РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2007, том 47, № 3, с. 356-370
^=РАДИОЭКОЛОГИЯ
УДК: 633.2.031:631.82 : 631.86:54636:546.42
РАДИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ В 2000-2005 гг. (к 20-й годовщине аварии на Чернобыльской АЭС)
© 2007 г. А. Г. Подоляк1*, И. М. Богдевич1 , В. Ю. Агеец2, С. Ф. Тимофеев2
1НИРУП "Институт почвоведения и агрохимии HAH Беларуси", Минск 2РНИУП "Институтрадиологии", Гомель, Беларусь
Дана радиологическая оценка основных агрохимических мероприятий, проводимых в агропромышленном комплексе Республики Беларусь в 2000-2005 гг. Рассмотрены закономерности поведения радионуклидов 137Cs и 90Sr в агроэкосистемах в зависимости от применяемых защитных мероприятий (контрмер) и изложены основные задачи по ликвидации последствий в сфере АПК, которые необходимо решить в отдаленный период после Чернобыльской катастрофы (в 2006-2010 гг.).
137Cs, 90Sr, авария на Чернобыльской АЭС, агропромышленный комплекс (АПК), радиоактивное загрязнение, защитные мероприятия (контрмеры).
В настоящее время около 70% коллективной дозы облучения населения Республики Беларусь обусловлено радионуклидами, содержащимися в продуктах питания, поэтому главная задача сельскохозяйственного производства на загрязненных землях - получение нормативно чистой продукции, отвечающей требованиям санитарно-гигиенических нормативов (РДУ-99). Решение этой задачи требует привлечения дополнительных финансовых и энергетических затрат. Науке и практике не известны более эффективные способы снижения коллективной дозы, чем проведение комплекса агрохимических и агротехнических защитных мероприятий (контрмер) - известкование почв, внесение органических, минеральных и микроудобрений, подбор культур и сортов, которые направлены на увеличение плодородия почв, повышение урожайности и одновременно способствуют уменьшению перехода и из почвы в растения [1-5].
Согласно литературным данным, применение контрмер в АПК в первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС (1987-1992 гг.) обеспечило 3-8-кратное снижение перехода в сельскохозяйственные культуры, что позволило значительно (в 2.0-2.5 раз) уменьшить средние значения доз внутреннего облучения населения, образующихся за счет потребления в пищу молока и говядины [6-9].
*Адресат для корреспонденции: Республика Беларусь, 246050 Гомель, ул. Федюнинского, 16, Гомельский территориальный отдел сельскохозяйственной радиологии НИРУП "Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси"; тел./факс: + 375 (232) 51-68-00; e-mail: pod.brissa@tut.by.
Как показали результаты исследований, полученные в конкретных стационарных и производственных экспериментах, проведенных в рамках Государственной программы Республики Беларусь по минимизации и преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС по темам: "Реабилитация загрязненных территорий. Социально-экономическое развитие районов, пострадавших от Чернобыльской катастрофы" и "Разработка и оптимизация комплекса мер по эффективному землепользованию и снижению радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции, направленных на уменьшение доз облучения населения" в последующий период после аварии (1992-2005 гг.) существенно снизилась эффективность защитных мероприятий (в среднем на 2050%), поэтому необходимо разработать более совершенную систему радиологической оценки защитных мероприятий, применяемых в растениеводстве и луговодстве республики [10-13].
ЗАГРЯЗНЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ И
По результатам последнего Х-ого тура агрохимического и радиологического обследований почв по состоянию на 01.01.2006 года в Республике Беларусь сельскохозяйственное производство ведется на 1103.5 тыс. га земель с плотностью загрязнения >1.0 Ки/км2 (в том числе 1.05.0 Ки/км2 - 841.1 тыс. га; 5.0-15.0 Ки/км2 -230.7 тыс. га; 15.0-40.0 Ки/км2 - 31.6 тыс. га). 375.4 тыс. га этих земель одновременно загрязне-
но 9^г свыше 0.15 Ки/км2 (в том числе 0.15— 0.30 Ки/км2 - 212.7 тыс. га; 0.31-1.00 Ки/км2 -137.4 тыс. га; 1.01-3.00 Ки/км2 - 25.3 тыс. га) [1].
Установлено, что получение нормативно чистой сельскохозяйственной продукции (соответствующей требованиям РДУ-99) без применения защитных мероприятий в агропромышленном комплексе республики практически невозможно на землях, имеющих плотность радиоактивного загрязнения 5.0-40.0 Ки/км2, а - 0.303.00 Ки/км2. Это 262.5 тыс. га сельскохозяйственных земель (или 24% всех земель, загрязненных радионуклидами). По сравнению с 1988 годом эта категория земель уменьшилась на 113.4 га или на 30% [13-20].
