Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

НАКОПЛЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ ОРОШЕНИИ

ВАК РФ 03.00.01, Радиобиология

Автореферат диссертации по теме "НАКОПЛЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ ОРОШЕНИИ"

Л-2838&

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕН НОЯ РАДИОЛОГИИ ГОСАГРОПРОМА СССР

На правах рукописи КУЗНЕЦОВ Владимир Константинович

, УДК 621.039.8: 635.1./8:631.67

НАКОПЛЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ПРИ ОРОШЕНИИ

специальность 03.00.01 — радиобиология

Автореферат

диссертации на сонскание ученой степени кандидата биологических наук

Обнинск —1986

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор Р. М. АЛЕКСАХИН.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Ф. А. Тихомиров;

кандидат биологических.наук П. Ф, Бондарь.

• Ведущее учреждение* Грузинский НИИ сельскохозяйственной радиологии Груз, агропрома. ^

Защита состоится « . 1986 года на

заседании специализированного Совета К 120.81.01 при Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии. (Москва-Центр, ул. Белинского, 4, ком. 300).

С диссертацией можно" ознакомиться в библиотеке Всесоюзного НИИ сельскохозяйственной радиологии. Отзывы на автореферат просьба направлять по адресу: 249020, Калужская обл., г. Обнинск, ВНИИСХР, специализированный со-

Ученый секретарь -специализированного совета кандидат биологических наук Н, И. Санжарова

ОБЩАЯ: ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ:

Актуальность исследований. Крупномасштабное развертывание строительства атомных электростанций (АЭС) н други* предприятий ядерного^ топливного цикла (ЯТЦ) н: эксплуатация уже действующих предприятий этого типа ведут к увеличению объема .вод,.прошедших различные этапы' ЯТД» которые могут оказаться обогащенными искусствен* цыми; и • естественными радионуклидами. Использование этих вод на: различные- хозяйственные нужды, в том числе- и на орошение: сельскохозяйственных угодий, может привести К увеличеккюсуммарнайдозыоблученкя человека, как след: ствие потребления сельскохозяйственных продуктов с оро-лцаёмых территорий. Важно точно оценить накопление, радионуклидов ; в -урожае: с тек, чтобы с достаточной полнотой л- точностью осуществить, раднационно-гигиеннческую.оценку .Урожая-орошаемых сельскохозяйственных культур И-При необходимости правильно- выбрать приемы' и- способы, направленные на- снижение' концентрации7 радионуклидов в • сельсшхоаяйствеияой.продукции; Изучений вопросов, связанных с накоплением радионуклидов, в продукции орошаемых сельскохозяйственных: культур, — актуальная' задача сель* скохозяйственной ^радиоэкологии:' . '*' .

Цель, к задачи, исследования. Целью, настоящей работы являлось изучение, основных закономерностей накопления ряда. искусственных радионуклидов: овощными культу рата к, возделываемыми: в условиях орошения; н - радиацнонно-гигн-еническая оцёнка- овощной..продукции, получаемой с территорий. орошаемыхводоЙводоема-охладнтеляАЭС, работающей в режиме нормальной эксплуатации.- * . .

В: зада чи) исследований лходнло:-

К Определение " количественных параметров, характеризующих; накопление искусственных: раднонукладов (5®Ре,. »Со, «гп; '"вг, "»Ии; ,34С»; н ,мСе); осноанымн 'овощными культурами; из поливной - воды в. зависимости от ее качества■ (химического- состава, минерализации; внесения некоторых минеральных, удобрений), а также при применении- раэлич-

ч . ,

я-г&ъю

..........,.

Сгг.ц.ляьит

11(7":.'." !

СУ. У. А. '{км:.;!!-: . )

пых способов орошсння: (дождевании н напуска по бороз-. дам) н режимов 'орошения- (количества; сроков полива н различных, поливных норм).

2. Изучение распределения радионуклидов в овощных культурах при орошении ■ водой, содержащей, искусственные радионуклиды, •-< '

.3. Исследование особенностей поступления радиологически значимых нуклидов из-почвы в овощные. культуры в условиях орошаемого; земледелия. Определение параметров вер' тикальной миграции в0Со„?7п, '06Йи, и и'Се в почве ' орошаемых* участков, ' '

/ 4. Изучение накопления в урожае овощных культур ис-, ,' кусственных радионуклидов в зависимости от их. физико-химических свойств и биологических особенностей.растений.

5. Раднзияонно-гигиеническая опенка .овощной. продукции и, прогнозирование содержания, искусственных радионуклидов в урожае овощных культур, орошаемых водой водоема-охладителя АЭС, расположенной.в.зоне недостаточного увлажнения и работающей в режиме нормальной эксплуатации. ' 1 ...

