Научная статья на тему 'Вымыв цезия из почвы при производственных поливах на радиоактивно зараженных землях'

Вымыв цезия из почвы при производственных поливах на радиоактивно зараженных землях Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
69
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЫМЫВАНИЕ ЦЕЗИЯ / CESIUM WASHING OUT / ПОЛИВЫ / СНИЖЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ / DECREASING OF THE SPECIFIC ACTIVITY / РАДИОАКТИВНО ЗАРАЖЕННЫЕ ЗЕМЛИ / LANDS CONTAMINATED BY RADIATION / ЧЕРНОБЫЛЬСКАЯ АЭС / CHERNOBYL NUCLEAR POWER PLANT

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Василенков Сергей Валерьевич

Выполнены полевые исследования радиоактивности почв в хозяйствах, осуществлявших поливы овощей сразу после Чернобыльской аварии. Для сравнения удельная активность почвы определялась на поливных и неполивных землях. На поливаемых землях отмечено более интенсивное снижение активности: в опытном хозяйстве «Волна революции» в среднем на 233 Бк/кг, в СХП «Решительный» на 2959 Бк/кг, в дачном садовом товариществе на 1300...1500 Бк/кг.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Cesium washing out from soil under industrial irrigation on the lands contaminated by radiation

Field investigations of soil radioactivity were performed in the farms which used watering of vegetables immediately after the Chernobyl accident. For comparison soil specific activity was defined on watered and unwatered lands. On the irrigated lands there was marked a more intensive decreasing of the activity: on the pilot farm «The wave of revolution», on the average, by 233 Bq/kg, in the agricultural enterprise «Vigorous» by 2959 Bq/kg, in the dacha garden owners association by 1300...1500 Bq/kg.

Текст научной работы на тему «Вымыв цезия из почвы при производственных поливах на радиоактивно зараженных землях»

Полученный картографический материал помогает руководителям хозяйств обоснованно подойти к разработке системы поливов и применению комплекса противоэрозионных мероприятий.

1. Бугаевский Л. М., Цветков В. Я. Геоинформационные системы: учебное пособие для вузов. - М.: Златоуст, - 2000. - 222 с.

2. Агроклиматический справочник по Ростовской области. - Л.: Гидрометеоиз-дат, 1966. - 258 с.

3. Мирцхулава Ц. Е. О предельно до-

пустимых потерях почв при эрозии // Почвоведение. - 2001. - № 3. - С. 358-362.

4. Mirtskhoulava Ts. E. Maximum allowable erosion rate // Newsletter. -1994. - № 1+2. - P. 18-19.

Материал поступил в редакцию 08.10.10. Митяева Лилия Андреевна, аспирантка, младший научный сотрудник Тел. 8(8635) 26-65-00 E-mail: L1112M2006@yandex.ru Васильев Сергей Михайлович, доктор технических наук, доцент, заместитель директора

Тел. 8(8635) 26-51-15

УДК 502/504 : 631.4 С. В. ВАСИЛЕНКОВ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

ВЫМЫВ ЦЕЗИЯ ИЗ ПОЧВЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОЛИВАХ НА РАДИОАКТИВНО ЗАРАЖЕННЫХ ЗЕМЛЯХ

Выполнены полевые исследования радиоактивности почв в хозяйствах, осуществлявших поливы овощей сразу после Чернобыльской аварии. Для сравнения удельная активность почвы определялась на поливных и неполивных землях. На поливаемых землях отмечено более интенсивное снижение активности: в опытном хозяйстве «Волна революции» в среднем на 233 Бк/кг, в СХП «Решительный» на 2959 Бк/кг, в дачном садовом товариществе на 1300...1500 Бк/кг.

Вымывание цезия, поливы, снижение удельной активности, радиоактивно

зараженные земли, Чернобыльская АЭС.

Field investigations of soil radioactivity were performed in the farms which used watering of vegetables immediately after the Chernobyl accident. For comparison soil specific activity was defined on watered and unwatered lands. On the irrigated lands there was marked a more intensive decreasing of the activity: on the pilot farm «The wave of revolution», on the average, by 233 Bq/kg,in the agricultural enterprise «Vigorous» by 2959 Bq/kg, in the dacha garden owners association by 1300...1500 Bq/kg.

Cesium washing out, decreasing of the specific activity, lands contaminated by radiation, the Chernobyl nuclear power plant.

После аварии на Чернобыльской работы по изучению роли производствен-АЭС орошаемые земли, зараженные ра- ных поливов при вымывании цезия из дионуклидами, продолжали использо- почв в нескольких хозяйствах. вать для выращивания овощей. Кафедра В опытном хозяйстве «Волна рево-

природообустройства и водопользования люции» Новозыбковского района овощи Брянской государственной сельскохозяй- после аварии поливались в период 1986-твенной академии выполнила полевые 2001 годов. Площадь орошения - 20 га,

lii)

№ 5' 2011

источник орошения - пруд, насосная станция - передвижная, оросительная сеть на полях - разборный трубопровод РТ-180, дождевальное устройство -ПЗТ-67. Орошаемый участок был расположен на водораздельной площади, понижающейся к двум ручьям, спрямленным и отрегулированным осушительными каналами, впадающими в пруд. Почвы на орошаемых землях дерново-подзолистые, песчаные. После прекращения поливов в 2001 году на бывшей орошаемой площади высевали зерновые культуры. На поливных землях под овощные культуры вносили аммиачные и калийные удобрения.

Полевые обследования проводили осенью 2007 года. Гамма-фон определяли по створам в каждой намеченной точке с помощью дозиметра СРП-68-01. На орошаемой и неорошаемой территориях отбирали пробы почвы, затем в лаборатории академии на радиометре РУБ-01-П6 определяли удельную активность этих образцов. Почву отбирали с поверхности на глубину 10 см.

В створах, расположенных на самых высоких отметках, почвы характеризовались высокой удельной активностью: 1937, 2004, 1850 Бк/кг. Створ, расположенный на неполивных землях, отличался самым высоким гамма-фоном и высокой удельной радиоактивностью. Средняя удельная активность по неполиваемому створу - 1976 Бк/кг, на поливаемых землях - 1743 Бк/кг (разница составляет 233 Бк/кг).

Анализируя пробы почвы, взятые в 8 м от дороги со стороны орошаемого поля, можно отметить их низкую удельную активность: 1550, 1396, 1565 Бк/кг и низкий гамма-фон: 78, 66, 68 МкР/ч. Объяснение заключается, по-видимому, в следующем: насыпь дороги высотой 1 м и кустарник вдоль дороги способствуют задержанию снега, а на открытых пространствах снег почти не задерживается. За 21 год, прошедший после аварии на Чернобыльской АЭС, таяние ежегодных скоплений снега вдоль дороги усилило вымыв цезия. То же самое можно сказать и о сниженном гамма-фоне на другой стороне дороги, где земли не поливались. Различие в удельной радиоактивности на поливных и неполивных землях 233 Бк/кг невелико. Однако следует

учесть, что овощи поливались в течение 5 лет не промывными, а оросительными нормами, которые только предполагают смачивание корнеобитаемого слоя до наименьшей влагоемкости без фильтрации в нижние слои. Кроме того, ежегодное распахивание возвращает вымытый из слоя 5... 10 см при поливе цезий снова в верхний слой. Величина 233 Бк/кг характеризует цезий, вымытый за пределы распахиваемого слоя, куда он при правильно назначенных вегетационных поливах не должен вымываться. На практике трудно определить величину поливных норм, полностью задерживающихся в корнео-битаемом или пахотном слое, поэтому и произошел вымыв 233 Бк/кг цезия.

Для усиления вымыва цезия в опытном хозяйстве «Волна революции» рекомендуется применять промывные нормы 1500.2000 м3/га, чередуя поливы в течение всего лета с периодами высушивания почвы и рыхления, что способствует выносу цезия из корнеобитаемого слоя. Целесообразно также ежегодно организовывать задержание снега на полях щитами или пленочными экранами для усиления вымыва цезия талой водой, предварительно выявив пятна с высоким гамма-фоном и высокой удельной активностью почвы.

