Накопление стронция в почве приводит к. Стронций в растениях

Чтобы спланировать правильное использование загрязненных стронцием-90 почв, т. е. получить урожай, пригодный для употребления, следует воспользоваться одним из существующих методов прогноза возможного содержания стронция-90 в урожае сельскохозяйственных культур при выращивании их на загрязненных почвах. При использовании приведенных ниже методов необходимо помнить, что при расчете содержания стронция-90 в почве учитывается не весь стронций-90, а| только его обменная часть, т. е. растворимое количество.

1. Расчет с помощью коэффициента накопления

Коэффициент накопления (КН) представляет собой отношение содержания стронция-90 в единице массы растительной продукции к содержанию изотопа в единице массы почвы:

КН = содерж. стронция-90 в 1 кг продукта / содерж. стронция-90 в 1 кг почвы

Таблица 7

Средняя величина коэффициента накопления для основных сельскохозяйственных культур

Примечание: Коэффициент накопления для овощей приведен на сырую массу; для зерна и сена – при стандартной влажности.

При прогнозировании возможного содержания стронция–90 в сельскохозяйственных продуктах с помощью коэффициента накопления необходимо определить или рассчитать содержание его в 1 кг пахотного слоя почвы, а затем путем умножения этой величины на коэффициент накопления (табл.7) установить возможное содержание изотопа в 1 кг растительной продукции.

В табл. 8 приведены данные расчетов с помощью коэффициента накопления возможного содержания стронция-90 (в пикокюри на 1 кг продукта) в основных сельскохозяйственных культурах при плотности загрязнения почвы 1 кюри/км2 обменным (растворимым) стронцием-90. При большей или меньшей плотности загрязнения величины, приведенные в этой таблице, уменьшаются или увеличиваются в соответствующее число раз.

Таблица 8

Культура	Дерново-подзолистые почвы	Чернозем выщелоченный
Супесь	Легкий Суглинок	Средний Суглинок	Тяжелый Суглинок
Пшеница (зерно)	2310	1090	690	390	200
Картофель (клубни)	1150	560	330	190	100
Столовая свекла
(корнеплод)	3960	1910	1120	660	330
Капуста (кочан)	2970	1650	730	530	230
Огурцы (плоды)	1150	560	330	200	100
Томаты (плоды)	460	230	130	80	30
Клевер (сено)	66000	36300	36300	19800	6600
Тимофеевка (сено)	23100	11550	6600	3960	1980

Примечание. Содержание стронция-90 в овощах приведено на сырую массу

2. Расчет с помощью коэффициента дискриминации

Стронций-90 поступает из почвы совместно с кальцием и между ними в растении получается определенное соотношение, которое в большинстве случаев меньше, чем соотношение их в почве, т. е. стронция, как правило, переходит в растения несколько меньше, чем кальция. Отношение стронция к кальцию в любых объектах принято выражать в так называемых стронциевых единицах (с. е.). Одна с. е. равна пикокюри стронция-90 на 1 г кальция в любом продукте (1 с. е. = 1пикокюри стронция 90 / 1 г кальция ).

Отношение стронциевых единиц в растениях к стронциевым единицам в почве принято| называть коэффициентом дискриминации (КД):

КД = с. е. в растении / с. е. в почве

В среднем для основных типов почв средней полосы европейской Российской Федерации коэффициент дискриминации можно принять равным 0,9 для вегетативных органов и 0,5 для зерна (табл.9).

Таблица 9

Средняя величина коэффициента дискриминации (КД)

В среднем для основных типов почв средней полосы европейской территории России коэффициент дискриминации можно принять равным 0,9 для вегетативных органов и 0,5 для зерна (табл.9)

Содержание стронция-90 в с. е. в почве рассчитывают образом: по данным радиометрических измерений плотность радиоактивного загрязнения почвы и с учетом процента растворимости радиоактивных осадков рассчитывают содержание стронция-90 в кюри на 1 кг пахотного слоя почвы. Затем определяют величину с. е. в почве путем деления количества обменного стронция-90 в пКи в 1 кг почвы на количество обменного кальция в граммах.

В табл. 10 приведены расчеты возможного содержания стронция (в с. е.) в основных сельскохозяйственных культурах на разных типах почв при плотности загрязнения почвы I кюри/км2 стронцием-90 (в обменной форме). При большей или меньшей плотности загрязнения почвы величины, приведенные в таблице, уменьшают или увеличивают в соответствующее число раз.

Таблица 10

3. Расчет с помощью «метода проростков»

Размеры возможного накопления стронция-90 в конечном урожае можно определить непосредственно путем выращивания 20-дневных проростков на загрязненной почве в лабораторных условиях и последующего их анализа на содержание стронция. Содержание радиостронция в проростках умножают на определенный коэффициент (табл. 11) и получают возможное содержание радиостронция в урожае на загрязненной почве. Этот метод требует предварительного определения содержания обменного стронция-90 в почве.

Таблица 11

Коэффициенты для расчета накопления стронция-90 в урожае по содержанию его в 20-дневных проростках

Почву для выращивания проростков берут пробоотборником на глубине пахотного слоя, тщательно перемешивают, берут около 200 г и готовят для посева на ней испытуемые семена. Семян должно 1,5-2 г. В 20-дневном возрасте проростки аккуратно срезают на уровне почвы, слегка промывают в подкисленной воде и анализируют на содержание в них стронция-90 по существующим методикам.

6. Мероприятия по снижению накопления радиостронция в урожае

Поступление в организм человека мигрирующих по биологическим пищевым цепям радиоактивных продуктов деления может быть уменьшено путем определенного воздействия на переход от одного звена к другому. По-видимому наибольшая возможность ограничить передвижение радиоактивных веществ в последующие звенья заложена в звене пищевой цепи почва — растение.

Накопление радиоактивных продуктов деления, в частности стронция-90, в урожае можно снизить путем использования различных агрохимических, агротехнических и механических приемов.

Для почв нечерноземной полосы с высокой концентрацией водородных ионов и подвижного алюминия перспективно известкование почв. На дерново-подзолистых кислых почвах необходимо вносить повышенные дозы извести (1,5-2,0 дозы по гидролитической кислотности), что позволяет снизить содержание стронция-90 в растениях в 2-5 раз. Наибольший эффект на почвах, бедных магнием, будет при внесении доломитовой муки.

Уменьшить переход стронция-90 из почвы в растения можно внесением в почву органических удобрений (торфа, перегноя). Эффект снижения накопления стронция-90 от применения органических удобрений будет выражен более резко на супесчаных почвах и меньше на среднесуглинистых и тяжелосуглинистых. Поэтому применение торфа, перегноя, прудового ила, сапропеля рекомендуется на супесчаных и суглинистых почвах.

Применение минеральных удобрений в определенной системе под различные культуры может быть одним из способов снижения содержания радиоактивных изотопов стронция и цезия в сельскохозяйственной продукции. Снижение уровня загрязнения урожая продуктами деления с помощью удобрений может быть обусловлено рядом причин. К ним относятся:

1) увеличение урожая и тем самым разбавление содержания стронцияция-90 на единицу массы, т. к. установлено, что накопление стронция растениями находится в обратной зависимости от величины урожая;

2) повышение в почве содержания кальция и калия, внесенных с удобрениями;

3) закрепление стронция-90 в почве путем соосаждения с фосфатами при систематическом внесении фосфорных удобрений. Однако при внесении физиологически кислых удобрений на некоторых почвах увеличивается их кислотность, что может усилить накопление продуктов деления в растениях. Азотные удобрения надо применять в таких дозах, которые могут обеспечить наиболее высокие прибавки урожая в данных почвенно-климатических условиях.

Фосфорные и калийные удобрения следует вносить в дозах, несколько превышающих потребность растений в этих питательных элементах. При таком соотношении питательных элементов минеральные удобрения могут быть фактором, снижающим уровень загрязнения урожая сельскохозяйственных культур. Калийные удобрения снижают накопление цезия-137 в урожае как при поступлении его в растения из почвы, так и через листья.

На дерново-подзолистых почвах под зерновые следует вносить по 20-30 т/га, под пропашные — 40-60 т/га органических удобрений (навоз, торф, компосты), не содержащих радиоактивных веществ. Торф на ограниченной площади под овощные, особенно на легких почвах, можно вносить до 100 т/га. Известь на супесчаных и легких почвах следует применять в дозах 4-6 т/га, а на средних и тяжелых суглинках — до 10 т/га.

В табл. 12 приведены рекомендуемые дозы извести, органических и минеральных удобрений, внесение которых в загрязненную стронцием-90 почву обеспечит снижение его содержания в урожае сельскохозяйственных культур примерно в 5 раз, а на легких песчаных и суглинистых почвах — до 10 раз.

Культуры	Удобрения	Единица	Дерново-подзолистые почвы	Чернозем лесостепи
Супесчаные	Легкие Суглинки	Средние и тяжелые суглинки
Зерновые	Известь Органические	Т/га Действующего вещества	6	6	10	—
Зернобобовые	Известь Органические	Т/га Действующего Вещества	6	6	10	—
Картофель	Известь Органические	Т/га Действующего Вещества	6	6	10	—
Капуста	Известь Органические	Т/га Действующего Вещества	6	6	10	—
Столовая свекла	Известь Органические	Т/га Действующего Вещества	6	6	10	—

Существенное влияние на размеры поступления радионуклидов из почвы в растения, как уже отмечалось, может оказать их перераспределение по профилю почвы в момент механической обработки.

