CC BY
27
УДК 631.438
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВАХ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ
А.Н. Исаков, к.с.-х.н.
Калужский филиал РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева А.Н. Володченков
Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Калужский», e-mail: [email protected]
Приведены данные десятилетних исследований по динамике содержания радионуклидов в зависимости от характера использования почв, их механического состава и типа в загрязненных районах Калужской области. Проанализировано распределение содержания 137Cs по профилю различных типов почв.
Ключевые слова: загрязнение, радионуклиды, различные типы почв, динамика содержания.
DYNAMIC OF RADIONUCLIDES CONTENT IN SOIL IN KALUGA REGION A.N. Isakov, A.N. Volodchenkov
Results of ten-year researches of radionuclides content in dependence of soil type, use and mechanical content in polluted areas in Kaluga region. Analysis of 137Cs content distribution throughout profile of different soil types is presented.
Keywords: pollution, radionuckides, different soil types, dynamic.
Территория Калужской области подверглась значительному загрязнению радионуклидами в результате Чернобыльской аварии. В этих условиях весьма важно изучение вопросов очищения от радиоактивных элементов.
Специалисты центра химизации и сельскохозяйственной радиологии «Калужский» осуществляют мониторинг за удельной активностью радиоактивных выпадений на территории всей области и особенно детально в южных районах с наибольшей загрязненностью радионуклидами. Контроль за вертикальной миграцией радионуклидов проводят на стационарных участках, заложенных в 1993 г. в Хвастовичском районе Калужской области. Участки заложены для более точного анализа распределения радионуклидов в дернине и прилегающих к ней горизонтах в нетронутых почвах и распределением радиоактивных элементов на глубине плужной подошвы на пахотных почвах. При размещении участков ставили задачу проследить влияние обработки почвы, механического состава и типа почвы на миграцию радионуклидов. В 1994-1996 гг. отбор почвенных образцов производили на глубину до 50 см, в последующие - до 100 см с разрезов различных типов почв и механического состава. Данные таблиц 1 -3 свидетельствуют, что общая плотность
загрязнения радионуклидами почвенного профиля сильно колебалась в зависимости от типа почв, его механического состава и типа сельскохозяйственных угодий.
Наибольшие абсолютные значения содержания радиоактивного 137Сб были отмечены в дерново-подзолистых почвах, очевидных различий по содержанию 908г не отмечалось. Наиболее существенные различия по содержанию радионуклидов отмечались в зависимости от механического состава почв и характера использования угодий. Так, на супесчаных почвах лесной опушки суммарное содержание 137Сб в динамике по годам составляло 11,82; 10,68 и 9,38 Ки/км2, а 908г соответственно - 0,2689 и 0,2070 Ки/км2. На супесчаных пахотных землях эти показатели имели меньшие значения: 137Сб соответственно - 8,95; 8,42 и 7,16 Ки/км2, 908г -0,1115 и 0,0150 Ки/км2. Легкосуглинистые почвы по степени уменьшения содержания радиоактивного цезия можно расположить в следующем порядке: почвы лесной опушки, легкосуглинистые пойменные и залежные почвы. Хотя необходимо отметить, что на легкосуглинистых залежных почвах в отличие от почв опушки леса и
поименных происходит увеличение содержания 1993 к 2000 г.
Cs от
1. Содержание радионуклидов в дерново-подзолистой почве на пашне и залежи, Ku/км
СлоИ почвы, см Супесчаные, пашня Легкосуглинистые, залежь
Cs 90Sr Cs 90Sr
1993 г. 1998 г. 2002 г. 1993 г. 1995 г. 1993 г. 1998 г. 2000 г. 1993 г. 1995 г.
0-5 2,20 2,02 1,61 0,0117 0,0029 3,11 5,58 5,82 0,0095 0,0076
5-10 2,17 2,00 1,64 0,0231 0,0027 0,17 3,49 5,00 0,0076 0,0032
10-18 3,43 2,94 2,78 0,0341 0,0028 0,09 0,42 2,16 0,0125 0,0052
18-20 0,69 0,55 0,74 0,0048 0,0001 0,01 0,07 0,03 0,0042 0,0004
20-22 0,40 0,30 0,22 0,0035 0,0004 0,01 0,02 0,03 0,0059 0,0003
22-24 0,03 0,04 0,03 0,0036 0,0005 0,01 0,01 0,02 0,0025 0,0005
24-26 0,01 0,02 0,01 0,0078 0,0004 0,01 0,01 0,01 0,0054 0,0001
26-30 0,01 0,05 0,02 0,0092 0,0014 0,01 0,02 0,01 0,0007 0,0003
30-40 0,01 0,05 0,02 0,0113 0,0027 0,00 0,06 0,03 0,0026 0,0001
40-50 0,00 0,07 0,01 0,0023 0,0009 0,00 0,05 0,01 0,0030 0,000
Сумма 8,95 8,42 7,16 0,1115 0,0150 3,42 9,93 13,17 0,0539 0,0176
2. Содержание радионуклидов в дерново-подзолистой почве в лесу, Ки/км
Слой почвы, см Супесчаные, опушка леса Легкосуглинистые, опушка леса
7СБ 9°БГ 7СБ У0Бг
1993 г. 1998 г. 2002 г. 1993 г. 1995 г. 1993 г. 1998 г. 2000 г. 1993 г. 1995 г.
