CC BY
8
УДК 539.163
РАДИОНУКЛИДЫ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЧВАХ ГОМЕЛЬЩИНЫ В БЛИЖНЕЙ И ДАЛЬНЕЙ ОТ СТАНЦИИ ЗОНАХ
А. Ф. КАРПЕНКО
ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси», г. Гомель, Республика Беларусь
(Поступила в редакцию 24.06.2019)
В статье рассматриваются результаты радиологических исследований содержания радионуклидов в почвах наиболее пострадавших от чернобыльской катастрофы районов, расположенных в ближней от станции зоне (Брагинский, Наров-лянский и Хойникский районы) и дальней от станции зоне (Ветковский, Чечерский и Кормянский районы). Они свидетельствуют, что 88,9 % в южных и 95,4 % в северных районах площадей сельскохозяйственных угодий содержат концентрации цезия-137 выше 1 Ки/км2 и стронция-90 выше 0,15 Ки/км2 - соответственно 91,0 % и 29,1 %. Южные районы в большей степени подвержены загрязнению стронцием-90, северные районы - цезием-137.
В южных районах около 14,3 % сельскохозяйственных угодий загрязнены стронцием-90 с плотность более 1 Ки/км2, в то время как в северных районах плотность загрязнения данным радионуклидом не превышает 1 Ки/км2. В диапазоне градации плотности цезия-137 5,0-9,9 Ки/км2 в северных районах находится до 41,1 % площадей сельскохозяйственных угодий, в южных районах - не более 27,8 %. Радиологическое обследование земель позволяет оценивать состояние обстановки на загрязненной территории и его результаты являются основой для разработки мероприятий по получению растениеводческой продукции в пределах установленных санитарно-гигиенических требований в Республике Беларусь. Радионуклид-ный состав почв рекомендуется учитывать при планировании и проведении защитных мер в растениеводческой отрасли загрязненных районов.
Ключевые слова: почвы, цезий-137, стронций-90, ближняя зона, дальняя зона, плотности загрязнения.
The article discusses the results of radiological studies of the content of radionuclides in the soils of the areas most affected by the Chernobyl disaster, located in the zone closest to the station (Braginsky, Narovlyansky and Khoiniki districts) and the zone farthest from the station (Vetkovsky, Chechersky and Kormyansky districts). They show that 88.9% in the southern and 95.4% in the northern areas of agricultural land contain cesium-137 concentrations above 1 Ci / km2 and strontium-90 above 0.15 Ci / km2 -respectively 91.0% and 29.1 %. The southern regions are more susceptible to strontium-90 pollution, the northern regions - to ce-sium-137.
In the southern regions, about 14.3% of agricultural land is contaminated with strontium-90 with a density of more than 1 Ci / km2, while in the northern regions the density of contamination with this radionuclide does not exceed 1 Ci / km2. In the range of gradation of cesium-137 density of 5.0-9.9 Ci / km2, the northern regions have up to 41.1% of contaminated agricultural land, the southern regions have no more than 27.8%. A radiological survey of the land makes it possible to assess the state of contaminated territory and its results are the basis for the development of measures for obtaining crop products within the established sanitary and hygienic requirements in the Republic of Belarus. The radionuclide composition of soils is recommended to be taken into account when planning and implementing protective measures in the crop industry of contaminated areas.
Key words: soil, cesium-137, strontium-90, near zone, far zone, pollution density.
Введение
Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных земель относится к одному из наиболее значимых радиоэкологических последствий чернобыльской катастрофы [1, 2, 3]. Цезий-137 и стронций-90, в настоящее время являются основными радионуклидами, формирующими радиационный фон и радиоактивное загрязнение почв. Первоначально в Беларуси было загрязнено цезием-137 с плотностью выше 37 кБк/м2 (выше 1 Ки/км2) 1866,0 тыс. га сельскохозяйственных земель в 59 административных районах. Из-за невозможности получения сельскохозяйственной продукции в рамках санитарных требований по содержанию радионуклидов и упразднения хозяйств из сельскохозяйственного оборота было выведено 265,4 тыс. га земель, в том числе - 84,1 тыс. га пахотных [4].
В Беларуси на постоянной основе в течение десятков лет организована и осуществляется система наблюдений за использованием почв и состоянием земельного фонда, в том числе земель, расположенных в зонах радиоактивного загрязнения [5, 6]. К задачам системы наблюдений относится своевременное выявление изменений почв, определение их состояния, а также выработка мер по предупреждению и устранению последствий негативных воздействий.
