WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

«РУКОВОДСТВО НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РЕАБИЛИТАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ В РЕЗУЛЬТАТЕ КРУПНЫХ РАДИАЦИОННЫХ АВАРИЙ (проект) ...»

-- [ Страница 1 ] --

Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны,

чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных

бедствий

_

Российская академия сельскохозяйственных наук

Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной

радиологии и агроэкологии

_

РУКОВОДСТВО

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ

РЕАБИЛИТАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ

РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ В

РЕЗУЛЬТАТЕ КРУПНЫХ РАДИАЦИОННЫХ

АВАРИЙ

(проект) Обнинск- УДК 631.95:577. Авторский коллектив:

ГНУ ВНИИСХРАЭ Россельхозакадемии д.б.н., проф. Санжарова Н.И., д.б.н., проф. Фесенко С.В., к.б.н. Панов А.В., к.б.н. Шубина О.А., к.б.н. Исамов Н.Н., к.б.н. Кузнецов В.К., Соломатин В.М., Титов И.Е.

ГНУ ВНИИЗиЗПЭ Россельхозакадемии д.б.н. Масютенко Н.П., к.б.н. Санжаров А.И.

ФГУ Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский»

к. с-х.н. Прудников П.В., Новиков А.А.

Научные основы реабилитации сельскохозяйственных территорий, загрязненных радиоактивными веществами в результате крупных радиационных аварий. Руководство (проект). Под ред. Н.И. Санжаровой.

Обнинск: ГНУ ВНИИСХРАЭ, 2009, 171 с.

Дан анализ динамики радиационной обстановки на сельскохозяйственных территориях в областях Российской Федерации, пострадавших в результате аварии на Чернобыльской АЭС. Описаны закономерности миграции радионуклидов в агроэкосистемах. Изложены научные основы применения защитных мероприятий в растениеводстве, кормопроизводстве и животноводстве в различные периоды после аварии. Дана оценка их эффективности. Предложена методология оптимизации стратегий реабилитации коллективных сельскохозяйственных предприятий и сельских населенных пунктов в отдаленный период после аварии. Изложены подходы к реабилитации бывших сельскохозяйственных земель, временно выведенных из землепользования. Представлен проект «Руководства по ведению сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях в отдаленный период после аварии на ЧАЭС» и «Методика обследования сельскохозяйственных угодий при радиоактивном загрязнении».

Руководство разработано ГНУ ВНИИСХРАЭ в результате выполнения государственного контракта №3/2.4.4 от 10.07.2008 г. с МЧС России.

Таблиц - 68, рисунков - 32, список публикаций - 83.

ВНИИСХРАЭ,

СОДЕРЖАНИЕ

Введение Авария на Чернобыльской атомной электростанции – 1.

радиологические последствия для сельского хозяйства Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных территорий в 1.1.

1986 г. Радиационная обстановка в 2006-2008 гг.

1.2. Динамика загрязнение сельскохозяйственной продукции 1.3. 1.3.1. Санитарно-гигиенические требования к содержанию радионуклидов в сельскохозяйственной продукции 1.3.2. Накопление 137Cs в сельскохозяйственной продукции Радиационное воздействие на сельскохозяйственные растения и 1.4.

животных Хозяйственная деятельность на загрязненных территориях 1.5. Поведение радионуклидов в агроэкосистемах 2.

Защитные мероприятия в сельском хозяйстве – особенности 3.

применения в различные периоды после аварии на ЧАЭС Первый период после аварии Второй период после аварии Третий период после аварии - применение долговременных 3.3.

Применение защитных мероприятий в зонах с различными уровнями 3.4.

Объемы применения защитных мероприятий и их эффективность Оценка предотвращенных коллективных доз облучения населения за 3.6.

Стратегии применения защитных мероприятий в отдаленный Оптимизация реабилитационных мероприятий в коллективном 4.1.

Оптимизация реабилитационных мероприятий в сельских 4.2.

Реабилитация сельскохозяйственных угодий временно Руководство по ведению сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях в отдаленный период Приложение 1. Методика обследования сельскохозяйственных

ВВЕДЕНИЕ

Использование ядерной энергии в различных отраслях производства и, в первую очередь, развитие атомной энергетики, связано с выделением радионуклидов в окружающую среду и включением их в биологические цепочки миграции, что обуславливает формирование дополнительного к естественному фону источника облучения живых организмов, в том числе и человека. При планировании путей развития ядерной энергетики в числе основных рассматриваются проблемы воздействия на окружающую среду и агроэкосистемы. Особое внимание к агроэкосистемам связано со строительством атомных электростанций в районах интенсивного ведения агропромышленного производства. Поступление радионуклидов с сельскохозяйственной продукцией может играть важную роль в формировании дополнительной дозовой нагрузки на население.

Радиационная обстановка на территории России складывается за счет природного радиационного фона, глобальных выпадений в период испытаний ядерного оружия, радиоактивных выпадений после радиационных аварий и инцидентов на предприятиях ядерного топливного цикла, нормализованных радиоактивных выбросов и сбросов радиационно-опасных объектов. Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий обусловлено глобальными радиоактивными выпадениями, авариями на ПО «Маяк» и Чернобыльской атомной электростанции. Общая площадь загрязнения радионуклидами зоны на территории Восточно-Уральского следа составила около 25 тыс. км2, а в результате аварии на ЧАЭС – 150 тыс. км2.

Особую остроту проблема безопасности ядерной энергетики приобрела после аварии на Чернобыльской АЭС, которая повлияла, с одной стороны, на темпы развития отрасли, а с другой, на разработку дополнительных систем безопасности и развитие методологических основ защиты населения. Одной из основных задач является снижение дозы внутреннего облучения, так как она в большинстве случаев сопоставима или превышает дозу внешнего облучения. Решение этой проблемы связано с организацией и ведением сельскохозяйственного производства, обеспечивающего получение продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим нормативам, а также соблюдением норм радиационной безопасности работников.

Авария на ЧАЭС признана «сельской», что обусловлено следующими факторами:

- регион аварии относится к зоне интенсивного сельскохозяйственного производства, где аграрный сектор является одним из ведущих в экономике;

- основные загрязненные территории – это земли сельскохозяйственного назначения;

- потребление сельскохозяйственной продукции является одним из ведущих источников дополнительного облучения населения;

- основной контингент населения - это люди, проживающие в сельской местности, и имеющие «сельский» тип питания;

- дозы как внешнего, так и внутреннего облучения сельских жителей в регионе аварии в 1.3-4.0 раз выше, чем горожан.

Реабилитация сельскохозяйственных территорий является одной из наиболее сложной среди постчернобыльских проблем, так как требует решения не только радиологических задач, но и экономических, демографических и социальнопсихологических. Основой практических мероприятий по реабилитации загрязненных сельскохозяйственных земель являются фундаментальные исследования по изучению поведения радионуклидов в аграрных экосистемах, развития и внедрения систем радиационного контроля продукции и мониторинга радиационной обстановки, обоснование и разработка эффективных приемов и технологий реабилитации.

Особенностью аварии на ЧАЭС являлась динамичность радиационной обстановки, что потребовало принципиально нового подхода к организации системы радиационного контроля, а также к внедрению защитных мероприятий. В различные периоды после аварии необходимо было разработать систему защитных мероприятий, которая позволяла бы в наибольшей степени снизить негативные последствия радиоактивного загрязнения. Проблема поэтапного проведения защитных мероприятий впервые начала разрабатываться после аварии на ЧАЭС. В первый период были разработаны общие подходы к проведению контрмер в зонах с различными уровнями загрязнения. На следующей стадии были разработаны защитные мероприятия с учётом почвенно-климатических особенностей загрязненных территорий. В отдалённый период после аварии были предложены стратегии реабилитации, учитывающие специфику сельскохозяйственных предприятий. Были разработаны системы контрмер отдельно для каждого хозяйства или населенного пункта, т.е. адресное применение защитных мероприятий. Новым направлением исследований в области научного обоснования системы защитных мероприятий являлись разработка методологии оценки их эффективности и определение перечня критериев для выбора наиболее оптимальных действий. Предложен комплекс критериев, включающий как радиологические, так и дозовые и экономические показатели. На основании этих подходов решается проблема оптимизации применения защитных мероприятий в различные периоды после аварии, которые обеспечивали бы рациональное использование материальных, людских и финансовых ресурсов. Решение этой задачи стало возможным благодаря созданию систем поддержки принятия решений по ведению сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения, основанных на применении динамических моделей миграции радионуклидов.