6. Разработка некоторых..мероприятий,, направленных на:

• снижение поступления радионуклидов в урожай овощных , культур : в усдовних орошения.

. .Научная новизна, теоретическая: значимость, исследований. Впервые для условиА.Северного^Кавказа.получекы ко-

• лнчественныс характеристики накопления в орошаемых -овощных' культурах : большого набора искусственных радионуклидов, представительных для смесей, поступающих в окружающую среду от предприятий ЯТЦ; Пблучены экспериментальные данные, характеризующие' вклад почвенного пути лостуллсння радионуклидов в их сучмарное накопление

• в урожае о потных культур, возделываемых при орошекнн дождеванием. При поливе'/ дождеванием' изучены особенности накопления радионуклидов- в плодах-мпогосборовых овощных культур. . . '

В' ходе проведенных .исследований - изучено влияние-биологических особенностей* расгеннй; 'и . физико-химических

свойств раднонуклйдов на;их аккумуляцню^в,овощных, куль* - •

тура*;; Рассмотрены^ некоторые^ механизмы ' поступления искусственных- радионуклидов, из оросительной^ воды в ^надземную часть растений. Оценено влияние химического состава и минерализации Яоливной воды на* переход некоторых радионуклидов в овощные растения. Дана характеристик ч< ка влиянии.орошения на, вертикальную миграцию- радио- , нуклидов по профилю почвы орошаемых участков.

Практическое значение работы. В полевых эксперимент 'та* определены оптимальные режимы и способы орошения овощных культур, способствующие, наименьшему переходу' радионуклидов из воды н почвы в растения. Выявлен гидрохимический класс поливной воды, обеспечивающий наименьшее накопление ряда радионуклидов в урожае овощных культур. Определены коэффициенты накопления искусственных радионуклидов орошаемыми овощными культурами. Оценено влияние внесения в поливную воду минеральных удобрений, применяемых для внекорневой подкормки, на накопление искусственных радионуклидов в урожае. Дана радиацнонно-гнгненНческая оценка овощной,- продукции, получаемой с территорий, орошаемых водой водоама-охладите* ля АЭС, работающей в режиме нормальной эксплуатации. ' Разработаны некоторые рекомендации, направленные на снижение концентрации радионуклидов в урожае овощных культур, орошаемых водой с повышенной концентрацией искусственны* радионуклидов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований были доложены на Всесоюзной конференции^ молодых ученых по сельскохозяйственной радиологии в 1983 голу (Обнинск) и Второй Всесоюзной конференции ло сельскохозяйственной радиологии в 1984 году (Обнинск) и опубликованы в тезисах докладов этих конференций.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, изложена на 213 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц. 6 рисунков и 28 приложений. Список использованной литературы содержит 291 источник, в том числе 72 зарубежных.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты и условия экспериментов. Исследования были выполнены на Северном Кавказе — регионе интенсивного орошаемого земледелия с использованием'следующих наиболее распространенных овощных культур:-томаты (Колхоз-ный-34), огурцы (Конкурент), морковь (Шантенэ-2461), сто* ловая свекла' (Краснодарская борщевая), лук (Краснодарский Г-35), картофель (Волжанка) и капуста (Краснодарская I). Полна растений проводили дождеванием и по бороздам. Для орошения ДЫкдсваннем использовали специальную дождевальную установку, производственные характерн-. стнкн которой соответствуют дождевальным агрегатам ко--

роткоструйного типа. Норма полива в зависимости от .задач исследований варьировала от 100 до 700 м'/га, а количество поливов водой, содержащей радионуклиды — от 1 до 6. Плошадь делянок составляла 1,5—2 м1, Повторность в опы-' тах 4—6-ти кратная. Почва опытных делянок представлена выщелоченным сверхмощным малогумусным тяжелосуглинистым черноземом. Дли изучении были взяты нуклиды с наведенной активностью (ISFe, ®°Со, м2п) и радиоактивные продукты деления (MSr, ,3,Cs, м4Се). Все указанные

радионуклиды являются представительными для смесей, по-ступаюших во внешнюю среду на разных этапах. ЯТЦ (в том числе в составе яшлкшс сбросов). При проведении исследований использовали волу из основных оросительных гнетем Северного Кавказа 3 гидрохимических классов: гйл-рокарбонатио-кальциевого, гид рока рбокатио-натрисвого и сульфатно-натриевого.

