Вплив радіоактивного забруднення на сільське господарство.
ЗМІСТ
ВСТУП ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2.
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4.
1.1. Джерела радіоактивного забруднення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 4.
1.2. Вплив опромінення рослин на якість продукції рослинництва ... .. 7.
1.3. Накопичення радіонуклідів у грунтах і рослинах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8.
1.4. Шляхи міграції радіонуклідів у навколишньому середовищі ... ... ... ... ... ... ... ... .. 12.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ГОСПОДАРСТВА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 16.
2.1. Грунтово-кліматичні, погодні умови та екологічна ситуація в господарстві ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16.
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18.
3.1 Постановка мети і задачі досліджень ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18.
3.2. Методи проведення та результати досліджень ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .19.
4. МЕТОДИ ВЕДЕННЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА НА ЗАБРУДНЕНИХ РАДІОНУКЛІДАМИ
ТЕРИТОРІЯ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23.
4.1. Загальні принципи організації агропромислового виробництва в умовах радіоактивного забруднення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 23.
4.2. Агрохімічні заходи, що знижують надходження радіонуклідів в с/г продукцію ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... 27.
4.3. Агротехнічні прийоми, що знижують надходження радіонуклідів у рослини ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 30.
4.3.1. Технологія поверхневого поліпшення природних кормових уго-дій ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... .32.
4.3.2. Технологія корінного поліпшення природних кормових угідь ... ... 34.
5. СУЧАСНИЙ СТАН СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОГО вироб ництва У СВК ІМ.
КІРОВА І ПЕРСПЕКТИВИ ЙОГО РОЗВИТКУ ... 37.
6. Впливу радіоактивного випромінювання НА ЖИВІ ОРГА
НІЗМИ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40.
ВИСНОВОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .47.
ВСТУП
В даний час і в перспективі особливо гостро постає проблемаекологічної безпеки навколишнього середовища, екологічно безпечногоприродокористування при зростаючих антропогенних навантаженнях.
Забруднення системи "грунт - рослини - вода" різними хімічнимиречовинами, а головним чином твердими, рідкими та газоподібними відходамипромисловості, продуктами палива та т.д. призводить до зміни хімічногоскладу грунтів.
Техногенні викиди радіонуклідів у природне середовище навряд районівземної кулі значно перевищують природні норми.
До недавнього часу в якості найважливіших забруднюючих речовинрозглядалися, головним чином, пил, чадний і вуглекислий гази, оксидисірки та азоту, вуглеводні. Радіонукліди розглядалися в меншому ступені.
В даний час інтерес до забруднення радіоактивними речовинами виріс, взв'язку з факторами появи гострих токсичних ефектів, викликанихзабрудненням стронцієм і цезієм.
Чорнобильська катастрофа вплинула на екологічну ситуацію в багатьохрегіонах Російської Федерації. За станом на березень 1992 р забруднення грунтіврадіонуклідами із середньою щільністю забруднення цезієм - 137 більше 1.0нюрі/км2 склало Тульської області 47% території, Орловської - 40%,
Брянської - 34%, Калузької і Тамбовської - 17%, Курською - 4,4%, Пензенської
- 3%, Воронезькій - 1,5%, Ленінградської - 1%, Смоленської - 0,5%,
Рязанської область (13%) виявилася однією з найбільш забруднених випадіння областей Росії. За площею з рівнями щільностіцезієвого забруднення понад 1 Кі/км2 - 5210 км2 область займаєчетверте місце в Росії. У Рязанської області радіоактивного забрудненнясхильні до 19 районів.
Радіонукліди по ланцюгу "грунт - рослина - тварина" потрапляють уорганізм людини, накопичуються і роблять не сприятливий впливназдоров'я. Тому одним із завдань сьогодення є виробництво екологічна "чистої" продукції.
Найважливіша проблема сільського господарства в умовах забруднення грунтурадіоактивними елементами - максимально можливе зниження надходження цихречовин в рослинницьку продукцію і запобігання накопичення їх уорганізмах сільськогосподарських тварин. Вирішення цього завдання пов'язане зкомплексом заходів, які необхідно проводити в сільському господарстві.
Підстава для проведення даних заходів є збільшеннязахворюваності і смертності, вроджених вад і населення, що проживаєна забруднених територіях.
Питання про зміну ведення сільського господарства повинен вирішуватися вкожному конкретному випадку з урахуванням всіх обставин на основі точної ідостовірної інформації в залежності від типу грунту, її механічногоскладу, водно-фізичних і агрохімічних властивостей і від ступенязабруднення території.
