Преодоление последствий Чернобыль

Рис. 1. Параметры перехода 137Cs для сена бобово-злаковых травосмесей при различных дозах минеральных удобрений

Снижение параметров перехода 90Sr для урожая травосмесей в зависимости от года пользования происходило менее интенсивно – в 1,3 раза. Параметры накопления 90Sr по укосам имеют меньшие различия, чем 137Cs. Во втором укосе трав переход 90Sr увеличился до 1,5 раза по отношению к первому укосу (рис. 2).

Рис. 2. Параметры перехода 90Sr для сена бобово-злаковых травосмесей при различных дозах минеральных удобрений

В целях получения нормативно чистой продукции животноводства эту закономерность необходимо учитывать при различном использовании кормов из данных травосмесей (при производстве молока цель-

141

ного, молока-сырья, заключительном откорме крупного рогатого скота различных возрастных групп).

В соответствии с технологией возделывания многолетних бобовозлаковых травосмесей на загрязненных радионуклидами землях для получения высокого урожая на торфяных почвах при оптимальном уровне обеспеченности подвижным фосфором и калием эффективно внесение фосфора в дозе 60 кг/га д. в., калия в дозе 180 кг/га д. в., азотных удобрений в количестве 30 кг/га д. в.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ш л а п ун о в , В. Н. Резервы кормового поля / В. Н. Шлапунов // Кормопроизводство: технологии, экономика, почвосбережение / РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию». – Минск: ИВЦ Минфина, 2009. – С. 3–6.

2.Л а с ь к о , Т. В. Рекомендации по возделыванию лядвенца рогатого и галеги восточной на загрязненных радионуклидами землях / Т. В. Ласько; РНИУП «Институт радиологии». – Гомель, 2009. – 66 с.

3.Б о г д е в и ч , И. М. Эффективность и перспективы защитных мер на загрязненных радионуклидами землях Беларуси / И. М. Богдевич // Плодородие почв – основа устойчивого развития сельского хозяйства / Ин-т почвоведения и агрохимии. – Минск, 2010. –

Ч. 1. – С. 26–28.

4.Ш е л ю т о , А. А. Кормопроизводство: учебник для студ. высш. учеб. заведений по агрономич. спец. / А. А. Шелюто. – Минск: ИВЦ Минфина, 2009. – 472 с.

УДК 633.34

ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ НА СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ 137Cs И 90Sr

З. В. ЛОЗОВАЯ, канд. с.-х. наук, РНИУП «Институт радиологии» г. Гомель, Республика Беларусь

Гранулометрический состав является одним из важных факторов, определяющих физические свойства почвы. От него зависят такие важные свойства, как пластичность, пористость, сопротивляемость сдвигу, сжимаемость, усадка, разбухание, высота капиллярного поднятия, водопроницаемость и др. Изменение гранулометрического состава почв вызывает и изменение их свойств. Например, с уменьшением размера частиц уменьшается водопроницаемость почв: если пески обладают большой водопроницаемостью, то у супесей она значительно

142

ниже, а у глин водопроницаемость практически равна нулю [1]. С уменьшением размеров частиц снижается содержание оксида кремния, возрастает количество полуторных оксидов железа и алюминия и, что особенно важно для процессов сорбции радионуклидов, повышается содержание гумуса и обменных катионов кальция, магния и калия. Наибольшим содержанием органического вещества обладают мелкопылеватые и илистые частицы. В более крупных фракциях (средней и крупной пыли) содержание гумуса резко падает, во фракции мелкого песка гумус практически отсутствует [2].

Для установления процентного соотношения фракций в различных почвах был отобран 21 образец наиболее различающихся по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почв на территории Гомельской области. В результате спектрометрического анализа каждой почвенной фракции выявлено распределение 137Cs и 90Sr по гранулометрическому составу дерново-подзолистых почв.