Несмотря на достигнутые успехи в ликвидации последствий аварии, из-за высоких уровней радиоактивного загрязнения и природных особенностей региона пока не удалось обеспечить гарантированное соблюдение санитарно-гигиенических нормативов. Основной целью разработки систем реабилитационных мероприятий в отдаленный период после аварии является, с одной стороны, обеспечение радиационной безопасности сельского населения, а с другой, ведение хозяйственной деятельности (личные подсобные хозяйства; сельское и лесное хозяйство, использование водоемов и другие виды деятельности) без каких-либо ограничений по радиационному фактору.

Выполнение этих требований повысит инвестиционную привлекательность пострадавших регионов и создаст условия для их устойчивого экономического развития.

1. АВАРИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ –

РАДИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

1.1. Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных территорий в 1986 г.

Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. привела к выбросу в окружающую среду большого количества радионуклидов из числа продуктов деления, наведенных радионуклидов и невыгоревшего топливного материала - (1.85·1018 Бк, МКи) (Информация об аварии…, 1986; Израэль и др., 1987; Радиологические последствия…, 1991). 3.2% территории бывшего СССР было загрязнено 137Cs с плотностью выше 37 кБк/м2 (1 Ки/км2) (Сельскохозяйственная радиоэкология, 1992; Радиационная обстановка…, 1993; Израэль и др., 1994). Радиоактивному загрязнению подверглась территория ряда стран Европы (Атлас…, 1998).

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглись обширные территории с развитым сельским хозяйством. К числу основных факторов, определяющих опасность радиоактивного загрязнения для сельского хозяйства, относятся:

- интенсивность радиоактивного загрязнения территории и его радионуклидный состав, а также размеры площади, подвергшейся загрязнению;

- биогеохимические условия окружающей среды (характер почвенного покрова, тип растительности и др.);

- особенности сельскохозяйственного производства на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению (основные направления и интенсивность сельскохозяйственного производства и т.п.);

- время года, когда произошла авария с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду.

Длительная опасность загрязнения сельскохозяйственных территорий (десятки лет и более) связана с выпадением долгоживущих биологически активных радионуклидов 90Sr и 137Cs. Основным нуклидом, с точки зрения радиационной опасности в чернобыльских выпадениях был 137Cs. Общий выброс 137Cs оценен как 4 1016 Бк (на территории России выпало 35% количества этого радионуклида), а 134Cs – 1.51017 Бк.

В силу специфики чернобыльского выброса роль биологически подвижного 90Sr, как источника радиационной опасности существенно меньше (оно относительно значимо в ряде районов Украины и Белоруссии). Выброс 90Sr был равен 2.31017 Бк. Роль большого числа относительно биологически инертных коротко - и среднеживущих радионуклидов, например, таких как 95Zr, 106Ru, 141Ce, 144Ce, в экологическом плане ограничивалась лишь первым годом после аварии. Особое место занимает выпадение короткоживущего 131I ( T1/ 2 = 8 дней). Основной путь миграции этого радионуклида – сельскохозяйственная цепочка выпадения – корм животных – молоко - организм человека (с молоком в него поступило до 80% накопленного в организме 131I). Аварийный выброс 131I был равен 2.71017 Бк (7.3 МКи). Радионуклиды Рu, сосредоточенные в основном в ближней зоне ЧАЭС, как очень инертные в сельскохозяйственных цепочках переноса, не имеют большого радиологического значения (вне 30-км зоны).

Аварийный выброс радиоактивных веществ был растянут во времени (с 26 апреля по 10 мая), что обусловило сложную конфигурацию радиоактивных следов на местности. Каждый из следов характеризовался специфическими особенностями состава выпавших радионуклидов и их физико-химической формы, что имело важное радиологическое значение для организации последующих реабилитационных работ по ликвидации последствий аварии. Выделяют три основных зоны прохождения чернобыльских радиоактивных облаков: центральную, северо-северо-восточную и северо-восточную. В состав центральной зоны входит ближняя зона, в основном расположенная западнее и северо-западнее ЧАЭС. Зоны с наиболее высокими уровнями загрязнения сконцентрированы в радиусе до 200-300 км от ЧАЭС, максимальные уровни зарегистрированы в 30-км зоне – более 1500 кБк/м2 по 137Cs. Северо-северовосточная зона загрязнения (на расстоянии до 200 км) сформировалась в основном в результате радиоактивных выпадений в период 26-29 апреля 1986 г. Северо-западная зона аварийных выпадений (на расстоянии до 500 км) была образована в конце апреля - начале мая 1986 г., плотности загрязнения территорий 137Cs в ней, как правило, не превышают 600 кБк/м2. За пределами этих наиболее загрязненных территорий находится довольно много районов с плотностью выпадений 137Cs 37-200 кБк/м2.

Таблица 1. Загрязнение сельскохозяйственных земель на территории Беларуси, России и Украины (цит. по Fesenko et al., 2007) На территории Российской Федерации аварийные выпадения Чернобыльской АЭС зарегистрированы на территории 21 административного субъекта. Реализация зонального принципа ведения агропромышленного производства на территории, подвергшейся воздействию аварийных выбросов, привела к выделению 4-х зон по плотности загрязнения 137Cs: 37-185 (1-5), 185-555 (5-15), 555-1480 (15-40) и более (40) кБк/м2 (Kи/км2). Сельскохозяйственные угодья 4-ой зоны были временно выведены из хозяйственного использования.

Площади с плотностью загрязнения 185-555 кБк/м2 составили около 5500 км2, 555-1480 – 2100, свыше 1480 кБк/м2– 310 км2. Для большинства этих регионов уровни загрязнения 137Cs не превышают 37 кБк/м2.

Наиболее высокие уровни загрязнения зарегистрированы в Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областях. Сельскохозяйственное производство в этих областях ведется на площади 6.69 млн. га, из которых 2295,66 тыс. га имели уровни загрязнения 137Cs свыше 37 кБк/м2. 79,2% земель имели плотность загрязнения от до 185 кБк/м2; 15,8 - от 185 до 555; 4,3% – 555-1480 кБк/м2. Максимальные плотности радиоактивных выпадений 137Cs (свыше 1480 кБк/м2) были выявлены в Брянской области, где 17.1 тыс. га сельскохозяйственных угодий временно выведены из землепользования (табл. 3) (Загрязнение почв…, 1993).

Таблица 2. Распределение площадей сельскохозяйственных угодий по плотности загрязнения Сs (га) (1987 г.)* Область *по данным Брянского, Калужского, Тульского, Плавского, Орловскогои Верховского центров химизации и сельскохозяйственной радиологии МСХ РФ Таблица 3. Сельскохозяйственные угодья, временно выведенные из землепользования на территории Российской Федерации (1987-1991 гг.)* Землепользователи *Данные ФГУ Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский»

В зоне отчуждения оказались сельскохозяйственные угодья в Брянской области. Общая площадь сельскохозяйственных угодий с плотностью загрязнения свыше 1480 кБк/м2 (40 Ки/км2) составила 17,1 тыс. га, в том числе сенокосов и пастбищ - 9, тыс. га, а пахотных земель - 7,3 тыс. га. Всего в зону отчуждения вошли сельскохозяйственные угодья 23 хозяйств Гордеевского, Злынковского, Клинцовского, Красногорского и Новозыбковского районов Брянской области. Особенностью формирования зоны отчуждения в Брянской области является ее территориальная раздробленность.

Природные особенности загрязненных территорий (почвенные, гидрологические, морфологические) являются одним из ведущих факторов, определяющих миграционную подвижность радионуклидов. К природным особенностям загрязненной территории надо отнести широкое распространение малоплодородных почв - основная часть почвенного покрова представлена малоплодородными легкими по механическому составу (песчаными и супесчаными) дерново-подзолистыми почвами и торфяно-болотными почвами. Эти почвы отличают низкий рН, невысокое содержание гумуса и питательных веществ, малая емкость обмена и слабая насыщенность основаниями. Как следствие, с радиологической точки зрения они характеризуются очень высокой подвижностью радионуклидов и большим накоплением их в растениях при корневом поступлении. На части территории (Орловская и Тульская области), подверженной радиационному воздействию, распространены более плодородные почвы:

среднесуглинистые и глинистые дерново-подзолистые, серые лесные и черноземы, биологическая подвижность радионуклидов в которых ниже, чем в легких и торфяных почвах.