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1. Джерела радіоактивного забруднення
Розвиток життя на Землі завжди відбувалося в присутності радіаційногофону навколишнього середовища. Радіоактивне випромінювання визначається природнимрадіаційним фоном та штучним. Природний радіаційний фон --являє собою іонізуюче випромінювання від природних джерелкосмічного та земного походження, що діють на людину наповерхні землі. Космічні промені становлять собою потік часток
(протонів, альфа-частинок, важких ядер) і жорсткого гамма-випромінювання (це такзване первинне космічне випромінювання). При взаємодії його затомами і молекулами атмосфери виникає вторинне космічне випромінювання,що складається з мезонів і електронів.
Природне радіоактивні елементи умовно можна розділити на тригрупи:
1. ізотопи радіоактивних сімейств урану, торію та актіноурана;
2. не пов'язані з першою групою радіоактивні елементи - калій - 40, кальцій - 48, рубідій - 87 та ін;
3. радіоактивні ізотопи, що виникають під дією космічного випромінювання
- вуглець - 14 і тритію.
Технічно змінений радіаційний фон являє собою іонізуючевипромінювання від природних джерел, що зазнали певних змін врезультаті діяльності людини. Наприклад, надходження радіонуклідів вбіосферу разом з витягнутими на поверхню землі з надр кориснимикопалинами (головним чином мінеральними добривами), внаслідокзгоряння органічного палива, випромінювання в приміщеннях, збудованих зматеріалів, що містять природні радіонукліди, а також опромінення за рахунокпольотів на сучасних літаках.
Випромінювання, обумовлене розсіяними в біосфері штучнимирадіонуклідами, являє собою штучний радіаційний фон (аварії
на АЕС, відходи підприємств ядерної енергетики, використання штучніних іонізуючих випромінювань в медицині, народному господарстві).
Радіоактивне забруднення природних засобів на території Російської
Федерації в даний час обумовлено наступними джерелами:
- глобально розподіленими довгоживучими радіоактивними ізотопами - продуктами випробувань ядерної зброї, що проводили в атмосфері і під землею;
- викидом радіоактивних речовин з 4-го блоку Чорнобильської АЕС в квітні - травні 1986 року ;
- плановими і аварійними викидами радіоактивних речовин у навколишнє середовище від підприємств атомної промисловості;
- викидами в атмосферу та скидами у водні системи радіоактивних речовин з діючих АЕС в процесі їх нормальної експлуатації;
- привнесеної радіоактивністю (тверді радіоактивні відходи і радіоактивні джерела).
Атомна енергетика вносить досить незначний внесок у змінурадіаційного фону навколишнього середовища при нормальній роботі ядернихустановок. АЕС є лише частиною ядерного паливного циклу, щопочинається з видобутку і збагачення уранової руди. Відпрацьоване в АЕС ядернепаливо іноді піддається вторинної обробки. Закінчується процес, якправило, захороненням радіоактивних відходів.
Але в результаті аварій на АЕС у навколишнє середовище можуть потрапити великакількість радіонуклідів. Можливі аварії з локальними забруднення тількитехнологічних приміщень. Також трапляються аварії, які супроводжуютьсявикидів у навколишнє середовище радіоактивних речовин в кількостях,перевищують встановлені межі. Велику небезпеку при цьому мають викидив атмосферу. Аварійний викид у водне середовище, на думку фахівців, меншймовірна подія і буде характеризуватися більш низькими рівнямивпливу.
Також велике значення як джерела радіації мають ядерні вибухи.
При випробуваннях ядерної зброї в атмосфері частина радіоактивного матеріалувипадає неподалік від місця випробування, якась частина затримується внижньому шарі атмосфери, підхоплюється вітром і переноситься на великівідстані. Перебуваючи в повітрі близько місяця, радіоактивні речовини підчас цих переміщень поступово випадають на землю. Проте, більшістьрадіоактивного матеріалу викидається в атмосферу (на висоту 10-15 км),де він залишається багато місяців, повільно опускаючись і розсіюючись по всійповерхні земної кулі.
Семипалатинський полігон займає особливе місце в історії випробуваньядерної зброї в колишньому Радянському Союзі. Саме тут 29 серпня 1949відбувся перший низький повітряний вибух. В даний час встановлено,що цей вибух справив на Алтай максимальне радіаційний вплив. Всьогоза період з 1949 по 1990 роки на Семипалатинському полігоні було виробленоблизько 470 ядерних вибухів (з них 120 повітряних), щоправда, після 1963вибухи проводилися виключно під землею на різній глибині врамках програми з мирного використання ядерної енергії. Російськийзелений Хрест виділив 22 вибуху, радіаційний вплив яких
(повністю або частково) позначилося на території краю. У зонірадіоактивного забруднення розташовано 27 районів 45 міст з населенням
1600 тис осіб, тобто 60,9% населення Алтайського краю моглиперіодично піддаватися опроміненню.
В даний час великий внесок у дозу що отримується людиною вносятьмедичні процедури і методи лікування, пов'язані із застосуваннямрадіоактивності. Великий збиток навколишньому середовищі можуть завдати також атомніпідводні човни з не вивантажені паливом в реакторах. Так у 1985 році відтеплового вибуху реактора в бухті Чажма на Далекому Сході загинули люди,стався потужний радіоактивний викид, і це хмара рушила у бік
Владивостока.
