Файл: Марей, А. Н. Глобальные выпадения цезия-137 и человек.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 0
|
|
|
Т а б л и ц а |
4.11 |
Зависимость между Кш содержанием органического вещества |
|
|||
и минералогическим составом илистой фракции почв |
|
|||
|
Содержание |
|
|
|
|
углерода |
|
|
|
Тип почв |
органического |
Кн |
М инералогический |
состав |
|
вещ ества, |
|
|
|
|
% |
|
|
|
Б глорусско-Украинское полесье |
|
|||
Торфяно-болотная песча |
2,4 |
16,0 |
Глинистые минералы от |
|
ная |
|
|
сутствуют |
|
|
Мещерская |
низменность |
|
|
Перегнойно-торфяно |
2,4 |
2,2 |
Присутствуют гидрослюды |
|
глеевая песчаная |
2,4 |
0,2 |
Присутствуют гидрослюды |
|
Аллювиальная пойменная |
||||
|
|
|
и монтмориллонит |
Все сказанное выше подтверждает то обстоятельство, что ответственной за поступление Cs137 в растения изучавшегося района является минеральная часть почвы и, в частности, нали чие и качественный состав глинистых минералов. Качественный состав органического вещества играет определенную роль в фиксации катионов почвами.
При изучении вопросов фиксации почвами калия и поступ ления его в растения отмечалось влияние гуминовых кислот на образование органо-минеральных соединений, особенно алюмо- и железо-гумусовых комплексов [175, 189]. Так, при длитель ном взаимодействии минералов с органическими веществами типа гуминовых кислот на поверхности минералов в виде пле нок образуются органо-минеральные соединения, которые спо собны защитить минералы от десорбции катионов. Таким об разом, органические вещества типа гуминовых кислот в сочета нии с минеральной частью почвы оказывают существенное влия ние на фиксацию катионов.
Анализ качественного состава органического вещества почв Белорусско-Украинского полесья и Мещерской низменности показал, что основную часть его составляют гумины, количество которых колеблется в пределах 51—85% общего содержания органического вещества в почве; 15—49% приходится на долю гуминовых кислот и фульвокислот, причем отмечается преиму щественное содержание фульвокислот по сравнению с гуминовыми кислотами. Отношение количества гуминовых кислот к количеству фульвокислот колеблется в пределах 0,4—0,8. Это вызвано тем, что гумусообразование происходит при кислой ре акции среды и недостатке оснований-—условиях, характерных для хорошо дренируемых и значительно увлажненных почв ука занных районов. В отличие от гуминовых кислот фульвокис-
70
лоты в |
силу |
своих |
свойств (способность давать растворимые |
|
||||||
соединения с |
одновалентными |
катионами, |
более |
низкий pH) |
|
|||||
обладают способностью увеличивать подвижность Cs137. |
Ч |
|||||||||
Таким образом, своеобразный минералогический состав почв, |
||||||||||
заключающийся в отсутствии глинистых минералов в илистой |
|
|||||||||
фракции почв районов Полесья и низком содержании глини |
' |
|||||||||
стых минералов в почвах Мещерской низменности, |
и преобла- |
|||||||||
дание фульвокислот |
по |
сравнению |
с гуминовыми |
кислотами |
ä |
|||||
обусловливают слабую |
фиксацию |
Cs137 почвами и повышенное _ |
|
|||||||
поступление его в пастбищные растения. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4.12 |
|
|
|
|
|
Содержание подвижного калия в почвах Белорусско- |
|
|||||||
|
|
Украинского |
полесья и Мещерской низменности, м г / к г |
|
||||||
|
|
|
Группа |
|
Обменный |
Кислото- |
Подвижный |
|
|
|
|
|
|
почв |
|
растворимый (суммарный) |
|
||||
|
|
|
|
Белорусско-Украинское полесье |
|
|
||||
|
|
|
1 |
|
40±10 |
|
23 + 6 |
63 |
|
|
|
|
|
|
|
/і= 9 |
|
я=10 |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
86 ±63 |
|
33± 16 |
119 |
|
|
|
|
|
|
|
/г=4 |
|
п —4 |
|
|
|
|
|
|
|
Мещерская низменность |
|
|
|
|||
|
|
|
I |
|
39+12 |
|
70+59 |
109 |
|
|
|
|
|
|
|
/г=3 |
|
/і=3 |
|
|
|
|
|
|
II |
|
59 ±20 |
119± 98 |
178 |
|
|
|
|
|
|
|
|
п = 3 |
|
/і=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4.13 |
|
|
Содержание цезия-137 в растениях однотипных почв с разным уровнем |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
грунтовых вод |
|
|
|
||
|
|
Уровень |
Содержание |
|
|
Содержание |
Содержание |
|
||
Подгруппа |
|
|
углерода |
|
||||||
|
C s13’ |
|
|
|
||||||
грунтовых |
|
Cs137/S r00 |
калия, |
органического |
|
|||||
почв |
|
|
в траве, |
|
||||||
|
|
вод, м |
|
|
|
м г / к г |
вещества, |
|
||
|
|
|
|
п к ю р и і к г |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Іа |
|
Выше 0,5 |
|
4800 |
|
17,4 |
22,2 |
4,5 |
|
|
|
|
Глубже 1 |
|
1300 |
|
6,1 |
26,6 |
1,7 |
|
|
Іб |
|
Выше 0,5 |
|
3600 |
|
5,4 |
37,0 |
3,5 |
|
|
|
|
Глубже 1 |
|
300 |
|
1,0 |
48,5 |
4,5 |
|
71
Другим важным фактором, влияющим на поступление Cs137 в растения, яңляется содержание калия в почве, особенно его подвижных форм. Известно, что для почв Белорусско-Украин ского полесья и Мещерской низменности характерно невысокое содержание калия. Так, в почвах Полесья содержание калия колеблется от 0,97% в дерново-подзолистых суглинистых поч вах до 0,22% в торфяно-болотных [4], в то время как среднее содержание калия в дерново-подзолистых суглинистых почвах составляет 1,5% [115, 190]. Содержание калия в почвах Мещер ской низменности несколько выше, что связано с большим''со держанием полевых шпатов, являющихся потенциальными по ставщиками калия растениям. Имеет существенное значение также и меньшая степень промытости почв.
Наибольший интерес представляют подвижные, или доступ ные растению, формы калия, включающие в себя обменную и кислоторастворимую формы. Последняя по мере использования обменного калия может также поступать в растения. Содер жание обменного и кислоторастворимого калия в почвах Бело русско-Украинского полесья и Мещерской низменности пред ставлено в табл. 4.12*. Как видно из таблицы, содержание по движного калия в торфяно-болотных, дерново-глеевых песчаных почвах ниже, чем в почвах более тяжелого механического, со става. В почвах Полесья основная часть подвижного калия на ходится в обменной форме. В почвах Мещерской низменности большая часть калия находится в кислоторастворимой форме (около 70%). Кислоторастворнмый (или, как его называют, остаточный) калий так же, как обменный, оказывает существен ное влияние на поступление Cs137 из почвы в растения. С увели чением содержания подвижного калия накопление Cs137 расте ниями уменьшается, что вызвано конкуренцией ионов калия и цезия [43, 44].
Кроме указанных выше факторов большое влияние на уве личение миграции Cs137 в растения оказывает избыточное увлажнение почвы в зоне активных корней (табл. 4.13).
Как видно из таблицы, в траве, произрастающей на осу шенных почвах, содержание Cs137 значительно ниже, чем в тра ве, произрастающей на однотипных неосушенных почвах. Это вызвано тем, что в условиях избыточного увлажнения при про чих равных условиях фиксация Cs137 уменьшается, так как изменяется состав почвенного раствора в сторону увеличения одновалентных катионов, увеличивается скорость миграции ка тионов [59, 115].
Совокупность всех названных факторов— минералогического и механического состава почв, количества в них подвижного калия, качественного состава органического вещества, водона сыщенности почв — обусловливает высокое поступление Cs137 из почвы в растения полесских низменностей.
* Определение содержания калия было выполнено В. М. Ежовой.
Г Л А В А 5
ЦЕЗИЙ-137 В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И РАЦИОНАХ
ХАРАКТЕРИСТИКА УРОВНЕЙ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЦЕЗИЕМ-Ш ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ МЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Поступление цезия-137 в продукты растительного происхождения
К настоящему времени хорошо известно, что миграция Cs'37 |
|
|||||||||
из пахотных почв в сельскохозяйственные культуры подчинена |
|
|||||||||
тем же закономерностям, которые определяют переход Cs137 из |
|
|||||||||
целинных почв |
в дикорастущие (пастбищные) |
травы. |
В этом |
|
||||||
случае также решающую роль играет тип почв, их механиче |
|
|||||||||
ский, минералогический состав, степень обводненности, содер |
|
|||||||||
жание подвижных форм калия и ряд других свойств [43, 44, |
|
|||||||||
178, 181]. Однако |
абсолютное количество Cs137, |
мигрирующего Ч. |
||||||||
из пахотных почв в сельскохозяйственные культуры, значитель- |
\ |
|||||||||
но ниже количества Cs137, мигрирующего из целинных почв в |
^ |
|||||||||
траву. Поэтому уровень содержания Cs137 в сельскохозяйствен- |
\ |
|||||||||
ных культурах, выращенных на нормально возделанных почвах, |
