Влияние радиоактивного загрязнения на сельское хозяйство

Поэтому изучение данной проблемы, выработка рекомендации по устранению негативного воздействия радионуклидов на почву и растения является весьма актуальной задачей.

Целью наших  исследований являются: оценка сложившейся  радиационной обстановки на территории СПК им. Кирова, и производство экологически чистой продукции. Для изучения методов ведения сельского хозяйства на загрязнённых радионуклидами территориях, необходимо решить следующие задачи:

1) Определить  степень загрязнения почвы на  территории СПК им. Кирова                 

2) Определить степень  поступления радионуклидов в  продукцию выращенную          на этих почвах 

3) Провести  оценку загрязнения почвы и продукции

4) Составить  рекомендации по ведению сельского  хозяйства на загрязнённых территориях СПК им. Кирова.

 

Для проведения исследований, нами совместно с  запольной агрохимической Станцией Подвязья были проведены анализы в 2000 году по изучению радиационной обстановки в СПК им. Кирова.

Определяли  стронции – 90 радиохимическим методом  по дочернему продукту иттрий – 90. Содержание цезия – 137 сурьмянонодидным методом. Измерения активности конечных продуктов химического анализа проводим на молофоновой устанофке УМФ – 1500 со счётчиком СБТ – 13.

Для сравнения  были взяты данные по хозяйству за 1985 год, до аварии на ЧАЭС, и за 1992год  через шесть лет после аварии.

                                     

                                                                        Таблица 1

Загрязнение почвы  цезием – 137 в СПК им. Кирова

 

Методы взятия пробы № участка, год		Сs – 137                                     Бк/кг
		слой, см
		0 - 20	20 - 40
1 поле 3 севооборота  1985г	1	3,2	2,4
	2	3,4	2,2
	3	3,9	2,9
	ср	3,7	2,7
1 поле 3 севооборота  1992г	1	208,3	107,2
	2	204,4	116,8
	3	210,3	112,4
	ср	207,2	109,2
1 поле 3 севооборота  2000г	1	138,5	93,5
	2	140,2	98,7
	3	144,3	96,8
	ср	141,6	95,2

Анализируя  таблицу 1 видно что анализы 1985 года показывают следующею степень загрязнения и распределение радиоактивного цезия – 137 в почве, естественного содержания в слое 0 –20 см загрязнение составляет 3,7 Бк/кг, а слой 20 – 40 см  - 2.7 Бк/кг. С глубиной концентрация цезия – 137 уменьшается в 1,4 раза. Значительное повышение содержания радиоактивного цезия в почве оказали последствия аварии на ЧАЭС увеличив содержание его в 70 раз.

Увеличение  концентрации цезия – 137 в подпаханном  горизонте в 50 раз, это показывает на хорошую его миграцию в почве, которая произошла в течении 6 лет после выбросов радионуклидов и осаждения их на данной территории.

В последующие 8 лет концентрация радиоактивного цезия в слое 0 – 20 см уменьшился в1,5 раза, что можно взять с миграцией его в более глубокие горизонты и вынос его с продукцией, а также почвы хозяйства подвержены эрозии и не исключён вынос радиоактивного цезия в водные источники с поверхностными водами. Уменьшение соединения цезия – 137 произошли и в подпаханном горизонте и составило 15 %.

 

 

 

 

 

Таблица 2

Загрязнение почвы Sr – 90 в СПК им. Кирова

 

Методы взятия пробы № участка, год		Sr – 90                                     Бк/кг
		слой, см
		0 - 20	20 – 40
1 поле 3 севооборота  1985г	1	2.5	2.1
	2	2.7	2.3
	3	2.8	2.0
	ср	2.6	2.2
1 поле 3 севооборота  1992г	1	5.3	3.0
	2	5.7	3.1
	3	5.9	3.5
	ср	5.5	3.3
1 поле 3 севооборота  2000г	1	4.6	3.1
	2	4.9	2.9
	3	5.1	2.5
	ср	4.5	2.8

 

