CC BY
25
УДК 631.95:577.391
ЗАЩИТНЫЕ И РЕАБИЛИТАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ: К 30-ЛЕТИЮ АВАРИИ НА ЧАЭС
1Н.И. Санжарова, д.б.н., 1А.В. Панов, д.б.н., 1Н.Н. Исамов, 2П.В. Прудников, д.с.-х.н.
1ВНИИрадиологии и агроэкологии, e-mail: [email protected] 2Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский», e-mail: [email protected]
Представлен анализ выполненных с 1986 по 2015 гг. защитных и реабилитационных мероприятий в растениеводстве, кормопроизводстве и животноводстве на территориях Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областей, подвергшихся воздействию от аварии на Чернобыльской АЭС. Проведена периодизация применения защитных мероприятий в сельском хозяйстве на различных этапах ликвидации последствий аварии. Показана высокая эффективность реабилитационных мероприятий в агропромышленном комплексе.
Ключевые слова: авария на Чернобыльской АЭС, сельское хозяйство, защитные и реабилитационные мероприятия.
PROTECTIVE AND REHABILITATION COUNTERMEASURES IN AGRICULTURE: TO THE 30th ANNIVERSARY OF THE CHERNOBYL NPP ACCIDENT
1Dr. Sci. N.I. Sanzharova, lDr. Sci. A.V. Panov, 1N.N. Isamov, 2Dr. Sci. P.V. Prudnikov
1All-Russian Scientific-Research Institute of Radiology andAgroecology, e-mail: [email protected] 2State Center of Chemization and Agricultural Radiology «Bryanskiy», e-mail: [email protected]
The analysis of the protective and rehabilitation countermeasures performed from 1986 to 2015 in crop, livestock and feed production on territories of the Bryansk, Kaluga, Tula and Oryol regions affected from the Chernobyl accident, is submitted. Periodization of the application of protective measures in agriculture at different stages of liquidation of consequences of the accident is carried out. High efficiency of rehabilitation measures in agriculture is shown.
Keywords: Chernobyl NPP accident, agricultural, protective and rehabilitation countermeasures
Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий составляет одно из наиболее важных экологических последствий аварии на Чернобыльской АЭС, т.к. оно определило поступление радионуклидов в организм человека и последующее его облучение. Поэтому ключевым направлением реабилитации пострадавших территорий стало восстановление сельскохозяйственного производства [1]. Реабилитация радиоактивно загрязненных земель сельскохозяйственного назначения - это система организационных, агротехнических, агрохимических и мелиоративных мероприятий, направленных на обеспечение производства продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, а также способствующих восстановлению и поддержанию почвенного плодородия [2, 3]. Основным критерием при обосновании необходимости реабилитации сельского хозяйства служит непревышение санитарно-гигиенических и ветеринарных нормативов в производимой продукции и (или) непревышение дозовых нагрузок на сельское население и сельскохозяйственных работников [4-6].
После аварии на ЧАЭС был выполнен обшир-
ный комплекс защитных и реабилитационных мероприятий. Следствием реализации крупномасштабных программ по ликвидации последствий аварии в агропромышленном производстве стало резкое снижение (до 10-20 раз) концентрации радионуклидов в основных видах сельскохозяйственной продукции (молоке, мясе, продукции растениеводства), что обусловило значительное уменьшение дозовых нагрузок на население.
В настоящей работе представлены обобщенные за 30 лет данные по объемам защитных и реабилитационных мероприятий в растениеводстве, кормопроизводстве и животноводстве на территориях Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областей, в наибольшей степени подвергшихся воздействию аварии на Чернобыльской АЭС.
Эффективность защитных и реабилитационных мероприятий зависит от времени после аварии. Их проведение в первый период было наиболее эффективным и экономически оправданным [5, 6, 8, 9]. С течением времени радиологическая эффективность различных технологических приемов снижается, а стоимость возрастает, что выдвигает на первый план,
1. Периодизация защитных мероприятий в отдаленный период после аварии на ЧАЭС
Отдаленный период Информация для принятия решений о проведении защитных мероприятий Защитные мероприятия
1 -ый этап первые 5-10 лет после аварии Данные картирования загрязнения сельскохозяйственных угодий; структура землепользования и почвенных характеристик; технологии возделывания культур; параметры миграции радионуклидов по критическим цепочкам Зонирование территории по плотности загрязнения, масштабное применение агрохимических (известкование, повышенные дозы Р-К) и агротехнических мероприятий: перезалужение сенокосов и пастбищ; изменение структуры землепользования; перепрофилирование сельскохозяйственного производства
2-ой этап долговременные последствия радиоактивного загрязнения Детальные карты загрязнения сельскохозяйственных угодий до уровня отдельного поля; почвенные карты хозяйств; структура землепользования на уровне хозяйства; динамика поведения радионуклидов; последействие защитных мероприятий Оптимизация защитных мероприятий на уровне хозяйства. Возвращение отчужденных земель
с одной стороны, вопрос об оптимизации применения защитных мер, с другой, определяет необходимость поиска новых [7].