Во всех анализируемых почвах содержание самой крупной фракции – песок крупный (1–0,5 мм) – не превышает 5 %, поэтому к этой фракции нами не применялся спектральный анализ. По результатам исследований очевидно, что фракции диаметром 0,25–0,05 мм в среднем составляют 33–48 %, а более мелкие по размеру фракции делятся на две группы: крупно-пылеватые (0,05–0,01 мм) и глинистые (<0,01 мм), их содержание колеблется в пределах 35–58 %.

Данные гранулометрического анализа показали, что в пахотном горизонте исследуемых почв содержится 7–32 % физической глины, в среднем 24 % крупной пыли и большое количество песка – 42–65 %. По содержанию физической глины верхние горизонты этих почв относятся к связнопесчаным, связносупесчаным и среднесуглинистым. Связносупесчаные почвы чаще встречаются там, где в подстилающей породе находятся суглинок или глина. При этом в верхних горизонтах обнаруживается большое количество пылеватых частиц и мелкого песка.

Находящиеся в подстилании суглинки, как правило, средние и легкие, но встречаются также тяжелые. Эти породы вследствие большой плотности и чрезвычайно малой водопроницаемости играют роль водоупоров, что, в свою очередь, также влияет на общую картину биологической доступности радионуклидов.

Полученные данные позволяют установить, что 137Cs и 90Sr наиболее активно сорбируются самыми тонкодисперсными (<0,01 мм) фракциями почвенного субстрата (фракция физической глины). Но, что

143

особенно важно, фракции, представленные как мелкая пыль + ил (<0,005 мм), при очень небольшой массе несут в себе значительный заряд активности. Очевидно, что эти фракции имеют наибольшую суммарную поверхность по сравнению с более крупными фракциями. Уже только по этой причине данные фракции должны сорбировать наибольшее количество радионуклидов в расчете на единицу массы и, соответственно, отличаться наибольшей удельной активностью (Бк/г) даже при одинаковом минеральном составе всех фракций.

Данными наших исследований подтверждается, что гранулометрический состав почвы влияет на поглощение макроколичеств радионуклидов. С уменьшением размера почвенной фракции поглощение 137Cs и 90Sr повышается. Наиболее прочно закрепляются радионуклиды фракцией мелкая пыль + ил (<0,005 мм).

Высокая поглотительная способность мелкодисперсных фракций объясняется не только большой суммарной поверхностью илистых и глинистых частиц, но и особенностями их минералогического состава. В почвах присутствуют первичные минералы, представленные главным образом скелетными и крупнопесчаными частицами, и вторичные минералы, которые преобладают в глинистых и коллоидных фракциях

[3, 4].

Удельная активность радионуклидов 137Cs и 90Sr увеличивается с уменьшением размера почвенных частиц-носителей в связи с увеличением площади поверхности, благоприятствующей поглощению радиоизотопов.

На рис. 1 показано распределение активности 137Cs и 90Sr по фракциям разного размера с учетом их удельного веса на примере песчаных дерново-подзолистых автоморфных почв. Вклад частиц размером 0,5–0,05 мм в суммарную радиоактивность минимален в силу низкой удельной активности радионуклидов 137Cs и 90Sr, но не малой массы фракции. Выделяется вклад фракции 0,05–0,01 мм в песчаных почвах, здесь наблюдается сочетание высокого содержания частиц данного размера в пробе (50,54 %) с относительно высокой удельной активностью радионуклидов (2,26 Бк/г по 137Cs и 0,15 Бк/г по 90Sr). Традиционно существенный вклад в общую активность 137Cs и 90Sr во всех почвенных разновидностях вносят тонкие фракции (<0,005 мм) за счет высокой удельной активности.

Анализируя распределение радионуклидов 137Cs и 90Sr по фракциям верхних корнеобитаемых горизонтов, следует отметить, что в песчаной автоморфной дерново-подзолистой почве содержание частиц во

144

фракциях <0,01 мм составляет 8 %, что в 2,5 раза ниже, чем в аналогичных фракциях супесчаной почвы (19 %), и в 4 раза ниже, чем в суглинистой (31 %).