Анализируя  таблицу 2 видно что анализы 1985 года показывают загрязнение и распределение радиоактивного стронция – 90 в почве незначительное и составляет в слое 0 – 20 см 2,6 Бк/кг, а в слое 20 – 40 см 2,2 Бк/кг. С глубиной концентрация стронция – 90 незначительно уменьшилась. После аварии на

ЧАЭС содержание Sr – 90 увеличилась в слое 0 – 20 см  в 2 раза, а в слое 20 – 40 см в 1,5 раза. В последующие 8 лет концентрация радиоактивного стронция  в слое 0 – 20 см и слое 20 – 40 см снизилась в 1,2 раза. Это связано с миграцией его в более глубокие горизонты и вынос с продукцией. Не исключён вынос радиоактивного стронция с поверхностными водами.

Анализируя  таблицы 3, 4 видно что естественный фон цезия – 137 и стронция - 90 в  растениеводческой продукции был незначительный, загрязнение цезием – 137 составило 1,3 Бк/кг, а радиоактивного стронция 0,3 Бк/кг.

В результате аварии на ЧАЭС концентрация радиоактивного цезия увеличилась в 20 раз и составляла в основном продукции19,5 Бк/кг, а в соломе 27,5 Бк/кг. Концентрация Sr – 90 увеличилась в 2,5 раза в основной продукции, и составляли 0,8 Бк/кг, а в соломе 1,2 Бк/кг.

В последующие 8 лет концентрация цезия – 137 снизилась в 1,1 раза, а концентрация стронция – 90 снизилась в два раза. Накопление радиоизотопов растениями во многом зависит от почвы и биологической особенности растений. Для снижения накопления радионуклидов в урожае, наибольший эффект достигается внесением минеральных и органических удобрений.

 

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В СПК ИМ. КИРОВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО РАЗВИТИЯ

 

В структуре товарной продукции молочно-мясное скотоводство занимает 39,5 %, мясо свиньи – 3,0 %, зерно – 29,3 %, картофеля – 27,9 %. На перспективу производственное направление хозяйства сохранится. В структуре товарной продукции на 1990 год продукция животноводства составит – 700 тыс.руб. или 54.6 %, в том числе молоко и мясо крупного рогатого скота – 556,7 тыс.руб. или 43,4 %.

Продукция растениеводства  составит – 591,6 тыс.руб. или 45,4 %. Существующая организационно-производственная структура управления построена по отраслевому (цеховому) принципу. Основные отрасли в хозяйстве – растениеводство и животноводство.

Организационно-производственная структура управления колхоза на расчётный срок сохранится.

В настоящее время  в колхозе недостаточно высокая  урожайность сельскохозяйственных культур и естественных кормовых угодий. За прошедшие четыре года одиннадцатой пятилетки урожайность зерновых культур составила – 10,7 ц/га, картофеля – 62,0 ц/га, кукурузы на силос – 16,5 ц/га, сена многолетних трав – 14,6 ц/га, однолетних трав – 13,3 ц/га, а в десятой пятилетке урожайность зерновых составила 10,0 , картофеля – 56,0 , кукурузы на силос – 43,4 , однолетние травы на сено – 1,6 ц/га.

В структуре посевных площадей содержится значительная доля зерновых – 61 % к площади пашни, что  при значительных посевах зернобобовых (35 га) затрудняет нормальное размещение культур по предшественникам. В результате хозяйство вынуждено из года в год размещать зерновые по зерновым, что ведет к сильному поражению корневыми гнилями, снижению урожая.

На недостаточно высоком  уровне находится продуктивность общественного  скота. Надой молока на одну фуражную корову в среднем за последние четыре года составил 1381 кг, среднесуточный привоз молодняка крупного рогатого скота – 330 г, настриг шерсти – 2,3 кг, в 10 – пятилетке соответственно 1452 кг, 348 г 2,3 кг.

Низкая продуктивность скота является следствием недостаточной кормовой базы и несбалансированным кормлением животных.

