашне средневзвешенная плотность загрязнения изменилась на величину, близкую к расчетной на естественный распад. В 2001-2003 гг. для всех хозяйств Хвасто-вичского, Жиздринского, Ульяновского и Людиновского районов составлены электронные карты, на основе которых изготовляют картограммы плотности загрязнения почв и сельхозпродукции, а также картограммы по агрохимическим показателям.
Как свидетельствуют данные таблицы 2, среднее содержание радиоцезия в кормовой продукции постепенно снижается с течением времени. Выявлено, что загрязненные пробы кормов преимущественно были отобраны на участках с дерново-подзолистой почвой легкосуглинистого, супесчаного и песчаного механического состава, где практически не вносили минеральные удобрения.
Результаты анализа продукции растениеводства на содержание радиоцезия в течение 2004-2008 гг. позволяют заключить, что если в 2004 г. из 1150 проб, отобранных с 14000 га, 45 проб превышали контрольные уровни. В 2006 и 2008 гг. такие пробы не были выявлены, и несколько проб было обнаружено в 2005 и 2007 гг. Необходимо отметить, что количество растениеводческой продукции, превышающей контроль в 1992-2001 гг. составляло 64-90%.
Контроль за экологической обстановкой на территории области проводили на стационарных контрольных участках (КУ). Изменения в радиационной обстановке на КУ за последние годы обусловлены лишь радиоактивным распадом основных изотопов-загрязнителей в почве. Погодные условия также в определенной степени влияли на накопление радиоизотопов в растениеводческой продукции. Гамма-фон к настоящему времени стабилизировался и его значения не превышают естественный уровень 10-16 мкР/час. Анализ динамики коэффициентов перехода 137Сб в растениеводческую продукцию позволяет сделать вывод, что на КУ, заложенных на многолетних сеяных травах, где не проводили какие -либо агротехнические или агрохимические мероприятия происходит увеличение накопления 137Сб растительной массой. На естественных угодьях, несмотря на значительные колебания по годам из-за реакции биоцеоцено-зов на погодные условия вегетационных периодов, происходит снижение поступления 137Сб в продукцию с годами и в отдаленный после аварии период времени.
Контроль за вертикальной миграцией радионуклидов по почвенному профилю на различных типах почв проводят на стационарных площадках, начиная с 1993 г. Результаты наблюдений за миграцией 137Сб за последние
1. Распределение площадей сельскохозяйственных угодий по плотности загрязнения Сб свыше 1 Ки/км2 с учетом естественного распада по состоянию на 1.01.08 г.
Сельскохозяйственные Обследовано, В том числе В том числе, Кu/км2 Плотность загряз-
угодья га загрязнено, га/% 1-5 5-10 10-15 >15 нения, Ku/км2
Жиздринский район
Всего 41684 28565/69 27121/65 1438/3 6/0 - 1,77
Пашня 27031 17597/65 17324/64 267/1 6/0 - 1,60
Сенокосы и пастбища 12704 9260/73 8179/64 1081/9 - - 2,08
Многолетние насаждения 555 314/57 314/57 - - - 1,14
Залежь 1394 1394/100 1304/94 90/6 - - 2,61
Людиновский район
Всего 21006 2005/10 2005/10 - - - 0,47
Пашня 16729 1674/10 1674/10 - - - 0,47
Сенокосы и пастбища 3953 306/8 306/100 - - - 0,48
Залежь 324 25/8 25/100 - - - 0,36
Ульяновский район
Всего 49111 39952/81 37549/76 - 82/0 - 2,31
Пашня 31555 26582/83 25816/82 2321/5 - - 2,07
Сенокосы и пастбища 14490 10655/74 9146/63 466/2 82/0 - 2,45
Многолетние насаждения 13 9/69 9/69 1427/10 - - 2,62
Залежь 3053 3006/99 2578/84 - - - 4,06
Хвастовичский район
Всего 51531 22218/43 19600/38 2587/5 7 24 1,72
Пашня 31090 12782/41 11631/37 1151/4 - - 1,74
Сенокосы и пастбища 19204 8814/46 7478/39 1305/7 7 24 1,59
Залежь 1237 622/50 491/40 131/11 - - 2,46
Всего по области 408970 99936/24 93471/23 6346/2 95 24 0,89
Пашня 317261 61945/20 60055/19 1884/0,6 6 - 0,72
Сенокосы и пастбища 83170 32612/39 28686/35 3813/4,6 89 24 1,38
Многолетние насаждения 2022 323/16 323/16 - - - 0,59
Залежь 6517 5056/78 4407/68 649/10 - - 2,89
137
2. Результаты анализа сельскохозяйственной продукции на содержание Сб
Район Объект контроля Соде] )жание цезия, Бк/ кг
среднее тах. т1и.