В СХП «Решительный» (центральная усадьба в селе Новые Бобовичи) Но-возыбковского района Брянской области поливы овощей проводили в течение 15 летних сезонов до 1995 года. Таким образом, после аварии на Чернобыльской АЭС поливы осуществлялись в течение 10 лет. Воду для орошения забирали из реки Ипуть передвижной насосной станцией СНП-50/80 и подавали в напорный бассейн, расположенный на западной окраине села Новые Бобовичи, по стационарному трубопроводу. Из бассейна передвижной насосной станцией второго подъема вода по разборным трубопроводам направлялась к дождевальным устройствам ДДН-70 и ПЗТ-67.

Орошаемый участок расположен на водораздельной площади, понижающейся к ложбине на окраине села Новые Бобо-вичи и с южной стороны - к пойме реки Ипуть. Участок граничит с садом и лесом.

Полевые обследования проводили весной 2008 года. На момент обследования бывшая поливаемая площадь была

занята частично озимыми, частично стерней и зябью, т.е. вся площадь распахивалась. Поливы проводили регулярно, обильно, вносили калийные и аммиачные удобрения, получали высокие урожаи овощей и картофеля. Сад, примыкающий к поливным землям, не поливали. Почвы орошаемых земель - дерново-подзолистые, легкосуглинистые.

Измерения гамма-фона и отбор проб для определения удельной активности проводили на ранее поливаемых распаханных землях и на не поливаемых в саду.

Радиационный фон измеряли дозиметром ДКГ-03 Д в 38 точках через 20 м. Пробы почвы отбирали в 39 точках через 20 м, затем в лаборатории академии определяли удельную активность этих образцов.

В створе, расположенном на самых высоких отметках орошаемой площади, почвы характеризовались более высокой активностью для поливных земель: 2459, 2465, 2490 Бк/кг.

Створ на не поливаемых и не распахиваемых с момента аварии на Чернобыльской АЭС землях характеризовался максимальной удельной активностью: 6410, 6645, 6835 Бк/кг.

Створ в междурядье сада, где не проводили поливов, но выполняли рыхление, характеризовался более низкой радиоактивностью по сравнению с нераспахи-ваемыми почвами, но более высокой по сравнению с поливавшимися: 5070, 5215, 5315, 6356 Бк/кг.

На распаханных, поливавшихся, расположенных на крутых уклонах участках, подверженных водной эрозии, наблюдалась самая низкая удельная активность: 628, 1381, 1164, 1619, 1427, 1679 Бк/кг. Гамма-фон составлял: 26, 28, 36 мкР/ч.

Средняя удельная активность по всем пробам почвы на орошаемых землях составила 1990 Бк/кг и на нераспахивае-мых - 5966 Бк/кг, на неорошаемых, рыхлившихся междурядьях сада - 4949 Бк/кг.

Различие в удельной активности на поливных и неполивных землях 2959 Бк/кг существенно, несмотря на то что овощи поливались в течение 10 лет после аварии не промывными, а оросительными нормами. Ежегодное распахивание, кро-

№ 5' 2011

ме того, возвращало вымытый при поливе из верхнего слоя 5.10 см цезий снова в верхний слой.

На землях дачного садоводческого товарищества ГТП на окраине города Но-возыбкова поливы были организованы в 1964 году и осуществляются до настоящего времени. В мае 1986 года, сразу после аварии, на территории Новозыбкова (численность жителей 46 тыс. чел.) была зафиксирована мощность дозы гамма-излучения 5000 мкР/ч. Наиболее детально измерения радиоактивного загрязнения почвы выполнены в 1992 году специалистами Института атомной энергии имени Курчатова. Максимальное радиоактивное загрязнение цезием-137 равнялось 44,2 Ки/км2.

