Определение уровня содержания радионуклидов с использованием коэффициента пропорциональности накопления в растениеводческой продукции

ЛПЗ. Прогнозирование поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию

Прогноз загрязнения растениеводческой продукции

Прогноз загрязнения растениеводческой продукции позволяет заблаговременно планировать набор культур для возделывания на загрязненной радионуклидами угодьях, их размещение по полям севооборотов и отдельным участкам с учетом плотности загрязнения почв и возможности использования получаемой продукции.

Для прогнозирования поступления радионуклидов в корма и продукцию животноводства необходимо прежде всего установить, какими радионуклидами загрязнены воздух и территории с.-х. угодий и каковы плотность и равномерность этих загрязнений. Другие важнейшие показатели – биологическая доступность и способность мигрировать радионуклидов по пищевым цепочкам.

Содержание радионуклидов в с.-х. продукции зависит как от плотности загрязнений, так и от типа почв, от их гранулометрического состава и агрохимических свойств. При повышения содержания в почве физической глины от 5 до 30%, гумуса от 1 до 3,5% переход радионуклидов в растения снижается в 1,5-2 раза, по мере содержания в почве подвижных форм калия и фосфора от низкого (К₂О менее 100 мг/кг почвы) до оптимального (200-300 мг/кг) и изменение реакции почвы от кислой (рН 4,5-5,0) к нейтральной (рН 6,5-7,0) – в 2 – 3 раза.

Еще в большей степени на накопление радионуклидов влияет режим увлажнения почвы. Минимальное накопление ¹³⁷Cs в многолетних травах обеспечивается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине 90-120 см от поверхности осушенных торфяных и торфяно-глеевых почв. На переувлажненных песчаных и торфяных почвах высокая степень загрязнения кормов и молока наблюдается даже при относительно низких плотностях загрязнения ¹³⁷Cs (2-5 Ки/км²) и ⁹⁰Sr (0,3-1 Ки/км²). В то же время на окультуренных участках дерново-подзолистых суглинистых почв продукция с допустимым содержанием радионуклидов была получена при плотности загрязнения ¹³⁷Cs до 20-30 Ки/км² существенно на переход ¹³⁷Cs из почвы в растение влияет содержание в ней органического вещества. Поступление этого радионуклида в растения из торфяных почв его поглощение из минеральных почв в несколько раз.

Сортовые различия в накоплении радионуклидов значительно меньше (до 1,5-3 раза).

Для прогноза накопления радионуклидов в продукцию растениеводства используются:

а) коэффициенты из почвы в урожай в расчете на 1 Ки/км², которые дифференцированы в зависимости от типа и гранулометрического состава почв, содержание обменного калия и реакции почвенной среды (см. данные приложения 7 и 8).

б) результаты агрохимического и радиологического обследования почв.

Определение уровня содержания радионуклидов с использованием коэффициента пропорциональности накопления в растениеводческой продукции

Для прогноза уровня загрязнения конкретные культуры радионуклидами цезия или стронция необходимо коэффициенты, просчитанные для плотности загрязнения почв 1 Ки/км² (37 кБк/м²) умножить на величину плотности фактической загрязненности почвы (формула 1).

А = В х К х 37 (1), где:

А – уровень загрязненности растениеводческой продукции, Бк/кг;

В – плотность загрязнения почвы, Ки/км²;

К – коэффициент пропорциональности (удельная радиоактивность 1 кг продукции при плотности загрязнения почв 1 Ки/км², данные приложении), нКи/кг;

37 – коэффициент для перевода нКи в Бк.

Сопоставляя полученную величину с нормативной величиной, определяем возможность использования корма.

Например:

Необходимо определить уровень радиоактивной загрязненности сена многолетнего злаково-бобового (по ¹³⁷Cs) на дерново-подзолистой суглинистой почве. Плотность загрязнения почвы по данным радиохимических исследований равна 15 Ки/км² при содержании обменного калия равен 0,57 нКи/кг.

Решение: А = 15 Ки/км² х 0,57 х 37 = 316 Бк/КГ.

Аналогично делают расчеты для прогноза содержания ⁹⁰Sr в с.х. культурах с учетом уровня кислотности почв (Приложение).

Метод определения накопления ⁹⁰Sr в растениях с помощью комплексного показателя (КП) В.М. Клечковского

Для определения содержание ⁹⁰Sr в растениях пользуются формулой:

А = КП х а/с, (2) где:

А - содержание ⁹⁰Sr в почве, с ед. (стронциевые единицы);

с – содержание Ca на 100 г почвы, мг.экв.;

а – плотность загрязнения почвы радионуклидом ⁹⁰Sr, мКи/км² или Бк/м²;

КП – комплексный показатель по В.М. Клечковскому (табл.).

Таблица

Величина комплексного показателя (КП) для

сельскохозяйственной продукции

Одна стронциевая единица – отношение концентрации ⁹⁰Sr (пКи/кг продукции) к концентрации в нем кальция (г/кг). При поверхностном загрязнении естественных кормовых угодий ⁹⁰Sr, равном 1мКи/км² (37 Бк/м²) 1 кг сухого вещества естественных трав содержит 4,9 с.ед., сеянных злаковых трав – 1,5 с.ед., свеклы -1,7с.ед., клубней картофеля – 1,56 с.ед., а в одном кг зерна пшеницы – 0,8 с.ед. ⁹⁰Sr.

Например: необходимо дать прогноз концентрации ⁹⁰Sr в сене клевера, если известно, что содержание ⁹⁰Sr в почве равно 40 мКи/км² (1480 Бк/м²), а содержание обменного Са – 10 мг.экв./ 100 г почвы.

Содержание ⁹⁰Sr в растениях составит:

А = 15 х (40 мКи/км²: 10 мг.экв) = 60 с.ед.

Этот метод прогнозов вполне удовлетворителен на пахотных землях с содержанием обменного Са от 4 до 25 мг.экв/100 г почвы.

Определение содержания ⁹⁰Sr в растениеводческой продукции методом проростков (по Б.Н. Анненкову и Е.В. Юдинцевой)

Берутся образцы почв с глубины пахотного слоя конкретного поля. тщательно примешивают, затем на таком усредненном образце высевают проращенные семена. Через 20 дней надземную массу растений срезают на уровне почвы, промывают проточной водой, высушивают и в воздушно-сухом материале определяют содержание радионуклидов радиохимическим методом.

Таблица

Коэффициенты пересчета содержания радионуклидов в 20-дневных растениях для прогноза загрязненности урожая

Примечание. Коэффициенты пересчета приведены в расчете на воздушно-сухую массу урожая.