В том случае, если площадь лугов в хозяйстве большая и они являются основным поставщиком кормов для животных в пастбищный период и в зимнее время, для существенного снижения поступления радиоактивных веществ в корма вполне достаточными мероприятиями могут быть обработка лугов фрезерными машинами или тяжелыми дисковыми орудиями, а также перепашка лугов отвальными плугами с последующим посевом многолетних трав. При недостатке семян многолетних трав обработанные луга можно засевать однолетними кормовыми культурами.

Включение лугов, загрязненных радиоактивными веществами, в кормовые севообороты может быть вполне оправдано, т. к. система таких севооборотов предусматривает многократную обработку почвы, при которой радиоактивные вещества перемещаются с почвой и более прочно сорбируются ее минеральными компонентами по сравнению с дерниной на лугах. Кроме того, в севообороте имеется возможность подбирать для посева такие культуры, которые в относительно небольших размерах накапливают радиоактивные продукты деления.

С точки зрения дезактивации почв, загрязненных радиоактивными веществами, определенный интерес представляет своевременная уборка растений, на которую в первую очередь оседают радионуклиды при прохождении радиоактивного облака.

Агрономическое значение удобрений в условиях радиоактивного

загрязнения не изменяется, но они приобретают новое, дополнительное

качество. Установлено, что удобрения могут как способствовать уменьшению размеров поступления радиоактивных веществ из почвы в растения, так и стимулировать поглощение отдельных нуклидов корнями растений.

Накопление радионуклидов в урожае сельскохозяйственных растений существенно изменяется в зависимости от комплекса условий, которые могут складываться в природной обстановке. Известно, что при одинаковом уровне радиоактивного загрязнения на различных почвах поступление нуклидов в растения и накопление их в урожае будут неодинаковыми. Это связано с многими факторами: механическим и минералогическим составом почв, наличием в поглощающем комплексе обменных катионов, кислотностью почвенного раствора, количеством органических веществ, а также биологическими особенностями растений, произрастающих на загрязненной территории.

Опыты с внесением минеральных удобрений на естественных лугах расположенных на черноземных почвах, показали, что они не могут рассматриваться в качество средства, ограничивающего поступление радиостронция из почвы в растения. Однако в случае перепашки на глубину 25 см и посева многолетних трав внесение суперфосфата может оказать положительное влияние на уменьшение размеров поступления радиостронция из пахотного слоя почвы в растения. Азот очевидно, может стимулировать поступление стронция-90 в растения.

По имеющимся данным, из кислых почв радиостронций и радиоцезий поступают в растения в больших количествах по сравнению с почвами нейтральными. В связи с этим широко известный в агрономической практике прием — известкование кислых почв — не только создает условия для лучшего роста растений, но и является одновременно средством существенного ослабления поглощения радионуклидов растениями из почвы.

Существенное влияние на переход цезия-137 из почвы в растения оказывают соли калия.

Внесение в почву органических удобрений обычно уменьшает поступление в растения стронция-90, цезия-137, церия-144 и рутения-106, причем наибольший эффект можно ожидать на почвах легкого механического состава. Особенно резко накопление радионуклидов снижается совместным внесением в дерново-подзолистые почвы органических и известковых удобрений, которых проявляются в течение ряда лет. Это мероприятие следует рассматривать как одно из наиболее действенных среди других агрономических приемов, направленных на снижение поступления радионуклидов из почвы в растения и одновременно на увеличение урожая сельскохозяйственных культур.

При ведении сельского хозяйства на землях, загрязненных радиоактивными веществами, следует соблюдать правила по использованию местных удобрений, которые сами могут стать источником активного загрязнения почвы и растений. Навоз, компост и зола, полученные с участков с высокой плотностью загрязнения, не должны использоваться на полях с низким уровнем радиоактивности. Эти удобрения следует вносить лишь на поля с более высоким уровнем загрязнения под посевы технических культур. При одинаковой плотности загрязнения земель органические удобрения, полученные с естественных лугов, не должны вноситься в пахотные земли, т. к. это неизбежно приведет к повышению загрязненности радионуклидами пахотных земель. Не следует вносить загрязненные радиоактивными веществами органические удобрения на поля овоще-картофельных севооборотов, т, к. получаемая продукция идет непосредственно в пищу человека.

Среди других агрономических и культуротехнических мероприятий, направленных на уменьшение поступления радиоактивных веществ в растения лугов и исключение возможности заглатывания радионуклидов с поверхности почвы животными при выпасе, заслуживает внимания метод нанесения на поверхность лугов тонкого слоя торфа, глины или других материалов, не загрязненных радиоактивными веществами.

Как уже отмечалось, радиоактивные продукты деления поглощаются различными видами растений с неодинаковой интенсивностью. При этом наблюдается прямая корреляция между поглощением растениями кальция и радиостронция, а также между калием и радиоцезием. Такие кальциефильные растения, как клевер, люцерна, вика, горох и другие бобовые культуры, обычно интенсивно поглощают радиостронций и в значительных количествах накапливают его в вегетативных органах. Злаковые же культуры, поглощающие кальций в сравнительно небольших количествах, мало накапливают радиостронция. Распределение радиоактивных продуктов деления в хозяйственной части урожая различных культур в пересчете на единицу массы продукта отличаться на порядок величин и больше (табл. 13).

Таблица 13

Накопление стронция-90 различными растениями по отношению к содержанию стронция-90 в тимофеевке луговой (в %)

Сравнительно невысокие размеры накопления стронция-90 характерны для зерна бобовых и злаковых культур, клубнеплодов и корнеплодов. Вегетативные же органы растений, особенно бобовых отличаются высокой концентрацией радионуклида.

При расчете содержания стронция-90 в урожае на кальций (стронциевые единицы) имеет место существенное перераспределение размеров загрязнения отдельных культур и хозяйственной части урожая. Вегетативные органы бобовых культур, например, оказываются в более выгодном положении, чем тимофеевки луговой, а клубни картофеля и корнеплоды свеклы находятся в равном положении с тимофеевкой луговой и лишь зерно овса и гороха по-прежнему отличалось наименьшим содержанием стронция-90 на 1 г кальция.

Материалы, приведенные в таблице 13, отражают некоторые закономерности накопления стронция-90 различными сельскохозяйственными культурами.

Совершенно очевидно, что соответствующим подбором культур и их сортов, а также использованием определенной части урожая можно ограничить поступление радиоактивных веществ в рацион сельскохозяйственных животных и человека.

1.2 Накопление радионуклида стронция – 90 в почвах и растениях

Продовольственное и техническое качество продукции – зерна, клубней, масличных семян, корнеплодов, получаемой от облучённых растений, сколько- либо существенно не ухудшается даже при снижении урожая до 30-40 %.

Содержание масла в семенах подсолнечника и лотса зависит от дозы облучения, получаемой растениями, и фазы их развития в момент начала облучения. Аналогичная зависимость наблюдается и по выходу сахара в урожае корнеплодов облучённых растений свеклы. Содержание витамина С в плодах томатов, собранных с облучённых растений, зависит от фазы развития растений в период начала облучения и дозы облучения. Например, при облучении растении во время массового цветения и начала плодоношения дозами 3 – 15 кР содержание в плодах томатов витамина С повышалось по сравнению с контролем на 3 – 25 %. Облучение растений в период массового цветения и начало плодоношения дозой до 10 кР затормаживает развитие семян у формирующихся плодов, которые обычно становятся бессемянными .

Аналогичная закономерность получена в опытах с картофелем. При облучении растений в период клубнеобразования урожай клубней при облучении дозами 7 – 10 кР практически не снижается. Если растения облучаются в более раннюю фазу развития, урожай клубней уменьшается в среднем на 30 – 50 %. Кроме того, клубни получаются не жизнеспособными из-за стерильности глазков.

Облучение вегетирующих растений не только приводит к уменьшению их продуктивности, но и снижает посевные качества формирующихся семян. Так при облучении вегетирующих растений не только приводит к уменьшению их продуктивности, но и снижает посевные качества формирующихся семян. Так при облучении зерновых культур в наиболее чувствительные фазы развития (кущение, выход в трубку) сильно снижается урожай, однако всхожесть получаемых семян существенно снижается, что даёт возможность не использовать их для посева. Если же растения облучают в начале молочной спелости (когда происходит формирование звена) даже в относительно высоких дозах, урожай зерна сохраняется практически полностью, однако такие семена не могут быть использованы для посева ввиду предельно низкой всхожести.

Таким образом радиоактивные изотопы не вызывают заметных повреждений растительных организмов, однако в урожае сельскохозяйственных культур они накапливаются в значительных количествах.

Значительная часть радионуклидов находится в почве, как на поверхности, так и в нижних слоях, при этом их миграция во многом зависит от типа почвы, её гранулометрического состава, водно-физических и агрохимических свойств.

Основными радионуклидами, определяющими характер загрязнения, в нашей области является цезий – 137 и стронция – 90, которые по разному сортируются почвой. Основной механизм закрепления стронция в почве – ионный обмен, цезия – 137 обменной формой либо по типу ионообменной сорбции на внутренней поверхности частиц почвы .

Поглощение почвой стронция – 90 меньше цезия – 137, а следовательно, он является более подвижным радионуклидом.

В момент выброса цезия – 137 в окружающие среду, радионуклид изначально находится в хорошо растворимом состоянии (парогазовая фаза, мелкодисперсные частицы и т.д.)

В этих случаях поступления в почву цезий – 137 легкодоступен для усвоения растениями. В дальнейшем радионуклид может включаться в различные реакции в почве, и подвижность его снижается, увеличивается прочность закрепления, радионуклид «стареет», а такое «старение» представляет комплекс почвенных кристаллохимических реакций с возможным вхождением радионуклида в кристаллическую структуру вторичных глинистых минералов.

Механизм закрепления радиоактивных изотопов в почве, их сорбция имеет большое значение, так как сорбция определяет миграционные качества радиоизотопов, интенсивность поглощения их почвами, а, следовательно, и способность проникать их в корни растений. Сорбция радиоизотопов зависит от многих факторов и одним из основных является механический и минералогический состав почвы тяжёлыми по гранулометрическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий – 137, закрепляются сильнее, чем лёгкими и с уменьшением размера механических фракций почвы прочность закрепления ими стронция – 90 и цезия – 137 повышается. Наиболее прочно закрепляются радионуклиды илистой фракцией почвы.

Большему удержанию радиоизотопов в почве способствует наличие в ней химических элементов, близких по химическим свойствам к этим изотопам. Так, кальций – химический элемент, близкий по своим свойствам стронцию – 90 и внесение извести, особенно на почвы с высокой кислотностью, ведёт к увеличению поглотительной способности стронция – 90 и к уменьшению его миграции. Калий схож по своим химическим свойствам с цезием – 137. Калий, как неизотопный аналог цезия находится в почве в макроколичествах, в то время как цезий – в ультра микроконцентрациях. Вследствие этого в почвенном растворе происходит сильное разбавление микроколичеств цезия–137 ионами калия, и при поглощении их корневыми системами растений отмечается конкуренция за место сорбции на поверхности корней. Поэтому при поступлении этих элементов из почвы в растениях наблюдается антагонизм ионов цезия и калия .

Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).

Установлено, что стронций–90, попавший на поверхность почвы, вымывается дождём в самые нижние слои. Следует заметить, что миграция радионуклидов в почвах протекает медленно и их основная часть находится в слое 0 – 5 см.

Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными растениями во многом зависит от свойства почвы и биологической особенности растений. На кислых почвах радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых. Снижение кислотности почвы, как правило, способствует уменьшению размеров перехода радионуклидов в растения. Так, в зависимости от свойства почвы содержание стронция – 90 и цезия – 137 в растениях может изменяться в среднем в 10 – 15 раз.

А межвидовые различия сельскохозяйственных культур в накопление этих радионуклидов наблюдается зернобобовыми культурами. Например, стронций – 90 и цезий – 137, в 2 – 6 раз поглощается интенсивнее зернобобовыми культурами, чем злаковыми .

Поступление стронция–90 и цезия–137 в травостой на лугах и пастбищах определяется характером распределения в почвенном профиле.

В загрязнённой зоне, луга Рязанской области загрязнены на площади 73491 га, в том числе с плотностью загрязнения 1,5 Ки/км 2 - 67886 (36 % от общей площади), с плотностью загрязнения 5,15 Ки/км 2 - 5605 га (3%).

На целинных участка, естественных лугах, цезий находится в слое 0-5 см, за прошедшие годы после аварии не отмечена значительная вертикальная миграция его по профилю почвы. На перепаханных землях цезий – 137 находится в пахотном слое.

Пойменная растительность в большей степени накапливает цезий – 137, чем суходольная. Так при загрязнении поймы 2,4 Ки/км 2 в траве было обнаружено Ки/кг сухой массы, а на суходольной при загрязнении 3,8 Ки/км 2 в траве содержалось Ки /кг .

Накопление радионуклидов травянистыми растениями зависит от особенностей строения дернины. На злаковом лугу с мощной плотной дерниной содержание цезия – 137 в фитомассе в 3 – 4 раза выше, чем на разнотравном с рыхлой маломощной дерниной.

Культуры с низким содержанием калия меньше накапливают цезия. Злаковые травы накапливают меньше цезия по сравнению с бобовыми. Растения сравнительно устойчивы к радиоактивному воздействию, но они могут накапливать такое количество радионуклидов, что становятся не пригодными к употреблению в пищу человека и на корм скоту.

Поступление цезия – 137 в растения зависит от типа почвы. По степени уменьшения накопления цезия в урожае растения почвы можно расположить в такой последовательности: дерново-подзолистые супесчаные, дерново-подзолистые суглинистые, серая лесная, чернозёмы и т.д. Накопление радионуклидов в урожае зависит не только от типа почвы, но и от биологической особенности растений.

Отмечается, что кальциелюбивые растения обычно поглощают больше стронция – 90,чем растения бедные кальцием. Больше всего накапливают стронций – 90 бобовые культуры, меньше корнеплоды и клубнеплоды, и ещё меньше злаковые .

Накопление радионуклидов в растении зависит от содержания в почве элементов питания. Так установлено, что минеральное удобрение, внесённое в дозах N 90, Р 90, увеличивает концентрацию цезия – 137 в овощных культурах в 3 – 4 раза, а аналогичные внесения калия в 2 – 3 раза снижает его содержание. Положительный эффект на уменьшение поступления стронция – 90 в урожай зернобобовых культур оказывает содержание кальций содержащих веществ. Так, например, внесение в выщелочный чернозём извести в дозах, эквивалентных гидролитической кислотности, уменьшает поступление стронция–90 в зерновые культуры в 1,5 – 3,5 раза.

Наибольший эффект на снижение поступления стронция – 90 в урожай растений достигает внесением полного минерального удобрения на фоне доломита. На эффективность накопления радионуклидов в урожае растений оказывают влияние органические удобрения и метеорологические условия, а также и время их пребывание в почве. Установлено, что накопление стронция – 90, цезия – 137 через пять лет после их попадания в почву снижается в 3 – 4 раза .

Таким образом, миграция радионуклидов во многом зависит от типа почвы, её механического состава, водно-физических и агрохимических свойств. Так на сорбцию радиоизотопов влияют многие факторы, и одним из основных являются механический и минералогический состав почвы. Тяжёлыми по механическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий–137, закрепляются сильнее, чем лёгкими. Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количества осадков).

Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными растениями во многом зависит от свойства почвы и биологической способности растений.

Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу, в конечном счете, концентрируются в почве. Через несколько лет после радиоактивных выпадений на земную поверхность поступления радионуклидов в растения из почвы становится основным путём попадания их в пищу человека и корм животным. При аварийных ситуациях, как показала авария на Чернобыльской АЭС, уже на второй год после выпадений основной путь попадания радиоактивных веществ в пищевые цепи - поступление радионуклидов из почвы в растения.

Радиоактивные вещества, попадающие в почву, могут из неё частично вымываться и попадать в грунтовые воды. Однако почва довольно прочно удерживает попадающие в неё радиоактивные вещества. Поглощение радионуклидов обуславливает очень длительное (в течение десятилетий) их нахождение в почвенном покрове и непрекращающееся поступления в сельскохозяйственную продукцию. Почва как основной компонент агроценоза оказывает определяющее влияние на интенсивность включения радиоактивных веществ в кормовые и пищевые цепи.

Поглощение почвами радионуклидов препятствует их передвижению по профилю почв, проникновению в грунтовые воды и в конечном счёте определят их аккумуляцию в верхних почвенных горизонтах.

Механизм усвоения радионуклидов корнями растений сходен с поглощением основных питательных веществ – макро и микроэлементов. Определённое сходство наблюдается в поглощении растениями и передвижения по ним стронция – 90 и цезия – 137 и их химических аналогов – кальция и калия, поэтому содержание данных радионуклидов в биологических объектах иногда выражают по отношению к их химическим аналогам, в так называемых стронциевых и цезиевых единицах.

Радионуклиды Ru–106, Ce–144, Co–60 концентрируются преимущественно в корневой системе и в незначительных количествах передвигаются в назёмные органы растений. В отличие от них стронций–90 и цезий–137 в относительно больших количествах накапливаются в наземной части растений .

Радионуклиды, поступившие в подземную часть растений, в основном концентрируются в соломе (листья и стебли), меньше – в мягкие (колосья, метёлки без зерна. Некоторые исключения из этой из этой закономерности составляет цезий, относительное содержание которого в семенах может достигать 10 % и выше общего количества его в надземной части. Цезий интенсивно передвигается по растению и относительно в больших количествах накапливается в молодых органах, чем очевидно вызвана повышенная концентрация его в зерне .

В общем, накопление радионуклидов и их содержание на единицу массы сухого вещества в процессе роста растений наблюдается такая же закономерность, как и для биологически важных элементов: с возрастом растений в их надземных органах увеличивается абсолютное количество радионуклидов и снижается содержание на единицу массы сухого вещества. По мере увеличения урожая, как правило, уменьшается содержание радионуклидов на единицу массы.

Из кислых почв радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых, нейтральных и слабощелочных. В кислых почвах повышается подвижность стронция – 90 и цезия – 137 снижается прочность их растениями. Внесение карбонатов кальция и калия или натрия в кислую дерново-подзолистую почву в количествах, эквивалентных гидролической кислотности, снижает размеры накопления долгоживущих радионуклидов стронция и цезия в урожае.

Существует тесная обратная зависимость накопления стронция–90 в растениях от содержания в почве обменного кальция (поступление стронция уменьшается с увеличением содержания обменного кальция в почве).

Следовательно, зависимость поступления стронция–90 и цезия–137 из почвы в растения довольно сложная, и не всегда её можно установить по какому-либо одному из свойств, в разных почвах необходимо учитывать комплекс показателей.

Пути миграции радионуклидов в организм человека различны. Значительная их доля поступает в организм человека по пищевой цепи: почва – растения – сельскохозяйственные животные – продукция животноводства – человек. В принципе радионуклиды могут поступать в организм животных через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и поверхность кожи. Если в период

радиоактивных выпадений крупных рогатый скот находится на пастбище, то поступление радионуклидов может составить (в относительных единицах): через пищеварительный канал 1000, органы дыхания 1, кожу 0,0001. Следовательно, в условиях радиоактивных выпадений основное внимание должно быть обращено на максимально возможное снижение поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных через желудочно-кишечный тракт.

Так как радионуклиды, поступая в организм животных и человека, могут накапливаться и, оказывая неблагоприятное воздействие на здоровье и генофонд человека необходимо проводить мероприятия, снижающие поступление радионуклидов в сельскохозяйственные растения, снижение накопления радиоактивных веществ в организмах сельскохозяйственных животных.

Как добиться сбалансированного обеспечения растений элементами питания и снизить издержки?

Испытания ядерного оружия, рутинные и аварийные выбросы предприятий ядерно-энергетического цикла привели к повышению содержания радионуклидов в почвах сельскохозяйственных угодий. В отдельных местах, уровни поверхностного загрязнения земель стронцием-90 и цезием-137 достигают таких значений, что на них невозможно производство нормативно чистой сельскохозяйственной продукции без применения специальных мер.

Значительная часть радионуклидов антропогенного происхождения сосредоточена в верхнем слое почвы. Скорость миграции цезия-137 и стронция-90 вглубь редко превышает 0,5 см/год. В обрабатываемых почвах до 90% валового запаса цезия-137 и 75% стронция-90 сосредоточено в пахотном горизонте. Уменьшение содержания радионуклидов в почве происходит за счет процессов их естественного распада, выноса с урожаем и процессов миграции. Значительное влияние на горизонтальную миграцию радионуклидов оказывают ветер, стоки поверхностных вод, паводковые и дождевые потоки, пожары. Горизонтальная миграция с водными стоками приводит к заметному перераспределению радионуклидов на местности с неравномерным рельефом. В средней и нижней частях склонов плотность загрязнения почвы может быть на 20-25%, а под пропашными культурами - на 75%, выше, по сравнению с верхними элементами рельефа. Вторичное перераспределение радионуклидов можно ослабить с помощью почвозащитных севооборотов и систематического глубокого безотвального рыхления плужной подошвы.

На накопление радионуклидов в растениях оказывают влияние их валовое содержание в почве, а также физико-химические формы, в которых они находятся. Специалисты выделяют четыре основные формы: водорастворимая, обменная (растворима в растворе ацетата аммония), подвижная (растворима в слабом растворе соляной кислоты) и неподвижная (связанная или фиксированная). В растения могут поступать только те радионуклиды, которые находятся в первых трех из вышеперечисленных форм. После выпадения цезия-137 он легкодоступен для поглощения растениями. Но постепенно связывается, внедряясь в кристаллическую решетку глинистых минералов. В течение 10 лет в биологически доступных формах, как правило, остается 5-15% валового содержания данного радионуклида. Стронций-90, выпадает, преимущественно, в форме топливных частиц, которые разрушаются со временем. Поэтому биологическая доступность данного радионуклида со временем, наоборот, возрастает.

Коэффициенты перехода радионуклидов в растения также зависят от гранулометрического состава почвы. На суглинистых почвах они накапливаются в два раза слабее, чем на песчаных. Естественно, биологические особенности растений также сказываются на накоплении радионуклидов. Если в зависимости от вида коэффициенты перехода могут различаться на один - два порядка, то между различными сортами различия не столь велики.

Для получения нормативно чистого по радиологическим параметрам урожая, применяются специально разработанные защитные меры, которые применяются дополнительно к обычным агротехническим приемам возделывания той или иной культуры.

Наименее затратным приемом является подбор культур и сортов культурных растений, накапливающих радионуклиды в наименьшей степени. В порядке убывания коэффициентов перехода цезия-137, зерновые культуры можно расположить в следующий ряд: люпин, горох, вика, рапс, овес, просо, ячмень, пшеница, озимая рожь. Как правило, картофель и свекла накапливают цезий в меньших количествах. Построить четкий убывающий ряд величины накопления цезия в овощных культурах практически невозможно, ввиду сильной зависимости коэффициентов перехода от сортовых особенностей.

Характер распределения культур по степени накопления стронция-90 сильно отличается от такового для цезия-137. В наибольшей степени данный радионуклид накапливает яровой рапс, за ним следуют люпин, горох, вика, ячмень, яровая пшеница, овес, озимая пшеница и озимая рожь. Как цезий, так и стронций сильнее накапливаются в соломе злаков, и гораздо меньше переходят в зерно. Клубни картофеля накапливают стронций-90 в меньших количествах, по сравнению с корнеплодами свеклы.

Исходя из коэффициентов перехода, следует осуществлять строгие мероприятия по контролю за содержанием радионуклидов в продукции растениеводства при ведении хозяйства на землях с плотностью поверхностного загрязнения цезием-137 выше 15 Ки/км 2 . В диапазоне 15-40 Ки/км 2 , как правило удается получить нормативно чистые урожаи зерновых и картофеля.

Эффективным методом ограничения поступления стронция-90 в растения является известкование почв. Дозы внесения извести или доломитовой муки зависят от кислотности почвы, гранулометрического состава, типа почвы и плотности загрязнения радионуклидами. Наименьшие коэффициенты перехода наблюдаются при доведении показателя pH до уровня, обеспечивающего получение максимального урожая, или легкого отклонения в щелочную сторону. Если расчеты показывают, что необходимо внесение более 8 т/га извести, то ее добавляют в два приема. Первые 50% вносятся под вспашку, а оставшаяся часть - под культивацию.

За счет известкования удается добиться снижения накопления стронция-90 в урожае в 1,5-3 раз. Известкование позволяет исключить увеличение коэффициентов перехода после внесения азотных удобрений. Это особенно важно для выращивания культур, урожай которых сильно зависит от подвижных форм азота в почве.

На почвах с достаточно глубоким гумусовым горизонтом рекомендуется выполнение глубокой мелиоративной вспашки. Если данный прием проведен, то последующие обработки почвы нельзя проводить на ту же глубину.

Применение органических удобрений повышает содержание гумуса в почве, улучшает ее структуру и снижает коэффициенты перехода радионуклидов в растения. Связано это с рядом явлений. Во-первых, многие радионуклиды эффективно связываются органо-минеральными комплексами. Во-вторых, существенное значение имеет увеличение обменной емкости почвы и доступности элементов-аналогов радионуклидов. В третьих, оптимальное содержание органического вещества в почве способствует получению более высоких урожаев, при этом происходит эффект «биологического разбавления» радионукида. В качестве органических удобрений годятся любые источники - навоз, торф, компосты, зеленые удобрения, нейтрализованный лигнин и продукты его переработки. Главное требование к удобрениям - минимальное содержание в их составе радионуклидов. При этом установлено, что внесение подстилочного навоза, из хозяйств, работающих на радиоактивно загрязненных землях, не вызывает заметного повышения содержания радионуклидов в почве. Эффективны в качестве органических удобрений и средств снижения накопления радиоизотопов в растениях сапропели. Дозы внесения органических удобрений должны быть такими же, как и на незагрязненных радионуклидами землях.

Азотные удобрения играют двоякую роль. С одной стороны, их недостаток приводит к снижению урожая. С другой - повышенные дозы увеличивают переход многих радионуклидов в растения. Дозы внесения азотных удобрений должны строго рассчитываться, исходя из планируемого урожая. Необходимо учитывать эффект последействия удобрений и проводить тщательный агрохимический анализ почвы. Идеальным вариантом является использование медленнодействующих азотных удобрений.

Внесение фосфорных удобрений позволяет снизить поступление радионуклидов в растения. Кроме того, подвижные формы стронция-90 выпадают в осадок, при взаимодействии с фосфатами.

