Комплексное использование агрохимических средств для реабилитации радиоактивно загрязненных агроэкосистем в Центральном Нечерноземье

Курганов, Алексей Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Комплексное использование агрохимических средств для реабилитации радиоактивно загрязненных агроэкосистем в Центральном Нечерноземье
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Комплексное использование агрохимических средств для реабилитации радиоактивно загрязненных агроэкосистем в Центральном Нечерноземье"

На правах рукописи

КУРГАНОВ Алексей Александрович

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОХИМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ РАДИОАКТИВНО ЗАГРЯЗНЕННЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ В ЦЕНТРАЛЬНОМ НЕЧЕРНОЗЕМЬЕ

Специальность 06.01.04 - агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре агрохимии факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН Минеев Василий Григорьевич

доктор сельскохозяйственных наук Кузьмич Михаил Александрович

доктор биологических наук, профессор Никитишен Владимир Иванович

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Черников Владимир Александрович

Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

Защита диссертации состоится » марта 2006 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны.

Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, п. Немчи-новка-1, ул. Калинина, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

4 /Л

февраля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

АС.Мерзликин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Чернобыльская авария нанесла большой ущерб народному хозяйству и в первую очередь его жизненно важной отрасли - сельскохозяйственному производству. Среди радиоактивных элементов-загрязнителей наибольшую опасность представляет цезий-137, обладающий жестким гамма-излучением, длительным периодом полураспада и активным проникновением во все звенья трофической цепи, а следовательно в организм человека и животных. Ведущая роль в системе мероприятий по оздоровлению радиационной обстановки принадлежит агрохимическим средствам и приемам оптимизации почвенного плодородия, которые в наибольшей степени ограничивают поступление радионуклидов из почвы через корневую систему в растения на первом, определяющем и доступном для регулирования этапе миграции в системе почва-растение-животное-человек. Поэтому, изыскание эффективных агрохимических приемов по снижению негативного воздействия последствий радиации на человека и окружающий мир является основополагающим при решении этой жизненно важной проблемы.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в установлении закономерностей изменения радиологического состояния агросферы в зоне техногенного загрязнения и оценке значимости почвенно-агрохимических факторов в нормализации радиационной обстановки на загрязненной территории.

В задачи исследований входило:

- оценить масштабы и степень радиоактивного загрязнения агроэкосистем в зоне Чернобыльской аварии и выявить основные тенденции изменения радиационной обстановки на текущий момент и перспективу;

- изучить закономерности поведения 137Сз в почвах зоны радиоактивного загрязнения в зависимости от их генезиса, агрохимических свойств и питательного режима, определяющих подвижность радионуклидов в корнеобитаемом слое и поступление их в растения;

' . ис. НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА | о

| С.Петербург л

- исследовать влияние удобрений на уровень накопления радионуклида в растительной продукции в зависимости от плодородия почв, особенностей корневого питания полевых культур и естественных луговых трав;

- выявить возможности прогнозирования степени радиоактивного загрязнения полевых культур при выращивании на почвах с различной обеспеченностью подвижными соединениями фосфора и калия;

- установить основные закономерности накопления 137Cs в продукции животноводства и оценить комплекс агротехнических мер, направленных на улучшение качества мясомолочной продукции.

Научная новизна. Впервые проведены комплексные радиологические исследования по оценке поведения радионуклидов в агросфере. Установлено, что радиоцезий достаточно прочно закрепляется в верхнем слое почвы и слабо мигрирует в нижележащие горизонты даже на легких почвах. Вместе с тем показано, что в условиях применения высоких доз минеральных удобрений, усиливается нисходящее передвижение 137Cs в почвенном профиле. Изучены возможности снижения уровня накопления радиоцезия культурами полевого севооборота путем оптимизации питательного режима супесчаных дерново-подзолистых почв. Показано, что по мере повышения содержания обменного калия и подвижных фосфатов в почве до определенных значений наблюдается снижение содержания 137Cs в продуктивной части озимой ржи, картофеля, ячменя, люпина, сераделлы до радиологически безопасных концентраций. Исследована динамика подвижности радионуклидов в системе почва-растение в зависимости от форм выпадений и почвенных условий, а также особенности их накопления в arpo- и биоценозах.

Обоснована определяющая роль сорбции и фиксации радионуклидов в почве в обеспечении доступности их растениям. Показаны различия в темпах миграции радионуклидов по сельскохозяйственным цепочкам в различных почвенно-климатических зонах и дана оценка значимости факторов, обусловливающих эти различия.

Положения, выносимые на защиту:

- не имеющая аналогов в мировой практике система ведения агропромышленного производства в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения окружающей среды;

- масштабное радиоактивное загрязнение сельхозугодий и медленное его снижение, требует дальнейшего совершенствования и внедрения комплекса мер по смягчению негативных последствий, особенно системы удобрений и химической мелиорации кислых почв;

- при специализации севооборотов и структуры посевных площадей в радиоактивно загрязненных экосистемах учитывают биологические особенности сельхозкультур в накоплении радионуклидов в урожае, которые в одинаковых условиях выращивания и обеспечения фосфором и калием располагаются в следующем порядке: картофель < озимая рожь, яровая и озимая пшеница < кукуруза на силос < сераделла < люпин < ячмень < овес < многолетние травы, пастбищные растения;

- оптимизация свойств почвы, фосфорного и калийного питания растений путем применения соответствующих геохимических средств снижает накопление радиоцезия в зерне озимой ржи и ячменя, в клубнях картофеля, в зеленой массе люпина и сераделы до безопасного уровня;

- оптимизация агрохимических свойств почв и плодородия земель занятых сенокосами, пастбищами и другими кормовыми угодиями, путем применения агрохимических средств, является важным условием получения радиоэко-логически безопасной продукции не только растениеводства, но и животноводства.

Практическая значимость. Создана нормативная база для планирования структуры аграрного сектора и прогнозирования возможного уровня содержания радионуклидов в продукции растениеводства и животноводства при ведении сельского хозяйства на землях с различной степенью радиоактивного загрязнения. Разработан оригинальный комплекс защитных мероприятий в агроэкосистемах, что сыграло решающую роль в оздоровлении радиационной обстановки и эффективной реабилитации загрязненных сельскохозяйственных угодий. Результаты исследований использованы при подготовке научно-методических рекоменда-

ций, нормативных документов и пособий, в которых изложены основные принципы ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды. В их числе «Радиационная безопасность в сельском хозяйстве» (М., 1998); «Ведение сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения» (Обнинск, 1999); «Почвенное плодородие и радионуклиды» (М., 2002). Обобщенные материалы, характеризующие динамику радиоактивного загрязнения территории и сельскохозяйственной продукции в зоне Чернобыльской аварии, положены в основу разработки «Программы по защите населения России от воздействия Чернобыльской катастрофы на 1992-1995 гг. и на период до 2000 г.», а также являются одним из разделов в ежегодных докладах Президенту страны «О состоянии окружающей среды Российской Федерации».

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на III Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (Обнинск, 1990); Международном семинаре «Проблемы смягчения последствий Чернобыльской катастрофы» (Брянск, 1993); Всероссийской научно-практической конференции «Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы» (Брянск, 1996); Международной научно-практической конференции «Чернобыльская катастрофа: 12 лет спустя» (Москва, 1998); Всероссийской научной конференции «Научные основы ведения агропромышленного производства в условиях крупных радиационных аварий» (Обнинск, 1998); Международной научно-практической конференции «Проблемы ведения агропромышленного производства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после Чернобыльской катастрофы период» (Брянск, 1999); Российско-Белорусском совещании по предварительным итогам реализации «Программы совместной деятельности по преодолению последствий Чернобыльской катастрофы на 2002-2005 годы» (Москва, 2003); Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства» (Брянск, 2004); заседании кафедры агрохимии факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 научных работ, в том числе 4 монографии.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и выводов, изложена на 286 страницах компьютерного текста, включая 91 таблицу и 3 рисунка. Список литературы насчитывает 280 наименований, в том числе 26 -иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу диссертационной работы положены многолетние исследования и наблюдения за радиологическим состоянием объектов природной среды (в первую очередь агроэкосистем), проведенные под руководством и непосредственным участием автора в регионах Центрального Нечерноземья, которые подверглись наиболее сильному радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии. Анализ продуктивности растениеводства и эффективности агрохимических приемов снижения уровня радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции выполнен на базе аграрного сектора Брянской области по материалам Областного управления сельского хозяйства и Брянского Центра «Агрохимрадиология». Изучение закономерностей накопления 137С8 в растительной продукции в условиях различной обеспеченности почв обменным калием и подвижными фосфатами проводили в стационарных полевых опытах.

Почвенный покров региона исследований сформировался в условиях таежно-лесной, лиственно-лесной и лесостепной зон и представлен преимущественно дерново-подзолистыми (40%), серыми лесными почвами (30%), оподзоленными и выщелоченными черноземами (20%). Эти почвы можно рассматривать в качестве репрезентативного агроэкологического полигона для изучения поведения радионуклидов в почвах и накопления их в растительной и животноводческой продукции.

Основными почвами наиболее загрязненного радионуклидами Брянского региона являются дерново-подзолистые супесчаные, имеющие хорошо выраженный пахотный горизонт средней мощ-

ности с преобладанием в гранулометрическом составе фракций среднего и легкого песка. Содержание физической глины в этих почвах составляет 15-16%, илистой фракции - 1,5-5,0%. Они имеют слабую связность, отличаются низкой влагоемкостью и высокой водопроницаемостью. Поэтому в засушливые годы исследуемые почвы быстро иссушаются до критического состояния. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 0,9-1,4%, сумма обменных катионов - 4,5 мэкв/100 г почвы, степень насыщенности основаниями колеблется в пределах 46-64%. В большинстве случаев они характеризуются кислой реакцией среды.

Полевые опыты проведены на базе Новозыбковской государственной сельскохозяйственной опытной станции (ныне филиал ВНИИА) в четырех-, пяти- и восьмипольном сидеральных севооборотах на дерново-подзолистых песчаных почвах, подстилаемых древнеаллювиальной супесью с глубиной слоя до двух метров. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы следующие: гумус - 1,2-2,9%, рНка - 4,5-6,9, Нг - 0,56-2,85 мэкв/100 г, Б - 11,3-17,2 мэкв/100 г, содержание подвижных форм фосфора -218-510, обменного калия - 32-117 мг/кг почвы. В опытах создавали разные фоны обеспеченности подвижным фосфором и калием путем внесения соответствующих доз фосфорных и калийных удобрений.

Плотность загрязнения почвы 137Сз во время проведения полевых опытов колебалась в пределах 463-666 кБк/м2 (12,5-18,2 Ки/км2). Чередование культур в четырехпольном севообороте: картофель Невский, овес Скакун, люпин Костричник, озимая рожь Луховчанка; в пятипольном: ячмень Московский 121, овес Скакун, картофель Невский, яровая пшеница Ленинградка, сераделла; в восьмипольном севообороте: люпин Костричник на удобрение, озимая рожь Луховчанка, картофель Невский, овес Скакун, сераделла, озимая рожь Луховчанка, люпин Костричник на зерно, ячмень Московский-121. В качестве органических удобрений в опытах применяли подстилочный и бесподстилочный навоз. Минеральные удобрения вносили в форме аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия. Зеленую массу люпина на части вариантов запахивали на месте произрастания, в другом случае использовали на корм с заделкой пожнивно-корневых остатков в почву.

Отбор, подготовку почвенных и растительных образцов к анализу при радиологическом обследовании осуществляли в соот-

ветствии с Методическими указаниями по оценке радиационной обстановки на загрязненной территории, утвержденными Межведомственной комиссией по радиационному контролю природной среды при Госкомгидромете (1989 г.). Агрохимические анализы почв и растений выполнены по существующим ГОСТам (Сычев и др., 2003), а радиологические - в соответствии с методикой экспрессного определения объемной и удельной активности радионуклидов в воде, продукции растениеводства и животноводства, продуктах питания методом «прямого» измерения «толстых проб» по ГОСТ 23371-85.

Коэффициенты накопления определяли отношением содержания радионуклида в единице массы растений и почве соответственно (Бк/кг в растении/Бк/кг в почве).

Картирование и учет угодий с выделением площадей по плотности загрязнения цезием-137 до 5; 5-15; 15-40 и более 40 Ки/км2 проведено градациями Госагропрома, Минздрава и Госкомгидро-мета СССР за 1986 год.

При оценке сельскохозяйственной продукции по радиационному загрязнению использовали: ВДУ-96, ВДУ-97, ВДУ-91, ВДУ-93, СанПиН-96 и СанПиН 1078-01.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

СОСТОЯНИЕ И ДИНАМИКА РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ В ЗОНЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

В связи с тем, что на загрязненных радионуклидами территориях наиболее опасным для человека является "'Се, этому радиоизотопу в работе уделено наибольшее внимание.

На 1 января 1993 г. площади загрязненной радиоцезием территории Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей составили 47,2 тыс. км (табл. 1).

Для сравнения отметим, что в Белоруссии подверглась радиоактивному загрязнению территория в 46,5, на Украине -37,5 тыс. км2.

Площади областей и республик России, загрязненные цезием-137, через пять лет после Чернобыльской аварии

Субъект Федерации Площадь, тыс. км2 Площадь загрязнения цезием-137, Ки/км2 % Численность населения, тыс. чел.

М 5-15 км2 1540 км2 >40 км2

Белгородская область 27,1 1620 - - - 6,0 77,8

Брянская область 34,9 6750 2628 2130 310 19,3 236,3

Воронежская область 52,4 1320 - - - 2,5 40,3

Калужская область 29,9 3500 1419 - - 11,7 79,5

Курская область 29,8 1220 - - - 4,1 140,9

Ленинградская область 85,9 850 - - - 1,0 19,6

Липецкая область 24,1 1690 - - - 7,0 71,0

Нижегородская область 74,8 250 - - - 0,02 -

Орловская область 24,7 8840 132 - - 35,4 328,9

Пензенская область 43,2 4130 - - - 9,6 130,6

Рязанская область 39,6 5320 - - - 13,0 199,6

Саратовская область 100,2 150 - - - 0,2 -

Смоленская область 49,8 100 - - - 0,2 -

Тамбовская область 34,3 510 - - - 1,0 16,2

Тульская область 25,7 10320 1271 - - 39,7 935,5

Ульяновская область 37,3 1100 - - - 2,9 58,0

Мордовская Республика 36,2 1900 - - - 6,3 17,9

Республика Татарстан 68,0 110 - - - 0,16 -

Чувашская Республика 1,8 80 - - - 0,44 -

ИТОГО 49760 5450 2130 310 100

ВСЕГО 57650

В соответствии с градациями радиоактивного загрязнения на территории четырех областей России проведено почвенное картирование с выделением площадей со следующей плотностью загрязнения 137Сз: до 5; 5-15; 15-40 и более 40 Ки/км2. На территориях с уровнем радиоактивного загрязнения более 15 Ки/км2 установлена зона жесткого контроля. Она находится преимущественно в Брянском регионе, где занимает 114,5 тыс. га сельскохозяйственных угодий, включая 62,2 тыс. га пахотных земель.

На территории Брянской области прослежена динамика изменения радиационной обстановки в различные годы. Из табл. 2 следует, что за период с 1989 по 1993 гг. площади земель районов с плотностью загрязнения 137Ся выше 40, 15-40 и 5-15 Ки/км2 по-

низились соответственно с 17,1 до 8,8, с 97,5 до 43,6 и со 182,9 до 152,9 тыс. га. При этом с 39 до 68 тыс. га возросла доля сельскохозяйственных угодий с низкой степенью радиоактивного загрязнения (до 1 Ки/км2), а площади почв с плотностью загрязнения 1-5 Ки/км2 стабилизировались на уровне 187 - 191 тыс. га. На основании этих сведений можно констатировать, что со временем наблюдается улучшение радиационной обстановки в наиболее загрязненных районах Брянского региона С помощью этих данных составлен прогноз изменения уровня загрязнения сельскохозяйственных угодий 137Cs на 2006 г., согласно которому почв с загрязнением свыше 40 Ки/км2 на территории области не останется, площадь почв с загрязнением 15-40 составит до 1%, а 5-15 Ки/км2 до 5-7%.

Таблица 2

Динамика уровня загрязнения сельскохозяйственных угодий 137Сз в Брянской области

1989 г. 1994 г.

Уровень загрязнения сельхозугодья сельхозугодья пашня сенокосы и пастбища

тыс. га % тыс. га % тыс. га % тыс. га %

Всего 1823.8 100 1712.7 100 1251 100 461.5 100

До 1 Ки/км2 1142.7 62.7 1054.6 61.6 790.7 63.2 263.9 57.2

1-5 383.5 21.1 441.6 25.8 330.5 26.4 111.2 24.1

5-15 183.0 10.0 164.3 9.6 108.0 8.6 56.2 12.2

15-40 97.5 5.3 43.4 2.5 19.7 1.6 23.7 5.1

Свыше 40 17.1 0.9 8.8 0.5 2.3 0.2 6.5 1.4

Окончание табл. 2

Уровень загрязнения 2004 г.

