Поведение радионуклидов в почвах и поступление их в растения

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 18 из 19Следующая ⇒

У более двух третей изотопов, выброшенных из реактора на ЧАЭС, период полураспада менее одного дня, в настоящее время они не представляют опасности. С течением времени в смеси продуктов деления начинают преобладать долгоживущие радионуклиды. Наибольшую опасность представляют стронций-90 и цезий-137. У стронция период полураспада 28, у цезия – 30 лет.

Радиоактивные изотопы стронция и цезия являются химическими аналогами кальция и калия. Стронций и цезий отличаются высокой биологической подвижностью и легко поступают в растения. Наблюдается прямая зависимость между их содержанием в почве и поступлением в растения.

80 – 90% долгоживущих радионуклидов сосредоточены в зоне расположения основной массы корней сельскохозяйственных культур и будут доступны растениям еще долгое время. Возможно вторичное загрязнение угодий из-за горизонтальной миграции радионуклидов и в результате ветровой и водной эрозии.

Основные массивы загрязненных цезием-137 почв сосредоточены в Гомельской (56,9 %) и Могилевской областях (26,6 %). В Брестской, Минской и Гродненской областях их доля от общей площади используемых земель 7,7, 5,5 и 3,2 %. Кроме того, на площади 0,34 млн. га почвы одновременно загрязнены радионуклидами стронция-90 с плотностью более 5,5 кБк/м² (табл. 7. 55).

Для организации сельскохозяйственного производства на загрязненных территориях большое значение имеют не только плотность загрязнения, но и формы радионуклидов, степень их подвижности и доступности. Долгожи-вущие радионуклиды цезий-137 и стронций-90 по-разному сорбируются почвами. Стронций-90 в основном закрепляется в почве по типу ионного обмена, цезий-137 более прочно фиксируется твердой фракцией почвы по типу необменной формы в кристаллических решетках почвенных минералов.

Наиболее доступен растениям стронций-90, который в большинстве автоморфных почв представлен обменными формами (60 – 90 %). Доля фиксированных форм стронция-90 невелика и имеет тенденцию к снижению. Особенно высокая подвижность стронция-90 в кислых дерново-подзолистых глеевых песчаных почвах. Почвы с высоким содержанием гумуса (глеевые, перегнойно-глеевые, дерново-глеевые и торфяно-болотные) связывают радиостронций достаточно прочно. Хотя обменные формы стронция достигают 80 % общего его количества, десорбция его происходит очень медленно, что свидетельствует о нахождении стронция-90 в прочносвязанной потенциально доступной форме. Чем выше содержание гумуса в почве, тем прочнее связан в ней радиостронций. Поэтому при известковании загрязненных почв и внесении высоких доз органических удобрений снижается поступление радиостронция в растения.

7.55. Плотность загрязнения сельскохозяйственных земель радионуклидами стронция-90,

по данным Минсельхозпрода Республики Беларусь на 1.01.2007 г.

За период, прошедший после аварии, количество прочносвязанного цезия-137 в основных типах почв значительно увеличилось. В дерново-подзолистых суглинистых почвах с высоким содержанием глинистых минералов за 20-летний период после аварии на Чернобыльской АЭС доля доступных для растений форм цезия-137 значительно уменьшилось и не превышает 5 %. В дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах доля доступных форм цезия-137 лежит в пределах 10 – 20 %. Гранулометрический состав почвы влияет на прочность закрепления радионуклидов. В тяжелых почвах поглощенные радионуклиды, особенно цезий-137, закрепляются сильнее, чем в легких. С уменьшением размеров фракций почвы прочность закрепления стронция-90 и цезия-137 повышается. Наиболее прочно радионуклиды закрепляются илистой фракцией.

Стронция-90 в растения поступает, как правило, примерно в 10 раз больше, чем цезия-137. Только на дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава и торфяных радиоцезия поступает в растения больше, чем стронция-90. На поступление радионуклидов в растения большое влияние оказывает уровень плодородия почвы. Так, с увеличением содержания гумуса в супесчаной почве с 1 – 1,5 до 2,1 – 3,0 % цезия-137 в многолетние злаковые травы поступает в 1,3 раза меньше, а стронция-90 – в 1,2 раза. При увеличении содержания в почве подвижного калия с 50 – 80 до 141 – 200 мг/кг переход цезия-137 и стронция-90 в многолетние злаковые травы снижался в 1,8 раза.

На поступление радионуклидов в растения большое влияние оказывают гранулометрический состав и водный режим по чв. На песчаных почвах многолетние травы поглощали их в 1,4 раза, зернобобовые культуры – в 2 раза, озимая рожь, ячмень и овес – в 3 раза больше по сравнению с посевами этих культур на суглинках. Переход радиоцезия в многолетние травы в 10 – 27 раз выше на дерново-глеевых и дерново-подзолисто-глеевых почвах по сравнению с автоморфными разновидностями этих почв.

На накопление радионуклидов в растениеводческой продукции влияют продолжительность вегетационного периода, видовые и сортовые особенности питания и другие биологические особенности растений. Различия в накоплении цезия-137 растениями разных видов (в расчете на сухое вещество) могут достигать 20 – 180 раз, стронция-90 – до 30 раз. Озимые зерновые культуры (рожь, пшеница), как правило, накапливают стронция-90 и цезия-137 в 2 – 2,5 раза меньше, чем яровые (пшеница, овес, ячмень). Поэтому увеличение посевов озимых культур и сокращение яровых в известной мере может снизить уровень загрязнения растениеводческой продукции. Поздние сорта обычно накапливают радионуклидов в 1,5 – 2 раза меньше, чем ранние.

Бобовые культуры сильнее накапливают стронций-90. Из овощных больше всего стронция-90 накапливают корнеплоды столовой свеклы и моркови, меньше всего его содержат плоды томатов и клубни картофеля, что объясняется разной концентрацией кальция в этих частях растений. Накопление цезия-137 и стронция-90 может различаться в 1,5 – 3 раза в зависимости от сорта одной и той же культуры. Поздние сорта, как отмечалось, меньше накапливают радионуклидов.

Как отмечалось, скорость миграции радионуклидов цезия и стронция в почве невелика и ожидать в ближайшее время "самоочищения" загрязненных почв нет оснований. Задачей земледелия на загрязненных территориях является получение продукции с содержанием радионуклидов в безопасных для здоровья человека количествах. Предельные уровни содержания радионуклидов в растениеводческой продукции приведены в табл. 7.56.

7.56. Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137

и стронция-90 в сельскохозяйственном сырье и кормах

Нормируемые величины. Для переработки на пищевые цели допускается прием на перерабатывающие предприятия:

Допустимые уровни содержания цезия-137 и стронция-90 в основных видах кормов предусмотрены для получения различных видов конечной продукции:

- цельного молока (и молока сырья для переработки на сыры и творог);

- молока сырья для переработки на масло;

- мяса (говядины и свинины, заключительная стадия откорма).

Для прогнозирования возможной степени загрязнения сельскохозяйственных культур, выращиваемых на почвах, содержащих радионуклиды, разработаны коэффициенты пропорциональности, определяемые как отношение между уровнем загрязнения почвы и растений. Такие коэффициенты помогают рационально размещать культуры по полям, с тем, чтобы получать растениеводческую продукцию с минимально возможным уровнем содержания радионуклидов.

При возделывании сельскохозяйственных культур на загрязненных радионуклидами территориях используются агромелиоративные мероприятия, направленные на снижение поступления радионуклидов в растения.

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии