Оцінка біогенної міграції 137Cs і 90Sr в агроландшафтах Білоцерківського району Київської області, що зазнали забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи

8. Перцьовий І.В. Оцінка вмісту ¹³⁷Сs та ⁹⁰Sr у сільськогосподарській продукції господарств лісостепової зони, що зазнали радіоактивного забруднення //Програма і матеріали 72-ї наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів «Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті», у 2 ч. - К.: НУХТ, 2006. - Ч.2 - С. 89. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

9. Перцьовий І.В., Розпутній О.І. Екологічна оцінка виробництва продукції рослинництва в лісостеповій зоні Київської області, що зазнала впливу Чорнобильської катастрофи //Екотрофологія. Сучасні проблеми. Матеріали І Міжнародної науково-практичної конференції. - Біла Церква, БДАУ, 2005. - С. 137 - 138. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

10. Перцьовий І.В., Розпутній О.І. Екологічні наслідки впливу Чорнобильської катастрофи на ґрунти ТОВ «Іванівське» Київської області //Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз. Матеріали міжнародної конференції. - К.: 2005. - С. 139 - 140. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

11. Перцьовий І.В. Оцінка біогенної міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в агроекосистемі //Збірка тез VІІ міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Екологія. Людина. Суспільство». - К.: 2004. - С. 54. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

12. Розпутній О.І., Перцьовий І.В. Наслідки впливу Чорнобильської катастрофи на агроландшафти лісостепової зони південної частини київської області //Безпека життя і діяльності людини - освіта, наука, практика: матеріали УІ міжнародної науково-методичної конференції. - К.: Самміт-Книга, 2007. - С. 290 - 291. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

13. Перцьовий І.В. Біотрансформація радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr із кормів у гнойову масу великої рогатої худоби в умовах лісостепової зони України //Аграрна наука - виробництву: Тези доповідей V державної науково-практичної конференції. Ч. 1. - Біла Церква, БДАУ, 2006. - С. 127. (Проведення досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

14. Виробництво сільськогосподарської продукції на радіоактивно забруднених територіях Білоцерківського району Київської області: Методичні рекомендації /О.І. Розпутній, І.В. Перцьовий, В.С. Хахула, А.В. Баран. - Біла Церква: БДАУ, 2007. - 24 с. (На основі проведених експериментальних досліджень здобувачем розроблені та підготовлені до публікації методичні рекомендації).

Перцьовий І.В. Оцінка біогенної міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в агроландшафтах Білоцерківського району Київської області, що зазнали забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. ? Житомирський національний агроекологічний університет, Житомир, 2008.

У дисертації проведено комплексну оцінку біогенної міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у трофічному ланцюгу ґрунт - рослина - тварина на агроландшафтах радіоактивно забруднених та умовно чистих територій Білоцерківського району Київської області в умовах лісостепової зони. Вивчено вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у ґрунтах орних площ сільськогосподарських угідь, продукції рослинництва, молоці корів, яловичині, гнойовій масі великої рогатої худоби. Проведено оцінку радіоекологічного стану ґрунтів за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, накопичення їх у зерні, вегетативній масі зернових культур, зеленій масі кормових культур, молоці корів, яловичині, гнойовій масі великої рогатої худоби. Розраховано коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в продукцію рослинництва, молоко, яловичину, гнойову масу. З'ясовано роль гнойової маси великої рогатої худоби у міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr на радіоактивно забруднених агроландшафтах та її вплив на рівень забруднення ґрунтів. Встановлено, що у гнойову масу корів переходить близько 90 % ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що надходять з кормами середньодобового раціону. Вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у гнойовій масі прямо пропорційно залежить від їхнього вмісту у кормах. Отримана на радіоактивно забруднених територіях гнойова маса великої рогатої худоби сприяє міграції та перерозподілу радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr по агроландшафтах і є джерелом вторинного забруднення ґрунту. Використання гнойової маси, отриманої в зоні радіоактивного забруднення на забруднених агроландшафтах не призведе суттєвого збільшення рівня забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, а на умовно чистих територіях буде значно збільшувати їх вміст у ґрунтах.

Ключові слова: радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, біогенна міграція, агроландшафти, ґрунти, сільськогосподарські угіддя, сільськогосподарські культури, велика рогата худоба, молоко, яловичина, гнойова маса.

Перцевый И.В. Оценка биогенной миграции ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в агроландшафтах Белоцерковского района Киевской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие Чернобыльской катастрофы - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 - экология. - Житомирский национальный агроэкологический университет, Житомир, 2008.

