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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

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