После изъятия из сельскохозяйственного использования 263.3 тыс. га радиационно-опасных земель (1986-1991 гг.) и проведения работ по оптимизации землепользования (2001-2002 гг.) из состава земель было выведено еще 791.3 тыс. га. Однако на загрязненных радионуклидами территориях продолжается использование значительных площадей низкоплодородных песчаных (169 тыс. га), заболоченных и эродированных земель (33 тыс. га), что приводит к производству сельскохозяйственной продукции с превышением допустимых уровней содержания радионуклидов. Сотрудниками НИРУП "Институт почвоведения и агрохимии" разработаны "Методические указания по определению участков загрязненных радионуклидами низкоплодородных земель под залесе-ние". Согласно положений этого нормативного документа, необходимо в 2006-2010 гг. провести инвентаризацию 300 тыс. га сельскохозяйственных земель с плотностью загрязнения > > 5.0 Ки/км2 и 9^г > 0.15 Ки/км2 на песчаных, заболоченных и эродированных почвах, генетическое плодородие которых составляет 31 балл и менее для пахотных земель, менее 20 баллов для улучшенных сенокосных и пастбищных земель и менее 10 баллов для естественных сенокосных и пастбищных земель и рекомендовать передать их под залесение при невозможности получения на них без дополнительных экономических затрат сельскохозяйственной продукции с допустимыми уровнями содержания радионуклидов. Работы по переводу земель под залесение будут осуществляться на основании положений методических указаний и в установленном законодательством порядке (Указы Президента Республики Беларусь № 369 от 30.06. 2000 г. и № 422 от 06.08. 2002 г.).
МИГРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ 13^ И В ЗВЕНЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ
Установлено, что вследствие малой скорости вертикальной миграции выпавшие долгоживу-щие радионуклиды по-прежнему сосредоточены в активной зоне корнеобитаемого слоя почв. Ре-
зультаты исследований свидетельствуют о том, что через 20 лет после загрязнения основная доля (90-95% для минеральных почв и 70-80% -для торфяно-болотных почв) продолжает оставаться в верхнем десятисантиметровом слое. Для 9^г характерна более интенсивная миграция по профилю основных типов почв, чем для Это обусловлено более высоким содержанием подвижных (водорастворимая + обменная) форм 9^г по сравнению с Общая глубина миграции радионуклидов по профилю почв не превышает 25-30 см для минеральных и 40-45 см для торфяно-болотных. На пахотных землях и 9^г распределены равномерно по всей глубине обрабатываемого горизонта. На глубину ниже 20 см мигрировало не более 1-5% и 2-8% 9^г (рис. 1) [14-16].
Биологическая доступность сельскохозяйственным растениям и 9^г с течением времени меняется. Результаты последних исследований показали, что с увеличением времени контакта радионуклида с почвой происходит перераспределение отдельных форм. Наибольшей трансформации подвергаются физико-химические формы радионуклидов в почвах дальней (137Сs) и 30-километровой зон (9^г) (рис. 2).
Установлено, что в основных типах почв находится в прочно фиксированной (75-95%,) а 9^г - в обменной (30-70%) формах. Выявлена общая тенденция к снижению доли водорастворимых и обменных форм (доступных для растений) и увеличение доли подвижных и прочно фиксированных форм радионуклидов (малодоступных для растений) для большинства почв с течением времени. За последние годы (2000-2005 гг.) значительные различия в перераспределении физико-химических форм радионуклидов в основных типах почв не отмечены, что указывает на установление стабильного динамического равновесия [14-18].
Изучение распределения радионуклидов по профилю почв естественных лугов показало, что подвижность радионуклидов в зависимости от степени и режима увлажнения изменяется вполне закономерно: возрастает с увеличением степени гидроморфности луговых почв (автоморфные > > полугидроморфные > гидроморфные) [19-21].
Подтверждено, что минералогический состав также играет важную роль в передвижении радионуклидов по почвенному профилю. Так, для аллювиальной дерново-глееватой песчаной почвы (пойменный луг) отмечена самая низкая миграция радионуклидов, несмотря на высокую степень увлажнения и периодическое затопление. Это можно объяснить тем, что минералогический состав гумусово-аккумулятивного горизонта почвы на 95% представлен вермикулитом и на 5% каолинитом, минералами, способными погло-
Глубина горизонта, см 0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
_|_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
13^
_|_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
10 20 30 40 50 60 70 80 90 % от содержания в слое 0-30 см
Глубина горизонта, см 0-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-30
_|_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
0 10 20 30 40 50 60 70 80
9^г
I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
13^ в
0-5 яшишишмшишишиш УАтшшшхшт 0-5
5-10 к 5-10
10-15 1 10-15
15-20 15-20
20-25 20-25
25-30 25-30
ж—
_|_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_I
10 20 30 40 50 60 70 80 % от содержания в слое 0-30 см
1992 г. 1998 г. 2005 г.
Рис. 1. Параметры вертикальной миграции 137С$ и 908г по профилю основных типов почв (1992-2005 гг.): а - дерново-подзолистая песчаная; б - торфяно-болотная типичная; в - аллювиально-дерновая песчаная.
а
0
0
щать до 99.8% 137Сз и до 80% 908г, а минералогический состав всех нижележащих иллювиальных горизонтов на 97-100% - минералами группы монтмориллонита [22-24].
Уменьшение содержания радионуклидов в корнеобитаемом слое почв определяется двумя процессами: выносом их за пределы эт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.