0-2 5,76 3,69 1,90 0,1002 0,1122 1,46 0,28 0,74 0,0176 0,052
2-3 3,11 3,07 1,82 0,0341 0,0340 0,88 0,54 0,57 0,0086 0,0016
3-4 1,55 1,55 1,87 0,0272 0,0219 0,95 0,70 0,61 0,0101 0,0012
4-5 0,71 0,71 1,25 0,0202 0,0252 0,88 0,76 0,63 0,0078 0,0014
5-6 0,07 0,42 0,73 0,0145 0,0024 0,73 0,92 0,66 0,0086 0,0017
6-8 0,26 0,48 0,84 0,0190 0,0036 1,25 1,93 1,42 0,0085 0,0024
8-10 0,09 0,19 0,38 0,0070 0,0027 0,76 1,14 1,29 0,0118 0,0015
10-15 0,11 0,11 0,29 0,0112 0,0028 1,84 1,16 2,29 0,0204 0,0032
15-20 0,04 0,06 0,09 0,0050 0,0003 0,86 0,64 0,99 0,0125 0,0014
20-30 0,09 0,11 0,05 0,0125 0,0006 0,47 0,25 0,37 0,0141 0,0007
30-40 0,01 0,10 0,06 0,0061 0,0009 0,17 0,07 0,05 0,0069 0,0001
40-50 0,02 0,05 0,06 0,0119 0,0004 0,09 0,06 0,06 0,0018 0,0001
Сумма 11,82 10,68 9,38 0,2689 0,2070 10,34 8,61 9,71 0,1288 0,0204
3. Содержание радионуклидов в пойменной почве, Ки/км2
Слой почвы, см Дерновые легкосуглинистые Прирусловой песок
137СЗ 90БГ 137СЗ 90БГ
1993 г. 1998 г. 2002 г. 1993 г. 1995 г. 1993 г. 1998 г. 2000 г. 1993 г. 1995 г.
0-2 4,64 1,78 1,09 0,0286 0,0075 3,32 6,05 1,39 0,0366 0,0057
2-3 2,11 2,69 0,99 0,0196 0,0068 1,22 3,32 0,95 0,0211 0,0056
3-4 0,97 3,48 0,98 0,0127 0,0094 0,50 2,80 0,40 0,0160 0,0039
4-5 0,50 1,35 0,99 0,0139 0,0022 0,22 1,78 0,16 0,0165 0,0031
5-6 0,34 0,29 0,90 0,0112 0,0014 0,10 1,25 0,11 0,0123 0,0019
6-8 0,39 0,26 1,53 0,0029 0,0025 0,12 1,17 0,21 0,0203 0,0026
8-10 0,23 0,11 0,78 0,0073 0,0006 0,06 0,28 0,12 0,0108 0,0015
10-15 0,28 0,15 0,86 0,0302 0,0003 0,08 0,26 0,07 0,0148 0,0007
15-20 0,09 0,08 0,20 0,0318 0,0001 0,05 0,13 0,03 0,0033 0,0005
20-30 0,03 0,10 0,12 0,0067 0,0002 0,05 0,07 0,02 0,0048 0,0001
30-40 0,01 0,06 0,02 0,0029 0,0000 0,02 0,04 0,02 0,0109 0,0004
40-50 0,00 0,04 0,01 0,000 0,0000 0,02 0,04 0,02 0,0062 0,0006
Сумма 9,59 10,40 8,52 0,1678 0,031 5,76 17,25 3,56 0,1736 0,0267
Наибольшее суммарное содержание радиоактивного стронция в годы исследований было зафиксировано в дерново-подзолистых супесчаных почвах лесной опушки: 0,2689 и 0,2070 Ки/км2, наименьшее - в дерново-подзолистых супесчаных на пашне 0,1115 и 0,0150 Ки/км2.
Следует отметить, что, несмотря на значительные колебания в содержании радионуклидов по годам, по мере удаления от времени Чернобыльской катастрофы на изучаемых типах почв различного механического состава и хозяйственного использования происходит снижение общего содержания 137Сб и 908г, за исключением дерново-подзолистых легкосуглинистых залежных земель.
Распределение радиоактивного цезия в процентном отношении к общему его содержанию в почвенном профиле сложилось следующее: на пашне, в зависимости от года, его наибольшее количество (83-87%) было сосредоточено в слое 0-18 см, причем максимальное (34-39%) в слое 10-18 см.
На залежных землях в начале исследований в слое 05 см находилось 91% 137Сб, в последующие годы он постепенно мигрировал в слои 5-10 см и 10-18 см. К 2000 г. в слое 0-5 см его содержалось 44%. В дерново -
подзолистых супесчаных почвах лесной опушки наибольшее (40-88%) накопление радиоактивного цезия отмечалось в слое 0-5 см, максимальное (20-48%) в слое 0-2 см. На легкосуглинистых почвах лесной опушки наблюдалось более равномерное распределение радиоактивного цезия по всему профилю почвы. На пойменных песчаных и дерновых легкосуглинистых почвах наибольшее (35-81%) накопление 137Сб отмечалось в слое почвы 0-4 см от его общего количества, находящегося в слое 0-50 см.
Результаты наблюдений за миграцией 137Сб за 10 лет свидетельствуют о том, что на необрабатываемых почвах наблюдается постепенное очищение дернины и проникновение 137Сб в более глубокие слои почвенного профиля. Наиболее интенсивно этот процесс идет в периодически затопляемой пойме реки Ловатянка, где его содержание в слое 0-6 см за годы исследований снизилось на 30%.
На пахотных землях лишь незначительная часть (около 10%) радиоцезия перешла за пределы плужной подошвы, в основном же его количество (84%) сосредоточено в слое 0-18 см. На залежных участках практически вся активность (97%) сосредото-
чена в слое 0-18 см, то есть до плужной подошвы.