сельхозугодья пашня сенокосы и пастбища

тыс. га % тыс.га % тыс.га %

Всего 1680.3 100 1237 100 442.6 100

До 1 Ки/км2 1215.5 72.3 938.4 75.8 277.1 62,6

1-5 303.0 18.1 206.9 16.7 96.1 21,7

5-15 125.9 7.5 79.0 6.4 46.9 10,6

15-40 30.9 1.8 11.6 0.9 19.3 4,4

Свыше 40 5.0 0.3 1.8 0.2 3.2 0,7

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ДОСТУПНОСТЬ РАДИОЦЕЗИЯ НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВАХ

Проведенные исследования позволили получить данные о динамике доступности цезия-137 для растений и значимости факторов, определяющих поведение их в почвах - первичном звене миграции в агроэкосистемах.

Установлено, что через 5 лет после аварии наступает относительная стабилизация процессов закрепления радиоцезия в почвах, что определяет замедление темпов их миграции по биологическим цепочкам.

Об этом свидетельствуют данные по динамике загрязнения '"Сэ растительной продукции, полученные в агроэкосистемах Брянского региона.

Наиболее сильно загрязненными радиоцезием в первый год после аварии оказались сено естественных сенокосов и зеленая масса пастбищ, где содержание шСз в 8-10 раз превышало допустимый уровень. По истечению 5 лет содержание 37Сб в зерне, картофеле, овощах и зеленой массе существенно снизилось до безопасных концентраций, оставаясь неизменным в последующие годы (табл. 3).

Таблица 3

Динамика изменения содержания137С$ в растительной продукции на примере хозяйств юго-западных районов Брянской области, Бк/кг

Продукция 1987 г. 1992 г. 2000 г. 2001 г.

Зерно 444 16 12 14

Картофель 555 15 И 10

Овощи 359 15 9 11

Сено 6290 1191 466 478

Зеленая масса трав пастбищ 3197 364 163 181

Аналогичные результаты получены при проведении исследований на серых лесных почвах и черноземах Тульской области (табл. 4).

Динамика изменения коэффициента накопления137С$ сельскохозяйственными культурами на разных почвах Тульской области

Культура Почва 1987г. 1988 г. 1989 г. 1990г. 1991 г. 1992 г. 1993 г. 1994 г. 1995 г.

Многолетние травы чернозем 0,238 0,110 0,099 0,080 0,068 0,010 0,007 0,006 0,007

серая лесная 0,858 0,220 0,250 0,013 0,070 0,015 0,012 0,010 0,010

Кукуруза на силос чернозем 0,043 0,042 0,030 0,020 0,015 0,040 0,042 0,020 0,020

серая лесная 0,051 0,070 0,058 0,067 0,060 0,045 0,040 0,035 0,030

Картофель чернозем 0,013 0,024 0,010 0,008 0,010 0,024 0,020 0,018 0,010

серая лесная 0,020 0,018 0,012 0,010 0,014 0,032 0,020 0,025 0,020

Пшеница яровая чернозем 0,031 0,026 0,018 0,010 0,018 0,030 0,015 0,011 0,010

серая лесная 0,044 0,030 0,026 0,025 0,020 0,031 0,020 0,022 0,018

Пшеница озимая чернозем 0,040 0,034 0,041 0,020 0,018 0,010 0,008 0,006 0,008

серая лесная 0,050 0,038 0,040 0,020 0,022 0,013 0,010 0,010 0,008

Ячмень чернозем 0,030 0,022 0,030 0,020 0,016 0,010 0,010 0,009 0,008

серая лесная 0,042 0,030 0,037 0,028 0,030 0,020 0,015 0,010 0,010

Овес чернозем 0,046 0,038 0,032 0,030 0,020 0,010 0,008 0,006 0,008

серая лесная 0,056 0,040 0,040 0,036 0,028 0,016 0,012 0,010 0,010

Из табл. 4 следует, что наиболее высокий коэффициент накопления 137Сз культурными растениями в первый год после аварии наблюдался при выращивании многолетних злаковых трав, причем на серых лесных почвах величина его была в 3,5 раза выше, чем на черноземах. После 5 лет коэффициент накопления радиоцезия травами снизился (соответственно по почвам с 0,858 до 0,015 и с 0,238 до 0,010), оставаясь на одном уровне в последующие три года. Величина этого показателя у зерновых культур, кукурузы на силос и картофеля в первый год после аварии была значительно ниже и колебалась в пределах 0,013-0,056. Он достигал более высоких значений у овса и кукурузы на силос (0,0430,056) и был минимальным у картофеля (0,013-0,020). Во всех случаях при возделывании этих культур на черноземах уровень накопления ими радиоцезия был ниже, чем на серых лесных почвах. Со временем величина коэффициента накопления 137Сэ зерновыми культурами и картофелем понижалась и в 1995 г. у боль-

шинства культур колебалась в пределах 0,008-0,018. Исключение составила кукуруза, выращиваемая на серых лесных почвах, где отмечено некоторое повышение коэффициента накопления шСз, начиная с 1987 г. в течение последующего четырехлетнего периода.

Полученные данные свидетельствуют, прежде всего, о более выраженной способности многолетних злаковых трав к накоплению радиоцезия в надземной массе, а также о существенной значимости почвенного фактора в изменении величины поступления его в растения.

ТРАНСФОРМАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВЕ,

ИХ ПОДВИЖНОСТЬ И ДОСТУПНОСТЬ РАСТЕНИЯМ

До Чернобыльской аварии не имелось сведений о влиянии различных почвенных показателей на поведение радионуклидов в системе почва-растение и специфичности почвы как полифункциональной системы, включающей в себя множество разнородных компонентов, которые могут оказывать неоднозначное влияние на процессы сорбции и десорбции радионуклидов. Вместе с тем, ряд аспектов этой проблемы, связанных с типами почв, их гранулометрическими фракциями, получили освещение в работах В.М. Клечковского с сотрудниками кафедры агрохимии ТСХА (М.,1958) и в исследованиях ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии (М., 1990).

При изучении поведения радионуклидов в почвах большое значение имеет нисходящая миграция их по почвенному профилю в условиях агроэкосистем при интенсивном внесении минеральных и органических удобрений. Исследования в этом направлении проводили в полевом опыте на загрязненной радиоцезием дерново-подзолистой супесчаной почве. Для этой цели пробы отбирали из двух разрезов на каждой делянке послойно, с тем, чтобы исключить попадание почвы из верхних, наиболее обогащенных радионуклидом горизонтов в нижележащие. Усредненные данные по двум разрезам, характеризующие уровень миграции радиоцезия в контроле и вариантах с внесением удобрений, представлены в табл. 5.

Распределение137Сз по горизонтам почвы в разные годы исследований, %

Слой почвы, см Контроль Навоз 40 т/га Ы200Р100 К240 Ы400Р200К480 Ш00Р300К720

1992 г. 1996 г. 1992 г. 1996 г. 1992 г. 1996 г. 1992 г. 1996 г.

0-10 49,0 37,2 49,2 39,5 50,8 40,9 43,4 25,7

10-20 44,7 41,6 40,2 36,5 39,8 41,6 43,3 26,4

20-30 6,3 20,5 10,6 23,1 9,4 16,2 13,3 25,0

30-40 - 0,7 - 0,9 - 1,2 - 8,9

40-50 - - - - - 0,1 - 7,7

50-60 - - - - - - - 6,3

В начале проведения опыта основное количество радионуклида концентрировалось в слое почвы 0-20 см, где обнаружено 87-94% от общего его количества. За пределы этого слоя на глубину 20-30 см мигрировало 6-13% 137Сз. По истечению 4-х лет в контрольном варианте наблюдалось снижение содержания радиоцезия в пахотном слое почвы с 94% до 79% при одновременном увеличении его количества в слое 20-30 см (с б до 20%) и незначительном передвижении в слой 30-40 см (около 1%). По мере повышения доз удобрений нисходящая миграция радиоцезия усиливалась, достигая максимальных размеров и охватывая более глубокие горизонты почвы в варианте Ы600Р300К720. Так, при содержании в слое почвы 0-20 см до 87% 137Сз, спустя 4 года, в нем обнаружено 52%, остальное количество мигрировало в нижележащие горизонты до глубины 60 см. При этом содержание радиоцезия в слое 20-30 см за четырехлетний период возросло с 13 до 25%, а 23% радионуклида проникло в слой почвы 30-60 см. Эти данные свидетельствуют о существенном усилении нисходящей миграции 137Сз при внесении высоких доз минеральных удобрений. Следовательно, в условиях интенсивного внесения органических и минеральных удобрений на загрязненных почвах необходимо принимать во внимание вертикальное передвижение радионуклида за пределы корнеобитаемого слоя почвы, что предопределяет меньшее поступление и накопление радиоцезия в сельскохозяйственных культурах.

Поступление радиоцезия в растения

В полевых опытах, заложенных на разных калийных и фосфорных фонах, изучали накопление радиоцезия в продукции культур зернотравяного севооборота с картофелем. После возделывания и запашки люпина на зеленое удобрение по мере повышения содержания обменного калия в почве, содержание радиоцезия в зерне озимой ржи снизилось в среднем за 6 лет с 77 до 41 Бк/кг. При низком содержании обменного калия (контроль - 27 мг К20 на кг почвы) зерно этой культуры соответствовало радиологическим требованиям качества (СанПиН 2.3.2.560-96) только в 1998 и 2001 гг., а стабильное снижение концентрации радиоцезия до значений допустимого уровня наблюдалось при содержании 68 и более мг/кг почвы (табл. 6).

Таблица 6

Влияние обеспеченности почвы обменным калием на содержание радиоцезия в зерне озимой ржи, Бк/кг

КгО в почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

24 87 71 84 84 56 82 77

43 37 46 98 73 52 98 67

68 51 47 67 70 36 61 55

72 36 45 68 52 47 62 52

77 38 36 56 48 39 63 47

88 35 34 60 69 33 54 47

96 27 31 54 54 34 50 42

100 29 21 57 49 34 56 41

Аналогичные данные получены при проведении исследований с озимой рожью, высеваемой в севообороте после сераделлы. Установлено, что устойчивое снижение содержания 37Сз в зерне озимой ржи до безопасных концентраций достигалось в том случае, когда эту культуру выращивали на почве с содержанием обменного калия не ниже 68 мг/кг почвы.

С повышением содержания подвижных фосфатов в почве также отмечалось снижение поступления ,37Сз в зерне озимой ржи до концентраций, не превышающих допустимых нормативами значений (табл. 7). При выращивании'озимой ржи в севообороте, независимо от предшественника (люпин, сераделла) на почвах с

фосфатным уровнем более 287 мг/кг почвы в зерне накапливается 27-68 Бк/кг радиоцезия.

Таблица 7

Влияние обеспеченности почвы подвижным фосфором на содержание радиоцезия в озимой ржи, Бк/кг

Р20}впочве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

183 87 71 84 84 56 82 77

237 37 46 98 73 52 98 67

287 51 47 67 70 36 61 55

296 36 45 68 52 47 62 52

308 38 36 56 48 39 63 47

383 29 21 57 49 34 56 41

385 35 34 60 69 33 54 47

427 27 31 54 54 34 50 42

Воздействие разных уровней обеспеченности почвы калием и фосфором на накопление радиоцезия в зерне ячменя приведено в таблицах 8 и 9. Из приведенных данных видно, что ячмень в сравнении с озимой рожью нуждается в обеспечении более высокого калийного и фосфорного ^>овня в почве, при котором достигается снижение содержания Се в зерне. Для обменного калия он не должен быть более 90, а для подвижных фосфатов - 300 мг/кг почвы.

Таблица 8

Влияние обеспеченности почвы обменным калием на содержание137Св в зерне ячменя, Бк/кг

КгО почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

24 79 103 77 94 60 88 74

43 54 77 63 81 41 82 66

68 59 ИЗ 65 83 40 52 69

72 78 78 66 81 38 63 67

77 40 91 53 80 38 52 59

88 40 61 54 77 36 50 53

96 40 93 44 72 36 50 56

100 49 66 50 69 32 41 51

Влияние обеспеченности почвы подвижными фосфатами на содержание 137Сз в зерне ячменя, Бк/кг

Р20, в почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

183 79 103 77 94 60 88 74

237 54 77 63 81 41 82 66

287 59 119 65 83 40 52 69

296 78 78 66 77 38 63 67

308 40 61 54 69 36 52 53

383 49 66 50 77 32 50 51

385 40 91 53 80 38 50 59

427 40 93 44 72 36 41 56

Аналогичная закономерность наблюдается и на посевах овса, выращиваемого на загрязненных '"Ся дерново-подзолистой супесчаной почве (табл. 10, 11). Несмотря на существенное снижение его содержания в зерне овса по мере повышения калийного и фосфатного уровней (в среднем за 6 лет со 198 до 88 Бк/кг), в отдельные годы все же не удавалось получить зерновую продукцию с допустимой концентрацией 137Ся. Следует также подчеркнуть, что из всех изученных зерновых культур овес отличается наиболее выраженной способностью к накоплению радиоцезия в продуктивной части урожая, что обусловлено биологическими особенностями этой культуры.

Таблица 10

Влияние обеспеченности почвы обменным калием на содержание 137С$ в зерне овса, Бк/кг

К2Ов почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

24 304 133 283 196 79 192 198

43 236 ИЗ 200 147 62 135 149

68 155 129 198 134 54 77 124

72 192 68 176 143 64 102 124

77 114 58 204 125 63 75 106

88 105 84 203 88 54 71 101

96 105 60 177 78 45 62 88

100 109 53 167 92 44 61 88

Влияние обеспеченности почвы подвижными фосфатами на содержание137 Св в зерне овса, Бк/кг

Р20!в почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

183 304 133 283 196 79 192 198

237 236 ИЗ 200 147 62 135 149

287 155 129 198 134 54 77 124

296 192 68 176 143 64 102 124

308 114 58 204 125 63 75 106

383 109 53 167 92 44 61 88

385 105 84 203 88 54 71 101

427 105 60 177 78 45 62 88

Картофель является одной из культур, обладающей способностью к ограниченному накоплению радиоцезия в продуктивной части урожая (табл. 12,13).

Таблица 12

Влияние обеспеченности почвы обменным калием на содержание в клубнях картофеля, Бк/кг

К20 в почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

24 83 100 82 60 66 153 91

43 38 63 73 33 30 82 53

68 34 51 47 22 31 66 42

68 30 29 74 41 31 66 45

77 33 27 57 39 24 39 36

88 24 23 52 25 24 53 33

96 29 26 42 25 38 54 36

100 30 28 46 25 30 40 33

Концентрация его в клубнях не превышала допустимого уровня, даже при выращивании на почвах с очень низким содержанием обменного калия, изменяясь в различные годы от 60 до 153 Бк/кг.

По мере увеличения обеспеченности почвы обменным калием удельная радиоактивность клубней картофеля понижалась в среднем за 6 лет с 91 до 33 Бк/кг.

Влияние обеспеченности почвы подвижными фосфатами на содержание137Св в клубнях картофеля, Бк/кг

Р205в почве, мг/кг 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. В среднем

183 83 100 82 60 66 153 91

237 38 63 73 33 30 82 53

287 34 51 47 22 31 66 42

296 30 29 74 41 31 66 45

308 33 27 57 39 24 39 36

383 30 28 46 25 30 40 33

385 24 23 52 25 24 53 33

427 29 26 42 25 38 54 36

При повышении содержания подвижных фосфатов в почве с 183 до 427 мг/кг наблюдалось снижение удельной радиоактивности клубней картофеля с 91 до 36 Бк/кг.

Необходимо отметить, что с 2001 г. допустимые уровни содержания радионуклидов в продукции растениеводства снижены. В настоящее время в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 удельная радиоактивность шСэ в клубнях картофеля не должна превышать 120 Бк/кг, в зерне хлебных злаков - не более 70 Бк/кг.

Статистический анализ данных, приведенных в таблицах 6-13, свидетельствует о тесной корреляционной зависимости между уровнем накопления радиоцезия в продукции возделываемых культур и содержанием обменного калия и подвижного фосфора в почве, что наглядно видно из рис. 1 и 2.

В исследованиях с бобовыми культурами (люпин, сераделла), наряду с учетом исходной обеспеченности почвы обменным калием и подвижным фосфором, принято во внимание количество применяемых фосфорных и калийных удобрений.

Исходя из данных таблиц 14, 15, можно заключить, что люпин в сравнении с сераделлой, обладает более выраженной способностью к накоплению радиоцезия в своей биомассе.

Рис. 1. Изменение уровня накопления радиоцезия (у, Бк/кг) в продукции полевых культур от обеспеченности почвы обменным калием (х, К20 мг/кг почвы)

Рис. 2. Изменение уровня накопления радиоцезия (у, Бк/кг) в продукции полевых культур от обеспеченности почвы подвижным фосфором (х, Р205 мг/кг почвы)

Накопление137 С$ в зеленой массе люпина в зависимости от плодородия почвы, доз удобрений и плотности загрязнения

Содержание подвижных форм элементов питания в почве, мг/кг Дозы минеральных удобрений, кг/га Содержание137Съ в надземной массе (Бк/кг) при плотности загрязнения в кБк/М1 ки/км2

Р20, К20 Р,0, К,0 37 (расчет.) 1 740 (факт.) 20 1480 (расчет.) 40

183 24 0 0 17 337 674

237 43 60 60 12 242 484

287 68 60 60 10 200 400

296 68 60 60 10 202 404

308 77 60 60 9 179 358

383 88 60 60 7 145 290

385 96 90 90 9 173 346

427 100 90 120 6 110 220

Таблица 15

Накопление137 С$ в зеленой массе сераделлы в зависимости от плодородия почвы, доз удобрений и плотности загрязнения

Содержание подвижных форм элементное питания в почве, мг/кг Дозы внесения минеральных удобрений, кг/га Содержание"'С$ в биомассе (Бк/кг) при плотности загрязнения в кБк/м ки/км?