S. |
|||||||||
существенно ниже, |
чем |
в дикорастущих растениях |
целинных |
■ |
||||||
почв. Это различие обусловлено рядом факторов, прежде всего |
; |
|||||||||
использованием под пахоту территории с относительно низким |
j |
|||||||||
уровнем грунтовых вод, что вызвано естественными условиями, |
і |
|||||||||
или проведением гидромелиоративных работ. Последнее обстоя |
; |
|||||||||
тельство имеет существенное значение, так как согласно натур- |
||||||||||
ным наблюдениям оно уменьшает степень миграции Cs137 из |
/ |
|||||||||
почвы в |
растения |
в зависимости от типа почв |
от 3 |
до |
10 раз |
|||||
(см. табл. 4.13). Такой эффект отмечается |
и |
другими авто- |
|
|||||||
рами [59, 191]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В отличие от целинных почв, где основное количество Cs |
|
|||||||||
выпавшего с глобальными осадками, концентрируется в поверх |
|
|||||||||
ностном 3—5-сантиметровом слое почвы и особенно в дерне, на |
|
|||||||||
пахоте |
благодаря |
периодическому |
перемешиванию |
почвы |
|
|||||
(вспашке) Cs137 распределяется равномерно по всей толще па |
|
|||||||||
хотного слоя. Поэтому концентрации изотопа на пахотных поч |
|
|||||||||
вах несколько ниже, чем в поверхностном слое целинных почв. |
|
|||||||||
Так, на территории изучаемого района в осушенных, окульту |
|
|||||||||
ренных |
болотных |
(торфяно-глеевых |
и др.) |
и дерново-подзоли |
|
|||||
стых песчаных |
почвах |
содержание |
Cs137 |
составляет |
420+ |
|
||||
±250 пкюри/кг, |
тогда как в идентичных типах целинных почв — |
|
||||||||
617+312 пкіори/кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Существенное влияние на уменьшение миграции Cs137 из па |
|
|||||||||
хотных почв в сельскохозяйственные культуры оказывает систе- |
|
73
матическое внесение в почвы калийных удобрений, а также на воза (особенно на огороды приусадебных участков). Роль и значение этого фактора с достаточной убедительностью осве щены в литературе [43, 192].
Комплекс указанных факторов в основном и определяет по ниженную степень перехода Cs137 из пахотных почв в сельско хозяйственные культуры по сравнению с переходом Cs137 из пастбищных почв в траву. Не исключено также, что здесь иг рает некоторую роль различный видовой состав диких (на це лине) и окультуренных (на пашне) растений [106, 193].
Придерживаясь принятой выше классификации почв, можно на основании результатов исследований дать краткую сравни тельную характеристику уровней загрязнения основных видов сельскохозяйственных культур, используемых местным населе нием в качестве пищевых продуктов, а также корма для до
машнего скота (табл. |
5.1). |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5. 1 |
|
Содержание цезия-137 в зерновых культурах, овощах, корнеплодах |
|
|||||||
|
|
|
|
и клубнеплодах |
|
|
|
||
|
|
Зерновые |
Овощи |
|
Картофель |
Свекла |
|
||
П одгруппа |
культуры |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
почв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п к ю р и / к г |
К н |
п к ю р и / к г |
к н |
п к ю р и / к г |
К„ |
п к ю р и / к г |
к н |
Іа, |
Іб |
177 д- 90 |
0 ,5 6 |
110 + 100 |
0 ,2 9 |
1 4 3 ± 130 |
0 ,3 4 |
62 ± 4 9 |
0 ,1 5 |
|
|
п = 7 |
|
я І і 2 |
|
я = 7 |
|
n —Q |
|
|
Ів |
3 9 ± 1 9 |
0 ,1 0 |
7 5 ± 6 4 |
0 ,2 0 |
8 5 + 80 |
0 ,2 3 |
42 |
0 ,1 1 |
|
|
л = 3 |
|
Я —6 |
|
я = 4 |
|
я = 1 |
|
На, |
Пб |
9 5 + 40 |
0 ,1 3 |
34 ± 2 2 |
0 ,0 7 |
60 ± 2 0 |
0 ,1 3 |
13 |
0 ,0 3 |
|
|
я = 5 |
|
я = 4 |
|
п = 3 |
|
л = 1 |
|
Из числа зерновых исследовали рожь, пшеницу, ячмень. По скольку видовые различия у них невелики, результаты объеди нены по типам почв. Овощи представлены преимущественно капустой. Все пробы клубней картофеля, равно как и пробы свеклы и овощей, отбирали непосредственно на колхозных ого родах одновременно с пробами почвы, что позволяет привести значения коэффициентов накопления.
Как видно из табл. 5.1, во все виды изучающихся культур
наибольшее количество |
Cs137 поступало из двух |
типов |
почв |
I группы. Минимальные |
поступления характерны |
для |
почв |
II группы. Подобная зависимость известна также из данных отечественной и зарубежной литературы [43, 116, 194]. Заслу живает внимания то обстоятельство, что даже при самом
74