Також проблеми можуть виникати при не правильній транспортуваннірадіоактивних відходів на комбінат з переробки цих відходів, зберіганнірідких і твердих радіоактивних відходів.
Таким чином, зі всього вище сказаного можна зробити висновок, що взміну радіаційного фону навколишнього середовища великий внесок вносять АЕС,ядерні вибухи і радіоактивні відходи.
1.2. Вплив опромінення рослин на якість продукції рослинництва
Продовольча і технічну якість продукції - зерна, бульб,насіння олійних, коренеплодів, що отримується від опромінених рослин, скільки -або істотно не погіршується навіть при зниженні врожаю до 30-40%.
Вміст білка і клейковини в зерні пшениці, розраховане наодиницю маси, не знижується, однак загальний вихід помітно зменшується ввнаслідок великих втрат врожаю зерна.
Вміст олії в насінні соняшнику і лотса залежить від дозиопромінення, що отримується рослинами, і фази їх розвитку в момент початкуопромінення. Аналогічна залежність спостерігається і щодо виходу цукру в урожаїкоренеплодів опромінених рослин буряків. Вміст вітаміну С в плодахтоматів, зібраних з опромінених рослин, залежить від фази розвитку рослинв період початку опромінення та дози опромінення. Наприклад, при опроміненнірослині під час масового цвітіння і початку плодоношення дозами 3 - 15 крвміст у плодах томатів вітаміну С підвищувався в порівнянні з контролемна 3 - 25%. Опромінення рослин в період масового цвітіння та початокплодоношення дозою до 10 кр загальмовує розвиток рослин у формуютьсяплодів, які зазвичай стають бессемяннимі.
Аналогічна закономірність отримана в дослідах з картоплею. Приопроміненні рослин в період клубнеобразованія урожай бульб при опроміненнідозами 7 - 10 кр практично не знижується. Якщо рослини опромінюються в більшранню фазу розвитку, врожай бульб зменшується у середньому на 30 - 50%.
Крім того, бульби утворюються не життєздатними через стерильностіочок.
Опромінення вегетуючих рослин не тільки приводить до зменшення їхпродуктивності, але і знижує посівні якості формуються насіння. Так приопроміненні вегетуючих рослин не тільки приводить до зменшення їхпродуктивності, але і знижує посівні якості формуються насіння. Так приопроміненні зернових культур в найбільш чутливі фази розвитку
(кущіння, вихід у трубку) сильно знижується врожай, проте схожістьодержуваних насіння істотно знижується, що дає можливість невикористовувати їх для посіву. Якщо ж рослини опромінюють на початку молочноїстиглості (коли відбувається формування ланки) навіть у відносно високихдозах, урожай зерна зберігається практично повністю, однак таке насінняне можуть бути використані для посіву зважаючи на гранично низькій схожості.
Таким чином радіоактивні ізотопи не викликають помітних пошкодженьрослинних організмів, однак у врожаї сільськогосподарських культур вонинакопичуються у значних кількостях.
1.3. Накопичення радіонуклідів у грунтах і рослинах
Значна частина радіонуклідів знаходиться в грунті, як наповерхні, так і в нижніх шарах, при цьому їх міграція багато в чому залежитьвід типу грунту, її гранулометричного складу, водно-фізичних іагрохімічних властивостей.
Основними радіонуклідами, які визначають характер забруднення, у нашійобласті є цезій - 137 та стронцію - 90, які по різномусортуються грунтом. Основний механізм закріплення стронцію в грунті - іоннийобмін, цезію - 137 обмінної формою або по типі іонообмінної сорбції навнутрішньої поверхні частинок грунту.
Поглинання грунтом стронцію - 90 менше цезію - 137, а отже,він є більш рухливим радіонуклідом.
У момент викиду цезію - 137 в навколишні середу, радіонуклідспочатку знаходиться в добре розчинну стані (парогазова фаза,дрібнодисперсні частки і т.д.)
У цих випадках надходження в грунт цезій - 137 легко доступний длязасвоєння рослинами. Надалі радіонуклід може включатися в різніреакції в грунті і рухливість його знижується, збільшується міцністьзакріплення, радіонуклід "старіє", а таке "старіння" представляєкомплекс грунтових крісталлохіміческіх реакцій з можливим входженнямрадіонукліда в кристалічну структуру вторинних глинистих мінералів.