Наиболее сильное влияние на снижение накопления цезия-137 в растениеводческой продукции оказывают калийные удобрения. Это связано как с антагонистическим влиянием калия на корневое поступление цезия, так и с повышением урожайности и «эффектом разбавления». При условии сбалансированного азотно-фосфорного питания, внесение калия также способствует снижению поступления стронция-90 в урожай. Наиболее эффективно применение калийных удобрений при содержании подвижных форм калия в почве до 100 мг/кг. На почвах слабо- и среднеобеспеченных калием внесение 160-240 кг K 2 O на гектар, приводит к 1,5-1,7-кратной прибавкой урожая, 1,5-2,7-кратному снижению накопления цезия-137 и 1,3-кратному снижению накопления стронция-90. На почвах с более высоким содержанием подвижных форм калия, вносить удобрения рекомендуется только в количествах восполняющих вынос элементов с урожаем.

Добиться сбалансированного обеспечения растений элементами питания и снизить издержки, позволяет использование комплексных удобрений, обогащенных микроэлементами и биологически активных веществами. При необходимости, рекомендуется внекорневая подкормка растений микроэлементами. Технологически она может сочетаться с внесением средств защиты растений, регуляторов роста, азотными подкормками. Дозы внесения микроэлементов не отличаются от рекомендуемых на незагрязненных землях.

Таким образом, дополнение традиционной агротехники возделывания сельскохозяйственных культур специальными защитными мероприятиями позволяет значительно снизить содержание техногенных радионуклидов в урожае.

Александр Никитин,
канд. с-х. наук

Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).

Пойменная растительность в большей степени накапливает цезий – 137, чем суходольная. Так при загрязнении поймы 2,4 Ки/км 2 в траве было обнаружено

Ки/кг сухой массы, а на суходольной при загрязнении 3,8 Ки/км 2 в траве содержалось Ки /кг .

дипломная работа

1 Литературный обзор

1.1 Свойства радионуклида Стронций-90

Стронций 90 Sr - серебристый кальциеподобный металл, покрытый оксидной оболочкой, плохо вступает в реакцию, включаясь в метаболизм экосистемы по мере формирования сложных Са - Fe - Al - Sr - комплексов. Естественное содержание стабильного изотопа в почве, костных тканях, среде достигает 3,7 х 10 -2 %, в морской воде, мышечных тканях 7,6 х 10 -4 %. Биологические функции не выявлены; не токсичен, может замещать кальций. Радиоактивный изотоп в естественной среде отсутствует .

Стромнций -- элемент главной подгруппы второй группы, пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 38. Обозначается символом Sr (лат. Strontium). Простое вещество стронций (CAS-номер: 7440-24-6) -- мягкий, ковкий и пластичный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой химической активностью, на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь жёлтой оксидной плёнкой.

Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено почти через 30 лет Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году .

Стронций содержится в морской воде (0,1 мг/л), в почвах (0,035 масс%).

В природе стронций встречается в виде смеси 4 стабильных изотопов 84 Sr (0,56 %), 86 Sr (9,86 %), 87 Sr (7,02 %), 88 Sr (82,56 %)..

Существуют 3 способа получения металлического стронция:

Термическое разложение некоторых соединений

Электролиз

Восстановление оксида или хлорида

Основным промышленным способом получения металлического стронция является термическое восстановление его оксида алюминием. Далее полученный стронций очищается возгонкой.

Электролитическое получение стронция электролизом расплава смеси SrCl 2 и NaCl не получило широкого распространения из-за малого выхода по току и загрязнения стронция примесями.

При термическом разложении гидрида или нитрида стронция образуется мелкодисперсный стронций, склонный к легкому воспламенению.

Стронций -- мягкий серебристо-белый металл, обладает ковкостью и пластичностью, легко режется ножом.

Полиморфен -- известны три его модификации. До 215 о С устойчива кубическая гранецентрированная модификация (б-Sr), между 215 и 605 о С -- гексагональная (в-Sr), выше 605 о С -- кубическая объемно-центрированная модификация (г-Sr).

Температура плавления -- 768 о С, Температура кипения -- 1390 о С.

Стронций в своих соединениях всегда проявляет валентность +2. По свойствам стронций близок к кальцию и барию, занимая промежуточное положение между ними.

В электрохимическом ряду напряжений стронций находится среди наиболее активных металлов (его нормальный электродный потенциал равен?2,89 В. Энергично реагирует с водой, образуя гидроксид: Sr + 2H 2 O = Sr(OH) 2 + H 2 ^ .

Взаимодействует с кислотами, вытесняет тяжёлые металлы из их солей. С концентрированными кислотами (H 2 SO 4 , HNO 3) реагирует слабо.

Металлический стронций быстро окисляется на воздухе, образуя желтоватую плёнку, в которой помимо оксида SrO всегда присутствуют пероксид SrO 2 и нитрид Sr 3 N 2 . При нагревании на воздухе загорается, порошкообразный стронций на воздухе склонен к самовоспламенению.

Энергично реагирует с неметаллами -- серой, фосфором, галогенами. Взаимодействует с водородом (выше 200 о С), азотом (выше 400 о С). Практически не реагирует с щелочами.

При высоких температурах реагирует с CO 2 , образуя карбид:

5Sr + 2CO 2 = SrC 2 + 4SrO (1)

Легко растворимы соли стронция с анионами Cl - , I - , NO 3 - . Соли с анионами F - , SO 4 2- , CO 3 2- , PO 4 3- мало растворимы.

Основные области применения стронция и его химических соединений -- это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность.

Стронций применяется для легирования меди и некоторых ее сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для обессеривания чугуна, меди и сталей.

Стронций чистотой 99,99--99,999 % применяется для восстановления урана .

Магнитотвёрдые ферриты стронция широко употребляются в качестве материалов для производства постоянных магнитов.

В пиротехнике применяются карбонат, нитрат, перхлорат стронция для окрашивания пламени в карминово-красный цвет. Сплав магний-стронций обладает сильнейшими пирофорными свойствами и находит применение в пиротехнике для зажигательных и сигнальных составов.

Радиоактивный 90 Sr (период полураспада 28,9 лет) применяется в производстве радиоизотопных источников тока в виде титанита стронция (плотность 4,8 г/смі, а энерговыделение около 0,54 Вт/смі).

Уранат стронция играет важную роль при получении водорода (стронциево-уранатный цикл, Лос-Аламос, США) термохимическим способом (атомно-водородная энергетика), и в частности разрабатываются способы непосредственного деления ядер урана в составе ураната стронция для получения тепла при разложении воды на водород и кислород.

Оксид стронция применяется в качестве компонента сверхпроводящих керамик.

Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с громадной энергоемкостью и энергоплотностью.

Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов.

Радиационные характеристики приведены в таблице 1 .

Таблица 1- Радиационные характеристики стронция 90

В случаях попадания изотопа в окружающую среду поступление стронция в организм зависит от степени и характера включенности метаболита в почвенные органические структуры, продукты питания и колеблется от 5 до 30%, при большем проникновении в детский организм. Независимо от пути поступления излучатель накапливается в скелете (в мягких тканях содержится не более 1%). Выводится из организма крайне плохо, что ведет к постоянному накоплению дозы при хроническом поступлении стронция в организм. В отличие от естественных в-активных аналогов (урана, тория и др.) стронций является эффективным в-излучателем, что меняет спектр радиационного воздействия, в том числе и на гонады, эндокринные железы, красный костный мозг и головной мозг. Накапливаемые дозы (фон) колеблется в пределах (до 0,2 х 10 -6 мкКи/г в костях при дозах порядка 4.5 х 10 -2 мЗв/год) .

Не следует путать действие на организм человека природного (нерадиоактивного, малотоксичного и более того, широко используемого для лечения остеопороза) и радиоактивных изотопов стронция. Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28.9 лет. 90 Sr претерпевает в-распад, переходя в радиоактивный 90 Y (период полураспада 64 ч.) Полный распад стронция-90, попавшего в окружающую среду, произойдет лишь через несколько сотен лет. 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС.

По химическим реакциям радиоактивный и нерадиоактивные изотопы стронция практически не отличаются. Стронций природный -- составная часть микроорганизмов, растений и животных. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения стронция накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1 %. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете .

На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст, а также беременность, и другие факторы. Например, в скелете мужчин отложения выше, чем в скелете женщин. Стронций является аналогом кальция. Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани. Обмен стронция изменяется при некоторых заболеваниях органов пищеварения и сердечнососудистой системы. Пути попадания:

Вода (предельно допустимая концентрация стронция в воде в РФ -- 8 мг/л, а в США -- 4 мг/л)

Пища (томаты, свёкла, укроп, петрушка, редька, редис, лук, капуста, ячмень, рожь, пшеница)

Интратрахеальное поступление

Через кожу (накожное)

Ингаляционное (через воздух)

Из растений или через животных стронций-90 может непосредственно перейти в организм человека.

Люди, работа которых связана со стронцием (в медицине радиоактивный стронций используют в качестве аппликаторов при лечении кожных и глазных болезней. Основные области применения природного стронция -- это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, металлотермия, пищевая промышленность, пр-во магнитных материалов, радиоактивного -- пр-во атомных электрических батарей. атомно-водородная энергетика, радиоизотопные термоэлектрические генераторы и др.) .

Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких как барий, молибден, селен и др.). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» -- поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения. Напротив, радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека:

Откладывается в скелете (костях), поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.

Вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга

Изотоп стронция 90 Sr является радиоактивным с периодом полураспада 28,79 лет. 90 Sr претерпевает в-распад, переходя в радиоактивный иттрий 90 Y (период полураспада 64 часа). 90 Sr образуется при ядерных взрывах и выбросах с АЭС .

Стронций является аналогом кальция и способен прочно откладываться в костях. Длительное радиационное воздействие 90 Sr и 90 Y поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.

Попадая в почву, стронций-90 вместе с растворимыми соединениями кальция поступает в растения, из которых может непосредственно или через животных поступить в организм человека. Так создается цепь передачи радиоактивного стронция: почва - растения - животные - человек. Проникая в организм человека, стронций накапливается преимущественно в костях и подвергает, таким образом, организм длительному внутреннему радиоактивному воздействию. Результатом этого воздействия, как показывают исследования ученых, проведенные в опытах на животных (собаках, крысах и др.), является тяжелое заболевание организма. На первый план выступают повреждения кроветворных органов и развитие опухолей в костях. В обычных условиях «поставщиком» радиоактивного стронция являются экспериментальные взрывы ядерного и термоядерного оружия. Исследованиями американских ученых установлено, что даже малое лучевое воздействие, безусловно, вредно для здорового человека. Если же учесть, что и при крайне малых дозах этого воздействия наступают резкие изменения в тех клетках организма, от которых зависит воспроизводство потомства, то вполне понятно, что ядерные взрывы несут смертельную опасность еще... не родившимся! Свое название стронций получил от минерала - стронцианита (углекислой соли стронция), найденного в 1787 г. в Шотландии близ деревушки Стронциан. Английский исследователь А. Крофорд, изучая стронцианит, высказал предположение о наличии в нем новой еще не известной «земли». Индивидуальную особенность стронцианита установил также и Клапрот. Английский химик Т. Хоп в 1792 г. доказал наличие в стронцианите нового металла, выделенного в свободном виде в 1808 г. Г. Дэви .

Однако, независимо от западных ученых, русский химик Т.Е. Ловиц в 1792 г., исследуя минерал барит, пришел к заключению, что в нем, помимо окиси бария, в качестве примеси находится и «стронцианова земля». Чрезвычайно осторожный в своих заключениях, Ловиц не решился опубликовать их до окончания вторичной проверки опытов, требовавших накопления большого количества «стронциановой земли». Поэтому исследования Ловица «О стронциановой земле в тяжелом шпате», хотя и были опубликованы после исследований Клапрота, фактически же проведены раньше его. Они свидетельствуют об открытии стронция в новом минерале - сернокислом стронции, называемом теперь целестином. Из этого минерала простейшие морские организмы - радиолярии, акантарии - строят иглы своего скелета. Из иголочек отмирающих беспозвоночных образовались скопления и самого целестина

1.2 Накопление радионуклида стронция - 90 в почвах и растениях

Продовольственное и техническое качество продукции - зерна, клубней, масличных семян, корнеплодов, получаемой от облучённых растений, сколько- либо существенно не ухудшается даже при снижении урожая до 30-40 %.

Содержание масла в семенах подсолнечника и лотса зависит от дозы облучения, получаемой растениями, и фазы их развития в момент начала облучения. Аналогичная зависимость наблюдается и по выходу сахара в урожае корнеплодов облучённых растений свеклы. Содержание витамина С в плодах томатов, собранных с облучённых растений, зависит от фазы развития растений в период начала облучения и дозы облучения. Например, при облучении растении во время массового цветения и начала плодоношения дозами 3 - 15 кР содержание в плодах томатов витамина С повышалось по сравнению с контролем на 3 - 25 %. Облучение растений в период массового цветения и начало плодоношения дозой до 10 кР затормаживает развитие семян у формирующихся плодов, которые обычно становятся бессемянными .

Аналогичная закономерность получена в опытах с картофелем. При облучении растений в период клубнеобразования урожай клубней при облучении дозами 7 - 10 кР практически не снижается. Если растения облучаются в более раннюю фазу развития, урожай клубней уменьшается в среднем на 30 - 50 %. Кроме того, клубни получаются не жизнеспособными из-за стерильности глазков.

Основными радионуклидами, определяющими характер загрязнения, в нашей области является цезий - 137 и стронция - 90, которые по разному сортируются почвой. Основной механизм закрепления стронция в почве - ионный обмен, цезия - 137 обменной формой либо по типу ионообменной сорбции на внутренней поверхности частиц почвы .

Поглощение почвой стронция - 90 меньше цезия - 137, а следовательно, он является более подвижным радионуклидом.

В момент выброса цезия - 137 в окружающие среду, радионуклид изначально находится в хорошо растворимом состоянии (парогазовая фаза, мелкодисперсные частицы и т.д.)

В этих случаях поступления в почву цезий - 137 легкодоступен для усвоения растениями. В дальнейшем радионуклид может включаться в различные реакции в почве, и подвижность его снижается, увеличивается прочность закрепления, радионуклид «стареет», а такое «старение» представляет комплекс почвенных кристаллохимических реакций с возможным вхождением радионуклида в кристаллическую структуру вторичных глинистых минералов.

Механизм закрепления радиоактивных изотопов в почве, их сорбция имеет большое значение, так как сорбция определяет миграционные качества радиоизотопов, интенсивность поглощения их почвами, а, следовательно, и способность проникать их в корни растений. Сорбция радиоизотопов зависит от многих факторов и одним из основных является механический и минералогический состав почвы тяжёлыми по гранулометрическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий - 137, закрепляются сильнее, чем лёгкими и с уменьшением размера механических фракций почвы прочность закрепления ими стронция - 90 и цезия - 137 повышается. Наиболее прочно закрепляются радионуклиды илистой фракцией почвы.

Большему удержанию радиоизотопов в почве способствует наличие в ней химических элементов, близких по химическим свойствам к этим изотопам. Так, кальций - химический элемент, близкий по своим свойствам стронцию - 90 и внесение извести, особенно на почвы с высокой кислотностью, ведёт к увеличению поглотительной способности стронция - 90 и к уменьшению его миграции. Калий схож по своим химическим свойствам с цезием - 137. Калий, как неизотопный аналог цезия находится в почве в макроколичествах, в то время как цезий - в ультра микроконцентрациях. Вследствие этого в почвенном растворе происходит сильное разбавление микроколичеств цезия-137 ионами калия, и при поглощении их корневыми системами растений отмечается конкуренция за место сорбции на поверхности корней. Поэтому при поступлении этих элементов из почвы в растениях наблюдается антагонизм ионов цезия и калия .

Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количество осадков).

Установлено, что стронций-90, попавший на поверхность почвы, вымывается дождём в самые нижние слои. Следует заметить, что миграция радионуклидов в почвах протекает медленно и их основная часть находится в слое 0 - 5 см.

Накопление (вынос) радионуклидов сельскохозяйственными растениями во многом зависит от свойства почвы и биологической особенности растений. На кислых почвах радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых. Снижение кислотности почвы, как правило, способствует уменьшению размеров перехода радионуклидов в растения. Так, в зависимости от свойства почвы содержание стронция - 90 и цезия - 137 в растениях может изменяться в среднем в 10 - 15 раз.

А межвидовые различия сельскохозяйственных культур в накопление этих радионуклидов наблюдается зернобобовыми культурами. Например, стронций - 90 и цезий - 137, в 2 - 6 раз поглощается интенсивнее зернобобовыми культурами, чем злаковыми .

Поступление стронция-90 и цезия-137 в травостой на лугах и пастбищах определяется характером распределения в почвенном профиле.

На целинных участка, естественных лугах, цезий находится в слое 0-5 см, за прошедшие годы после аварии не отмечена значительная вертикальная миграция его по профилю почвы. На перепаханных землях цезий - 137 находится в пахотном слое.

Пойменная растительность в большей степени накапливает цезий - 137, чем суходольная. Так при загрязнении поймы 2,4 Ки/км 2 в траве было обнаружено Ки/кг сухой массы, а на суходольной при загрязнении 3,8 Ки/км 2 в траве содержалось Ки /кг .

Накопление радионуклидов травянистыми растениями зависит от особенностей строения дернины. На злаковом лугу с мощной плотной дерниной содержание цезия - 137 в фитомассе в 3 - 4 раза выше, чем на разнотравном с рыхлой маломощной дерниной.

Поступление цезия - 137 в растения зависит от типа почвы. По степени уменьшения накопления цезия в урожае растения почвы можно расположить в такой последовательности: дерново-подзолистые супесчаные, дерново-подзолистые суглинистые, серая лесная, чернозёмы и т.д. Накопление радионуклидов в урожае зависит не только от типа почвы, но и от биологической особенности растений.

Отмечается, что кальциелюбивые растения обычно поглощают больше стронция - 90,чем растения бедные кальцием. Больше всего накапливают стронций - 90 бобовые культуры, меньше корнеплоды и клубнеплоды, и ещё меньше злаковые .

