Агрохімічні особливості радіоактивно забруднених ґрунтів Волинської області

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Агрохімічні особливості радіоактивно забруднених ґрунтів Волинської області

Оксана Громик, Ольга Ільїна

Здійснено аналіз найважливіших агрохімічних показників ґрунтів (середньозважені показники вмісту азоту, показники реакції ґрунтового розчину, показники вмісту рухомого фосфору, показники вмісту обмінного калію) у зоні радіоактивного забруднення як важливих чинників, що визначають динаміку та нагромадження токсичних речовин. Ґрунти характеризуються зниженим умістом азоту, середньо забезпечені фосфором та мають низький та середній уміст обмінного калію. За показниками ґрунтового розчину (рН) вони віднесені до дуже кислих, кислих та слабо кислих. Зазначене зумовлює необхідність проведення агрохімічних заходів із метою радіаційної безпеки, насамперед вапнування кислих ґрунтів, внесення органічних добрив, внесення підвищених доз фосфорних та калійних добрив, оптимізацію азотного живлення рослин, внесення мікродобрив, застосування засобів захисту рослин.

Ключові слова: ґрунт, агрохімічний аналіз, радіонукліди, азот, фосфор, калій.

Громик Оксана, Ильина Ольга. Агрохимические особенности радиоактивно загрязненных почв Волынской области. Осуществлен анализ важнейших агрохимических показателей почв (средневзвешенные показатели содержимого азота, показатели реакции почвенного раствора, показатели содержимого подвижного фосфора, показатели содержимого обменного калия) в зоне радиоактивного загрязнения как важных факторов, которые определяют динамику и аккумуляцию токсических веществ. Почвы характеризуются пониженным содержанием азота, средним содержанием фосфором, малым средним содержанием обменного калия. По показателям почвенного раствора (рН) они отнесены к очень кислым, кислым и слабокислым. Отмеченное предопределяет необходимость проведения агрохимических мероприятий с целью радиационной безопасности, в первую очередь известкование кислых почв, внесение органических удобрений, внесение повышенных доз фосфорных и калийных удобрений, оптимизацию азотного питания растений, внесение микроудобрений, применение средств защиты растений.

Ключевые слова: почва, агрохимический анализ, радионуклиды, азот, фосфор, калий.

Hromyk Oksana, Ilyina Olga. Agrochemical Characteristics of Radioactive Contaminated Soils in Volyn Region. The analysis of the most important agrochemical indicators of the soil (the average nitrogen content, rates of soil solution reaction, the concentrations of phosphorus, the concentrations of exchangeable potassium) in the area of radioactive contamination as important factors determining the dynamics and accumulation of toxic substances is made. Soils are characterized by a low nitrogen content, they are medium provided with phosphorus and have a low to moderate content of exchange potassium. On indicators of soil solution (pH) they are related to very acidic, acidic and slightly sour. Specified information determines the need for agrochemical measures for radiation safety, primarily liming of acidic soils, organic fertilizers, introduction of high doses of phosphate and potash fertilizers, the optimization of nitrogen nutrition of plants, incorporation of micronutrients, the application of plant protection products.

Key words: soil, agrochemical analysis, radionuclides, nitrogen, phosphorus, potassium.

Постановка наукової проблеми та її значення. У результаті чорнобильської катастрофи територія Волинської області зазнала забруднення радіонуклідами цезію, стронцію та ін. Зона радіоактивного забруднення охоплює три адміністративні райони - Маневицький, Камінь-Каширський і Любешівський. Негативні наслідки чорнобильської катастрофи відобразилися на усіх сферах життя місцевого населення. Найсуттєвіші збитки нанесені сільському господарству. Аварію на Чорнобильській АЕС можна класифікувати як «сільськогосподарську» [7]. Це обґрунтовується тим, що продукція отримана на забруднених територіях є суттєвим джерелом опромінення населення.

