Вопрос 2. Организация агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения местности.

В настоящее время основные дозовые нагрузки на население, связанные с аварийным выбросом радионуклидов на ЧАЭС, обусловлены потреблением сельскохозяйственных продуктов, производимых на загрязненных террито­риях.

В целях сокращения поступления радионуклидов в организм человека в первую очередь необходимо снижать интенсивность их поступления в биоло­гический кругооборот.

Для снижения концентрации радионуклидов в сельскохозяйственных растениях могут быть использованы различные приемы, которые разделяют на 2 большие группы:

1. группа - общепринятые в агропромышленном производстве мероприятия, направленные на увеличение плодородия почвы, рост урожайность и одновременно способствующие уменьшению перехода радиоактивных ве­ществ из почвы в растения;

2. группа - специальные приемы, применение которых наряду с умень­шением поступления радионуклидов в растения иногда приводит к определенному уменьшению урожайности растений и некоторому ухудшению пло­дородия почвы.

К первой группе относятся следующие основные приемы:

A)внесение органических удобрений (навоза, компоста, перегноя, низинного торфа, золы и т.д.;

Б) внесение минеральных удобрений (фосфорных, калийных, азотных и т.д.)

B)известкование почвы;

Г) агротехнические приемы.

Немного поясним.

Снижение концентрации радионуклидов в растениях при внесении удобрений обусловлено рядом причин, основным из которых являются:

- Улучшение условий питания растений и связанное с этим увеличение биомассы, что приводит к «разбавлению» радионуклидов, т.е. к уменьшению их содержания в единице массы растениеводческой продукции.

- Усиление антагонизма между ионами радионуклидов и ионами вноси­мых солей при корневом усвоении.

- Изменение доступности для корневых систем радионуклидов вследствие перевода их в труднодоступные соединения в результате реакции радионуклидов с вносимыми удобрениями.

Использование перечисленных агрохимических приемов в зависимости от типа почвы и биологических особенностей растений снижает содержание ра­дионуклидов в урожае в 2-20 раз.

Основным агротехническим приемом для ограничения перехода радио­нуклидов в растения является пахота почв, что приводит к перераспределе­нию радиоактивных веществ в корнеобитаемом слое почвы.

Например, содержание ⁹⁰Sr, выпавшего на пахотные земли в результате аварии на ЧАЭС, в слое почвы глубиной от 0 до 5 см составляло 79%, а в нижележащих слоях 5-15 см - 1З%, в 15-30см - 8% от общего содержания в почве. При регулярной перепашке распределение стронция-90 в пахотном слое стало следующим:

в слое 0-5см - 31-57%;

в слое 5-15см - 24-42%;

в слое 15-З0см - 14-27%.

В результате перераспределения радионуклидов в пахотном слое их пе­реход в растения уменьшается. Особенно значительный эффект наблюдается для растений, имеющих малую корневую систему.

При работе на огороде и садовом участке, при выращивании овощей и фруктов, необходимо руководствоваться определенными правилами и рекомендациями, соблюдение которых уменьшает накопление радионуклидов. На высокоплодородных почвах, характеризующихся оптимальными значениями агрохимических свойств (кислотность, содержание гумуса, макро- и микроэлементов), резко уменьшается переход радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию. Поэтому эффективными способами снижения поступления радионуклидов в растениеводческую продукцию являются такие мероприятия, как внесение минеральных и органических удобрений, известкование кислых почв.

На огороде и садовом участке рекомендуется проводить следующие мероприятия

1-вносить один раз в 4-5 лет доломитовую муку в дозах 40-50 кг на 100 м²; 2- ежегодно вносить минеральные удобрения (особенно на вновь осваеваемых участках): под зеленные культуры, тыкву, кабачки, патиссоны — до 40 г огородной удобрительной смеси (ОУС) на м²; под капусту — 60 г ОУС на м²; под огурцы — 90 г ОУС на м²; под столовые корнеплоды — 100 г ОУС или 60 г нитрофоски на м²; для лука на репку, чеснока — 50 г ОУС на м²; под томаты — 70 г ОУС или 50 г нитрофоски на ведро компоста (в борозды или лунки); под картофель — 1-1.5 кг карбамида, 2-3 кг простого суперфосфата, 2-3 кг хлористого калия на 100 м².

