Загрязнения почвы радионуклидами

 

Получение продукции с содержанием радионуклидов в пределах допустимых уровней является главной задачей ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных землях. С этой целью разрабатывается и применяется комплекс специальных защитных мероприятий, позволяющих снизить концентрацию радионуклидов в сельскохозяйственной продукции.

Бушмин В.В. и др. (1996) сообщают о мерах, предпринимаемых Главчернобылем России, по обеспечению безопасного ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных радионуклидами территориях. Упоминается об организованном специально для этой цели производстве специального кондиционера, устанавливаемого в герметизированную кабину механизатора и защищающего последнего от радиоактивной пыли, а также о производстве спецодежды из тканей с пылеотталкивающими свойствами.

В условиях радиоактивного загрязнения местности сельскохозяйственное производство может осуществляться только при условии полной радиационной безопасности работающих и проживающих на данной территории людей. В этом случае основным источником радиоактивного воздействия является гамма-излучение, создаваемое выпавшими радиоактивными осадками, а также альфа- и бета-излучение, создаваемое радионуклидами, попавшими в организма человека.

Хозяйственное использование земель возможно лишь до уровня загрязнения в 50 Ки/км2. Там, где он превышает этот уровень, производить продукцию растениеводства в первые годы после выпадения радиоактивных осадков практически нельзя. Такие земли лучше отвести под посадки леса, и, в первую очередь, сосны и других хвойных пород.

На территории, где годовая эффективная доза не превышает 1 мЗв, производится обычный контроль радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды и сельскохозяйственной продукции, по результатам которого оценивается доза облучения населения. Проживание и хозяйственная деятельность населения на этой территории по радиационному фактору не ограничивается. Эта территория не относится к зонам радиоактивного загрязнения.

При величине годовой дозы более 1 мЗв загрязненные территории по характеру необходимого контроля обстановки и защитных мероприятий подразделяются на зоны.

Для составления долгосрочных планов ведения производства на загрязненной территории необходимо ее разделить на отдельные зоны, исходя из

плотности ее загрязнения Sr90 и Сs137 (Ки/км2).

Согласно действующим НРБ-99 выделяют следующие зоны:

1). зона радиационного контроля – с годовой эффективной дозой от 1 мЗв до 5 мЗв. В этой зоне помимо мониторинга радиоактивности объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения критических групп населения, осуществляются меры по снижению доз на основе принципа оптимизации и другие необходимые активные меры защиты населения.

В этой зоне можно получать продукцию с допустимым уровнем содержания радионуклидов без изменения существующих технологий и дополнительных мероприятий;

2). зона ограниченного проживания населения – с годовыми эквивалентными дозами от 5 мЗв до 20 мЗв. В этой зоне осуществляются те же меры мониторинга и защиты населения, что и в зоне радиационного контроля. Добровольный въезд на указанную территорию для постоянного проживания не ограничивается. Лицам, въезжающим на указанную территорию для по-

стоянного проживания, разъясняется риск ущербу здоровья, обусловленный

воздействием радиации.

Здесь проводят весь комплекс агротехнических и агрохимических мероприятий, снижающих содержание радионуклидов в продукции. Вся полученная продукция проходит радиационный контроль и последующую дезактивацию, после чего она используется для реализации;

3). зона отселения – с величиной дозы от 20 мЗв до 50 мЗв в год. Въезд на указанную территорию для постоянного проживания не разрешен. В этой зоне запрещается постоянное проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь осуществляется радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты.

Критерием оценки качества сельхозпродукции и кормов является временно допустимые уровни содержания радиоактивных веществ (ВДУ) в продуктах питания и контрольные уровни (КУ) в кормах. В настоящее время введены гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН-2.32.- 96), которые обеспечивают дозовую нагрузку на население (Маркина З.Н., 1999).

Ведение производства разрешается только при строгом контроле и приме-

нении всего комплекса дезактивационных мероприятий, хотя даже это не всегда в полной мере обеспечивает снижение концентрации радионуклидов в продукции до предельно допустимого уровня.

В связи с этим в этой зоне рекомендуется проводить перепрофилирование хозяйств, меняя структуру посевных площадей, а в некоторых случаях и соотношение отраслей, то есть направление хозяйственной деятельности.

