Динамика коэффициентов перехода 137Cs в кормовые культуры: 35 лет после Чернобыльской аварии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты анализа изменения коэффициентов перехода (Кп) 137Cs в корма сельскохозяйственных животных (сено, сенаж, силос и зеленые корма) в юго-западных районах Брянской области на протяжении 35 лет, прошедших после чернобыльской аварии. Показано, что темпы снижения Кп в различных районах и зонах радиоактивного загрязнения значительно отличались, а динамика их изменения носила неравномерный характер. Выделено четыре временных интервала, периоды полуснижения между которыми различались: с 1987 по 1992 гг., с 1993 по 2006 гг., с 2007 по 2015 гг. и с 2016 по 2021 гг. Первый интервал охватывает острый период после аварии, когда мероприятия проводились в максимальных масштабах, второй (1993–2006) – когда объемы реабилитационных мероприятий существенно снизились, в течение третьего выделенного промежутка времени на динамику снижения в ряде районов оказывали влияние мероприятия ФЦП «Сохранение и восстановление плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения и агроландшафтов как национального достояния России на 2006–2013 годы» и отдаленный период после аварии, когда объемы проведения реабилитации сельскохозяйственных угодий были минимальны. Первые периоды полуснижения, рассчитанные для периода интенсивного проведения контрмер, составили от 0.73 до 2.0 лет. Во второй период уменьшение содержания 137Cs во всех видах кормовых культур сильно замедлилось, при этом во многих районах была отмечена тенденция к увеличению Кп. В третий и четвертый периоды динамика носила разнонаправленный характер. В районах, в которых мероприятия ФЦП применялись в полном объеме, после их прекращения было отмечено существенное увеличение поступления 137Cs в растения, а там, где применение контрмер носило ограниченный характер, отмечалось снижение коэффициентов перехода. Оценена эффективность внедрения реабилитационных мероприятий по критерию снижения коэффициентов перехода (кратность снижения) в зонах с различной плотностью загрязнения сельскохозяйственных угодий. Отмечено, что кратность снижения в различные интервалы времени после аварии колебалась в интервале от 1.1 (силос) до 5.1 (сенаж). Наибольшая эффективность по снижению Кп в кормовые культуры отмечалась как в первый период после аварии (1986–1992 гг.), так и в период проведения мероприятий ФЦП. Показано, что кратность снижения Кп в кормовые растения в зоне с плотностью выпадений от 185 до 555 кБк/м2 не отличалась от таковой в зоне с плотностью выпадений 555–1480 кБк/м2.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Сергей Викторович Фесенко

НИЦ «Курчатовский институт» — Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: Corwin_17F@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1238-3689
Россия, Обнинск

Петр Витальевич Прудников

Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянский»

Email: agrohim32@mail.ru
Россия, Брянск

Низаметдин Низаметдинович Исамов

НИЦ «Курчатовский институт» — Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: nizomis@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5799-4964
Россия, Обнинск

Евгения Сергеевна Емлютина

НИЦ «Курчатовский институт» — Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: janefesenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8660-8679
Россия, Обнинск

Игорь Евгеньевич Титов

НИЦ «Курчатовский институт» — Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: titan13_08@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5275-3229
Россия, Обнинск

Ольга Андреевна Шубина

НИЦ «Курчатовский институт» — Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

Email: olgashu76@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3055-9473
Россия, Обнинск