Следует отметить, что авария произошла в позднее весеннее время, которое при анализе радиологических последствий для сельского хозяйства может рассматриваться как неблагоприятный период года (был закончен сев растений, скот выведен на пастбища, запасы «чистых» кормов отсутствовали). С учетом вышеизложенного выполнение системы защитных мероприятий в области агропромышленного производства на загрязненной территории с первого периода стало одним из ведущих элементов во всей системе реабилитации региона воздействия аварии на ЧАЭС.

1.2. Радиационная обстановка в 2006-2008 гг.

Загрязнение почв сельскохозяйственных угодий является основным источником поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию и далее в рацион человека. Почвы относятся к природно-хозяйственным объектам основного производства сельскохозяйственной продукции. В связи с этим качество и безопасность почв является общегосударственной проблемой. Содержание радионуклидов в почвах сельскохозяйственных угодий является одним их обязательных показателей безопасности, характеризующих их агроэкологическое состояние. Для агроэкологической оценки земель сельскохозяйственных угодий каждые 4-6 лет проводится комплексное агрохимическое и радиологическое обследование. При проведении обследования почв сельскохозяйственных угодий на содержание радионуклидов руководствуются «Методическими указаниями по обследованию почв сельскохозяйственных угодий, продукции растениеводства на содержание тяжелых металлов, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов» (М., 1995). В Методических указаниях определены порядок отбора проб почв и растений, а также принципы составления картограммы радиоактивного загрязнения почв. В 2007 г. разработана специальная «Методика обследования сельскохозяйственных угодий при радиоактивном загрязнении» (Приложение 1).

В Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областях были проведены и продолжаются многолетние наблюдения за изменением радиационной обстановкой.

Начиная с мая 1986 г., службами Минсельхоза России были начаты работы по детальному картированию сельскохозяйственных угодий в зоне загрязнения на уровне отдельных участков и полей.

Первый тур обследований проведен в 1986-1988 гг. Было отобрано более тыс. проб почв пахотных и естественных сельскохозяйственных угодий. Впервые были выявлены пространственные закономерности распределения 137Cs на сельскохозяйственных угодьях, что позволило дать оценку радиологической обстановки в сельском хозяйстве и организовать проведение защитных мероприятий.

Второй тур обследования выполнен в 1993-1996 гг. В период с 1989 г. по г. подразделения МСХ, осуществляющие радиационный контроль, были оснащены высокоточным оборудованием для измерения содержания радионуклидов в сельскохозяйственных объектах. Проведение второго тура обследования позволило существенно уточнить полученную ранее информацию об уровнях загрязнения сельскохозяйственных угодий.

Третий тур обследования (1998-1999 гг.) проведен в связи с ужесточением санитарно-гигиенических нормативов на содержание радионуклидов в пищевых продуктах. Это привело к необходимости уточнения радиационной обстановки и выявления территорий, где невозможно соблюдение установленных нормативов.

В результате обследований были составлены карты загрязнения сельскохозяйственных угодий различной степени агрегации – крупномасштабные карты загрязнения территории областей, а также детальные карты загрязнения отдельных хозяйств.

Уже в 1987 г. эти карты были переданы во все хозяйстве Брянской, Тульской, Калужской и Орловской областей, что обеспечило административные органы информацией для реорганизации производства на загрязненных территориях.

В 2000-2008 гг. в различных областях были проведены 4 и 5 туры обследования, которые позволили оценить современную радиационную обстановку на пострадавших после аварии территориях (рис. 1). За прошедший после аварии период радиационная обстановка на сельскохозяйственных угодьях существенно улучшилась. В результате радиоактивного распада 137Cs площадь загрязненных сельскохозяйственных земель с плотностью загрязнения свыше 37 кБк/м2 сократилась на 33,7%, в том числе по Брянской области на 40%, Калужской на 17.4, Орловской на 36.9 и Тульской на 28.5%. Площади земель с плотностью загрязнения 37-185 кБк/м2 сократились соответственно на 35.1, 3.7, 36.4 и 23.1%; 185-555 кБк/м2 – 32.8. 61.9, 55.8 и 56.2% (табл.

4). В Брянской области площадь земель с плотностью загрязнения 555-1480 кБк/м уменьшилась на 68,3%, а свыше 1480 кБк/м2 на 68,1%. В настоящее время по радиологическому критерию 11,65 тыс. га выведенных из оборота земель могут быть возвращены в хозяйственное использование.

Таблица 4. Распределение площадей сельскохозяйственных угодий по плотности загрязнения Сs (га) (2007 г.)* *по данным Брянского, Калужского, Тульского, Плавского, Орловского и Верховского центров химизации и сельскохозяйственной радиологии МСХ РФ Рис. 1. Карта-схема загрязнения 137Cs сельскохозяйственных угодий в Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областях Российской Федерации (2006-2008) 1.3. Динамика загрязнение сельскохозяйственной продукции 1.3.1. Санитарно-гигиенические требования к содержанию радионуклидов в сельскохозяйственной продукции Обеспечение безопасности населения при радиоактивном загрязнении обеспечивается путем установления санитарных правил, норм, гигиенических нормативов, правил радиационной безопасности, государственных стандартов и т.п. Федеральный Закон “О радиационной безопасности населения” от 9 января 1996 г. № 3-Ф3 (Статья 9) устанавливает следующие основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) облучения на территории РФ в результате использования источников ионизирующего излучения: для населения средняя годовая эффективная доза 0.001 зиверта или эффективная за период жизни (70 лет) - 0.07 зиверта; для работников средняя годовая эффективная доза 0.02 зиверта или эффективная доза за период трудовой деятельности (50 лет) 1 зиверт.

Производными от основных дозовых пределов являются пределы годового поступления (ПГП) радионуклидов в организм человека через органы дыхания и пищеварения, допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА) или допустимые удельные активности (ДУА) радионуклидов в воздухе и воде. Числовые значения этих нормативов для конкретных радионуклидов естественного и искусственного происхождения представлены в Нормам радиационной безопасности (НРБ-99).

В свою очередь, на основании ПГП через органы пищеварения и с учетом распределения по компонентам рациона может быть рассчитана для конкретных условий допустимая удельная активность радионуклидов в основных продуктах питания и продовольственном сырье. Подобные критерии для 137Cs и 90Sr приведены в нормативном документе СанПиН 2.3.2.1078-01.

В случае аварийных ситуаций разрабатываются временные допустимые уровни, которые учитывают характер загрязнения (радионуклидный состав выпадений), уровни загрязнения, формируемые дозы облучения для населения и персонала. Разработка временных допустимых уровней содержания радионуклидов в компонентах природных сред (почва, вода, воздух) и продуктах питания направлена на снижение ущерба для здоровья населения, в том числе и возможных отдаленных последствий облучения.

Превышение контрольных уровней или временно допустимых уровней содержания радионуклидов в почве сельскохозяйственных угодий или основных видах производимой продукции служит основанием для применение защитных мероприятий в сельском хозяйстве.

Для различных периодов после аварии были разработаны временные допустимые уровни (ВДУ) по содержанию радионуклидов в продуктах питания. С течением времени нормативы ужесточались и в 2001 г. в России были введены требования, соответствующие доаварийной ситуации(СанПиН 2.3.2.1078-01). На основании санитарно-гигиенических требований разрабатываются контрольные уровни содержания радионуклидов в кормах для сельскохозяйственных животных. В настоящее время в России действуют «Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01».