Механізм закріплення радіоактивних ізотопів у грунті, їх сорбція маєвелике значення, тому що сорбція визначає міграційні якостірадіоізотопів, інтенсивність поглинання їх грунтами, а, отже, іздатність проникати їх у коріння рослин. Сорбція радіоізотопів залежить відбагатьох факторів і одним з основних є механічний імінералогічний склад грунту важкими по гранулометричному складугрунтами поглинені радіонукліди, особливо цезій - 137, закріплюютьсясильніше, ніж легкими і зі зменшенням розміру механічних фракцій грунтуміцність закріплення ними стронцію - 90 і цезію - 137 підвищується. Найбільшміцно закріплюються радіонукліди мулисте фракцією грунту.
більшого утриманню радіоізотопів в грунті сприяє наявність у нійхімічних елементів, близьких за хімічними властивостями до цих ізотопів. Так,кальцій - хімічний елемент, близьке за своїми властивостями стронцію - 90 івнесення вапна, особливо на грунти з високою кислотністю, веде дозбільшення поглинаючої спроможності стронцію - 90 і до зменшення йогоміграції. Калій схожий за своїми хімічними властивостями з цезієм - 137. Калій,як неізотопний аналог цезію знаходиться в грунті в макроколічествах, в тойчас як цезій - в ультромікроконцентраціях. Внаслідок цього в грунтовомурозчині відбувається сильне розведення мікрокількостей цезію - 137 іонамикалію, і при поглинанні їх кореневими системами рослин відзначаєтьсяконкуренція за місце сорбції на поверхні коренів. Тому під час вступуцих елементів з грунту в рослинах спостерігається антагонізм іонів цезію такалію.
Крім того ефект міграції радіонуклідів залежить від метеорологічнихумов (кількість опадів).
Встановлено, що стронцій - 90 потрапив на поверхню грунту,вимивається дощем в самі нижні шари. Слід зауважити, що міграціярадіонуклідів у грунтах протікає повільно і їх основна частина находітся вшарі
0 - 5 см.
Накопичення (винесення) радіонуклідів сільськогосподарськими рослинами підчому залежить від властивості грунту та біологічної особливості рослин. Накислих грунтах радіонукліди надходять до рослин в значно більшихкількостях, ніж з грунтів слабокислих. Зниження кислотності грунту, якправило, сприяє зменшенню розмірів переходу радіонуклідів врослини. Так, в залежності від властивості грунту вміст стронцію - 90 іцезію - 137 у рослинах може змінюватися в середньому в 10 - 15 разів.
А міжвидові розходження сільськогосподарських культур в нагромадження цихрадіонуклідів спостерігається зернобобовими культурами. Наприклад, стронцій - 90 і цезій - 137, у 2 - 6 разів поглинається інтенсивне зернобобо-
вимі культурами, ніж злаковими.
Надходження стронцію - 90 і цезію - 137 в травистой на луках іпасовищах визначається характером розподілу в грунтовому профілі.
У забрудненій зоні, луки Рязанської області забруднені на площі
73491 га, в тому числі з щільністю забруднення 1,5 Кі/км2 - 67886 (36% відзагальної площі), з щільністю забруднення 5,15 Кі/км2 - 5605 га (3 %).
На цілинних ділянки, природних луках, цезій знаходиться в шарі 0-5см, за минулі роки після аварії не відзначена значна вертикальнаміграція його за профілем грунту. На переораних землях цезій - 137 знаходитьсяв орному шарі.
Хоча рівень забруднення лугів в Рязанської області не дуже високий,але вимагає проведення певних агротехнічних заходів,спрямованих на послаблення впливу радіонуклідів на сільськогосподарськупродукцію.
Заплавна рослинність більшою мірою накопичує цезій - 137,ніж Суходольна. Так при забрудненні заплави 2,4 Кі/км2 в траві буловиявлено Кі/кг сухої маси, а на суходільний при забрудненні 3,8
Кі/км2в траві містилося Кі/кг.
Накопичення радіонуклідів трав'янистими рослинами залежить відособливостей будови дернини. На злакових лузі з потужною щільною дернини вміст цезію - 137 в фітомаси в 3 - 4 рази вище,ніж на різнотравно з пухкої малопотужною дернини.
Культури з низьким вмістом калію менше накопичують цезію.
Злакові трави накопичують менше цезію в порівнянні з бобовими. Рослинипорівняно стійкі до радіоактивного впливу, але вони можутьнакопичувати таку кількість радіонуклідів, що стають не придатними довживання в їжу людини та на корм худобі.
Надходження цезію - 137 в рослини залежить від типу грунту. За ступенемзменшення накопичення цезію в урожаї рослини грунту можна розташувати втакій послідовності: дерново-підзолисті супіщані, дерново-подз -аркуші суглинні, сіра лісова, чорноземи і т.д. Накопичення радіонуклідівв урожаї залежить не тільки від типу грунту, але і від біологічної особливості
рослин.
Відзначається, що кальціелюбівие рослини зазвичай поглинають більшестронцію - 90, ніж рослини бідні кальцієм. Найбільше накопичуютьстронцій - 90 бобові культури, менше коренеплоди та бульбоплоди, і щеменше злакові.