3- органические удобрения (навоз, перегной, компосты) вносятся в дозах 500-600 кг на 100 м². В качестве органического удобрения можно вносить торф.

Не следует применять высокие дозы азотных удобрений и свежего навоза. Это может привести к повышенному содержанию нитратов и способствовать накоплению радиоактивных веществ в урожае. 4- Применение золы, получаемой из местных видов топлива, в качестве удобрения на территориях с плотностью загрязнения радиоцезием свыше 5 Кu/ км² и радиостронцием более 0,15 Кu/ км² запрещается, так как она вызывает дополнительное загрязнение почвы. На этих территориях зола подлежит сбору и захоронению на глубину не менее 0,5 м в специально отведенных местах.

На землях с плотностью загрязнения радиоцезием до 20 Ки/ км² производство овощей, плодов и ягод ведется без существенных ограничений. Возделывание щавеля следует исключить при загрязнении почв радиоцезием свыше 5 Кu/км².

На участках с плотностью загрязнения радиоцезием более 20 Кu/км² необходимо исключить выращивание бобовых культур (горох, бобы, фасоль), столовой свеклы, лука, томатов, моркови, чеснока и зеленных культур. Здесь требуется проводить омолаживание посадок ягодных кустарников.

Ко второй группе относятся следующие основные приемы:

1. механическое удаление верхнего загрязненного слоя почвы;

2. глубокая вспашка с захоронением загрязненного верхнего слоя почвы;

3. фитомелиорация загрязненных почв;

4. внесение в почву специальных мелиорантов, связывающих радионук­лиды в труднодоступные для растений формы;

5. специальный подбор сельскохозяйственных растений для выращива­ния на загрязненных территориях.

Поясним.

1. Механическое удаление верхнего загрязненного слоя почвы буль­дозером или скрепером - очень трудоемкий и дорогостоящий способ (снятие слоя 0-5 см с площадью 1 га соответствует отчуждению около 500 т почвы). Этот прием может быть использован только на ограниченных площадях.

2. Глубокая пахота почв при помощи плантажного плуга с захороне­нием верхнего, наиболее загрязненного слоя почвы на глубину 20-40 см снижает поступление радионуклидов в растения в 2-3,5 раза, а на глубину 60-80 см в 8-10 раз. Этот прием связан с определенными техническими труд­ностями и большими экомическими затратами.

3. В результате аккумуляции радионуклидов растениями концентра­ция их в фитомассе может быть больше, чем в почве (т.е. коэффициент на­копления выше единицы). Эта накопительная способность растений исполь­зуется для биологического очищения почв, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Этот прием называется фитомелиорация почв.

4. Одним из способов, ограничивающих аккумуляцию в растениях радионуклидов, является их перевод в трудноусвояемые формы. С этой це­лью в почву вносятся различные химические реагенты. Для стронция-90 в качестве фиксирующих химических соединений используются большие дозы фосфоритов, растворимых силикатов (калия, натрия) и др.

5. Различная способность сельскохозяйственных растений накапливать радионуклиды может быть использована при организации растениеводства с целью получения продукции с минимальным содержанием радиоактивных веществ.

По аккумуляции цезия-137 и стронция-90 сельскохозяйственные культу­ры можно разделить на три группы:

1. зерновые (ячмень, пшеница, овес.) - слабонакапливающие;

2. крупяные (просо, гречиха...) - средненакапливающие;

3) зернобобовые (фасоль, горох, бобы...) - сильнонакапливающие;

По концентрации цезий-137 в хозяйственно ценной части урожая овощные культуры располагаются в порядке убывания следующим образом: капуста, картофель, свекла, морковь, огурцы, томаты.

По концентрации стронция-90 эти овощные культуры располагаются в таком порядке: свекла, огурцы, морковь, капуста, томаты, картофель.

Таким образом, при правильном подборе культур для севооборотов мож­но значительно снижать содержание радионуклидов в продукции растение­водства.