Общая площадь дачного садоводческого товарищества ГТП, на которой расположено 359 участков, составляет 23,8 га. Вода для полива подается стационарной электрифицированной насосной станцией на реке Корна по стационарному стальному трубопроводу три раза в неделю в течение двух часов. Проверка речной воды на радиоактивность дала отрицательный результат, полив осуществлялся по мере необходимости с учетом возможностей самого владельца дачным участком шлангами и различными дождевальными насадками, в качестве удобрения использовался в основном навоз от крупного рогатого скота местных ферм и единоличных хозяйств, т.е. радиоактивный навоз. Пробы почв на проверку радиоактивности отбирали на поливаемых и не поливаемых (не используемых в течение 10-20 лет) дачах.

Исследовали радиоактивность почвы на землях никогда не поливаемых и никогда не распахиваемых после аварии на Чернобыльской АЭС. Для этого производили отбор проб на полевых дорогах между дачами. В намеченных на местности точках отбора проб почвы замеряли гамма-фон на уровне поверхности земли дозиметрами ДКГ-03Д «Грач» и КГСБ-164 и на уровне 30 см над поверхностью радиометрическим прибором СРП-68-01. Пробы почвы отбирались из верхнего слоя 10 см. Почвы на землях садового товарищества - дерново-подзолистые, супесчаные, легко- и среднесуглинистые.

23'

Результаты полевых работ оказались следующими:

1. Удельная активность цезия в почве распахиваемого дачного участка, расположенного на берегу реки Корна и подпитываемого грунтовыми водами, составила 837 Бк/кг - это самый низкий показатель по всем измерениям. На дороге возле дачи удельная активность выше на 1164 Бк/кг.

2. Удельная активность в почве распахиваемого, поливаемого участка в 100 м далее от реки - 1261 Бк/кг, и это на 405 Бк/кг больше, чем на соседнем, не используемом в последние 15 лет участке. На дороге рядом с дачей удельная активность на 1960 Бк/кг выше, чем на дачном участке.

3. На распаханных землях участков, регулярно поливаемых по словам владельцев, удельная активность цезия-137 в почве на 1600 Бк/кг меньше, чем на дорогах между дачами.

4. Сравнение удельной активности распаханных земель, поливаемых и непо-ливаемых, показывает снижение удельной активности в результате поливов на 1300...1500 Бк/кг.

Наивысшая удельная активность, зафиксированная по измерениям на дорогах - 4340 Бк/кг, на целинном лугу

- 5770 Бк/кг, на неполиваемой пашне

- 2385 Бк/кг, на поливаемой и обильно удобряемой радиоактивным навозом -2227 Бк/кг, на поливаемой и редко удобряемой навозом пашне - 1706 Бк/кг.

Наивысшая удельная активность получена возле стен дома, расположенного ниже по уклону дачного участка - 8670 Бк/кг.

Наименьшая удельная активность, кроме указанной в пункте 1 дачи на берегу реки, отмечена и в центре, вдали от реки - 922 Бк/кг. Это распахиваемый, регулярно поливаемый участок.

Таким образом, обследованные поливные участки в опытном хозяйстве «Волна революции», СХП «Решительный» и дачном садовом товариществе с числом поливных сезонов после аварии 5, 10, 20 лет отличаются разницей в уровнях удельной активности на поливных и неполивных распахиваемых землях: 233, 2959, 1300...1500 Бк/кг соответственно.

На дачных участках, несмотря на длительный срок орошения после аварии, разница в удельной активности сравнительно невелика. Необходимо учитывать, что сельскохозяйственные предприятия осуществляли поливы механизированным способом, а владельцы дачь - вручную из шлангов. При этом промачивался, как правило, только верхний слой почвы, необходимая по водопотреблению культур оросительная норма не выдавалась. Люди до настоящего времени не знают, что вместе с поливной водой из почвы выносятся радионуклиды.

Материал поступил в редакцию 23.06.10. Василенков Сергей Валерьевич, кандидат технических наук, доцент Тел. 8-483-412-42-27 Е-mail: poivp @ bqsha.com

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.