Изучением агрохимического состояния и радиоактивного загрязнения почв на территории Гомельской области занимается коммунальное унитарное предприятие «Гомельская областная проект-но-изыскательская станция химизации сельского хозяйства» (ОПИСХ). Уточненные данные обследованных земель по плотности загрязнения цезием-137 и стронцием-90 предоставляются Гомельской ОПИСХ в виде картограмм плотности загрязнения и экспликаций площадей по районам в разрезе хозяйств и в целом по области. Экспликации выдаются для проведения защитных мероприятий в Де-
партамент по ликвидации последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС, в Министерство сельского хозяйства и продовольствия, в сектор по агрохимическому обслуживанию Комитета по сельскому хозяйству и продовольствию Гомельского облисполкома, в районы области (агрохимические отделы ОПИСХ), а также непосредственно в хозяйства. Картограммы плотности загрязнения согласовываются в РУП «Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси», в Минсельхозпроде (сектор сельскохозяйственной радиологии и охраны окружающей среды), в Государственном учреждении «Республиканский центр по гидрометеорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторинга окружающей среды».
Цель работы - проанализировать и оценить результаты радиологических исследований, проводимых Гомельской областной проектно-изыскательской станцией химизации сельского хозяйства (ОПИСХ) в наиболее пострадавших от чернобыльской катастрофы районах и расположенных в ближней от станции зоне (Брагинский, Наровлянский и Хойникский районы) и дальней от станции зоне (Ветковский, Чечерский и Кормянский районы).
Основная часть
Объектами исследований являлись почвы сельскохозяйственных угодий шести районов. Радиологическое обследования земель Гомельской ОПИСХ организуется в соответствии с методическими указаниями: «Крупномасштабное агрохимическое и радиологическое обследование почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь» и другими нормативными документами [7, 8]. Одновременно методическое руководство организацией работ осуществляет РУП «Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси».
В настоящее время на территории Гомельской области имеется 1 323,8 тыс. га сельскохозяйственных угодий, среди которых доля сельскохозяйственных угодий южных районов составляет около 8,3 % и северных районов 9,0 %. Соответственно в масштабах области удельный вес угодий шести районов занимает около 17,3 % (табл. 1).
Таблица 1. Показатели обследования почвы сельскохозяйственных угодий на содержание цезия-137, га
Наименование района Год обследования Всего угодий Из них:
не обследованы не загрязнены (< 1 Ки/км2) загрязнены (>1 Ки/км2)
Брагинскии 2007 51111 220 5308 45583
2015 50282 2506 5633 42143
Наровлянскии 2007 19428 446 338 18595
2015 18730 1654 - 17076
Хойникский 2007 41739 1747 787 39206
2015 41230 2011 402 38817
Итого 2007 112278 2413 6483 103384
2015 110242 6171 6035 98036
Распределение площадей, % 2007 2,1 5,8 92,1
2015 5,6 5,5 88,9
Ветковскпй 2005 43818 1744 47 42027
2013 40933 1221 22 39690
Чечерскпй 2005 35614 1492 202 33920
2013 37475 2576 27 34872
Кормянский 2005 38187 1097 - 37090
2013 40420 1570 - 38850
Итого 2005 117639 4333 249 113057
2013 118828 5367 49 113412
Распределение площадей, % 2005 3,7 0,2 96,1
2013 4,5 0,1 95,4
В результате выпадений чернобыльского цезия-137, в южных районах 88,9 % почв сельскохозяйственных угодий оставались с плотностью содержания радионуклида более 1 Ки/км2 через 29 лет, в северных районах - через 27 лет 95,4 %.
Как видно из данных табл. 1, за период годов с 2007 по 2015 количество загрязненных цезием-137 сельскохозяйственных угодий в южных районах уменьшилось на 5348 га или на 4,9 % от всего их количества. Следовательно, в течение восьмилетнего периода в разряд не загрязненных ежегодно переходило примерно по 668,5 га. В северных районах за период годов с 2005 по 2013 количество площадей с повышенным содержанием цезия-137 не уменьшилось, а приросло на 355 га. Прирост произошёл за счёт ввода в эксплуатацию 4094 га в Чечерском и Кормянском районах ранее выведенных из оборота земель и сокращения в Ветковском районе угодий на 2885 га, что привело к увеличению
площадей в трёх районах на 1189 га. Вместе в тем удельный вес загрязненных угодий за указанный промежуток лет снизился на 0,7 % с 96,1 % до 95,4 %.
Анализ загрязненных цезием-137 сельскохозяйственных угодий по градации плотности загрязнения свидетельствует, что в южных и северных районах они существенным образом различались. Так, если в южных районах 58589-57149 га угодий или 56,7-58,3 % находились в диапазоне загрязнения 1,0-4,9 Ки/км2, то в северных районах - соответственно 49009-55609 га, или 43,0-49,0 % (табл. 2 и рис. 1).