Таблица 5. Временные допустимые уровни содержания Cs в продуктах питания в различные периоды после аварии, Бк/кг (л) Таблица 6. Требования СанПиН 2.3.2.1078-01 к содержанию Cs и 90Sr в некоторых продуктах питания Мясо (все виды убойных, промысловых и диких животных) Зерно продовольственное, в т.ч. пшеница, рожь, тритикале, овес, ячмень, просо, рис, кукуруза, сорго Таблица 7. Допустимые уровни содержания 90Sr и 137Cs в кормах, кормовых добавках, сырье кормовом. ВП 13.5.13/06- Наименование корма, кормовой добавки Корма сухие животного происхождения с растительными и др. добавками Консервы мясные, рыбные, в том числе с растительными и др. добавками Белково-витаминные, минеральные добавки. Премиксы, корма микробиологического синтеза Примечания:

- приведены нормативы для получения цельного молока - допустимые уровни содержания 90Sr и 137Cs в прочих, не перечисленных в данной таблице кормах и кормовых добавках, устанавливают по аналогии видовой принадлежности корма 1.3.2. Накопление 137Cs в сельскохозяйственной продукции В первый период после аварии на значительной территории 4-х областей Российской Федерации – Брянской, Калужской, Тульской и Орловской уровни радиоактивных выпадений оказались настолько высоки, что не позволяли получить продукцию, соответствующую нормативам. В пяти наиболее загрязненных районах Брянской области (Гордеевском, Новозыбковском, Красногорском, Клинцовском и Климовском) до 80% произведенного зерна, молока и кормов не отвечало ВДУ-86. В Калужской области (Жиздринском, Хвастовичском и Ульяновском районах) превышение нормативов отмечалось в 70% полученного зерна. Несколько меньшими были уровни производства продукции с превышением нормативов в Орловской (до 40% в Болховском районе) и Тульской (до 15% в Плавском районе) областях.

В последующие годы произошло снижение содержания 137Cs в сельскохозяйственной продукции, что было обусловлено как сорбцией радионуклида твердой фазой почвы, так и применением защитных мероприятий, а также радиоактивным распадом. В Тульской и Орловской областях на серых лесных и черноземных почвах с высокой сорбционной способностью опасность получения сверхнормативно загрязненной продукции была существенно меньше, чем на легких песчаных и супесчаных почвах, характерных для Брянской и Калужской областей.

В Тульской области превышение нормативов в продукции растениеводства отмечалось только в 1987 г. (0,7 % по зерну), а в Орловской области, благодаря принятым мерам, вся производимая продукция практически полностью соответствовала нормативам.

В Калужской области превышение нормативов на содержание радионуклидов в растениеводческой продукции (в зерне и картофеле) отмечалось до 1988 г.

Рис. 2. Динамика содержания 137Cs продукции растениеводства в Калужской области: А - зерно, Б – картофель (1 - норматив СанПиН 2.3.2.1078-01 по содержанию 137Cs в продуктах) В Брянской области загрязнение зерна и картофеля к 1990 г. снизилось в 20- раз, а сена в 5-6 раз. Начиная с 1995 г. темпы снижения содержания 137Cs замедлились. В Брянской области до настоящего времени не удалось обеспечить производство продукции растениеводства и кормопроизводства, соответствующей нормативам в полном объеме.

Рис. 3. Динамика содержания 137Cs продукции растениеводства из КСХП юго-западных районов Брянской области: А - зерно, Б – картофель (1 - норматив СанПиН 2.3.2.1078-01 по содержанию Cs в продуктах) Высокие уровни загрязнения кормов обуславливают содержание 137Cs в продукции животноводства. В Тульской области даже в первый период после аварии содержание 137Cs в молоке и мясе и мясе не превышало ВДУ-86, в Калужской области превышение нормативов в 1986-1991 гг. было зарегистрировано в 1-10% продукции животноводства, а в Брянской области до 33% молока и 17% мяса не соответствовали нормативам.

Рис. 4. Динамика содержания 137Cs в сене в Калужской области Рис. 5. Динамика содержания 137Cs в сене в юго-западных районах Брянской области Cs, Бк/л Содержание Рис. 6. Динамика загрязнения 137Cs продукции животноводства юго-западных районов Брянской области: А - молоко, Б – говядина (1 – продукция из КСХП, 2 – продукция из частного сектора населенных пунктов, 3 - норматив СанПиН 2.3.2.1078-01 по содержанию 137Cs в продуктах) Наблюдается ежегодное (на 5-10%) снижение загрязнения животноводческой продукции в коллективных хозяйствах в загрязненных районах Брянской области.

Ситуация в личных подсобных хозяйствах населенных пунктов является более сложной. Загрязнение 137Cs молока из частного сектора в последние годы практически не снижается и продолжает оставаться в среднем на 15-20% выше установленного норматива.

Особенности динамики загрязнения сельскохозяйственной продукции в различных областях связаны как с уровнями загрязнения, так и с объемами проведения защитных мероприятий, направленных на снижение перехода 137Cs в производимую продукцию.

1.4. Радиационное воздействие на сельскохозяйственные растения и животных Наибольшему радиационному воздействию подверглись природные и аграрные экологические системы в 30-км зоне ЧАЭС. Чернобыльская авария произошла в конце апреля - период ускоренного роста и формирования репродуктивных органов, когда растительные сообщества и многие представители мезофауны наиболее радиочувствительны. Максимальное радиационное воздействие на объекты живой природы пришлось на первые 10-20 дней с момента аварии, когда значительный вклад в поглощенную дозу вносили короткоживущие радионуклиды. Вторая фаза включала лето и раннюю осень 1986 г., в течение которых мощность дозы облучения упала до 20первоначальной величины. В 30-км зоне в 1986-1988 гг. были отмечены многочисленные факты радиационного повреждения растений и животных, хотя это и не привело к нарушению экосистем, за исключением соснового леса в непосредственной близости от ЧАЭС («рыжий лес»).

Основной вклад в поглощенные растениями дозы в 1986 г. вносило излучение, доля внешнего -облучения растений в сельскохозяйственных и природных фитоценозах составлял 5-10% суммарной дозы (Крупные радиационные аварии…, 2001). На территории 30-км зоны поглощенная за первый месяц травянистыми растениями доза составляла 1-100 Гр (максимально 1000 Гр). Две трети этой дозы сформировалось за первый месяц.

В вегетационный сезон 1986 г. радиобиологические эффекты у травянистых растений визуально не отмечались даже в 10-км зоне. Однако было выявлено снижение урожая озимой ржи до 50% и частичная стерильность зерна при поглощенной дозе 15 Гр за первый месяц (Зяблицкая и др., 1990). У озимой пшеницы при мощности экспозиционной дозы на 15 день после аварии 7.5 мР/ч оказалось пониженным число семян в колосе, стерильность растений достигала 25%, урожайность составила ц/га. Качество собранных в 1986 г. на контрастных по уровню радиоактивного загрязнения участках семян ежи сборной зависело от уровня радиационного воздействия: с увеличением мощности -излучения наблюдалась достоверная тенденция к снижению всхожести и массы 1000 зерен. В то же время всхожесть семян озимой пшеницы (доза за первый месяц 10-400 Гр) была удовлетворительной (67-95%), морфологические показатели проростков были нормальными (Суворова и др., 1993).

Цитогенетический анализ клеток корневой меристемы проростков семян озимых ржи и пшеницы урожая 1986 г. продемонстрировал изменчивость в зависимости от дозы выхода аберрантных клеток и их нагруженности повреждениями. Достоверное превышение контрольного уровня аберраций зафиксировано при поглощенной дозе 3.1 Гр, угнетение митотической активности – 1.3 Гр, всхожести – 12 Гр, т.е. радиационное поражение сельскохозяйственных растений в 1986 г. по основным тестам напоминало эффект, вызванный острым -облучением в сопоставимых дозах. В трёх последовательных поколений озимых ржи и пшеницы, что частота аберрантных клеток в интеркалярной меристеме во втором и третьем поколениях на наиболее загрязненных участках достоверно превышала этот показатель для первого поколения.

Повышенный уровень мутаций в фитоценозах проявился в 1987 г. в виде различных морфологических уродств. Наблюдавшиеся у растений морфозы включали фасциацию и ветвление стеблей, махровость, изменение соцветий, окраски и размеров листовых пластинок и цветов. Морфозы фиксировались при достижении мощности экспозиционной дозы -излучения 20-30 мР/ч на 10 мая 1986 г. При мощности дозы 75-150 мР/ч наблюдали усиление вегетативного размножения (вереск), а также гигантизм отдельных видов растений.

Радиационное поражение сельскохозяйственных животных было обусловлено повреждением щитовидной железы из-за накопления в ней радиоактивного йода. Так, через 240 суток после аварии у коров из Гомельской обл. (Беларусь) соотношение поглощенных доз от всех источников облучения у щитовидной железы, слизистой желудочно-кишечного тракта и всего тела было 230:1.2:1 (Алексахин и др., 1992). Частичную атрофию или полное разрушение щитовидной железы наблюдали у эвакуированных коров через 5-8 месяцев после аварии, а также регистрировали гибель отдельных животных с клиническими признаками миксидемы (Шевченко и др., 1990).