РР< К,О РгО, кр 37 (расчет.) 740 (факт.) 1480 (расчет.)

183 24 0 0 11 216 432

237 43 60 60 6 125 250

287 68 60 60 5 91 182

296 68 60 60 5 94 188

308 77 60 60 4 78 156

383 88 60 60 4 78 156

385 96 90 90 3 63 126

427 100 90 90 3 66 132

В контрольном варианте опыта при содержании в почве 183 мг/кг подвижною фосфора и 24 мг/кг обменного калия и плотности радиоактивного загрязнения 740 кБк/м2 в люпине накаплива-

ется в полтора раза больше 137Ся, чем в сераделле. По мере повышения доступных форм фосфора, калия и увеличения доз РК концентрация радиоцезия в люпине понижается до 100, сераделле - 66 Бк/кг. Для этих культур расчитано вероятное содержание 137Сз в надземных органах, исходя из уровней плодородия почвы, степени удобренности и плотности загрязнения почвенного покрова.

Следовательно, в рассматриваемых полевых опытах по степени подверженности загрязнению продуктивной части урожая изучаемые культуры, выращиваемые в одинаковых условиях обеспеченности фосфором и калием, можно расположить в следующем порядке:

овес > ячмень > люпин > сераделла > озимая рожь > картофель.

Наиболее подвержены радиоактивному загрязнению естественные луговые травы, продолжающие накапливать радионуклиды, даже спустя полтора десятилетия после аварии на ЧАЭС. Проведенные исследования показали, что поведение радионуклидов в системе почва-растение в луговых фитоценозах определяется следующими процессами:

- поступлением в различной физико-химической форме за счет выпадений на надземную массу и дернину;

- деструкцией топливных частиц;

- поступлением 137Сз из дернины в корнеобитаемый слой почвы;

- перераспределением его между фракциями почвы;

- поступлением радионуклида из дернины и почвы в растительность.

Исследованиями установлено, что в первый год после аварии содержание радиоцезия в естественных фитоценозах в 1,5 раза выше на участках, расположенных в зоне аэральных выпадений. На 2-й год - содержание 137Сз в растениях снизилось в 3-6 раз, т. к. преобладающим путем поступления его в надземные органы стало корневое усвоение.

Начиная с 1989-1990 гг., значительное варьирование (до 20 раз) коэффициентов перехода 137Сз в растения обусловлено преимущественно различиями в свойствах почв. Максимальные значения этого показателя отмечены для торфяно-болотных почв, что в 1,5-6 раз выше, чем для почв автоморфного ряда. В первые три года после радиоактивных выпадений различия в содержании радиоцезия на разных типах почв были незначительными, что

связано с поступлением его части из дернины. Указанные пути поступления13 Сэ подтверждается экспериментальными данными по перераспределению радионуклида в почве, дернине и травостое. Период полуснижения содержания радиоцезия в дернине составляет полтора года, что хорошо согласуется со скоростью её минерализации - три года. В результате разложения дернины ее вклад в накопление 137Сз растительностью снижался и на 5-й год после выпадений для автоморфных почв не превышал 6, гидро-морфных - 11%.

Влияние гранулометрического состава и уровня плодородия почвы на снижение накопления радиоцезия в растительной продукции

Установлено, что для одного и того же типа почв в зависимости от гранулометрического состава накопление радиоцезия составляет от 1,5 до 7 раз (табл. 16). Максимальные значения коэффициентов накопления 37Сэ в растениях определены для торфя-но-болотных и дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв, минимальные выявлены для более тяжелых серых лесных почв и черноземов, преобладающих в Орловской и Тульской областях. Поступление 137Сз из них в растения в 2-10 раз ниже в сравнении с почвами легкого гранулометрического состава.

Таблица 16

Содержание137 Св (10"9 Ки/кг) в продукции растениеводства при плотности загрязнения почвы 1 Ки/км па почвах разного гранулометрического состава

Дерново-подзолистые почвы

Культура Продукция песчаные супесчаные легко-и средне-суглинистые тяжело- суглинистые Серые лесные Каштановые и луговые Черноземы

Пшеница зерно 0,4 0,2 0,06 0,03 0,05 0,02 0,01

озимая солома 0,8 0,4 0,12 0,06 0,09 0,04 0,02

Рожь ози- зерно 0,4 0,2 0,06 0,03 0,05 0,02 0,01

мая солома 0,8 0,4 0,12 0,06 0,09 0,04 0,02

Пшеница зерно 0,7 0,5 0,17 0,08 0,12 0,06 0,03

яровая солома 1,8 1,0 0,35 0,16 0,24 0,12 0,06

Культура Продукция Дерново-подзолистые почвы Серые лесные Каштановые и луговые Черноземы

песчаные 3 X 1 к & легко- и средне-суглинистые тяжело- суглинистые

Овес зерно 0,8 0,4 0,13 0,06 0,09 0,05 0,03

солома 1,6 0,8 0,26 0,12 0,18 0,10 0,06

Ячмень зерно 0,6 0,4 0,13 0,06 0,09 0,05 0,03

солома 1,6 0,8 0,26 0,12 0,18 0,10 0,06

Горох зерно 4,0 1,0 0,30 0,16 0,20 0,10 0,05

солома 7,0 М 0,50 0,25 0,30 0,15 0,08

Гречиха зерно 1,0 0,5 0,15 0,10 0,13 0,07 0,04

Кукуруза биомасса 0,6 0,3 0,10 0,05 0,07 0,04 0,02

Вико-овес биомасса 1,8 0,9 0,3 0,15 0,25 0,20 0,10

Картофель клубни 0,4 0,2 од 0,08 0,08 0,08 0,05

Ст. свекла корнеплод 2,0 1,0 0,4 0,20 0,25 0,15 0,07

Капуста кочан 0,8 0,4 0,20 0,10 0,05 0,07 0,04

Лен солома 0,8 0,4 0,20 0,09 0,05 - -

Исследования показали, что комплекс агрохимических и агротехнических приемов, обеспечивающих повышение плодородия почвы и достижения максимальной продуктивности сельскохозяйственных культур, способствует снижению уровня накопления шСэ в продукции растениеводства. Это положение аргументируется данными, полученными при возделывании посевов на двух фонах плодородия дерново-подзолистой почвы (фон 1 и фон 2), различающихся по содержанию гумуса (1,19 и 1,82%), обеспеченности подвижными фосфатами (218 и 370 мг/кг) и обменным калием (32 и 76 мг/кг). Установлено, что содержание шСз в зерне овса и сене сераделлы, выращиваемых на более плодородной почве без применения удобрений, снижается в 1,8-2,5 раза (табл.17). Применение фосфорно-калийных удобрений на обеих фонах приводит к дальнейшему снижению уровня накопления радиоцезия в растениях в 1,2-1,4 раза. При этом коэффициент накопления цезия-137 в растительной продукции на более плодородной почве вдвое ниже, чем на малоплодородной.

Коэффициенты накопления (Кн) 137С$ в урожае сельскохозяйственных культур

Культура Без удобрений При внесении удобрений

фон 1 фон 2 фон 1 фон 2

Овес, зерно 0,07 0,04 0,05 0,03

Сераделла, сено 0,53 0,26 0,40 0,18

Более высокая продуктивность растений, на плодородной почве обеспечивает, как правило, увеличение общего выноса радионуклида в расчете на единицу площади посева, что приводит к снижению его концентрации в продуктивной части урожая. Происходит так называемое «ростовое разбавление» радиоцезия в растительных тканях, о чем свидетельствуют данные, представленные в таблице 18.

Таблица 18

137

Влияние уровня урожая овса на концентрацию Сз в зерне, Бк/кг

Вариант Высокий Средний Низкий

1993 г. 1994 г. 1992 г. 1996 г. 1995 г.

ц/га ,3'Св ц/га 137 Сз у/га ц/га ,37Сз ц/га "7С$

0 12,8 126 14,3 135 12,3 196 6,1 220 2,5 370

N601(60 30,6 68 27,0 100 17,1 128 16,4 180 11,3 210

ШОКЭО 37,3 63 30,3 94 20,5 ИЗ 18,6 135 12,6 198

НСР„ 2,5 1,9 1,8 1,7 1,6

Эффект «ростового» разбавления» сильнее проявляется при более высоких дозах удобрений. Так, при формировании урожаев зерна овса в благоприятные по влагообеспеченности годы (1993, 1994 гг.) в пределах 30-37 ц/га содержание в зерне 137Сз составляло 63-94 Бк/кг. В годы со средней продуктивностью этой культуры (19-20 ц/га), содержание радиоцезия в зерне возрастало до 113-135 Бк/кг, а при низком урожае в условиях засухи (13 ц/га) оно достигало максимальных значений - 196 Бк/кг. Таким образом, агрохимические приемы повышения плодородия почвы, оказывая положительное влияние на продуктивность растений, тем самым снижают относительное содержание ,37Сз в продукции растениеводства

В другом опыте установлено влияние калийных удобрений на накопления 137Сз в люпине при разных уровнях плодородия почвы (табл. 19). Как показали исследования, люпин, произраставший на малоплодородной почве, содержал вдвое больше радиоцезия, чем на плодородной, удобрявшейся в течение длительного времени.

Таблица 19

Влияние удобрений на содержание137 Сз в зеленой массе люпина на разных фонах плодородия почвы, Бк/кг (1995-1997гг.)

Вариант Фон 1 (малоплодородный) Фон 2 (плодородный)

"'Cs Кн "'Cs Кн

Без удобрений 434 0,12 185 0,06

Р90 - фон 429 0,15 218 0,07

К90(Кх) 304 0,11 143 0,05

К90(КМй) 271 0,10 110 0,05

Р90К90(Кх) 336 0,11 145 0,05

P90K90(KMg) 315 0,11 119 0,05

Р90К120(Кх) 299 0,10 121 0,05

P90K120(KMg) 281 0,10 107 0,05

Р90К150(Кх) 253 0,08 110 0,05

P90K150(KMg) 252 0,08 107 0,04

Р90К180(Кх) 222 0,08 102 0,04

P90K180(KMg) 221 0,07 95 0,04

По мере повышения доз калийных удобрений содержание радиоцезия в люпине снижалось: на малоплодородной почве с 434 до 221 Бк/кг, плодородной - с 185 до 95 Бк/кг. На почве с низким уровнем плодородия лучший радиологический эффект обеспечивается в случае применения более высоких доз калийных удобрений.

Прогнозирование степени радиоактивного загрязнения продукции растениеводства

Для объективной оценки эффективности агрохимических мероприятий по снижению степени загрязнения продукции растениеводства радионуклидами необходимо было изучить радиологическое состояние агроэкосистем и возможное загрязнение растений радионуклидами за счет содержания их в почве. Чем точнее будет оценена степень радиоактивного загрязнения, тем надежнее

окажутся результаты проводимых мероприятий, направленных на снижение содержания радионуклида в растениеводческой продукции и рациональное ее использование.

При исследовании характера динамики и темпов накопления радиоцезия в полевых культурах можно выделить два периода:

- первый (1987 - 1989 гг.), когда наблюдалось резкое снижение накопления 137Сз в растениях 3-5 раз;

- второй 990 - 1993 гг.), когда темпы снижения поступления 13 Сэ в растения замедлились и практически не отмечалось значимых различий в содержании радионуклида в отдельные годы.

С 1990 г. значения коэффициентов накопления радиоцезия из почвы в растения в основном стабилизировались. Их варьирование в этот период обусловлено преимущественно межвидовыми различиями растений, влиянием свойств почв и погодных условий. При этом установлена ведущая роль агрохимических приемов в снижении содержания радионуклидов в продукции растениеводства.

По своему действию на химизм закрепления радиоцезия агрохимические показатели плодородия почв можно расположить в убывающем порядке: гумус > обменный калий > рН > подвижный фосфор.

Установлено, что наиболее важным приемом питания растений, возделываемых на загрязненных цезием-137 почвах, является внесение калия, способствующего снижению накопления радионуклида в растениях. В почвенном растворе происходит сильное разбавление микроколичеств шСя ионами калия, и при поглощении их корневыми системами растений отмечается конкуренция за место сорбции на поверхности корней Вследствие этого наблюдается «антагонизм»- Се и К.

Совместное внесение калия и фосфора в почву усиливает влияние калия на снижение поступления шСз в растения, особенно, когда содержание калия ниже оптимального и фосфорные удобрения вносят в двойной или тройной дозах в сравнении с об-менпринятыми технологиями.

Внесение калия, фосфора и азота в почву в повышенных дозах, существенно снижает накопление 137Сз урожае.

Азот, увеличивая продуктивность растений в севообороте, хотя и несколько увеличивает поступление 137Сэ в растения, но со-

держание его в единице растительной продукции существенно уменьшается.

Известкование почв на фоне калийных и фосфорных удобрений снижает переход '"Сэ в продукцию растениеводства.

Накопление шСя растениями зависит от целого комплекса факторов и условий, среди которых выделяются два ведущих -механический состав почв и содержание гумуса. Растения на супесчаных почвах накапливают 1ЭТСя в 3 - 5 раза больше, чем на легкосуглинистых.

Наиболее эффективными мероприятиями по снижению поступления 137Св в растения являются:

- известкование кислых почв - уменьшает поступление в 1,5 - 2,1 раза;

- внесение калийных удобрений - в 2,4 - 3,1 раза;

- коренное улучшение сенокосов и пастбищ - в 2,7 - 9,3 раза.

В то же время в последние годы наметилась крайне неблагоприятная тенденция резкого спада уровня применения удобрений и мелиорантов в радиоактивно загрязненных регионах России. Особенно негативно это может сказаться на радиологическом состоянии агроэкосистем, где преобладают супесчаные и песчаные дерново-подзолистые почвы, остро нуждающиеся в первоочередном применении агрохимических средств, оптимизации их плодородия. Динамика применения минеральных удобрений и мелиоративных средств в загрязненных радионуклидами районах Брянского региона показана на рис. 3.

Судя по этим данным, хозяйства загрязненных районов в первые 7 лет после Чернобыльской аварии применяли достаточно высокие дозы минеральных удобрений, ежегодно на значительных площадях проводили известкование и фосфоритование, вносили дополнительное количество калийных удобрений. Однако, начиная с 1994 г. и в последующий период масштабы использования агрохимических средств для повышения плодородия почв и улучшения радиологической обстановки на загрязненных радионуклидами землях резко снизились. Вследствие этого более чем вдвое упала урожайность сельскохозяйственных культур. Так, если в период 1986-1990 гг. среднегодовая продуктивность пахотных угодий составляла в расчете на кормовые единицы 29,5 ц/га, то в 1995 г. она упала до 13,9 ц/га.

тыс. га

1886- 1991 г. 1992 г. 1993 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 1990 гг.

-Известкование —■— Фосфоритование —0—Калийные удобрения

Рис. 3. Динамика изменения объемов проведения агрохимических мероприятий на загрязненных радиоцезием сельскохозяйственных угодьях Брянского региона

При такой низкой продуктивности культурных растений вновь возрастает вероятность избыточного поступления радионуклидов в продукцию растениеводства и не исключается опасность накопления их в концентрациях, превышающих допустимый уровень.

Нормализация радиологической обстановки в зоне Чернобыльской аварии в значительной степени обеспечивалась, благодаря проведению комплекса агрохимических мероприятий по снижению уровня накопления радионуклидов в растительной продукции.

Из рис. 3 видно, что в период с 1986 по 1988 г. они проводились в возрастающем темпе, и с 1988 по 1992 г. осуществлялись в оптимальных размерах. Это позволило обеспечить существенное снижение объемов производства продукции с уровнями загрязнения выше ВДУ: по молоку - с 86% в 1986 г. до 1,7% в 1994 г., по мясу - с 15,2% до 0,06%.

Бк/кг,л

70 69 60 59 50 45 40 35 30 25 20 15

♦ - -Молоко

Мясо

■

♦ч

308 \ 7

279

278

207* .

Рис. 4. Динамика изменения содержания цезия-137,134 в молоке и мясе, произведенных в шести юго-западных районаз Брянской области

В эти периоды снижение уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции в Брянской области происходило более быстрыми темпами, что связано с интенсивным применением агрохимических средств в аграрном секторе. Исходя из того, что уменьшение удельной радиоактивности продукции определялось тремя группами факторов, оценен вклад каждого из них в снижение уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции (рис. 5).

На основании полученных данных можно констатировать значительное влияние на снижение удельной радиоактивности шСз сельскохозяйственной продукции, и как следствие, на изменение доз внутреннего облучения населения природных биогеохимических факторов, оптимизацию применения агрохимических средств, определяющих биологическую доступность радионуклидов в системе почва-растение. Следовательно в комплексе агротехнических мероприятий по снижению негативных последствий радиационного загрязнения агроэкосистем важнейшую роль играет научно обоснованная оптимальная система применения удобрений и химической мелиорации почв.