Накопичення радіонуклідів в рослині залежить від вмісту в грунтіелементів живлення. Так встановлено, що мінеральне добриво, внесене вдозах N 90, Р 90, збільшує концентрацію цезію - 137 в овочевих культурахв 3 - 4 рази, а аналогічні внесення калію в 2 - 3 рази знижує йогозміст. Позитивний ефект на зменшення надходження стронцію - 90 вурожай зернобобових культур надає зміст кальцій що містятьречовин. Так наприклад внесення до вищелочний чорнозем вапна в дозах,еквівалентних гідролітичною кислотності, зменшує надходження стронцію -
90 в зернові культури в 1,5 - 3,5 рази.
Найбільший ефект на зниження надходження стронцію - 90 в врожайрослин досягає внесенням повного мінерального добрива на фонідоломіту. На ефективність накопичення радіонуклідів у врожаї рослинвпливають органічні добрива та метеорологічні умови, атакож і час їх перебування в грунті. Встановлено, що накопичення стронцію -
90, цезію - 137 через п'ять років після їх попадання в грунт знижується в 3 - 4рази.
Таким чином міграція радіонуклідів багато в чому залежить від типу грунту,її механічного складу, водно-фізичних і агрохімічних властивостей. Так насорбцію радіоізотопів впливають багато факторів, і одним з основних ємеханічний і мінералогічний смоктав грунту. Важкими за механічнимскладом грунтами поглинені радіонукліди, особливо цезій - 137,закріплюються сильніше, ніж легкими. Крім того ефект міграції радіонуклідівзалежить від метеорологічних умов (кількості опадів).
Накопичення (винесення) радіонуклідів сільськогосподарськими рослинами підчому залежить від властивості грунту і біологічної здатності рослин.
1.4. Шляхи міграції радіонуклідів у навколишньому середовищі
Радіоактивні речовини потрапляють в атмосферу, в кінцевому рахункуконцентруються в грунті. Через кілька років після радіоактивних випадіньна земну поверхню надходження радіонуклідів у рослини з грунтустає основним шляхом потрапляння їх в їжу людини і корм тваринам. Приаварійних ситуаціях, як показала аварія на Чорнобильській АЕС, вже надругий рік після випадінь основний шлях потрапляння радіоактивних речовин вхарчові ланцюги - надходження радіонуклідів з грунту в рослини.
Радіоактивні речовини, що потрапляють у грунт, можуть з неї часткововимиватися і потрапляти в грунтові води. Однак грунт досить міцно уде -ржівает що потрапляють в неї радіоактивні речовини. Поглинання радіонуклідівобумовлює дуже тривалий (протягом десятиліть) їх знаходження вгрунтовому покриві і безперервне надходження в сільськогосподарськупродукцію. Грунт як основний компонент агроценозах справляє визначальнийвплив на інтенсивність включення радіоактивних речовин у кормові іхарчові ланцюги.
Поглинання грунтами радіонуклідів перешкоджає їх пересуваннюпрофілем грунтів, проникнення в грунтові води і в кінцевому рахунку визначатьїх акумуляцію у верхніх грунтових горизонтах.
Механізм засвоєння радіонуклідів корінням рослин схожий з поглинанням основних поживних речовин - макро-та мікроелементів. Певнийсхожість спостерігається у поглинанні рослинами і пересування по нихстронцію - 90 і цезію - 137 та їх хімічних аналогів - кальцію і каліютому зміст даних радіонуклідів у біологічних об'єктах інодівисловлюють по відношенню до їх хімічним аналогам, у так званихстронцієвих і цезієвого одиницях.
Радіонукліди Ru - 106, Ce - 144, Co - 60 концентруютьсяпереважно в кореневій системі і в незначних кількостяхпересуваються в наземні органи рослин. На відміну від них стронцій - 90 іцезій - 137 у відносно великих кількостях накопичуються в наземноїчастини рослин.
Радіонукліди, що надійшли у підземну частину рослин, в основномуконцентруються в соломі (листя і стебла), менше - в м'які (колосся,мітелки без зерна. Деякі виключення з цієї із цієї закономірностіскладає цезій, відносний вміст якого в насінні можедосягати 10% і вище загальної кількості його в надземної частини. Цезійінтенсивно пересувається по рослині і щодо у великих кількостяхнакопичується в молодих органах, ніж очевидно викликана підвищенаконцентрація його в зерні.
Загалом накопичення радіонуклідів та їх утримання на одиницю масисухої речовини в процесі росту рослин спостерігається така жзакономірність, як і для біологічно важливих елементів: з вікомрослин у їх надземних органах збільшується абсолютна кількістьрадіонуклідів і знижується вміст на одиницю маси сухої речовини. Заміру збільшення урожаю, як правило, зменшується вміст радіонуклідівна одиницю маси.