Отбор проб растений производился перед каждым поли-«им н поело него, а также в период уборки урожая с разделением образцов на ^вегетативную массу и товарную часть проаукцни (плоды, корнеплоды и луковицы). Пробы воды отбирали при выходе из разбрызгивающей форсунки в начале, середине it конце полива. Влажность почвы определяли весовым методом, В. период отбора проб проводился учет прироста биомассы растений. Определение содержания радионуклид он приводилось методом относительного счета на рад но метрії «іескоіі установке УМФ-І500 с переучетным прибором ПП-16 н на автомате фирмы «Nuclear Chícalo» в комплексе с анализатором импульсов А И-256-1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

/ Поступление радионуклидов в овощные культуры в зависимости от способа полива, ... фнэнко-хнмических свойств радионуклидов= л м биологических особенностей растений,

В нолевых экспериментах установлено, чти способ полива оказывает существенное, влинние на накопление радионуклидов овшцнычп культурами. При ініливе дождеванием аккумуляции радионуклидов всгеташвиоА массой овощных культур происходит в 1,5"55 раз, а хозяйственно-ценной частью продукции в среднем в 4 раза (максимально до 23 раз) интенсивнее, чем при поливе но бороздам (табл. >).

Значительные различия в накоплении радионуклидов раете-* '

пням» при полипе дождеванием обусловлены превалирую-ишм поступлением радиоактивных веществ непосредственно из поливной воды н исключением прн этом способе полива сорбцнониых процессов радионуклидов твердой фазой почвы. Различия в накоплении радионуклидов при дождевании относительно полива по бороздам более сильно,выражены для вегетативной массы по сравнению с товарной пастью продукции, что, по-видимому, связано с более -высокой вариабельностью факторов, оказывающих влияние на поступление радионуклидов в вегетативную массу растений прн дождевании.

Важным фактором, определяющим доступность для растений радионуклидов, являются нх физико-химические свойства. При поливе дождеванием радионуклиды по накоплению в вегетативной части растений располагаются в следующий ряд: «Лп>,44Се>,"С8>«Со>мРе>»»5г^10в11и( а* по аккумуляции в товарной части продукции составляют последовательность: • в57п>тС5>60Со>,95г>$вРс>1иСс> Аналогичные ряды по полвнжности радионуклидов при полнее по бороздам выглядят следующим образом: вегетативная масса — "2п>«>5г>иРе>,мС5>,44Сс>«Со>,ы'К11( товар-пая часть продукции — в,2п>е95г>мСо>8'Ре>,1,Св>и4Сс>

Накопление радионуклидов в овощных растениях зависит от нх биологических особенностей. При обоих способах полива овощные культуры по'накоплению радионуклидов в хо-зяйствснио-цсниой части продукции в зависимости от биологических особенностей различаются более чем в 4 раза. Эти различия.в накоплении радионуклидов вегетативной массой овощных { растений достигают 12,9-кратких значений при орошении дождеванием и 6,8-кратных величии прн полипе по бороздам. По накоплению радионуклидов в вегетативной массе как при поливе дождеванием, так н по бороздам овощные культуры составили близкие ряды (в порядке увеличении концентрации радионуклидов в среднем дли 7 изученных радионуклидов): лук. столовая свекла, картофель, томаты, морковь, огурцы. Для товарной части продукции такого единообразия в рядах не обнаруживается, однако прн обоих способах полива .максимальным накоплением радионуклидов на единицу сырой массы отличаются корнеплоды моркови и столовой свеклы. ■' ' *

На основании полученных данных о накоплении и распределении радионуклидов в орошаемых овощных культурах отмечен ряд закономерностей. Во-первых, наибольшее коли-

, Кмффтятти мр««М радо«у«яям» » способах (Б«;»г шрм місш)/

- ►Те «Со «гп

Ку*ы;ра ■

. *

А* , В** А Б ' Б

* Дожде-

Томати 8.01 . 0.23 ■ 14,90 0.43 25,25 1,82 * .

Огуриы 7,97 0.22 и да 0,44 37.18 1,85,

Морклвь 8,28 0.29 7,37 . 0.73 голз 2,&в

Сяскла 4,35 0,24 5.72 1,03 . 12.07 3.|0

Лук .2.52 одгэ 1.38 0,56 4Д4 .0,91

Картофель 9,38 0,48 . 9,20 ■ 0.39 . 'N<30 2.30

Полня по

Томати 0,93 0.14 0.27 0.08 4,00 . ' 1.13

Огурцы " 1,16 0,08 0.87 0,07 • 3.77 „ 0.88

Морковь- 0.92 " 0,20 - Ш 0.29 . 3.09 0,83

Свекла етиловая 0.32 ' ' 0,13 . 0,44 0,23 1.71 1,83

Лук. 0,18 0.21 0.18 0,2 ( 0.81 0.66

Картофель 0,80 0.14 0,13 0.02 0,50 1.58

* Вегегагнвмая масса. .1

' " Товарная .часть нролукцші.

чсство радионуклидов накапливается в вегетативной части овощных, культур.' Во-вторых, изучаемые культуры, орошаемые-дождеваннем; по накоплению радионуклидов в вегетативной массе располагаются в ряды в соответствии с характером листовой - поверхности*, наибольшее количество всех радионуклидов накапливают растения^ имеющие опушенную листовую пластинку, которая хорошо смачивается и, следовательно, отличается большей сорбиионной способностью (огурцы, морковь, томаты, картофель); наименьшее — растения с гладкой листовой пластинкой, с которой «скатывается» поливная вода (столовая свекла, капуста, лук). В-третьих, наибольшим накоплением в хозяйственно-ценной части продукции характеризуются изотопы биологически активных элементов (в5з£п, «Юо,-|МС5>, которые интенсивно мигрируют В растениях. ~

2. Полевые эксперименты . по изучению влияния -нормы полива' на накопление радионуклидов в. растениях, орошаемых дождеванием, показали, что норма полива, обуславли% ван время взаимодействия воды, содержащей радионуклиды, . с поверхностью надземных органов ■ растений, влияет также

яудьту» раымпкт.

1к£«/м>), <срекам МММ М г »»)

Таблиці 1

Б

мим 6,04 П,Тв 9.03

6.95 . «ДО

4,60

Обкидан

' 2,76 2,8« 3.01

иг '

0.44

0.55

Л39 0,48 »,70 2,50

0,05

о.» одз о,« озд

0,44

ЛОЗ

8,29

нзв

&.6Э 3.06 •

3.13.

0.31

о,аз

0,64

0.15 0,09

0Л7 0,08 0,16 о.оа

0.17 0,08

0,05 0,03 0,04 0,04 0.30 0,02

ШС»

14,84

35,28 22,9» ■ 5.50 2,74 4,03

0,47 0.70 ' МО 0,45 0.« 0,07

о.та 1,51 0,94 0,52 0,33 0,4?

0,03 0.С8 0,10 0.12 0,14 0,02

1ч,еа

30.46 39.74 22.М 4.70 33.60

0,70. .1.20

0,56 0,43 . 0,09

0,53 0.14 0.45 0,37 0.17 0.07

0.06 0,05 0.11 0.Ї7 0.14 0.02

(

на баланс процессов сорбции и десорбции радионуклидов при их контакте с надземной фнтомассой. Увеличение поливкой нормы со 100 до 700 м'/га приводит к достоверному »оз-растению содержания и !,<С$ в надземной части овощных культур (рнс. 1). Однако прямопропорциональной зависимости между накоплением радионуклидов и кратностью увеличения нормы полива как в:вегетативной массе, так » в хозяйственно-пенной части продукции не наблюдается- Возрастание нормы полива со 100 до 500 м*/га обуславливает . повышение концентрации иРе в вегетативной массе растений в 1,7—2,5-.раза, а в продуктовых органах—в 1;5—ЗД рааа. Дальнейшее увеличение поливной нормы до 700 мэ/Та изме-, няет содержание радионуклидов в овощных культурах незначительно,.. Аналогичным накоплением в надземной, части растений при разных нормах полива характеризуется п '^Сб!

В прлеьом а^спернменте, в котором через 2 часа после полива растений водой« содержащей іі~шСз, был прр~ . веден повторный полив водой Сез' радиоактивных, веществ, установлено, что'суммарное количество удаляемых радно"*

2000

.1500

F іооо

\ s 500

I.

100 300

Норма пслква, м^/га

500

700 Ч

, 100

БО '

I :

100 300

' Нофма полива, tfVr^V •

500

700

1

Pite. І, .Іілііяішс нормы полипа ма первоначальное нштнлеиме IMCs (I)

N '*Гс (2>в вегетативной массе (я) it плодя* (А) огурнин, кіік/кг поз-

■ душікьсуя«[ІІ маїч'и. "

изо 00

60 40

20

100.

ч

00

Г . 60

40

/ .

□ I

ЕЯ 2

100! 300

Норе доджва.

т

1'г*

500 700 г

ШМ

100 300 * 500 700

Идоа полива,- »¿/га.

б:

}

1

Т

С, 2. Содержа«не «2« («) '« '"С.* (б)ввегстативиой'маете Ш и кор-плодах |2>. столовой свеклы мосле иалмм'Дождеванием > «чистой» во--доЯ разными нормами. % о* перюшачяльмого содержания.