Брянская область (интенсивные контрмеры) А) Б)

57'

///>:♦: 7////ЛЛ 7//////Л :♦: ////////>:♦: /✓///////Л >:« /✓/✓////хл >:< //////////> >:< //✓//////л :♦:« ///✓//////> :♦:< /////////л » //✓✓//✓//л к< //✓////✓✓л >;• уууухуууул >:• ///✓//////у :♦;< /////////л :♦:< //////////>» УУХ//УХ/И/И&

////////✓//л

Калужская область (ограниченные контрмеры) А) Б)

л'-

В Биохимические процессы 0Защитные мероприятия

уууху.»»; //////> .♦:»: у//////// ////////> ///////// ♦>: '//////// »

.'✓////>♦:♦ у/у

V*:*:

□ Радиоактивный распад

Рис. 5. Вклад факторов, определяющих уровень снижения содержания 137Сэ в сельскохозяйственной продукции в Центральном регионе, %. А) молоко, мясо, Б) картофель, зерно

Роль агрохимических средств в улучшении качества продукции животноводства на радиоактивно загрязненных территориях

Динамика загрязнения продукции животноводства в Брянском регионе показана в таблице 20, из которой следует, что в ре-

зультате разработанных мероприятий объемы загрязненной продукции существенно сократились. Однако в некоторых общественных и личных хозяйствах практически невозможном производить нормативно чистую продукцию без специальных сорбирующих средств. В загрязненных областях используются приборы по прижизненному контролю за радиоактивной загрязненностью животных, а "загрязненные" животные направляют на дооткорм.

Таблица 20

Динамика изменения уровня радиоактивного загрязнения продукции животноводства

Вид продукции 1986 г. 1987г. 1988г. 1989г. 1990г. 1991г. 1992 г. 1993 г. 1994 г. 1995г.

Молоко:

выше ВДУ, тыс. т 110,9 96,8 95,9 74,8 48,8 10,9 6,1 1,6 0,59 0,32

% от проверенного 86 69 64 46,2 29,2 7,9 5,7 1,7 0,7 0,6

Мясо:

выше ВДУ, тыс. т 5,4 5,7 1,54 ОД 0,04 0,045 0,014 0,010 0,011 0,006

% от проверенного 15,2 8,9 2,6 0,5 0,05 0,07 0,06 0,06 0,07 0,05

Разработанные научно обоснованные мероприятия, направленные на улучшение экологической ситуации в агроценозах, особенно на сенокосах и пастбищах и позволяющие содержать животных на мало загрязненных лугах и пастбищах, сводятся к следующему:

- коренное улучшение сенокосов и пастбищ;

- замена естественных сенокосов искусственными;

- подбор сортов высеваемых культур;

- применение системы удобрений в л ую-пастбищных хозяйствах;

- химическая мелиорация земель и другие;

- дооткорм животных чистыми кормами с использованием соответствующих рационов кормления (введение в рацион специальных добавок, ускоряющих выведение радионуклидов из организма);

- технологии переработки продуктов животноводства с доведением ее до безопасного радиологического состояния.

РОС. НАЦИОНАЛ'"! БИБЛИОТЕКА С. Петербург 09 Ш мт

В результате разработки и применения научно обоснованного комплекса мер в 1995 г. в Брянской области получено 324 т (0.6%) загрязненного радионуклидами молока, в 1992 г. -5.7%; 1993 г. - 1.7%; 1994 г. - 0.7%) и 0.05% загрязненного мяса, в 1992 г. - 0.07%; 1993 г. - 0.06%, в 1994 г. - 0.07% от заготавливаемого объема

Кроме комплекса агрономических и агрохимических приемов, разработаны специализированные технологии переработки животноводческой продукции, что позволяет довести ее радиоактивную загрязненность до безопасного уровня. К примеру: загрязненное мясо утилизируют (перерабатывают на мясокостную муку с последующим использованием на зверофермах). Загрязненное молоко подвергают переработке, при которой концентрация радионуклида сохраняется в цельных кисломолочных продуктах (простокваша, кефир); повышается в 1.2-4 раза при производстве обезжиренного творога и понижается в 1.1 1.5 раза в жирном твороге. Наибольшая относительная концентрация13^ наблюдается в твердых и мягких сырах, где его содержание повышается в 5-7 раз в сравнении с молоком; в то же время в сливках и сметане снижается концентрация радионуклида по мере повышения их жирности. Переработка молока на сливочное масло снижает концентрацию цезия-137 в 5-6 раз, а в топленом масле его содержание уменьшается в 170 раз.

ВЫВОДЫ

1. За 15-летний период от момента Чернобыльской аварии доля сельхозугодий с плотностью загрязнения от 1 до 5 Ки/км2 снизилась с 23 до 18%, 5-15 Ки/км2 - с 10 до 7%, 15-40 Ки/км2 - с 4 до 2%, свыше 40 Ки/км2 - с 0,9 до 0,3%. Примерно в таком же темпе шло снижение уровня радиоактивного загрязнения цезием-

137 на пахотных землях и в меньшей степени на сенокосах и пастбищах. За счет этого существенно возросла доля почв с минимальной плотностью (менее 1 Ки/км2) - с 62 до 72% на сельхозугодьях, в том числе с 63 до 76% - на пашне и с 57 до 63% - на сенокосах и пастбищах. Поэтому снижение последствий влияния радиации на человека и окружающую среду остается жизненно

важной проблемой и требует дальнейшего поиска путей совершенствования комплекса реабилитационных мер для ее решения.

2. Среди изучаемых сельскохозяйственных культур наиболее подверженными к накоплению радиоцезия оказались многолетние травы на пахотных землях и пастбищные растения. На первом году после аварии содержание этого изотопа в сене многолетних трав составило более 6 тыс. Бк/кг, пастбищном разнотравье -более 3 тыс. Бк/кг, зерне -444, картофеле - 555, овощах - 359 Бк/кг. Через 5-6 лет эти показатели соответственно по культурам уменьшились до 1200, 364, 15-16 Бк/кг, а к 2000-2001 гг. стабилизировалась на уровне 470, 170,9-14 Бк/кг.

3. Коэффициент накопления радиоцезия наибольший в сене многолетних трав при возделывании на серых лесных почвах и черноземах. На первом году после аварии он составил 0,858 и 0,228 единиц, что на порядок выше, чем на зерновых культурах и картофеле. Через пять лет и далее он стабилизировался на уровне 0,01-0,02. В первые годы накопление 137 Се в полевых культурах в большей степени выражено на серых лесных почвах нежели на черноземах, в дальнейшем разница между ними сглаживается до минимума

4. Установлена обратная корреляционная зависимость между накоплением радиоцезия в продукции сельскохозяйственных культур и содержанием обменного калия и подвижного фосфора в почве. По первому показателю для озимой ржи она описывается уравнением: у=87-0,48х, (11=-0,99), ячменя: у=82-0,28х (К=-0,87), овса: у=220-1,38х (11=-0,98), картофеля: у=15+1789х"1 (11<=-0,99), где х - содержание 1^0 в почве мг/кг, у - содержание 137Сз в культурах, Бк/кг. По второму показателю для указанных культур уравнение следующее: у = 20+9490х"\ (И—0,97), ует -40+6445Х1, (II—0,79), уокс = 0,75+35549х\ (11=-0,98), Укар1 -17842х"'-14 (11=-0,99), где х - содержание Р205 в почве. Эти уравнения свидетельствуют о том, что с повышением обеспеченности почвы калием и фосфором накопление радиоцезия в продукции снижается.

5. Существенное снижение поступления радиоцезия в надземную массу люпина и сераделлы обеспечивается путем возделывания этих культур на высоких фонах по обеспеченности почвы фосфором и калием с дополнительным применением фосфорных и калийных удобрений в повышенных дозах. В этом случае накопление шСэ в растениях уменьшается в 3 раза по отношению к

контролю при любой плотности загрязнения. Как правило, люпин накапливает в полтора раза больше радиоцезия, чем сараделла.

6. Накопление 13 Св растениями зависит от комплекса факторов и условий, среди которых ведущие - механический состав почв и содержание гумуса Растения на супесчаных почвах накапливают шСб в 3 - 5 раз больше, чем на легкосуглинистых разностях. По значению коэффициентов накопления 137Сз растениями, почвы образуют следующий убывающий ряд: дерново-подзолистые (песчаные > супесчаные > суглинистые) > серые лесные > пойменные луговые > черноземы оподзоленные и выщелоченные.

7. Возможность прогнозирования вероятного содержания 137Сз в продукции зерновых культур, картофеле, люпине и сераделле в зависимости от плотности радиоактивного загрязнения дерново-подзолистых супесчаных почв, содержания в них подвижных форм фосфора и калия, а также уровня внесения минеральных удобрений показала, что обеспечение оптимальных показателей питательного режима почв и использование минеральных удобрений позволяет выращивать картофель и сераделлу на зеленую массу с допустимым содержанием радиоцезия в продукции даже при плотности загрязнения 1480 кБк/м2. Согласно прогнозу, «чистое» зерно злаковых культур и люпина может быть получено при следующей степени радиоактивного загрязнения почв: озимая рожь -1221 кБк/ м2, ячмень - 814 кБк/ м2, овес - 666 кБк/м2, люпин - 85 кБк/ м2.

8. Выявлена вертикальная миграция радиоцезия по горизонтам почвенного профиля дерново-подзолистой почвы. Происходит это довольно медленно и зависит от доз удобрений. В начальный период (1992 г.) максимум шСэ (86-94% в зависимости от варианта) сосредотачивается в слое 0-20 см и 6-14% в горизонте 20-30 см. По прошествии 4-х лет (1996 г.) его доля в верхнем слое уменьшилась до 52-78%, а в нижнем (20-30 см) возросла до 1625%. Максимальная миграция радиоцезия в нижележащие горизонты почвы отмечена в вариантах с очень высокими дозами удобрений, где этот изотоп обнаружен даже на полуметровой глубине.

тельной продукции по культурам: картофель < озимая рожь, яровая и озимая пшеница < кукуруза на силос < сераделла < люпин < ячмень < овес < многолетние травы, пастбищные растения. В продуктивной части урожая зерновых радиоцезия накапливается в два раза меньше, чем в соломе.

10. Величина урожая сельскохозяйственных культур является определяющим моментом в накоплении радиоцезия. Как правило, более высокий уровень продуктивности возделываемых культур обуславливает увеличение общего выноса радионуклида на единицу площади посева и снижению его концентрации в урожае за счет так называемого "ростового разбавления". Поэтому при высоком урожае концентрация радиоцезия оказывается в 2-3 раза меньше, чем при низком его показателе.

11. Получение нормативно чистого молока и мяса обеспечивают правильная организация кормовой базы и подобранные с учетом загрязненности кормов кормовые рационы, организация до-откорма на чистых кормах при прижизненном мониторинге животных, использование химически связывающих радионуклиды веществ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. На землях, загрязненных радиоцезием, необходим подбор сельскохозяйственных культур с меньшей восприимчивостью к его накоплению в растительной продукции. По этому показателю полевые культуры располагаются в следующем порядке: картофель < озимая рожь, яровая и озимая пшеница < кукуруза на силос < сераделла < люпин < ячмень < овес < многолетние травы и пастбищные растения.

поступлением радиоцезия в растения, усиление его нисходящей миграции в подпахотные горизонты почвы и очищение корнеоби-таемого слоя от этого загрязнителя.

3. На пастбищах и заливных лугах возникает необходимость в их улучшении путем подсева культурных растений с меньшей восприимчивостью к накоплению радиоцезия, проведения агрохимических мероприятий по применению фосфорно-калийных удобрений и улучшению мелиоративного состояния сельхозугодий.

4. Во всех случаях необходимо проведение систематических мониторинговых исследований степени загрязнения радиоцезием растительной продукции, почвенной среды пахотного и подпахотного горизонтов, грунтовых вод, продукции животноводства для обеспечения оптимального научно обоснованного радиологического прогноза на текущий момент и перспективу.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Воробьев Г.Т., Гучанов Д.Е., Курганов A.A., Маркина З.Н., Новиков

A.A., Светов В.А. Цезий-137 в почвах и продукции растениеводства Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей за 1986-1992 гг. - Брянск: Грани, 1993. - 86 с.(монография).

2. Курганов A.A., Мошаров В.Н. Методы и средства радиационного контроля в сельском хозяйстве. - М., 1995. -178 с. (монография),

3. Курганов A.A. Радиационная безопасность в сельском хозяйстве. - М.: РЭФИА, 1998,- 84 с. (монография).

4. Воробьев Г.Т., Чумаченко И.Н., Маркина З.Н., Курганов A.A., Прудников П.В., Кошелев И.А. Почвенное плодородие и радионуклиды. - М.: НИА -Природа, 2002,- 356 с. (монография).

5. Милославская Г.М., Курганов A.A. Биологическая продуктивность культур плодосменного севооборота при разной обработке дерново-подзолистой почвы. В кн. «Биологическая продуктивность почв и ее увеличение в интересах народного хозяйства». - М.: МГУ, 1979. - С. 105-106.

6. Калацкий B.C., Поддуев П.К., Воробьев Г.Т., Маркина З.В., Гучанов O.E., Новиков A.A., Маркин А.Н., Шапошникова E.H., Долгий А.И., Светов

B.А., Курганов A.A., Ратников А.Н. Руководство по ведению сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения почв на территории Брянской области на 1992-1995 гг. - Брянск. 1992. - 64 с.

7. Логошин H.К., Яковлева Н.А, Горюнов И.Ф., Анисимова Л.И., Тка-ченко Р.В., Павлович Г.Н., Миронов Л.А., Коновалов Г.А., Светов В.А., Курганов A.A., Петров Ю.В., Щеголев И.О. Сборник нормативных документов по ведению сельскохозяйственного производства в зоне радиоактивного загрязнения Калужской области. - Калуга, 1993. - 84 с.

8. Курганов A.A., Ратников А.Н., Васильев A.B., Морозов И.А., Краснова Е.Г. Научно-практические мероприятия, обеспечивающие производство •«чистой» животноводческой продукции на загрязненных цезием-137 территориях Брянской области с помощью ферроцианидсодержащих препаратов. В сб. « Проблемы смягчения последствий чернобыльской катастрофы». -Брянск, 1993. - С. 313-314.

9. Алексахин P.M., Светов В.А., Фесенко C.B., Курганов A.A., Санжарова Н.И., Воробьев Г.Т., Козьмин Г.В., Калмыков М.В. Темпы снижения радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции на территории Российской Федерации, пострадавшей в результате чернобыльской катастрофы. В сб. «Радиоэкологические проблемы в ядерной энергетике». - Обнинск, 1993. - С. 237-238.

10. Алексахин P.M., Ратников А.Н., Хохлов Г.Н., Юревич И.А., Рудаков Ф.Л., Титова К.Д., Малов H.A., Сучалкин Ф.А., Курганов A.A., Калацкий B.C., Кирикой Я.Т., Белоус Н.М., Моисеенко Ф.В., Куриленко А.Т. Основные принципы экологической безопасности системы защиты растений ячменя на радиоактивно загрязненных территориях. - Обнинск, 1994. -17 с.

11. Курганов A.A. О результатах работ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. В сб. «Опыт работы по реабилитации территорий, пострадавших от Чернобыльской катастрофы». - Новозыбков, 1994. - С. 8-9.

12. Алексахин P.M., Ратников А.Н., Хохлов Г.Н., Юрьевич И.А., Калацкий B.C., Курганов A.A. и др. Комплексная система защиты зерновых культур, возделываемых на территории Брянской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению от вредителей, болезней и сорняков.- Брянск: БГПИ, 1995,- 53 с.

13. Курганов А.А, Жилкина H.A., Плющиков В.Г. Совершенствование технологий переработки сельскохозяйственного сырья, загрязненного радиоактивными веществами для получения продуктов питания с повышенными лечебно-профилактическими свойствами. В сб. «Успехи теоретической медицины». - М„ 1995. - С. 14.

14. Курганов A.A., Мошаров В.Н. О создании отраслевой подсистемы Единой государственной автоматизированной системы контроля радиационной обстановки на территории Российской Федерации. Сб. «Информационно-аналитическое обеспечение радиологического мониторинга в агропромышленном комплексе». - М., 1995.- С. 4-6.

15. Курганов A.A., Мошаров В.Н. Банк данных контрольных участков. Инструкция по заполнению входных форм. - М., 1995,- С. 13.

16. Курганов A.A., Старостина Н.В., Плаксин Н.М., Шубин Г.А., Филатов Н.Д., Балло Л.Н., Никитюк P.C., Седых В.Н., Лихачева О.З. Рекомендации по ведению сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного

загрязнения почв на территории Тульской области на 1995-1997 гг. - Тула,

1995. - 40 с.

17. Курганов A.A. О результатах работ по снижению загрязненности сельскохозяйственной продукции // Химия в сельском хозяйстве, 1995, № 1. - С. 26-29.

18. Курганов A.A., Щурова Г.С., Пастернак А.Д., Пономарев М.В. Основы производства нормативно-чистой животноводческой продукции на территории Брянской области, загрязненной радиоактивными веществами. - Брянск,

1996. -23 с.

19. 8. Маркина З.Н., Курганов A.A., Воробьев Г.Т. Радиоактивное загрязнение продукции растениеводства Брянской области. - Брянск, 1996. - 82 с.