Рис. 1. Распределение радионуклидов 137Cs и 90Sr по гранулометрическим фракциям дерново-подзолистых песчаных автоморфных почв

Тем не менее в песчаной почве фракция <0,01 мм является носителем 77 % (на 8 % массы) от общего количества 137Cs, сорбированного минеральным веществом, тогда как в супесчаной почве на их долю приходится 44 % (на 19 % массы) этого количества, в суглинистой 77 % (на 31 % массы), что обусловлено очевидными различиями в содержании 137Cs в частицах <0,01 мм. Аналогично распределяется 90Sr. Но для крупных фракций 0,5–0,25 мм характерна обратная картина: в песчаной почве удельная активность частиц этой фракции составляет 4 % от суммарной активности всех фракций, при массе фракции 8 %, в супесчаной – 14 % на 8 % массы, а в суглинистой удельная активность составляет 4 %, но масса фракции 17 %, что и свойственно суглинистым почвам. Даже за счет большой массы крупнодисперсной фракции в почве не увеличивается вносимая фракцией активность 0,5–0,25 мм.

Один из основных показателей плодородия почвы – гранулометрический состав – целесообразно учитывать при планировании производства сельскохозяйственных культур на каждом конкретном поле.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ч а п о в с к и й, Е. Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов / Е. Г. Чаповский. – Изд. 4-е. – М.: Недра, 1975. – 304 с.

2.Ал е к с а х и н, Р. М. Радиоэкологические уроки Чернобыля / Р. М. Алексахин // Радиобиология. – 1993. – Т. 33, вып. 1. – С. 3–14.

145

3.Ав т уш к о, М. И. Исследование распределения 137Cs по гранулометрическим фракциям дерново-подзолистой почвы / М. И. Автушко, З. В. Лозовая. – Гомель, 2006. –

Вып. 2. – С. 233–239.

4.Л о з о в а я, З. В. Влияние гранулометрического состава почв на биологическую доступность 137Cs / З. В. Лозовая. – Горки, 2007. – С. 185–188.

УДК 636.1.084.1.085.12:631.438.2(083.132)

ПРОФИЛАКТИКА ПОСТУПЛЕНИЯ 90Sr В ОРГАНИЗМ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ НА ТЕРРИТОРИИ, ПОСТРАДАВШЕЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ КАТАСТРОФЫ НА ЧАЭС

И. В. МАКАРОВЕЦ, младший научный сотрудник РНИУП «Институт радиологии» г. Гомель, Республика Беларусь

Территория Республики Беларусь, в частности Гомельской области, классифицируется как биогеохимическая провинция с низким содержанием в почве, растениях, организмах животных таких элементов,

как Ca, P, Cu, Zn, Co, Se, I и др. [1].

Минеральный обмен в организме животных напрямую зависит от сбалансированности рационов по ряду жизненно важных элементов минерального питания. К одному из таких элементов относится кальций. Данный элемент играет важнейшую регуляционную и структурную роль. Из всех макроэлементов его содержится самое большое количество, около 2 % от массы тела. Самая большая концентрация Ca приходится на костную ткань.

Загрязнение территории республики 90Sr носит более локальный, по сравнению с 137Cs, характер. Так, уровни загрязнения почвы этим радионуклидом выше 5,5 кБк/м2 (0,15 Ки/км2) обнаружены на площади 21,1 тыс. км2, что составило 10 % от территории республики. Максимальные уровни 90Sr были обнаружены в пределах 30-километровой зоны ЧАЭС и достигали величины 1800 кБк/м2 (48,6 Ки/км2) в Хойникском районе Гомельской области. Наиболее высокая активность 90Sr в почве в дальней зоне обнаружена на расстоянии 250 км – в Чериковском районе Могилевской области и составила 29 кБк/м2 (0,78 Ки/км2), а также в северной части Гомельской области, в Ветковском районе, – 137 кБк/м2 (3,7 Ки/км2) [2].