Средние поглощенные дозы в щитовидной железе крупного рогатого скота из хозяйств Хойникского и Брагинского районов Беларуси составили 60 и 130 Гр соответственно. Разброс доз был большим и составил 44-124 и 25-314 Гр соответственно.

Эти дозы сформировались, в основном, в течение месяца после аварии. Дозы облучения всего тела животных были относительно малы и к концу первого года после аварии не превышали 0.2 Гр. У части эвакуированных из 30-км зоны животных поглощенные щитовидной железой дозы превышали 200 Гр (Бударков и др., 1992).

При морфологическом исследовании щитовидной железы выявлены следующие изменения: через 2 недели после аварии - отек стромы с кровоизлияниями в интерстициальную ткань и полость фолликулов; в последующие 1.5-2 месяца – некробиотические изменения эпителия фолликулов с разрастанием соединительной ткани, заполняющей пораженные участки; к 5-му месяцу – уменьшение в объеме и прогресс склеротических изменений с полным некрозом органа у отдельных животных спустя 8-11 месяцев. Восстановления щитовидной железы не наблюдали.

У части крупного рогатого скота (1987) и овец (1988), эвакуированных из 30-км зоны (поглощенные в щитовидной железе дозы более 200 Гр), зарегистрирована хроническая лучевая болезнь. Степень радиационного поражения щитовидной железы связана с содержанием стабильного йода в рационе. Так, у овец Белорусского Полесья с пониженным уровнем йодного питания происходил больший захват радиоактивного йода щитовидной железой, что способствовало формированию в 2-2.5 раз больших, чем в контроле, доз.

Изменение концентрации тиреоидных гормонов и активности аденилатциклазы, обнаруженные у продуктивных животных в первый год после аварии, носили обратимый характер. Полученные результаты свидетельствуют о существовании компенсаторного механизма активации системы цАМФ у животных с пониженной секрецией тиреоидных гормонов при радиоиодном поражении щитовидной железы.

1.5. Хозяйственная деятельность на загрязненных территориях Территории Беларуси, России и Украины, подвергшиеся загрязнению, относятся к зонам интенсивного ведения сельскохозяйственного производства. В 1986 г.

здесь производилось более 4,7 млн. т зерна, 4,8 млн. т картофеля, 3,7 млн. т молока, 500 тыс. т овощей и 700 тыс. т мяса (табл. 8).

В загрязненных районах Брянской, Калужской и Орловской и Тульской областей России производилось от 40 до 70 % зерна, до 60% картофеля и от 30 до 60% продукции животноводства от общего производства в этих областях.

Более 15 тыс. населенных пунктов с населением более 6 млн. человек попали в зону загрязнения плотность по 137Cs 37 кБк м-2, а в зону загрязнения более 555 кБк/м – около 640 населенных пунктов и более 230000 человек.

На территории России в зоне аварии на территориях с плотностью выпадений Cs более 37 кБк/м2 (1 Ки/км2) было расположено 4540 населенных пунктов, где проживало более 3,3 млн. человек. При этом в Брянской области, подвергшейся наиболее серьезному воздействию, в зоне загрязнения оказалось около 700 населенных пунктов с населением 327.4 тыс. чел.

Таблица 8. Производство сельскохозяйственной продукции в загрязненных районах Беларуси, России и Украины в 1986 г. (IAEA, Report of the UN Chernobyl Forum…, 2006)

2. ПОВЕДЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В АГРОЭКОСИСТЕМАХ

Особенностью аварии на ЧАЭС являлась динамичность радиационной обстановки, что связано с особенностями нуклидного состава радиоактивных выпадений, поведением радионуклидов в различные периоды после аварии, а также путями поступления радионуклидов в начальные звенья сельскохозяйственных цепочек (Алексахин и др., 2001).

Важной характеристикой радиоактивных выпадений при оценке их экологической значимости (биологической активности) является физико-химическая форма радионуклидов. В наиболее общем виде можно выделить две основные формы чернобыльских выпадений: 1) в виде малодоступных крупных фракций «горячих» частиц, представленных главным образом частицами облученного ядерного топлива, конструкционных материалов и т.п., 2) газоконденсатные выпадения, состоящие из мелких аэрозолей. Выпадения первого типа – «горячих» частиц произошли в основном в ближней (30-км) зоне ЧАЭС, тогда как второй тип выпадений отмечался на абсолютно большей части территории в зоне аварии.

Аэральное загрязнение. В первый период после аварии произошло аэральное радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных культур, которые имели достаточную наземную биомассу – травостой сенокосов и пастбищ, посевы озимых культур, листовые овощи. Травостоем естественных лугов удерживалось 30-45% выпавших излучающих нуклидов и до 30% 137Cs, а посевами озимой ржи от 10 до 30% и от 7 до 20%, соответственно. Различия в первоначальном задерживании для одной и той же культуры зависели от состояния посевов в периода выпадений (Корнеев и др., 1987;

Санжарова и др., 2001).

В течение вегетационного периода 1986 г. происходило снижение концентрации радионуклидов в растениях в результате радиоактивного распада, прироста биомассы и очищения посевов при воздействии метеорологических факторов. Период полевых полупотерь 131I травостоем пастбищ (снижение содержания радионуклида в растениях в 2 раза) составил от 2-3 до 9,6 сут; первый период полуочищения для озимой ржи для суммы -излучающих нуклидов составил 8-10 сут, а второй - 28-35 сут;

для травостоя эти значения были равны, соответственно, 7-12 и 30-35 сут. Снижение содержания 137Cs в растениях происходило медленнее - к началу июня в вегетативной массе озимой ржи содержалось 20-30% 137Cs от первоначально задержанного количества, а ко времени уборки урожая - 9-20%; для травостоев эти величины составили соответственно 15-40 и 5-10%.

Поведение радионуклидов в почвах и в системе почва-растения. Выделено пять групп факторов, определяющих поведение радионуклидов в системе почва сельскохозяйственные растения: свойства радиоактивных выпадений, характеристики почв, биологические особенности растений, время после выпадений и технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Рис. 7. Основные факторы, определяющие поведение радионуклидов в системе почва сельскохозяйственные растения Сорбция радионуклидов почвами. Радионуклиды, выпавшие на почву, со временем фиксируются твердой фазой. В 1986 г. содержание обменного 137Cs варьировало для средних значений - от 9,5 до 30%. В течение 2-3 лет после аварии доля подвижного 137Cs в почве снижается в среднем в 2 раза, а через 5-12 лет – до 4 раз. Поведение 90Sr обусловлено свойствами выпадений. В ближней зоне аварии в результате выщелачивания 90Sr из топливных частиц содержание его в почве в доступных формах первые 5 лет после аварии возрастало, а, начиная с 1990 г., отмечена стабилизация содержания различных форм радионуклида. Для зоны аэрозольных выпадений эти закономерности проявляются в меньшей степени (Санжарова и др. 1994; Фесенко и др., 1995).

В зону загрязнения попали территории с различными характеристиками почвенного покрова. Почвы с высоким уровнем плодородия, тяжелого гранулометрического состава имеют высокую емкость катионного обмена, что определяет более прочную сорбцию радионуклидов. В настоящее время в дерново-подзолистых, дерновых и пойменных почвах легкого механического состава доля наиболее доступной для растений обменной формы 137Cs составляет от 9,3 до 13,7%; в средне-и тяжелосуглинистых дерново-подзолистых, серых лесных почвах и черноземах - от 2,6 до 7,5%.