Таблица 2. Экспликация загрязнённых площадей сельскохозяйственных угодий цезием-137 по градации плотности, га
Наименование района Год обследования Градации плотности, Ки/км2
1,0-4,9 5,0-9,9 10,0-14,9 15,0-29,9 30,0-39,9 >40,0
Брагинскии 2007 36671 5959 1791 1053 109 -
2015 33983 6158 1281 599 50 72
Наровлянскии 2007 2615 7790 5356 2628 188 18
2015 2460 8756 3786 2035 39 -
Хойннкский 2007 19303 12156 5205 2500 42 -
2015 20706 12314 3855 1935 7 -
Итого 2007 58589 25905 12352 6181 339 18
2015 57149 27228 8922 4569 96 72
Ветковский 2005 17085 16414 4960 3533 33 2
2013 18103 14698 4234 2647 8 -
Чечерский 2005 17587 8940 3772 3490 101 30
2013 19020 8789 3459 3568 36 -
Кормянскнй 2005 14337 21044 1597 112 - -
2013 18486 18403 1512 431 18 -
Итого 2005 49009 46398 10329 7135 134 32
2014 55609 41890 6205 6646 62 -
В северных районах 41,1-36,9 % сельскохозяйственных угодий содержали цезий-137 в диапазоне 5,0-9,9 Ки/км2, в то время как в южных районах на уровне 25,1-27,8 %. Следовательно, в северных районах плотности загрязнения угодий цезием-137 оказались значительно выше, чем в южных районах, расположенных ближе к источнику его выброса.
60 50 40 30 20 10 0
1,0- 5,0- 10,0- 15,0- 30,0- >40
4,9 9,9 14,9 29,9 39,9
Южные районы 2007 56,7 25,1 11,9 6 0,28 0,02
^ Южные районы 2015 58,3 27,8 9,1 4,6 0,13 0,07
II Северные районы 2005 43,3 41,1 9,1 6,31 0,17 0,03
■ Северные районы 2013 49 36,9 8,1 9,5 0,05
Рис. 1. Удельное распределение загрязненных сельскохозяйственных угодий цезием-137 по градации плотности, % Изучение показателей содержания в почве сельскохозяйственных угодий стронция-90 показало, что если в 2007 году данным радионуклидом было загрязнено в южных районах 103382 га или 92,1 %, то в 2015 году на 3093 га меньше или на 1,1 %. В северных районах в 2005 году было установлено 113037 га загрязненных стронцием-90 более 1 Ки/км2, или 96,1 % всех угодий, через восемь
лет при повторном обследовании количество загрязненных площадей снизилось до 34570 га и составило 29,1 % от эксплуатируемых угодий.
После распределения сельскохозяйственных угодий по градации плотности их загрязнения строн-цием-90 было установлено, что в южных и северных районах они расположились разным образом. Так, если в южных районах, в 2015 году, 40947 га, или 40,8 % находились в диапазоне плотности 0,51-1,00 Ки/км2, то в северных районах, в 2013 году, - преимущественно в диапазоне 0,150,30 Ки/км2 (24884 га или 72,0 %). В северных районах плотность загрязнения стронцием-90 сельскохозяйственных угодий не превысила 1 Ки/км2, в то время как в южных районах количество угодий с превышением 1 Ки/км2 насчитывалось, в 2015 году, 14335 га, или 14,34 % (табл. 3 и рис. 2).
Таблица 3 . Экспликация загрязнённых площадей сельскохозяйственных угодий стронцием-90 по градации плотности, га
Наименование района Год обследования Градации плотности, Ки/км2
0,15-0,30 0,31-0,50 0,51-1,00 1,00-2,00 2,01-2,99 >3,00
Брагинскии 2007 36671 5954 1791 1053 109 -
2015 6551 13426 21719 4945 122 -
Наровлянскии 2007 2615 7790 5355 2628 188 18
2015 10997 2745 585 11 - -
Хойннкский 2007 19303 12155 5205 2500 42 -
2015 2659 8632 18643 8562 654 38
Итого 2007 58589 25904 12351 6181 339 -
2015 20207 24803 40947 13521 776 38
Ветковский 2005 17085 16414 4960 3533 33 2
2013 16603 5666 761 - - -
Чечерский 2005 17587 8940 3772 3490 101 30
2013 5658 2747 512 - - -
Кормянскнй 2005 14337 21044 1597 112 - -
2013 2623 - - - - -
Итого 2005 49009 46398 10329 7135 134 32
2013 24884 8413 1273 - - -
Как следует из показателей рис. 2, между первым и вторым наблюдениями в почве сельскохозяйственных угодий северных районов происходило снижение концентраций радионуклида. Это видно из распределения их по градации плотности.