Список литературы

  1. Alexakhin R.M., Fesenko S.V., Sanzharova N.I. Serious radiation accidents and the radiological impact on agriculture. Radiat. Prot. Dosim. 1996;64:37–42.
  2. Алексахин Р.М., Крышев И.И., Фесенко С.В. и др. Радиоэкологические проблемы ядерной энергетики. Атомная энергия. 1990;68(5):320—327. [Alexsakhin R.M., Kryshev I.I., Fesenko S.V. et al. Radioecological problems of nuclear energy. Nuclear energy. 1990;68(5):320—327. (In Russ.)]
  3. Радиоэкологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС: биологические эффекты, миграция, реабилитация загрязненных территорий: Монография. Под ред. Санжаровой Н.И. и Фесенко С.В. М.: РАН, 2018. 278 с. [Radioekologicheskie posledstviya avarii na Chernobyl’skoj AES: biologicheskie effekty, migraciya, reabilitaciya zagryaznennyh territorij: Monografiya. Pod red. N.I. Sanzharovoj i S.V. Fesenko. M. RAN, 2018. 278 p. (In Russ.)]
  4. Fesenko S.V., Jacob P., Alexakhin R. et al. Important factors governing exposure of the population and countermeasure application in rural settlements of the Russian Federation in the long term after the Chernobyl accident. J. Environ. Radioact. 2001;56:77–98.
  5. Панов А.В., Фесенко С.В., Санжарова Н.И. и др. Влияние сельскохозяйственных контрмер на облучение населения территорий, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС. Радиация и риск. 2006;46(2):273–279. [Panov A.V., Fesenko S.V., Sanzharova N.I. et al. Impact of Agricultural Countermeasures on the Exposure of the Population of the Areas Affected by the Chernobyl Accident. Radiation and Risk. 2006;46(2):273–279 (In Russ.)]
  6. Alexakhin R.M., Sanzharova N.I., Fesenko S.V. et al. Chernobyl radionuclide distribution, migration, and environmental and agricultural impacts. Health Phys. 2007;93(5):418–426.
  7. Fesenko S.V., Alexakhin R.M., Balonov M.I. et.al. Twenty years’ application of agricultural countermeasures following the Chernobyl accident: lessons learned. J. Radiat. Prot. 2006. v. 26, p. 351— 359.
  8. Маркина З.Н., Курганов А.А., Воробьев Г.Т. Радиоактивное загрязнение продукции растениеводства Брянской области. Брянск: Брянский Центр «Агрохимрадиология», 1997. 241 c. [Markina Z.N., Kurganov A.A., Vorob’ev G.T. Radioaktivnoe zagrjaznenie produkcii rastenievodstva Brjanskoj oblasti. Brjansk: Brjanskij Centr «Agrohimradiologija», 1997. 241 p. (In Russ.)]
  9. Прудников П.В. Использование агрономических руд и новых комплексных минеральных удобрений на радиоактивно загрязненных почвах. Брянск: Брянский Центр «Агрохимрадиология». 2012. 212 с. [Prudnikov P.V. Ispol’zovanie agronomicheskih rud i novyh kompleksnyh mineral’nyh udobrenij na radioaktivno zagrjaznennyh pochvah. Brjansk: Brjanskij Centr «Agrohimradiologija», 2012. 212 p. (In Russ.)]
  10. Fesenko S.V., Alexakhin R.M., Sanzharova N.I., Spiridonov S.I. Dynamics of C 137 s concentration in agricultural products in areas of Russia contaminated as a result of the accident at the Chernobyl nuclear power plant. Radiat. Prot. Dosim. 1995;60(2):155–166.
  11. Fesenko S.V., Colgan P.A., Sanzharova N.I. et al. The dynamics of the transfer of caesium–137 to animal fodder is areas of Russia affected by the Chernobyl accident and resulting doses from the consumption of milk and milk products. Radiat. Prot. Dosim. 1997;69 (4):289–299.
  12. Фесенко С.В., Санжарова Н.И., Лисянский К.Б., Алексахин P.M. Динамика снижения коэффициентов перехода C 137 s в сельскохозяйственные растения после аварии на Чернобыльской АЭС. Радиац. биология. Радиоэкология. 1998;38(2):256–273. [Fesenko S.V., Sanzharova N.I., Lisyansky K.B., Alexakhin P.M. Dynamics of reduction of C 137 s transfer factors to agricultural plants after the Chernobyl accident. Radiation Biology. Radioecology. 1998;38(2):256–273. (In Russ.)]
  13. Fesenko S., Sanzharova N., Vidal M. et al. Radioecological definitions, soil, plant classifications and reference ecological data for radiological assessments. In: Quantification of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments for Radiological Assessments. IAEA–TECDOC–1616. Vienna: IAEA. 2009, 7–26.
  14. Фесенко С.В., Прудников П.В., Емлютина Е.С. и др. Динамика содержания C 137 s в сельскохозяйственной продукции после аварии на ЧАЭС: зерно, картофель и овощи. Радиац. гигиена. 2022;15(4):81–93. [Fesenko SV, Prudnikov P.V., Emljutina E.S., Epifanova I.Je., Shubina O.A. Dynamics of C 137 s concentrations in agricultural products after the Chernobyl accident: cereals, potato, and vegetables. Radiation Hygiene. 2022;15(4):81–93. (In Russ.)]