Горизонтальная миграция радионуклидов. На территориях, характеризующихся изрезанным рельефом, возможно вторичное радиоактивное загрязнение морфологически разнородных участков за счет поверхностной миграции радионуклидов с дождевыми осадками и талыми водами. В процессе водной эрозии происходит перенос 90Sr и 137Cs в растворенном виде и с твердыми взвесями. В результате в бессточных понижениях равнин удельная активность 137Cs в почве в несколько раз выше, чем на прилегающих участках. Перенос радионуклидов происходит в основном с твердыми взвесями, при этом на задернованных участках вынос радионуклидов в 2- раз ниже, чем на незадернованных песчаных склонах (Кузнецов и др., 1997). Элювиальные и трансэлювиальные ландшафты с почвой легкого механического состава при определенных условиях являются источником поступления радиоактивных веществ в пониженных элементах рельефа. Исследования, проведенные в Ветковском районе Гомельской области (Беларусь) показали, что при величине твердого стока от 2 до т/га в год в зонах аккумуляции (подножья склонов, пониженные элементы рельефа) плотность загрязнения в 1,5-2,0 раза выше, чем на равнинных повышенных участках (Атлас современных…, 2009). Ветровой перенос также приводит к перераспределению радионуклидов – в зонах концентрации переносимых ветром пылевых частиц плотность загрязнения верхнего слоя в 1,2-2,7 раза выше, чем на прилегающих участках.

Вертикальная миграция радионуклидов. Выпавшие на поверхность почвы радионуклиды мигрируют под воздействием природных биогеохимических процессов.

Под вертикальной миграцией радионуклидов понимают совокупность процессов, приводящих к перемещению радионуклидов в почве. Миграция радионуклидов происходит медленно - в настоящее время в слое 0-10 см содержится от 40 до 90% 137Cs и от 35 до 80% 90Sr. С увеличением степени гидроморфизма почв скорость вертикальной миграции радионуклидов возрастает. Наиболее быстрая миграция характерна для торфяных почв – уже через 7-8 лет после аварии 137Сs был зарегистрирован на глубине до 20 см (Санжарова и др., 1996; Подворко и др., 2004).

Для описания процессов миграции используются различные математические модели, одной из основных является квазидиффузионная двухкомпонентная модель, построена на предположениях, что процесс миграции квазидиффузионный и что в выпадениях наличествуют две компоненты радионуклидов, характеризующиеся различными скоростями переноса. Максимальные коэффициенты квазидиффузии получены для болотных лугов от 0,097 до 0,464 см2/год для “медленной” компоненты и от 0,40 до 1,28 см2/год для “быстрой”. Средние параметры квазидиффузии и конвективного переноса 137Cs для минеральных почв в 4-5 раза ниже, чем для торфяных и составляют 0.015-0.062 и 0.09-1.39 см2/год соответственно для “медленной” и “быстрой” компонент. Основной вклад вносит “медленная” компонента миграции.

Одним из интегральных параметров, используемых для прогноза, является период полуочищения корнеобитаемого слоя почвы – время, в течение которого содержание радионуклидов в корнеобитаемом слое почв уменьшается в 2 раза. Наиболее длительные эффективные периоды полуочищения почв (с учетом радиоактивного распада) от 137Cs получены для суходольных лугов (Tec=55-143 года), а наименьшие (Tec=15-21 год) – для болотных лугов. Количественные параметры миграции 90Sr по сравнению с 137Cs выше - коэффициенты квазидиффузии для “быстрой” компоненты на суходольных лугах варьируют от 0.08 до 0.65, а на болотных - от 0.49 до 0. см2/год. Процесс очищения корнеобитаемого слоя протекает для 90Sr в среднем в 2 раза быстрее, чем для 137Cs. Периоды полуочищения корнеобитаемого слоя почв для Sr варьируют от 30 до 96 лет для суходольных лугов и от 13 до 18 лет - для низинных болотных лугов (Sanzharova et al., 1996; Фесенко и др., 1996).

Накопление радионуклидов в травостое. Накопление 90Sr и 137Сs в травостое естественных сенокосов и пастбищ определяется типом луга, почвенными характеристиками, видовым составом травостоя и уменьшается в следующей последовательности: болотные луга пойменные и низинные луга суходольные луга. (Sanzharova et al., 1996; Атлас современных…, 2009). Коэффициенты перехода (КП) 90Sr выше в 2,1раза, чем 137Сs. КП 137Сs для лугов различных типов варьируют от 0.5 до 32.7, а Sr - от 1,8 до 109,7 (Бк/кг)/(кБк/м2). Максимальные коэффициенты перехода (КП) радионуклидов характерны для болотных лугов на торфяных и торфяно-перегнойных почвах. Высокие КП получены для травостоя увлажненных низинных и пойменных лугов на кислых дерново-подзолистых, дерново-глеевых и дерновых почвах, а минимальные – для суходольных лугов на плодородных почвах тяжелого гранулометрического состава. Накопление 137Cs в травостое зависит от его видового состава – максимальные КП характерны для бобовых растений. Среди злаковых трав плотнокустовые злаки (овсянница овечья, мятлик полевой и т.п.) в несколько раз больше накапливают радионуклиды, чем корневищные (пырей ползучий, костер безостый и т.п.).

С течением времени после радиоактивных выпадений накопление 137Cs в травостое снижается в результате его сорбция в почвах. За 20 лет после аварии КП 137Cs в травостой естественных лугов снизились в 5-8 раз. Выделено два периода, различающихся по темпам снижения перехода радионуклида в травостой - первый период полуснижения составил (Tec1) 2,0-2,2 года, а второй (Tec2) - от 4 до 17 лет (рис. 8, 9).

Рис. 8. Динамика КП 137Cs в травостой болотного луга на перегнойно-торфяной почве Рис. 9. Динамика КП 137Cs в травостой суходольного луга на дерново-подзолистой супесчаной почве Накопление 137Cs в сельскохозяйственных культурах. Начиная с 2-го года после аварии, почва становится основным источником поступления радионуклидов в сельскохозяйственные культуры. Снижение доли подвижного 137Cs в почвах в результате сорбции привело к снижению накопления радионуклида в сельскохозяйственных культурах в течение 1987-1990 гг. в среднем в 2-4 раза (Фесенко и др., 1998). В последующие годы накопление радионуклида растениями зависело от плотности загрязнения, характеристик радионуклида, типа и свойств почв, условий возделывания сельскохозяйственных культур, биологических особенностей растений.

В общем виде влияние почвы проявляется в снижении биологической подвижности радионуклидов при увеличении содержания обменных катионов, органического вещества, илистых частиц, минералов монтмориллонитовой группы, емкости поглощения (Гулякин, Юдинцева, 1973; Сельскохозяйственная радиоэкология, 1992). При одинаковой плотности загрязнения почв поступление 90Sr из почв в растения в среднем в 3-5 раз выше, чем 137Cs. В зависимости от свойств почв различия в накоплении Cs в растениях может достигать 100 и более раз, а 90Sr – более 10 раз. Максимальные коэффициенты накопления наблюдаются на торфяных почвах и минеральных почвах легкого механического состава – песчаных и супесчаных.

Увеличение содержания гумуса в почве является фактором, снижающим переход радионуклидов в растения. Переход 90Sr в растения из фульвата в 2 раза выше, чем из гумата, а 137Cs - в 1,3 раза. Наиболее доступными для растений являются водорастворимые комплексные радионуклид-органические соединения (Водовозова, 1974).

Неоднозначно влияет на подвижность радионуклидов в почве кислотность. Для Sr и 137Cs и группы продуктов активации при увеличении кислотности возрастает подвижность радионуклидов, что связано с изменением их химической формы. В то же время 59Fe, 60Co, 65Zn, 115mCd при снижении значений pH переходят из ионной формы в различные гидролизные и комплексные соединения, что уменьшает их доступность.

На поведение радионуклидов в системе почва-растения оказывает влияние концентрация и свойства их изотопных и неизотопных носителей: для 137Cs - стабильный цезий и калий, для 90Sr стабильный стронций и кальций (Архипов и др., 1969; Корнеева и др., 1974). Увеличение концентрации калия в почве приводит к снижению перехода 137Cs в растения. Эта особенность в поведении пары Cs-К послужила основанием для применения повышенных доз калийных удобрений как защитного мероприятия. При загрязнении сельскохозяйственных угодий 90Sr основным защитным мероприятием на кислых почвах является проведение известкования.