Проблема дефицита кальция, особенно для животных, содержащихся на территории радиоактивного загрязнения, в зонах с высоким уровнем загрязнения почвы 90Sr, наиболее актуальна, так как суще-

146

ствует угроза поступления в организм животных пероральным путем 90Sr – радионуклида, очень схожего с кальцием по своим химическим и физиологическим свойствам, ионы которого могут замещать ионы кальция в костной ткани.

Для профилактики поступления 90Sr в организм сельскохозяйственных животных вместе с кормом необходимо обеспечить их рационы биологически доступным кальцием, так как при низком содержании его в рационах животных отмечаются повышенные переходы 90Sr в молоко коров.

Однако сложившаяся в настоящий момент экономическая ситуация не позволяет применить необходимые значительные количества кормовых кальцийсодержащих добавок из-за высокой их стоимости. Поэтому заслуживает особого внимания использование в целях снижения перехода 90Sr в молоко минеральных добавок, приготовленных на основе местных источников минерального сырья. Данная мера позволит устранить в рационах дефицит недостающих элементов питания, организовать полноценное и сбалансированное кормление животных, повысить качество продукции, в том числе радиологическое, и сэкономить значительные финансовые ресурсы на их покупку за пределами республики. Перспективным сырьем для изготовления минеральных кормовых добавок является трепел, который все шире используется в мировой сельскохозяйственной практике и обладает уникальными адсорбционными, ионообменными, каталитическими и пролонгирующими свойствами.

На территории республики залежи природного трепела имеются в Хотимском районе Могилевской области. Мощность месторождения составляет 80 млн. т. В природном состоянии он представляет собой пластичную глинистую породу с угловатыми включениями (размером 2–7 см) опок. Его пористость изменяется в пределах 40–60 %, влажность колеблется от 20,7 до 68,4 %. Обладая большой активной поверхностью, он избирательно адсорбирует в желудочно-кишечном тракте радионуклиды, углекислый газ, аммиак, метан, сероводород, углеводороды, воду, фенолы, экзо- и эндотоксины, тяжелые металлы и гнилостные микроорганизмы [3].

ЛИТЕРАТУРА

1. Рекомендации по оптимизации минерального питания молодняка крупного рогатого скота, содержащегося на загрязненных радионуклидами территориях / А. А. Царенок [и др.]; Деп. по ликв. послед. катастрофы на Чернобыльской АЭС М-ва по чрезв.

147

ситуациям Респ. Беларусь, РНИУП «Институт радиологии». – Минск: Ин-т радиологии,

2013. – 65 с.

2.Национальный Интернет-портал Республики Беларусь [Электронный ресурс] / Деп. по ликв. послед. Катастрофы на Чернобыльской АЭС МЧС Респ. Беларусь. – Минск, 2015. – Режим доступа: http://www.chernobyl.gov.by. – Дата доступа: 07.10.2015.

3.Трепел месторождения «Стальное» Хотимского района Могилевской области в кормлении молодняка крупного рогатого скота / В. М. Голушко [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. аграр. навук. – 2013. – № 3. – С. 94–100.

УДК 504.61:351.78:614.8:61/69

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗВРАЩЕНИЯ

ВСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ПОЛЬЗОВАНИЕ ЗЕМЕЛЬ, ВЫВЕДЕННЫХ ИЗ ОБОРОТА ПОСЛЕ КАТАСТРОФЫ

НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

О. А. МЕРЗЛОВА, Т. П. ШАПШЕЕВА, канд. с.-х. наук Могилевский филиал РНИУП «Институт радиологии» г. Могилев, Республика Беларусь

В процессе проведения инвентаризации земель, отчужденных в связи с радиоактивным загрязнением, возникла потребность их оценки на предмет дальнейшего использования. В связи с этим усовершенствован методический подход комплексной оценки возможности возвращения в хозяйственное пользование земель, выведенных из оборота по радиационному фактору.