Жиздринский Силос 2001 г. 5,8 8,6 3,1
Силос 2004 г. 5,2 6,1 4,3
Зеленая масса многолетних трав 2001 г. 18,2 62,1 8,4
Зеленая масса многолетних трав 2004 г. 7,2 37,2 3,2
Зеленая масса естественных трав 2001 г. 45,3 930,5 2,9
Зеленая масса естественных трав 2004 г. 10,9 28,3 3,9
Сено многолетних трав 2001 г. 37,1 303,2 7,5
Сено многолетних трав 2004 г. 33,9 167,8 8,3
Сено естественных трав 2001 г. 50,0 203,9 11,3
Сено естественных трав 2004 г. 11,0 - -
Ульяновский Зеленая масса многолетних трав 2002 г. 10,0 47,5 3,4
Зеленая масса многолетних трав 2004 г. 15,7 286,6 3,2
Зеленая масса естественных трав 2002 г. 46,8 1067,0 4,5
Зеленая масса естественных трав 2004 г. 27,2 170,1 4,7
Сено многолетних трав 2004 г. 27,8 76,0 9,3
Сено естественных трав 2002 г. 185,1 - -
Сено естественных трав 2004 г. 176,7 437,1 16,0
Хвастовичский Силос 2001 г. 13,3 23,3 7,3
Силос 2004 г. 9,1 12,5 5,7
Зеленая масса многолетних трав 2001 г. 31,6 255,7 3,5
Зеленая масса многолетних трав 2004 г. 25,9 419,8 2,9
Зеленая масса естественных трав 2001 г. 107,9 1539,0 3,3
Зеленая масса естественных трав 2004 г. 76,8 216,3 4,7
Сено многолетних трав 2001 г. 48,8 614,2 4,6
Сено многолетних трав 2004 г. 37,5 395,9 8,5
Сено естественных трав 2001 г. 62,1 175,9 10,8
Сено естественных трав 2004 г. 129,6 1079,0 6,0
Сено естественных трав 2001 г. (частный сектор) 723,8 4098,5 18,3
Сено естественных трав 2004 г. (частный сектор) 3789,0 4219,0 3359,0
10 лет свидетельствуют, что на необрабатываемых почвах наблюдается постепенное очищение дернины и проникновение 137Сб в более глубокие слои почвенного профиля. Наиболее интенсивно этот процесс идет в периодически затопляемой пойме, где содержание радиоцезия в слое 0-6 см снизилось на 30%, а на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах более половины цезия находится в слое 0-20 см, при этом значительно большее его количество находится в слое от 6 до 20 см. На пахотных землях лишь незначительная (около 10%) часть радиоцезия перешла за пределы плужной подошвы, основное его количество (84%) сосредоточено в слое 0-18 см, причем с течением времени наблюдается его переход из слоя 0-10 см в слой 10-18 см. На залежных землях практически все содержание 137Сб (97%) сосредоточено в слое 0-18 см, то есть до плужной подошвы.
С целью изучения влияния минеральных удобрений
на накопление Сб зеленой массой многолетних злаковых трав на территории КСП «Полюдовское» Жиздрин-ского района был проведен полевой опыт по следующей схеме: 1. контроль 2. К60 3. К90 4. К120. 5. М60Р60К60. 6. ^оРб0К90- 7. М60Р60К120.
Данные таблицы 3 показывают, что удобрения способствовали увеличению урожайности многолетних трав, наибольший урожай зеленой массы был получен при внесении М60Р60К90. Внесение калийных и минеральных удобрений в дозе М60Р60К60 не давало статистически достоверных прибавок урожая по сравнению с контролем. Накопление 137Сб зеленой массой многолетних злаковых трав зависело от доз минеральных удобрений и было обратно пропорционально увеличению урожайности. Наименьшее накопление зеленой массой трав 137Сб обеспечивало внесение минеральных удобрений в дозе ^Р60К90.
3. Урожай зеленой массы многолетних
137
злаковых трав и коэффициенты накопления
Вариант Дозы удобрений Урожайность, ц/га Коэффициент накопления 137Сб
1 Контроль 90,5 0,0076
2 К60 100,5 0,0055
3 К90 104,0 0,0055
4 К120 110,5 0,0045
5 ^0Р 60К60 119,4 0,0040
6 ^0Р 60К90 141,4 0,0018
7 ^0Р60К120 134,5 0,0023
НСР05 32,2
Для решения задачи формирования и ведения банка данных контроля за радиационной обстановкой на сельскохозяйственных угодьях Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Калужский» с 1999 г. ведет работу по разработке и внедрению программного комплекса баз данных радиационного мониторинга. С 2003 г. проводится опытная эксплуатация баз данных, продолжается работа по усовершенствованию программных средств для сбора и автоматизированного анализа этих данных.
НОВАЯ КНИГА
Учебник «Геология и ландшафтоведение» подготовлен коллективом авторов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева под редакцией доктора биологических наук, профессора Н.Ф. Ганжары.
Он состоит из 16 глав, в которых описаны минералы, горные породы, агрономические руды, эндогенные и экзогенные процессы, а также основные этапы геологической истории планеты Земля.
Изложены вопросы строения естественных и природно-антропогенных ландшафтов, их классификация, динамика и устойчивость. Описаны факторы и законы ландшафтной дифференциации, генезис и функционирование. Приведены сведения о геохимии и биогеохимии ландшафтов.
В РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева в 2005 г. на базе кафедры геологии создана кафедра геологии и ландшафтоведения, на которой читают два отдельных курса «геология» и «ландшафтоведение». Сразу же возникла проблема дублирования многих разделов этих дисциплин, поэтому в данном учебнике сделана попытка создания единого курса геологии и ландшафто-ведения. Преподавание геологии в сельскохозяйственных ВУЗах завесь период их существования ослабло. В 1865 г. при подготовке агрономов геологию преподавали в объеме 140 часов, в настоящее время даже в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева этот курс составляет 30 часов. Необходимость создания отдельного курса «Геология и ландшафтоведение» очевидна и выход такого учебника особенно актуален в связи с развитием почвенной картографии и агроэкологической оценки почв.
Заказать учебник можно по тел.: (495) 976-84-03 и (916) 651-30-43.