нуклидов зависит от нормы полива «чистой» водой (рис. 2); При норме полива 100 м'/га Происходит незначительное уменьшение концентрации esZn н u<Cs в растениях столовой свеклы <6—8%). С ростом нормы полива до 500 м'/га концентрация И2п и I5<Cs в растениях снижается. Увеличение 'объема оросительной воды до 700 м'/га практически не изменяет содержание радионуклидов в вегетативной массе по сравнению с поливом нормой 500 м'/ra, но уменьшает кон-центрацню'радионуклидовв хозяйственно-ценной частя продукции овощных культур,

3. Изучение влияние сроков полива на накопление радионуклидов в урожае овощных культур показало, что приближение времени полива к уборке урожаи увеличивает содер-Жаинс'радионуклндов в хозяйственно-ценной част» растений (табл. 2), Определяющий вклад в накопление радионуклидов в урожас овощных культур вносят поливы, приурочиваемые к фазам цветения, массового плодообразования и плодоношения томатов; к фазам 14—15 листьев, увядания наружных листьев и накопления сухих веществ столовой ese к*

Таблица 2

Содержа»"* радионуклидов • урожае о вощи их кулктур при а<м*»< дождеадняем а рагмце сроки, % от перафначальиого э«жер»1»»зиия

Культур«.' фяэа raasit'ir* *»Zn 'ч-Ru »"С*

Л* Б** A J Б А Б

Стасовая свекла

6—7 листьев 10— ] I листьев Н—15 листьев увяа^чие: наружны* листьев

накопление сухих еешсств Томаты , ' ■

б-т-7 листьев

бутОекэз««н первой кисти цветение'

м««(>еос плодообр з зовам >ic плодоношение

2,0 4,5 10,4 14,8 42,0

Í.2 6,0 8.4 31.8 49,0

37,7 52.2 82,6

65.Т 92,0

0.9 1.5

3.8 5,0

28,9

0.9 3,)

7.9 30,2 37,7

.23.1 35.7 42.2

34.0 -38.9

*. А — вегетативная масса. ■

** D — плоды, корнеплоды.

I.»

2,0

3.0 9,9

39.1

0,6

3.1 . fifi

37.2 48,0

23.5 40,1 80,0

87.0 92,0

Ш

лы, Выявленная закономерность может быть обусловлена* как »«посредственным поступлением' радионуклидов на' генеративные органы, так и различиями'процессов метаболизма химических веществ в разные периоды роста н развития растений. м. - ' .

АККУМУЛЯЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В ЗАВИСИМОСТИ .

ОТ ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

* . ' \ ОРОСНТЕЛЬНОП ВОДЫ

0

]. Влияние химического состава поливной воды на накопление радионуклидов овощными культурами при орошеннк дождеванием изучалось в условиях вегетационного и полевого опытов. Как показали результаты исследований (табл. 3) гидрохимический класс оросительной воды оказывает существенное влияние как на первоначальное задерживание-радионуклидов, так и на их аккумуляцию в урожае растений. Максимальное накопление е52п н шСз овощными растениями отмечено при орошении водой гидрокарбонатно-натриевого класса, — сульфатно-натриевого, а мини-

мальным накоплением радионуклидов характеризуются- растения, орошаемые водой гндрокарбоиатно-калъцйевого класса. Увеличение минерализации поливной воды с 300 до 3000 мг/л способствует снижению перехода и2п в растения до 1,6 раз а, а — до 3,7 раза, в то время как накопление 1МС$ изменяется'незначнтельно.

2.' Влияние минеральных удобрений, внесенных' в поливную воду, на накопление радионуклидов овощными культурами при орошении дождеванием^ Внесение в поливную воду при дождевании минеральных удобрений в концентрации 0,2% - снижает первоначальное задерживание мЭг и

1<Н5Ки. овощными культурами в среднем в 1,2—2,1 раза (табл. 4).- В' период уборки урожая (через 10 сут.) наблюдаемые различия сохраняются для ^¿п и Я9Бг (до 1,4— 1,7 раза), а для ,овКи — нивелируются. Наиболее эффективно снижает переход радионуклидов в растения аммофос н двойной суперфосфат. Внесение аммиачной селитры в ряде олучаев-приводит к увеличению накопления- и2п в хозяйственно-ценной части урожая овощных культур.

Накопление радионуклиде* оаощными культурами при

кБх/кг вомушио-

1 Гидрохимический *жасс води Минера* лнзация, мг/л "»2п

томаты огурцы. ,

после поанва урокаВ после полива урожай

Сульфятно-натриевый

Сульфатно-натриевый

Гпдрокарбон атио-кальциевый

Гидрока рбонітно-н ат-рневыЛ

3000 -2103 392 2294 487

76: 105 (60 (50

300 2690 638 2624 573

106 " 93" (72 164

300 2215 - 638 1193 386

75 77 157 137

300 3020 725 2901- 729

17) "91 379 159

Примечание: в числителе — вегетативная масса, в знаменателе — пло-

ды.

Данные вегетативного опыта.