Досвід зниження негативних наслідків катастрофи в агропромисловому комплексі свідчить, що, внаслідок реалізації науково обґрунтованих заходів знижено виробництво сільськогосподарської продукції, забрудненої радіонуклідами. Однак, незважаючи на досягнуті успіхи, до цього часу проблема безпеки проживання населення на таких територіях у повному обсязі не вирішена. Значні площі та високі рівні забруднення сільськогосподарських угідь, високі коефіцієнти переходу радіонуклідів у системі «ґрунт-рослина» зумовлюють через уживання продуктів харчування збільшення дозового навантаження (до 70 %) від дози опромінення [1]. У регіоні в приватних господарствах до сьогодні існує проблема виробництва молока, як відповідало б нормативним вимогам щодо вмісту радіонуклідів, оскільки до 80 % дози внутрішнього опроміненням населення складає молочна продукція [11]. Розробка організаційно-технічних, технологічних та агротехнічних заходів, спрямованих на оптимізацію фізичних, фізико-хімічних та окисно-відновних параметрів ґрунтів, є актуальним завданням для радіоактивних територій.

Аналіз досліджень цієї проблеми. Проблемі забруднення території дослідження токсичними речовинами присвячено значна кількість робіт. Особливу увагу заслуговують праці В. М. Самойленка, який запропонував комплексне районування радіоактивно забруднених територій та можливі радіоекологічні наслідки ресурсокористування [8-9], Ю. С. Таврова, який визначив найбільш екологічно небезпечні локальні комплекси й види користування водними, біологічними та земельними ресурсами Полісся та півночі Лісостепу [10], Л. В. Ільїна, який вивчив процеси осадонагромадження й акумуляції забруднювачів, дослідив техногенні трансформаційні процеси та джерела надходження та види токсичних речовин у них [4-6; 14], М. Й. Шевчука, котрий з'ясував агрохімічні та агроекологічні властивості основних типів ґрунтів, запропонував комплекс заходів щодо збереження, підвищення родючості та покращення екологічного стану [12] та ін. [2-3; 13]. Однак, з'ясування агрохімічних властивостей ґрунтів зони радіоактивного забруднення як визначальних чинників міграції та акумуляції радіонуклідів при виробництві сільськогосподарської продукції, особливо поблизу населених пунктів потребують детальних досліджень.

Формулювання мети та завдання дослідження. Роботу присвячено аналізу агрохімічних показників ґрунтів зони рідіоактивного забруднення Волинської області як важливих складників, що визначають динаміку та нагромадження забруднюючих речовин. Для досягнення цієї мети розв'язувалися такі завдання -- здійснити аналіз найважливіших агрохімічних показників ґрунтів, зокрема, середньозважені показники вмісту азоту, показники реакції ґрунтового розчину, показники вмісту рухомого фосфору, показники вмісту обмінного калію.

Виклад основного матеріалу та обґрунтування отриманих результатів дослідження. Згідно наших досліджень [2], максимальний вміст 13> і 9г у ґрунтах сільськогосподарських угідь зосереджений у с. Березна Воля, с. Лахвичі Любешівського району та с. Качин і с. Карасин Камінь-Каширського району. Ґрунти приватних господарств с. Березна Воля Любешівського району, с. Галузія, с. Серхів Маневицького району найбільш забруднені радіонуклідами. Найбільша щільність забруднення 13> і 9г ґрунтів і рослин сільськогосподарських угідь виявлена у селах Будки та Рудка Маневицького району, с. Березна Воля Любешівського району.

Акумуляторами радіонуклідів у досліджених адміністративних районах є торфово-болотні ґрунти. Це пояснюється тим, що ці ґрунти характеризуються значним умістом органічної речовини, відповідно їм властиві різко підвищені значення міграційної здатності та біотичної метаболічної доступності, насамперед, 13>. Проведені дослідження щодо щільності забруднення рослинної продукції радіонуклідами, залежно від типу ґрунту, дають підстави стверджувати, що 137Є8 зосереджений у максимальній кількості в дерново-підзолистих піщаних і супіщаних ґрунтах.

Основними хімічними елементами, що необхідні для життя рослин у ґрунті, є N Р, К, Са, Mg, Бе, С. Одним із найважливіших для рослин мікроелементів є азот. Основна маса азотних речовин перебуває у формі складних органічних сполук білкової природи й входить до складу гумусу, а лише незначна частина трапляється у вигляді мінеральних сполук, які рослини можуть безпосередньо використовувати з ґрунту. У ґрунт азот потрапляє двома шляхами: з повітря та під час мінералізації рослинних і тваринних решток.