В первый период после аварии решение об ограничительных защитных мероприятиях принималось на основании предварительной оценки радиационной обстановки (мощность экспозиционной дозы гамма-излучения) и информации об уровнях загрязнения продукции. Для прогнозирования и оценки ситуации использовался опыт предыдущих аварийных ситуаций, в частности, ликвидации последствий аварии на Южном Урале.
Во второй период после аварии проведение радиационного мониторинга позволяло получить более детальную информацию о радиационной обстановке (радио-нуклидный состав выпадений, плотности загрязнения территории долгоживущими радионуклидами и т.п.) и об уровнях загрязнения сельскохозяйственной продукции. Для разработки защитных мероприятий в этот период использовали не только радиологическую информацию, но и данные о характеристике почвенного покрова, структуре землепользования, технологиях возделывания культур, показателях производственной деятельности и т.п. Защитные мероприятия проводили дифференцированно для территорий с различной радиационной обстановкой.
В третий период после аварии основным источником поступления радионуклидов в сельскохозяйственные цепочки миграции стала почва. В этот период важным фактором при обосновании мероприятий является учет влияния почвенно-климатических и геохимических особенностей загрязненных территорий, которые обусловливают различия в миграции радионуклидов. Продолжительность этого периода может со-
ставить десятки и сотни лет. В рамках этого периода целесообразно выделить два этапа, - первый из которых охватывает 5-10 лет после загрязнения, а второй, связан с долговременными последствиями после аварии (табл. 1).
В комплексе мер по восстановлению сферы сельского хозяйства на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению, выделяют несколько групп защитных и реабилитационных мероприятий: организационные, агротехнические, агрохимические, а также зооветеринарные в животноводстве [2, 10-12].
Основные объемы были выполнены в 4 областях, в наибольшей степени подвергшихся воздействию аварии на ЧАЭС.
2. Объемы применения агрохимических защитных мероприятий (данные Центров «Агрохимрадиоло-гия» Брянской, Калужской, Тульской и Орловской
Год Область
Брянская Калужская Тульская Орловская
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1986 177 101 113 14,81 10,8 20,1 111,7 79,5 137,3 130,3 60,7 48
1987 181 100 140 0,02 6,5 21,1 142,4 65,8 96,6 144,4 64,8 45
1988 186 100 131 15,6 5,3 24,6 160,4 84,9 86,7 151,2 64,6 44
1989 201 120 125 27,1 5,8 32,2 161,1 94,1 97,1 133,6 67,4 44
1990 180 123 136 20,7 3,6 27,1 147 74,7 74,6 132,7 57,6 43
1991 169 117 127 17,6 6,3 26,1 111,5 83,7 97,2 128,6 63,7 42
1992 127 79 76 16,09 4,2 22 108,1 32,5 45,95 84,9 50,5 38
1993 63 90 49 10,39 0,58 15,7 98,2 17,3 45,55 36,8 16,5 16
1994 34 51 21 8,66 0,75 5,8 61,3 2,8 4,95 5,8 2,8 5
1995 19 48 7 10,36 1,72 0,7 32,4 3,8 0 1,2 0 1,3
1996 4 35 10 6,79 0,96 0,33 11,3 0 0 0,2 0 6
1997 4 5 46 0,51 0 4,1 4,6 0 0 0 0,4 1,3
1998 5 3 54 3,14 0 2,1 1,8 0 14,7 0 0,02 1,3
1999 16 16 52 5,31 1,91 1,5 5,5 0,08 20,3 0 1,9 5
2000 10 15 52 2,6 0 1,1 9,1 0,33 0 1,4 2,4 1,7
2001 21 9 43 2,89 0 0 10,4 0,2 0 0,8 0,2 0,4
2002 22 4 18 2,32 0 0 8,22 0,45 0 1 0,4 0,3
2003 16 9 30 2,11 0 3,36 7,02 0,26 12,4 0,6 0,5 0,3
2004 15 6 0 1,37 0,71 0 9,5 0 0 0,6 0,6 0,3
2005 15 6 0 1,69 1,33 0 12 0 0 0,17 2,5 0,3
Примечание: 1 - известкование; 2 - фосфоритование; 3 - калие-вание.
3. Объемы проведения коренной мелиорации на сенокосах и пастбищах, тыс. га*
В период 1986 по 1988 г. защитные и реабилитационные мероприятия в сельском хозяйстве Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областей осуществляли в постоянно увеличивающихся масштабах, с 1988 по 1992 г. они проводились в оптимальных объемах (табл. 2-3). Именно это позволило обеспечить существенное снижение производства продукции с уровнями загрязнения выше ВДУ: по молоку от 86% в 1986 г. до 1,7% в 1994 г.; по мясу от 15,2 до 0,06%; по зерну от 78 до менее 0,01%. Основные объемы защитных мероприятий были реализованы в юго-западных районах Брянской области, однако и в других загрязненных областях России они выполнены в значительных масштабах. Начиная с 1993 г., объемы применения средств химизации и агромелиоративных мероприятий снижались: внесение минеральных удобрений на 1 га в среднем уменьшилось в 3-11 раз.
В кормопроизводстве одним из основных приемов, обеспечивших снижение загрязнения кормов, служит коренная мелиорация низкопродуктивных сенокосно-пастбищных угодий (разрушение дерни-
ны, перепашка, высев трав, известкование и применение удобрений). Радиологическая значимость такой мелиорации обусловлена тем, что она определяет производство критических дозообразующих пищевых продуктов (в первую очередь, молока). В течение 5-8 лет после аварии этот прием широко применяли во всех районах, подвергшихся загрязнению, а в последние годы его выполняли только в 7 юго-западных районах Брянской области (табл. 3).
Ухудшение экономического состояния хозяйств не позволяло осуществить необходимые объемы защитных мероприятий. В последние годы внесение минеральных удобрений (в основном калийных), извести и фосфоритной муки как защитных мероприятий проводилось практически только в юго-западных наиболее загрязненных районах Брянской области и финансировалось из различных источников. В рамках ФЦП «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006-2010 годы» на период до 2013 г. (утв. распоряжением Правительства РФ от 1 октября 2005 г. № 1564-р, с изменениями от 23 марта 2006 г.) были проведены работы по реабилитации радиоактивно загрязненных территорий. Основные объемы были выполнены в 2006-2010 гг. и включали культуртехнические работы, а также применение агромелиорантов (табл. 4).
В рамках выполнения ФЦП «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2015 г.» в 2010-2015 гг. в юго-западных районах Брянской области проведены реабилитационные работы на площади 23,1 тыс. га. Стоимость этих работ составила 260,2 млн. рублей (табл. 5). Кроме того было возвращено в хозяйственное использование 5,2 тыс. га временно выведенных из оборота земель.
В животноводстве высокую эффективность доказал метод предубойного откорма животных «чистыми» кормами (за 3-4 недели до забоя животных переводили на откорм с низким содержанием 137С8 в рационе). Эти мероприятия, которые корректировались на основе прижизненного определения содержания 137С8 в животных, были применены для 5-20 тыс. голов крупного рогатого скота (КРС). С 1993 г. в Брянской области как в общественном секторе, так и в личных хозяйствах начато широкомасштабное внедрение ферроцинсодержащих препаратов (табл. 6). Применение ферроцина служит
4. Объемы культуртехнических и агрохимических работ на радиоактивно загрязненных землях Брянской области по ФЦП «Сохранение и восстановление плодородия земель...», тыс. га
Вид работ 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г.
Культуртехника 14,6 11,9 9,4 11,2 9,5 14,5 12,5 8,0 1,4 1,0
Известкование 3,5 2,9 2,2 0,7 1,1 1,4 2,2 1,9 - -
Фосфоритование 2,1 3,6 2,5 - - - 0,6 0,6 - -
Калиевание 5,0 2,3 1,0 1,5 1,5 2,8 2,2 1,7 - -
Итого 25,2 20,7 15,1 13,4 12,1 18,7 17,5 12,2 1,4 1,0
Год Область
Брянская Калужская Тульская Орловская
1986 19,5 1,6 0,5 0,1
1987 19,5 2,8 0,5 0,1
1988 19,5 3,2 0,5 0,1
1989 19,5 1,8 0,5 0,1
1990 19,5 2,2 0,5 0,1
1991 6,2 2 1,5 2,4
1992 6,2 2 0,5 2,4
1993 6,2 1,5 0,5 2,4
1994 6,2 1,5 0,5 2,4
1995 6,2 1,5 1,7 2,4
1996 2,6 1,6 1 0,5
1997 2,6 0,4 0,5 0,1
1998 2,6 0,4 0,3 0,1
1999 2,6 0,4 0,1 0,1
2000 2,6 0,2 0,1 0,1
2001 6,1 0,2 0,1 0,1
2002 4,6 0,2 0,1 0,1
2003 6,6 0,2 0,1 0,1
2004 5,8 0,2 0,1 0,1
2005 5,6 0,2 0,1 0,1
* Данные Центров «Агрохимрадиология» Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областей.