Вдмяиме внесения минеральных удобрений в мбщнымя культурами при орошении дожде

* Варианты

томаты огурцы тома

после полива урожай ■ посла полива урожай после полнаа

Контроль 2216 . 904 2984 728 986

336 93 273: 171 ~48

Аммофос 1424 612 1296 344 483

- 162 63 132 из 29

Двойной суперфосфат 1596 632 1260 320 471

174 54 120 69 34

.Аччначная селитра 1760 1472 714 554

207 123 138 182 44

НСРМ 216 1291 228 130 114

35 18 29 27 9

sr . 68 41 > 72 41' 36

~П 6 9 9 6

ды. 12

Примечание: в числителе —вегетативная масса, в знаменателе — пло-

/ -

Таблиц* 3

поднес »одой различных гидрохимических классов,

сухой МАССЫ

"«С«*

томаты с огурцы томаты огурцы

после СО! ИМ У рожаЛ после 1 ПОЛНМ 1 урожаЛ песле полива урожай после полива урожлЯ

119 21 436 34 57 136 12 19 110 .269 22 49 80 9 164 21 1153 71 И83 84 965 62 11098 69 1267 86 1250 150 1080 82 1342 100

130 10 52 10 154 15 60 7 846 70 826 59 1214 75 1131 86

316 21 61 11 224 26 90 8 , 1416 88 1125 70 1361 190 1400 106

Таблица 4

поливную «оду на накопление радионуклидов ванием, кБк/кг »"«Душно-сухой массы

ты

*5г

урожай

огу( иы

после-полива

урожай

томаты

после тшша

урожая

огуриы

439 16(1 519 552 412 565 248

12 А*» 12 22 25 • 17

237 743 320 177 544 217

.36 -(Л 9 22 16

300 523 ' »и 346 286 539 248.

40 54 55 10 1» 20 16 '

731 211 295 286 443 210

44 72 62 8 19 1« И

71 160 М И» 56 78 35

в N 13 3 4 5 5

2:» 51 28 28 , 18 25 II

2 5 4 1 1 1 2

РАД ИАЦИО ННО-ГНГИ ЕНИЧ ЕСКАЯ ОЦЕНКА ОВОЩНОЯ ПРОДУКЦИИ* С ТЕРРИТОРИЯ, ОРОШАЕМЫХ ВОДАМИ ВОДрЕМА-ОХЛАДИТЕЛЯ АЭС, РАБОТАЮЩЕП В РЕЖИМЕ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Исследования в условиях полевых опытов ПОЗВОЛИЛИ КО' лнчествеиио оценить накопление радиоактивных веществ в урожае орошаемых овощных культур и провести ^аднацнон-но-гнгненкческую оценку овощной продукции. Расчет годового поступления радионуклидов с овощами в организм местного населения, проживающего на данной территории, про-" водился на примере Южно-Украинской АЭС по методике, разработанной в Институте биофизики Министерства здравоохранения СССР. Для рассмотренной радиологической си; туацнн, с учетом принятых предпосылок и допущений '(предельные сбросы радионуклидов с 4 реакторов ВВЭГМООО, равновесная концентрация радионуклидов в воде- водоема-охладителя, потребление .местным населением , овощной продукции только с.орошаемых угодий) поступление радионуклидов в 'организм населения с овощами, орошаемыми дож-., деванием, в 1,4—11,4 раза больше, чем с овощами, полученными при поливе по бороздам (табл. 5).. Критические радионуклиды при данном способе полива — П4Сз и ШС$, за счет которых формируется, более 53% суммарной дозовой нагрузки. При поливе по бороздам - наиболее значительный: ■ вклад в формирование дозовой нагрузки вносит "Бг (59%).

Таблиц«' 5

Расчетное поступление радионуклидов в организм местного населения с овощной продукцией, получаемое с. орошаемых угодкА

Поступление в организм Дин от ПГП. ■

населенні с овоща чи. регла менгярова «ного

„ Радн»укляди Бк/год СП АЭС—79. %

при дожде- і при полнее при дожде- при поливе

вании Ьо бороздам вании по бороздам

"Со 37,0 4,4 0,1 . 0,01

«О» 73,7 8,7 0,53 0,06

«2п 0,08 0,06 0.0003 0.0002

««Г 0,81 . • 0.39 0.68 0.3

0,08 0,02 0,002 0,0006

17,4 1,6 . 0,67 0.06

36,1 3,2 0.82 0.07

■ Всего — 2.» ■ 0.5

Основное количество' радионуклидов за счет овощной продукции (до 60%) поступает в организм местного населения с капустой .(табл. 6). Существенен также вклад картофеля хак источника (47,1 % при дождевании и 67,3% при

Таблиц» в

Пиад рмличких вкд.о» оющпой п роду саки , » сумма рте поступкам« риаомуклкдо* с оюшкх,

■ ОПГІККЗ* местного населен««, % (зл 109% прянвто поступ леям© д*к«ого радионуклид* ■ со ке) »мцмй продукцией)

Рид про»укаич

Томаты

Огуркы

Морковь

Свекл», столовая

Лук (репка)

Капуст»

Картофель

Томаты

Огурцы

Морковь

Сиекла столовая

Лук (репка)

Капуста-

Картофель

«с»+ -+»>Со «2л, •"Зг |

Дождевание

8.1 11,8 12.3 24.4 16.9

3,2 7Л 6.2 2,4 • 13,0

2,7 ЗА 12,4 . 1,2 ' 3,9

" 3.8 4.7 . "Л „ 1.2 2.2

3.0" . 2.4 8.6 4.9. 1,9

60.0 23,5 38.3 48.8 34,6 '

19,2 . 47,1 4,9 17.1, 27.5 .