Аналіз матеріалів засвідчує, що у Маневицькому адміністративному районі уміст азоту у ґрунті приватних господарств коливається у межах від 6,9 мг/100 г ґрунту (Старочорторийська сільська рада) до 29,6 (Новорудська сільська рада). Для ґрунтів Камінь-Каширського адміністративного району вміст зазначеного елемента становить від 6,4 мг/100 г ґрунту (Великообзирська сільська рада) до 59,4 (Тоболівська сільська рада). Відповідно, для Любешівського адміністративного району вміст азоту коливається у межах від 11,9 мг/100 г ґрунту (Зарудчівська сільська рада) до 29,2 (Залізницька сільська рада).

Таблиця 1. Середньозважені показники вмісту рухомого фосфору у ґрунтах, мг/100 г ґрунту

На великій частині досліджених площ рослини піддаються негативному впливу кислотності, а саме: Маневицький - 80 %, Камінь-Каширський - 67 % та Любешівський адміністративні райони - 73 % від досліджених. На досліджуваній території виявлені ґрунти сильнокислі, кислі та слабокислі.

агротехнічний ґрунт радіоактивний

Таблиця 2 Середньозважені показники вмісту обмінного калію у ґрунтах, мг/100 г ґрунту

Тому значна частина ґрунтів потребує вапнування у невеликих дозах. Метод вапнування ґрунтів полягає у зміні складу поглинутих катіонівшляхом введення кальцію в ґрунтовий вбирний комплекс. Означений метод дасть змогу знизити реакцію ґрунтового розчину й довести показники кислотності до 6,1, збагатить ґрунт кальцієм і магнієм, поліпшить азотний режим, посилить мікробіологічну активність.

Уміст рухомого фосфору у ґрунтах Маневицького - 54 % та Камінь-Каширського адміністративному районах - 55 % від обстежених. Ґрунти за рухомими формами фосфору мають середню забезпеченість (5,1-10 мг/100 г ґрунту, за Кірсановим). Підвищений (10,1-16 мг/100 г ґрунту) та високий (15,1-25 мг/100 г ґрунту) уміст фосфору виявлено лише у ґрунтах Любешівського адміністративного району, що становить 73 % від досліджених угідь (табл. 1).

Сполуки фосфору сприятливо впливають на фізичні й біологічні властивості ґрунту. Вони сприяють протіканню в ґрунті колоїдно-хімічних процесів, підтриманню водостійкої структури. Структурні агрегати, збагачені іонами фосфору, містять колоїди, які стійкі проти набухання та звертання під впливом зовнішньої дії. До основних заходів поліпшення фосфатного режиму ґрунтів дослідженої території необхідно віднести внесення мінеральних й органічних добрив. Не менш важливе значення має й підвищення доступності частини ґрунтових фосфатів для рослин. Під час вапнування кислих ґрунтів важкорозчинні фосфати заліза й алюмінію переходять у легкозасвоювані форми.

Низький вміст обмінного К2О (4,1-8 мг/100 г ґрунту, за Кірсановим) у ґрунтах досліджених районів виявлено: Маневицький - 75 %, Камінь-Каширський - 22 % та Любешівський адміністративний райони - 18 % від досліджених (табл. 2). З метою підвищення родючості ґрунту необхідно калійні добрива вносити одночасно з органічними та в ґрунті повинна міститися достатня кількість фосфору та кальцію, оскільки вони підлуговують реакцію ґрунтового розчину та сприяють підвищенню поглинання рослинами калію з ґрунту, а також азоту та фосфору [2].

Висновки та перспективи подальших досліджень. Результати проведеного агрохімічного узагальнення свідчать, що ґрунти характеризуються зниженим вмістом азоту, середньо забезпечені фосфором та мають низький та середній уміст обмінного калію. За показниками ґрунтового розчину (рН) вони віднесені до дуже кислих, кислих та слабо кислих. Зазначене зумовлює необхідність проведення агрохімічних заходів із метою радіаційної безпеки, насамперед вапнування кислих ґрунтів, внесення органічних добрив, внесення підвищених доз фосфорних та калійних добрив, оптимізацію азотного живлення рослин, внесення мікродобрив, застосування засобів захисту рослин. Перспективами подальших досліджень є розробка заходів (організаційних, агротехнічних, зооветеринарних, технологічних, санітарно-гігієнічних та ін.) щодо зменшення переходу радіонуклідів із ґрунту в сільськогосподарську продукцію.