Накопление радионуклидов в растении зависит от содержания в почве элементов питания. Так установлено, что минеральное удобрение, внесённое в дозах N 90, Р 90, увеличивает концентрацию цезия - 137 в овощных культурах в 3 - 4 раза, а аналогичные внесения калия в 2 - 3 раза снижает его содержание. Положительный эффект на уменьшение поступления стронция - 90 в урожай зернобобовых культур оказывает содержание кальций содержащих веществ. Так, например, внесение в выщелочный чернозём извести в дозах, эквивалентных гидролитической кислотности, уменьшает поступление стронция-90 в зерновые культуры в 1,5 - 3,5 раза.

Наибольший эффект на снижение поступления стронция - 90 в урожай растений достигает внесением полного минерального удобрения на фоне доломита. На эффективность накопления радионуклидов в урожае растений оказывают влияние органические удобрения и метеорологические условия, а также и время их пребывание в почве. Установлено, что накопление стронция - 90, цезия - 137 через пять лет после их попадания в почву снижается в 3 - 4 раза .

Таким образом, миграция радионуклидов во многом зависит от типа почвы, её механического состава, водно-физических и агрохимических свойств. Так на сорбцию радиоизотопов влияют многие факторы, и одним из основных являются механический и минералогический состав почвы. Тяжёлыми по механическому составу почвами поглощённые радионуклиды, особенно цезий-137, закрепляются сильнее, чем лёгкими. Кроме того эффект миграции радионуклидов зависит от метеорологических условий (количества осадков).

Механизм усвоения радионуклидов корнями растений сходен с поглощением основных питательных веществ - макро и микроэлементов. Определённое сходство наблюдается в поглощении растениями и передвижения по ним стронция - 90 и цезия - 137 и их химических аналогов - кальция и калия, поэтому содержание данных радионуклидов в биологических объектах иногда выражают по отношению к их химическим аналогам, в так называемых стронциевых и цезиевых единицах.

Радионуклиды Ru-106, Ce-144, Co-60 концентрируются преимущественно в корневой системе и в незначительных количествах передвигаются в назёмные органы растений. В отличие от них стронций-90 и цезий-137 в относительно больших количествах накапливаются в наземной части растений .

Радионуклиды, поступившие в подземную часть растений, в основном концентрируются в соломе (листья и стебли), меньше - в мягкие (колосья, метёлки без зерна. Некоторые исключения из этой из этой закономерности составляет цезий, относительное содержание которого в семенах может достигать 10 % и выше общего количества его в надземной части. Цезий интенсивно передвигается по растению и относительно в больших количествах накапливается в молодых органах, чем очевидно вызвана повышенная концентрация его в зерне .

Из кислых почв радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв слабокислых, нейтральных и слабощелочных. В кислых почвах повышается подвижность стронция - 90 и цезия - 137 снижается прочность их растениями. Внесение карбонатов кальция и калия или натрия в кислую дерново-подзолистую почву в количествах, эквивалентных гидролической кислотности, снижает размеры накопления долгоживущих радионуклидов стронция и цезия в урожае.

Существует тесная обратная зависимость накопления стронция-90 в растениях от содержания в почве обменного кальция (поступление стронция уменьшается с увеличением содержания обменного кальция в почве).

Следовательно, зависимость поступления стронция-90 и цезия-137 из почвы в растения довольно сложная, и не всегда её можно установить по какому-либо одному из свойств, в разных почвах необходимо учитывать комплекс показателей.

Пути миграции радионуклидов в организм человека различны. Значительная их доля поступает в организм человека по пищевой цепи: почва - растения - сельскохозяйственные животные - продукция животноводства - человек. В принципе радионуклиды могут поступать в организм животных через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и поверхность кожи. Если в период

1.3 Особенности миграции стронция-90 в окружающую среду

Радионуклид 90 Sr характеризуется большей подвижностью в почвах по сравнению с 137 Сs. Поглощение 90 Sr в почвах в основном обусловлено ионным обменом. Большая часть задерживается в верхних горизонтах. Скорость миграции его по почвенному профилю зависит от физико-химических и минералогических особенностей почвы.

При наличии в почвенном профиле перегнойного горизонта, расположенного под слоем подстилки или дернины, 90 Sr концентрируется в этом горизонте. В таких почвах, как дерново-подзолистая песчаная, перегнойно-торфянисто-глеевая суглинистая на песке, черноземно-луговая оподзоленная, выщелоченный чернозем, наблюдается некоторое увеличение содержания радионуклида в верхней части иллювиального горизонта.

В засоленных почвах появляется второй максимум, что связано с меньшей растворимостью сульфата стронция и его подвижностью. В верхнем горизонте он задерживается в солевой корке. Концентрирование в перегнойном горизонте объясняется высоким содержанием гумуса, большой величиной емкости поглощения катионов и образованием малоподвижных соединений с органическим веществом почв.

В модельных экспериментах при внесении 90 Sr в разные почвы, помещенные в вегетационные сосуды, было установлено, что скорость его миграции в условиях опыта возрастает с увеличением содержания обменного кальция. Повышение миграционной способности 90 Sr в почвенном профиле при увеличении содержания кальция наблюдалось и в полевых условиях. Миграция стронция-90 возрастает также с увеличением кислотности и содержания органического вещества .

В миграции 90Sr большую роль играет лесная растительность. В период интенсивных радиоактивных выпадений деревья выполняют роль экрана, на котором осаждались радиоактивные аэрозоли. Задержанные поверхностью листьев и хвои радионуклиды поступают на поверхность почвы с опавшими листьями и хвоей. Особенности лесной подстилки оказывают существенное влияние на содержание и распределение стронция-90. В лиственных подстилках содержание 90 Sr постепенно падает от верхнего слоя к нижнему, в хвойных происходит значительное накопление радионуклида в нижней гумусированной части подстилки.

Таблица 2 - Образование стронция 90

При делении 235 U и 239 Pu тепловыми нейтронами в реакторе 90 Sr образуется с выходами 5,77 и 2,25 %. Значительные количества 90 Sr (7,4 · 10 17 Бк) были выброшены в атмосферу при испытаниях ядерного оружия в 1945-1980 гг. .

При выбросах большая часть радионуклидов попадает в стратосферу (слой атмосферы, лежащий на высоте 10-50 км) и остается там в течение многих месяцев, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара. Период полураспада 89 Sr составляет 50,5 сут., и он, попав в стратосферу при ядерных взрывах, в основном там и распадается, не представляя такой большой радиационной опасности для землян, как 90 Sr и 137 Сs, которые, выпадая, загрязняют поверхность Земли на многие годы.

С другой стороны, при авариях на ядерных реакторах, таких, как на Чернобыльской АЭС, когда накопленная равновесная активность 89 Sr в 10 раз превышает активность 90 Sr, который из-за своего большого периода полураспада не успевает накопиться за 2-3 года работы реактора, ситуация меняется. Сразу после аварии на Чернобыльской АЭС активность выброшенных короткоживущих радионуклидов 89 Sr была во много раз выше, чем 90 Sr или 137 Cs .

После испытаний ядерного оружия радиоактивные осадки состоят в основном из водорастворимых и способных к ионному обмену форм 90 Sr, в то же время после аварии на Чернобыльской АЭС 90 Sr нередко осаждался в формах устойчивых соединений.

При работе АЭС 90 Sr, как и 137 Cs, выброшенный в окружающую среду, в конечном итоге накапливается или в верхних слоях почвы в наземных системах, или в донных осадках природных водных резервуаров. При этом стронций мигрирует на очень малые расстояния, например на 1 см за несколько лет.

Проведенные в конце 1980-х гг. исследования невспаханных участков в Кыштыме, загрязненных в 1957 г. 90 Sr и другими радионуклидами при взрыве отходов, показали, что 90 Sr за этот период времени достиг глубины 15 см, и это означает, что скорость его миграции составила 0,5 см/г. Из почвы через корневую систему 90 Sr выносится в растения и входит в состав зерна, бобов, моркови и других продуктов. Этот вынос определяется коэффициентом переноса (КП), который зависит от вида почв и рН среды.

С целью уменьшения выноса 90 Sr из почвы в растения применяют вспашку почвы и внесение удобрений .

Наиболее эффективна глубокая вспашка, приводящая к погребению активности ниже того слоя, в котором находятся корни растений. В районах Южного Урала, загрязненных 90 Sr после аварии в Кыштыме, были получены хорошие результаты при вспашке на глубину 50 см. Из данных таблицы следует, что действенной мерой, наряду с внесением с удобрениями N, P и К, является известкование почвы.

Таблица 3 - Некоторые характерные значения КП 90 Sr из почвы в растение (Бк · кг- 1 сухой культуры/Бк · кг- 1 сухой почвы) (Пояснение. КП приводится для верхнего слоя глубиной 20 см, а значения для трав даны для верхнего слоя почвы глубиной 10 см)

Таблица 4 - Влияние сельскохозяйственных контрмер на поглощение 90 Sr луговыми растениями в окрестностях Гомеля (Белоруссия)

Радиоактивный стронций поступает в организм человека через ЖКТ, легкие и кожу. Растворимые соединения стронция хорошо всасываются из ЖКТ, величина резорбции -- 0,1-0,6, и резорбция составляет менее 0,01 для плохо растворимых соединений. Стронций быстро всасывается из легких. Через 5 мин после интратрахеального введения в количестве 1,48 · 10 4 Бк/г в легких остается 33,3 % введенного количества, через сутки -- 0,39 %. При нанесении изотопов стронция на кожу в количестве 2,4 · 10 5 Бк/см 2 фиксация активности происходит сразу же после загрязнения кожной поверхности .