Проведена комплексная оценка биогенной миграции ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в трофической цепи почва - растение - животное агроландшафтов лесостепной зоны Украины на примере Белоцерковского района Киевской области на радиоактивно загрязненных (ООО «Иванивське») и условно чистых территориях (ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ). Изучено радиоэкологическое состояние пахотных почв сельскохозяйственных угодий, проведена экологическая оценка производства продукции растениеводства и животноводства на соответствие критериям радиационной безопасности по содержанию ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. Рассчитаны коэффициенты перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в зерно, вегетативную массу растений, молоко коров, говядину и количественные показатели этих радионуклидов, которые вовлекаются в биогенную миграцию при производстве сельскохозяйственной продукции. Выяснена роль навозной массы крупного рогатого скота, как органического удобрения, в миграции ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr на радиоактивно загрязненных и условно чистых агроландшафтах.

На радиоактивно загрязненных агроландшафтах ООО «Иванивське» плотность загрязнения почв ¹³⁷Cs составляет от 37 до 280 кБк/м² и ⁹⁰Sr - от 7,5 до 32 кБк/м². Уровень загрязнения почв ¹³⁷Cs в сравнении с 1990 г. снизился на 50 %. Загрязнение сельскохозяйственных угодий неравномерное, отмечаются участки в форме пятен с высокими уровнями. Разница в плотности загрязнения полей ¹³⁷Cs составляет 7,5, а ⁹⁰Sr - 4,5 раза. Основной вклад в загрязнение, около 90 %, вносит ¹³⁷Cs. Соотношение между активностью ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr неоднородное и варьирует в широких пределах - от 5/1 до 13/1 и в среднем составляет 10/1. На пахотных угодьях основная часть ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, около 82 %, находится в 0 - 20 и 20 - 40 см слоях почвы. В 0 - 30 см слое почвы около 96 % ¹³⁷Cs находится в фиксированной форме и 86 % ⁹⁰Sr - в мобильных формах. На условно чистых территориях, где расположены сельскохозяйственные угодья ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ», уровень загрязнения почв ¹³⁷Cs составляет от 4,88 до 8,66 кБк/м² и ⁹⁰Sr - от 0,44 до 0,88 кБк/м², а в среднем ¹³⁷Cs - 6,54±1,28 и ⁹⁰Sr - 0,64±0,13 кБк/м².

Накопление ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в урожае продукции растениеводства прямо пропорционально зависит от плотности загрязнения почв. Коэффициенты перехода ¹³⁷Cs из почвы в зерно пшеницы озимой, кукурузы, пшеницы яровой, ячменя составляют соответственно: 0,01; 0,01; 0,03; 0,03 и ⁹⁰Sr - 0,10; 0,11; 0,28; 0,38. В зерно гороха, сои и гречихи коэффициенты перехода ¹³⁷Cs, соответственно, составляют - 0,12; 0,24; 0,26 и ⁹⁰Sr - 0,46; 0,20; 0,25. На радиоактивно загрязненных угодьях ООО «Иванивське» с зерном с 1 га площади угодий выносится от 2,7х10^-4 до 2,7х10^-3 % ¹³⁷Cs и от 1,7х10^-3 до 2,8х10^-2 % ⁹⁰Sr, а с вегетативной массой растений от 4,3х10^-4 до 9,8х10^-3 % ¹³⁷Cs и от 9,9х10^-3 до 1,5х10^-1 % ⁹⁰Sr от их содержания в 0 - 30 см слое почвы. Интенсивность выноса ⁹⁰Sr из почвы на порядок выше, чем ¹³⁷Cs.

На продовольственные цели зерно пшеницы, ячменя, кукурузы можно выращивать на всех угодьях хозяйства, а горох, сою и гречиху только на угодьях с плотностью загрязнения ¹³⁷Cs не больше 92 кБк/м². Кормовые культуры (люцерну, вико-овсяную смесь, кукурузу на силос) для получения молока и говядины, соответствующего критериям радиационной безопасности за содержанием ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, можно выращивать без ограничений на высоко загрязненных полях.