20. Курганов A.A., Плющиков В.Г., Жилкина H.A., Климантова Е.В. Переработка сельскохозяйственного сырья, загрязненного радиоактивными веществами // Химия в сельском хозяйстве, 1996, № 1,- С. 9-11.

21. Курганов A.A. Итоги работы Минсельхозпрода России по ликвидации последствий аварий на Чернобыльской АЭС. В сб. «Десять лет Чернобыльской аварии: Уроки и перспективы». - М.: РИАМА, 1996. - С. 8-11.

22. Воробьев Г.Т., Курганов A.A. Радиологическое состояние почв сельхозугодий Брянской области. В сб. «Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы». - Брянск, 1996. - С. 4-6.

23. Курганов A.A. Реализация комплекса мер по смягчению последствий чернобыльской катастрофы в агропромышленном комплексе. - М., 1997.- 23 с.

24. Пастернак А,Д., Васильев A.B., Ратников А.Н., Краснова Е.Г., Курганов A.A., Лысенко Н.П. Методические указания по применению сорбентов изотопов цезия в животноводстве на радиоактивно загрязненных территориях Брянской области. - Брянск. 1998, - 8 с.

25. Козьмин Г.В., Круглов C.B., Курганов A.A., Яцало Б.И., Кутьков В.А. и др. Ведение сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения. -Обнинск: ИАТЭ, 1999. -187 с.

26. Курганов A.A. Радиационная ситуация и совершенствование комплекса мер по смягчению последствий Чернобыльской катастрофы. В сб. «Проблемы ведения агропромышленного производства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после Чернобыльской катастрофы период». - М.: Информагротех, 1999. - С. 8-10.

27. Курганов A.A., Мошаров В.Н., Нижебовский A.B. Реализация комплекса мер по смягчению последствий Чернобыльской катастрофы в агропромышленном комплексе России. В кн. «Роль творческого наследия академика ВАСХНИЛ В.М. Клечковского в решении современных проблем сельскохозяйственной радиологии». - М.: ЦИНАО, 2001,- С. 89-97.

28. Герасимова Н.В., Блинов Б.К, Марченкова Т.А., Зиборов AM., Они-щенко Г.Г., Иванов С.И., Перминова Г.С., Гончарик Н.В., Курганов A.A., Большое Л.В., Арутюнян Р.В., Беляев С.Т., Цыб А.Ф., Иванов В.К., Алекса-хин P.M., Ильин Л.А., Израэль Ю.А. Чернобыльская катастрофа. «Итоги и проблемы преодоления ее последствий в России 1986-2001». Российский национальный доклад,- М., 2001. - 48 с.

29. Алексахин P.M., Санжарова Н.И., Фесенко C.B., Курганов A.A., Мошаров В.Н. Основные итоги работ по ликвидации последствий аварии на

Чернобыльской АЭС в области агропромышленного производства. В сб. «Чернобыль: 15 лет спустя». - М.: Контакт-культура, 2001. - С. 105-141.

30. Гончарик Н.В., Курганов A.A., Духанин Ю.А., Белоус Н.М., Моисеен-ко Ф.В., Шаповалов В.Ф., Духанин М.А. и др. Технологии реабилитации радиоактивно загрязненных естественных кормовых угодий. -М., Росин-формагротех, 2002. - 40 с.

31. Курганов A.A. Динамика радиационной обстановки на территории Российской Федерации после Чернобыльской катастрофы. В сб. «Роль почвы в формировании ландшафтов». - Казань: Фэн, 2003. - С. 54-58.

32. Курганов A.A., Прудников П. В. Разработка адаптивных технологий применения удобрений и средств химизации на радиоактивно загрязненных почвах, обеспечивающих получение нормативно «чистой» растениеводческой продукции. В сб. «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства». - Брянск, 2004. - С. 24-28.

33. Курганов A.A. Аспекты практических мероприятий в производстве нормативно «чистой» сельскохозяйственной продукции на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных угодьях. В сб. «Ресурсосберегающие технологии и производство экологически безопасной продукции». - Брянск,

2004. - С. 40-45.

34. Курганов A.A. Пути снижения негативного воздействия на население последствий аварии на Чернобыльской АЭС //Агрохимический вестник,

2005, №3.-С. 28-30.

35. Курганов A.A. Стратегия ведения сельского хозяйства при радиоактивном загрязнении земель // Плодородие, 2005 № 3. - С. 29-30.

36. Авторский коллектив под ред. A.C. Качан, Н.Г. Рыбальского. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и окружающей природной среды Московской области в 2004 году». - М.: НИА - Природа, 2005. -377 с.

37. Курганов A.A. Проведение агрохимических реабилитационных мероприятий в Брянской области // Плодородие, 2006, № 1. С. 39-40.

Объем 2,0 п.л. Зак. № 21 Тираж 100 экз.

Издательско-полиграфический'комплекс НИА-Природа 119017, Москва, Старомонетный пер., 31. Тел./факс: 951-2812,959-4279

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Курганов, Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РАДИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ АГРОХИМИИ В СНИЖЕНИИ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ РАДИОНУКЛИДАМИ.

1.1. Общие сведения о распределении естественных и искусственных радионуклидов в окружающей среде. ф 1.2. Характеристика биологического действия радиоактивного излучения.

1.3. Единицы измерения радиоактивности и степени загрязнения радионуклидами объектов окружающей среды.

1.4. Масштабы и особенности радиоактивного загрязнения природной среды при аварии на Чернобыльской АЭС.

1.5. Ландшафтно-геохимические аспекты миграции радионуклидов.

1.6. Поступление радионуклидов в растения.

1.7. Поведение 137Cs и 90Sr в агроэкосистемах и почвенно-агрохимические факторы снижения негативных последствий загрязнения природной среды этими радионуклидами.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 3. СОСТОЯНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ РАДИОНУКЛИДАМИ В ЗОНЕ АВАРИИ НА ЧАЭС И ДИНАМИКА РАДИАЦИОННО ОБСТАНОВКИ НА ТЕРРИТОРИИ ЦЕНТРА РУССКОЙ РАВНИНЫ.

3.1. Радиационный контроль и мониторинг в сельском хозяйстве после аварии на ЧАЭС.

3.2. Степень радиоактивного загрязнения агроэкосистем на территории Центрального Нечерноземья.

3.3. Динамика изменения радиационной обстановки в агроэкосистемах после аварии на Чернобыльской АЭС.

3.4. Почвенные факторы нормализации радиационной обстановки в агроэкосистемах.

ГЛАВА 4. ПОВЕДЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ИХ В ПРОДУКЦИЮ РАСТЕНИЕВОДСТВА.!.

4.1. Аэральное загрязнение агроэкосистем.

4.2. Биологическая доступность радионуклидов на загрязненных ими почвах.

4.3. Особенности трансформации радионуклидов в почве, их подвижность и доступность.

• ГЛАВА 5. АГРОХИМИЧЕСКИЕ И АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ СНИЖЕНИЯ УРОВНЯ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА.

5.1. Эффективность агрохимических приемов снижения уровня накопления радионуклидов в растительной продукции.

ГЛАВА 6. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА.

6.1. Прогноз вероятного содержания 137Cs в растительной продукции в зависимости от плотности загрязнения почвы и обеспеченности ее питательными веществами

ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ПОЛУЧЕНИЕ «ЧИСТОЙ» ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА.

7.1. Мероприятия, уменьшающие количество радионуклидов в продукции животноводства при пастбищном содержании животных.

7.2. Изменение режима кормления и состава рационов животных для уменьшения содержания радионуклидов в продукции животноводства.

7.3. Перепрофилирование животноводческой отрасли АПК как средство снижения дозы радиоактивного облучения.

ГЛАВА 8. ОСОБЕННОСТИ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ АГРОЭКОСИСТЕМ В ЗОНАХ С РАЗЛИЧНЫМИ УРОВНЯМИ РАДИОАКТИВНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ.

8.1. Масштабы проведения защитных мероприятий в сельском хозяйстве на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.

8.1. Вклад защитных мероприятий в снижение уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции и уменьшение коллективных доз радиации.

8.3. Планирование защитных мероприятий на отдаленный период после аварии.

ГЛАВА 9. РАЗРАБОТКА ПРИЕМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ И КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ

9.1. Снижение содержания радионуклидов в пищевых продуктах при технологической и кулинарной обработке в России.

9.2. Производство витаминизированных продуктов питания с повышенными лечебно-профилактическими свойствами в России.

9.3. Дезактивация продуктов питания в бытовых условиях.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Комплексное использование агрохимических средств для реабилитации радиоактивно загрязненных агроэкосистем в Центральном Нечерноземье"

Актуальность проблемы. Авария на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 г. признана одной из крупнейших техногенных катастроф в истории человечества. Массированное загрязнение обширных территорий, прилегающих к разрушенному 4-му блоку ядерного реактора, в результате выброса в окружающую среду очень большого количества радиоактивных веществ потребовало проведения комплекса широкомасштабных защитных мероприятий, направленных на улучшение радиологической обстановки и обеспечение радиационной безопасности населения. Одним из наиболее тяжелых экологических последствий аварии на ЧАЭС явилось радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, а также природных экосистем (лугов, пастбищ, лесов и т.д.), определившее поступление радионуклидов в организм человека и последующее его облучение.

Авария на ЧАЭС с полным основанием рассматривается как «сельская авария». Во-первых, загрязнение сельскохозяйственных угодий и обусловленные этим производство и потребление продукции с повышенным содержанием радиоактивных веществ были и остаются одним из главных источников облучения населения, проживающего на загрязненных территориях. На всех этапах поставарийного периода вклад внутреннего облучения (т.е. облучения, связанного с потреблением загрязненных пищевых продуктов) составляет значительную долю в структуре суммарных дозовых нагрузок на человека (50% и более от общей дозы, достигая в отдельных случаях 70%). Во-вторых, радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной сферы охватило очень большие площади. Только в л границах зоны с плотностью загрязнения свыше 1 Ки/км (37 кБк/м) территория составила 150 тыс. км2. В-третьих, среди населения, подвергшегося облучению вследствие аварийного загрязнения окружающей среды, преобладают сельские жители. И, наконец, в-четвертых, дозы облучения селян выше, чем населения, проживающего в городах.

Аварию на ЧАЭС можно классифицировать как исключительно тяжелую для сельского хозяйства. Во-первых, регион аварии относится к зонам интенсивного агропромышленного производства, где сельскохозяйственный сектор является одним из основных в экономике. Во-вторых, плотность радиоактивного загрязнения на значительных территориях оказалась настолько высокой, что исключало производство и использование получаемой на них сельскохозяйственной продукции. В-третьих, в составе поступивших в результате аварии в окружающую среду радиоактивных веществ присутствовали биологически очень подвижные 90Sr, ,311 и Cs, которые интенсивно мигрируют по цепи: выпадения — почва - растения -животные и накапливаются в сельскохозяйственной продукции. Два из

90п 137 ~ ч указанных радионуклидов ( Sr и Cs) относятся к долгоживущим продуктам деления (с периодом полураспада около 30 лет), что предопределяет длительную (десятки лет) опасность загрязнения сферы сельскохозяйственного производства. В-четвертых, к природным особенностям загрязненной территории надо отнести широкое распространение малоплодородных почв (торфяных и дерново-подзолистых легкого механического состава), в которых радионуклиды отличаются повышенной подвижностью и доступностью растениям и в избыточных концентрациях могут накапливаться в организме сельскохозяйственных животных. Наконец, в-пятых, авария на ЧАЭС произошла в весеннее время, которое с точки зрения радиологических последствий для сельского хозяйства оценивается как самый неблагоприятный период года.

С учетом вышеизложенного, выполнение системы защитных мероприятий в области агропромышленного производства на загрязненной территории явилось одним из ведущих звеньев общего комплекса работ по реабилитации региона, подвергшегося воздействию аварии на ЧАЭС. Эти контрмеры охватили практически все отрасли сельского хозяйства земледелие, растениеводство, животноводство, переработку продукции. Была поставлена задача в сжатые сроки исключить производство и потребление пищевых продуктов с превышением допустимых норм содержания 5 радионуклидов, возвратить сельскохозяйственные угодья, временно выведенные из использования, в оборот.

Следует отметить, что к тому времени, когда произошла авария на ЧАЭС, в нашей стране уже имелся опыт ликвидации последствий крупной радиационной аварии на объекте оборонной промышленности в Челябинске-40 (ПО «Маяк») в сентябре 1957 г. Был накоплен уникальный опыт по сбору ^ радиоэкологической информации и реабилитации загрязненных территорий в первую очередь в сельском и лесном хозяйстве), который был использован в Чернобыльском регионе. Однако масштабы уральской аварии и аварии на ЧАЭС несопоставимы. Достаточно указать, что зона аварийного загрязнения на Южном Урале составляла немногим более 1000 км , а на ЧАЭС - 150000 км . Помимо масштабов выброса радиоактивных веществ в окружающую среду, эти аварии существенно различались по радиоактивному составу выпадений, аграрной специфике загрязненных территорий, природно-климатическим условиям зоны загрязнения, времени года, когда произошли ф радиоактивные выпадения и по другим важным показателям. Кроме того, ко времени аварии на ЧАЭС результаты уральских радиоэкологических исследований в силу их секретности были известны лишь ограниченному кругу специалистов.

Таким образом, для эффективного выполнения работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС потребовалось существенно пополнить имеющиеся знания в области сельскохозяйственной радиоэкологии, оценить поведение радионуклидов в агроэкосистемах применительно к разнообразным почвенно-климатическим условиям окружающей среды ^ обширного загрязненного региона и с учетом специфики сельскохозяйственного производства на этой территории. Комплекс сложных задач, не имеющих аналогов в отечественной и мировой практике, необходимо было решить при широкомасштабном внедрении системы защитных мероприятий в аграрном секторе Чернобыльского региона. Ведущая роль в этой системе контрмер отводится агрохимическим средствам оптимизации почвенного плодородия - применению удобрений и мелиорантов, в наибольшей степени ограничивающим поступление радионуклидов из почвы через корневую систему в растения на первом, определяющем и доступном для регулирования этапе миграции их в трофической цепи почва-растение-животные-человек.

Цель и задачи исследований. Цель исследований состояла в

•т установлении закономерностей изменения радиологического состояния агросферы в зоне техногенного загрязнения и оценке значимости почвенно-агрохимических факторов в нормализации радиационной обстановки на загрязненной территории.

В задачи исследований входило:

- оценить масштабы и степень радиоактивного загрязнения агроэкосистем в зоне чернобыльской аварии и выявить основные тенденции изменения радиационной обстановки на текущий момент и перспективу;

137

- изучить закономерности поведения Cs в почвах зоны радиоактивного загрязнения в зависимости от их генезиса, агрохимических свойств и питательного режима, определяющих подвижность радионуклидов в корнеобитаемом слое и поступление их в растения;

137

- установить основные закономерности накопления Cs в продукции животноводства и оценить комплекс агротехнических мер, направленных на улучшение качества мясо-молочной продукции;

111 удобрений, усиливается нисходящее передвижение Cs в почвенном профиле. Изучены возможности снижения уровня накопления радиоцезия культурами полевого севооборота путем оптимизации питательного режима супесчаных дерново-подзолистых почв. Показано, что по мере повышения содержания обменного калия и подвижных фосфатов в почве до

117 определенных значений наблюдается снижение содержания Cs в продуктивной части озимой ржи, картофеля, ячменя, люпина, сераделлы до радиологически безопасных концентраций. Выявлено влияние форм выпадений радионуклидов (топливные частицы, газоаэрозольные компоненты) на их миграцию в агроэкосистеме. Исследована динамика подвижности радионуклидов в системе почва-растение в зависимости от форм выпадений и почвенных условий, а также особенности их накопления в агро- и биоценозах.

Положения, выносимые на защиту: не имеющая аналогов в мировой практике, система ведения агропромышленного производства в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения окружающей среды;

- масштабное радиактивное загрязнение сельхозугодий и медленное его снижение, требует дальнейшего совершенствования и внедрения комплекса мер по смягчению негативных последствий, особенно системы удобрений и химической мелиорации кислых почв;

- при специализации севооборотов и структуры посевных площадей в радиактивно загрязненных экосистемах учитывают биологические особенности сельхозкультур в накоплении радионуклидов в урожае, которые в одинаковых условиях выращивания и обеспечения фосфором и калием располагаются в следующем порядке: картофель < озимая рожь, яровая и озимая пшеница < кукуруза на силос < сераделла < люпин < ячмень < овес < многолетние травы, пастбищные растения; оптимизация свойств почвы, фосфорного и калийного питания растений путем применения соответствующих агрохимических средств снижает накопление радиоцезия в зерне озимой ржи и ячменя, в клубнях картофеля, в зеленой массе люпина и серадёлы до безопасного уровня;

- оптимизация агрохимических свойств почв и плодородия земель занятых сенокосами, пастбищами и другими кормовыми угодиями, путем применения агрохимических средств, является важным условием получения радиоэкологически безопасной продукции не только растениеводства, но и животноводства.

Практическая значимость.

Создана нормативная база для планирования структуры аграрного сектора и прогнозирования возможного уровня содержания радионуклидов в продукции растениеводства и животноводства при ведении сельского хозяйства на землях с различной степенью радиоактивного загрязнения.