При резорбции стронция из ЖКТ важное значение имеют диета, химическое соединение радионуклида и физиологические факторы (возраст, лактация и беременность, состояние минерального обмена, нервной и эндокринной систем). Величина всасывания радионуклида из ЖКТ уменьшается с увеличением возраста, с повышением содержания кальция и фосфора в диете, при введении высоких доз тироксина. Прием альгината натрия за 20 мин до введения стронция понижает его содержание в крови в 8-10 раз, а лактоза, лизин и аргинин, наоборот, удваивают величину всасывания стронция из ЖКТ.

Независимо от пути и периодичности поступления в организм растворимых соединений радиоактивного стронция, он избирательно накапливается в скелете, а в мягких тканях задерживается менее 1 %. После внутривенного введения радиоактивного стронция в организм человека через 100 суток в нем останется 20 % от введенного количества, в то время как у обезьян -- 47 %, а у кроликов -- 7,5 %. Доля отложений стронция в скелете зависит от пути его поступления. При интратрахеальном поступлении депонируется 76 %, ингаляционном -- 31,6 %, внутрибрюшном -- 81,2 % и накожном -- всего 7 ? .

В экспериментах на животных установлено, что при внутримышечном или пероральном введении радиоактивного стронция самкам в разные сроки беременности большая часть (50-70) его откладывалась в плодах в последние дни беременности. Распределение радиоактивного стронция в разных частях одной и той же кости и в разных костях неравномерное. Стронций откладывается в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста, где происходит усиленное образование кости.

Учитывая функцию удержания и выведения и 90 Sr через почки, Абрамов и Голутвина рассчитали дозу от этих радионуклидов на поверхности кости при однократном и хроническом введении радионуклидов в количестве 37 кБк/сут. Из таблицы видно, что при однократном введении радионуклидов стронция суммарная доза от 89 Sr по прошествии нескольких периодов полураспада этого нуклида практически не возрастает, а доза от 90 Sr, обусловленная суммой малых констант распада и биологического выведения, непрерывно увеличивается.

Таблица 5- Оцененная доза на поверхности кости при однократном и хроническом введении в организм радионуклидов 89 Sr и 90 Sr в количестве 37 кБк/сут.

Время после введения, сут.	Доза от 89 Sr, мЗв	Доза от 90 Sr, мЗв
Однократное введение





Хроническое введение

Предложена возрастная модель отложения стронция и других щелочноземельных элементов в кости человека во всем возрастном диапазоне, начиная с рождения. Показано, что ожидаемые эквивалентные дозы для костного мозга при поступлении 90 Sr в первые месяцы после рождения на порядок выше, чем при поступлении в организм взрослого человека.

Выведение стронция из организма человека и животных происходит как с калом, так и с мочой. При пероральном поступлении большая часть стронция выделяется с калом. За 8 суток суммарное выделение 89 Sr составляет 77,9 %, из них 5 % с мочой.

Установлено несколько периодов полувыведения 90 Sr из организма. Короткий период полувыведения (2,5-8,5 сут.) характеризует выведение стронция из мягких тканей, длинный период (90-154 сут.) -- преимущественно из костей. При длительном пероральном или парэнтеральном введении в организм 90 Sr период полувыведения из скелета значительно увеличивается, а начальный короткий период полувыведения отсутствует или очень мал. У человека и животных после однократного перорального поступления радионуклидов стронция с молоком во время лактации выделяется от 0,04 до 4 % на 1 л молока от введенного радионуклида; при хроническом поступлении 90 Sr в организм с молоком выделяется 0,05-6,3 % на 1 л по отношению к дневной норме .

Введение остроэффективных количеств 90 Sr вызывает развитие типичной острой лучевой патологии. Возникают выраженные изменения со стороны периферической крови: лейкопения, лимфопения, нейтропения, ретикулопения. Наблюдаются изменения красной крови, ускорение реакции оседания эритроцитов, замедление свертывания крови и увеличение объема плазмы.

У собак, получавших с пищей ежедневно 0,74 кБк/кг 90 Sr в течение 3-3,5 лет, выявлены нарушения в углеводном обмене, изменения секреторной и экскреторной функций печени и почек. Меньшие количества 90 Sr (0,675 кБк/кг) к существенным функциональным изменениям в их организме не привели, однако за 9-13 лет из подопытной группы погибло 80 % собак, а из контрольной -- 11 % .

Длительное введение собакам 90 Sr с пищей (0,74-0,074 кБк/кг) и накопление суммарной поглощенной дозы в скелете до 3,6-9,0 Гр приводит к учащению возникновения у них доброкачественных и злокачественных опухолей мягких тканей (в 3-5 раз чаще по сравнению с контрольными животными). Хроническое введение этим животным 90 Sr (по 0,74 кБк/кг в сутки в течение 3 лет), создающее мощность тканевой дозы в скелете до 1,5 Гр/г., может вызвать развитие лейкозов и остеосарком. При хроническом введении в 10 раз меньших количеств этого радионуклида (поглощенная доза в скелете до 0,5 Гр/г.) наблюдаются нарушения в развитии потомства и понижение его жизнеспособности .

Радиоактивность 90 Sr определяют по дочернему 90 Y, который осаждается в виде оксалатов. Из продуктов питания 90 Y выделяют экстракцией моноизооктиловым эфиром метилфосфоновой кислоты. Из золы костной ткани 90 Y экстрагируют трибутилфосфатом. Активность измеряют на низкофонной установке. Определение 89 Sr в пищевых продуктах, растительности и костной ткани основано на осаждении стронция дымящей азотной кислотой с последующим измерением активности. При попадании радиоактивных изотопов стронция на открытые участки кожи дезактивацию проводят 5%-м раствором пентацина, 5%-м раствором Na 2 (ЭДТА) или 2%-м раствором соляной кислоты, а также моющими порошками. При попадании радионуклидов стронция через ЖКТ принимают внутрь препарат «Адсорбар» или сернокислый барий (25 г с 200 мл воды), альгинат натрия или кальция (15 г с 200 мл воды) или препарат «Полисурьмин» (4 г с 200 мл воды). Применяют рвотные средства и проводят обильное промывание желудка. После очищения желудка осуществляют повторное введение адсорбентов с солевыми слабительными. В случае поражения пылевыми продуктами проводят обильное промывание носоглотки и полости рта, используют отхаркивающие, а также мочегонные средства.

В соответствии с НРБ-99 допустимая концентрация 90 Sr в воздухе рабочих помещений примерно в 24 раза ниже, чем 89 Sr, что указывает на его исключительную радиационную опасность. Для населения допустимая концентрация 90 Sr в атмосферном воздухе регламентируется (НРБ-99) величиной, равной 2,7 Бк/м 3 , что находится за пределами чувствительности большинства методов выделения и измерения радиоактивности этого радионуклида.

Таблица 6- ПГП, e , ДОА в воздухе рабочих помещений в зависимости от химических соединений и ядерно-физических свойств радионуклидов 89 Sr и 90 Sr, МЗУА и МЗА этих изотопов на рабочем месте

Таблица 7- ДОА в воздухе, e , ПГП с воздухом, водой и пищей радионуклидов 89 Sr и 90 Sr и УВ при его поступлении с водой для населения

Исследованиями установлено, что 80-90% радионуклидов сосредоточено в активной зоне расположения основной массы корней сельскохозяйственных культур. На необрабатываемых после чернобыльской катастрофы землях практически все радионуклиды находятся в верхней части (до 10-15 см) гумусовых горизонтов, а на пахотных почвах радионуклиды распределены сравнительно равномерно по всей глубине обрабатываемого слоя. Расчеты показывают, что в ближайшей перспективе самоочищение корнеобитаемого слоя загрязненных почв за счет вертикальной миграции радионуклидов будет незначительным .

Вместе с тем наблюдаются процессы локального вторичного загрязнения почв сельскохозяйственных угодий за счет горизонтальной миграции радионуклидов вследствие ветровой и водной эрозии. Содержание цезия-137 в пахотном горизонте различных элементов рельефа склоновых земель в результате водной эрозии на посевах однолетних культур за девять лет перераспределилось до 1,5-3,0 раз.

Увеличение плотности загрязнения почв цезием-137 в зоне аккумуляции (нижние части склонов и понижения) по сравнению с зоной смыва составило в среднем от 13% при ежегодном смыве почвы менее 5 т/га до 75% - при смыве 12-20 т/га. На бессменных посевах многолетних трав твердого стока не наблюдалось и достоверных различий в плотности загрязнения почв по элементам склонов не установлено. В результате ветровой эрозии осушенных торфяно-болотных и песчаных почв, используемых под посев однолетних культур, локальные различия в плотности загрязнения пахотного горизонта радиоцезием достигали 1,5-2,0 раз. Это подчеркивает необходимость защиты почв от водной и ветровой эрозии, что обеспечивает также снижение потерь гумусового слоя и уменьшает вероятность загрязнения продукции на локальных участках угодий.