Мероприятия по уменьшению концентрации радионуклидов в продуктах животноводства можно разделить на 4 группы:

1. приемы, используемые при содержании животных на лугах и пастби­щах, подвергшихся радиоактивному загрязнению;

2. мероприятия по изменению рациона кормления сельскохозяйственных животных;

3. перепрофилирование (перемена специализации отраслей животноводства; 4) способы технологической переработки продуктов животноводства. Рассмотрим более конкретно эти мероприятия. 1) основным мероприятием по ограничению поступления радионуклидов в организм животных непосредственно после выпадения радиоактивных веществ на пастбище являются прекращение выпаса животных и перевод их на стойловое содержание.

В дальнейшем уменьшение поступления радионуклидов в организм животных может быть достигнуто путем коренного улучшения сенокосов и пастбищ;

- преобразование естественных сенокосов и пастбищ в искусственные; - подбор сортов кормовых культур и применение специальной агротехники их возделывания;

- мелиорация земель и т.д.

Проведение этих приемов уменьшает поступление стронция-90 и цезия-137 в район продуктивных животных, а следовательно, в молоко и мясо соответственно в 10 и 20 раз.

2) Изменение состава рациона сельскохозяйственных животных с целью уменьшения содержания радионуклидов в животноводческой продукции включает несколько групп приемов:

А) переход на использование «чистых» кормов или организация подбо­ра кормов с разной концентрацией радионуклидов (например, путем включе­ния в рацион животных растений с минимальным накоплением радионукли­дов). Злаковые корне- и клубнеплоды, можно снизить концентрацию Sr⁹⁰ и Cs¹³⁷ в молоке и мясе в 2-3 раза по сравнению с использованием кормов естественнвх сенокосов.

Б) обогащение рациона добавками, которые используются в нормаль­ной практике кормления (например, увеличение содержания кальция в су­точном рационе коров от 40-80г, что характерно для обычного рациона, до 100-230г приводит к уменьшению поступления стронция-90 в молоко в 8-11 раз;

В) обогащение рациона специальными ингредиентами, которые не применяются в практике кормления и введение которых способствует ускорению выведения радионуклидов из организма животных.

Например, введение в рацион 1,5-3 г аммония-железа-гексационоферрата в течении 6 недель приводит к уменьшению содержания цезия-137 у овец в мышцах на 66%, печени - на 78% и почках - на 84%, а переход цезия-137 в молоко коров снижается на 80-90%. В качестве других соединений применяемых для этих целей, могут использоваться соли лития, цеолиты, комплексоны и др.

3) При перепрофилировании мясных отраслей учитывается, что наиболее «чистое» мясо производится в свиноводстве. Далее идет получение говяди­ны. И максимальное количество радионуклидов содержится в баранине. Сравнительно мало радионуклидов содержится в мясе и яйцах птицы. Следовательно, при загрязнении кормов с радиоэкологической точки зрения наиболее рациональными отраслями являются птицеводство и свиноводство. Мясомолочное скотоводство и мясошерстное овцеводство находится в менее вы­годных условиях, поскольку, как правило, основываются на пастбищной тех­нологии содержания животных.

При относительно высоких плотностях радиоактивного загрязнения тер­ритории, когда получение любого вида животноводческой продукции для потребления человека становится невозможным, целесообразно использо­вать эти угодья для организации звероводческих хозяйств.

4) В результате технологической и кулинарной обработки содержание радионуклидов в продуктах питания значительно уменьшается. Переработка мо­лока на порошковое и сгущенное молоко, которые могут быть подвергнуты длительному хранению, позволяет существенно уменьшить содержание в этих продуктах относительно короткоживущих радионуклидов.

Однако следует отметить, что технологическая переработка продукции животноводства с целью уменьшения содержания радионуклидов экономиче­ски менее выгодна, чем использование рассмотренных выше приемов по ог­раничению накопления радионуклидов в продукции растениеводства и жи­вотноводства.

Как уже было отмечено выше, основная часть дозы облучения человека обусловлена поступлением в его организм радиоактивных веществ вместе с продуктами питания. Поступающие в торговую сеть продукты питания прохо­дят проверку на «чистоту» в санитарно-эпидемиологических станциях и со­ответственно не содержат радионуклидов сверх установленных норм. Однако возможно потребление продуктов, которые произведены в личных хозяйст­вах, расположенных на загрязненных радионуклидами территориях ( Рассмотрено в теме- 8).