Полна по бороздам -

І3.5 13.8 18,8 24.7 23.3 ,

4,6 3,4 7.6 5.0 в.?

9,в 1.7 - 10,4 3.0 5.4

7,8 • ■ 3.4 9.2 3.0 6.3

10.6 3,4 10.9 * 5.0 9.4

<5,7 7.0 ■ 35.0 24.7 33.6

8,0 67,3 8.1 34.6 13£

поливе по бороздам). С томатам», орошаемыми дождеванием н по .бороздам, поступает 8,1—24,7% ■ всех радионуклидов. Роль остальных видов овощной продукции менее значима (1,2—17,3%-суммарного поступления радионуклидов).

Для данной конкретной ситуации расчетное годовое поступление радионуклидов в организм местного населения за счет овощной продукции, получаемой с угодий, орошаемых водой водоема-охладителя АЭС, -работающей в режиме нормальной эксплуатации, не превышает квоты выделенной СП АЭС-79 и НРБ-76. Однако, исходя из требований СП АЭС-79 учета всей совокупности факторов, формирующих дозу облучения населения, необходимо при организации и осуществлении радиационного мониторинга контролировать к вклад урожая орошаемых овощных культур в поступление радионуклидов в организм местного-населения. .

На основании проведенных экспериментальных исследований можно предложить ряд приемов, направленных на : снижение накопления радионуклидов овощными культурами при орошеинн водами, содержащими радионуклиды в повышенных концентрациях (замена дождевания поливом по бороздам, внесение в оросительные воды химических добавок, регулирование сроков и нормы поливов и ряд других мероприятий).

ВЫВОДЫ

1. Орошение сельскохозяйственных угодий водами, содержащими искусственные радионуклиды, приводит к значительному усилению интенсивности миграции радиоактивных веществ в сельскохозяйственной сфере и вовлечению в биологический -круговорот относительно малоподвижных в богарных условиях радионуклидов.

2. При поливе овощных культур {огурцов, томатов, столовой свеклы, моркови, лука репчатого, капусты и картофеля) дождеванием аккумуляция радионуклидов вегетативной массой происходит в 1,5—55, а хозяйственно-ценной частью продукции и среднем з 4 раза (максимально до 23 раз) интенсивнее, чем при поливе по бороздам. Основное количество радионуклидов поступает в растения, орошаемые дождеванием, из поливной виды. Вклад корневого пути поступлении радионуклидов в зависимости от физико-химических свойств радионуклидов н биологических особенностей растений варьирует в пределах от I,) до 65,1% суммарного количества радионуклидов, накопленных овощными культурами при поливе, дождеванием.

3. Из числа радиоактивных продуктов деления н. нуклп- . дов , наведенной активности максимальным накоплением а вегетативной массе овощных культур при пол иве "дождеванием характеризуются 61Лп, шСс н ,34С.-% а в товарной части продукции — 6,2п .При полнее по бороздам в наибольшей степени концентрирую!ся в вегетативной. массе и продуктовых органах растений н "Эг. Наименьшее поступление в овощные культуры при изученных способах полива отмечается для ,ое1Уи.

4. В зависимости от биологических особенностей растений накопление радионуклидов в вегетативной массе оеошнык культур'различается при поливе дождеванием в 1,5—12.9 раза, а. при орошении по бороздам — а 1,5—6.8 раза. Максимальной аккумуляцией радионуклидов в хозяйственно-ценной части продукции в условиях, орошения дождеванием »: 1« .

по бороздам характеризуются корнеплоды моркови и столовой свеклы. Накопление радионуклидов вегетативной массой овощных культур происходит интенсивнее, чем товарной частью* продукции.

5. Возрастание поливной нормы со 100 до 500 м*/га обуславливает повышение концентрации 5®Ре и ,3<С$ в вегетативной массе растений в 1,5—3,2 раза н в 1,2—3.3 раза в хозяйственно-ценной части продукции. При увеличении поливной нормы до 700 м9/га концентрация радионуклидов как в вегетативной массе, так и продуктовых органах растений, изменяется незначительно. Приближение срока полива к уборке урожая овощных культур увеличивает содержание радио* нуклидов в продуктовых органах растений.

