Радионуклиды в верхнем слое почвы могут переходить в растения через корни. Степень перехода весьма различна для разных радионуклидов и типов почв и зависит как от биологических особенностей растений, так и свойств почвы (величины емкости поглощения, состава обменных катионов, кислотности, содержания гумуса, питательных веществ) которые обуславливают поглощение и закрепление радионуклидов в почве.

В результате большего содержания доступных форм в почве стронция поступает в растения в среднем в 10 раз больше, чем цезия. Лишь на торфяных почвах растения усваивают примерно ровное их количество.

С увеличением емкости поглощения и содержания обменного кальция в почве доступность стронция-90 растениям снижается. Поступление цезия-137 определяется количеством обменного калия в почве. На почвах с низкой суммой обменных оснований и небольшим количеством обменного калия цезий-137 поглощается растениями интенсивнее.

Поступление радионуклидов в растения из почвы с увеличением содержания гумуса от 1,0-1,5 до 2,1-3,0% снижается в 1,5-2,0 раза, в 2 раза оно может меняться в зависимости от содержания в почве обменного кальция, до 3 раз – в зависимости от содержания подвижного калия (рис. 8).

На кислых почвах радионуклиды поступают в растения в больших количествах, чем на слабокислых, нейтральных или слабощелочных. Из кислых почв цезия-137 поступает в растения в 2-3 раза больше, чем из нейтральных.

Минимальный переход цезия-137, стронция-90 в растениеводческую продукцию наблюдается при достижении оптимальных параметров агрохимических свойств почв.

С утяжелением гранулометрического состава почв от легких к тяжелым поступление радионуклидов в растения снижается. Это обусловлено тем, что мелкие фракции почв обладают большой удельной поверхностью. На дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве радионуклидов в растения поступает в 2-3 раза меньше, чем на дерново-подзолистой среднесуглинистой, и примерно на порядок меньше, чем на супесчаной почве.

На переувлажненных песчаных почвах высокая степень загрязнения растениеводческой продукции наблюдается даже при относительно низкой плотности загрязнения почв радионуклидами. Особенно высоким уровнем загрязнения характеризуются растения, возделываемые на торфяных почвах.

Рисунок 8 - Влияние агрохимических показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы на поступление цезия-137 и стронция-90 в многолетние злаковые травы, Кu/кг сухой массы (данные Института почвоведения и агрохимии Республики Беларусь)

Накопление радионуклидов в растениеводческой продукции в значительной степени зависит от видовых и сортовых различий. У различных видов растений при одинаковом уровне загрязнения почв степень накопления радионуклидов может различаться в 20-30 раз, сортов –в 1,5-3 раза. Культуры с невысоким содержанием кальция и калия накапливают радионуклидов меньше. Бобовые культуры содержат кальция на единицу сухого вещества в среднем в 4 раза больше, чем зерновые, что определяет высокие размеры выноса его химического аналога стронция-90.

В Республике Беларусь на основании обобщения результатов научных исследований разработаны коэффициенты перехода радионуклидов в растения (содержание стронция-90, цезия-137 в растениях при плотности загрязнения 1 Кu/км2), которые используют для прогнозирования загрязнения сельскохозяйственной продукции. Эти коэффициенты зависят не только от плотности загрязнения, но и от типа почв, степени их увлажнения, гранулометрического состава и агрохимических свойств (рНKCl, содержание гумуса, подвижного фосфора и калия) и биологических особенностей возделываемых культур, которые нуждаются в периодическом уточнении.

Расчет уровня загрязнения продукции производится по формуле:

УА = 37 Ч П Ч Кn,

где, УА – удельная активность сельскохозяйственной продукции, Бк/кг;

П – плотность загрязнения почвы радионуклидом, Ku/км2;

Kn – коэффициент перехода радионуклида из почвы в сельскохозяйственные культуры, (Бк/кг:кБк/м2);

37 – коэффициент пересчета в Бк.

Пример расчета. Необходимо построить прогноз удельной активности 90Sr в зеленой массе многолетних злаково-бобовых трав, возделываемых на дерново-подзолистой супесчаной почве. Плотность загрязнения почвы 90Sr по данным последнего тура радиологического обследования сельскохозяйственных земель составляет 0,39 Ku/км2, величина обменной кислотности почвы - 5,2. Значение коэффициента перехода 90Sr в зеленую массу многолетних злаково-бобовых трав при указанной величине обменной кислотности – 3,4 Бк/кг:кБк/м2. Следовательно, прогнозируемое среднее загрязнение зеленой массы многолетних злаково-бобовых трав составит 0,39 Ч 3,4 Ч 37 = 49 Бк/кг.

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:31 PM