  15. Фесенко С.В., Прудников П.В., Исамов Н.Н. и др. Динамика снижения содержания C 137 s в кормовых культурах в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС. Радиац. биология. Радиоэкология. 2022;62(2) 185–195. [Fesenko S.V., Prudnikov P.V., Isamov N.N. et al. Dynamics of C 137 s Concentration in Fodders in the Long–Term after the Chernobyl Accident. Radiation Biology. Radioecology. 2022; 62(2):185–195. (In Russ.)]
  16. Финогенов А.А., Ткачев В.А., Локшин А.М. и др. Российский Национальный Доклад: 35 лет чернобыльской аварии. Итоги и перспективы преодоления ее последствий в России. 1986–2021. М.: ИБРАЭ, 2021. 116 с. [Finogenov A.A., Tkachev V.A., Lokshin A.M., Asmolov V.G., Verpeta V.I., Kuzmin S.V. et al. Russian National Report: 35 years of the Chernobyl accident. results and prospects of overcoming its consequences in Russia. 1986–2021. M.: IBRAE, 2021. 116 p. (In Russ.).]
  17. Гераськин С.А., Фесенко С.В., Черняева Л.Г., Санжарова Н.И. Статистические методы анализа эмпирических распределений коэффициентов накопления радионуклидов растениями. Сельскохоз. биология. 1991;1:130–137. [Geras’kin S.A., Fesenko S.V., Chernyaeva L.G., Sanzharova N.I. Statisticheskie metody analiza jempiricheskih raspredelenij kojefficientov nakoplenija radionuklidov rastenijami. Sel’skohozjajstvennaya biologiya. 1991;1:130–137. (In Russ.)]
  18. Воробьев Г.Т. Почвы Брянской области. Брянск: Грани, 1993. 160 с. [Vorob’ev G.T. Pochvy Brjanskoj oblasti. Brjansk: Grani, 1993. 160 p. (In Russ.)]
  19. Временные рекомендации по ведению агропромышленного производства в Белорусской ССР на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению. Государственный агропромышленный комитет СССР. М.: Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии (ВНИИСХР), 1986. 241 c. [Vremennye rekomendacii po vedeniju agropromyshlennogo proizvodstva v Belorusskoj SSR na territorii, podvergshejsja radioaktivnomu zagrjazneniju. Moskva: VNIISHR, 1986. 41 p. (In Russ.)]
  20. Рекомендации по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991–1995 гг. Обнинск: ВНИИСХР, 1991. 39 c. [Rekomendacii po vedeniju sel’skogo hozjajstva v uslovijah radioaktivnogo zagrjaznenija territorii v rezul’tate avarii na Chernobyl’skoj AJeS na period 1991–1995. Obninsk: VNIISHR, 1991. 39 p. (In Russ.)]
  21. Руководство по ведению сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях Республики Беларусь и Российской Федерации. М.: МинЧС Российской Федерации, 2005. 40 c. [Rukovodstvo po vedeniju sel’skohozjajstvennogo proizvodstva na radioaktivno zagrjaznjonnyh territorijah Respubliki Belarus’ i Rossijskoj Federacii. Minsk-Moskva: MinChS Rossijskoj Federacii, 2005. 40 p. (In Russ.)]
  22. Pröhl G., Ehlken S., Fiedler I. et al. Ecological half-lives of S 90 r and C 137 s in terrestrial and aquatic ecosystems. J. Environ. Radioact. 2006;91(1–2):41–72.
  23. Mück K. Long-term effective decrease of cesium concentration in foodstuffs after nuclear fallout. Health Phys. 1997;72(5):659–673.
  24. Tagami K., Tsukada H., Uchida S., Howard B.J. Changes in the soil to brown rice concentration ratio of radiocaesium before and after the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident in 2011. Environ. Sci. Techn. 2018;52:8339.
  25. Tagami K., Uchida S. Effective half-lives of C 137 s in giant butterbur and field horsetail, and the distribution differences of potassium and C 137 s in aboveground tissue parts. J. Environ. Radioact. 2015;141:138–145.
  26. Tagami K., Hashimoto S., Kusakabe M. Pre- and post-accident environmental transfer of radionuclides in Japan: lessons learned in the IAEA MODARIA II programme J. Radiol. Prot. 2022(42)020509.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Объемы проведения коренного улучшения лугов и пастбищ после аварии на Чернобыльской АЭС [3, 8]. Процент обработанных площадей от общей площади угодий.

Скачать (145KB)
3. Рис. 2. Объемы отбора проб кормов для сельскохозяйственных животных в юго-западных районах Брянской области в 1986–2021 гг.

Скачать (128KB)
4. Рис. 3. Динамика содержания коэффициентов перехода 137Cs в корма Новозыбковского района Брянской области. а – сено, б – силос, в – зеленые корма.

Скачать (323KB)
5. Рис. 4. Динамика коэффициентов перехода 137Cs в кормовые культуры на протяжении 35 лет после аварии на Чернобыльской АЭС. Сплошные линии представляют собой значения Кп, рекомендованные для соответствующего периода времени после аварии.

Скачать (411KB)
6. Рис. 5. Динамика коэффициентов перехода 137Cs в кормовые культуры в зоне с плотностью загрязнения менее 185 кБк/м2. а – Кп в сено и сенаж, б – Кп в силос и зеленые корма (массу).

Скачать (209KB)
7. Рис. 6. Динамика снижения Кп 137Cs в корма в результате проведения мероприятий. Сплошные линии показывают среднее снижение К. за 35 лет. а – сено, б – сенаж, в – силос, г – зеленые корма.

Скачать (328KB)

© Российская академия наук, 2024