Разработанная система  земледелия позволит повысить урожайность  сельскохозяйственных культур и пастбищ. К 1990 году урожайность зерновых планируется довести до 20 ц/га, картофеля – 130,0 ц/га, кукурузы на силос – 250,0 ц/га, многолетних трав – 30 ц/га. Перспективная урожайность сельскохозяйственных культур определялась с учетом результатов оценки земель и влияния агротехнических, организационных и других факторов освоения севооборотов, увеличения площади многолетних трав, применение органических и минеральных удобрений, повышение качества семян, выполнения полного комплекса противоэрозионных мероприятий, совершенствования способов защиты растений от сорняков, вредителей и болезней. Предусмотренная урожайность сельскохозяйственных культур и естественных кормовых угодий позволит укрепить кормовую базу животноводства, обеспечить поголовье скота полноценными корнями в достаточном количестве, что положительно скажется на увеличении поголовья скота и его продуктивности.

Поголовье крупного рогатого скота по сравнению с 1984 г. увеличится на 117 голов и составит 905 голов, в том числе поголовье коров увеличится на 120 голов и составит 450 голов, поголовье свиней увеличится на 163 головы и составит 490 голов, поголовье овец составит 750 голов или увеличится на 49 голов.

На 1990 год надой молока на одну фуражную корову планируется  довести до 2520 кг, настриг шерсти – 3,0 кг, среднесуточный принес молодняка крупного рогатого скота 500 г, свиней – 2,5 г.

Предусмотренные схемы  севооборотов, структура посевных площадей, урожайность сельхозкультур, а также поголовье скота и его продуктивность позволяет к 1990 году значительно увеличить производство  и реализацию сельс-      

кохозяйственной продукции.

Валовое производство зерна  составит 3180 т, картофеля – 3900 т, молока – 1134 т, мяса – 164 т.

В связи с увеличением  валового производства увеличится и  объём товарной продукции. Реализация зерна составит – 1550 т, картофеля – 2565 т, молока – 1019 т, мяса – 164 т.

ВОЗДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИВЫЕ 

    ОРГАНИЗМЫ

Характер  облучения растений и животных может  быть различным – внешним, внутренним и смешенным. При внешнем облучении источник излучения находится вне организма. Наиболее важными внешними источниками излучения являются космические, рентгеновские лучи и - излучения.

Излучаемые  - частицы при высоких дозах могут воздействовать на кожу крупных сельскохозяйственных животных, однако наиболее весомо этот вид излучения проявляется при внешнем облучении растений, так как пробег этих частиц может превышать толщину листьев и стеблей. Если источник излучения находится внутри организма, то имеет место внутреннее облучение. В растения радиоактивные вещества вовлекаются через корм и листья, а в организм животных основное количество радиоактивных веществ поступает с кормами. Одновременное наличие источников внешнего и внутреннего облучения даёт смешанное облучение. Биологические эффекты ионизирующего излучения связаны с поглощением живой материей энергии, которая высвобождается в результате радиоактивного распада нуклидов. Исключительно высокий повреждающий эффект ионизирующих излучений на живую клетку связан с тем, что в результате удаления или присоединения электрических зарядов и нейтральным атомам и молекулам, они становятся отрицательно или положительно заряженными. Молекулы, получившие электрический заряд, в дальнейшем распадаются на радикалы и ионы. Затем радикалы вступают во взаимодействие с нейтральными молекулами или между собой. При этом происходят химические реакции, не характерные для необлучённых организмов, в результате чего нормальный процесс обмена веществ нарушается и в зависимости от дозы ионизирующего излучения он либо замедляется, либо прекращается вовсе. В результате взаимодействия ионизирующих излучений с молекулами воды происходит радиолиз, то есть расщепление воды на два иона: Н₃О⁺ и ОН^-. Эти радикалы вступают в

реакцию со свободным  кислородом биологических тканей, образуя перекись          

водорода (Н₂О₂) и гидропероксид (Н₂О₄), которые также вступают в реакцию с белками и другими молекулами облучённых организмов вызывая радиационные поражения.

Особенно  чувствительны к воздействию  ионизирующих излучений дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК) кислоты, играющие важнейшую роль в передачи наследственной информации живой клетки при её делении. Воздействие радиации на клеточное деление – сложный процесс, его последствия во многом определяются в стадии митоза. Наибольшую чувствительность к ионизирующему излучению имеет клетка в стадии профазы. Под действием излучения наблюдается своеобразная ритмичность в изменениях митоза.