5. Обеспечение возврата земель сельскохозяйственного назначения по ФЦП «Преодоление последствий...» в юго-западных районах Брянской области
Вид работ Общая площадь, га Объем работ по реабилитации сельскохозяйственных угодий
2010 г. 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г.
га млн. руб. га млн. руб. га млн. руб. га млн. руб. га млн. руб. га млн. руб.
Увеличение площади сельскохозяйственных земель, возвращенных в хозяйственный оборот (по отношению к общей площади сельскохозяйственных земель, временно выведенных из оборота)* 17300 - 140 1936 36,6 880 16,2 1384 22,1 997 16,7
Реабилитация сельхозугодий (с плотностью загрязнения свыше 1 Ки/км2)** 63700 3185 32,0 3859 39,0 1823 18,7 3012 27,0 2959 25,6 2929 26,3
Выделено средств по ФЦП - 3185 32,0 3999 39,0 3759 55,3 3892 43,2 4343 47,7 3926 43,0
* Проведены реабилитационные работы (включая культуртехнические) по возвращению земель в сельхоз оборот за 2011-2015 гг. на площади 5337 га (91,6 млн. руб.). * Реабилитация радиоактивно загрязненных сельхозугодий за 2010-2015 гг. на площади 17767 га (168,6 млн. руб.).
6. Объемы применения ферроцинсодержащих препаратов в Брянской области
Год Бифеж, кг Ферроцин, кг Болюсы, шт.
1993 7700 1170 4887
1994 14833 1551 6043
1995 1558 10992 2220
1996 16344 534 3600
1997 12280 208 2300
1998 20506 873 1200
1999 16476 511 4920
2000 7937 198 6258
2001 4751 624 10512
2002 3516,97 1397 0
2003 8338 2035 0
2004 4102 1006 0
2005 1772 0 0
7. Количество головообработок ферроцинсодержащими препаратами _в юго-западных районах Брянской области_
Район 2011 г. 2012 г. 2013 г. 2014 г. 2015 г.
Комбикорм с ферроцином, т
Гордеевский район 44,55 43 36,6 36,6 23,4
Клинцовский район 13,45 9,75 7,3 7,3 6,4
Красногорский район 16,45 16,1 15,4 15,4 12,2
Новозыбковский район 16,9 22,5 19 19 13,4
Всего 91,35 91,35 78,3 78,3 55,4
Головообработок, тыс.
Гордеевский район 131,68 127,09 105,16 105,16 67,28
Клинцовский район 39,75 28,82 20,97 20,97 18,88
Красногорский район 48,62 47,59 44,36 44,36 35,19
Новозыбковский район 49,95 66,50 54,48 54,48 38,52
Всего 270,00 270,00 224,98 224,98 159,87
одним из наиболее эффективных приемов и приводит к 4-6-кратному снижению концентрации в молоке и мясе [10]. Использование ферроцинсодержащих препаратов, достигавшее более 1 млн. головообработок в год, в период уменьшения темпов проведения агротехнических и агрохимических защитных мероприятий обеспечило сохранение достигнутых минимальных объемов производства продукции животноводства с содержанием 137С8, превышающим нормативы. Ежегодное применение
препаратов обеспечивает снижение концентрации 137С8 до нормативного уровня в более, чем 30 тыс. т молока и 5 тыс. т мяса в убойном весе. Так, в рамках выполнения ФЦП «Преодоление последствий радиационных аварий на период до 2015 г.» были проведены работы по применению ферроцинсо-держащих препаратов в течение пяти лет в 4 юго-западных районах Брянской области ежегодно для 4-4,5 тыс. голов КРС были применены ферроцин-содержащие препараты с комбикормом (табл. 7).