Основными критериями целесообразности использования земель являются радиологический и экономический.

При принятии решений все учитываемые показатели предложено разделить на три категории: 1) возврат земель нецелесообразен; 2) возврат земель допускается; 3) возврат земель целесообразен.

Радиологический критерий характеризуется такими показателями, как плотность радиоактивного загрязнения почв и прогнозируемое загрязнение продукции. Загрязнение почвы 137Cs выше 40 Ки/км2 и 90Sr выше 3,0 Ки/км2 свидетельствует о нецелесообразности использования земель в связи с отнесением их к радиационно опасным (табл. 1).

Поскольку радиационно опасными являются земли не только с указанной выше плотностью загрязнения, но и с меньшей плотностью загрязнения, на которых невозможно обеспечить получение продукции, соответствующей республиканским допустимым уровням содер-

148

жания радионуклидов, то параметрами радиоэкологической безопасности использования участка являются также требования РДУ.

Та б л и ц а 1. Шкала параметров радиологической целесообразности ввода земель

всельскохозяйственный оборот

Последние разнятся в зависимости от предполагаемого вида конечной продукции. Следовательно, для выявления соответствия этим требованиям необходимо составление прогноза загрязнения сельскохозяйственной продукции.

Допустимым является производство сельскохозяйственных культур на землях, загрязненных указанными радионуклидами: 137Cs и 90Sr в пределах 15,1–39,9 и 1,0–2,9 Ки/км2 соответственно. При этом предъявляются специальные требования, направленные на охрану труда работников.

При более низких плотностях загрязнения земель их возвращение в сельскохозяйственный оборот признано безопасным и соответственно является целесообразным в использовании.

Прогнозируемое содержание радионуклидов в растениеводческой продукции необходимо рассчитывать исходя из полученных результатов первого этапа анализа. При превышении расчетной величины действующих в республике нормативов (РДУ) использование земель для выращивания выбранной культуры является нецелесообразным.

Для упрощения оценки до минимально необходимого объема при составлении прогноза загрязнения продукции разумно ограничиться перечнем индикаторных культур. Среди товарных культур таковыми выступают:

-наиболее склонные к накоплению радионуклидов: среди зерновых культур – овес, среди зернобобовых – люпин, горох;

-пшеница, занимающая высокий удельный вес в реальном объеме производства зерна (по данным Министерства статистики, около 30 % посевов зерновых и зернобобовых культур);

-картофель для сельскохозяйственных предприятий соответствующего профиля.

149

При оценке источников кормов индикатором выступает зеленая масса как источник всех видов травяных кормов. Причем наиболее проблематичным является получение нормативно чистой зеленой массы:

-из многолетних злаковых трав (особенно на пойменных землях);

-трав естественных сенокосов.

Вторым этапом оценки является определение экономической целесообразности возвращения земель в оборот. Критерием экономической целесообразности возвращения в сельскохозяйственный оборот длительно не используемых земель является срок окупаемости затрат на проведение работ по их окультуриванию и перезалужение луговых земель. Он зависит от следующих параметров:

1)культуртехнического состояния участка, которое влияет на выбор технологии по удалению древесно-кустарниковой растительности,

ивыражается в степени покрытия участка этой растительностью;

2)природного потенциала участка, который отражается в балле плодородия и влияет на возможность возделывания групп культур и их урожайность;

3)вида культур, которые планируется возделывать, поскольку они имеют различную себестоимость и различную закупочную цену, варьируемую от качественных характеристик полученной продукции;

4)удаленности участка от границ землепользования, которая ведет к росту затрат на переезды техники, необходимые при выращивании различных культур и связанные с транспортировкой урожая.

По аналогии с показателями, характеризующими радиологический критерий, показатели, соответствующие экономическому критерию, также подразделяются на три группы (табл. 2).

Та б л и ц а 2. Шкала параметров экономической целесообразности ввода земель

всельскохозяйственный оборот