Видовые особенности растений обуславливают различия в накоплении радионуклидов от 2 до 30 раз (Сельскохозяйственная радиоэкология, 1992). Минимальное накопление радионуклидов происходит в зерне и клубнях картофеля, максимальное – в бобовых и зернобобовых культурах. В зависимости от видовых особенностей по накоплению 137Сs в хозяйственно-ценной части сельскохозяйственные культуры могут быть расположены в следующем порядке: многолетние бобовые травы (сено)злаково-зернобобовые травосмеси (сено) кукуруза на силос овес (зерно) ячмень (зерно) озимая рожь (зерно) картофель (клубни). По размерам накопления Sr полевыми культурами установлена следующая последовательность: клевер кукуруза овес ячмень озимая рожь картофель. Бобовые культуры намного интенсивнее накапливали 90Sr, чем зерновые (Рекомендации…, 1991). Сортовые различия по накоплению радионуклидов в хозяйственно-ценной части урожая составляют от 1,5 до 7 раз.

Таблица 9. КП 137Сs в основные сельскохозяйственные культуры, Бккг-1/кБкм- Овсяно- горо- вегетативная Кукуруза вегетативная Многолетние Сено сеяные травы Естественные Сено травы Таблица 10. КП 90Sr в основные сельскохозяйственные культуры, Бк кг-1/кБк м- Овсяно- горо- Вегетативная ховая смесь масса Кукуруза Вегетативная Многолетние Сено сеяные травы Естественные Сено травы Миграция 137Cs в системе рацион - сельскохозяйственные животные - продукция животноводства. Основными факторами, определяющими поведение радионуклидов в животноводческой цепочке являются: физико-химические свойства радионуклидов, вид и возраст животных, технология их кормления и содержания. Физико-химические свойства радионуклидов определяют размеры их всасывания в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) животных и поступления в продукцию животноводства (Корнеев, Сироткин, 1987; Сироткин, Ильязов, 2000). Распределение радионуклидов в органах и тканях животных происходит в соответствии с тропностью их локализации в организме: 137Cs - преимущественно в мышечной ткани; 90Sr – в костной ткани. У взрослых особей по мере поступления с рационом концентрация радионуклидов в органах и тканях непрерывно растет, стремясь к состоянию относительного равновесия (Fesenko et al., 2007a; Fesenko et al., 2007b). Накопление 137Cs в мышцах (мясе) у взрослого крупного рогатого скота продолжается 30 сут, у коз - 10 сут, у овец - 105 сут, в паренхиматозных органах - 8-18 сут. У растущих животных с возрастом концентрация 137Cs в органах и тканях уменьшается, что объясняется снижением интенсивности минерального обмена и проницаемости стенок ЖКТ. Концентрация 90Sr как остеотропного элемента в костной ткани с возрастом животных увеличивается и чрезвычайно медленной скоростью выведения. У овец, коз, свиней и птицы переход в продукцию выше, чем у крупного рогатого скота.

Переход радионуклидов в продукцию изменяется в зависимости от способа содержания животных (Научные основы…, 2004). При пастбищном содержании лактирующих коров переход радионуклидов в молоко в среднем в 2-6 раз выше, чем при стойловом содержании, что связано с потреблением животными на пастбище почвенных частиц и различиями в составе рациона. При нормальном состоянии пастбищ среднее потребление почвенных частиц крупным рогатым скотом составляет 0, кг/сут, при неудовлетворительном - достигает 2 кг/сут. В пастбищный период КП увеличиваются при несоблюдении норм нагрузки животных на единицу площади выпаса. При урожайности 100-120 ц/га и продолжительности использования пастбища 150-170 дней на одну условную корову рекомендуется отводить в среднем 0,6-0,7 га площади выпаса. Максимальные КП 137Cs в молоко получены при выпасе животных на естественных пастбищах, расположенных на торфяных почвах.

Таблица 11. Средняя величина перехода 90Sr и 137Cs в продукцию животноводства, % от поступления с суточным рационом на 1 кг (л) продукта * - содержание в 1 яйце; ** - в мышечной ткани Рис. 10. Сезонная динамика КП 137Cs из суточного рациона в молоко Переход радионуклидов в продукцию животноводства зависит от состава рациона. Из грубых кормов с высоким содержанием клетчатки доступность 137Cs более низкая, чем из сочных кормов и концентратов. Переход 137Cs в продукцию из сенного рациона в 2-3 раза ниже, чем из силосного или концентратного (Сироткин и др., 1992).

При переводе животных на «чистые» корма происходит выведение радионуклидов из организма. Периоды полувыведения 137Cs для молока и мяса крупного рогатого скота (время, в течение которого концентрация радионуклида уменьшается вдвое) составляют 7 и 30 сут, для мяса овец, свиней и кур - соответственно 9, 30 и сут.

Физико-химические свойства и особенности поведения радионуклидов являются ключевыми факторами, которые определяют как радиационную обстановку в сельском хозяйстве, так и выбор защитных мероприятий, время их проведения и эффективность.

3. ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ –

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ПОСЛЕ

АВАРИИ НА ЧАЭС

Реабилитация загрязненных территорий после аварии на Чернобыльской АЭС характеризуется рядом особенностей. В различные периоды после аварии необходимо было разработать систему защитных мероприятий, которая позволяла бы в наибольшей степени снизить последствия радиоактивного загрязнения в сфере сельскохозяйственного производства. Проблема поэтапного проведения защитных мероприятий впервые начала разрабатываться после аварии на ЧАЭС. В первый период были разработаны общие подходы к проведению контрмер в зонах с различными уровнями загрязнения (Рекомендации…, 1991; Ратников и др., 1992; Prister, 1993; Кузнецов и др., 1995; Санжарова и др., 1996; Богдевич и др., 1996; Белоус и др., 2003; Исамов и др., 2004). На следующей стадии были разработаны защитные мероприятия с учётом почвенно-климатических особенностей загрязненных территорий. В отдалённый период после аварии были предложены стратегии реабилитации, учитывающие специфику сельскохозяйственных предприятий. Были разработаны системы защитных мероприятий отдельно для каждого хозяйства или населенного пункта, т.е. адресное применение защитных мероприятий (Фесенко и др., 1998; Фесенко и др., 2001; Jacob et al., 2001).

3.1. Первый период после аварии Первый период после аварии был определен как период йодной опасности из-за наличия в выпадениях короткоживущих радионуклидов йода, прежде всего 131I. Особенно острая ситуация складывалась в первые недели. Выпадения произошли, когда скот был переведен на пастбища, что привело к быстрому включению радиойода в трофические цепочки. Критическим пищевым продуктом в данный период являлось молоко. Было рекомендовано применение запретительных или ограничительных мероприятий: запрет или ограничение на потребление молока, а также на содержание частного молочного скота на территории с наиболее высокими уровнями загрязнения.

Главным защитным мероприятием в сельском хозяйстве являлось исключение из рациона животных загрязненного пастбищного травостоя, т.е. перевод животных на стойловое содержание. Кроме того, применялась специальная переработка сельскохозяйственной продукции (прежде всего молока на сгущенное или сухое), в которой содержание 131I превышало ВДУ (3700 Бк/л). Одним из наиболее важных моментов было внедрение методов прижизненого контроля сельскохозяйственных животных на содержание радионуклидов, что остановило неоправданный забой скота на загрязненных территориях.

3.2. Второй период после аварии Второй период после аварии связан с аэральным загрязнением сельскохозяйственных угодий. Он продолжался весь первый вегетационный период после радиоактивных выпадений. На этом этапе основным путем поступления радионуклидов в продукцию растениеводства и кормопроизводства являлась непосредственное загрязнение надземной массы посевов. Основные проблемы в этот период были обусловлены загрязнением сельскохозяйственной продукции 134Cs и 137Cs.

Основные мероприятия в сельском хозяйстве имели запретительный или ограничительный характер: запрет на убой скота в регионах, где уровни загрязнения 137Cs превышали 555 кБк/м2 или рекомендовалось в течение 1.5 месяцев до убоя держать скот на «чистом» корме; смена видов обработки сельскохозяйственных культур уменьшение количества операций, связанных с большим пылеобразованием; ограниченное использование загрязненного навоза; заготовка сенажа и силоса вместо сена;

обязательный дозиметрический контроль; ограничение на потребление молока, получаемого в частном секторе, обязательная переработка молока; в ряде районов были введены ограничения на содержание молочного скота и других сельскохозяйственных животных в частном секторе.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 




Похожие работы:

«1 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Технологический институт – филиал ФГБОУ ВПО Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра Технология производства, переработки и экспертиза продукции АПК Марьина О.Н., Марьин Е.М. Основы животноводства и гигиена получения доброкачественного молока УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Димитровград – 2011 2 Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Технологический институт - филиал ФГБОУ ВПО Ульяновская...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. АКМУЛЛЫ Л. Г. Наумова ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БОТАНИКА ЧАСТЬ II. ФИТОЦЕНОЛОГИЯ Учебное пособие-экстерн для магистров биологического и экологического направлений Уфа 2012 2 УДК 502 ББК 20.1 Н 34 Печатается по решению учебно-методического совета Башкирского государственного педагогического...»

«УДК: 331.108: 338.43 (575.2) (043.3) БОЛОТОВА МАХАБАТ АЛТЫМЫШОВНА РАЗВИТИЕ АГРАРНОГО СЕКТОРА ЭКОНОМИКИ В УСЛОВИЯХ РЫНКА (НА ПРИМЕРЕ ТАЛАССКОЙ ОБЛАСТИ) Специальность 08.00.05. Экономика и управление народным хозяйством Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук Научный руководитель : доктор экономических наук,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт–Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова Кафедра воспроизводства лесных ресурсов ЭКОЛОГИЯ Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальности 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) всех форм обучения...»

«ВВОДНАЯ ЧАСТЬ Первоначальная версия данного издания была опубликована в 2004 году Продовольственной и Сельскохозяйственной Организацией ООН (ФАО) на английском языке под названием Руководство по питанию семьи. Данное издание переведено на русский язык и адаптировано для Северного Кавказа Офисом Координации Чрезвычайных и Реабилитационных Программ ФАО на Северном Кавказе, который несет ответственность за качество перевода. Техническая и издательская поддержка была осуществлена Фатимой...»

«УДК 634.42:631.445.124 (043.8) Инишева Л.И. Почвенно-экологическое обоснование комплексных мелиораций. – Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1992, - 270с.300 экз. 3804000000 В монографии представлен подход к мелиоративному проектированию комплексных мелиораций с позиции генетического почвоведения. На примере пойменных почв южнотаежной подзоны в пределах Томской области рассматриваются преимущества данного подхода в мелиорации. Проведенные исследования на 4 экспериментальных мелиоративных системах в...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Биолого-почвенный институт В. А. Красилов ЦАГАЯНСКАЯ ФЛОРА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Издательство Наука Москва 1976 УДК 561 : 763,335(571.6) К р а с и л о в В. А. Цагаянская флора Амурской области. М., Наука, 1976, 91 с. Буреинский Цагаян (Амурская область) — одно из крупнейших в Азии местонахождений ископаемых растений, известное у ж е более 100 лет. Интерес к дагаянской флоре объясняется, во-первых, ее пограничным положением между мезозоем и кайнозоем...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТВЕРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УДК () Код ГРНТИ УТВЕРЖДАЮ Проректор по НИД Тверского государственного университета д.т.н., Каплунов И.А. _ 1 июля 2013 г. М.П. ОТЧЕТ По программе стратегического развития федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тверской государственный...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ, ИНФОРМАЦИИ И БИЗНЕСА С.И. КВАШНИНА, Н.А. ФЕДОТОВА ОСНОВЫ БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ И ЗАОЧНОЙ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ Допущено Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему образованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 013400 Природопользование дневного и заочного отделений Ухта 2003 УДК: 57 (075.8) ББК: 28я7 К Квашнина С.И., Федотова Н.А....»

«УДК 330.31 КАПУСТЯН ЛАРИСА АНАТОЛЬЕВНА ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ МЕСТНОГО САМОУПРАВЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ СЕЛЬСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ АЛТАЙСКОГО КРАЯ) 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством (региональная экономика) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Барнаул 2007 Работа выполнена на кафедре региональной экономики и управления ГОУ ВПО Алтайский государственный университет Научный руководитель...»

«РЕСПУБЛИКАНСКОЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ДОЧЕРНЕЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ИНСТИТУТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ВЕТЕРИНАРИИ ИМЕНИ С.Н. ВЫШЕЛЕССКОГО УДК 619:616.995:636.2 СУББОТИНА ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА НЕОАСКАРИОЗ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ( биология возбудителя, паразито-хозяинные отношения, меры борьбы) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук по специальности 03.02.11 - паразитология Минск, 2010 Работа выполнена в УО Витебская ордена Знак Почета государственная академия...»

«ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ УДК 378:331.363(476) РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ ВСТУПИТЕЛЬНОЙ КОМПАНИИ – ЗАЛОГ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ Пестис В.К. УО Гродненский государственный аграрный университет г. Гродно, Республика Беларусь Известно, что важнейшей задачей ВУЗа является подготовка высококвалифицированного специалиста, способного работать в современных условиях хозяйствования. Опыт передовых хозяйств республики показывает, что без новейших технологий, современной техники, высокопродуктивных...»

«Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАДИОЛОГИИ И АГРОЭКОЛОГИИ Государственное научное учреждение ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И ЗАЩИТЫ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ Открытое акционерное общество АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ _ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ И ВЕДЕНИЯ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ В ЗОНАХ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ В...»

«28 О.М. Минаева, Е.Е. Акимова, С.Ю. Семенов УДК 579.64:631.46 О.М. Минаева, Е.Е. Акимова, С.Ю. Семенов АНТАГОНИСТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ФИТОПАТОГЕННЫЕ ГРИБЫ И СТИМУЛИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ ФОРМАЛЬДЕГИДУТИЛИЗИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ Pseudomonas sp. B-6798 Аннотация. Показаны кинетические аспекты взаимоотношений бактерий Pseudomonas sp. B-6798 с растением-хозяином и фитопатогенными грибами. Кинетика ингибирования роста грибов рода Fusarium и Bipolaris бактериями описывается...»

«3 УДК:32.3(470+571)(082) ББК: 66.3 (2 Рос)я43. Р45 Реформа 1861 г. и современность: 150 лет со дня отмены крепостного права в России. Сборник научных статей по материалам Всероссийской научнопрактической конференции, Саратов, СГУ, 15 февраля 2011 г. Ответственный редактор – д-р полит. наук, профессор А.А. Вилков. Саратов: Издательский центр Наука. 2011. - 179 с. ISBN Сборник посвящен исследованию места и роли крепостничества в российской политической истории, особенностям его отмены и...»

«РЕСПУБЛИКАНСКОЕ НАУЧНОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АПК НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ УДК 338.436.33 ЕРМАЛИНСКАЯ Наталья Васильевна ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ЭФФЕКТИВНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СТРУКТУР В СИСТЕМЕ РЕГИОНАЛЬНОГО АПК (НА ПРИМЕРЕ ГОМЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством (специализация –...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова МОЛОДЕЖНАЯ НАУКА 2014: ТЕХНОЛОГИИ, ИННОВАЦИИ Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов (Пермь, 11-14 марта 2014 года) Часть 3 Пермь ИПЦ Прокростъ 2014 1 УДК 374.3 ББК 74 М 754 Научная редколлегия:...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ИНСТИТУТ ЗООЛОГИИ НАН БЕЛАРУСИ УДК 591.531: 582.998.1 ХВИР Виктор Иванович СООБЩЕСТВА АНТОФИЛЬНЫХ НАСЕКОМЫХ И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ С СОРНО-РУДЕРАЛЬНЫМИ РАСТЕНИЯМИ 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Минск 2006 Работа выполнена на кафедре зоологии Белорусского государственного университета Научный руководитель: Сергей Владимирович Буга, доктор биологических наук,...»

«Тамбовское областное государственное автономное учреждение дополнительного профессионального образования Институт повышения квалификации работников образования Методические рекомендации По организации экспериментальной площадки на примере Сельскохозяйственный труд на пришкольном участке как средство социализации воспитанников коррекционного образовательного учреждения интернатного типа Тамбов 2009 ББК Рецензенты: Доцента кафедры педагогики и психологии ТОИПКРО Е.Л.Чичканова Начальник отдела...»

«Наука в современном информационном обществе Science in the modern information society III Vol. 1 spc Academic CreateSpace 4900 LaCross Road, North Charleston, SC, USA 29406 2014 Материалы III международной научно-практической конференции Наука в современном информационном обществе 10-11 апреля 2014 г. North Charleston, USA Том 1 УДК 4+37+51+53+54+55+57+91+61+159.9+316+62+101+330 ББК 72 ISBN: 978-1499157000 В сборнике представлены материалы докладов III международной научно-практической...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.