Література

1. Алексахин Р. М. Чернобыль, сельское хозяйство, окружающая середа // Материалы к 20-й годовщине аварии на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г. / Р. М. Алексахин, Н. И. Санжарова. - Обнинск : Рос.академия сельскохозяйственных наук, 2006. - С. 10-14.

2. Громик О. М. Еколого-географічне обгрунтування оптимізації агроландшафтів у зоні радіоактивного забруднення [текст] : автореф. дис. ... канд. геогр. наук : 11.00.11 / О. М. Громик ; Харків. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна. - Харків, 2018. - 20 с.

3. Громик О. М. Радиационное состояние загрязненных почв и растительности на территории Волынской области Украины / О. М. Громик, О. В. Ильина // Актуальные вопросы современной науки : сб. науч. труд. / под общ. ред. С. С. Чернова. - Новосибирск : Изд-во ЦРНС, 2013. - Вып. 29. - С. 50-60.

4. Ильин Л. В. Тяжелые металлы и радионуклиды донных отложений разнотипных озер Полесья Украины / Л. В. Ильин, О. В. Ильина // Геоэкологические проблемы современности : Доклады 3-й Междунар. науч. конф. (Владимир, 23-25 сент. 2010 г.). - Владимир : ВГГУ, 2010. - С. 10-13.

5. Ільїн Л. В. Лімнокомплекси Українського Полісся. У 2-х т. Т. 1 : Природничо-географічні основи дослідження та регіональні закономірності / Л. В. Ільїн. - Луцьк : Ред.-вид. відд. «Вежа» Волин. нац. ун-ту ім. Лесі Українки, 2008. - 316 с.

6. Ільїн Л. В. Лімнокомплекси Українського Полісся. У 2-х т. Т. 2 : Регіональні особливості та оптимізація / Л. В. Ільїн. - Луцьк : Ред.-вид. відд. «Вежа» Волин. нац. ун-ту ім. Лесі Українки, 2008. - 400 с.

7. Лисовская Д. П. Радиология пищевых продуктов / Д. П. Лисовская, Л. А. Галун, Г. С. Митюрич. - Гомель, 2003. - 295 с.

8. Самойленко В. М. Кадастр радіоактивного забруднення водних об'єктів України місцевого водокористування: Т. 1. Радіогідроекологічний стан і використання водойм та загальнометодологічні проблеми / В. М. Самойленко. - К. : Ніка-Центр, 1998. - 192 с.

9. Самойленко В. М. Комплексне районування радіоактивно забруднених територій Полісся і півночі Лісостепу за гідрологічно-ландшафтними умовами та можливими радіоекологічними наслідками місцевого водо- і ресурсокористування / В. М. Самойленко. - К. : Ніка-Центр, 1999. - 280 с.

10. Тавров Ю. С. Мінливість розподілу і співвідношення радіоактивної забрудненості між ланками екосистем Полісся та півночі Лісостепу / Ю. С. Тавров // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. - К. : Ніка-Центр, 2001. - Т. 2. - С. 689-695.

11. Чистик О. В. Ведение сельскохозяйственного производства на землях, загрязненных радионуклидами : учеб.-метод. пособ. / О. В. Чистик, С. Е. Головатый, С. С. Позняк. - Минск : МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2008. - 208 с.

12. ШевчукМ. Й. Ґрунти Волинської області / М. Й. Шевчук, П. Й. Зінчук, Л. К. Колошко [таін.]. - Луцьк : Вежа, 1999. - 162 с.

13. Hromyk O. Radionuclides and heavy metals in soils and waters on the territory of radioactive contamination in Volyn region / O. Hromyk, O. Ilyina // Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences. - 2017. - V(14). - Issue : 132. - P. 17-19.

14. Ilyin L. Geochemical peculiarities of bottom sediments in polytypic lakes of Ukrainian Polissya / L. V. Ilyin // Limnological review. - 2002. - № 2. - P. 155-163.

References

1. Aleksakhyn R. M. Chernobyl, selskoe khoziaistvo, okruzhaiushchaia sreda// Materyaly k 20-y hodovshchyne avaryy na Chernobylskoi atomnoi elektrostantsyyv 1986 h. / R. M. Aleksakhyn, N. Y. Sanzharova. - Obnynsk: Ros. akademyia selskokhoziaistvennykh nauk, 2006. - S. 10-14.