8. Кратность снижения 137Cs в продукции животноводства за счет применения ферроцинсо-_держащих препаратов в хозяйствах юго-западных районов Брянской области, раз_
Год Молоко Мясо
на 15 сутки на 30 сутки на 30 сутки на 60 сутки
2012 1,8 6,2 2,9 6,3
2013 2,2 4,0 3,5 5,1
2014 3,0 5,5 2,6 3,1
Среднее 2,3 5,2 3,0 4,8
Анализ динамики концентрации 137С8 в молоке коров свидетельствует о высокой эффективности применения ферроцина с комбикормами. Кратность снижения концентрации в молоке на 1530-е сутки составила по хозяйствам 2,3-5,2 раза, а в мясе 3,0-4,8 раза (табл. 8).
На снижение концентрации 137С8 в пищевых продуктах значительно влияют как естественные биохимические процессы, так и защитные мероприятия. В районах с интенсивным применением сельскохозяйственных контрмер снижение концентрации 137С8 в пищевой продукции произошло значительно быстрее, чем в районах с ограниченным применением защитных мероприятий [8].
Вопросы планирования реабилитационных мероприятий, в частности, определение приоритетов в реализации контрмер стали очень важными после
аварии на ЧАЭС, поскольку решение задач потребовало учета широкого спектра факторов не только радиологических и экономических, но и таких, как восприятие проводимых мероприятий населением, администраций городских и поселковых советов, экологическими организациями и т.п.
Таким образом, 30-летний опыт ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в сфере агропромышленного производства убедительно свидетельствует, что в результате реализации научных программ и комплекса реабилитационных мероприятий радикально оздоровлена радиологическая и социально-психологическая ситуация на селе, а также в значительной мере восстановлен потенциал аграрного сектора экономики в регионе воздействия аварии.
Литература
1. Алексахин Р.М., Санжарова Н.И., Панов А.В. Реабилитационные мероприятия в агропромышленном комплексе как основа социально-экономического развития территорий, подвергшихся воздействию аварии на Чернобыльской АЭС // Вестник РАСХН, 2009, № 6. - С. 28-30.
2. Bogdevitch I., Sanzharova N., Prister D., Tarasiuk S. Countermeasures on natural and agricultural areas after Chernobyl accident. Role of GIS in Lifting the Cloud Off Chernobyl. J. Kolejka (ed.), 2002. Kluwer Academic Publishers. Printed in the Netherlands. - P. 147-158.
3. Алексахин Р.М. Итоги преодоления последствий Чернобыльской аварии в агросфере // Агрохимический вестник, 2006, № 2. - С. 5-2.
4. Научные основы реабилитации сельскохозяйственных территорий, загрязненных радиоактивными веществами в результате крупных радиационных аварий. Руководство / Под ред. Н.И. Санжаровой. - Обнинск: ГНУ ВНИИС-ХРАЭ, 2009. - 150 с.
5. Оценка радиологической эффективности защитных мероприятий (контрмер), проводимых в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС. Методические рекомендации. МР 2.6.1.0010-10. - М., 2010. - 32 с.
6. Смольский Е.В., Серд.ков А.П., Батуро Л.М. Эффективность агротехнических и агрохимических приемов на загрязненных кормовых угодьях // Агрохимический вестник, 2015, № 2. - С. 22-24.
7. Fesenko S., Jacob P., Ulanovsky A., Chupov A., Bogdevich I., Sanzharova N., Kashparov V., A. Panov A., Zhuchenko Yu. Justification of remediation strategies in the long term after the Chernobyl accident // Journal of Environmental Radioactivity, 2013, Vol. 119. - P. 30-47.
8. Панов А.В., Алексахин Р.М., Музалевская А.А. Изменение эффективности защитных мероприятий по снижению накопления 137Cs сельскохозяйственными растениями в различные периоды после аварии на Чернобыльской АЭС // Радиационная биология. Радиоэкология, 2011, Т. 51, № 1. - С. 134-153.
9. Fesenko S.V., Alexakhin R.M., Balonov M.I., Bogdevich I.M., Howard B.J., Kashparov V.A., Sanzharova N.I., Panov A.V., Voigt G., Zhuchenko Yu.M. An extended critical review of twenty years of countermeasures used in agriculture after the Chernobyl accident // Science of the Total Environment, 2007, Vol. 383, № 1-3. - P. 1-24.
10. Алексахин Р.М., Ратников А.Н., Васильев А.В. и др. Использование ферроцианидсодержащих препаратов в животноводстве // Вестник РАСХН, 1999, № 1. - С. 15-17.
11. Рекомендации по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991-1995 гг. - М., 1991. - 58 с.
12. Руководство по применению контрмер в сельском хозяйстве в случае аварийного выброса радионуклидов в окружающую среду. МАГАТЭ, Вена, 1994, IAEA - TECDOC-745, ISSN 1011-4289.