Концентрация ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в молоке коров и говядине прямо пропорционально зависит от их активности в среднесуточном рационе. Молоко и говядина, полученные на радиоактивно загрязненных территориях ООО «Иванивське», соответствуют критериям радиационной безопасности за содержанием ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. В молоке коров ООО «Иванивське» концентрировалось 5,72±0,55 % ¹³⁷Cs и 1,18±0,42 ⁹⁰Sr, а в ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ» - 6,78±0,56 % ¹³⁷Cs и 1,25±0,17 % ⁹⁰Sr от их активности в среднесуточном рационе. Коэффициент перехода ¹³⁷Cs в 1 л молока в ООО «Иванивське» составлял 0,60±0,08 % и 0,12±0,01 % ⁹⁰Sr, а в ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ» - 0,79±0,04 % ¹³⁷Cs и 0,14±0,01 % ⁹⁰Sr.

В мышечной ткани быков на откорме в ООО «Иванивське» концентрировалось 2,0±0,56 % ¹³⁷Cs и 0,02±0,005 % ⁹⁰Sr, а в костях ? 0,01±0,004 % ¹³⁷Cs и 0,37±0,05 % ⁹⁰Sr поступающих с кормом за период откорма. Коэффициент перехода ¹³⁷Cs в 1 кг мышечной ткани составлял 5,45±0,26 % и 0,058±0,007 % ⁹⁰Sr и в костную - 5,47±0,77 % ⁹⁰Sr. В ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ» в мышцах быков на откорме концентрировалось 2,22±0,32 % ¹³⁷Cs, а в костях 0,41±0,10 % ⁹⁰Sr от их поступления с кормом за период откорма. Коэффициент перехода ¹³⁷Cs в 1 кг мышечной ткани составлял 6,69±0,31 %, а в костную - 6,39±0,47 % ⁹⁰Sr.

Основная часть ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr (до 90 %), поступающих с растительными кормами в организм крупного рогатого скота, переходит в навозную массу. Содержание ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в навозе прямо пропорционально зависит от их содержания в кормах. Кратность накопления ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в навозной массе коров в ООО «Иванивське» составляет 0,87, а в ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ» - 0,89. Навозная масса крупного рогатого скота является источником вторичного загрязнения почвы и способствует миграции и перераспределению ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr по агроландшафтах. Использование полученного на радиоактивно загрязненных территориях ООО «Иванивське» навоза на полях хозяйства не приведет к существенному увеличению уровня загрязнения почв ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. Внесение навозной массы, полученной на радиоактивно загрязненных территориях ООО «Иванивське» в почвы ГП «Учебно-опытное хозяйство Белоцерковского НАУ», расположенного на условно чистых территориях, будет дополнительно увеличивать до 1,4 % ¹³⁷Cs и до 17,8 % ⁹⁰Sr от их содержания в 0 - 30 см слое, что будет существенным источником загрязнения почв и предопределяет необходимость ограничения ее использования только на радиоактивно загрязненных территориях.

Ключевые слова: радионуклиды ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, биогенная миграция, агроландшафты, почвы, сельскохозяйственные угодья, сельскохозяйственные культуры, крупный рогатый скот, молоко, говядина, навозная масса.

Percevyi I.V. Estimation of biogenic migration of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr in the agrarian landscapes of the Bila Tserkva region Kyiv district, which was radioactive contaminated as a result of the Chernobyl accident. - Manuscript. Dissertation for the degree of candidate of agricultural sciences on specialty 03.00.16 - ecology. ? The Zhytomir national agrarian ecology university, Zhytomir, 2008.

In dissertation was conducted the complex estimation of biogenic migration of radionuclides of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr in the trophyc chain soil - plant - animal on the agrarian landscapes of the radioactive contaminated and conventional clean territories of the Bila Tserkva region Kyiv district in the conditions of forest-steppe area. Is studied the contents of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr in soils of agricultural lands, plant-growers products, cow's milk, beef, cattle's dung mass. Is conducted the estimation of the radioecological state of soils for the content of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr, their accumulation in grain, vegetative mass of grain-crops, green mass of green crops, cow's milk, beef, cattle's dung mass. The coefficients of transition of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr in the products of plant-grower, milk, beef, dung mass are calculated. It was the role of the cattle's dung mass in migration the ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr on radioactive contaminated agrarian landscapes and its influence on the level of contamination the soils found out. In the cows dung mass passes about 90 % ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr, that set in with the forage of average daily ration. The cattle's dung mass, was got on radioactive contamination area, caused the migration and redistribution of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr on the agrarian landscapes and is the source of the second contamination of soil. Use the dung mass, got on the radioactive contamination area will not bring a substantial increase over of level of contamination of soils of ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr, but on the conventional clean territories will considerably increase their content in soils.

Keywords: radionuclides ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr, biogenic migration, agrarian landscape, soil, agricultural lands, agricultural cultures, cattle, milk, beef, dung mass.

Размещено на Allbest.ru