З кислих грунтів радіонукліди надходять до рослин в значновеликих кількостях, ніж з грунтів слабокислих, нейтральних і слабо лужних.
У кислих грунтах підвищується рухливість стронцію - 90 і цезію - 137знижується міцність їх рослинами. Внесення карбонатів кальцію і калію абонатрію в кислий дерново-підзолисті грунти в кількостях, еквівалентнихгідроліческой кислотності, знижує розміри накопичення довгоживучихрадіонуклідів стронцію та цезію в урожаї.
Існує тісна зворотна залежність накопичення стронцію - 90 врослинах від вмісту в грунті обмінного кальцію (надходження стронціюзменшується зі збільшенням вмісту обмінного кальцію в грунті).
Отже, залежність надходження стронцію - 90 і цезію -137 згрунту в рослини досить складна, і не завжди її можна встановити заякому-небудь одному з властивостей, у різних грунтах необхідно враховуватикомплекс показників.
Шляхи міграції радіонуклідів в організм людини різні.
Значна їх частка поступає в організм людини по харчовому ланцюгу: грунт --рослини - сільськогосподарські тварини - продукція тваринництва --чоловік. У принципі радіонукліди можуть надходити в організм тварин черезоргани дихання, шлунково-кишковий тракт і поверхню шкіри. Якщо в період
радіоактивних випадінь великих рогата худоба знаходиться на пасовищі, тонадходження радіонуклідів може скласти (у відносних одиницях): черезтравний канал 1000, органи дихання 1, шкіру 0,0001. Отже, вумовах радіоактивних випадінь основна увага повинна бути звернена намаксимально можливе зниження надходження радіонуклідів в організмсільськогосподарських тварин через шлунково-кишковий тракт.
Так як радіонукліди вступаючи в організм тварин і людини можутьнакопичуватися і роблячи несприятливий вплив на здоров'я і генофондлюдини необхідно проводити заходи, що знижують надходженнярадіонуклідів у сільськогосподарські рослини, зниження накопиченнярадіоактивних речовин в організмах сільськогосподарських тварин.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСІВА
2.1. Грунтово-кліматичні, погодні умови та екологічна
ситуація в господарстві
СПК ім. Кірова розташоване в південно-східній частині Михайлівськогорайону, об'єднує 20 господарств, розташованих в 4-х населених пунктах
Адміністративним і господарським центром є населений пункт Красне,розташоване в 19 км від районного центру міста Михайлова.
Загальна площа колгоспу 3598 га. Основну територію цих земель 3318га займають сільськогосподарські угіддя, які складають 92,2% від загальноїплощі господарства.
У складі сільськогосподарських угідь рілля займає 2699 га або
81,3%, пастбіща619 га або 18,7%. Природно - кліматичні дані районурозташування СПК ім. Кірова характеризуються такими даними: теплимвлітку, помірно-холодною зимою зі стійким сніговим покривом і добревираженими перехідними сезонами.
Середня річна температура повітря 4 0С. Тривалість періодуз температурою вище 10 0С - 140-114 дня.
Середні суми опадів за рік 450-565 мм за вегетаційний період 140 -
150 днів.
Природно-кліматичні умови зони розташування господарствасприятлива для вирощування основних сільськогосподарських культур;зернових, цукрових буряків, картоплі, кукурудзи на силос. Територіягосподарства входить в лісостепову зону. Розташована на вододілі річки Проніі Нерд, тому вся територія розітнута численними ярами ібалками з ухилом у всіх напрямках. Велика частина територіїхарактеризується переважанням широких платоподібні масивів з пологимисхилами до долин річок, ярах і балках.
Грунтовий покрив господарства відрізняється строкатістю, досить великимрізноманітністю різновидів. В основному поширені чорноземивищелочнние, опідзолені та окремими ділянками темно-сірі, сірі лісові
різного ступеня смитості.
За механічним складом все грунту відносяться до важкосуглинисті.
У результаті аварії на ЧАЕС, площа поверхневогозабруднення грунту цезієм -137 Михайлівського району складає 807 км2 44%території. Середня щільність поверхневого забруднення - 1,4/км2.
Територія СПК ім. Кірова зазнала забруднення Сs - 137 51% - рілля, 12
% Лугів, з щільністю 1,07 Кі/км2 і дозою 13 мР/год тобто на територіїгосподарства задовільна ситуація СПК ім. Кірова знаходиться в зоніпроживання з пільговим соціально - економічним статусом (щільністьзабруднення Сs - 137 от1 до 5 Кі/км2).
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
1. Постановка мети і задачі досліджень
Земля - це національне багатство Росії, від ефективностівикористання та охорони якої багато в чому залежить економічна, соціальнаі екологічна ситуація в країні, благополуччя кожної людини.
