CC BY
55
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЧВ И РАСТЕНИЙ
СРЕДНЕГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Климачева Т.В., Бусоргина Н.А. (Ижевская ГСХА, г. Ижевск, РФ)
Using the many years investigations of Sr-90 and Cs-137 radionuclides accumulftions in soils and crops in Udmurtia a comparative analysis of the data obtaintd and those of official inform.
The given investigations can be both as the basis for carrying out some preventive measures and obtaining ecologically pure produce.
Для разработки приемов по уменьшению накопления радионуклидов в биологических цепочках большое значение имеют исследования количества и динамики их распределения в почве и растениях.
Видовые различия растений по накоплению радионуклидов значительны. Существует тесная связь между накоплением растениями радиоактивного стронция и калия. Растения, их органы и ткани, характеризующиеся повышенным накоплением кальция, обычно содержат пропорционально больше стронция-90. Поведение цезия-137 в системе почва - раствор и в самом растении во многом близко к поведению калия, с которым цезий весьма сходен по химическим свойствам. В целом растения с более высоким содержанием калия накапливают больше радиоцезия.
Для сельскохозяйственного производства наибольшую опасность представляют вышеуказанные долгоживущие радиоизотопы. Кроме того, они обладают свойством, особенно это касается стронция-90, включаться в биологический круговорот веществ, а также надолго задерживаться в организме животных и человека. Уровни загрязнения стронцием-90 и цезием-137 пищевых продуктов определяются концентрацией в почве и её свойствами, особенностями растений, а также тем, в каких соединениях эти радионуклиды находятся в почве.
Изучение особенностей накопления радиоактивных стронция и цезия проведены на примере дерново-подзолистых почв Удмуртской Республики (УР), климатические особенности и почвенный покров которой являются характерными для территории Среднего Предуралья.
Для радиохимического анализа отбирались смешанные образцы почвы из пахотного слоя и растительные образцы в период технической спелости.
Искусственные радиоизотопы определялись в радиологической лаборатории путем радиохимического анализа, в почве, вегетационной части растений, зерне, клубнях и корнеплодах.
Из агрохимических свойств почв в отобранных образцах определялись легкоподвижные фосфор и калий (по Кирсанову) фотометрически, рНкс1 (потенциометрически), гидролитическая кислотность (с рН-окончанием), гумус (по Тюрину), кальций и магний (трилонометрически).
Средние данные анализа почв показывают, что накопление стронция-90 и цезия-137 значительно ниже допустимых уровней загрязнения. Однако, в центральном районе содержание цезия-147 на порядок выше, чем стронция-90 (табл.1).
Таблица 1 - Содержание стронция-90 и цезия-137 в 0-25 см слое дерново-подзолистых почв УР, пикокюри/кг_
Радионуклиды Северный район Центральный район Южный район
Стронций-90 247,2 259,5 238,2
Цезий-137 334,8 2227,6 898,7
Поведение радионуклидов в почве и миграция их в звене почва-растение зависит от очень многих факторов. Это гранулометрический состав почвы, биологические и сортовые особенности растений и прочее.
Данные исследований (табл.2) показывают, что бобовые растения усваивают и содержат значительно больше стронция-90, чем злаковые, а зерно в 20-40 раз меньше, чем солома. Мы знаем, что на суглинистых почвах растения усваивают в 1,5-2 и более раз меньше стронция, чем на кислых песчаных почвах.
Таблица 2 - Содержание стронция-90 в растительной продукции УР на дерново-подзолистых почвах разного гранулометрического состава при плотности загрязнения почвы 1-5,6 ГБк/км2_
Растительная продукция, основная -, пикокюри/кг побочная Дерново-подзолистые почвы
супесь легкий суглинок средний суглинок тяжелый суглинок
Рожь озимая 59,6 135,4 7,3 132,2 6,2 139,7 -
Ячмень яровой 4,7 91,8 21,9 61,9 57 61,9 21,6 27,6
Овес - 26,6 143,3 54,8 149,3 14,3 107,3
Картофель С^ 1 о 35,6 108,8 - -
Клевер (сено) 267,6 - 87,0 -
Свекла - 98,9 120,0 - -
При составлении севооборотов и прогноза уровней содержания стронция-90
в продукции растениеводства можно использовать формулу расчета по
коэффициенту накопления (Кн):
^ _ стронций — 90в1кграстений
Кн _ -
стронций — 90в1кгпочвы
Такие коэффициенты накопления желательно иметь для каждой почвенно-климатической зоны.
В табл.3 приведены средние величины коэффициента накопления для отдельных культур Удмуртии. Большинство этих коэффициентов ниже единицы. Наиболее низкие коэффициенты накопления для зерна злаковых культур, картофеля и свеклы. Для бобовых культур коэффициенты накопления больше единицы.
Таблица 3 - Коэффициенты накопления стронция-90 и цезия-137 для различных культур УР (средние данные)
Рожь Овес Ячмень Картофель Свекла Клевер
основная/побочная
Стронций-90
0,35 0,30 0,42 0,14 0,26 1,52
3,58 1,02 0,03 1,72 0,56
Цезий-137
0,07 0,15 0,06 0,26 0,23 1,06
0,06 0,38 0,05
Поступление цезия-137 в растения в десятки и сотни раз меньше, чем стронция-90, несмотря на сравнительно более высокие уровни загрязнения им почв.
Известно, что на поступление радионуклидов в растения одновременно влияет большое число самых разных факторов, не всегда возможно количественно переносить закономерности, установленные в модельных опытах, на естественные условия. Данные анализа почв и растений, собранных в полевых условиях, показывают, что накопление стронция-90 в сухом веществе растений зависит от типа почв, гранулометрического состава и вида растений (таблица 4).
Таблица 4 - Средняя величина коэффициента накопления стронция-90 для сельскохозяйственных культур_
Культура и части урожая Дерново-подзолистые почвы
основная супесь легкий средний суг- тяжелый
побочная суглинок линок суглинок
Рожь озимая 0,3 0,77 0,02 0,53 0,11 0,81 -
Ячмень яровой 0,01 0,67 0,01 0,5 0,06 0,17 -
Овес - 0,14 0,56 0,24 0,73 -
Картофель 0,03 - - -
Клевер (сено) - 1,52 0,45 -
Горохо-овес (сено) - 3,58 1,47 0,59
Свекла - 0,26 -
Исследования являются надежной основой для проведения отдельных профилактических мероприятий и свидетельствуют о необходимости постоянного мониторинга окружающей среды.