2. Hromyk O. M. Ekoloho-heohrafichne obhruntuvannia optymizatsii ahrolandshaftiv u zoni radioaktyvnoho zabrudnennia [tekst] : avtoref. dys. ... kand. heohr. nauk : 11.00.11 / O. M. Hromyk ; Kharkiv. nats. un-tim. V. N. Karazina. - Kharkiv, 2018. - 20 s.

3. Hromyk O. M. Radyatsyonnoe sostoianye zahriaznennykh pochv v rastytelnosty na terrytorii Volynskoi oblasty Ukrayny / O. M. Hromyk, O. V. Ilyina // Aktualnye voprosy sovremennoi nauky : sb. nauch. trud. / pod. obshch. red. S. S. Chernova. - Novosybyrsk : Yzd-vo TsRNS, 2013. - Vyp. 29. - S. 50-60.

4. Ilyn L. V. Tiazhelye metally y radyonuklydy donnykh otlozhenyi raznotypnykh ozer Polesia Ukrayny /

L. V. Ilyn, O. V. Ilyna // Neoekolohycheskye problmy sovremennosty : Dokladу 3-y Mezhdunar. nauchn. konf. (Vladymyr, 23-25 sent. 2010 h.). - Vladymyr : VHHU, 2010. - S. 10-13.

5. Ilin L. V. Limnokompleksy Ukrainskoho Polissia. U 2-kh t. T. 1 : Pryrodnycho-heohrafichni osnovy doslidzhennia ta rehionalni zakonomirnosti / L. V. Ilin. - Lutsk : Red.-vyd. vidd. «Vezha» Volyn. nats. un-tu im. Lesi Ukrainky, 2008. - 316 s.

6. Ilin L. V. Limnokompleksy Ukrainskoho Polissia. U 2-kh t. T. 2 : Rehionalni osoblyvosti ta optymizatsiia / L. V. Ilin. - Lutsk : Red.-vyd. vidd. «Vezha» Volyn. nats. un-tu im. Lesi Ukrainky, 2008. - 400 s.

7. Lysovskaia D. P. Radyolohyia pyshchevykh produktov / D. P. Lysovskaia, L. A. Halun, H. S. Mytiurych. - Homel, 2003. - 295 s.

8. Samoilenko V. M. Kadastr radioaktyvnoho zabrudnennia vodnykh obiektiv Ukrainy mistsevoho vodokorystuvannia: T. 1. Radiohidroekolohichnyi stan i vykorystannia vodoim ta zahalnometodolohichni problemy / V. M. Samoilenko. - K. : Nika-Tsentr, 1998. - 192 s.

9. Samoilenko V. M. Kompleksne raionuvannia radioaktyvno zabrudnenykh terytorii Polissia i pivnochi Lisostepu za hidrolohichno-landshaftnymy umovamy ta mozhlyvymy radioekolohichnymy naslidkamy mistsevoho vodo- i resursokorystuvannia / V. M. Samoilenko. - K. : Nika-Tsentr, 1999. - 280 s.

10. Tavrov Yu. S. Minlyvist rozpodilu i spivvidnoshennia radioaktyvnoi zabrudnenosti mizh lankamy ekosystem Polissia ta pivnochi Lisostepu / Yu. S. Tavrov // Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroekolohiia. - K. : Nika-Tsentr, 2001. - T. 2. - S. 689-695.

11. Chystyk O. V. Vedenye selskokhoziaistvennoho proyzvodstva na zemliakh, zahriaznennykh radyonuklydamy : uchebm-metod. рos. / O. V. Chystyk, S. E. Holovatyi, S. S. Pozniak. - Mynsk : MHEU ym. A. D. Sakharova, 2008. - 208 s.

12. Shevchuk M. Y. Grunty Volynskoi oblasti / M. Y. Shevchuk, P. Y. Zinchuk, L. K. Koloshko [ta in.]. - Lutsk : Vezha, 1999. - 162 s.

13. Hromyk O. Radionuclides and heavy metals in soils and waters on the territory of radioactive contamination in Volyn region / O. Hromyk, O. Ilyina // Science and Education a New Dimension. Natural and Technical Sciences. - 2017. - V(14). - Issue : 132. - P. 17-19.

14. Ilyin L. Geochemical peculiarities of bottom sediments in polytypic lakes of Ukrainian Polissya / L. V. Ilyin // Limnological review. - 2002. - № 2. - P. 155-163.

Размещено на Allbest.ru