В останні роки антропогенне навантаження на природні комплекси в світізначно зросла. У Росії тиск на навколишнє середовище нижчесередньосвітового. Однак в останні роки викликає занепокоєння забрудненняземель, водних ресурсів і атмосферного повітря радіонуклідами. Система
"Людина - навколишнє середовище" стала настільки складною, що внутрішнє ізовнішній вплив на цю систему може призвести до найнесподіванішихнаслідків.
Радіоактивне забруднення являє собою небезпеку для людини ісередовища його перебування. Негативний вплив іонізуючої радіації наживі організми стало відомо з моменту відкриття радіоактивності.
У результаті аварії на Чорнобильській АЕС були забруднені п'ятнадцятьадміністративних територій Російської Федерації, в тому числі і частинарайонів Рязанської області. Грунт і рослини є одним з найважливішихланок, що визначають вихідні масштаби включення радіонуклідів у харчовіланцюга.
Тому вивчення даної проблеми, вироблення рекомендації щодо усуненнянегативного впливу радіонуклідів на грунт і рослини є вельмиактуальним завданням.
Метою наших досліджень є: оцінка ситуації, що радіаційноїобстановки на території СВК ім. Кірова, і виробництво екологічно чистоїпродукції. Для вивчення методів ведення сільського господарства на забрудненихрадіонуклідами територіях, необхідно вирішити такі завдання:
1) Визначити ступінь забруднення грунту на території СВК ім. Кірова
2) Визначити міру надходження радіонуклідів в продукцію вирощену на цих грунтах
3) Провести оцінку забруднення грунту і продукції
4) Скласти рекомендації з ведення сільського господарства на забрудненихтериторіях СПК ім. Кірова.
2. Методи проведення та результати досліджень
Для проведення досліджень, нами спільно з запольнойагрохімічної Станцією Подвязья були проведені аналізи в 2000 році завивчення радіаційної обстановки в СПК ім. Кірова.
Визначали стронцію - 90 радіохімічних методом по дочірньомупродукту ітрій - 90. Вміст цезію - 137 сурьмянонодідним методом.
Вимірювання активності кінцевих продуктів хімічного аналізу проводимо намолофоновой устанофке УМФ - 1500 з лічильником СБТ - 13.
Для порівняння було взято дані по господарству за 1985 рік, до аварії на
ЧАЕС, та за 1992 році через шість років після аварії.
Таблиця 1
Забруднення грунту цезієм - 137 в СПК ім. Кірова
| Методи взяття проби | Сs - 137 Бк/кг |
| № ділянки, рік | |
| | Шар, см |
| | 0 - 20 | 20 - 40 |
| 1 поле | 1 | 3,2 | 2,4 |
| 3 сівозміни 1985р | | | |
| | 2 | 3,4 | 2,2 |
| | 3 | 3,9 | 2,9 |
| | Ср | 3,7 | 2,7 |
| 1 поле | 1 | 208,3 | 107,2 |
| 3 сівозміни 1992р | | | |
| | 2 | 204,4 | 116,8 |
| | 3 | 210,3 | 112,4 |
| | Ср | 207,2 | 109,2 |
| 1 поле | 1 | 138,5 | 93,5 |
| 3 сівозміни 2000р | | | |
| | 2 | 140,2 | 98,7 |
| | 3 | 144,3 | 96,8 |
| | Ср | 141,6 | 95,2 |
Аналізуючи таблицю 1 видно що аналізи 1985 показують наступнеступінь забруднення і розподіл радіоактивного цезію - 137 у грунті,природного вмісту в шарі 0 -20 см забруднення становить 3,7 Бк/кг,а шар 20 - 40 см - 2.7 Бк/кг. З глибиною концентрація цезію - 137зменшується в 1,4 рази. Значне підвищення вмісту радіоактивногоцезію в грунті зробили наслідки аварії на ЧАЕС збільшивши вміст його в
70 разів.
Збільшення концентрації цезію - 137 в подпаханном горизонті в 50 разів,це показує на хорошу його міграцію в грунті, що сталася протягом
6 років після викидів радіонуклідів та осадження їх на даній території.
У наступні 8 років концентрація радіоактивного цезію в шарі 0 - 20 смзменшився в1, 5 рази, що можна взяти з міграцією його в більш глибокігоризонти і винос його з продукцією, а також грунту господарства схильніерозії і не виключено винос радіоактивного цезію у водні джерела зповерхневими водами. Зменшення з'єднання цезію - 137 відбулися і вподпаханном горизонті і склало 15%.