80 70 60 50 40 30 20 10 0
0,150,30 0,310,50 0,51-1,0 1,01-2,0 2,012,99 >3,0
Южные районы 2007 56,7 25,1 11,9 6 0,3
У. Южные районы 2015 20,1 24,7 40,8 13,5 0,8 0,04
11 Северные районы 2005 43,4 41 9,1 6,3 0,1 0,03
■ Северные районы 2013 72 24,3 3,7
Рис. 2. Удельное распределение загрязненных сельскохозяйственных угодий стронцием-90 южных и северных районов по градации плотности, %
Количество площадей с плотностью загрязнения 0,15-0,30 Ки/км2 увеличилось с 43,4 % до 72,0 % и одновременно уменьшилось в диапазоне 0,31-0,50 Ки/км2 на 16,7 %. В южных районах, наоборот, ситуация при повторном обследовании выглядела несколько по-другому. При происшедшем уменьшении на 36,6 % количества площадей в интервале 0,15-0,30 Ки/км2 и на 0,4 % в интервале 0,310,50 Ки/км2, здесь было установлено увеличение на 28,9 % количества площадей в диапазоне плотно-
стей загрязнения 0,51-1,0 Ки/км2, а также во всех остальных ещё более высоких плотностях загрязнения.
Заключение
Южные и северные районы Гомельской области относятся к наиболее загрязненным радионуклидами чернобыльского происхождения. Последние радиологические обследования эксплуатируемых сельскохозяйственных угодий данных районов показали, что 88,9 % в южных и 95,4 % в северных районах площадей содержат концентрации цезия-137 выше 1 Ки/км2 и концентрации стронция-90 выше 0,15 Ки/км2 - соответственно 91,0 % и 29,1 %. Южные районы в большей степени подвержены загрязнению стронцием-90, северные - цезием-137. В южных районах около 14,3 % сельскохозяйственных угодий загрязнены стронцием-90 с плотность более 1 Ки/км2, в то время как в северных районах плотность загрязнения данным радионуклидом не превышает 1 Ки/км2. В диапазоне градации плотности цезия-137 5,0-9,9 Ки/км2 в северных районах находилось до 41,1 % площадей угодий, в южных - до 27,8 %.
Радиологическое обследование земель позволяет не только оценивать состояние обстановки на загрязненной территории, но и его результаты являются основой для разработки мероприятий по получению растениеводческой продукции в пределах установленных санитарно-гигиенических требований [9]. Радионуклидный состав почв необходимо учитывать при планировании и проведении защитных мер в растениеводческой отрасли пострадавших районов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Карпенко, А. Ф. Эколого-экономические проблемы агропроизводства Гомельской области после Чернобыльской катастрофы: монография / А. Ф. Карпенко. - Брянск: Дельта, 2012. - 258 с.
2. Подоляк, А. Г. Научные аспекты сельскохозяйственного производства в постчернобыльских условиях: монография / А. Г. Подоляк, В. В. Валетов, А. Ф. Карпенко. - Мозырь, МГПУ им. И. П. Шамякина, 2017. - 242 с.
3. Подоляк, А. Г. Экологизация растениеводства на торфяно-болотных почвах юго-востока Беларуси / А. Г.Подоляк, В. В. Валетов, А. Ф. Карпенко. - Мозырь: МГПУ им. И. П. Шамякина, 2018. - 218 с.
4. Охрана окружающей среды в Республике Беларусь. Статистический сборник. - Минск, 2017. - С. 218-219.
5. Сельское хозяйство Республики Беларусь. Статистический сборник. - Минск, 2017. - С. 52-110.
6. Рекомендации по ведению сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель Республики Беларусь на 2012-2016 годы. - Минск: Институт радиологии, 2012. - 121 с.
7. Крупномасштабное агрохимическое и радиологическое обследование почв сельскохозяйственных земель Республики Беларусь: методические указания / И. М. Богдевич [и др.] под ред. И. М. Богдевича. - Минск: Институт почвоведения и агрохимии, 2012. - 48 с.
8. Инструкция по известкованию кислых почв сельскохозяйственных угодий Республики Беларусь. - Минск, 1997. -26 с.
9. Карпенко, А. Ф. Радиоактивное загрязнение почвы Гомельской области / А. Ф. Карпенко // Вестник БГСА, 2019. -№1. - С. 107-111.