6. Орошение способствует более интенсивной миграции №Со, «¿п, ,мКи к ,4*Се нз верхних в нижележащие слои пахотного горизонта выщелоченного чернозема. Все внесенное количество радионуклидов как на .богарных, так и на орошаемых участках содержится в слое почвы, равном 0—15 см. Влияние орошения на вертикальную миграцию

незначительно.

7. Аккумуляция ,0Л!?и и овощными культурами при орошенни дождеванием зависит от химического состава и минерализации полипной воды. Накопление и в хозяйственно-ценной части продукции в первый период после* полива водой гндрокарбоиатно-кальцисвого класса соответственно в 2,3—2.4 и 1.3—2,5 раза меньше, чем при полиед водой гилрокарбонатно-иатрнсвоп) * состава. Концентрации ,№1?н в продуктовых органах овощных культур, орошаемых пресной водой сульфатно-натриевого класса, в 3,3 раза «ы-ше, чем при поливе водой гидрокарбонатно-кальцисв'лп класса той же минерализации. Увеличение минералпзацлц поливкой воды от пресной (300 мг/л) до умсрсино-солонооа-той (3000 мг/л) способствует уменьшению накопления г'У.а в товарной части продукции в первый период после полиса до 1,4 раза, а ,<№1*и — до 2.8 раза.

Я Внесение в поливную воду аммофоса, двойного суперфосфата н аммиачной селитры в концентрации 0.2% в 2.3 раза снижает накопление 652п в продуктовых органах овощных культур, а — до 1,8 раза. Максимальный снижающий эффект па поступление м2п н ^Эг в растения оказывают аммофос и двойной суперфосфат.

9. Формирование дозовых нагрузок на местное населении за счет потребления сельскохозяйственных продуктов, получаемых с угодий, орошаемых водами, прошедшими разлпч-'¿-ОШ г*

мые этапы ЯТЦ, может стать важным радн'ацнрнно-гнГненн-ческнм фактором, выражающимся в преьышенйн регламентированного ПГП радионуклидов в организм человека. На примере одной из АЭС, расположенной в зоне недостаточного- увлажнения, показано, что вклад овощной продукции в суммарное поступление радионуклидов с рационом в организм . местного населения . при орошенин растений водами водоема-охладителя АЭС, работающей в режиме нормальной эксплуатации, не превышает выделенной СП АЭС-79 квоты н составляет, в целом по-сумме изученных радионуклидов при поливе 'дождеванием 2,8%, а При орошении по бороз-лам — 0,5% от 1% ПГП. установленного «Нормами радиационной безопасности» (НРБ-79).

ПУБЛИКАЦИИ

1. Кузнецов В. К. Накопление овощными культурами некоторых радиологически значимых нуклидов в условиях орошения. Тез. докл. Всес. научи, конф. молодых ученьях по сельскохозяйственной радиологии, Обнинск, .1983, с. 9—10. , .2. Кузнецов В, К.. Перепелятников Г. П., Санжарова Н. И., Маликов В. Г., Алексахин Р. М. Поступление искусственных радионуклидов а овощные культуры при орошенин. Агрохимия, 1984,10, с. 110— ИЗ.

3. Шуховцев Б. И., Кузнецов В.. К., Санжарова Н. И., Алексахин Р.М. Радиацнонно-гигненические аспекты орошаемого земледелия. Тез. докл. Второй Всес. научн. конф. По' сельскохозяйственной радиологии. Обнинск, 1984, т. 1, с. 27—28. '

' 4. Маликов В. Г., Перепелятников Г. П., Алексахин Р. М., Буфатнн О. И., Паращуков Н, П., Кузнецов В. К. Переход радионуклидов в продукцию растениеводства, получаемую .в условиях орошаемого земледелия. Тез. докл. Второй Всес. конф. по сельскохозяйственной радиологии. Обнинск, 1984, т. '1, с; 119—120.

5. Алексахин Р. М.. Буфатнн О. И., Маликов В. Г., Перепелятников Г. П., Паращуков Н. П., Санжарова - Н. И., Прнстер Б. С., Жуков Б. И., Перепелятннкова Л. В.! Шуховцев Б. И., Фомкина Н. Д., Сахаров И. Ф., Кузнецов В. К. ' Радиоэкология . орошаемого земледелия. Под ред. Р. М. Алексахнна. М., Энергоатомиздат, 1985, 224 с.

ТБ-02718 . ' 3*к» 6522 Объем 1.25 п.-л. Тираж 100 жэ.

М*лоиросл*■«!■»я городская тнпогмФ«* уимыеиия я»а*т***ет«,

ПМЫГрафИН И КНИЖНОЙ ТОРГОВЛИ Калужского 0(!Л11С11ММК|