Разработан оригинальный комплекс защитных мероприятий в агроэкосистемах, что сыграло решающую роль в оздоровлении радиационной обстановки и эффективной реабилитации загрязненных сельскохозяйственных угодий. Результаты исследований использованы при подготовке научно-методических рекомендаций, нормативных документов и 9 пособий, в которых изложены основные принципы ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды. В их числе «Радиационная безопасность в сельском хозяйстве» (М., 1998); «Ведение сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения» (Обнинск, 1999); «Почвенное плодородие и радионуклиды» (М., 2002). Обобщенные материалы, характеризующие динамику радиоактивного загрязнения территории и сельскохозяйственной продукции в зоне чернобыльской аварии, положены в основу разработки «Программы по защите населения России от воздействия Чернобыльской катастрофы на 1992-1995 гг. и на период до 2000 г.», а также являются одним из разделов в ежегодных докладах Президенту страны «О состоянии окружающей среды».

Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на III Всесоюзной конференции по сельскохозяйственной радиологии (Обнинск, 1990); Международном семинаре «Проблемы смягчения последствий чернобыльской катастрофы» (Брянск, 1993; Всероссийской научно-практической конференции «Чернобыль: 10 лет спустя. Итоги и перспективы» (Брянск, 1996); Международной научно-практической конференции «Чернобыльская катастрофа: 12 лет спустя» (Москва, 1998); ); Всероссийской научной конференции «Научные основы ведения агропромышленного производства в условиях крупных радиационных аварий» (Обнинск, 1998). Международной научно-практической конференции «Проблемы ведения агропромышленного производства на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после чернобыльской катастрофы период» (Брянск, 1999); Российско-белорусском совещании по предварительным итогам реализации «Программы совместной деятельности по преодолению последствий чернобыльской катастрофы на 2002-2005 годы» (Москва 2003); Международной научно-практической конференции «Производство экологически безопасной продукции растениеводства и животноводства»

Брянск, 2004); заседании кафедры агрохимии факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 37 научных работ, в том числе 4 монографии.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения и выводов, изложена на 281 странице компьютерного текста, включая 91 таблицу и 4 рисунков. Список литературы насчитывает 280 наименований, в том числе 26 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Агрохимия", Курганов, Алексей Александрович

ВЫВОДЫ

1. За 15-летний период от момента чернобыльской аварии доля сельхозугодий с плотностью загрязнения от 1 до 5 Ки/км снизилась с 23 до 18%, 5-15 Ки/км2 - с 10 до 7%, 15-40 Ки/км2 - с 4 до 2%, свыше 40 Ки/км2 - с 0,9 до 0,3%. Примерно в таком же темпе шло снижение уровня радиоактивного загрязнения цезием-137 на пахотных землях и в меньшей степени на сенокосах и пастбищах. За счет этого существенно возросла доля почв с минимальной плотностью (менее 1 Ки/км ) — с 62 до 72% на сельхозугодьях, в том числе с 63 до 76% - на пашне и с 57 до 63% - на сенокосах и пастбищах. Поэтому снижение последствий радиации на человека и окружающий мир остается жизненно важной проблемой и требует дальнейшего совершенствования комплекса защитных мер для ее решения.

250

555, овощах - 359 Бк/кг. Через 5-6 лет эти показатели соответственно по культурам уменьшились до 1200, 364, 15-16 Бк/кг, а к 2000-2001 гг стабилизировалась на уровне 470, 170, 9-14 Бк/кг.

3. Коэффициент накопления радиоцезия оказался наибольшим в сене многолетних трав при возделывании на серых лесных почвах и черноземах. На первом году после аварии он составил 0,858 и 0,228 единиц, что на порядок выше, чем на зерновых культурах и картофеле. Через пять лет и далее он стабилизировался на уровне 0,01-0,02. В первые годы накопление

137

Cs в полевых культурах в большей степени выражено на серых лесных почвах нежели на черноземах. Далее разница между ними сглаживается до минимума.

117

Cs в культурах, Бк/кг. По второму показателю для указанных культур уравнение следующее: урожь = 20+9490х'\ (R=-0,97), уяч = 40+6445х-1, (R=-0,79), Уовес = 0,75+35549х-\ (R=-0,98), укарт = 17842х1-14 (R=-0,99), где х -содержание Р2О5 в почве. Эти уравнения свидетельствуют о том, что с повышением обеспеченности почвы калием и фосфором накопление радиоцезия в продукции снижается.

5. Существенное снижение поступления радиоцезия в надземную массу люпина и сераделлы обеспечивается путем возделывания этих культур на высоких фонах по обеспеченности почвы фосфором и калием с дополнительным применением фосфорных и калийных удобрений в повышенных дозах. В этом случае накопление I37Cs в растениях уменьшается в 3 раза по отношению к контролю при любой плотности загрязнения. Как правило, люпин накапливает в полтора раза больше радиоцезия, чем сараделла.

6. Накопление Cs растениями зависит от комплекса факторов и условий, среди которых выделяются два ведущих фактора - механический состав почв и содержание гумуса. Растения на супесчаных почвах

117 накапливают Cs в 3 - 5 раз больше, чем на легкосуглинистых разностях.

117

Возрастание коэффициентов накопления Cs постениями, почвы образуют следующий убывающий ряд: дерново-подзолистые (песчаные > супесчаные > суглинистые) > серые лесные > пойменные луговые > черноземы оподзоленные и выщелоченные.

7. Возможность прогнозирования вероятного содержания 137Cs в продукции зерновых культур, картофеле, люпине и сераделле в зависимости от плотности радиоактивного загрязнения дерново-подзолистых супесчаных почв, содержания в них подвижных форм фосфора и калия, а также уровня внесения минеральных удобрений показала, что обеспечение оптимальных показателей питательного режима почв и использование минеральных удобрений позволяет выращивать картофель и сераделлу на зеленую массу с допустимым содержанием радиоцезия в продукции даже при плотности загрязнения 1480 кБк/м . Согласно прогнозу, «чистое» зерно злаковых культур и люпина может быть получено при следующей степени л радиоактивного загрязнения почв: озимая рожь -1221 кБк/ м , ячмень - 814 кБк/ м , овес - 666 кБк/ м , люпин - 85 кБк/ м .

117 максимум Cs (86-94% в зависимости от варианта) сосредотачивается в слое 0-20 см и 6-14% в горизонте 20-30 см. По прошествию 4-х лет (1996 г.) его доля в верхнем слое уменьшилась до 52-78%, а в нижнем (20-30 см) возросла до 16-25%. Максимальная миграция радиоцезия в нижележащие горизонты почвы отмечена в вариантах с очень высокими дозами удобрений, где этот изотоп обнаружен даже на полуметровой глубине.

9. По степени подверженности загрязнению радиоцезием полевые культуры имеют существенные различия. На основании обобщения экспериментальных данных по этому вопросу представилась возможность составить убывающий ряд накопления 137Cs в растительной продукции по культурам: картофель < озимая рожь, яровая и озимая пшеница < кукуруза на силос < сераделла < люпин < ячмень < овес < многолетние травы, пастбищные растения. В продуктивной части урожая зерновых радиоцезия накапливается в два раза меньше, чем в соломе.

11. Получение нормативно чистого молока и мяса обеспечивают правильная организация кормовой базы и подобранные с учетом загрязненности кормов кормовые рационы, организация дооткорма на чистых кормах при прижизненном мониторинге животных, использование химически связывающих радионуклиды веществ - ферроцинсодержащих препаратов.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

2. Возделывание сельскохозяйственных культур на пахотных землях следует проводить на почвах с высокой обеспеченностью доступным фосфором и калием (IV - V группы и выше) с обязательным применением фосфорных и калийных удобрений в повышенных дозах. При необходимости, высокие фосфорные и калийные фоны создают искусственно, путем внесения под вспашку их расчетных доз. Для повышения содержания Р2О5 и КгО в почве на 10 мг/кг по имеющимся сведениям необходимо внести 50-60 кг/га Р2О5 в форме фосфоритной муки или 70-80 кг/га Р2О5 в форме суперфосфата и 60-70 кг/га К20 в форме хлористого калия или калимагнезии. Использование такой системы применения фосфорно-калийных удобрений обеспечивает, наряду с меньшим поступлением радиоцезия в растения, усиление его нисходящей миграции в подпахотные горизонты почвы и очищение корнеобитаемого слоя от этого загрязнителя.

4. Во всех случаях необходимо проведение систематических мониторинговых исследований степени загрязнения радиоцезием растительной продукции, почвенной среды пахотного и подпахотного горизонтов, грунтовых вод, продукции животноводства для обеспечения радиологического прогноза на текущий момент и перспективу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Авария на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 г. признана крупнейшей техногенной катастрофой в истории человечества. Одним из наиболее тяжелых экологических последствий этой аварии явилось радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, а также природных экосистем. Площади сельскохозяйственных угодий с плотностью

117 7 7 радиоактивного загрязнения территории Cs свыше 1 Ки/км (37 кБк/м ) составили более 150 тыс. км .

Аварию на ЧАЭС с полным основанием можно рассматривать как «сельскую аварию», поскольку загрязнение сельскохозяйственных угодий и обусловленное этим производство и потребление продукции с повышенным содержанием радиоактивных веществ были и остаются одним из основных источников облучения населения, проживающего на загрязненных территориях. На всех этапах послеаварийного периода вклад внутреннего облучения (т.е., облучения, связанного с потреблением загрязненных радионуклидами пищевых продуктов) составлял 50% и более от суммарной дозы, достигая в отдельных случаях 70%. При этом дозы облучения сельских жителей оказались существенно выше, чем городского населения.

Аварию на ЧАЭС следует классифицировать как исключительно тяжелую для сельского хозяйства. Во-первых, регион аварии относится к зоне интенсивно развитого агропромышленного производства, где сельскохозяйственный сектор является одним из основных в экономике.

241

Плотность радиоактивного загрязнения на значительных территориях оказалась настолько высокой, что исключало производство и использование получаемой здесь сельскохозяйственной продукции. В составе радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду при аварийном выбросе преобладали очень подвижные 131I, 90Sr и Cs, обладающие способностью интенсивно мигрировать в цепи «выпадения-почва-растения-животные», накапливаясь в сельскохозяйственной продукции. Два из указанных радионуклидов (90Sr и 137Cs) относятся к долгоживущим продуктам деления (с периодом полураспада около 30 лет), что предопределяет длительную (десятки лет) опасность радиоактивного загрязнения сферы сельскохозяйственного производства. Для природных особенностей загрязненной территории характерным является широкое распространение малоплодородных почв (дерново-подзолистых песчаных и супесчаных, торфянистых), в которых радионуклиды отличаются высокой подвижностью и доступностью растениям. Исходя из вышеизложенного, разработка и реализация комплекса защитных мероприятий в области агропромышленного производства на загрязненной территории явились ключевыми и определяющими элементами в общей системе реабилитации региона, подвергнувшегося воздействию аварии на ЧАЭС. Эти контрмеры охватили все отрасли сельского хозяйства - земледелие, растениеводство, кормопроизводство, животноводство и переработку сельскохозяйственного сырья.

Для решения проблемы ликвидации последствий аварии в аграрном секторе загрязненного региона впервые в России была создана широкомасштабная система радиационного контроля и мониторинга сельскохозяйственных объектов, сформулированы ее основные задачи, разработаны и реализованы кратко- и долгосрочные программы функционирования этой системы, проведено ее техническое оснащение.

В период с 1986 г. по 1999 г. проведено 3 тура обследования сельскохозяйственных угодий в зоне радиоактивного загрязнения на уровне отдельных участков и полей, с которых было отобрано и проанализировано

242 на содержание радионуклидов более 200 тыс. проб почвы. В результате этой работы были составлены почвенные карты радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий различного масштаба - крупномасштабные карты загрязнения территорий областей и детальные карты загрязнения отдельных хозяйств, что обеспечило дифференцированные подход при решении вопросов реорганизации сельскохозяйственного производства с учетом степени загрязнения почв.

За послеаварийный период было проведено также более 169 тыс. измерений радиоактивности в продукции растениеводства и 785 тыс. измерений продукции животноводства. Широкомасштабное проведение радиационного контроля обеспечило своевременное выявление объемов сельскохозяйственного сырья, не соответствующего нормативным радиологическим требованиям, что позволило принять соответствующие меры по его переработке, направленной на получение продукции с допустимым содержанием в ней радионуклидов. На основе этих данных были определены объемы внедрения защитных и реабилитационных мероприятий в хозяйствах, которые производят загрязненную продукцию, с тем, чтобы нормализовать сложившуюся радиологическую ситуацию. В период с 1986 г. по 2000 г. было также выполнено более 447 тыс. измерений

117 прижизненного определения содержания Cs в мышцах животных, выращиваемых для получения мяса, что позволило избежать значительных потерь загрязненной этим радионуклидом мясной продукции путем своевременного перевода животных на «чистые» корма в предубойный период.

С целью изучения динамики изменения радиоактивного загрязнения во времени после аварии на ЧАЭС была организована специальная сеть радиоэкологического мониторинга, включающая стационарные научные полигоны в Брянской, Калужской, Тульской и Орловской областях России, территория которых подверглась наиболее сильному загрязнению. Организация сети полигонов в местах, характеризующихся различными почвенно-климатическими условиями и зональными особенностями ведения

243 сельского хозяйства, позволила изучить закономерности радиоактивного загрязнения агроэкосистем и получаемой продукции в зависимости от этих факторов, определить интенсивность включения радионуклидов в сельскохозяйственные цепочки миграции и оценить эффективность защитных мероприятий.

В регионе аварии на основных типах почв, подвергнувшихся радиоактивному загрязнению, выполнены многолетние экспериментальные радиологические исследования по изучению закономерностей поведения биологически значимых техногенных радионуклидов в окружающей среде (в первую очередь в агросфере) и накопления их в растениях и животных в условиях крупномасштабного радиоактивного загрязнения. К числу наиболее важных результатов в области миграции радионуклидов в агроэкосистемах и природной среде относятся следующие:

- изучено влияние форм выпадений радионуклидов (топливные частицы, газоаэрозольные выпадения) на особенности миграции их в агроэкосистемах;

- исследована динамика биологической подвижности радионуклидов в системе почва-растение в зависимости от форм выпадений и почвенных условий;

- выявлены и описаны механизмы сорбции и фиксации радионуклидов в почвах и определена роль этих процессов в обеспечении степени доступности радионуклидов растениям;

- установлены различия в темпах миграции радионуклидов по сельскохозяйственным цепочкам в различных природно-климатических зонах и оценены факторы, определяющие эти различия;

- изучены видовые особенности накопления радионуклидов различными сельскохозяйственными культурами и многолетними луговыми травами естественных сенокосов и пастбищ;

- исследована эффективность агрохимических и агромелиоративных приемов оптимизации плодородия почв с целью разработки комплекса мер по снижению содержания радионуклидов в продукции растениеводства.

Впервые были оценены последствия аэрального загрязнения посевов сельскохозяйственных культур в условиях реальных радиоактивных выпадений с различными свойствами и нуклидным составом; прослежена динамика поведения радионуклидов (в первую очередь 137Cs) в почвах и оценены параметры миграции радионуклидов в системе почва-растение для различных почвенно-климатических зон; предложены методы прогнозирования уровня накопления радио-цезия в продукции ряда сельскохозяйственных культур при выращивании их на почвах с различной степенью окультуренности.

Одним из важных результатов проведенных исследований явился вывод о достаточно быстром снижении скорости вовлечения радио-цезия в сельскохозяйственные цепочки по истечении времени после аварии на ЧАЭС. Впервые был предложен метод оценки скорости закрепления радионуклидов в почвах и снижения их перехода в растения с использованием значений периодов полуснижения. Показано, что изменение интенсивности включения радионуклида в сельскохозяйственные цепочки миграции зависит от физико-химических характеристик выпадений и протекающих в почвах биогеохимических процессов.

Впервые были проведены комплексные исследования по изучению закономерностей миграции радионуклидов на лугах различных типов и разработана радиоэкологическая классификация лугов. В области

117 животноводства были уточнены параметры метаболического обмена Cs у животных, позволившие разработать режимы их кормления, обеспечивающие получение продукции (молока и мяса), отвечающей радиоэкологическим требованиям.

Принципиально новые результаты получены при проведении исследований по изучению механизмов действия защитных мероприятий, в первую очередь агрохимических, характеризующихся наибольшей эффективностью в плане ограничения степени радиоактивного загрязнения растительной продукции. Исходя из современных представлений о взаимодействии удобрений и химических мелиорантов с почвой,

245 разработаны соответствующие коэффициенты, позволяющие с высокой долей вероятности прогнозировать степень снижения содержания радионуклидов в сельскохозяйственных культурах при использовании удобрительных и мелиоративных средств.

Исследования, направленные на научное обеспечение программы по ликвидации последствий Чернобыльской аварии в сельскохозяйственном производстве, позволили разработать, апробировать в производственных условиях, а затем и внедрить на больших площадях комплекс защитных и реабилитационных мероприятий для основных отраслей аграрного сектора.

На территориях с наиболее высокими уровнями радиоактивного загрязнения была разработана и внедрена в практику система запретительных и ограничительных мероприятий, исключающая получение продукции сельского хозяйства с избыточным содержанием радионуклидов. Обоснована необходимость временного вывода из землепользования части сельскохозяйственных угодий с наиболее высоким уровнем загрязнения. Разработаны и внедрены приемы ведения земледелия на загрязненных радионуклидами территориях, обеспечивающие снижение содержания их в продукции до допустимого уровня.