Таблиця 2
Забруднення грунту Sr - 90 в СПК ім. Кірова
| Методи взяття проби | Sr - 90 Бк/кг |
| № ділянки, рік | |
| | Шар, см |
| | 0 - 20 | 20 - 40 |
| 1 поле | 1 | 2.5 | 2.1 |
| 3 сівозміни 1985р | | | |
| | 2 | 2.7 | 2.3 |
| | 3 | 2.8 | 2.0 |
| | Ср | 2.6 | 2.2 |
| 1 поле | 1 | 5.3 | 3.0 |
| 3 сівозміни 1992р | | | |
| | 2 | 5.7 | 3.1 |
| | 3 | 5.9 | 3.5 |
| | Ср | 5.5 | 3.3 |
| 1 поле | 1 | 4.6 | 3.1 |
| 3 сівозміни 2000р | | | |
| | 2 | 4.9 | 2.9 |
| | 3 | 5.1 | 2.5 |
| | Ср | 4.5 | 2.8 |
Аналізуючи таблицю 2 видно що аналізи 1985 показують забруднення ірозподіл радіоактивного стронцію - 90 в грунті незначна іскладає в шарі 0 - 20 см 2,6 Бк/кг, а в шарі 20 - 40 см 2,2 Бк/кг. Зглибиною концентрація стронцію - 90 незначно зменшилася. Після аваріїна
ЧАЕС вміст Sr - 90 збільшилася в шарі 0 - 20 см в 2 рази, а в шарі 20
- 40 см в 1,5 рази. У наступні 8 років концентрація радіоактивногостронцію в шарі 0 - 20 см і шарі 20 - 40 см знизився в 1,2 рази. Цепов'язане з міграцією його в більш глибокі горизонти і винесення з продукцією. Чи невиключений винос радіоактивного стронцію з поверхневими водами.
Таблиця 3
Забруднення Сs - 137 рослинницької продукції в СВК ім. Кірова
| Культура, № ділянки, рік | Сs - 137 |
| | Бк/кг |
| | Основна | побічна |
| Соняшник на | 1 | 1,3 | |
| силос 1985р | | | |
| | 2 | 1,2 | |
| | 3 | 1,5 | |
| | Ср | 1,3 | |
| Озима пшениця | | |
| 1992р | | солома |
| | 1 | 19,4 | 27,8 |
| | 2 | 19,7 | 26,9 |
| | 3 | 19,2 | 27,3 |
| | Ср | 19,5 | 27,5 |
| Озима пшениця | | |
| 2000р | | солома |
| | 1 | 18,6 | 26,4 |
| | 2 | 18,3 | 26,1 |
| | 3 | 18,1 | 25,9 |
| | Ср | 18,4 | 26,2 |
Таблиця 4
Забруднення Sr - 90 рослинницької продукції в СВК ім. Кірова
| Культура, № ділянки, рік | Sr - 137 |
| | Бк/кг |
| | Основна | побічна |
| Соняшник на | 1 | 0,3 | |
| силос 1985р | | | |
| | 2 | 0,2 | |
| | 3 | 0,5 | |
| | Ср | 0,3 | |
| Озима пшениця | | |
| 1992р | | солома |
| | 1 | 0,7 | 1,3 |
| | 2 | 0,6 | 1,2 |
| | 3 | 0,9 | 1,1 |
| | Ср | 0,8 | 1,2 |
| зімая пшениця 2000р | | |
| | | Солома |
| | 1 | 0,5 | 0,7 |
| | 2 | 0,4 | 0,9 |
| | 3 | 0,6 | 0,8 |
| | Ср | 0,4 | 0,7 |
Аналізуючи таблиці 3, 4 видно що природний фон цезію - 137 та стронцію -
90 в рослинницької продукції був незначний, забруднення цезієм -
137 склало 1,3 Бк/кг, а радіоактивного стронцію 0,3 Бк/кг.
У результаті аварії на ЧАЕС концентрація радіоактивного цезіюзбільшилася в 20 разів і становила в основному продукціі19, 5 Бк/кг, а всоломі 27,5 Бк/кг. Концентрація Sr - 90 збільшилася в 2,5 рази в основнійпродукції, і становили 0,8 Бк/кг, а в соломі 1,2 Бк/кг.
У наступні 8 років концентрація цезію - 137 знизився в 1,1 рази, аконцентрація стронцію - 90 знизився в два рази. Накопичення радіоізотопіврослинами багато в чому залежить від грунту та біологічної особливості рослин.
Для зниження накопичення радіонуклідів у врожаї, найбільший ефектдосягається внесенням мінеральних і органічних добрив.
4. МЕТОДИ ВЕДЕННЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА НА ЗАБРУДНЕНИХ РАДІОНУКЛІДАМИ
ТЕРИТОРІЯ
4.1. Загальні принципи організації агропромислового виробництва в умовах радіоактивного забруднення
При забрудненні сільськогосподарських угідь радіоактивними еле -ментами не можна не враховувати однієї важливої особливості - довготривалогохарактеру радіоактивного забруднення. Це обумовлено, з одного боку,тривалим фізичним розпадом Sr-90 і Cs-137, з іншого боку невисо-койшвидкістю горизонтальної і вертикальної міграції радіонуклідів. Тому приорганізації сільськогосподарського виробництва на забрудненій територіїн