В основном земельные площади в этой зоне должны использоваться для выращивания кормовых и технических культур, а также выращивания семенного материала. Вся продукция, кроме предназначенной на семенные цели, подлежит обязательному радиационному контролю.

4). зона отчуждения – годовая эффективная доза - более 50 мЗв. В этой зоне постоянное проживание не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируются специальными актами. Осуществляются меры мониторинга и защиты работающих с обязательным и индивидуальным дозиметрическим контролем. Основным ограничивающим фактором производственной деятельности в этой зоне является уровень внешнего g- облуче-

ния, который не должен превышать предельно допустимого уровня для лю-

дей.

Масштабность и степень радиоактивного загрязнения территории радионуклидами определяют трудности ведения животноводства. Для предотвращения производства молока и мяса с содержанием цезия-137 и стронция-90 выше допустимых уровней необходимо учитывать закономерности перехода этих радионуклидов из кормов в молоко и мясо крупного рогатого скота, овец, свиней и домашней птицы.

Прогноз загрязнения сельскохозяйственной продукции позволяет планировать размещение культур по полям севооборотов с учетом использования получаемой продукции (продовольственные цели, фураж, промышленная переработка и т.д.). Прогнозирование основывается на коэффициентах перехода радионуклидов в урожай различных культур, результатах радиологического и агрохимического обследования почв в виде карт и агрохимических паспортов полей. Особенно важен прогноз использования пастбищ для дойного стада на почвах, загрязненных стронцием-90. Так, при выпасе коров на естественных пастбищах цельное молоко для непосредственного употребления в пищу можно получать при плотности загрязнения почв: на суглинках - менее 16 кБк/м2, супесчаниках- 12, песчаниках- 8 и на торфяных почвах - менее

4 кБк/м2. Молоко как сырье для дальнейшей переработки можно получать при плотности загрязнения почв стронцием-90 соответственно до 70, 60, 40 и 20 кБк/м2. При более высокой плотности загрязнения можно выпасать скот только для откорма на мясо.

Установлены параметры перехода радионуклидов из кормов в животноводческую продукцию. Коэффициент перехода цезия-137 из суточных рационов в молоко составляет в среднем 0,01, а стронция-90 - 0,0014 Бк/л на 1Бк рациона. Переход радионуклидов в мясо крупного рогатого скота характеризуется соответственно коэффициентами 0,04 и 0,0008 Бк/кг на 1Бк рациона (Аверин В.С. и др., 2002).

Коэффициенты перехода цезия из суточных рационов в мясо свиней и овец составляют соответственно 0,25 и 0,15 Бк/кг на 1Бк рациона. В случаях, когда скот выпасается на естественных кормовых угодьях, когда невозможно получение молока и мяса с допустимым содержанием Cs137 из-за высокого содержания в корме, весьма эффективным является введение в рацион животных цезийсвязывающих препаратов на основе берлинской лазури.

Применение ферроцианидов совместно с комбикормом в течение 40 суток в дозах от 1,0 до 6,0 г на голову при содержании радиоцезия в суточном рационе 37 кБк позволяет в 4,5-6,8 раз снизить концентрацию радионуклида в мышечной ткани животных при откорме на мясо.

Результаты эксперимента показали также высокую эффективность ферроцина в составе соли-лизунца для снижения поступления радиоцезия из корма в молоко (рис. 40).

Рис. 40. Содержание цезия-137 в молоке в результате применения

брикетов соли-лизунца с ферроцином, Бк/л

Рекомендовано технологическое разделение кормов в зависимости от сте-

пени их загрязнения радионуклидами для получения различной продукции -

цельного молока, молока-сырья, мяса.

Общее содержание радиоцезия в рационе при получении цельного молока не должно превышать 10 кБк в сутки, стронция-90 - 2,6 кБк, а при производстве молока в качестве сырья для переработки на масло - соответственно 37 и 13 кБк. При производстве говядины общая загрязненность суточного рациона радиоцезием не должна превышать 15 кБк.

Чернобыль подтвердил, что при составлении рационов для различных групп животных необходимо учитывать следующее: дойным и стельным коровам необходимо скармливать в первую очередь зерно, грубые корма, кукурузу, картофель. Крайне нежелательно включать в рацион ботву корнеплодов, так как в ней содержится повышенное количество стронция-90.

Необходимо увеличить количество минеральных добавок, содержащих калий и кальций. Их можно давать в виде мясокостной или костной муки и трикальцийфосфата. Если в рационе дойных коров увеличить долю кальция с

50-70 до 220-240 г на голову в сутки, то концентрация стронция-90 в молоке

снизится на 30%.

Раздельный выпас дойных коров, откормочного молодняка и заготовка кормов должны осуществляться на основе прогноза загрязнения кормовых культур в зависимости от плотности загрязнения почв.

На основе исследований, проведенных в Белорусском НИИ экономики и информации АПК (Столяров Г. В., 1999), сделан вывод, что в зоне радиоактивного загрязнения необходимо переходить на силосно-концентратный тип кормления. При этом уровень радиации в кормовых рационах, а значит, и в продукции животноводства снижается в 2–3,5 раза.
Чернобыль также показал, что при уровне экспозиционной дозы излучения до 0,05 мР/ч скот можно выпасать без ограничений. При дозе 0,15 - 0,40 мР/ч выпасают только рабочий и откормочный скот, а также дойных коров, но при условии, что их молоко будет перерабатываться на масло.
Как указывает Г.В. Столяров (1999) при плотности загрязнения почв свыше 2,8 Kи/км2 можно выпасать скот только для откорма на мясо. С целью получения нормативно чистого мяса используется определенная схема выращивания молодняка и откорма крупного рогатого скота.

На первой стадии откорма возможно выращивание молодняка на травянистых и грубых кормах с повышенным содержанием радионуклидов. В последующем производится заключительный откорм, который включает содержание животных в течение 2-3 месяцев перед убоем на чистых кормах или кормах с низким содержанием изотопов цезия (кукурузный силос или зеленая масса кукурузы и концентраты).

Для облегчения практического использования рекомендаций рассчитаны

нормативы предельно допустимого содержания радионуклидов в конкретных кормах для крупного рогатого скота на основе типовых рационов кормления (табл. 30) [32].

 

Таблица 30. Допустимое содержание радионуклидов в кормах для крупного

рогатого скота в зависимости от производимой продукции (Бк/кг)

Виды кормов Цезий-137 Стронций-90
Молоко цельное Молоко-сырьё Мясо Молоко цельное Молоко-сырьё
Сено
Солома
Сенаж
Силос
Корнеклубнеплоды
Зерно
Зеленая масса

 

С целью получения мяса, отвечающего допустимым уровням загрязнения радионуклидами продуктов питания, используется определенная схема выращивания молодняка и откорма крупного рогатого скота.

Так, на первой стадии откорма возможно выращивание молодняка на травянистых и грубых кормах с повышенным содержанием радионуклидов. В последующем должен производиться заключительный откорм, который включает содержание животных в течение 2-3 месяцев перед убоем на «чистых» или с низким содержанием радиоцезия кормах (кукурузный силос или зеленая масса кукурузы и концентраты). За это время мышцы и органы «очищаются» от цезия-137 в 10 и более раз. Полученное от таких животных

мясо будет соответствовать самым жестким нормам радиационной безопас-

ности.

Если возникнет необходимость эвакуировать скот, то, в первую очередь, это осуществляется из района, непосредственно примыкающего к месту аварии. Прибывший из зоны заражения скот осматривают и подвергают обязательному дозиметрическому контролю.
Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показал, что в тех хозяйствах, где своевременно приступили к проведению мероприятий по рациональному ведению сельского хозяйства на территориях, загрязненных радионуклидами, уже сейчас получают чистую продукцию животноводства, пригодную для питания человека и всех видов переработки.

Учитывая, что радионуклиды поступают в организм человека главным образом с молоком и мясом, необходимо использовать корма с допустимым уровнем загрязнения особо опасными радиоизотопами.

Для их выращивания необходимо выделять наименее загрязненные земельные площади, обеспечив на них весь комплекс агротехнических и агрохимических мероприятий, снижающих поступления радионуклидов в корма и продукцию.