В области растениеводства были проведены комплексные исследования по выявлению видов сельскохозяйственных культур, отличающихся низкой степенью поглощения радионуклидов и накопления их в продуктивной части урожая. Был разработан и апробирован в производственных условиях комплекс агрохимических приемов, ограничивающих уровень накопления радионуклидов растениями до приемлемых значений. Определены оптимальные дозы применения удобрений и мелиорантов и их сочетаний в зависимости от характеристик почв и степени радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий.

Учитывая наиболее сильную подверженность радиоактивному загрязнению естественных сенокосов и пастбищ, были изучены приемы снижения уровня накопления радионуклидов в травостое на лугах различных типов, что позволило выявить оптимальные способы кормопроизводства на

246 этих угодьях в условиях загрязнения с использованием типов обработки дернины и вспашки почвы, применения удобрений и мелиорантов, при подборе видов трав с минимальным уровнем накопления радионуклидов в биомассе. В результате проведения этих исследований были разработаны, прошли производственные испытания и внедрены специальные технологии коренного и поверхностного улучшения естественных сенокосов и пастбищ, обеспечивающие получение кормов для животных с допустимым содержанием радионуклидов.

В области животноводства впервые был разработан и применен в условиях производства комплекс специфических Cs-связывающих препаратов (ферроцин, бифеж, ферроциновые болюсы и брикеты соли-лизунца), используемых в качестве кормовых добавок с целью снижения уровня поступления радионуклида в организм животных. Разработаны ветеринарно-технические требования к применению этих кормовых добавок,

117 позволяющие с наибольшим эффектом снижать поступление Cs в молоко и мясо животных и устранять дефицит макро- и микроэлементов. Был испытан и внедрен в практику животноводства комплекс зоотехнических и организационных мероприятий, таких как кормление животных на загрязненных территориях по типу «зеленого конвейера», изменение типа содержания животных, предубойный откорм на «чистых» кормах животных мясного направления.

С целью получения сельскохозяйственной продукции, соответствующей санитарно-гигиеническим радиологическим нормативам, была оценена эффективность целого ряда приемов переработки растительного и животного сырья при использовании их в условиях производства и в домашних условиях. В ходе этих работ были усовершенствованы технологии переработки сельскохозяйственной продукции, разработана рецептура и организовано производство витаминизированных продуктов питания, обладающих радиопротекторными свойствами.

На основании проведенных исследований была разработана система защитных и реабилитационных мероприятий, обеспечивающая экологически безопасное ведение сельскохозяйственного производства в условиях длительного загрязнения территории долгоживущими радионуклидами в различные периоды после аварии на ЧАЭС. В основу организации различных отраслей сельского хозяйства на загрязненных землях был заложен принцип зонального ведения производства с учетом плотности радиоактивного загрязнения угодий и возможностей защитных мероприятий в снижении уровня накопления радионуклидов в растительной и животноводческой продукции.

Впервые была предложена система поэтапного проведения защитных мероприятий, базирующаяся на данных радиационного контроля об изменении радиационной обстановки в агроэкосистемах по истечении определенного времени после аварии, динамике миграции радионуклидов в сельскохозяйственных цепочках, а также степени эффективности комплекса защитных мероприятий. Установлено, что эффективность большинства защитных мероприятий в снижении радиоактивности сельскохозяйственной продукции достигает максимума в первый период после аварии и в последующем быстро падает. В связи с этим крайне важно в случае радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий как можно раньше, сразу после аварии организовать внедрение защитных мероприятий по оздоровлению радиоэкологической обстановки в зоне загрязнения.

Начиная с 1992-1994 гг. в стратегии ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных землях, помимо использования радиоэкологических критериев оценки эффективности контрмер (т.е., кратности снижения концентрации радионуклидов в продукции), были введены радиологические, в частности, показатель, выраженный в единицах коллективной дозы излучения (чел.-Зв.), предотвращенной за счет применения защитных мероприятий). На основе этих показателей оценены различные сценарии проведения защитных мероприятий в загрязненном регионе России. Дана количественная оценка радиологической эффективности защитных мероприятий в аграрной сфере от основных факторов, влияющих на радиационную обстановку в агроэкосистемах

248 плотность загрязнения угодий, тип и плодородие почвы, вид сельскохозяйственных угодий, время начала внедрения контрмер после аварии и т.п.).

В период с 1986 г. по 1988 г. защитные радиоэкологические мероприятия в агропромышленном производстве на загрязненных территориях проводились в постоянно возрастающих масштабах, с 1988 г. по 1992 г. они осуществлялись в оптимальных пределах. В период с 1986 г. по 2000 г. осуществлялось известкование кислых почв на площади 2,9 млн. га, фосфоритование - на площади более 1,3 млн. га и калиевание - на площади более 2,9 млн. га. На сенокосах и пастбищах площадью 150 тыс.га проведено коренное улучшение этих угодий. Начиная с 1993 г. было начато широкое внедрение ферроцинсодержащих препаратов в животноводстве, что позволило, несмотря на резкое снижение масштабов применения в этот период агрохимических и агротехнических защитных мероприятий, не превысить достигнутый ранее минимальный уровень производства

117 животноводческой продукции с содержанием в ней Cs сверх нормативных показателей. В целом, за послеаварийный период для снижения содержания радио-цезия в молоке и мясе животных при ежегодной обработке от 10 до 15 тыс. поголовья скота было использовано 95 т бифежа, 6,4 т ферроцина, более 33 тыс. болюсов, 4 тыс. солевых брикетов и 2,9 т ХЖ-90. Это в сочетании с применением других защитных мероприятий позволило обеспечить существенное снижение объемов производства молока с уровнем радиоактивного загрязнения сверх ВДУ с 86% в 1986 г. до 1,7% в 1994 г. и мяса - соответственно с 15,2% до 0,06%. В результате реализации комплексной системы защитных мероприятий на загрязненной территории площадью 700 тыс. га сельскохозяйственных угодий было сведено к минимуму, а на большей части земель исключено практически полностью производство сельскохозяйственной продукции, не отвечающей радиологическим нормативам.

Анализ 15-летнего опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сфере агропромышленного производства убедительно

249 свидетельствует о том, что разработанная на основе результатов многолетних радиоэкологических исследований и своевременно реализованная на загрязненных землях система защитных и реабилитационных мероприятий позволила радикально оздоровить радиологическую обстановку в сельском хозяйстве и в значительной мере восстановить прежний потенциал аграрного сектора экономики в зоне воздействия аварии. Большой объем экспериментальных и теоретических исследований, проведенных в условиях реального загрязнения природной среды биологически наиболее опасными радионуклидами, дал возможность существенно расширить и углубить сложившиеся представления в области сельскохозяйственной радиологии, имеющие первостепенное значение для решения проблем сохранения биосферы и охраны здоровья человека в условиях постоянно возрастающих масштабов техногенного воздействия на среду обитания.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Курганов, Алексей Александрович, Москва

1. Агеец Н.С. Система мер снижения поступления радионуклидов в урожай основа реабилитации загрязненных территорий Беларуси : Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. Минск, 2001. 42 с.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. М., 1994. 311 с.

3. Алексахин P.M. Научная деятельность В.М. Клечковского и проблема радиоактивного загрязнения почвенного покрова // Почвоведение. 1990. N 10 С. 7-13.

4. Алексахин P.M., Архипов Н.П., Бархударов P.M. и др. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере: Миграция и биологическое действие. М.: Наука, 1990. 350 с.

5. Алексахин P.M., Козьмин Г.В., Санжарова Н.И., Фесенко С.В. О реабилитации территорий, подвергшихся загрязнению // Вестник РАСХН. 1994. N2. С. 28-30.

6. Алексахин P.M., Моисеев И.Т., Тихомирова Ф.А. Агрохимия цезия-137 и его накопление сельскохозяйственными растениями // Агрохимия. 1977. № 2. С. 129-142.

7. Алексахин P.M., Моисеев И.Т., Тихомирова Ф.А. Поведение I37Cs в системе почва-растение и влияние внесения удобрений на накопление радионуклида в урожае // Агрохимия. 1992. N 8. С. 127-138.

8. Алексахин P.M., Васильев А.В., Дикарев В.Г., и др. Сельскохозяйственная радиология. М.: Экология, 1992. 400 с.

9. Алексахин P.M. Руководство для сельскохозяйственной деятельности в загрязненных районах Чернобыльской области 1991-1995 гг. М., 1991. 104 с.

10. Алексахин P.M. Радиоактивное загрязнение почвы и растений . М.: Изд-во АН СССР, 1963. 132 с.

11. Алексахин P.M., Таскаев А.И. Некоторые актуальные проблемы почвенной радиоэкологии//Почвоведение. 1988. N7. 115-124.

12. Алексахин P.M., Ратников А.Н., Жигарева T.JI. Мелиоративные мероприятия при радиоактивном загрязнении почв // Вестник РАСХН. 1993. N4. С. 32-36.

13. Анисимов B.C., Круглов С.В., Алексахин P.M., Суслина Л.Г., Кузнецов117

14. В.К. Влияние калия и кислотности на состояние Cs в почвах и его накопление проростками ячменя в вегетационном опыте //Почвоведение. 2002. N11. С. 1323-1332.

15. Анисимов B.C., Санжарова Н.И., Алексахин P.M. О формах137нахождения и вертикальное распределение Cs в почвах в зоне аврии на Чернобыльской АЭС // Почвоведение. 1991. N 9. С. 31-40.

16. Анисимов B.C., Санжарова Н.И., Алексахин P.M. Миграция 137Cs в почвах с гравитационным потоком влаги // Доклады РАСХН. 1994. N 1. С. 24-26.

17. Анненков Б.Н. Радиация и радионуклиды в окружающей среде. М.: АгрНИИТЭИП, 1992 г. 40 с.

18. Анненков Б.Н. Миграция стронция-90, цезия-137, йода-131 по цепи корм-сельскохозяйственные животные продукты животноводства // Проблемы и задачи радиоэкологии животных. - М.: Наука, 1980. С. 131-144.

19. Анненков Б.Н., Юдинцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии. М.: В.О.Агропромиздат, 1991. 300 с.

20. Антропова З.Г., Белова Е.И., Дибобес И.К. и др. Итоги изучения и опыт ликвидации последствий аварийного загрязнения территории продуктами деления урана. М.: Энергоатомиздат, 1990. 144 с.

21. Арастович Т.В. Зависимость накопления радионуклидов сельскохозяйственными культурами от степени окультуренности дерново-подзолистых почв: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Минск, 2004. 21 с.

22. Архипов Н.П., Егоров А.В., Клечковский В.М. К оценке размеров поступления стронция-90 из почвы в растения и его накопления в урожае // Докл. ВАСХНИЛ. 1969. № 1. С.2-4

23. Асташова Н.П. Проблемы животноводства на территории Украины, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС // Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Киев, 1991. С. 156-160.

24. Белоус Н.М., Моисеенко Ф.В., Шаповалов В.Ф., Духанин М.А. Способы уменьшения содержания радионуклидов в кормах // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 26.

25. Белоус Н.М., Куриленко А.Т и др. Сравнительная эффективность разных систем удобрений под картофель в условиях радиоактивного загрязнения // Материалы научно-практической конференции. М., Информагротех, 1999. С. 68-70.

26. Бушмин В.В., Солдатов В.П., Колин Ю.Н. Меры по радиационной безопасности при работах на загрязненных территориях // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 6-7.

27. Бондарев П.Ф., Дутов А.И., Свиднюк Н.Л., Масло А.В., Терещенко Н.Ф. Накопление радио-цезия в урожае полевых, кормовых, технических и овощных культур в зависимости от биологических особенностей растений // Материалы научной конференции 27-30, Киев. 1991.

28. Бондарь П.Ф., Дутов А.И. Влняие удобрений и мелиорантов на накопление радио-цезия в урожае овса на произвесткованных почвах // Материалы научной конференции 27-30, Киев. 1981. 4.2.

29. Бондарь П.Ф., Дутов А.И. Оценка эффективности калийных удобрений как средства снижения загрязнения урожая радио-цезием // Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Киев, 1993. Вып. 3. С. 69-83.

30. Василенко И.Ф. Продукты питания источники поступления радионуклидов // Вопросы питания. 1986. № 6.

31. Васильев А.В., Ратников А.Н., Алексахин P.M. и др. Закономерности перехода радионуклидов в системе почва-растение-животное-продукция животноводства // Химия в сельском хозяйстве. 1995. N 4. С. 16-18.

32. Вахмистров Д.Б. Пространственная организация ионного транспорта в корне. М.: Наука, 1991. 49 с.

33. Ведение личного подсобного хозяйства на территории, загрязненной радиоактивными веществами. Обнинск. 1991 г.

34. Ветерон" растворимые поливитаминные концентраты. М. 1992 г.

35. Виноградов В . Проблемы сельскохозяйственной экологии. М.: Наука и жизнь. 1987. № 6. С. 2-9.

36. Возняк В.Я., Коваленко А.П., Троцкий С.Н. Чернобыль: события и уроки. Вопросы и ответы. М.: Политиздат. 1989 г. 80 с.

37. Возняк В.Я., Фейтельман Н.Г., Арбатов А.А. и др. Экологическое оздоровление экономики. М.: Наука, 1994. 224 с.

38. Воробьев Г.Т. Калий на почвах, загрязненных радиоактивным цезием // Химизация сельского хозяйства. 1994. N 2. С. 12-14.

39. Воробьев Г.Т. Работа агрохимической службы по ликвидации последствий на ЧАЭС в Брянской области // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1.С. 16-18.

40. Воробьев Г.Т. Агрохимические основы реабилитации почв Центра Русской равнины, загрязненных радионуклидами: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. М., 1999. 122 с.

41. Воробьев Г.Т., Бобровский А.И., Прудников П.В. Агрохимические свойства почв Брянской области и применение удобрений. Брянск. 1995. 121 с.

42. Воробьев Г.Т., Гучанов Д.Е., Маркина З.Н. Радионуклиды в агроэкосистемах // Химизация сельского хозяйства. 1990. N 5. С. 35-37.

43. Воробьев Г.Т., Гучанов Д.Е., Курганов А.А., Маркина З.Н., Новиков

44. A.А., Светов В.А. Цезий-137 в почвах и продукции растениеводства Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей за 1986-1992 гг. Брянск: "Грани", 1993. 86 с.

45. Воробьев Г.Т., Гучанов Д.Е., Маркина З.Н., Новиков А.А., Калацкий

46. B.C., Карпеченко С.В. Радиактивное загрязнение почв Брянской области. Брянск: "Грани", 1994. 149 с.

47. Воробьев Г.Т., Карпеченко С.В., Прудников П.В., Ларионов В.Р. Эффективность применение минеральных удобрений в сельхозпредприятиях Брянской области в 1995 г. Брянск. Ротапринт Брянского ЦНТИ, 1996 г.

48. Воробьев Г.Т., Новиков Л.Н. Агрохимической службе Брянской области 30 лет. Брянск: "Грани", 1994 г.

49. Воробьев Г.Т., Чумаченко И.Н., Маркина З.Н., Курганов А.А. и др. Почвенное плодородие и радионуклиды. М.: НИА Природа, 2002. 356 с.

50. Временно допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-134, -137 и стронция-90 в пищевых продуктах ( 1986, 1987, 1991 гг.).

51. Временная методика по прижизненному определению удельной активности цезия-137 в мышечной ткани сельскохозяйственных животных радиометром РСХП-ГН-03".(Утв. 3.02.95 г.).

52. Временные рекомендации по проведению контроля качества радиохимических анализов в проектно-изыскательских станциях химизации сельского хозяйства. ЦИНАО, 1984 г.

53. Временная типовая методика определения экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий и оценки экономического ущерба, причиняемого Народному хозяйству загрязнением окружающей среды. М.: Экономика, 1986 г.

54. Временные допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-134, -137 и стронция-90 в пищевых продуктах (1993 г.).

55. Горина Л.И. Накопление радио-цезия сельскохозяйственными культурами в зависимости от свойств почв и биологических особенностей растений: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М. 1976 г. 17 с.

56. ГОСТ 28168-89. Почвы. Отбор проб. Госстандарт 1989 г.

57. ГОСТ 26671-85 (СТ СЭВ 4233-83) "Продукты переработки плодов и овощей, консервы мясные и мясорастительные. Подготовка проб для лабораторного анализа. Госстандарт. 1985 г.

58. Государственная программа охраны окружающей Среды и рационального использования природных ресурсов СССР на 1991-1995 годы и на перспективу до 2005 года. М.: Экономика и жизнь, 1990. №41.

59. Государственная программа РСФСР по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС на 1991-1995 гг. М.: Изд. ГК РСФСР по экономике, 1990 г.

60. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной Среды Российской Федерации в 1993 году". С.64.

61. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В., Горина Л.И. Накопление цезия-137 в урожае ячменя и овса из разных почв // Известия ТСХА. 1975. Вып. 6. С. 28106.

62. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В. Сельскохозяйственная радиобиология. М.: Колос, 1973.272 с.

63. Гулякин И.В., Юдинцева Е.В., Левина Э.М., Кожемякина Т.А. Накопление радио-цезия в урожае сельскохозяйственных культур в зависимости от применения калийных удобрений // Агрохимия. 1977. N 6.

64. Добровольский В.В. Проблемы геохимии в физической географии. М.: Просвещение, 1984. 144 с.

65. Дробышевская В.В, Тимофеев С.В. Накопление стронция-90 полевыми культурами в юго-восточной части Беларуси // Актуальные проблемы экологии на рубеже третьего тысячелетия. Брянск, Изд-во Брянск. ГСХА, 1999. С. 144-147.

66. Дубовая В.Г., Горюнов И.Ф., Логошин Н.К. Система радиационного контроля почв и сельскохозяйственной продукции в Калужской области // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 27-29.

67. Дубровина З.В. и др. Изменение содержания стронция-90 в пищевых продуктах при кулинарной обработке // Гигиена и санитария. 1964. № 2.

68. Егорова В.Р., Гилева Т.П., Козьмина Д.Н. Снижение концентраций радионуклидов в сельскохозяйственной продукции при технологической и кулинарной обработке (обзор зарубежных данных). Обнинск, 1991 г.

69. Единая Государственная программа по защите населения Российской Федерации от воздействия последствий Чернобыльской катастрофы на 19921995 годы и на период до 2000 года. (Проект). М. 1992 г.

70. Жигарева Т.Л., Ратников А.Н., Попова Т.И., Санжарова Н.И.,Петров, Белоус Н.М. Эффективность минеральных удобрений на радиоактивно загрязненных территориях// Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 3537.

71. Закон РСФСР "О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствии катастрофы на Чернобыльской АЭС" (утв.261постановлением Верховного Совета РСФСР, май, 1991 г.) (С изменениями и дополнениями от 12 июля. М., 1991.

72. Закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной Среды" // Ведомости Верховного Совета РФ. 1992. № 10.

73. Израэль Ю.А., Петров В.М., Авдюшин С.И и др. Радиоактивное загрязнение природных сред в зоне аварии на Чернобыльской атомной электростанции // Метрология. 1987. №2. С. 5-18.

74. Израэль Ю.А., Соколовский В.Г., Соколов В.Е. и др. Экологические последствия радиоактивного загрязнения природных сред в районе Чернобыльской АЭС // Атомная энергия. 1988. Т.64, Вып. 1. С. 28-40.

75. Ильенко А.И., Крапивко Т.П. Основы дезактивации пищевых продуктов от радиоактивного цезия. М.: Наука, 1991. 20 с.

76. Ильин JI.A., Архангельская Г.Р., Константинов Ю.Р. и др. Радиоактивный йод в проблеме радиационной безопасности. М.: Атомиздат, 1972 272 с.

77. Ильин JI.A., Балонов М.И., Булдаков JI.A. и др. Экологические особенности и медико-биологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС // Гигиена и санитария. 1989. №11. С.59-81.

78. Ильин JI.A., Павловский O.JI. Радиологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС и меры, предпринятые с целью их смягчения //

79. Атомная энергия. 1988. Т. 65, Вып. 2.

80. Ильина Г.В., Рыдкий С.Г. Изучение поглощения радиоактивных продуктов деления полевыми культурами // Вестник МГУ. Серия биол. и почвовед. 1965. № 1. С. 42-52.

81. Инструкция о радиологическом контроле качества кормов. Контрольные уровни содержания радионуклидов цезия-134,-137 и стронция90 в кормах и кормовых добавках (Утверждены Гл. Госуд. ветеринарным инспектором России 01.12.1994 г.).

82. Инструкция по известкованию кислых почв в колхозах и совхозах. М.1974.

83. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ // Атомная энергия. 1986 г. Т. Б 1, вып. 5. С. 301-320.

84. Казьмин В.М. Работа агрохимической службы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в Орловской области // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 32-33.

85. Казьмин В.М. Работа агрохимической службы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС в Орловской области //Химия в сельском хозяйстве. 1996. N 1. С. 32-33.

86. Казьмин В.М. Эколого-агрохимическая оценка изменения плодородия почв в современном земледелии. Орел, 2004. 210 с.

87. Клечковский В.М., Гулякин И.В. Поведение в почвах и растениях микроколичеств стронция, цезия, рутения и циркония // Почвоведение. 1958. N3. С. 1-12.

88. Козьмин Г.В., Санжарова Н.И., Фесенко С.В., Воробьев Г.Е. и др. Мероприятия по реабилитации и безопасному использованию сельскохозяйственных угодий, временно исключенных из землепользования // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 19-21.

89. Контрольные уровни удельной активности цезия (137+134) и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, устанавливаемые на территории РСФСР в связи с аварией на ЧАЭС (КУ-1987; КУ-88; КУ-89).

90. Концепция проживания населения в районах, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС (утв. Постановлением Кабинета Министров Союза ССР, апрель, 1991 г.).

91. Корнеев Н.А., Буров М.И., Сироткин А.Н. Радиология сельскохозяйственных животных. Радиоэкология. М.: Атомиздат, 1971. С. 316.

92. Корнеев Н.А., Сироткин А.Н., Корнеева И.В. Снижение радиоактивности в растениях и продукции животноводства. М.: Атомиздат, 1977. С. 56.

93. Корнеев Н.А, Сироткин А.Н. Основы радиологии сельскохозяйственных животных. М.: Энергоатомиздат, 1987. 208 с.

94. Корнеев Н.А., Егорова В.А. К вопросу о миграции 137Cs в почвенно-растительном покрове // Сельскохозяйственная биология. 1989. N 1. С. 35-41.

95. Круглов С.В., Суслина Л.Г., Анисимов B.C., Алексахин P.M. Влияние возрастающих концентраций К+ и NH4+ на сорбцию радиоцезия дерново-подзолистой песчаной почвой и черноземом выщелоченным // Почвоведение. 2005. N2. С. 161-171.

96. Кузнецов М.С., Литвин Л.Ф. и др. Оценка опасности эрозии почв в загрязненных районах Тульской области // Вестник Московского университета. Сер. 17. Почвоведение. 1994. N 3. С. 17-29.

97. Кузнецов М.С., Демидов В.В. Эрозия почв лесостапной зоны Центральной России: моделирование, предупреждение и экологические последствия. М.: Полтекс, 2002. 183 с.

98. Кузнецов В.К., Санжарова Н.И., Алексахин Р.М и др. Влияние117фосфорных удобрений на накопление Cs сельскохозяйственными культурами // Агрохимия. 2001. N 9. С. 47-53.

99. Кулаковская Т.Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев. Минск: Урожай, 1978.

100. Кулаковская Т.Н. Оптимальные параметры плодородия почв. М.: Колос, 1984.

101. Курганов А.А. "О результатах работ по снижению загрязненности сельскохозяйственной продукции // Химия в сельском хозяйстве. 1995. С. 2629.

102. Курганов А.А. Итоги работы Минсельхозпрода России по ликвидации последствий аварий на Чернобыльской АЭС // Десять лет Чернобыльской аварии: Уроки и перспективы. Москва, РИАМА. 1996 г. С. 8-11.

103. Курганов А.А. О результатах работ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС // Опыт работы по реабилитации территорий, пострадавших от Чернобыльской катастрофы. Новозыбков, 1994 г. С. 8-9.

104. Курганов А.А. Радиационная безопасность в сельском хозяйстве. М.: Изд-во РЭФИА, 1998. 84 с.

105. Курганов А.А., Мошаров В.Н. Методы и средства радиационного контроля в сельском хозяйстве. М., 1995 г. 178 с.

106. Курганов А.А., Плющиков В.Г., Жилкина Н.А., Климантова Е.В. Переработка сельскохозяйственного сырья, загрязненного радиоактивными веществами // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 9-11.

107. Калашников В.М., Куринов А.Д., Романцев В.П., Сурин А.Ф., Ткаченко В.В., Черкашин В.А. Методические и метрологические аспекты определения содержания радионуклидов в сельхозпродуктах Калужской области// Наследие Чернобыля. Обнинск, 1992 г. С. 204-209.

108. Клечковский В.М., Целищева Г.Н. Поведение радиоактивных продуктов деления в почвах // О поведении радиоактивных продуктов деления в почвах, их поступлении в растения и накоплении в урожае. М., Изд-во АН СССР (препринт). 178 с.

109. Кругликов Б.П., Спирин Е.В., Васильев А.В., Ратников А.Н. Меры по снижению ущерба в животноводстве южных районов Калужской области. Наследие Чернобыля // Обнинск, 1992 г. С. 148-153.

110. Курсанов A.J1. Транспорт ассимилятов в растении. М.: Наука, 1976. 646с.

111. Лосев К.С. и др. Экология России. М.: ВИНИТИ, 1993. 348 с.

112. Лощилов Н.А., Кашпаров В.А., Юдин Е.Б., Процак В.П., Журба М.А. Физико-химические характеристики радиоактивных выпадений, образующихся в результате аварии на ЧАЭС // Проблемы сельскохозяйственной радиологии. Киев, 1991. С. 8-12.

113. Лютге У., Хигинботам Н. Передвижение веществ в растениях (пер. с англ.). М.: Колос, 1984. 408 с.

114. Макаревич И.К. Накопление стронция-90 в урожае пшеницы, овса и гороха на разных почвах: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. М., 1973. 16 с.

115. Мамонтова Л.А. Поведение в почвах радио-стронция и радио-цезия в зависимости от применения торфа, золы торфа, карбонатов и фосфатов кальция и калия: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. М., 1977. 16 с.

116. Маракушин А.В., Федоров Е.А. Размеры накопления стронция-90 полевыми культурами при длительном возделывании в условиях севооборота //Агрохимия. 1977. № 9. С. 102-107.

117. Маркина З.Н. Эффективность агрохимических приемов при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС // Химия в сельском хозяйстве. 1996. № 1. С. 22-24.

118. Маркина З.Н., Воробьев Г.Т., Гучанов Д.Е. Радиологическое картирование почв сельскохозяйственных угодий в условиях радиоактивного загрязнения Брянской области // Ш Всесоюзая конференция по сельскохозяйственной радиологии. Обнинск. 1990.

119. Маркина З.Н., Курганов А.А., Воробьев Г.Т. Радиоактивное загрязнение продукции растениеводства Брянской области. Брянск, 1996. 78 с.

120. Махонько К.П. Оседание радиоактивной пыли и ее удаление из атмосферы осадками. Ь.: Атомиздат, 1968. 240 с.

121. Международный чернобыльский проект. Экспертиза радиологических последствий и оценка защиты мероприятий // Итоговая брошюра. МАГАТЭ, 1991.

122. Международный Чернобыльский проект. Технический доклад. Оценка радиологических последствий и защитных мер // Доклад международного консультативного комитета. МАГАТЭ. Вена, 1992. 739 с.

123. Методические рекомендации "Спектрометрические измерения содержания гамма-излучающих радионуклидов в пробах почвы, продукции растениевдства и животноводства". М., 1994.

124. Методические рекомендации. Спектрометрические измерения содержания бета-излучающих радионуклидов в пробах почвы, продукции животноводства. М., 1994.

125. Методические указания по определению содержания стронция-90 в почвах и растениях. М., 1993.

126. Методические указания по определению сронция-90 и цезия-137 в почвах и растениях. М., 1986.

127. Методические указания "Определение содержания стронция-90 в растениях радиохимическим методом. М., 1995.

128. Методические указания по агрохимическому обследованию сельскохозяйственных угодий. М., 1982.

129. Методика экспрессного определения объемной и удельной активности бета-излучающих нуклидов в воде, продуктах питания, продукции растениеводства и животноводства методом "прямого" измерения "толстых проб". М., 1987.

130. Мешалкин Г.С. Влияние технологической и кулинарной обработки продукции животноводства на содержание в ней продуктов деления // Радиобиология и радиоэкология сельскохозяйственных животных. М.: Атомиздат, 1973. С. 192-211.

131. Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия. М.: Изд-во МГУ, 1999. 331 с.

132. Моисеев А.А., Рамзаев П.В. Цезий-137 в биосфере. М.: Атомиздат, 1975. 182 с.

133. Моисеев И.Т., Рерих Л.А., Тихомиров Ф.А. К вопросу о влиянии минеральных удобрений на доступность цезия-137 из почвы сельскохозяйственным растениям // Агрохимия. 1986. № 2. С. 89-94.

134. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.: Энергоатомиздат, 1990. 252 с.

135. Мошаров В.Н. Аппаратурно-техническое, методическое и метрологическое обеспечение радиационного контроля // Химия в сельском хозяйстве. 1966. № 1. С. 4-5.

136. Наследие Чернобыля // Материалы Калужской научно-практической конференции. Обнинск, 1992. С. 15-17.

137. Наше общее будущее // Доклад международной комиссии по окружающей среде и развитию. М.: Прогресс, 1989. 376 с.

138. Никипелов Б.В., Романов Г.Н. Булдаков JI.A. и др. Радиационная авария на Южном Урале в 1957 г. // Атомная энергия. 1989. Т. 67. Вып. 2. С. 74-80.

139. Никитишен В.И. Эколого-агрохимические основы сбалансированного применения удобрений в адаптивном земледелии. М.: Наука, 2003. 183 с.

140. Николаев Н.С., Дмитриев И.М. Гражданская оборона на объектах агропромышленного комплекса. М.: ВО "Агропромиздат, 1990.

141. Нормы радиационной безопасности. НРБ-76/ 876 ОСП -72/87. М.: Энергоиздат, 1988.

142. Основные санитарные правила ОСП-72/87. М.,1988.

143. Отчеты Брянской, Калужской областей за 1986-1995 гг.

144. Павловская Т.Е., Волкова М.С. идр. Радиационное поражение клеточных мембран // Молекулярная радиобиология. М.: Атомиздат, 1972. С.219-255.

145. Павлоцкая Ф.И. Миграция радиоактивных продуктов глобальных выпадений в почвах. М.: Атомиздат, 1974. 215 с.

146. Пастернак А.Д. Ликвидация последствий Чернобыльской аварии в животноводстве Брянской области // Химия в сельском хозяйстве. 1996. №1. С. 24-26.

147. Пастернак А.Д. Сравнительная оценка эффективности ферроцинсодержащих препаратов при использовании их в производственныхусловиях юго-западных районов Брянской области // Десять лет Чернобыльской аварии: уроки и перспективы. М.: РИАМА, 1996.

148. Перельман А.И. Геохимия эпигенетических процессов. М.: Недра, 1968.331 с.

149. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1966. 392 с.

150. Петербургский А.В. Агрохимия и успехи современного земледелия. Пущино, 1989. 222 с.

151. Перепелятников Г.П. Накопление радионуклидов в сельскохозяйственных растениях при орошении. М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 64-110.

152. Петров Э.Е., Садохин И.П., Забудько A.M., Фролов О.В. Неравномерность загрязнения пунктов Калужской области и концепция проведения подобных радиологических обследований личных подсобных хозяйств (ЛПХ) // Население Чернобыля. Калуга, 1992 г.

153. Поваляев А.П. Организация системы сельскохозяйственных защитных мероприятий в ходе ликвидации последствий аварии на ЧАЭС Республиканская научно-методическая конференция. Москва, РИАМА, 1996. С.4-7.

154. Повестка дня на XXI век // Конференция ООН по окружающей среде. Новосибирск, 1992.

155. Погодин Р.И., Поляков Э.А. О механизме взаимодействия радиоактивных изотопов стронция-90 и цезия-137 с почвой // Моделирование поведения и токсического действия радионуклидов. Вып. 114. Свердловск, 1978. С. 60.

156. Подоляк А.Г. Влияние агрохимических и агротехнических приемов улучшения основных типов лугов Белорусского Полесья на поступление в травостой 137Cs и 90Sr: Автореф. дис. . канд. с.-х. наук. Минск, 2002. 21 с.

157. Подоляк А.Г., Персикова Т.Ф. Влияние условий питания на размеры перехода 137Cs и 90Sr в урожай злаковых трав заболоченного луга // Современные проблемы использования почв и повышения эффективности удобрений. Ч. 2. Горки, 2001. С. 147-150.

158. Поваляев А.П. Организация системы защитных мероприятий в ходе ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС // Научно-методическая конференция. М., РИАМА, 1996.

159. Порфирьев В.Н. Экологическая экспертиза и риск технологий. Итоги науки и техники.

160. Пристер Б.С., Лощилов Н.А., Немец О.Ф., Поярков В.А. Основы сельскохозяйственной радиологии. М.: Урожай, 1988. 256 с.

161. Пристер Б.С., Омельяненко Н.П., Перепелятникова Л.В. Миграция радионуклидов в почве и переход их в растения в зоне аврии Чернобыльской АЭС //Почвоведение. 1990. N 10. С. 51-60.

162. Прищеп Н.И., Просянников Е.В., Коровяковская С.О. Радиологическая роль калийных удобрений в агроэкосистемах, загрязненных цезием-137 // Совершенствование методологии агрохимических исследований. М.: Изд-во МГУ, 1997. С. 152-165.

163. Прокошев В.В., Дерюгин И.П. Калий и калийные удобрения. М.% Ледум, 2000. 185 с.

164. Постановление Совета Министров РСФСР № 280 от 6.08.90 г. " О льготах для лиц, работающих в районах, подвергшихся радиоактивному загрязнению".

165. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах. Ч. 1.М., 1991. 750 с.

Информация о работе

Курганов, Алексей Александрович
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 2006
ВАК 06.01.04

Диссертация

Комплексное использование агрохимических средств для реабилитации радиоактивно загрязненных агроэкосистем в Центральном Нечерноземье - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы