"Рекомендации по ведению сельского и лесного хозяйства при радиоактивном загрязнении внешней среды" // Технорма.RU

Утверждены

Министерством сельского

хозяйства СССР,

Министерством

здравоохранения СССР и

Государственным комитетом

по использованию

атомной энергии СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ВЕДЕНИЮ СЕЛЬСКОГО И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

ПРИ РАДИОАКТИВНОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Настоящие рекомендации посвящены одной из актуальных проблем радиационной защиты. В них рассматриваются наиболее типичные ситуации, сопровождающиеся радиоактивным загрязнением внешней среды, обсуждаются закономерности поведения радионуклидов в пищевых цепочках и способы уменьшения накопления радиоактивных веществ в сельскохозяйственной продукции. Рассматриваются вопросы лучевого поражения сельскохозяйственных растений и животных, а также способы их защиты. Анализируется эффективность различных способов ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения территории.

Рекомендации предназначены для использования специалистами сельского и лесного хозяйства и здравоохранения, а также специалистами в области радиационной защиты.

Материалы, изложенные в настоящих рекомендациях, могут служить научной основой для разработки конкретных инструкций и наставлений по ведению сельского и лесного хозяйства для различных случаев радиоактивного загрязнения внешней среды.

Рекомендации разработаны авторским коллективом специалистов Государственного комитета по использованию атомной энергии СССР при участии специалистов Министерства сельского хозяйства СССР и Министерства здравоохранения СССР.

Настоящие рекомендации являются значительно расширенным и дополненным изданием ранее опубликованных "Рекомендаций по ведению сельского и лесного хозяйства на территории с повышенной радиоактивностью" (М., "Колос", 1964 год).

ВВЕДЕНИЕ

К настоящему времени достаточно хорошо изучены природа и масштабы радиационной опасности, создаваемой нормальными и аварийными выбросами радиоактивных веществ на предприятиях атомной промышленности и энергетики, а также возникающей в результате радиоактивных выпадений после испытания ядерного оружия.

Основными источниками радиоактивного загрязнения биосферы могут быть ядерные взрывы в атмосфере, в воде и на поверхности суши (локальный и глобальный характер загрязнения), аварии космических летальных аппаратов с ядерными энергетическими установками (преимущественно глобальный характер загрязнения), а также крупные аварии на предприятиях по переработке облученного горючего или на атомных электростанциях (преимущественно локальный характер загрязнения). Поэтому на случай возникновения подобных ситуаций должны быть предусмотрены конкретные мероприятия в области сельскохозяйственного использования загрязненных территорий.

При разработке таких мероприятий необходимо исходить из значимости основных факторов радиационной опасности, т.е. облучения от радиоактивных веществ, находящихся во внешней среде (внешнего облучения), и внутреннего облучения в результате ингаляции этих веществ или потребления загрязненных пищевых продуктов. Соотношение опасностей, создаваемых этими факторами, обусловливается природой источника загрязнения внешней среды и изменяется во времени. Например, в первые часы и дни после ядерного взрыва или выброса смеси радиоактивных продуктов деления молодого возраста основную опасность представляет внешнее гамма-облучение. В дальнейшем определяющим фактором радиационной опасности становится внутреннее облучение организма вследствие накопления в нем радиоактивных нуклидов (радионуклидов), поступающих с пищевыми продуктами. Однако при загрязнении внешней среды глобальными выпадениями, технологическими или аварийными выбросами ведущая роль пищевых продуктов как фактора радиационной опасности может проявиться с первых же дней.

Специфика радиоактивного загрязнения внешней среды обусловливается радионуклидным составом проникающего в биосферу радиоактивного материала, его физико-химическими свойствами, степенью дисперсности.

Наиболее сложной и опасной является радиационная обстановка после массированного ракетно-ядерного удара, так как при этом громадные пространства могут быть подвержены интенсивному загрязнению продуктами ядерных взрывов. Для этой ситуации особенно характерна смена факторов радиационной опасности во времени. Радиационную обстановку при других случаях загрязнения внешней среды практически можно рассматривать как отдельный вариант радиационной обстановки, возникающей после ядерного взрыва. Поэтому в настоящих рекомендациях основные закономерности поведения радиоактивных нуклидов в биологических цепочках и защитные мероприятия, направленные на уменьшение поражающего действия ионизирующего излучения на организмы человека и животных, изложены в основном в последовательности, соответствующей развитию радиационной обстановки в случае ядерной войны.

Приведенные в настоящей работе данные могут быть использованы при разработке мероприятий по ведению сельского и лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения, связанного как с применением ядерного оружия, так и с авариями на предприятиях атомной промышленности и т.д.

Изучение и анализ закономерностей поведения радионуклидов в биосфере и биологических цепочках, действия излучений на растительные и животные организмы позволяют прогнозировать радиационную обстановку и разрабатывать системы защитных мероприятий в области сельскохозяйственного производства при различных случаях радиоактивного загрязнения внешней среды. Эта система должна включать в себя прежде всего мероприятия, обеспечивающие производство сельскохозяйственной продукции с минимальными уровнями радиоактивного загрязнения. От эффективности и масштаба применения защитных мероприятий при радиоактивном загрязнении внешней среды в значительной мере зависит снижение опасности внутреннего облучения человека.

Настоящие рекомендации составлены на основе обобщения экспериментальных данных, полученных в многолетних стационарных опытах, с привлечением сведений, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе. Эти рекомендации могут служить научной основой для разработки конкретных инструкций и наставлений по ведению сельского и лесного хозяйства для различных случаев радиоактивного загрязнения окружающей человека среды.

Часть I

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ПОВЕДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРИРОДЕ И ДЕЙСТВИЕ

ИЗЛУЧЕНИЙ НА ЖИВОТНЫЕ И РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Физические свойства радиоактивных нуклидов

К числу наиболее важных физических свойств радионуклидов с точки зрения их радиационного воздействия на живую природу следует отнести тип радиоактивного распада, период полураспада и энергетические характеристики излучения (табл. 1).

Таблица 1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НУКЛИДОВ,

ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

И НАВЕДЕННЫХ ИЗ МАТЕРИАЛОВ КОНСТРУКЦИИ И ГРУНТА

┌────────────┬──────────┬───────────┬──────────────────────┬──────────────┐

│Радионуклид │Период │ Тип │ Максимальная энергия │Гамма-постоян-│

│ │полураспа-│ излучения │наиболее характерного │ная, р/ч │

│ │да │ │ излучения, кэв │ │

├────────────┴──────────┴───────────┴──────────────────────┴──────────────┤

│ Продукты ядерного деления и синтеза │

│ │

│ 3 │ │ │ │ │

│H │12,3 года │бета │бета 18 (100) │- │

│ 89 │ │ │ │ │

│Sr │51 день │бета, гамма│бета 1460 (100) │- │

│ 90 │ │ │ │ │

│Sr │28,4 года │бета │бета 535 (100) │- │

│ 95 │ │ │ │ │

│Zr │65 дней │бета, гамма│бета 883 (3) │4,16 │

│ │ │ │гамма 756 (54) │ │

│ 99 │ │ │ │ │

│Mo │67 ч │бета, гамма│бета 1420 (2) │1,8 │

│ │ │ │гамма 750 (7) │ │

│ 103 │ │ │ │ │

│Ru │39,4 дня │бета, гамма│бета 715 (3) │2,74 │

│ │ │ │гамма 611 (7,5) │ │

│ 106 │ │ │ │ 106 │

│Ru │366 дней │бета │бета 39,6 (100) │1,17 (Rh ) │

│ 131 │ │ │ │ │

│I │8,06 дня │бета, гамма│бета 812 (0,7) │2,23 │

│ │ │ │бета 722 (2,8) │ │

│ 132 │ │ │ │ │

│I │2,3 ч │бета, гамма│бета 730 - 970 (35) │- │

│ │ │ │бета 1160 - 2120 (65) │ │

│ │ │ │гамма 670 (100) │ │

│ 133 │ │ │ │ │

│I │20,9 ч │бета, гамма│бета 1300 (93) │- │

│ │ │ │гамма 530 (93) │ │

│ 134 │ │ │ │ │

│I │54 мин. │бета, гамма│бета 1600 (70) │- │

│ │ │ │гамма 860 (100) │ │

│ 135 │ │ │ │ │

│I │6,8 ч │бета, гамма│бета 1070 (40) │- │

│ │ │ │гамма 1200 (70) │ │

│ 132 │ │ │ │ │

│Te │77,7 ч │бета, гамма│бета 160 (40) │- │

│ │ │ │бета 280 (60) │ │

│ │ │ │гамма 220 (91) │ │

│ 137 │ │ │ │ │

│Cs │30 лет │бета, гамма│бета 1180 (8) │3,16 │

│ │ │ │гамма 661 (82,5) │ │

│ 140 │ │ │ │ │

│Ba │12,8 дня │бета, гамма│бета 1022 (60) │2,52 │

│ │ │ │гамма 537 (25) │ │

│ 141 │ │ │ │ │

│Ce │32,5 дня │бета, гамма│бета 591 (33) │0,39 │

│ │ │ │гамма 145 (46) │ │

│ 144 │ │ │ │ │

│Ce │284,5 дня │бета, гамма│бета 319 (63) │0,25 │

│ │ │ │гамма 134 (14) │ │

│ │

│ Нуклиды, наведенные из материалов │

│ конструкции и грунта │

│ │

│ 14 │ │ │ │ │

│C │5760 лет │бета │бета 158,5 (100) │- │

│ 54 │ │ │ │ │

│Mn │291 день │K-захват │гамма 835 (100) │4,83 │

│ 56 │ │ │ │ │

│Mn │2,6 ч │бета, гамма│бета 2860 (50) │- │

│ │ │ │гамма 845 (100) │ │

│ 59 │ │ │ │ │

│Fe │45 дней │бета, гамма│бета 1560 (0,3) │6,25 │

│ │ │ │гамма 462 (51) │ │

│ 60 │ │ │ │ │

│Co │5,25 года │бета, гамма│бета 306 (100) │13,2 │

│ │ │ │гамма 1332 (100) │ │

│ 65 │ │ │ │ │

│Zn │248 дней │бета, гамма│гамма 1120 (45) │2,73 │

│ 185 │ │ │ │ │

│W │75,8 дня │бета, гамма│бета 425 (100) │0,0085 │

│ │ │ │гамма 56 (2,5) │ │

└────────────┴──────────┴───────────┴──────────────────────┴──────────────┘

Примечание. В скобках дан процент от общего количества энергии.

Смесь радиоактивных продуктов ядерного взрыва, являющуюся источником облучения внешней среды, принято характеризовать средними энергиями бета- и гамма-излучений (табл. 2).

Таблица 2

ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ПРОДУКТОВ АТОМНОГО

И ТЕРМОЯДЕРНОГО ВЗРЫВОВ В ВОЗРАСТЕ ДО 30 СУТОК

┌──────────────┬───────────┬───────────────┬────────────┬─────────────────┐

│ Тип взрыва │ E , │ Слой │ E , │Гамма-постоянная,│

│ │ гамма │ половинного │ гамма │ р/ч │

│ │ Мэв │ ослабления, │ Мэв │ │

│ │ │ мг/кв. см │ │ │

├──────────────┼───────────┼───────────────┼────────────┼─────────────────┤

│Атомный │0,34 - 0,47│53 - 87 │0,45 - 1,15 │2,2 - 5,1 │

│Термоядерный │0,25 - 0,50│33 - 90 │0,25 - 1,15 │1,5 - 5,1 │

└──────────────┴───────────┴───────────────┴────────────┴─────────────────┘

Химические свойства радиоактивных нуклидов

Радионуклиды, которыми может быть обусловлено загрязнение внешней среды, имеют различное происхождение, химические и физические свойства.

Значительная часть радионуклидов представляет собой осколки ядер атомов, подвергшихся делению, и продукты радиоактивного распада этих осколков. При делении ядер урана или плутония может образоваться более 200 радионуклидов примерно 70 элементов, однако наибольшим выходом характеризуются нуклиды с массовыми числами около 90 и 140. Нуклидный состав неразделенной смеси продуктов ядерного деления изменяется во времени вследствие радиоактивного распада, в конечном счете относительно обогащаясь долгоживущими продуктами деления (табл. 3). В первоначальный период (до 100 суток) скорость распада смеси изменяется согласно закону Вэя-Вигнера:

-1,2

A = A x t ,

t 0

где:

A - начальная активность смеси;

A - активность смеси через время t.

Таблица 3

СОДЕРЖАНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКТАХ АТОМНОГО

И ТЕРМОЯДЕРНОГО ВЗРЫВОВ, %

┌─────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Радионуклид │ Возраст смеси продуктов взрыва (время после деления - синтеза) │

│ ├─────────────────────────────────────────────────┬─────────────────────┤

│ │ атомного │ термоядерного │

│ ├──────────┬─────┬────────┬────────┬────────┬─────┼────┬───────┬────────┤

│ │ 7 ч │24 ч │4 суток │10 суток│30 суток│1 год│20 ч│3 суток│10 суток│

├─────────────────┼──────────┼─────┼────────┼────────┼────────┼─────┼────┼───────┼────────┤

│ 89 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Sr │0,05 │0,21 │1,20 │2,28 │6,82 │2,73 │- │- │0,7 │

│ 90 │ -4│ │ │ │ │ │ │ │ │

│Sr │3,2 x 10 │0,001│0,015 │0,02 │0,066 │1,90 │- │- │- │

│ 95 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Zr │0,06 │0,23 │1,38 │3,32 │8,25 │6,30 │- │0,2 │0,7 │

│ 99 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Mo │1,3 │3,4 │11,3 │6,3 │0,41 │- │2,1 │1,8 │1,9 │

│ 103 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Ru │0,04 │0,16 │0,95 │2,13 │4,70 │0,52 │- │0,2 │0,8 │

│ 106 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Ru │- │0,003│0,015 │0,036 │0,11 │1,75 │- │- │- │

│ 131 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│I │0,2 │0,75 │3,58 │5,5 │3,29 │- │0,5 │0,6 │1,9 │

│ 132 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│I │0,7 │2,6 │8,2 │5,5 │0,24 │- │1,3 │1,2 │1,6 │

│ 137 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Cs │- │0,002│0,016 │0,023 │0,071 │2,10 │- │- │- │

│ 140 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Ba │0,3 │1,1 │5,67 │10,3 │10,82 │- │0,6 │0,7 │2,7 │

│ 141,144 144│ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Ce + Pr │0,08 │0,51 │3,46 │6,82 │14,92 │53,46│- │0,46 │2,5 │

│Актиноиды │ │ │Менее 20│ │ │ │53 │80 │71 │

└─────────────────┴──────────┴─────┴────────┴────────┴────────┴─────┴────┴───────┴────────┘

--------------------------------

<*> В локальных выпадениях на местности смесь радионуклидов в результате фракционирования обедняется нуклидами йода, стронция и цезия.

Наряду с образованием радиоактивных продуктов деления, в результате

нейтронной активации неразделившейся части ядерного горючего возникает

237 239

определенное количество актиноидов (в основном U и Np ).

Другую группу радионуклидов составляют продукты нейтронной активации

атомов химических элементов, входящих в материалы, подвергшиеся облучению

нейтронным потоком. Нуклидный состав этой группы радиоактивных веществ

существенно зависит от химического состава материалов, подвергшихся

активации.

При активации грунта в результате ядерного взрыва образуется большое

количество радионуклидов, наиболее важными из которых являются радионуклиды

алюминия, натрия, железа, марганца, кобальта, вольфрама. Наибольший вклад в

суммарную активность продуктов нейтронной активации в первые несколько

28 24 56

часов дает Al (T = 2,3 мин.), до 20 ч - Na и Mn (T

1/2 1/2

59 60

соответственно 14 и 2,6 ч), затем Fe и Co . Скорость распада смеси

радионуклидов этой группы приблизительно соответствует скорости распада

смеси продуктов деления.

При захвате нейтронов атомами, входящими в состав воздуха и воды,

образуется некоторое количество радионуклида C с периодом полураспада

5760 лет.

При термоядерном взрыве общее количество образующихся радионуклидов

может быть в 10 раз больше, чем при атомном взрыве.

235 239 3

Остатки непрореагировавшего горючего (U , Pu и H ) представляют

еще одну группу радионуклидов.

Физические свойства продуктов ядерного взрыва

При ядерном взрыве в результате выделения больших количеств энергии образуется огненный шар, состоящий из материала конструкции ядерного устройства, и вовлеченного в сферу взрыва воздуха, и (при наземном ядерном взрыве) грунта в газообразном состоянии. В процессе охлаждения огненного шара и радиоактивного облака происходит конденсация веществ, вовлеченных в сферу взрыва. Вначале конденсируются наиболее тугоплавкие вещества. Размеры частиц, образующихся при охлаждении вещества, колеблются в пределах от нескольких сантиметров до долей микрометра. Частицы размером от 1 см до нескольких десятков микрометров выпадают вблизи места взрыва в процессе движения радиоактивного облака в направлении ветра. Эти выпадения (их принято называть локальными) приводят к образованию "радиоактивного следа". Размеры выпадающих частиц уменьшаются в направлении движения радиоактивного облака.

Биологическая доступность радионуклидов (способность вовлекаться в биологические циклы) зависит не только от их химической природы, но и от размеров частиц, в состав которых они входят. Таким образом, опасность от радиоактивных выпадений обусловлена их интенсивностью и степенью дисперсности. В биологическом отношении наиболее опасны частицы диаметром менее 100 мкм, которые в значительной степени задерживаются на посевах сельскохозяйственных культур и характеризуются высокой (по сравнению с более крупными частицами) растворимостью радионуклидов.

Таблица 4

РАЗМЕРЫ ЧАСТИЦ, ВЫПАДАЮЩИХ ВДОЛЬ ОСЕВОЙ ЛИНИИ СЛЕДА

ОТ ОБЛАКА НАЗЕМНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО ВЗРЫВА МОЩНОСТЬЮ 15 МТ

ПРИ СКОРОСТИ ВЕТРА 50 КМ/Ч

┌────────────────┬───────────────────────────────────────────────┐

│ Расстояние │ Диаметр частиц, мкм │

│от эпицентра, км├───────────────┬───────────────┬───────────────┤

│ │ средний │ минимальный │ максимальный │

├────────────────┼───────────────┼───────────────┼───────────────┤

│40 │650 │240 │1100 │

│100 │290 │150 │880 │

│200 │160 │130 │250 │

│400 │100 │85 │120 │

│1000 │58 │50 │80 │

│2000 │42 │37 │47 │

└────────────────┴───────────────┴───────────────┴───────────────┘

Данные, приведенные в табл. 4, показывают, что даже в случае взрыва большой мощности значительная часть территории следа радиоактивного облака образована выпадениями мелких частиц. С уменьшением мощности взрыва доля мелкодисперсной фракции частиц возрастает.

Более мелкие частицы распределяются по радиоактивному облаку и по мере его подъема, расширения и перемешивания с массами воздуха рассредоточиваются в толще атмосферы. Время выпадения этих частиц зависит от высоты подъема облака. Если облако не вышло за пределы нижних слоев атмосферы - тропосферы, то радиоактивные выпадения, охватывающие значительные районы земного шара и называемые в данном случае тропосферными (или полуглобальными), продолжаются в течение нескольких недель. В случае проникновения облака в верхние слои атмосферы - стратосферу - радиоактивные вещества образуют стратосферный "резервуар", из которого на поверхность земли радиоактивный материал поступает в течение ряда лет. Стратосферные выпадения такого типа, приводящие к повсеместному загрязнению внешней среды на земном шаре, принято называть глобальными выпадениями.

Распределение продуктов ядерных взрывов между различными типами выпадений зависит от мощности и вида взрыва (табл. 5). При воздушном взрыве радиоактивные выпадения состоят только из частиц, образованных из материалов ядерного устройства. В этом случае продукты ядерного взрыва представлены преимущественно тонкодисперсными частицами, осаждающимися в виде стратосферных и тропосферных выпадений. При наземном (надводном) взрыве, когда огненный шар касается поверхности земли (воды), в сферу взрыва вовлекаются массы грунта (воды) весом до нескольких миллионов тонн. Поэтому наземный (надводный) взрыв отличается от воздушного интенсивным выпадением материала в районе взрыва, т.е. значительной долей локальных выпадений.

Таблица 5

ВЫПАДЕНИЯ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА

И МОЩНОСТИ ВЗРЫВА, %

┌───────────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐

│ Вид взрыва │ Мощность взрыва │

│ ├───────────────────┬─────────────────────────────┤

│ │ < 1 Мт ТНТ │ > 1 Мт ТНТ │

│ ├─────────┬─────────┼─────────┬────────┬──────────┤

│ │локальные│тропо- │локальные│тропо- │глобальные│

│ │ │сферные │ │сферные │ │

├───────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼────────┼──────────┤

│Воздушный │0 │100 │0 │1 │99 │

│Наземный │80 │20 │79 │1 │20 │

│Надводный │20 │80 │20 │1 │79 │

└───────────────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴────────┴──────────┘

Химические свойства продуктов ядерных взрывов

Химические свойства радиоактивных продуктов ядерных взрывов обусловливают интенсивность включения радионуклидов в биологические циклы и последующее распределение радиоактивных веществ в природе. Следует различать химическую природу самих радионуклидов и того вещества, в составе которого эти нуклиды введены во внешнюю среду.

Химические свойства радионуклидов элемента обусловливаются его положением в периодической системе (табл. 6). Наиболее высокой химической активностью обладают нуклиды элементов I группы и галогенов, так как они практически не образуют труднорастворимых соединений. Несколько уступают в химической активности нуклиды щелочноземельных элементов, наименее активны нуклиды группы редкоземельных элементов, а также цирконий и ниобий. Особое место занимают нуклиды рутения и молибдена, высокая миграционная способность которых объясняется образованием несорбирующихся комплексов.

Таблица 6

СОДЕРЖАНИЕ В ПРОДУКТАХ ЯДЕРНОГО ДЕЛЕНИЯ РАЗНОГО

ВОЗРАСТА РАДИОНУКЛИДОВ, ОТНОСЯЩИХСЯ К РАЗЛИЧНЫМ

ГРУППАМ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, %

┌───────────────────┬─────────────────────────────────────────────────────┐

│ Группа элементов │ Возраст │

│ ├────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┤

│ │10 дней │50 дней │70 дней │ 1 год │ 2 года │ 3 года │

├───────────────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤

│Щелочные │- │- │- │1,6 │3,8 │6,5 │

│Щелочноземельные │8,1 │6,4 │3,6 │2,7 │4,8 │8,3 │

│Лантаноиды │28,0 │26,0 │21,2 │35,8 │38,6 │36,6 │

│IV группа │2,4 │11,3 │11,2 │3,7 │- │- │

│(цирконий) │ │ │ │ │ │ │

│V группа (ниобий) │- │12,5 │20,0 │8,4 │- │- │

│VI группа │14,5 │2,2 │1,8 │- │- │- │

│(молибден, теллур) │ │ │ │ │ │ │

│Галогены │16,2 │- │- │- │- │- │

│VIII группа │10,9 │37,9 │36,8 │46,5 │51,6 │46,8 │

│(рутений, родий) │ │ │ │ │ │ │

└───────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘

Характер поведения смеси радионуклидов может изменяться в зависимости от состава, определяемого возрастом смеси.

Вещество, в составе которого находятся радиоактивные продукты ядерного взрыва, характеризуется различными свойствами в зависимости от типа и мощности взрыва и природы материала, вовлеченного в сферу взрыва. При воздушном и надводном взрывах продукты взрыва представлены легкорастворимыми химическими соединениями. При наземных взрывах химическая подвижность радиоактивного вещества значительно меньше, чем при воздушных и обусловливается составом грунта. При наземном взрыве на грунтах силикатной природы продукты взрыва представлены стеклообразными оплавленными частицами, обладающими высокой химической устойчивостью. При взрыве на карбонатных почвообразующих породах продукты такого взрыва представлены в основном карбонатами и окислами щелочноземельных элементов, характеризующимися довольно высокой растворимостью в природных водах и кислых растворах. Растворимость радионуклидов существенно зависит и от дисперсности частиц. Сравнительная оценка растворимости продуктов ядерных взрывов может быть сделана на основе данных, приведенных в табл. 7.

Таблица 7

РАСТВОРИМОСТЬ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ,

% ОБЩЕЙ АКТИВНОСТИ

┌────────────────────────────────────────────────────┬────────────────────┐

│ Тип взрыва и дисперсность частиц │ Растворитель │

│ ├───────┬────────────┤

│ │ вода │1-процентная│

│ │ │ соляная │

│ │ │ кислота │

├────────────────────────────────────────────────────┼───────┼────────────┤

│Воздушный │50 │90 │

│Наземный: │ │ │

│ на карбонатных грунтах │32 - 34│~ 90 │

│ на силикатных грунтах при среднем диаметре частиц,│ │ │

│ мкм: │ │ │

│ 2 (из облака) │38 │38 │

│ 20 │3,4 │8,5 │

│ 40 │1,5 │3,8 │

│ 2000 │0,6 │1,2 │

│ 2000 - 5000 (шлак) │0,1 │0,2 │

└────────────────────────────────────────────────────┴───────┴────────────┘

Растворимость радионуклидов, включенных в состав оплавленных частиц,

зависит от времени образования частицы в процессе формирования облака. В

общем виде можно считать, что чем крупнее частица, тем меньше времени

находилась она в облаке ядерного взрыва. Так как многие радионуклиды

образуются не только при делении, но и путем последовательного превращения

по цепочкам радиоактивного распада, то происходит явление фракционирования,

заключающееся в том, что крупные частицы обогащены тугоплавкими продуктами

141 144 95

деления (Ce , Ce , Zr ), а более мелкие частицы обогащены

89 90

легкоплавкими и образующимися по цепочкам распада нуклидами (Sr , Sr ,

137 131 132 140

Cs , I , I , Ba ). Результатом фракционирования является

неодинаковая химическая подвижность отдельных радионуклидов, связанных с

137 89 90

частицами различной дисперсности. Растворимость Cs , Sr и Sr ,

находящихся в поверхностных слоях мелких частиц, выше по сравнению с

растворимостью этих нуклидов, если они находятся в крупных частицах. В то

144 106

же время растворимость Ce и Ru , более равномерно распределенных по

всему объему частицы, почти не зависит от ее размеров. Кроме того,

локальные радиоактивные выпадения, особенно представленные тонкодисперсными

131 132 89

частицами, значительно обеднены I , I и Sr , концентрация которых в

выпадениях примерно в 25 раз, а Sr - в 7 раз ниже по сравнению с

содержанием их в облаке взрыва. Это объясняется летучестью рассматриваемых

нуклидов или их предшественников.

Частицы субмикронного размера (0,1 - 1 мкм), осаждающиеся на поверхность земли в виде глобальных выпадений, характеризуются практически полной растворимостью в воде. Биологическая подвижность радионуклидов в этом случае почти не отличается от подвижности радионуклидов, находящихся в растворенном состоянии.

Биологическая подвижность радионуклидов

Поведение отдельных радионуклидов в биологических цепочках определяется не только их физико-химической природой, но и способностью включаться в процессы минерального обмена в качестве биогенных элементов или их химических аналогов.

Представление о биологической доступности радионуклидов может дать величина всасываемости их в кровь из желудочно-кишечного тракта животных и человека (табл. 8). Однако в природной обстановке интенсивность включения в биологические циклы обусловливается чаще всего суммарным действием ряда природных факторов. Особенно это важно для системы почва - растение, в которой подвижность радионуклидов в значительной мере обусловливается природой их взаимодействии с почвой (табл. 9).

Таблица 8

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВСАСЫВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ, %

┌──────────────────────────────────────────┬──────────────────────┐

│ Элемент │Коэффициент всасывания│

├──────────────────────────────────────────┼──────────────────────┤

│ 3 │ │

│H , C, Na, Mo, I, Cs, Mn │80 - 100 │

│Fe, Co, Zn, Sr, Te │10 - 30 │

│Ru, Sb, Ba, U │3 - 5 │

│Редкоземельные элементы, Zr, Nb, Y, Pu, Np│< 0,01 │

└──────────────────────────────────────────┴──────────────────────┘

Таблица 9

КОЭФФИЦИЕНТ КОНЦЕНТРАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗОТОПОВ РАЗЛИЧНЫХ

ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В УРОЖАЕ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР,

КЮРИ/КГ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

----------------------

КЮРИ/КГ ПОЧВЫ

┌───────────────────────────────────────┬────────────────────────┐

│ Элемент │Коэффициент концентрации│

├───────────────────────────────────────┼────────────────────────┤

│Sr, Te, Mn, Zn, Mo │1 - 100 │

│Ba, I, Co │0,1 - 10 │

│Cs, Ru │0,01 - 1 │

│Y, Zr, W, Sb, редкоземельные элементы │0,1 │

└───────────────────────────────────────┴────────────────────────┘

137

Специфическая роль почвы особенно проявляется при миграции Cs ,

который активно накапливается растениями из водных растворов и значительно

менее интенсивно поступает из почвы вследствие избирательной сорбции его

минералами почвы.

Из данных табл. 8 и 9 можно заключить, что наибольшей интенсивностью

14 3

включения в биологические циклы характеризуются I, Sr, C , H , Cs, Ba, Mn,

Zn, Co, Fe, Na, Te. Однако степень опасности, создаваемой каждым из

радионуклидов, определяется также их вкладом в сумму продуктов деления

разного возраста и токсичностью. В этой связи в некоторых случаях опасность

могут представлять такие нуклиды, как нуклиды урана и трансурановых

элементов.

Если радионуклиды попадают в биосферу в составе частиц продуктов

ядерных взрывов, то интенсивность вовлечения их в биологические циклы

обусловливается их относительной биологической доступностью, которая

описывается отношением величины накопления нуклида растениями (животными)

из частиц ядерных взрывов к величине накопления растениями (животными) его

в свободной от носителя воднорастворимой форме. Так, например, доступность

90 137

Sr и Cs для растений (животных) из продуктов ядерных взрывов на

силикатных грунтах примерно в 10 - 100 раз меньше, чем из раствора.

ПРОЦЕССЫ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Процессы миграции радионуклидов во внешней среде

Совокупность действия природных факторов является решающим условием распределения и миграции радионуклидов в объектах внешней среды, в том числе и по биологическим цепочкам.

К числу природных процессов, которые влияют на распределение и перераспределение радионуклидов во внешней среде, относятся следующие:

распределение радиоактивного материала в атмосфере земли под действием перемещения и перемешивания масс воздуха;

осаждение радиоактивных веществ на поверхность почвы, растительный покров и другие элементы суши, а также на поверхность внутренних водоемов и океанов под действием сил инерционного осаждения воздушных примесей и вымывания атмосферными осадками;

миграция радионуклидов на земной поверхности под действием ветра, стока воды в речные системы и низины и вертикальная миграция вследствие проникновения с грунтовыми водами, перемешивания толщи воды в водоемах и морях, а также миграция в результате хозяйственной деятельности человека и других факторов;

включение радионуклидов в пищевые цепочки человека в результате загрязнения исходных звеньев биологического метаболизма.

Осаждение радиоактивных веществ из атмосферы

При инжекции радиоактивных веществ в атмосферу она становится потенциальным источником загрязнения внешней среды. В частности, при попадании продуктов ядерных взрывов в верхние слои атмосферы процессы обмена воздушных масс между тропосферой и стратосферой, перемещение воздушных масс по всему пространству атмосферы приводят к повсеместному выпадению продуктов ядерных взрывов.

Гравитационное осаждение крупных частиц аэрозоля, инерционное осаждение (при турбулентной диффузии несущих частицы воздушных масс) и вымывание частиц аэрозоля атмосферными осадками - основные механизмы доставки продуктов ядерных взрывов к поверхности земли.

В зависимости от дисперсности частиц время их существования в атмосфере различно. Крупные частицы радиоактивных примесей (локальные выпадения) не могут находиться в атмосфере в течение длительного времени и выпадают обычно за время от нескольких часов до суток. Частицы меньших размеров, которые подвергаются лишь действию инерционного осаждения и вымывания атмосферными осадками, пребывают в атмосфере значительно дольше. Так, период полупребывания продуктов ядерных взрывов в тропосфере исчисляется одной - двумя неделями, а в стратосфере - одним - двумя годами. Вследствие этого стратосферные выпадения являются наиболее продолжительными и повсеместными (табл. 10).

Таблица 10

ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ЕЖЕГОДНЫХ ВЫПАДЕНИЙ ПРОДУКТОВ

ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ ПОСЛЕ РАЗОВОГО ПОПАДАНИЯ В АТМОСФЕРУ

С УЧЕТОМ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА

┌────────────────────┬───────────────────────────────────────────┐

│ Время, годы │ Выпадения │

│ ├─────────────────────┬─────────────────────┤

│ │ смесь продуктов │ 90 137 │

│ │ ядерных взрывов │ Sr и Cs │

├────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤

│1 │150 │16 │

│2 │35 │8 │

│3 │9 │4 │

│4 │3 │2 │

│5 │1 │1 │

└────────────────────┴─────────────────────┴─────────────────────┘

Интенсивность глобальных стратосферных выпадений зависит от сезонных колебаний обмена воздушных масс между стратосферой и тропосферой. Наиболее интенсивный обмен воздушных масс и обусловленная им повышенная плотность глобальных выпадений наблюдаются в северном полушарии в течение весенних и первых летних месяцев. Вследствие этого в средних широтах северного полушария на март - июнь приходится около 70% годовой суммы выпадений продуктов ядерных взрывов, введенных в стратосферу.

Плотность радиоактивных выпадений на поверхности земли при определенной

концентрации радионуклидов в приземном слое воздуха зависит от дисперсности

частиц, скорости ветра и состояния подстилающей поверхности (ее

шероховатости). Для мелкодисперсных частиц диаметром менее 200 мкм в

качестве количественной характеристики зависимости между концентрацией в

воздухе и плотностью выпадений применяется скорость турбулентного осаждения

V , характеризующаяся отношением интенсивности выпадений [кюри/(кв. м x

сек.)] к концентрации в воздухе (кюри/куб. м). Экспериментальные величины

скоростей осаждения V приводятся в табл. 11. В целом для смеси продуктов

ядерных взрывов, осаждающихся в составе тропосферных и стратосферных

выпадений, можно принять следующие величины V : 1 см/сек. - для смеси

возраста 10 - 70 дней; 0,5 см/сек. - для смеси возраста 150 дней - 1 год;

0,1 см/сек. - для смеси возраста 2 - 3 года. Значения V могут быть

использованы для определения интенсивности выпадений при известной

концентрации продуктов деления в атмосфере [по формуле d = q x V , где: g -

концентрация в воздухе, кюри/куб. м; d - интенсивность выпадений, кюри/(кв.

м x сек.)].

Таблица 11

ВЕЛИЧИНЫ СКОРОСТИ ОСАЖДЕНИЯ V ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ, СМ/СЕК.

┌───────────────────────┬────────────────────────┬────────────────────────┐

│ Продукт деления │Подстилающая поверхность│ V │

│ │ │ g │

├───────────────────────┼────────────────────────┼────────────────────────┤

│Смесь продуктов деления│Травяной луг │0,1 - 1,0 │

│(глобальные выпадения) │Липкая бумага │1,0 │

│ │Травяной луг │0,25 - 4,0 │

│ │Скошенная трава │0,59 │

│ 131 │ │ │

│I │Полынь │0,52 │

│ │Сухая почва │0,33 │

│ │Бумага │0,2 │

│ 90 │ │ │

│Sr │-"- │0,1 │

│ 137 │ │ │

│Cs │-"- │0,1 │

│ 95 │ │ │

│Zr │-"- │0,5 │

│ 140 │ │ │

│Ba │Трава │0,26 │

└───────────────────────┴────────────────────────┴────────────────────────┘

Миграция радионуклидов на поверхности земли

Осевшие на земную поверхность радиоактивные вещества под воздействием природных процессов мигрируют в горизонтальном и вертикальном направлениях, в результате чего иногда происходит их перераспределение.

Горизонтальная миграция радиоактивных веществ происходит в основном под действием ветровой эрозии подстилающей поверхности (вторичная ветровая миграция) и стока в гидрографическую сеть или бессточные понижения.

Величина вторичной ветровой миграции существенно зависит от прочности фиксации выпавших радиоактивных веществ на покрове земли (что особенно важно для свежевыпавшего, плохо зафиксированного материала), от дисперсности поднимаемых ветром частиц и скорости ветра.

Для условий средней полосы СССР доля осевшего мелкодисперсного

радиоактивного вещества, поступающая под действием ветра в атмосферу за

-7 -9

единицу времени, изменяется примерно от 2 x 10 до 4 x 10 %/сутки (от

запаса вещества на площади) в течение 1 - 3 лет с момента загрязнения

территории. Ветровой перенос поднятого с загрязненной поверхности

радиоактивного вещества может привести к загрязнению примыкающих более

чистых территорий.

Поверхностный сток воды в гидрографическую сеть или бессточные

понижения являются вторым важным фактором горизонтальной миграции

радионуклидов. Радиоактивные вещества переносятся поверхностным стоком в

основном только с водосборных бассейнов. Лесонасаждения могут полностью

задерживать поверхностный сток радионуклидов. На пахотных угодьях с

посевами различных культур поверхностный сток Sr может составлять в

среднем 1% в год, достигая в отдельных случаях 25%. Поэтому в бессточных

понижениях концентрация Sr в верхних слоях почвы может быть в 10 раз выше

по сравнению с прилегающими участками. Общий сток радионуклидов в речные

системы достигает нескольких процентов в год от запаса на водосборном

бассейне.

Вертикальная миграция радиоактивных веществ в почве является результатом действия многих факторов (например, перемещения радионуклидов растениями, переноса фильтрационными токами воды, процессами перемешивания и диффузии, деятельности почвенных животных и т.д.). Эти процессы могут приводить к снижению концентрации радионуклидов в верхнем пятисантиметровом слое почвы в 2 - 3 раза.

Поведение радионуклидов в почве

Поведение радионуклидов, попавших на поверхность почвы, определяется их химической подвижностью, рельефом, типом и густотой травостоя, агрохимическими и физическими свойствами почвы, а также интенсивностью рассмотренных выше процессов миграции.

Первоначально основная доля радионуклидов фиксируется верхними слоями почвы (табл. 12). Со временем они перемещаются по вертикальному профилю почвы в зависимости от степени их подвижности в составе радиоактивного вещества. Глубина проникновения их по профилю целинной почвы с ненарушенной структурой, даже в случае загрязнения воднорастворимыми формами, не превышает нескольких сантиметров. Однако иногда (особенно в легких, сильновыщелачиваемых почвах) отдельные нуклиды, образующие слабосорбируемые комплексы, в результате процессов миграции достигают глубины в несколько десятков сантиметров и могут доходить до грунтовых вод (табл. 13).

Таблица 12

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ЛУГОВОМ ЦЕНОЗЕ НА 2-Й ГОД

ПОСЛЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ,

% ЗАПАСА НА ЕДИНИЦЕ ПЛОЩАДИ

┌───────────────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┐

│ Компонент │ 90 │ 137 │ 144 │ 106 │ 95 │

│ │ Sr │ Cs │ Ce │ Ru │ Zr │

├───────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┤

│ Чернозем выщелоченный, мятликово-овсяницевый луг │

│ │

│Трава │2 │1 │2 │1 │0,2 │

│Слой почвы, см: │ │ │ │ │ │

│ 0 - 2 │57 │33 │41 │60 │29 │

│ 2 - 4 │8 │8 │14 │14 │19 │

│ 4 - 7 │9 │20 │15 │11 │27 │

│ 7 - 10 │10 │17 │13 │8 │21 │

│ │

│ Серая лесная почва, разнотравно-злаковый луг │

│ │

│Трава │1 │2 │0,5 │0,2 │6 │

│Слой почвы, см: │ │ │ │ │ │

│ 0 - 2 │<...> │67 │75 │62 │50 │

│ 2 - 4 │<...> │16 │15 │15 │15 │

│ 4 - 7 │6 │11 │6 │7 │14 │

│ 7 - 10 │2 │2 │1 │4 │10 │

│ │

│ Чернозем выщелоченный, ковыльная степь │

│ │

│Трава │2 │3 │4 │3 │2 │

│Слой почвы, см: │ │ │ │ │ │

│ 0 - 2 │77 │33 │15 │57 │71 │

│ 2 - 4 │7 │13 │7 │18 │15 │

│ 4 - 7 │3 │12 │14 │9 │6 │

│ 7 - 10 │1 │3 │8 │4 │2 │

└───────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘

Таблица 13

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ПО ВЕРТИКАЛЬНОМУ ПРОФИЛЮ

ЦЕЛИННОЙ ПОЧВЫ НА 10-Й ГОД ПОСЛЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ,

% ЗАПАСА НА ЕДИНИЦЕ ПЛОЩАДИ

┌────────────────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐

│ Слой почвы, см │ 90 │ 137 │ 106 │ 144 │

│ │ Sr │ Cs │ Ru │ Ce │

├────────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┤

│ Дерново-подзолистая почва │

│ │

│0 - 2 │18 │67 │6 │6 │

│2 - 5 │14 │9 │2 │2 │

│5 - 10 │14 │2 │4 │9 │

│10 - 15 │4 │1 │4 │1 │

│40 - 70 │26 │8 │48 │50 │

│ │

│ Серая лесная почва │

│ │

│0 - 2 │40 │66 │53 │32 │

│2 - 5 │53 │12 │10 │44 │

│5 - 10 │2 │3 │9 │3 │

│10 - 15 │0,4 │0,7 │1 │0,8 │

│40 - 70 │2,5 │2,1 │13 │10 │

│ │

│ Чернозем выщелоченный │

│ │

│0 - 2 │32 │57 │41 │32 │

│2 - 5 │48 │16 │33 │52 │

│5 - 10 │19 │7 │10 │15 │

│10 - 15 │0,4 │0,05 │5 │0,4 │

│40 - 70 │0,2 │0,1 │3,9 │0,1 │

└────────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

Процессы миграции радионуклидов во внешней среде под действием природных факторов практически не приводят к значительному изменению плотности первоначального загрязнения больших территорий (за исключением особых случаев - пыльные бури и т.д.). Расширение площади территории радиоактивного следа под действием факторов миграции практически заканчивается в течение первого года с момента его образования, и смещение "границ" следа при выпадении относительно тонкодисперсного материала не превышает 1 - 2 км.

Поведение и миграция радионуклидов в водоемах

Открытые водоемы (озера, пруды и реки) при радиоактивном загрязнении характеризуются специфическими особенностями. Так, при выпадении мелкодисперсного радиоактивного вещества на водную поверхность большая его часть растворяется в воде или коагулирует со взвешенными в толще воды частицами, что приводит в конечном счете к довольно однородному радиоактивному загрязнению всего объема водоема.

Концентрация продуктов ядерных взрывов в воде будет зависеть от соотношения площади поверхности и объема водоема, т.е. чем меньше глубина водоема, тем выше концентрация радионуклидов.

В процессе осаждения радиоактивного вещества на дно водоема и последующего обмена радионуклидов между водой и грунтом ложа в открытых водоемах сравнительно быстро устанавливается динамическое равновесие между содержанием радионуклидов в воде и грунте. В табл. 14 приводятся значения периодов полуочищения воды и времени достижения максимального загрязнения ила, наблюдаемые после однократного загрязнения водоемов смесью воднорастворимых форм продуктов деления.

Таблица 14

ПЕРИОДЫ ПОЛУОЧИЩЕНИЯ ВОДЫ И ВРЕМЯ ДОСТИЖЕНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ

КОНЦЕНТРАЦИЙ РАДИОНУКЛИДОВ В ИЛАХ, СУТКИ

┌─────────────────────┬─────────────────────┬────────────────────┐

│ Радионуклид │ Период полуочищения │ Время достижения │

│ │ │ максимального │

│ │ │ загрязнения илов │

├─────────────────────┼─────────────────────┼────────────────────┤

│ 90 │ │ │

│Sr │120 - 190 │780 - 1100 │

│ 90 │ │ │

│Y │4 - 27 │- │

│ 144 │ │ │

│Ce │1 - 24 │8 - 90 │

│ 106 │ │ │

│Ru │18 - 100 │80 - 230 │

└─────────────────────┴─────────────────────┴────────────────────┘

При достижении динамического равновесия между содержанием радионуклидов в воде и иле общее количество попавшего в водоем радиоактивного вещества распределяется между основными компонентами водоема в определенных пропорциях (табл. 15).

Таблица 15

ПРИМЕРНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛГО- И СРЕДНЕЖИВУЩИХ ПРОДУКТОВ

ДЕЛЕНИЯ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЕМОВ,

% ОБЩЕГО ЗАПАСА В ВОДОЕМЕ

┌────────────────┬───────────────┬───────────────┬───────────────┐

│ Радионуклид │ Вода │ Ил │ Биомасса │

├────────────────┼───────────────┼───────────────┼───────────────┤

│ 90 │ │ │ │

│Sr │10,4 │89,0 │0,6 │

│ 137 │ │ │ │

│Cs │1,2 │98,8 │- │

│ 125 │ │ │ │

│Sb │2,6 │97,4 │- │

│ 106 │ │ │ │

│Ru │8,0 │92,0 │- │

│<...> │<...> │<...> │<...> │

└────────────────┴───────────────┴───────────────┴───────────────┘

Основное количество радиоактивного вещества, даже при выпадении подвижных форм, концентрируется в верхних слоях донных отложений или распределяется так же, как и в ненарушенном профиле целинных почв. В отдельных случаях глубина проникновения радионуклидов достигает нескольких десятков сантиметров в зависимости от физико-химических свойств грунта.

Различные представители водной флоры и фауны, населяющие водоем и

составляющие его биомассу, характеризуются разной способностью к накоплению

радионуклидов. Для пресноводных организмов величина накопления (которую

2 5

принято оценивать коэффициентом накопления) <*> может достигать 10 - 10

(табл. 16).

--------------------------------

<*> Коэффициент накопления есть отношение концентраций радионуклида в биологическом объекте и воде.

Таблица 16

КОЭФФИЦИЕНТЫ НАКОПЛЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ПРЕСНОВОДНЫМИ

КЮРИ/КГ СЫРОГО ВЕСА

ОРГАНИЗМАМИ, -------------------

КЮРИ/Л ВОДЫ

┌───────────┬─────────┬─────────────┬─────────┬─────────────┬─────────────┐

│Радионуклид│Планктон │ Нитчатые │Водная │ Личинки │ Рыба │

│ │ │ водоросли │расти- │ насекомых │ │

│ │ │ │тельность│ │ │

├───────────┼─────────┼─────────────┼─────────┼─────────────┼─────────────┤

│ 59 │ 5 │ 5 │ │ 5 │ 4 │

│Fe │2 x 10 │10 │- │10 │10 │

│ 64 │ 3 │ 2 4│ │ 2 3│ 2 │

│Cu │2 x 10 │5 x 10 - 10 │- │5 x 10 - 10 │10 - 10 │

│ 65 │ │ 5 │ │ 4 │ 3 4 │

│Zn │- │10 │- │10 │10 - 10 │

│ 90 │ 4 5│ 4 5│ 1 │ 2 5 │ 3 3│

│Sr │10 - 10 │10 - 5 x 10 │5 x 10 │10 - 10 │10 - 3 x 10 │

│ │ 3 │ 2 │ │ 2 │ │

│Изотопы │10 │5 x 10 │- │2 x 10 │- │

│редко- │ │ │ │ │ │

│земельных │ │ │ │ │ │

│элементов │ │ │ │ │ │

│ 137 │ │ 3 3│ │ 3 │ │

│Cs │- │10 - 5 x 10 │- │10 │- │

└───────────┴─────────┴─────────────┴─────────┴─────────────┴─────────────┘

В рыбе, наиболее ценном в практическом отношении представителе биомассы, распределение накопленных радионуклидов зависит от их физико-химических свойств и биологической доступности (табл. 17).

Таблица 17

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ Sr В ОРГАНИЗМЕ РЫБЫ, % СУММАРНОГО СОДЕРЖАНИЯ

┌─────────────────────────────┬──────────────────────────────────┐

│ Ткань │ Вклад в суммарное содержание │

├─────────────────────────────┼──────────────────────────────────┤

│Мышцы │5 │

│Скелет │54 │

│Чешуя │39 │

│Внутренние органы │2 │

└─────────────────────────────┴──────────────────────────────────┘

Приведенные закономерности распределения радионуклидов в компонентах

водоема при достижении динамического равновесия позволяют установить

определенные зависимости между плотностью загрязнения территории и

содержанием радионуклидов в компонентах водоема. Подобные соотношения для

Sr при загрязнении водоема подвижными формами приведены в табл. 18. Эти

данные позволяют оценить возможность использования биопродуктов водоемов в

качестве корма для животных или в пищевых целях.

Таблица 18

СОДЕРЖАНИЕ Sr В КОМПОНЕНТАХ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЕМОВ

ПРИ ПЛОТНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ 1 КЮРИ/КВ. КМ

┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐

│ Компонент │ -11 │

│ │ Концентрация, 10 кюри/кг │

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Вода │4,5 │

│Рыба: │ │

│ мышцы │90 │

│ кость │4500 │

│Планктон │2200 │

│Водные растения │4500 │

│Донные отложения │900 │

└────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

ОСОБЕННОСТИ ВКЛЮЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПИЩЕВЫЕ ЦЕПОЧКИ

(ПОЧВА - РАСТЕНИЯ - СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ЖИВОТНЫЕ -

ПРОДУКЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА)

Источники радиоактивного загрязнения растительности

Радиоактивное загрязнение растительности, как одного из первых звеньев пищевых цепочек, является важным фактором радиоактивного загрязнения диеты человека в целом. Радионуклиды могут поступать в растения по двум основным путям: в результате непосредственного загрязнения растений выпадающими из атмосферы радиоактивными осадками и при корневом усвоении радионуклидов из почвы.

В естественных условиях загрязнение растений может происходить одновременно внекорневым и корневым путями.

Закономерности внекорневого загрязнения растений

Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных растений при внекорневом пути поступления обусловливается прежде всего природой радиоактивных выпадений, условиями внешней среды, физико-химическими свойствами осаждающихся продуктов и биологическими особенностями растений.

Если сельскохозяйственные растения подвергаются загрязнению "сухими" (частицы аэрозоля или грубодисперсной пыли) или "мокрыми" (с атмосферными осадками или в виде водных растворов) радиоактивными выпадениями, то уровни радиоактивного загрязнения растительности в первую очередь зависят от концентрации радионуклидов в атмосфере или интенсивности выпадений.

Существенную роль в случае "сухих" выпадений играет дисперсность радиоактивного вещества: чем крупнее частицы выпадений, тем меньшая их доля задерживается на растениях (табл. 19). Для выпадений, характеризующихся тонкодисперсными частицами (<= 1 мкм), величина первоначального удержания может достигать нескольких десятков процентов.

Таблица 19

СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО УДЕРЖАНИЯ ЧАСТИЦ

ЛОКАЛЬНЫХ ВЫПАДЕНИЙ ОТ НАЗЕМНОГО ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

ТРАВЯНИСТОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТЬЮ, % ВЫПАВШЕГО ВЕЩЕСТВА

НА ЕДИНИЦУ ПЛОЩАДИ

┌───────────────────────────────┬────────────────────────────────┐

│ Размер частиц, мкм │ Удержание │

├───────────────────────────────┼────────────────────────────────┤

│40 │8,2 │

│50 │5,2 │

│100 │1,4 │

│150 │0,72 │

│200 │0,50 │

│300 │0,30 │

│500 │0,14 │

│700 │0,09 │

└───────────────────────────────┴────────────────────────────────┘

Химическая принадлежность радионуклидов также оказывает влияние на

степень их фиксации растениями. Вследствие этого относительно легко и

быстро проникают в растения наиболее подвижные радионуклиды, в первую

очередь йода и цезия. В значительной мере это объясняется физиологической

ролью в процессах роста и развития растений тех элементов, к которым

принадлежат радионуклиды или их аналоги. Так, при равной плотности

выпадений отдельных нуклидов в биологически доступных формах накопление

137 90

Cs в клубнях картофеля в 40 раз превышает накопление Sr , если

загрязнение происходит в период оттока калия в клубни. При загрязнении в

иные фазы развития растений картофеля размеры накопления цезия и стронция

близки между собой.

К числу биологических особенностей, оказывающих влияние на степень радиоактивного загрязнения растений, в первую очередь относятся морфологические особенности. Способность растений удерживать радиоактивные частицы увеличивается по мере роста, т.е. с развитием поверхности вегетативной массы и увеличением ее запаса на единицу площади, с приближением ориентации листовых пластинок и стеблей растений к горизонтальной, при наличии складчатости, морщинистости, опушенности листьев и смолистых отложений. Воскообразный слой (кутикула) на поверхности растений уменьшает их способность удерживать выпадающие радионуклиды.

Уровни загрязнения растениеводческой продукции, производимой в условиях радиоактивных выпадений, будут зависеть кроме описанных факторов от защищенности товарных органов. В этом случае вегетативная масса сельскохозяйственных растений будет характеризоваться значительно более высокими уровнями загрязнения, чем корнеплоды, клубнеплоды и даже зерно, присутствие радионуклидов в которых обусловлено перераспределением в тканях растений, а также вторичным загрязнением.

Условия внешней среды оказывают также существенное влияние на уровни радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной растительности радиоактивными выпадениями. Повышенная влажность воздуха во время дождливой погоды увеличивает степень удержания радионуклидов, выпадающих с атмосферными осадками. Однако, если выпадение радиоактивных веществ с моросящими дождями приводит к более высоким уровням загрязнения растительности, то ливневые дожди оказывают обратное действие, смывая с растений осевшие ранее радиоактивные вещества.

Удаление радиоактивных веществ с растений с течением времени происходит под действием совокупности всех факторов внешней среды: смывания дождем, стряхивания радиоактивных веществ под механическим действием ветра или животных, удаления за счет отмирания старых листьев и побегов, разбавления новой биомассой.

Прочность фиксации радионуклидов растениями принято оценивать периодом полупотерь, т.е. временем, за которое запас их в растительности после однократного (разового) загрязнения снижается вдвое под влиянием процессов удаления. Период полупотерь радионуклидов с растений в общем случае колеблется в пределах 1 - 30 дней.

Радиоактивные выпадения по своему происхождению и времени воздействия могут быть разделены на две группы: разовые выпадения из облака, образовавшегося при ядерном взрыве или технической аварии, и непрерывные (длительные) выпадения радиоактивных веществ, введенных в тропосферу или стратосферу или поступающих в нижние слои атмосферы от постоянно действующего источника (труба атомного предприятия и пр.). Характер взаимодействия разовых и непрерывных выпадений с растительным покровом в целом одинаков, однако различное время воздействия выпадений обусловливает разные уровни загрязнения продукции при равном количестве выпадающих радионуклидов.

Количественные характеристики радиоактивного загрязнения

растениеводческой продукции при разовых выпадениях

Первоначальное удержание радионуклидов сельскохозяйственными растениями после разового загрязнения посевов радиоактивными веществами обусловливается в основном химической природой радионуклидов, биологическими особенностями растений и фазой роста в момент загрязнения (табл. 20). При этом максимальные размеры удержания наблюдаются в период наибольшего развития биомассы. Вегетативные надземные органы свеклы, картофеля и огурцов с шершаво-волосистыми или складчатыми горизонтально ориентированными листьями характеризуются повышенной способностью удерживать радионуклиды.

Таблица 20

ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО УДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ

РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

ПОСЛЕ РАЗОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОСЕВОВ ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ

СОЕДИНЕНИЯМИ, % ВЫПАВШЕГО НА ЕДИНИЦУ ПЛОЩАДИ

┌─────────────────────────┬───────────────────────┬───────────────────────┐

│ Культура │ Период интенсивного │ Фаза │

│ │ нарастания биомассы │ технической спелости │

│ ├───────┬───────┬───────┼───────┬───────┬───────┤

│ │ 90 │ 137 │ 144 │ 90 │ 137 │ 144 │

│ │ Sr │ Cs │ Ce │ Sr │ Cs │ Ce │

├─────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Вегетативная масса: │ │ │ │ │ │ │

│ Пшеница │56 │18 │23 │21 │5 │4 │

│ Ячмень │75 │9 │35 │14 │8 │2 │

│ Свекла │83 │22 │48 │82 │63 │45 │

│ Картофель │67 │33 │57 │69 │58 │34 │

│ Огурцы │40 │10 │12 │57 │38 │30 │

│ Капуста │6 │2 │3 │14 │15 │5 │

│Продуктивные органы: │ │ │ │ │ │ │

│ Пшеница │- │- │- │0,2 │0,2 │0,8 │

│ Ячмень │- │- │- │1,3 │0,2 │1,0 │

│ Огурцы │- │- │- │0,6 │0,4 │0,4 │

└─────────────────────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Скорость потерь радионуклидов с растений и, следовательно, период полупотерь изменяется во времени (табл. 21). Это обусловлено существованием трудно- и легкоудаляемых фракций радионуклидов, взаимодействующих с поверхностью листьев и стеблей растений. В первый период после загрязнения основная часть (60 - 80%) удержанных растениями радионуклидов представлена легкоудаляемой фракцией. Если к моменту загрязнения растения достигли фазы технической спелости, то удаление радионуклидов происходит крайне медленно.

Таблица 21

ПЕРИОДЫ ПОЛУПОТЕРЬ РАДИОНУКЛИДОВ, ЗАДЕРЖАННЫХ ПОСЕВАМИ

РАСТЕНИЙ ПРИ РАЗОВОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ

СОЕДИНЕНИЯМИ В ПЕРИОД ИНТЕНСИВНОГО

НАРАСТАНИЯ БИОМАССЫ, СУТКИ

┌─────────────┬───────────────────┬───────────────────┬───────────────────┐

│ Культура │ 90 │ 137 │ 144 │

│ │ Sr │ Cs │ Ce │

│ ├───────────────────┴───────────────────┴───────────────────┤

│ │ фракция │

│ ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┤

│ │легко- │трудно- │легко- │трудно- │легко- │трудно- │

│ │удаляемая│удаляемая│удаляемая│удаляемая│удаляемая│удаляемая│

├─────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

│Пшеница │- │6 │1 │12 │- │8 │

│Ячмень │0,8 │13 │1,5 │14 │2,5 │10 │

│Свекла │1,4 │14 │0,8 │11 │3,5 │13 │

│Картофель │1,2 │29 │1,2 │12 │0,8 │14 │

│Огурцы │1,7 │15 │0,6 │20 │0,6 │26 │

│Капуста │- │5 │0,4 │11 │0,6 │5 │

└─────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘

Для прогнозирования вероятных уровней загрязнения урожая после разовых радиоактивных выпадений можно использовать коэффициенты пропорциональности, устанавливающие связь между концентрацией радионуклидов в продукции и плотностью радиоактивных выпадений (табл. 22).

Таблица 22

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ МЕЖДУ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ

РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНАХ РАСТЕНИЙ ПРИ УБОРКЕ

УРОЖАЯ И ПЛОТНОСТЬЮ РАЗОВЫХ ВЫПАДЕНИЙ ВОДНОРАСТВОРИМЫХ

ФОРМ СОЕДИНЕНИЙ РАДИОНУКЛИДОВ И ИХ СМЕСЕЙ В РАЗЛИЧНЫЕ

НКЮРИ/КГ ПРОДУКТА

ФАЗЫ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ, -----------------

КЮРИ/КВ. КМ

┌──────────────┬────────────────────────────────────┬─────────────────────┐

│ Продукция и │ Смесь продуктов деления │ Растворы отдельных │

│фазы развития │ десятичасового возраста │ радионуклидов │

│ растений ├──────┬─────┬─────┬─────┬──────┬────┼────┬─────┬─────┬────┤

│ в момент │сумма │ 89 │ 137│ 140│ 141 │ 95│ 90│ 137│ 144│ 131│

│ выпадения │радио-│Sr ,│Cs │Ba │Ce ,│Zr │Sr │Cs │Ce │I │

│ │нукли-│ 90 │ │ │ 144 │ │ │ │ │ │

│ │дов │Sr │ │ │Ce │ │ │ │ │ │

├──────────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼──────┼────┼────┼─────┼─────┼────┤

│Зерно пшеницы:│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ 3 - 4 листа │0,2 │0,3 │0,3 │0,02 │0,3 │0,1 │- │- │- │- │

│ выход │1,1 │1,0 │2,6 │0,4 │0,2 │0,2 │- │- │- │- │

│ в трубку │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ молочная │57,0 │37,0 │18,0 │2,0 │0,2 │1,5 │- │- │- │- │

│ спелость │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ восковая │2,1 │1,1 │1,5 │2,1 │6,6 │7,1 │- │- │- │- │

│ спелость │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Зерно ячменя: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ период │- │- │- │- │- │- │13 │22 │2,6 │- │

│ интенсивного│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ роста │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ созревание │- │- │- │- │- │- │98 │24 │21,0 │110 │

│Клубни │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│картофеля: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ активное │1,0 │0,2 │6,7 │0,1 │0,4 │0,2 │- │- │- │- │

│ цветение │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ увядание │0,02 │0,06 │0,1 │0,01 │0,1 │0,1 │- │- │- │- │

│ ботвы │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│Корнеплоды │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│свеклы: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ период │- │- │- │- │- │- │1,6 │1,0 │- │- │

│ интенсивного│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ роста │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ созревание │- │- │- │- │- │- │0,6 │3,9 │0,3 │5,9 │

│Плоды огурцов:│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ период │- │- │- │- │- │- │0,2 │0,3 │0,7 │- │

│ интенсивного│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ роста │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ созревание │- │- │- │- │- │- │1,8 │6,8 │0,3 │5,2 │

│Кочаны │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│капусты: │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ период │- │- │- │- │- │- │1,1 │0,7 │1,5 │- │

│ интенсивного│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ роста │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ созревание │- │- │- │- │- │- │1,3 │6,3 │0,6 │- │

└──────────────┴──────┴─────┴─────┴─────┴──────┴────┴────┴─────┴─────┴────┘

Как видно, при равной плотности загрязнения территории разовыми выпадениями в результате влияния биологических особенностей растений, химической природы радионуклидов в зависимости от фаз развития растений в момент загрязнения концентрация радионуклидов в растениеводческой продукции может значительно варьировать. При использовании указанных значений коэффициентов пропорциональности для конкретных условий разовых радиоактивных выпадений необходимо учитывать растворимость и биологическую подвижность радионуклидов, входящих в состав конкретных выпадений, и вносить соответствующие поправки.

Количественные характеристики загрязнения растениеводческой

продукции при непрерывных глобальных выпадениях

При длительных глобальных радиоактивных выпадениях сельскохозяйственные растения подвергаются постоянному действию одновременно идущих процессов удержания радионуклидов на растениях и их удаления под влиянием факторов внешней среды.

Размеры непосредственного удержания зависят от концентрации радиоактивных веществ в приземном слое воздуха, климатических и атмосферных условий, физико-химической природы радионуклидов и биологических особенностей растений.

Средние величины первоначального удержания радионуклидов при глобальных выпадениях различными видами растительной продукции приведены в табл. 23. Период полупотерь радиоактивного вещества с растительности для радионуклидов данных выпадений составляет 15 - 30 дней.

Таблица 23

СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО УДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ

РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ, % ВЫПАВШЕГО

ОДНОКРАТНО КОЛИЧЕСТВА (ЗА СУТКИ) НА ЕДИНИЦУ ПЛОЩАДИ

┌───────────────────────────────────────────┬───────────────┬─────────────┐

│ Растительный образец │Смесь продуктов│Радиоактивный│

│ │ деления из │ йод │

│ │ глобальных │ │

│ │ выпадений │ │

├───────────────────────────────────────────┼───────────────┼─────────────┤

│Естественная травянистая растительность │25 - 50 │80 - 100 │

│Вегетативная масса (солома) злаковых │25 - 50 │40 - 80 │

│культур │ │ │

│Листовые овощные культуры и ботва пропашных│25 - 50 │40 - 80 │

│культур │ │ │

│Зерно злаковых │0,5 - 2 │5 - 10 │

│Корнеплоды │0,5 - 1 │1 - 2 │

│Клубнеплоды │0,05 - 1 │1 - 2 │

└───────────────────────────────────────────┴───────────────┴─────────────┘

В качестве количественных характеристик, описывающих связь между

концентрацией радионуклидов в продукции растениеводства и интенсивностью

выпадений, можно использовать соответствующие коэффициенты

пропорциональности, K , для воздушного (или внекорневого) пути загрязнения

продукции (табл. 24). Эти коэффициенты могут быть использованы для

прогнозирования величины загрязнения продукции, если известны темпы

радиоактивных выпадений.

Таблица 24

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ, K , ДЛЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ (ВНЕКОРНЕВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ),

ПКЮРИ/КГ ПРОДУКТА

----------------------

МКЮРИ/(КВ. КМ X МЕСЯЦ)

┌────────────────────────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┐

│ Продукция │ 90 │ 137 │ 106 │ 144 │ 131 <*>│

│ │ Sr │ Cs │ Ru │ Ce │I │

├────────────────────────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤

│Сено естественных трав │4000 │5300 │1900 │3800 │67000 │

│Зерно злаковых │420 │660 │140 │46 │- │

│Листовые овощи │330 │330 │330 │330 │7000 │

│Корнеплоды │20 │20 │20 │20 │- │

│Клубнеплоды │25 │25 │25 │25 │- │

│Ягоды │25 │170 │- │60 │- │

└────────────────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘

--------------------------------

пкюри/кг

<*> ----------------------.

мкюри/(кв. км x сутки)

Корневое усвоение радионуклидов из почвы

Размеры усвоения радионуклидов растениями из почвы в процессе их

минерального питания обусловливаются в первую очередь биологической

подвижностью нуклидов. Вследствие этого можно ожидать наибольших величин

накопления нуклидов стронция, марганца, цинка, молибдена, бария, йода и

кобальта. Однако наибольшее значение с точки зрения радиационной опасности

имеет накопление Sr , так как другие радионуклиды вследствие их небольшого

периода полураспада относительно вегетационного периода и времени,

предшествующего потреблению растительной продукции в пищу, существенного

вклада в радиационную опасность внести не могут. Определенную опасность

137

представляет усвоение Cs , масштабы накопления которого в отдельных

случаях могут быть соизмеримы с накоплением Sr .

Корневое усвоение радиоактивных веществ обусловливается свойствами нуклидов, агрохимическими свойствами почвы, биологическими особенностями растений и условиями возделывания культур. Различия в размерах накопления радионуклидов, обусловленные природой и характером их взаимодействия с почвой, достигают 5 - 6 порядков величин (табл. 25; см. также табл. 9).

Таблица 25

КОРНЕВОЕ УСВОЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РАДИОНУКЛИДОВ,

ПОПАВШИХ В ПОЧВУ (ЧЕРНОЗЕМ) В ВОДНОРАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ,

ПКЮРИ/КГ

-----------

КЮРИ/КВ. КМ

┌─────────────────────┬─────────────────────┬────────────────────┐

│ Радионуклид │ Пшеница │ Картофель │

├─────────────────────┼─────────────────────┼────────────────────┤

│ 55 59 │ │ │

│Fe , Fe │250 │7,6 │

│ 65 │ │ │

│Zn │45000 │6000 │

│ 89 90 │ │ │

│Sr , Sr │160 │70 │

│ 90 91 │ │ │

│Y , Y │0,1 │- │

│ 95 │ │ │

│Zr │3,7 │0,6 │

│ 103 106 │ │ │

│Ru , Ru │7,7 │3,8 │

│ 137 │ │ │

│Cs │77 │30 │

│ 140 │ │ │

│Ba │160 │70 │

│ 141 144 │ │ │

│Ce , Ce │1 │0,2 │

│ 147 │ │ │

│Pm │0,07 │0,6 │

│ 235 238 │ │ │

│U , U │5000 │700 │

│ 239 │ │ │

│Pu │0,5 │0,4 │

└─────────────────────┴─────────────────────┴────────────────────┘

Накопление радионуклидов одними и теми же видами растений на почвах

разных типов зависит в основном от прочности связи радионуклидов с почвой и

количества радионуклидных и нерадионуклидных носителей в ней. Для Sr

количественной мерой усвояемости растениями могут служить концентрация в

почве обменного кальция как нерадионуклидного носителя стронция и

содержание обменных оснований в поглощающем комплексе почвы (табл. 26).

Практически для большинства типов почв существует достаточно тесная

обратная количественная связь между этими показателями и накоплением Sr в

урожае.

Таблица 26

ВЕЛИЧИНЫ НАКОПЛЕНИЯ Sr В ЗЕРНЕ ОВСА,

ВЫРАЩЕННОГО НА РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПОЧВ, ОТН. ЕД.

┌────────────────────┬─────────────────┬──────────┬────────────┬──────────┐

│ Тип почвы │ Механический │ Обменные │Обменный Ca,│Накопление│

│ │ состав │основания,│ мг-экв. │ 90 │

│ │ │ мг-экв. │ ------- │ Sr │

│ │ │ ------- │ 100 г │ │

│ │ │ 100 г │ │ │

├────────────────────┼─────────────────┼──────────┼────────────┼──────────┤

│Чернозем │Суглинок средний │44 │32 │1,0 │

│выщелоченный │ │ │ │ │

│То же │То же, легкий │17 │14 │2,5 │

│Серая лесная │-"- тяжелый │23 │18 │2,0 │

│Дерново-подзолистая │-"- средний │19 │18 │2,5 │

│А │ │ │ │ │

│ 1 │ │ │ │ │

│То же, А │-"- средний │8,3 │6,1 │5,8 │

│ 2 │ │ │ │ │

│-"- А │Супесь │5,6 │4,3 │9,8 │

│ 1 │ │ │ │ │

│-"- А │Песок связный │1,6 │0,8 │37,0 │

│ 2 │ │ │ │ │

│Подзол │Суглинок легкий │4,5 │3,7 │7,8 │

│Краснозем │Глина средняя │5,9 │1,8 │16,0 │

│Каштановая │Суглинок легкий │14 │7,1 │3,7 │

│Темно-каштановая │Супесь │11 │7,1 │6,9 │

│То же │Суглинок средний │19 │12 │2,5 │

│Торф │- │83 │62 │2,3 │

│Солончак │Суглинок тяжелый │70 │10 │1,5 │

│Солонец │То же │15 │9 │1,9 │

└────────────────────┴─────────────────┴──────────┴────────────┴──────────┘

137

Накопление Cs сельскохозяйственными растениями зависит от содержания

в почве слюдистых и глинистых минералов типа иллита, вермикулита и биотита,

обладающих способностью специфически и необменно фиксировать этот элемент.

На торфянистых почвах и почвах, легких по механическому составу (песок,

137

супесь), накопление Cs будет более высоким (табл. 27).

Таблица 27

137

СРАВНИТЕЛЬНОЕ НАКОПЛЕНИЕ Cs ВО РЖИ И ОВСЕ ПРИ ВНЕСЕНИИ

ДОСТУПНЫХ ФОРМ В ПОЧВЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ, ОТН. ЕД.

┌────────────────────────────────────────┬───────────┬───────────┐

│ Тип почвы │ Овес │ Рожь │

├────────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┤

│Чернозем │1 │1 │

│Серозем │0,5 │4 │

│Подзолистая суглинистая │2 │20 │

│Краснозем │13 │12 │

│Дерново-подзолистая супесчаная │10 │65 │

│Торф │310 │- │

└────────────────────────────────────────┴───────────┴───────────┘

Существенное влияние на величину накопления радионуклидов, в первую

очередь Sr , оказывают биологические различия между сельскохозяйственными

культурами, обусловленные принадлежностью к ботаническим семействам, родам

и видам, а также сортовые особенности (табл. 28). Различия в накоплении

Sr отдельными культурами объясняются в основном неодинаковым накоплением

кальция, играющего роль химического аналога стронция. Поэтому накопление

90 90

Sr растениями принято характеризовать соотношением концентраций Sr и

стабильного кальция, или стронциевой единицей (одна стронциевая единица

1 нкюри Sr 90

(с. е.) = ------------). Различия в накоплении Sr и кальция значительно

г Ca

меньше, чем между накоплениями Sr .

Таблица 28

НАКОПЛЕНИЕ Sr РАЗЛИЧНЫМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫМИ

КУЛЬТУРАМИ ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ

┌───────────────────────────────┬─────────┬───────────────────────┐

│ Культура │ Число │ 90 │

│ │ сортов │ Накопление Sr │

│ │или видов├───────────┬───────────┤

│ │ │ нкюри/кг │ с. е. │

│ │ │-----------│-----------│

│ │ │кюри/кв. км│кюри/кв. км│

├───────────────────────────────┼─────────┼───────────┼───────────┤

│Зерновые: │ │ │ │

│ яровая пшеница │20 │0,17 - 0,53│210 - 570 │

│ рожь, ячмень, овес │12 │0,21 - 0,65│210 - 520 │

│ просо │2 │0,06 - 0,08│270 - 290 │

│ гречиха │2 │1,2 - 1,3 │420 - 460 │

│ кукуруза (полная спелость) │5 │1,0 - 5,1 │350 - 500 │

│Зернобобовые (полная спелость):│ │ │ │

│ горох │28 │0,39 - 1,2 │240 - 490 │

│ бобы │5 │0,31 - 1,2 │73 - 150 │

│ фасоль │11 │0,31 - 1,2 │87 - 200 │

│Картофель │58 │0,05 - 0,50│18 - 100 │

│Корнеплоды: │ │ │ │

│ свекла │25 │0,14 - 0,50│52 - 170 │

│ морковь │7 │0,06 - 0,50│60 - 160 │

│ брюква │5 │0,50 - 0,80│44 - 88 │

│ редис │11 │1,2 - 2,5 │30 - 65 │

│Капуста: │ │ │ │

│ белокочанная │24 │0,13 - 0,40│10 - 33 │

│ краснокочанная │4 │0,35 - 0,51│30 - 60 │

│ цветная │3 │0,30 - 0,51│33 - 75 │

│Лук репчатый: │ │ │ │

│ луковица │18 │0,20 - 0,46│10 - 35 │

│ перо │18 │0,45 - 1,6 │13 - 38 │

│Батун (перо) │9 │1,3 - 3,5 │65 - 110 │

│Порей (перо) │8 │0,95 - 1,9 │38 - 68 │

│Салат │ │ │ │

│Плодовые овощи: │ │ │ │

│ огурцы │10 │0,75 - 1,2 │45 - 78 │

│ томаты │19 │0,10 - 0,25│42 - 97 │

│Травы: │ │ │ │

│ бобовые │3 │5,0 - 9,4 │60 - 160 │

│ злаковые │4 │1,0 - 1,8 │120 - 190 │

│ разнотравье │15 │1,4 - 3,0 │140 - 700 │

│Плодовые и ягодники: │ │ │ │

│ крыжовник │1 │0,02 │64 │

│ земляника │1 │0,05 │120 │

│ смородина │2 │0,05 - 0,06│100 - 130 │

│ малина │1 │0,04 │110 │

│ черноплодная рябина │1 │0,02 │60 │

│ яблоня │ │0,02 │120 │

│ слива │1 │0,01 │- │

└───────────────────────────────┴─────────┴───────────┴───────────┘

Вследствие различного содержания кальция в вегетативных и

репродуктивных органах сельскохозяйственных растений Sr распределяется в

этих органах неравномерно. Чем больше кальция в органах растений, тем

больше они накапливают Sr , в результате чего вегетативные органы растений

содержат Sr в 3 - 15 раз больше, чем репродуктивные.

137

Распределение Cs в органах растений примерно соответствует

распределению калия (табл. 29).

Таблица 29

90 137

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ НАКОПЛЕНИЕ Ca, Sr , K И Cs В РАЗНЫХ

ЧАСТЯХ УРОЖАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

(ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ)

┌────────────────────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐

│ Культура │ │ 90 │ │ 137 │

│ │ Ca │ Sr │ K │ Cs │

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

│Зерновые и зернобобовые │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│Яровая пшеница: │ │ │ │ │

│ зерно │1,0 │1,0 │1,0 │1,0 │

│ солома │9,8 │10,0 │1,6 │6,4 │

│Овес: │ │ │ │ │

│ зерно │2,0 │1,0 │0,9 │- │

│ солома │7,5 │15,0 │5,4 │2,3 │

│Озимая рожь: │ │ │ │ │

│ зерно │0,8 │0,7 │- │- │

│ солома │6,2 │12,0 │- │- │

│Вика: │ │ │ │ │

│ зерно │3,5 │3,4 │- │- │

│ солома │46,0 │85,0 │- │12,0 │

│Гречиха: │ │ │ │ │

│ зерно │2,0 │2,0 │- │- │

│ солома │60,0 │60,0 │- │- │

│Просо: │ │ │ │ │

│ зерно │0,4 │0,3 │- │- │

│ солома │7,1 │11,9 │- │- │

│Бобы: │ │ │ │ │

│ зерно │2,7 │3,9 │- │3,8 │

│ зеленая масса │8,6 │5,9 │- │0,8 │

│ │ │ │ │ │

│ Картофель │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│ клубни │0,16 │0,44 │1,1 │1,0 │

│ ботва │10,0 │16 │- │2,2 │

│ │ │ │ │ │

│ Корнеплоды │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│Морковь: │ │ │ │ │

│ корнеплод │1,8 │1,4 │1,3 │1,8 │

│ ботва │14,0 │9,2 │1,5 │8,4 │

│Редис: │ │ │ │ │

│ корнеплод │5,0 │9,2 │3,2 │0,54 │

│ ботва │26,0 │40 │1,6 │2,2 │

│Свекла: │ │ │ │ │

│ корнеплод │0,80 │1,7 │0,1 │7,8 │

│ ботва │10,0 │7,8 │0,46 │9,2 │

│ │ │ │ │ │

│ Овощи │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │

│Огурцы: │ │ │ │ │

│ плоды │3,5 │33 │1,4 │0,3 │

│ ботва │18 │27 │1,6 │1,4 │

│Капуста: │ │ │ │ │

│ кочан │2,0 │1,1 │1,3 │1,2 │

│ листья │11 │8,5 │0,9 │2,7 │

│Томаты: │ │ │ │ │

│ плоды │1,6 │1,1 │2,0 │0,8 │

│ стебли │8,0 │6,0 │1,8 │2,3 │

└────────────────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘

Различия в условиях возделывания сельскохозяйственных культур в разные годы (погода, изменения агротехники) могут также приводить к значительным колебаниям размеров накопления радионуклидов в урожае сельскохозяйственных растений, которые достигают у различных культур 4 - 5-кратных величин (табл. 30).

Таблица 30

ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ НАКОПЛЕНИЯ Sr , ПОПАВШЕГО В ПОЧВУ

В ЛЕГКОРАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ, В УРОЖАЕ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

┌───────────────────────┬─────────────────┬────────────┬─────────┐

│ Культура │Продолжительность│ Величины │Кратность│

│ │ наблюдений, │накопления, │различий │

│ │ годы │ нкюри/кг │ │

│ │ │------------│ │

│ │ │мкюри/кв. км│ │

├───────────────────────┼─────────────────┼────────────┼─────────┤

│Пшеница: │ │ │ │

│ зерно │8 │0,17 - 0,29 │1,7 │

│ солома │ │0,69 - 1,7 │2,5 │

│Овес: │ │ │ │

│ зерно │12 │0,22 - 0,91 │4,2 │

│ солома │ │1,2 - 7,0 │5,8 │

│Ячмень: │ │ │ │

│ зерно │10 │0,22 - 0,75 │3,5 │

│ солома │ │1,5 - 5,9 │3,9 │

│Рожь озимая: │ │ │ │

│ зерно │9 │0,18 - 0,45 │3,3 │

│ солома │ │1,7 - 3,7 │2,2 │

│Вика: │ │ │ │

│ зерно │11 │0,58 - 3,0 │5,2 │

│ солома │ │10,3 - 30,9 │3,0 │

│Картофель: │ │ │ │

│ клубни │11 │0,39 - 0,64 │1,6 │

│ ботва │ │12,4 - 24,6 │2,0 │

│Кукуруза: │ │ │ │

│ зеленая масса │7 │2,4 - 4,3 │1,8 │

│Гречиха: │ │ │ │

│ зерно │7 │0,32 - 0,65 │2,0 │

│ солома │ │9,3 - 15,7 │1,7 │

│Клевер ┐ │11 │9,6 - 24,8 │2,5 │

│Люцерна │ │ │4,5 - 19,6 │4,4 │

│Капуста │ │ │2,5 - 7,5 │3,0 │

│Огурцы │ │ │6,6 - 16,0 │2,3 │

│Томаты │ │ │1,2 - 3,6 │3,0 │

│Лук │ │ │3,0 - 6,6 │2,2 │

│Морковь │ │ │3,0 - 6,0 │2,0 │

│Свекла │ │ │2,8 - 4,0 │1,4 │

│Редис │ │ │9,8 - 19,0 │2,0 │

│Салат │ │ │1,2 - 2,8 │2,3 │

│Лук-ботун ┘ │ │9,6 - 27,0 │2,8 │

└───────────────────────┴─────────────────┴────────────┴─────────┘

Для прогноза уровней загрязнения продукции растениеводства при возделывании культур на почве, загрязненной отдельными радионуклидами или их смесями в воднорастворимых формах, можно использовать почвенные коэффициенты пропорциональности, K, связывающие концентрацию радионуклидов в продукции с плотностью радиоактивного загрязнения территории (табл. 31).

Таблица 31

ПОЧВЕННЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ ДЛЯ ОСНОВНЫХ

ВИДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ПОПАДАНИИ

В ПОЧВУ ЛЕГКОРАСТВОРИМЫХ ФОРМ РАДИОНУКЛИДОВ,

ПКЮРИ/КГ ПРОДУКЦИИ

------------------

МКЮРИ/КВ. КМ

┌──────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Продукция │ Содержание обменного кальция в почве, мг-экв./100 г │

│ ├─────────┬───────────┬───────────┬───────────┬────────────┤

│ │ 0,9 │ 4,0 │ 18 │ 22 │ 50 │

│ ├─────────┴───────────┴───────────┴───────────┴────────────┤

│ │ Тип почвы │

│ ├─────────┬───────────┬───────────┬───────────┬────────────┤

│ │дерново- │дерново- │ серая │чернозем │ чернозем │

│ │подзолис-│подзолисто-│ лесная │обыкновен- │ мощный │

│ │то-песча-│суглинистая│суглинистая│ный │суглинистый │

│ │ная │ │ │ │ │

├──────────────┴─────────┴───────────┴───────────┴───────────┴────────────┤

│ 89 90 │

│ Sr , Sr │

│ │

│Сено │170 - 670│38 - 150 │8,5 - 33 │6,8 - 27 │3,0 - 12 │

│естественных │ │ │ │ │ │

│трав │ │ │ │ │ │

│Вегетативная │5,7 - 14 │1,3 - 3,2 │0,28 - 0,70│0,23 - 0,57│0,10 - 0,25 │

│масса полевых │ │ │ │ │ │

│и овощных │ │ │ │ │ │

│культур │ │ │ │ │ │

│Зерно злаковых│3,1 │0,72 │0,16 │0,13 │0,056 │

│Корнеплоды │2,0 - 4,0│0,44 - 0,88│0,10 - 0,20│0,08 - 0,16│0,04 - 0,07 │

│Клубнеплоды │2,2 │0,48 │0,11 │0,09 │0,04 │

│Ягоды │0,5 - 1,5│0,12 - 0,33│0,03 - 0,08│0,02 - 0,06│0,009 - 0,03│

│ │

│ 137 │

│ Cs │

│ │

│Сено │13 │4,4 │1,9 │1,1 │0,68 │

│естественных │ │ │ │ │ │

│трав │ │ │ │ │ │

│Зерно злаковых│0,81 │0,25 │0,12 │0,062 │0,012 │

│Листовые овощи│1,2 │0,35 │0,16 │0,10 │0,07 │

│Корнеплоды │0,3 │0,008 │0,04 │0,02 │0,01 │

│Клубнеплоды │0,3 │0,10 │0,05 │0,03 │0,02 │

│ │

│ 103 106 │

│ Ru , Ru │

│ │

│Зерно злаковых│- │- │- │0,033 │- │

│Листовые овощи│- │- │- │0,043 │- │

│Корнеплоды │- │- │- │0,094 │- │

│Клубнеплоды │- │- │- │0,007 │- │

│ │

│ 141 144 │

│ Ce , Ce │

│ │

│Зерно злаковых│- │- │- │0,0043 │- │

│Листовые овощи│- │- │- │0,002 │- │

│Корнеплоды │- │- │- │0,002 │- │

│Клубнеплоды │- │- │- │0,002 │- │

└──────────────┴─────────┴───────────┴───────────┴───────────┴────────────┘

Поведение и накопление радионуклидов в организме

сельскохозяйственных животных

Накопление радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных как следующем звене биологической цепочки почва - растение - животное и переход их в продукцию животноводства - молоко и мясо - зависит от химических свойств радионуклидов, видовых и возрастных особенностей животных, а также от их функционального состояния.

Судьба радионуклида, попавшего в организм животного, обусловливается

характером участия его в минеральном обмене элементов, выступающих в роли

носителя или его аналога. Вследствие этого ряд нуклидов может избирательно

накапливаться в отдельных тканях животного. Так, радиоактивный стронций,

как и кальций, практически полностью отлагается в костной ткани, и

радиоактивный йод столь же специфически накапливается в щитовидной железе,

так как является составным компонентом гормона щитовидной железы. Некоторые

137 14 3 54

нуклиды (Cs , C , H , Mn и др.) относительно равномерно распределяются

по всему организму животного.

Скорость обмена каждого радионуклида также зависит от его химических

свойств и свойств его стабильного носителя. В общем случае обмен

радионуклида может быть разделен на следующие стадии: всасывание из

желудочно-кишечного тракта в кровь, перенос с кровью и последующее

распределение в тканях и органах, выведение из организма в результате

секреторной и экскреторной функций. Поэтому количество накопившегося в

организме радиоактивного вещества зависит не только от скорости

радиоактивного распада, но и от скорости выведения. Для количественной

оценки скорости выведения радионуклидов из организма животного принято

использовать эффективный период полувыведения:

T x T

б р

T = -------,

эфф T + T

б р

где:

T - биологический период полувыведения;

T - период радиоактивного полураспада.

Наряду с показателем величины всасывания эффективный период полувыведения является основным параметром, определяющим содержание радионуклида в организме животного на любой момент времени при однократном и хроническом его поступлении (табл. 32).

Таблица 32

КОЭФФИЦИЕНТЫ ВСАСЫВАНИЯ И ЭФФЕКТИВНЫЕ ПЕРИОДЫ

ПОЛУВЫВЕДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ

ДЕЛЕНИЯ, ПОСТУПАЮЩИХ В ОРГАНИЗМ ОВЕЦ В СОСТАВЕ КОРМОВ

┌─────────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┐

│ Параметр │ 131 │ 90 │ 137 │ 144 │

│ │ I │ Sr │ Cs │ Ce │

├─────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┤

│Коэффициент всасывания, │100 │30 │100 │0,03 │

│% поступившего в организм│ │ │ │ │

│T , сутки │3 │300 │65 │200 │

│ эфф │ │ │ │ │

└─────────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┘

Интенсивность обмена радионуклидов в организме зависит от вида животного, подчиняясь в общем закономерностям минерального обмена веществ. Поэтому скорость выведения радионуклидов из организма разных видов животных может быть различной (табл. 33).

Таблица 33

90 137

ЭФФЕКТИВНЫЕ ПЕРИОДЫ ПОЛУВЫВЕДЕНИЯ Sr И Cs

ИЗ ОРГАНИЗМА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦ,

СУТКИ

┌─────────────────┬───────────────┬────────────────────────┬──────────────┐

│ Вид животного │Способ введения│ 90 │ 137 │

│ │ │ Sr │ Cs │

│ │ ├──────┬───────┬─────────┼────┬────┬────┤

│ │ │ │ 1 │ 2 │ │ 1 │ 2 │

│ │ │ T │ T │ T │T │T │T │

│ │ │ эфф │ эфф │ эфф │ эфф│ эфф│ эфф│

├─────────────────┼───────────────┼──────┼───────┼─────────┼────┼────┼────┤

│Корова │Длительное │700 │ │ │31 │ │ │

│Овца │Однократное │ │15 (67)│1170 (33)│ │5 │25 │

│Коза │Длительное │300 │ │ │49 │ │ │

│ │Однократное │150 │ │ │ │ │ │

│Свинья │Однократное │ │25 (42)│280 (58) │ │3,5 │35 │

│ │Длительное │ │ │ │18 │ │ │

│Курица │Однократное │5 (93)│142 (7)│ │ │ │ │

└─────────────────┴───────────────┴──────┴───────┴─────────┴────┴────┴────┘

Примечание. В скобках дана доля нуклида (%), выводимого за данное время.

Наблюдается известное постоянство соотношения концентраций Sr и

кальция в рационе животного, в организме и экскретах. В крови соотношение

концентраций Sr и кальция составляет около 0,5, в скелете - 0,25, в

молоке - 0,1 от этого соотношения в рационе. Такое изменение отношения Sr

к кальцию в организме, происходящее под влиянием физиологических процессов,

носит название дискриминации Sr относительно кальция, и коэффициенты

дискриминации, приведенные выше, могут быть использованы для

прогнозирования размеров загрязнения продукции животноводства радиоактивным

стронцием.

Накопление радиоактивного йода в организме животного и переход его в молоко зависят от содержания стабильного йода в рационе животного. При повышении содержания стабильного йода в рационе отложение радиоактивного йода в щитовидной железе и переход его в молоко несколько снижаются под влиянием эффекта нуклидного разбавления.

На накопление радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных оказывают существенное влияние возрастные особенности обмена. Вследствие более интенсивного обмена отложение радионуклидов у молодых животных выше по сравнению со взрослыми (табл. 34).

Таблица 34

НАКОПЛЕНИЕ Sr В СКЕЛЕТЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

И ПТИЦ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ПОСТУПЛЕНИИ С ПЕРВЫХ ДНЕЙ ЖИЗНИ,

% СУММАРНОГО ПОСТУПЛЕНИЯ В СОСТАВЕ РАЦИОНА

┌───────────────────┬──────────────────┬───────────┬───────────┬──────────┐

│ Возраст животных, │ Крупный │ Овцы │ Козы │ Куры │

│ сутки │ рогатый скот │ │ │ │

├───────────────────┼──────────────────┼───────────┼───────────┼──────────┤

│15 │- │87 │69 │- │

│30 │85 │77 │63 │49 │

│60 │71 │55 │43 │19 │

│120 │45 │39 │24 │8 │

│240 │- │14 │10 │2,5 │

│360 │30 │9,0 │7,8 │2,1 │

│540 │13 │5,3 │4,3 │- │

│720 │- │- │2,9 │- │

│1100 │- │3,4 │- │- │

│2000 │- │2,9 │1,4 │ │

└───────────────────┴──────────────────┴───────────┴───────────┴──────────┘

Переход радионуклидов в продукцию животноводства (табл. 35) определяется закономерностями обмена и в первую очередь биологической подвижностью нуклидов. Наибольшей подвижностью при переходе в молоко и мясо сельскохозяйственных животных отличаются радионуклиды йода, цезия и стронция. Достаточно высокой биологической подвижностью характеризуются радиоактивные изотопы молибдена, теллура, цинка, марганца, но вследствие их малого периода полураспада загрязнение продукции животноводства этими нуклидами не представляет большой опасности.

Таблица 35

ПЕРЕХОД РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ

ИЗ РАЦИОНА В МОЛОКО И МЫШЦЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

ЖИВОТНЫХ И ЯЙЦО ПТИЦЫ, % СУТОЧНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ

НА 1 КГ ПРОДУКЦИИ

┌──────────┬───────────┬──────┬─────────┬───────────┬─────────┬──────────┬──────┐

│Продукция │ 89 90 │ 103 │ 131 │ 132 │ 137 │ 140 │ 144 │

│ │Sr , Sr │Ru ,│ I │ Te │ Cs │ Ba │Ce │

│ │ │ 106 │ │ │ │ │ │

│ │ │Ru │ │ │ │ │ │

├──────────┴───────────┴──────┴─────────┴───────────┴─────────┴──────────┴──────┤

│ Крупный рогатый скот │

│ │

│Мышцы │0,01 - 0,05│- │1,0 │- │4,0 │- │- │

│Молоко │0,05 - 0,2 │0,0005│0,4 - 1,0│0,02 - 0,09│0,4 - 1,2│0,02 - 0,1│0,001 │

│ │

│ Овцы │

│ │

│Мышцы │0,2 │- │- │- │10 │- │0,0008│

│Молоко │1 - 3 │- │- │- │2 - 3 │- │- │

│ │

│ Козы │

│ │

│Мышцы │0,3 │- │- │- │20 │- │- │

│Молоко │1 - 3 │0,01 │40 │- │- │- │- │

│ │

│ Свиньи │

│ │

│Мышцы │0,05 - 0,1 │- │- │- │26 │- │- │

│ │

│ Куры │

│ │

│Мышцы │2,0 │- │- │- │450 │- │- │

│Яйцо │1,5 │- │- │- │2,5 │- │- │

│(съедобная│ │ │ │ │ │ │ │

│часть) │ │ │ │ │ │ │ │

└──────────┴───────────┴──────┴─────────┴───────────┴─────────┴──────────┴──────┘

На размеры загрязнения продукции животноводства вследствие миграции радионуклидов по биологическим цепочкам оказывают существенное влияние величины их поступления в растения корневым и внекорневым путями.

Коэффициенты пропорциональности между загрязнением продукции животноводства, содержанием радионуклидов в почве ("почвенные коэффициенты") и интенсивностью глобальных выпадений ("воздушные коэффициенты"), аналогичные по смыслу подобным коэффициентам для растениеводческой продукции, приведены в табл. 36 и 37.

Таблица 36

ПОЧВЕННЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ, K ,

ДЛЯ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА ПРИ ПОПАДАНИИ В ПОЧВУ

ЛЕГКОРАСТВОРИМЫХ ФОРМ РАДИОНУКЛИДОВ,

ПКЮРИ/КГ (Л)

------------

МКЮРИ/КВ. КМ

┌─────────────────┬───────────┬───────────────────────────────────────────┐

│ Продукция │Радионуклид│ Содержание обменного кальция в почве, │

│ │ │ мг-экв./100 г │

│ │ ├────────┬────────┬───────┬────────┬────────┤

│ │ │ 0,9 │ 4,0 │ 18 │ 22 │ 50 │

│ │ ├────────┴────────┴───────┴────────┴────────┤

│ │ │ Тип почвы │

│ │ ├────────┬────────┬───────┬────────┬────────┤

│ │ │дерново-│дерново-│серая │чернозем│чернозем│

│ │ │подзо- │подзо- │лесная │обыкно- │мощный │

│ │ │листо- │листо- │сугли- │венный │сугли- │

│ │ │песчаная│сугли- │нистая │ │нистый │

│ │ │ │нистая │ │ │ │

├─────────────────┼───────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┤

│ │ 90 │ │ │ │ │ │

│Молоко │Sr │2,6 │0,56 │0,14 │0,11 │0,043 │

│ │ 137 │ │ │ │ │ │

│ │Cs │0,5 │0,2 │0,08 │0,04 │0,03 │

│ │ 89 │ │ │ │ │ │

│Мясо крупного │Sr │ │ │ │ │ │

│рогатого скота │ │ │ │ │ │ │

│ │ 90 │ │ │ │ │ │

│ │Sr │0,65 │0,14 │0,035 │0,028 │0,011 │

│ │ 137 │ │ │ │ │ │

│ │Cs │2,0 │0,8 │0,3 │0,2 │0,1 │

└─────────────────┴───────────┴────────┴────────┴───────┴────────┴────────┘

Таблица 37

ВОЗДУШНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ, K ,

ДЛЯ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА,

ПКЮРИ/КГ (Л)

--------------------

МКЮРИ/КВ. КМ X МЕСЯЦ

┌────────────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┐

│ Продукция │ 90 │ 137 │ 131 │

│ │ Sr │ Cs │ I │

├────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤

│Молоко │31 │170 │1300 <*> │

│Мясо крупного рогатого скота│8 │540 │- │

└────────────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┘

--------------------------------

пкюри/кг

<*> ----------------------.

мкюри/(кв. км x сутки)

Общие зависимости уровней загрязнения сельскохозяйственной

продукции от уровней радиоактивного загрязнения

внешней среды

Как известно, существуют два пути поступления радионуклидов в биологические и сельскохозяйственные цепочки - корневой и воздушный. Уровни радиоактивного загрязнения продукции сельскохозяйственного производства будут зависеть от значимости каждого из этих путей. Соотношение вкладов каждого из путей может изменяться в зависимости от уровней или темпов радиоактивного загрязнения, химической природы и доступности радионуклидов, их периодов полураспада и биологических особенностей растений и животных. В частности, при радиоактивном загрязнении внешней среды продуктами ядерных взрывов в начальный период интенсивных выпадений ведущая роль в загрязнении продукции принадлежит внекорневому пути. При создании атмосферного "резервуара" радионуклидов внекорневой путь является главенствующим в течение 2 - 5 лет, затем, по мере очищения атмосферы, вклады обоих источников становятся соизмеримыми, и в дальнейшем загрязнение продукции будет определяться корневым усвоением из почвы.

В общем случае влияние обоих путей загрязнения на поступление радионуклидов в продукцию может быть определено по соотношению:

C = K x S + K x d,

п в

где:

C - концентрация радионуклидов в продукции;

S - плотность загрязнения почвы;

d - интенсивность выпадений радионуклидов;

K и K - соответственно почвенный и воздушный коэффициенты

п в

пропорциональности между уровнями загрязнения продукции и внешней среды.

Соответствующие значения K могут быть взяты из табл. 31 и 36, K - из

п в

табл. 22, 24 и 37.

В отсутствие данных, характеризующих особенности состава почвы для районов с разнообразными почвами, могут быть использованы средние значения почвенных и воздушных коэффициентов, полученные при наблюдении за глобальными выпадениями на территории Советского Союза (табл. 38).

Таблица 38

СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОЧВЕННЫХ И ВОЗДУШНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ ПО СССР

┌──────────────────┬───────────────────┬─────────────────────────┐

│ Продукция │ пкюри/кг (л) │ пкюри/кг (л) │

│ │ K = ------------ │K = --------------------│

│ │ п мкюри/кв. км │ в мкюри/(кв. км x год)│

│ ├─────────┬─────────┼────────────┬────────────┤

│ │ 90 │ 137 │ 90 │ 137 │

│ │ Sr │ Cs │ Sr │ Cs │

├──────────────────┼─────────┼─────────┼────────────┼────────────┤

│Зерно пшеницы │0,46 │0,13 │17,1 │38,0 │

│Молоко │0,30 │0,40 │2,0 │9,0 │

│Картофель │0,16 │0,41 │0,21 │33 │

└──────────────────┴─────────┴─────────┴────────────┴────────────┘

ДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА РАСТИТЕЛЬНЫЕ

И ЖИВОТНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Свойства и характеристика радиоактивных излучений

Взаимодействие радиоактивных излучений с живыми организмами сопровождается поглощением энергии в тканях, что может привести к нарушениям различных физиологических функций или гибели организма.

Характер биологических эффектов, возникающих при облучении организма, определяется прежде всего свойствами излучения. Основной характеристикой, обусловливающей биологическую эффективность данного вида излучения, является ионизирующая способность излучения, точнее величина линейной потери энергии при прохождении излучения через вещество.

В зависимости от ионизирующей способности излучения могут быть подразделены на излучения с высокой биологической эффективностью (альфа-излучение, быстрые и тепловые нейтроны) и с низкой биологической эффективностью (бета- и гамма-излучения). Вследствие этого при достижении одинакового биологического эффекта поглощенная доза альфа- и нейтронного излучений оказывается в 10 - 20 раз ниже, чем доза бета- и гамма-излучений.

Биологическая эффективность излучений, кроме того, обусловливается их проникающей способностью. Наименьшей проникающей способностью характеризуется альфа-излучение, которое полностью поглощается при толщине слоя вещества десятые доли миллиметра.

Бета-излучение характеризуется несколько более высокой проникающей способностью, зависящей от энергии бета-частиц и плотности вещества. В общем случае для полного поглощения бета-излучения в биологических объектах требуется толщина слоя до нескольких десятков миллиметров. Вследствие этого альфа- и бета-излучатели представляют биологическую опасность в основном при попадании их на поверхность живых организмов (контактное облучение) или при проникновении внутрь организма (внутреннее облучение от инкорпорированных источников). Нейтронное и гамма-излучения обладают настолько высокой проникающей способностью, что длина пробега этих частиц значительно превышает размеры биологических объектов. Эти виды излучения представляют опасность преимущественно при внешнем расположении их источников по отношению к биологическому объекту (при внешнем облучении).

Основные определения и понятия, используемые при оценке биологического действия излучений, приведены в табл. 39.

Таблица 39

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЗ ИЗЛУЧЕНИЯ

┌────────────────────┬──────────────────────────┬─────────────────────────┐

│ Термин │ Определение │ Единицы измерения │

│ │ │ и их производные │

├────────────────────┼──────────────────────────┼─────────────────────────┤

│Экспозиционная доза,│Доза излучения, │Рентген (р) - доза │

│Д │определяемая по ионизации │рентгеновского и │

│ │воздуха в условиях │гамма-излучения, при │

│ │электронного равновесия │которой в 1 куб. см │

│ │ │сухого воздуха при 0° и │

│ │ │760 мм рт. ст. образуется│

│ │ │ 9 │

│ │ │2,1 x 10 пар ионов; │

│ │ │ 3 -3 │

│ │ │кр = 10 р, мр = 10 р, │

│ │ │ -6 │

│ │ │мкр = 10 р │

│Поглощенная доза, П │Отношение энергии ДЕЛЬТА E│Рад (рад) соответствует │

│ │излучения, поглощенной в │поглощению 100 эрг │

│ │некотором объеме среды, │энергии в 1 г облученного│

│ │к массе ДЕЛЬТА m этого │ 3 │

│ │объема, т.е. │вещества; крад = 10 рад,│

│ │П = ДЕЛЬТА E / ДЕЛЬТА m. │ -3 │

│ │Связь между │мрад = 10 рад │

│ │экспозиционной и │ │

│ │поглощенной дозами │ │

│ │определяется соотношением │ │

│ │П = K x Д, где для воздуха│ │

│ │K = 0,87 и для биологичес-│ │

│ │ких тканей - 0,93 │ │

│Мощность дозы │Экспозиционная или │р/ч, рад/ч, мр/мин., │

│(экспозиционной или │поглощенная доза, │мрад/мин., мкр/сек., │

│поглощенной), P │отнесенная к единице │рад/сек. │

│ │времени │ │

│Эффективная доза, │Общая доза, │р, рад │

│Д │скорректированная с учетом│ │

│ эфф │процесса восстановления в │ │

│ │организме, при которой │ │

│ │наблюдаются такие же │ │

│ │симптомы и признаки │ │

│ │лучевого поражения, как и │ │

│ │при кратковременном │ │

│ │облучении в той же дозе │ │

│ │<*> │ │

│Суммарная доза, │Доза, создаваемая с │р │

│Д │момента начала облучения │ │

│ <...> │до полного распада │ │

│ │продуктов ядерного взрыва │ │

│Летальная и │Минимальная доза, │р, рад │

│полулетальная дозы │приводящая к 100 или │ │

│однократного │50-процентной гибели │ │

│облучения, ЛД и │организмов соответственно │ │

│ 100 │за оцениваемое время │ │

│ЛД │(например, ЛД - за 30│ │

│ 50 │ 50/30 │ │

│ │суток с момента облучения)│ │

│Биологический │Поглощенная доза любого │бэр (бэрад) │

│эквивалент рада │вида излучения, которая │ │

│ │создает в организме такой │ │

│ │же биологический эффект, │ │

│ │как и 1 рад │ │

│ │рентгеновского или │ │

│ │гамма-излучения │ │

│ │[П (бэр) = П (рад)] │ │

│Относительная │ОБЭ для альфа- и │ │

│биологическая │нейтронного излучений │ │

│эффективность, ОБЭ │равна 10, для бета- и │ │

│ │гамма-излучений равна 1 │ │

└────────────────────┴──────────────────────────┴─────────────────────────┘

--------------------------------

<*> При внешнем облучении человека на территории радиоактивного следа

от облака ядерного взрыва D примерно в 2 раза меньше дозы, рассчитанной

эфф

до полного распада продуктов взрыва.

Радиационная чувствительность живых организмов

и биологическая эффективность облучения

Реакция организма на облучение обусловливается рядом факторов, основными из которых являются доза, мощность дозы, уровень биологической организации, состояние организма и восстановительные механизмы.

Чем выше уровень организации организма, тем, как правило, выше его радиочувствительность. Так, если микроорганизмы переносят дозы порядка сотен и тысяч килорад, то летальные дозы для растений измеряются несколькими килорадами, а для животных - лишь сотнями рад (табл. 40 и 41).

Таблица 40

КРИТИЧЕСКИЕ ДОЗЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ УГНЕТЕНИЕ РОСТА И ГИБЕЛЬ

ВЕГЕТИРУЮЩИХ РАСТЕНИЙ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ В ПЕРИОДЫ РОСТА

ДО ЗАКЛАДКИ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ, КР

┌───────────────────────┬─────────────────────────┬──────────┬────────────┐

│ Растения │ Условия облучения │ Доза, │ Летальная │

│ │ │вызывающая│ доза │

│ │ │угнетение │ │

│ │ │ роста │ │

├───────────────────────┼─────────────────────────┼──────────┼────────────┤

│Озимая пшеница │Внешнее гамма-облучение │0,4 - 2 │10 │

│Яровая пшеница: │ │ │ │

│ Краснозерная │То же │1,5 - 2 │- │

│ Скала │Внешнее бета- + │1 - 2 │2 - 3 │

│ │инкорпорированное │ │ │

│ │облучение │ │ │

│Диамант │Внешнее гамма-облучение │- │8 │

│Горох ┐ │То же │2,0 │- │

│Фасоль │ │ │1 - 2 │5 │

│Бобы │ │ │0,5 │- │

│Картофель ┘ │ │5 - 6 │- │

│Картофель ┐ │Внешнее бета- + │3 │- │

│(прорастающие клубни)│ │инкорпорированное │ │ │

│Подсолнечник │ │облучение │1 - 3 │5 - 8 │

│Перилла │ │ │2 - 3 │10 (стериль-│

│ │ │ │ │ность) │

│Естественные травы ┘ │ │0,5 │10 - 12 │

└───────────────────────┴─────────────────────────┴──────────┴────────────┘

Таблица 41

ЛЕТАЛЬНЫЕ ДОЗЫ ВНЕШНЕГО ОБЛУЧЕНИЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, Р

┌───────────────────────┬───────────────────┬────────────────────┐

│ Животные │ ЛД │ ЛД │

│ │ 50/30 │ 100/30 │

├───────────────────────┼───────────────────┼────────────────────┤

│Свинья │275 │350 │

│Собака │350 │600 │

│Овца, коза │550 │700 │

│Корова │550 │650 │

│Телята (5 месяцев) │250 │300 │

│Лошадь │650 │- │

│Кролик │800 │1500 │

│Курица │900 │1000 │

└───────────────────────┴───────────────────┴────────────────────┘

Радиочувствительность живых организмов существенно изменяется в процессе роста. Критическими для растений являются фазы всхода (у древесных - распускания почек) и цветения (у злаковых - кущение), когда наиболее интенсивно протекают ростовые процессы, и в частности деление половых (мейоз) и вегетативных (митоз) клеток. При облучении в этих фазах роста наблюдается затягивание цветения, а в некоторых случаях облучение стерилизует растения.

Повышенная радиочувствительность в раннем возрасте наблюдается и у животных, что также связано с повышенной интенсивностью процессов обмена.

Для приближенных прогнозов лучевого поражения растения при радиоактивном загрязнении посевов время вегетации растений можно разделить на два периода:

1) от появления всходов до окончания закладки генеративных органов (колоса у злаковых, цветов у картофеля и т.д.);

2) от закладки генеративных органов до полного созревания.

Критические дозы в первый период для большинства культур составляют 0,5 - 3,0 крад в зависимости от сортовых особенностей и климатических условий (см. табл. 40). Для картофеля, характеризующегося более низкой чувствительностью к радиации, критическая доза в этот период составляет 4 - 7 крад.

При загрязнении посевов во второй период развития растений критические дозы оцениваются величинами 5 - 10 крад. Облучение растений в этот период в меньших дозах практически не приводит к снижению их продуктивности, а проявляется в последующих поколениях. Облучение критическими дозами сказывается как на продуктивности растений, так и на посевных качествах семян.

Накопление отдельных радионуклидов в критических органах животных при внутреннем облучении их может привести к серьезному нарушению функциональной деятельности и гибели организма. Ориентировочные концентрации основных радионуклидов в организме овец, приводящие к серьезному их поражению, указаны в табл. 42.

Таблица 42

СУММАРНОЕ КОЛИЧЕСТВО РАДИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ,

ВЫЗЫВАЮЩЕЕ ПОРАЖЕНИЯ ИЛИ ГИБЕЛЬ ОВЕЦ ПРИ ОДНОКРАТНОМ

ПОСТУПЛЕНИИ, МКЮРИ/КГ

┌─────────────────────┬────────────────────┬─────────────────────┐

│ Радионуклид │ ЛД │Минимальные поражения│

│ │ 50/30 │ │

├─────────────────────┼────────────────────┼─────────────────────┤

│ 131 │ │ │

│I │15 │0,2 │

│ 90 │ │ │

│Sr │10 │1,0 │

│ 137 │ │ │

│Cs │5 │0,5 │

└─────────────────────┴────────────────────┴─────────────────────┘

Особую опасность представляет поступление в организм животных свежей смеси продуктов ядерного деления, которые приводят к одновременному интенсивному бета-, гамма-облучению щитовидной железы изотопами йода, бета-облучению желудочно-кишечного тракта изотопами с низкой биологической подвижностью и гамма-облучению всего организма в целом.

Поступление указанных радионуклидов в количестве 2 - 3 кюри вызывает у коров легкую степень лучевой болезни. Тяжелое заболевание или гибель животных следует ожидать при поступлении продуктов ядерного деления в количествах более 5 - 10 кюри. При выпасе животных на пастбище в момент формирования радиоактивного следа, образованного наземным ядерным взрывом мощностью 1 - 10 Мт, поступление такого количества продуктов ядерного деления может иметь место на изолиниях с дозой гамма-облучения около 200 р до полного распада радиоактивного вещества.

Биологическая эффективность облучения, или его поражающее действие, в значительной мере зависит от величины дозы и ее распределения во времени. Чем больше разовые дозы облучения, тем быстрее проявляется поражение (табл. 43). Степень поражения увеличивается, если полная доза получена за более короткий срок.

Таблица 43

СМЕРТНОСТЬ ПОРОСЯТ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗЫ

ВНЕШНЕГО ОБЛУЧЕНИЯ

┌────────────────────┬─────────────────────┬─────────────────────┐

│ Доза, р │ Смертность, % │ Срок, сутки │

├────────────────────┼─────────────────────┼─────────────────────┤

│1000 │100 │5 - 6 │

│400 │100 │10 - 12 │

│275 │30 │15 │

│180 │20 │15 - 16 │

└────────────────────┴─────────────────────┴─────────────────────┘

Кратковременное воздействие излучения высокой интенсивности принято называть острым облучением в отличие от протяженного во времени хронического облучения.

Биологическая эффективность одной и той же дозы возрастает с увеличением ее мощности, особенно при хроническом облучении. Это объясняется тем, что роль восстановительных процессов организма в этом случае менее значима.

Чувствительность растений к облучению обусловливается рядом факторов, из которых в качестве основного можно выделить видовые особенности растений. Установлено, что одной из количественных характеристик радиочувствительности вегетирующих растений может служить объем хромосом в интерфазе, который неодинаков для разных видов растений. С ростом этого параметра увеличивается и чувствительность растений. Вследствие этого у разных видов растений наблюдаются поражающие эффекты одинаковой степени при различных дозах облучения (табл. 44).

Таблица 44

ЗАВИСИМОСТЬ ДОЗ ОБЛУЧЕНИЯ, ВЫЗЫВАЮЩИХ СИЛЬНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

РОСТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ, ОТ СРЕДНЕГО ОБЪЕМА

ХРОМОСОМ В ИНТЕРФАЗЕ

┌────────────────────┬──────────────────────┬────────────────────┐

│ Культура │ Средний объем одной │ Доза облучения, кр │

│ │хромосомы в интерфазе,│ │

│ │ куб. мкм │ │

├────────────────────┼──────────────────────┼────────────────────┤

│Рожь │24 │1,5 │

│Ячмень │21 │1,6 │

│Пшеница │16 │2,2 │

│Овес │15 │2,2 │

│Капуста │6,9 │5,0 │

│Свекла │5,1 │7,0 │

│Морковь │4,0 │8,6 │

│Рис │3,0 │12 │

│Фасоль │3,0 │12 │

│Тыква │1,6 │22 │

└────────────────────┴──────────────────────┴────────────────────┘

Разные органы растений характеризуются неодинаковой радиационной чувствительностью. Например, для сухих семян растений критические дозы в среднем на порядок выше, чем для вегетирующих растений (табл. 45).

Таблица 45

КРИТИЧЕСКИЕ ДОЗЫ ПРИ ВНЕШНЕМ ОБЛУЧЕНИИ СУХИХ СЕМЯН, КР

┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐

│ Культура │ Критическая доза │

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Пшеница │5 - 20 │

│Кукуруза, рожь │10 - 15 │

│Овес │25 - 30 │

│Горох │5 - 10 │

│Бобы │7 │

│Фасоль │10 - 25 │

│Картофель │5 - 10 │

│Подсолнечник │7 │

│Гречиха │20 - 40 │

│Огурцы │50 │

│Капуста │80 - 100 │

│Морковь │80 │

└────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

Поглощенная доза облучения существенно зависит от продолжительности облучения, поэтому при накоплении радионуклидов в репродуктивных органах (семена, клубни) поглощенная доза за период их хранения может достигать генетически значимых величин, если концентрация нуклидов в них достигает величин порядка милликюри на 1 кг. В этом случае семена могут утратить всхожесть или потерять посевные качества.

Если по отношению к внешнему гамма-облучению растения по сравнению с животными являются более устойчивыми, то благодаря некоторым особенностям строения растений повышается их чувствительность к контактному бета-облучению продуктами ядерных взрывов. Доза от контактного и внешнего бета-облучения свежей смесью продуктов ядерного деления в 20 - 100 раз превышает дозу от внешнего гамма-облучения.

При наземном ядерном взрыве величина контактной дозы облучения растений будет определяться дисперсностью частиц и степенью их удержания растениями. Так как растения удерживают в основном частицы размером менее 100 мкм, а доля радионуклидов, связанных с этими частицами, увеличивается по мере удаления от эпицентра взрыва, то на изолиниях радиоактивного следа с суммарной дозой гамма-облучения 40 - 200 р поглощенная растениями доза будет обусловливаться в основном контактным облучением, а на изолиниях с дозой 400 - 600 р - внешним бета- и гамма-облучением. При этом формирование критических доз облучения растений произойдет при плотности загрязнения территории, равной 0,3 - 0,6 кюри/кв. м, что соответствует изолинии следа с дозой 120 - 240 р до полного распада радиоактивных веществ.

Контактное облучение сельскохозяйственных животных может служить причиной серьезного поражения эпителия и глубже расположенных тканей в основном в результате бета-облучения.

Часть II

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО

ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

НАИБОЛЕЕ ТИПИЧНЫЕ СИТУАЦИИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

Среди всех возможных случаев радиоактивного загрязнения территории, используемой в сельскохозяйственных целях, при чередовании различных факторов радиационной опасности во времени целесообразно выделить три наиболее типичные ситуации, характеризующиеся специфическими условиями воздействия на сельскохозяйственное производство:

1. Разовое образование локальных очагов радиоактивного загрязнения местности при ядерном взрыве, сопровождающееся радиоактивным загрязнением и уничтожением готовой или производимой сельскохозяйственной продукции.

Аналогичная ситуация может сложиться при крупных авариях на предприятиях атомной промышленности и энергетики, сопровождающихся выбросом во внешнюю среду больших количеств радиоактивных веществ. Однако при этом состав и количество радионуклидов могут существенно отличаться от состава и количества смеси продуктов деления, образующихся при ядерном взрыве.

2. Непрерывное, медленно убывающее во времени радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий из атмосферного источника под воздействием региональных или повсеместных интенсивных радиоактивных выпадений, обусловленных введением в атмосферу продуктов ядерных взрывов.

Радиационная обстановка, типичная для второй ситуации, может сложиться также при значительных промышленных выбросах радиоактивных продуктов в атмосферу. Разница в основном будет заключаться в уровнях радиоактивного загрязнения внешней среды и сельскохозяйственной продукции.

3. Остаточное радиоактивное загрязнение территории, приводящее к загрязнению сельскохозяйственной продукции в результате почвенного поступления радионуклидов, развивающееся как следствие первой или второй ситуации.

Обстановка, типичная для третьей ситуации, может сложиться на территории, подвергшейся локальному загрязнению при ядерном взрыве, при любых видах радиационных аварий, когда выпадение радиоактивного вещества на местность происходит в течение короткого промежутка времени, или после значительного снижения интенсивности непрерывных выпадений.

Хотя такое деление несколько условно, так как все три ситуации могут быть связаны последовательно во времени, оно позволяет определить характер радиационной обстановки и наметить соответствующие защитные мероприятия. Продолжительность существования первой ситуации может быть оценена интервалом времени в несколько дней или недель, второй ситуации - в несколько лет, в течение которых должно произойти практически полное выведение радиоактивных веществ из атмосферы. Продолжительность третьей ситуации исчисляется десятилетиями и обусловливается главным образом скоростью уменьшения содержания в почве наиболее долгоживущих радионуклидов, которые могут присутствовать в смеси радиоактивных веществ.

Мероприятия, проводимые с целью обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на территории, загрязненной радиоактивными веществами, должны учитывать особенности каждой из ситуаций. Вследствие этого описание основных путей и приемов получения продукции с минимально возможными уровнями радиоактивного загрязнения излагается отдельно, применительно к каждой ситуации.

ПРИЕМЫ ОБЫЧНОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРАКТИКИ, УМЕНЬШАЮЩИЕ

УРОВНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ В СЛУЧАЕ РАДИОАКТИВНОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

От направления и объема работ, проводимых в сельскохозяйственной производственной единице в обычное время, в значительной мере зависит способность обеспечить выпуск товарной, пригодной для потребления в пищу продукции в случае радиоактивного загрязнения территории.

Хранение продукции

Заготовленная сельскохозяйственная продукция менее подвержена радиоактивному загрязнению, чем находящаяся на корню, и поэтому складирование продукции является надежной мерой ее защиты от радиоактивного загрязнения.

Создание запасов кормов с их укрытием и складированием является достаточной гарантией для производства незагрязненной продукции животноводства. Предпочтительным является заготовка кормов путем силосования, которое лучше защищает их от радиоактивного загрязнения, чем скирдование сена, особенно на открытых пространствах.

Животноводство

В момент загрязнения территории существенное значение для снижения уровней облучения животных и загрязнения молока и мяса имеет готовность к переводу животных на незагрязненные участки или в закрытые помещения с содержанием на запасенных кормах или исключающем потребление кормов с загрязненных полей и пастбищ.

Общими мерами, способствующими более эффективному ведению животноводства в условиях радиоактивного загрязнения, являются: создание запасов кормов, обеспечивающих по возможности длительное (до 2 - 3 недель) существование на этих кормах; готовность ветеринарной службы к проведению ветеринарно-радиологических экспертиз, которые могут потребоваться для оценки степени вероятного поражения животных и дальнейшего их использования, а также ликвидация среди животных инфекционных заболеваний, которые могут появиться при их массовом радиационном поражении; наличие запасов моющих средств для дезактивации кожных покровов животных, если они окажутся загрязненными радиоактивными веществами.

Растениеводство

Наиболее важными условиями, которые смогут обеспечить ведение растениеводства при радиоактивном загрязнении территории, являются: разработка планов использования урожая полевых культур и естественных угодий в случае их радиоактивного загрязнения; прогноз вероятных уровней загрязнения урожая различных культур и в соответствии с этим определение дальнейшего назначения продукции; готовность к уборке основных культур; составление планов землепользования, основанных на такой реконструкции севооборотов, при которой наибольшее место отводилось бы продовольственным и кормовым культурам, характеризующимся наименьшими размерами радиоактивного загрязнения.

Особое значение имеет получение овощей на закрытом грунте, как наиболее дефицитной и незагрязненной продукции.

ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ, ПРОВОДИМЫХ В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ

ЛОКАЛЬНЫХ ОЧАГОВ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

(Первая ситуация)

К наиболее важным особенностям радиоактивного загрязнения, характеризующим данную ситуацию, в первую очередь следует отнести неожиданность возникновения очага радиоактивного загрязнения и вероятность формирования на его территории высоких уровней радиоактивных излучений, в том числе гамма-излучения. В зависимости от причин их образования локальные очаги радиоактивного загрязнения могут быть отнесены к двум различным группам, характеризующимся определенными факторами радиационной опасности: первая группа включает локальные очаги загрязнения, образующиеся при взрывах атомных и термоядерных устройств (радиоактивный след ядерного взрыва); ко второй группе относятся очаги загрязнения, являющиеся следствием различного рода радиационных аварий (след от радиационной аварии).

Радиационная обстановка на следе наземного ядерного взрыва

Характерной особенностью радиационной обстановки, складывающейся в локальном очаге радиоактивного загрязнения при наземном ядерном взрыве, является существование высоких уровней излучения в первое время после образования радиоактивного следа, которые затем снижаются вследствие распада короткоживущих нуклидов. Ведущим радиационным фактором во время образования следа является внешнее гамма-излучение, доза от которого формируется в основном в первые часы и сутки после загрязнения.

Распределение радиоактивного вещества на территории следа ядерного взрыва неравномерно, причем максимальные уровни загрязнения наблюдаются вблизи центра взрыва и на оси следа.

Плотность радиоактивного загрязнения уменьшается к периферии следа, причем более резко - в перпендикулярном направлении по отношению к его оси. Плотность радиоактивного загрязнения территории связана с мощностью дозы гамма-излучения и может быть определена по соотношению:

сигма = 0,1P ,

t t

где:

сигма - плотность радиоактивного загрязнения на время t, кюри/кв. м;

P - мощность дозы гамма-излучения на высоте 1 м в момент после взрыва,

р/ч.

Биологическая доступность радионуклидов, выпавших в составе продуктов ядерного взрыва, в большинстве случаев низка, так как радиоактивное вещество, образующее след ядерного взрыва, представлено в основном оплавленными частицами силикатной природы. Исключение могут составлять продукты ядерных взрывов на карбонатных породах, растворимость и биологическая доступность которых выше. Вследствие фракционирования нуклидов выпавшие радиоактивные осадки обеднены летучими нуклидами (йод) или нуклидами, имеющими летучих предшественников (цезий, стронций).

Основным фактором, определяющим загрязнение сельскохозяйственной продукции в момент образования следа и в первый период его существования, является разовое или кратковременное наружное загрязнение.

Уровни радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции и животных будут особенно высокими в первые часы и сутки после выпадения радионуклидов и затем в течение 10 - 20 суток (наиболее критическое в радиационном отношении время) резко снизятся вследствие распада значительной доли короткоживущих нуклидов. Поэтому сохранность сельскохозяйственных животных и пригодность получаемой от них продукции будут в значительной мере обусловливаться обеспеченностью запасами кормов на этот период.

Серьезную опасность для сельскохозяйственных животных на радиоактивном следе ядерного взрыва представляет внешнее облучение, особенно при нахождении животных на открытых пространствах.

Подобная опасность может существовать и для посевов сельскохозяйственных культур. Вследствие радиоактивного распада смеси продуктов ядерного деления и изменения ее состава доза внешнего облучения обусловливается не только плотностью радиоактивного загрязнения территории, но и возрастом смеси. Поэтому при одинаковых значениях мощности дозы гамма-облучения, создаваемой смесью разного возраста, суммарная доза будет разной.

Гибель сельскохозяйственных животных под действием внешнего облучения можно ожидать при дозе гамма-облучения 400 р и выше. Ориентировочно начальная мощность летальной дозы может быть рассчитана при условии постоянного пребывания животных на открытой местности, но без потребления загрязненных кормов. Вследствие резкого снижения мощности дозы в первое время основную часть дозы (50 - 70%) животные и растения получат на 3 - 7-е сутки после взрыва. Поглощенная доза от контактного облучения животных и растений может оказаться для животных равной дозе внешнего облучения, а для растений - значительно больше ее.

В момент образования и в начальный период существования радиоактивного следа ядерного взрыва серьезную опасность для сельскохозяйственных животных наряду с внешним облучением представляет попадание в организм продуктов ядерного взрыва с кормами. Низкая всасываемость большинства радионуклидов (особенно находящихся в составе труднорастворимых продуктов наземного атомного взрыва) обусловливает получение наибольшей дозы на желудочно-кишечный тракт, а содержание в них изотопов йода вызывает облучение щитовидной железы. Облучение других органов и тканей обусловливается особенностями всасывания и отложения отдельных радионуклидов.

Вследствие существенного вклада радионуклидов йода в смесь радиоактивных веществ и его преимущественного отложения в щитовидной железе облучение щитовидной железы представляет наибольшую опасность при поступлении свежей смеси внутрь организма. На территории следа с суммарной дозой 40 р облучение щитовидной железы коровы от инкорпорированного радиоактивного йода может достигать нескольких тысяч рад при взрывах на силикатных грунтах и десятков тысяч рад, если взрыв осуществлен на карбонатных грунтах. Вследствие этого может иметь место прекращение молочной продуктивности, а затем и гибель сельскохозяйственных животных.

Радиационная обстановка, складывающаяся на следе ядерного взрыва, в

значительной мере зависит от сезона года. Загрязнение сельскохозяйственной

продукции будет наиболее высоким при образовании локального следа в

весенний и летний периоды. В этом случае продукты ядерного деления

140 89

(особенно радионуклиды йода, Ba , Sr ) могут особенно интенсивно

вовлекаться в биологические цепочки, так как при образовании следа в

течение вегетационного сезона радиоактивные выпадения загрязняют урожай

непосредственно на корню. Образование следа в поздний осенний или зимний

период, когда весь урожай полевых культур уже убран в места хранения и

животные переведены на стойловое содержание, вызовет менее тяжелые

последствия. В данном случае основным путем загрязнения будущего урожая

полевых культур и пастбищной растительности может быть корневое усвоение из

почвы, когда резко уменьшается доля короткоживущих и относительно

биологически подвижных радионуклидов.

Метеорологические условия во время образования следа могут оказать существенное влияние на формирование радиационной обстановки. Например при наличии атмосферных осадков в момент образования следа можно ожидать увеличения плотности радиоактивного загрязнения.

При планировании и проведении защитных мероприятий на следе ядерного взрыва необходимо прежде всего оценить опасность от внешнего гамма-излучения и потребления загрязненных сельскохозяйственных продуктов. При этом следует руководствоваться данными, приведенными в табл. 46 и 47.

Таблица 46

СОДЕРЖАНИЕ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА В ПРОДОВОЛЬСТВИИ

И ВОДЕ, НЕ ПРИВОДЯЩИЕ К ЛУЧЕВОМУ ПОРАЖЕНИЮ

┌─────────────────────┬───────────────────────────────────────────────────┐

│ Вид │ Содержание, │

│ продовольствия │ мкюри/кг (л), при ежесуточном поступлении │

│ ├───────────┬────────────┬─────────────┬────────────┤

│ │ в течение │до 10 суток │ до 30 суток │ до 1 года │

│ │ 1-х суток │ │ │ │

│ ├──────┬────┼──────┬─────┼──────┬──────┼──────┬─────┤

│ │взрос-│дети│взрос-│дети │взрос-│ дети │взрос-│дети │

│ │лые │ │лые │ │лые │ │лые │ │

├─────────────────────┼──────┼────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼─────┤

│Молоко │0,1 │0,01│0,01 │0,001│0,003 │0,0003│- │- │

│Прочие продукты │0,40 │0,10│0,10 │0,02 │0,040 │0,01 │0,02 │0,005│

│питания и вода │ │ │ │ │ │ │ │ │

└─────────────────────┴──────┴────┴──────┴─────┴──────┴──────┴──────┴─────┘

Таблица 47

БЕЗОПАСНЫЕ ВЕЛИЧИНЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ КОРМОВ

ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ ПРОДУКТАМИ

ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ

┌─────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────┐

│ Виды кормов │ Содержание, мкюри/кг, при ежесуточном поступлении │

│ ├───────────────┬───────────────┬───────────────┬───────┤

│ │ в течение │ до 10 суток │ до 30 суток │ до │

│ │ 1-х суток │ │ │1 года │

│ ├───────────────┴───────────────┴───────────────┴───────┤

│ │ Скот │

│ ├────────┬──────┬────────┬──────┬────────┬──────┬───────┤

│ │молочный│мясной│молочный│мясной│молочный│мясной│ все │

│ │ │ │ │ │ │ │ виды │

│ │ │ │ │ │ │ │ скота │

├─────────────────┼────────┼──────┼────────┼──────┼────────┼──────┼───────┤

│Концентрированные│20 │200 │2 │40 │1 │20 │10 │

│Грубые │10 │100 │1,0 │20 │0,3 │10 │5 │

│Сочные │2 │20 │0,2 │4 │0,07 │2 │1 │

└─────────────────┴────────┴──────┴────────┴──────┴────────┴──────┴───────┘

Радиационная обстановка на следе от радиационной аварии

Различные типы аварий, приводящие к выбросу во внешнюю среду значительных количеств радиоактивных веществ, могут привести к образованию локальных очагов радиоактивного загрязнения.

Вследствие большого разнообразия причин, которые могут обусловить возникновение локальных очагов загрязнения, формируются различные типы следов от радиационных аварий. Особую опасность представляет взрыв ядерного реактора, дающий выброс смеси биологически доступных радионуклидов со значительным вкладом короткоживущих нуклидов. Следует ожидать, что из-за отсутствия в выпавшем веществе оплавленных частиц, характерных для наземного ядерного взрыва, в большинстве случаев биологическая доступность радиоактивных веществ будет высокой.

К наиболее характерным особенностям радиационной обстановки в локальном очаге загрязнения следует отнести: возможность образования высоких уровней загрязнения; наличие вокруг очага территории, не подвергшейся радиоактивному загрязнению; быстрое снижение уровней радиации в первое время после загрязнения короткоживущими радионуклидами или смесью продуктов ядерного деления (при выбросе из работающего реактора); медленное убывание уровней радиации при загрязнении территории долгоживущими радионуклидами или их смесями.

Распределение выдавшего вещества на территории следа от радиационной аварии может быть аналогичным распределению, характерному для ядерного взрыва, т.е. плотность радиоактивного загрязнения будет убывать к периферии следа. Поэтому наличие в радиоактивном веществе гамма- и бета-излучателей может привести к созданию высоких уровней внешнего излучения на участках следа, расположенных вблизи источника загрязнения.

Вследствие радиоактивного загрязнения местности в момент образования

следа может быть загрязнена и сельскохозяйственная продукция в процессе

производства, и животные, находящиеся на открытых пространствах.

Радиоактивное загрязнение внешних покровов животных в среднем может

составить 1/6 плотности радиоактивного загрязнения местности. Уровни

начального радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции,

находящейся на территории с плотностью загрязнения 1 мкюри/кв. м смесью

долгоживущих радионуклидов в воднорастворимой форме (в мккюри/кг) таковы:

биомасса посевов, трава - 0,1 - 2,0; зерно - 0,001 - 0,01; молоко - 2 x

-6 -3

10 - 1 x 10 .

Уровни загрязнения внешних покровов животных, находившихся на территории с плотностью загрязнения 1 мкюри/кв. м, смесью долгоживущих радионуклидов в воднорастворимой форме (в мккюри на весь покров) будут следующие: для коров - 200; овец - 130; гусей и кур - 4 - 7.

Уровни загрязнения продукции при равной плотности загрязнения местности будут зависеть также от растворимости соединений, содержащих радионуклиды, и их биологической доступности (см. табл. 8, 9, 20 и 22).

При выпадении растворимых форм свежей смеси продуктов ядерного деления уровни загрязнения сельскохозяйственной продукции и животных будут особенно высокими в первые часы и сутки после загрязнения. Наиболее критическими в радиационном отношении являются первые 10 - 20 суток. Концентрация радионуклидов в различных органах и тканях сельскохозяйственных животных будет зависеть от количества и возраста смеси и продолжительности ее поступления. Для случая однократного поступления необходимые данные приведены в табл. 48.

Таблица 48

КОНЦЕНТРАЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В МОЛОКЕ, ОРГАНАХ И ТКАНЯХ КОРОВ

ПРИ ОДНОКРАТНОМ ПОСТУПЛЕНИИ С КОРМОМ 1 КЮРИ СМЕСИ ПРОДУКТОВ

ЯДЕРНОГО ДЕЛЕНИЯ 10-ЧАСОВОГО ВОЗРАСТА В РАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ,

МККЮРИ/КГ <*>

--------------------------------

<*> В случае поступления в организм животных продуктов ядерного деления в труднорастворимой форме или фракционированной смеси в данные таблицы необходимо внести поправки, соответствующие растворимости и фракционированию изотопов в этих продуктах.

┌────────────┬─────────────┬────────┬─────────────────────────────────────┐

│ Объект │Время с мо- │Смесь │ В том числе │

│исследований│мента введе- │продук- ├────┬────┬────┬─────┬─────┬────┬─────┤

│ │ния продуктов│тов │ 131│ 133│ 99│ 132│ 141│ 89│ 140│

│ │ядерного де- │ядерного│I │I │Mo │Te │Ce │Sr │Ba │

│ │ления, сутки │деления │ │ │ │ │ │ │ │

├────────────┼─────────────┼────────┼────┼────┼────┼─────┼─────┼────┼─────┤

│Молоко │1 │280 │13 │100 │8 │- │- │- │- │

│ │3 │43 │9 │19 │13 │- │- │- │- │

│ │12 │3,3 │0,33│- │2,5 │- │- │- │- │

│Мышцы │1 │24 │0,67│6,7 │3,8 │3,6 │- │- │- │

│ │3 │5,3 │0,41│0,85│2,0 │1,0 │- │- │- │

│ │12 │0,95 │0,38│- │0,24│0,14 │- │- │- │

│Печень │1 │210 │- │- │200 │- │0,19 │- │- │

│ │3 │120 │- │- │120 │- │0,12 │- │- │

│ │12 │15 │- │- │14 │- │0,38 │- │- │

│Кость │1 │4,2 │- │- │- │- │- │0,28│3,8 │

│(ребро) │3 │13,7 │- │- │- │- │- │7,1 │6,2 │

│ │12 │2,5 │- │- │- │- │- │0,45│2,1 │

└────────────┴─────────────┴────────┴────┴────┴────┴─────┴─────┴────┴─────┘

Опасность внешнего облучения сельскохозяйственных животных и растений связана с плотностью загрязнения территории гамма-излучающими радионуклидами. В этом случае справедливы положения, описывающие аналогичную ситуацию на следе ядерного взрыва. Дозы внутреннего облучения животных на следе от радиационной аварии будут зависеть от величины поступления и всасывания отдельных радионуклидов или их смесей (табл. 49).

Таблица 49

ВЕЛИЧИНЫ ДОЗ, ПОГЛОЩЕННЫХ В КРИТИЧЕСКИХ ОРГАНАХ КОРОВ,

ПРИ РАЗОВОМ И МНОГОКРАТНОМ ПОСТУПЛЕНИИ С КОРМАМИ 1 КЮРИ

НЕФРАКЦИОНИРОВАННОЙ СМЕСИ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНОГО ДЕЛЕНИЯ

10-ЧАСОВОГО ВОЗРАСТА В РАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ, РАД

┌───────────────────────────────────────┬───────────┬────────────┐

│ Доза │ Разовое │Многократное│

│ │поступление│поступление │

│ │ │ <*> │

├───────────────────────────────────────┼───────────┼────────────┤

│Средняя тканевая доза гамма-излучения │15 │35 │

│Поглощенная доза бета-излучения: │ │ │

│ в желудке и тонком кишечнике │50 │70 │

│ в "книжке" и толстом кишечнике │100 │150 │

│ в щитовидной железе │12000 │35000 │

└───────────────────────────────────────┴───────────┴────────────┘

--------------------------------

<*> Под многократным поступлением подразумевается поступление 1 кюри смеси в первый день с соответствующим уменьшением поступления в последующие дни вследствие распада.

Наиболее значимым показателем лучевого поражения коров является молочная продуктивность. Поступление в четырехдневный срок свежей нефракционированной хорошо растворимой смеси продуктов ядерного деления 10-часового возраста в количестве 3 кюри (из них 2,1 кюри в первые сутки) вызывает падение суточного удоя на 35% в первые 2 суток и на 50% к концу первой недели (табл. 50). С увеличением количества радиоактивных веществ, поступивших в организм животных, их молочная продуктивность падает еще более резко. Так, поступление смеси в количестве 15 кюри вызывает прекращение выделения молока на 6-е сутки, предшествуя лучевой гибели животного. Если животное не погибает, то практически не следует ожидать восстановления молочной продуктивности, так как впоследствии она может составить не более 10% исходной.

Таблица 50

ПРИЗНАКИ ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

ПРИ МНОГОКРАТНОМ ПОСТУПЛЕНИИ С КОРМАМИ СВЕЖЕЙ СМЕСИ

ПРОДУКТОВ ЯДЕРНОГО ДЕЛЕНИЯ В РАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ

┌───────────┬─────────────────────────┬────────────────────────┬──────────┐

│ Суммарное │ Влияние на молочную │ Изменение веса тела │Средняя │

│поступление│ продуктивность │ │продолжи- │

│смеси, кюри├───────────┬─────────────┼──────────┬─────────────┤тельность │

│ │ к концу │в последующие│ к концу │в последующие│жизни, │

│ │1-й недели │3 - 4 месяца │1-й недели│3 - 4 месяца │сутки │

├───────────┼───────────┼─────────────┼──────────┼─────────────┼──────────┤

│3,3 │Снижение │Постепенное │Снижение │Повышение │В течение │

│ │на 55 - 65%│снижение │на 5% │на 17 - 20% │1 года │

│ │ │на 90% │ │ │гибели │

│ │ │ │ │ │не наблю- │

│ │ │ │ │ │дается │

│6,0 │Снижение │- │Снижение │- │То же │

│ │на 65 - 80%│ │на 9% │ │ │

│15 ┐ │Полное │- │- │- │16 │

│22 │ │прекращение│- │- │- │14 │

│32 ┘ │на 6-е │- │- │- │8 │

│ │сутки │ │ │ │ │

└───────────┴───────────┴─────────────┴──────────┴─────────────┴──────────┘

Дозовые нагрузки на организм коровы или ее отдельные органы могут быть

определены с использованием простых методов дозиметрического и

радиометрического контроля. В частности, при определении мощности дозы

гамма-облучения (P ) с помощью дозиметра в области левой голодной ямки

гамма

полная поглощенная доза гамма-излучения (D ) в этой области примерно

гамма

равна средней тканевой поглощенной дозе гамма-излучения в теле животного и

может быть оценена как D (рад) ~ 70P (рад/ч). Поглощенная доза

гамма гамма

бета-излучения (D ) в желудочно-кишечном тракте коровы определяется как

бета

D (рад) ~ 200P (рад/ч).

бета бета

Измеренная мощность дозы в области левой голодной ямки P (рад/ч) ~

гамма

Q (кюри) позволяет оценить содержание смеси радионуклидов (Q) в теле

животного в течение периода от 2 ч до 6 суток с момента поступления.

При решении вопроса о необходимости проведения специальных мероприятий в локальном очаге радиоактивного загрязнения в случае аварии следует руководствоваться данными, представленными в табл. 51.

Таблица 51

ДОЗОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ЧЕЛОВЕКА И УРОВНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОЛОКА,

РАЦИОНОВ И ПАСТБИЩ В СЛУЧАЕ АВАРИЙ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ,

НЕ ТРЕБУЮЩИЕ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

┌───────────────────────────────────────────────────────────┬─────────────┐

│ Критерии │ Величина │

├───────────────────────────────────────────────────────────┼─────────────┤

│Суммарная экспозиционная доза внешнего облучения, рад │25 │

│ │ 5 │

│Плотность загрязнения при контактном облучении кожи, │1 x 10 │

│частиц/(мин. x кв. см) │ │

│Суммарная поглощенная доза вследствие ингаляции │ │

│радиоактивного йода, рад: │ │

│ взрослые │150 │

│ дети │75 │

│Суммарные дозы внутреннего облучения, рад: │ │

│ 131 │ │

│ I │150 <*> │

│ │------- │

│ │ 75 │

│ 89 │ │

│ Sr ┐ │25 │

│ 90 │ │-- │

│ Sr │ │25 │

│ 137 │ │ │

│ Cs ┘ │ │

│Уровни загрязнения молока, рационов и пастбищ: │ │

│ 131 │ -7 │

│ I │2 x 10 <**>│

│ │-------------│

│ │ -6 │

│ │ 1 x 10 │

│ │ │

│ 89 │ -5 │

│ Sr │1 x 10 │

│ │-------- │

│ │ -5 │

│ │4 x 10 │

│ │ │

│ 90 │ -7 │

│ Sr │2 x 10 │

│ │-------- │

│ │ -5 │

│ │1 x 10 │

│ │ │

│ 137 │ -5 │

│ Cs │1 x 10 │

│ │-------- │

│ │ -5 │

│ │2 x 10 │

└───────────────────────────────────────────────────────────┴─────────────┘

--------------------------------

<*> Числитель - взрослые, знаменатель - дети.

<**> Числитель - начальное содержание радионуклидов в рационе (в кюри/сутки) или свежем молоке (в кюри/л), знаменатель - начальная плотность загрязнения пастбища (в кюри/кв. м).

Общий характер мероприятий, проводимых в условиях

образования локальных очагов радиоактивного загрязнения

Мероприятия, проводимые во время первой ситуации, в значительной мере зависят от условий образования следа. Несмотря на общий характер всех этих мероприятий, следует учитывать, что меры защиты, направленные на уменьшение влияния радиоактивного загрязнения на следе ядерного взрыва, - это лишь часть всего комплекса мер, направленных на уменьшение последствий действия всех поражающих факторов ядерного оружия. На территории следов от радиационных аварий эти мероприятия могут выполняться более эффективно и в большем объеме.

МЕРОПРИЯТИЯ, УМЕНЬШАЮЩИЕ ОПАСНОСТЬ ВНЕШНЕГО ОБЛУЧЕНИЯ

В УСЛОВИЯХ ОБРАЗОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ОЧАГОВ

РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

При проведении защитных мероприятий, способных уменьшить последствия внешнего облучения сельскохозяйственных животных и растений, необходимо исходить из различной радиационной чувствительности биологических объектов.

Мероприятия, проводимые в животноводческих

отраслях производства

Вероятные последствия внешнего облучения животных

Если сельскохозяйственные животные во время воздействия внешнего гамма-излучения находились в укрытиях или каким-либо образом были экранированы от облучения, то степень их лучевого поражения будет зависеть от показателей ослабления интенсивности гамма-излучения материалами, составляющими основу укрытий или сооружений. Приводим значения коэффициентов ослабления гамма-излучения (кратность ослабления по отношению к открытому пространству) для некоторых животноводческих помещений: для деревянных помещений - 2 - 3; каменных и бетонных - 10 - 15; землянок (грунт, дерево) - 40; подвалов каменных зданий - 200 - 300. На основании этих данных могут быть оценены уровни облучения животных и вероятные его последствия, если известна мощность излучения на открытой местности в определенные моменты времени или, менее точно, если в последующем будет определено расположение животноводческих построек относительно основных координат локального очага загрязнения.

Максимальное поражение сельскохозяйственных животных может иметь место, если животные находятся на открытых пространствах или в наземных легких или деревянных укрытиях. По отношению к этим животным должны приниматься первоочередные меры (табл. 52). Одной из простых мер по защите животных от дальнейшего облучения является перевод их в более защищенные помещения или укрытия, а также быстрое перемещение животных на участки территории с меньшими уровнями внешнего излучения, если это не связано с опасностью облучения обслуживающего персонала.

Таблица 52

ГИБЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

ОТ ВНЕШНЕГО ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ ВНЕ УКРЫТИЙ,

В ДЕРЕВЯННЫХ И КАМЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ, %

┌───────┬───────────────────────┬───────┬───────────────────────┬───────┬───────────────────────┐

│Доза │ Животные, находящиеся │Доза │ В деревянных │Доза │В каменных помещениях, │

│кратко-│ вне укрытий │кратко-│ помещениях, K = 3 │кратко-│ K = 10 │

│времен-├─────┬────┬──────┬─────┤времен-├─────┬────┬──────┬─────┤времен-├─────┬────┬──────┬─────┤

│ного │круп-│овцы│свиньи│птица│ного │круп-│овцы│свиньи│птица│ного │круп-│овцы│свиньи│птица│

│облуче-│ный │ │ │ │(эффек-│ный │ │ │ │(эффек-│ный │ │ │ │

│ния │рога-│ │ │ │тивно- │рога-│ │ │ │тивно- │рога-│ │ │ │

│(эффек-│тый │ │ │ │го) │тый │ │ │ │го) │тый │ │ │ │

│тивно- │скот │ │ │ │облуче-│скот │ │ │ │облуче-│скот │ │ │ │

│го) вне│ │ │ │ │ния вне│ │ │ │ │ния вне│ │ │ │ │

│укры- │ │ │ │ │укры- │ │ │ │ │укры- │ │ │ │ │

│тий, р │ │ │ │ │тий, р │ │ │ │ │тий, р │ │ │ │ │

├───────┼─────┼────┼──────┼─────┼───────┼─────┼────┼──────┼─────┼───────┼─────┼────┼──────┼─────┤

│300 │0 │0 │0 │0 │900 │0 │0 │0 │0 │3000 │0 │0 │0 │0 │

│350 │7 │0 │0 │0 │1200 │12 │7 │7 │7 │3500 │7 │0 │0 │0 │

│400 │12 │7 │7 │0 │1500 │30 │38 │30 │10 │4000 │12 │7 │7 │0 │

│450 │20 │20 │20 │5 │1800 │80 │80 │50 │20 │4500 │20 │20 │20 │5 │

│500 │30 │38 │30 │10 │2100 │100 │100 │80 │30 │5000 │300 │38 │30 │10 │

│550 │50 │60 │38 │15 │2400 │- │- │100 │40 │5500 │50 │60 │38 │15 │

│600 │80 │80 │50 │20 │2800 │- │- │- │55 │6000 │80 │80 │50 │20 │

│650 │100 │90 │62 │25 │3200 │- │- │- │75 │6500 │100 │90 │62 │25 │

│700 │- │100 │80 │30 │3600 │- │- │- │100 │7000 │- │100 │80 │30 │

│800 │- │- │100 │40 │- │- │- │- │- │8000 │- │- │100 │40 │

│900 │- │- │- │50 │- │- │- │- │- │9000 │- │- │- │50 │

│1000 │- │- │- │65 │- │- │- │- │- │10000 │- │- │- │65 │

│1100 │- │- │- │80 │- │- │- │- │- │1100 │- │- │- │80 │

│1200 │- │- │- │100 │- │- │- │- │- │12000 │- │- │- │100 │

└───────┴─────┴────┴──────┴─────┴───────┴─────┴────┴──────┴─────┴───────┴─────┴────┴──────┴─────┘

При внешнем облучении наиболее тяжелые поражения сельскохозяйственных животных проявляются в течение первых двух недель. Первые дни являются наиболее опасными, так как за это время животные могут получить до 50 - 70% дозы, рассчитанной до полного распада продуктов деления. В зависимости от дозы облучения и ее мощности лучевое поражение животных может быть различным.

Загрязнение кожных покровов продуктами ядерных взрывов также может вызвать лучевое поражение животных, если оно создаст на расстоянии 1 - 1,5 см мощность дозы более 50 мр/ч.

Лечение пораженных животных

В случае ядерного нападения лечение большого числа животных при явных признаках лучевого поражения, вероятно, является нецелесообразным. Однако в отдельных случаях, а также при образовании следов от радиационных аварий должны быть приложены усилия для спасения ограниченных количеств наиболее ценных животных, подвергшихся внешнему облучению.

Легкая степень поражения не требует лечения животных. Они должны содержаться на обычных кормах и периодически подвергаться ветеринарным обследованиям.

При средней и тяжелой степени поражения животных следует как можно раньше подвергать комплексному лечению, целью которого являются нормализация регулирующих функций центральной нервной системы, детоксикация и десенсибилизация организма, предупреждение инфекционных осложнений, нормализация функций органов кроветворения, кровообращения, дыхания, пищеварения и нормализация обмена веществ. Одновременно с проведением лечения следует обеспечивать животных незагрязненными полноценными кормами.

Лучевые ожоги кожных покровов животных

Если во время формирования очага радиоактивного загрязнения животные находились на открытой местности и их кожные покровы подвергались радиоактивному загрязнению, то кроме внешнего гамма-облучения будет иметь место и контактное бета-облучение; последнее может привести к лучевым ожогам участков кожи. При оседании радиоактивных веществ, непосредственно из облака поражаются участки кожи на спине, пояснице, крупе и голове, а при нахождении животного на уже сформировавшемся следе могут возникнуть поражения также в области межкопытной щели, суставов конечностей, паха, вымени и лицевой части головы. Одним из ранних проявлений поражения является развитие лучевых ожогов в области подмышечной складки, паха, половых органов, суставов, межкопытной щели и лицевой части головы. Кожа с густым и длинным шерстным покровом достаточно хорошо защищена от бета-излучения (овцы) по сравнению с оголенной кожей (свиньи).

Для предотвращения или уменьшения бета-ожогов кожи сельскохозяйственных животных необходимо прежде всего принять меры к удалению с покровов животных радиоактивных веществ и в случае поражения проводить профилактическое лечение. Следует иметь в виду, что санитарная обработка кожи животных спустя 6 ч и более после загрязнения может оказаться неэффективной. Для снижения загрязнения кожных покровов целесообразно применять механическое удаление радиоактивных веществ: чистку, обмывание водой или обработку дезактивирующими средствами (принимая необходимые меры предосторожности против загрязнения обслуживающего персонала). Сухая обработка, которая сравнительно легко выполнима, недостаточно эффективна, так как удаляет всего лишь до 25% радиоактивных веществ. Влажная обработка позволяет удалить с покровов животного до 70 - 90% радионуклидов. В некоторых случаях снижение радиоактивного загрязнения достигается стрижкой шерсти.

Мероприятия, проводимые в растениеводстве

Внешнее облучение растений в основном следует рассматривать в связи с радиоактивным загрязнением значительных площадей посевов продуктами ядерных взрывов. В данном случае опасность внешнего облучения растений должна оцениваться с точки зрения гибели урожая или возможности его получения и дальнейшего использования в качестве семенного фонда.

Степень лучевого поражения посевов сельскохозяйственных культур может быть оценена до созревания урожая, если известно положение каждого поля относительно основных координат следа (или значения мощности дозы гамма-излучения на любое заданное время с момента ядерного взрыва). Ориентировочно величины потери урожая могут быть оценены из данных табл. 53.

Таблица 53

ВЕРОЯТНАЯ ПОТЕРЯ УРОЖАЯ ЗЛАКОВЫХ, %, В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ДОЗЫ ВНЕШНЕГО ГАММА-ОБЛУЧЕНИЯ И ФАЗЫ РАЗВИТИЯ

РАСТЕНИЙ В МОМЕНТ ВЫПАДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

┌─────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────┐

│Суммарная доза облучения,│ Фазы развития растений в момент │

│ кр │ начала облучения │

│ ├─────────┬────────┬────────┬──────────┬────────┤

│ │проростки│кущение │ выход │колошение │молочная│

│ │ │ │в трубку│и цветение│спелость│

├─────────────────────────┼─────────┼────────┼────────┼──────────┼────────┤

│1,0 - 1,5 │0 - 20 │0 - 25 │0 - 25 │0 - 20 │0 - 5 │

│1,5 - 2,5 │5 - 30 │5 - 35 │15 - 40 │10 - 25 │0 - 5 │

│2,5 - 3,5 │10 - 40 │20 - 50 │40 - 75 │10 - 30 │0 - 5 │

│3,5 - 5,5 │50 - 75 │70 - 95 │85 - 100│25 - 50 │0 - 5 │

│5,5 - 7,5 │85 - 100 │85 - 100│100 │50 - 70 │0 - 15 │

└─────────────────────────┴─────────┴────────┴────────┴──────────┴────────┘

Если загрязнение посевов сельскохозяйственных культур произошло в начальные стадии развития растений, когда их радиационная чувствительность максимальна (фаза кущения или выхода в трубку), то урожай может быть значительно ниже, чем при облучении в более поздние стадии.

Дезактивация участков местности

Дезактивация местности, проводимая в целях уменьшения уровней ее радиоактивного загрязнения и степени облучения населения и сельскохозяйственных животных, является трудоемким и малоэффективным приемом. Однако в отдельных случаях, особенно когда загрязнена долгоживущими радионуклидами небольшая площадь в результате аварии, дезактивация снижает уровни загрязнения и предотвращает ветровой перенос свежевыпавших радиоактивных веществ на прилегающие менее загрязненные участки. Дезактивации целесообразно подвергать участки, расположенные в населенных пунктах и вокруг них, территории животноводческих ферм, огородные участки. Наиболее эффективным приемом дезактивации является перемешивание осевших на поверхность почвы радиоактивных веществ с грунтом или механическое удаление верхнего загрязненного слоя почвы. Основные характеристики различных почвообрабатывающих машин, которые могут быть использованы при дезактивации, даны в табл. 54. Наиболее производительными средствами являются обычные плуги. Следует учесть, что перепашка угодий может быть применена как прием обычной обработки почвы.

Таблица 54

ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ И ЗЕМЛЕРОЙНЫХ

МАШИН И ОРУДИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ДЕЗАКТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИИ

┌─────────────────┬───────────────┬─────────────┬────────────┬────────────┐

│ Тип и марка │ Назначение │Произво- │Преимущества│ Недостатки │

│ │ │дительность │ │ │

├─────────────────┼───────────────┼─────────────┼────────────┼────────────┤

│Плуги для │Перемешивание │1 - 1,5 га/ч │Высокая │Низкая │

│обработки почв │радиоактивного │ │произво- │эффек- │

│ │материала │ │дительность │тивность │

│ │с грунтом │ │ │ │

│Скреппер Д-374 │Удаление │0,028 га/ч │Высокая │Малая │

│ │верхнего слоя │ │эффектив- │произво- │

│ │и перемещение │ │ность │дительность,│

│ │снятой массы │ │дезактивации│пыление │

│Бульдозер Д-159 │Удаление │0,036 га/ч │То же │То же │

│ │верхнего слоя и│ │ │ │

│ │его перемещение│ │ │ │

│Автогрейдер │То же │0,1 га/ч │-"- │-"- │

│Д-144, Д-394, │ │ │ │ │

│Д-395 │ │ │ │ │

│Грейдер-элеватор │Удаление верх- │1000 - 1600 │-"- │Большая │

│ │него слоя и его│куб. м/ч │ │энерго- │

│ │транспортировка│ │ │емкость │

│Многоковшовые │То же │25 - 65 │-"- │То же │

│погрузчики │ │куб. м/ч │ │ │

│Землеройно- │-"- │1500 - 2500 │-"- │-"- │

│фрезерные машины │ │куб. м/ч │ │ │

│Плужные │Уборка и │1 - 4,5 га/ч │Дезактивация│-"- │

│снегоочистители │перемещение │ │снежного │ │

│ │загрязненного │ │покрова │ │

│ │снега │ │ │ │

│Роторные │То же │200 - 100 т/ч│То же │-"- │

│снегоочистители │ │ │ │ │

└─────────────────┴───────────────┴─────────────┴────────────┴────────────┘

МЕРОПРИЯТИЯ, УМЕНЬШАЮЩИЕ ОПАСНОСТЬ ПОСТУПЛЕНИЯ

РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

Наряду с опасностью внешнего облучения при образовании радиоактивного следа существует опасность внутреннего облучения человека и животных, обусловленная возможностью проникновения радиоактивных веществ в организм с загрязненными пищевыми продуктами или кормами. На следе ядерного взрыва, а также при выбросе радиоактивных веществ из реактора наличие в свежей смеси продуктов ядерного деления значительных количеств биологически активных радионуклидов йода представляет особую опасность при попадании их в организм. Вследствие этого основные мероприятия, предпринимаемые в первое время после образования следа при взрыве ядерного устройства или аварийном выбросе свежей смеси продуктов деления, должны быть направлены на максимальное уменьшение или полное исключение из потребления животными загрязненных кормов. Особенно неблагоприятные условия могут сложиться при образовании очага загрязнения в течение вегетационного периода, и поэтому защитные мероприятия в данном случае должны быть направлены на уменьшение загрязнения сельскохозяйственной продукции, потребляемой людьми непосредственно после образования следа.

Использование продукции растениеводства

После прекращения интенсивных радиоактивных выпадений в хозяйстве или районе должна быть произведена оценка уровней загрязнения сельскохозяйственных угодий и на плане землепользования нанесены изолинии или контуры плотности загрязнения полей севооборота и выпасных угодий. С учетом уровней загрязнения территории составляется план использования урожая (или структура будущих посевных площадей) и продукции животноводства, получаемых на территории радиоактивного следа.

Пищевые продукты, получаемые из загрязненного зерна, являются одним из основных поставщиков радионуклидов в организм человека, поэтому целесообразно в качестве продовольствия использовать урожай зерновых культур с площадей с минимальными уровнями радиоактивного загрязнения, используя в первую очередь урожай зернобобовых культур и кукурузы, которые по сравнению с другими зерновыми культурами загрязняются в меньшей степени. Урожаи с площадей с высокими уровнями загрязнения следует использовать на техническую переработку и на семена. На фуражные цели следует использовать урожай с площадей с относительно невысокими уровнями радиоактивного загрязнения.

Содержание овощей в рационе населения относительно невелико, поэтому их вклад в суммарное поступление радиоактивных веществ в организм людей незначителен. Однако, учитывая поверхностное загрязнение надземных частей овощей, особенно листовых, употребление их в пищу сразу же после сбора урожая может обусловить поступление радиоактивного йода и других биологически значимых радионуклидов в организм человека.

Для снижения уровня загрязнения рациона должна быть применена обычная кулинарная обработка овощей (обмывание водой, удаление поверхностных листьев у капусты и т.д.).

При расположении продуктивных органов под землей (картофель и корнеплоды) содержание радионуклидов в них меньше по сравнению с другими видами растениеводческой продукции. Поэтому урожай картофеля и корнеплодов в первую очередь должен использоваться для пищевых целей, в том числе для замены хлеба в отсутствие загрязненных ниже допустимых уровней муки или зерна. Целесообразно включение картофеля и корнеплодов в рационы животных в максимально возможных количествах, даже взамен фуража, в случае недостатка зерновых на площадях с допустимым уровнем радиоактивного загрязнения.

Производство и использование продукции животноводства

При поступлении смеси молодых продуктов ядерного деления в организм сельскохозяйственных животных следует предварительно произвести оценку их радиационного поражения и в зависимости от этого определять меры по их использованию и содержанию. Следует учитывать, что если мощность дозы гамма-облучения в области левой голодной ямки крупного рогатого скота превышает 1,0 - 1,5 р/ч, то молоко от этих коров непригодно в пищу, а их молочная продуктивность в течение первой недели снизится более чем в 2 - 3 раза. При мощности дозы свыше 5 р/ч следует ожидать гибели животных в течение 10 - 14 суток.

В случае загрязнения свежей смесью продуктов ядерного деления молока и молочных продуктов они являются основным поставщиком радиоактивных изотопов йода в организм людей. Вследствие этого необходимо в кратчайший срок часть молочных животных обеспечить кормами из запасов. При стойловом содержании молочных животных в случае ограниченного запаса кормов допускается взамен естественных сенокосов и пастбищ использование однолетних сеяных трав или силосных культур, особенно с высокоурожайных участков, расположенных на территории с минимально возможным уровнем загрязнения. При этом наиболее благоприятным будет рацион, насыщенный корнеклубнеплодами и концентратами.

При выпадении смеси продуктов ядерного деления продукция от молочного скота, содержащегося на загрязненных кормах, может быть использована для внутренних нужд животноводства и переработки на масло, сыр, брынзу и, где это возможно, на сухое молоко. Полученные таким образом продукты подлежат выдержке.

Для производства молока, предназначенного для пищевых целей, следует подбирать высокоудойных коров, так как удельная концентрация радионуклидов в молоке этих коров будет меньшей по сравнению с низкоудойными. Вместе с тем следует обращать внимание на сроки стельности лактирующих животных: чем меньше эти сроки, тем относительно больше радионуклидов выделяется с молоком. При доении коров и первичной обработке молока следует обращать серьезное внимание на точное выполнение обычных зоотехнических и санитарных правил.

Если молочные животные подверглись действию одного лишь внешнего облучения и у них не обнаружено клинических признаков лучевого поражения и снижения продуктивности, то молоко таких животных пригодно в пищу без ограничения. В случае комбинированного воздействия внешнего и внутреннего облучения, даже без признаков лучевого поражения и снижения продуктивности, молоко животных может быть загрязнено в значительной степени и оказаться непригодным к употреблению.

Опасность загрязнения мяса животных значительно меньше, чем молока. Наименее загрязненную мясную продукцию в условиях первой ситуации будут поставлять такие отрасли животноводства, как свиноводство и птицеводство, использующие в основном корма из урожая предыдущих лет.

Мероприятия, направленные на уменьшение загрязнения молока, примерно в той же мере обеспечивают снижение содержания радионуклидов и в мясной продукции.

В целях исключения механического загрязнения мяса радионуклидами на кожном покрове при забое животных целесообразно предварительно их мыть и по возможности удалять шерстный покров.

При попадании в организм кур свежей смеси продуктов деления около 80% радиоактивного загрязнения приходится на яичную скорлупу. Количество радиоактивного йода в желтке может в 20 - 50 раз превышать его содержание в белке.

Максимальное содержание радиоактивных веществ в яйце наблюдается на 4-е сутки после загрязнения. При обработке теплой водой с яичной скорлупы удается смыть около 80% загрязнения.

Если содержание радиоактивных веществ в яйцах выше допустимого уровня, использовать их для пищевых целей не рекомендуется, а целесообразно хранить до уменьшения концентрации короткоживущих радиоактивных изотопов в результате радиоактивного распада.

Содержание и кормление животных

Из основных отраслей животноводства (свиноводство, скотоводство, овцеводство) и птицеводства наиболее уязвимыми в период образования радиоактивного следа ядерного взрыва могут оказаться скотоводство и овцеводство, т.е. отрасли, использующие пастбищное содержание животных, вследствие чего животные могут получить значительные дозы как внешнего, так и внутреннего облучений и в первую очередь желудочно-кишечного тракта и щитовидной железы.

Первоочередным мероприятием, направленным на сохранение поголовья сельскохозяйственных животных, их продуктивности и получение по возможности минимально загрязненной продукции, должен быть быстрый перевод животных на стойловое содержание. При этом целесообразно использовать животноводческие постройки, расположенные на участках с наименьшим уровнем радиоактивного загрязнения территории. При стойловом содержании животные должны быть переведены на снабжение кормами из существующих запасов (заскирдованное сено и солома, силос, картофель и корнеплоды в буртах и т.д.), необходимо организовать также подвоз кормов с менее загрязненных территорий. Следует отметить, что использование кормов из скирд, буртов и т.п., подвергшихся внешнему радиоактивному загрязнению, после удаления верхних наиболее загрязненных слоев может быть эффективной мерой уменьшения поступления радионуклидов в рацион животных. Решающее значение в этот период имеет немедленное исключение из рациона кормов, загрязненных выше допустимой величины. Если запас кормов в хозяйстве ограничен и не обеспечивает по зоотехническим нормам поголовье на критический период (10 - 15 суток), то нормы кормления можно уменьшить, чтобы обеспечить содержание животных в течение критического периода без употребления загрязненных кормов.

В течение нескольких суток после загрязнения вследствие опасности переоблучения необходимо ограничить доступ обслуживающего персонала к животным. С этой целью животным должен быть обеспечен свободный доступ к кормам и воде. При невозможности регулярной дойки лактирующим животным следует сократить дачу сочных кормов, а подсосный молодняк целесообразно поместить непосредственно к маткам.

К подстилке для всех видов животных предъявляются те же требования по уровню радиоактивного загрязнения, что и к кормам. Это направлено на исключение возможности увеличения уровня радиоактивного загрязнения рациона в результате случайного потребления животными загрязненного материала, идущего на подстилку. Навоз, полученный от загрязненных животных, следует убирать и складывать в отдельные хранилища.

На степень отложения отдельных радионуклидов в критических органах

животного и экскрецию их с молоком в значительной мере влияет введение в

рацион животных веществ и препаратов, ускоряющих выведение радионуклидов из

организма или блокирующих их инкорпорацию в отдельных органах. В

рассматриваемой ситуации при образовании следов от радиационных аварий с

присутствием короткоживущих нуклидов особое внимание должно быть обращено

на блокаду и ускорение выведения наиболее опасных короткоживущих

радионуклидов йода, стронция, бария, молибдена и других. Даже некоторые

обычные приемы могут снизить опасность накопления этих радиоактивных

изотопов. Так, рационы с низким содержанием белка уменьшают отложение Sr

в скелете и радиоактивного йода в щитовидной железе. Если имеется

возможность, то забивать животных на мясо следует через 1 - 2 недели после

перевода на стойловое содержание.

Первичная обработка и переработка

сельскохозяйственной продукции

Общими направлениями мероприятий, которые проводятся во время первой ситуации с целью уменьшения уровней загрязнения произведенной продукции, являются очистка ее от поверхностного радиоактивного загрязнения, выдержка во времени для распада короткоживущих радионуклидов и выбор наименее загрязненных видов продукции.

Доступным методом очистки загрязненной продукции является удаление наиболее загрязненных наружных органов или частей, что в первую очередь относится к продукции растениеводства. Обычные приемы чистки овощей, картофеля и корнеплодов будут особенно эффективными при удалении верхних (покровных) частей этой продукции.

Основная часть продуктов ядерного взрыва сосредоточивается на поверхности и в оболочке зерна, поэтому уровень загрязнения муки и хлебопродуктов будет в большей степени зависеть от технологии очистки и переработки зерна.

При разовом загрязнении посевов радионуклиды распределяются в зерне неравномерно (табл. 55). Видно, что основная часть их концентрируется в оболочке с алейроновым слоем, поэтому вырабатываемая из загрязненного зерна мука высших сортов будет содержать значительно меньше радионуклидов, чем обойная мука. В равной мере это относится и к хлебу, выпекаемому из этих сортов муки.

Таблица 55

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ЗЕРНЕ ЗЛАКОВ ПРИ ВЫПАДЕНИИ

ИХ В ВОДНОРАСТВОРИМОЙ ФОРМЕ В ФАЗУ КОЛОШЕНИЯ,

% ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ

┌─────────────────────────────────────┬────────┬────────┬────────┐

│ Зерно │ 90 │ 137 │ 144 │

│ │ Sr │ Cs │ Ce │

├─────────────────────────────────────┼────────┼────────┼────────┤

│Пшеница: │ │ │ │

│ зародыш │11 │8 │11 │

│ эндосперм │2 │49 │45 │

│ оболочка с алейроновым слоем │87 │43 │44 │

│Ячмень: │ │ │ │

│ зародыш │9 │19 │1 │

│ эндосперм │19 │31 │ │

│ оболочка с алейроновым слоем │72 │50 │99 │

└─────────────────────────────────────┴────────┴────────┴────────┘

Концентрация радионуклидов в крупах, полученных размолом целого зерна, будет значительно выше по сравнению с теми, технология производства которых предусматривает предварительное удаление пленки и оболочки (Полтавская, Артек, манная и др.)

При загрязнении посевов пшеницы продуктами ядерного деления в фазе восковой спелости содержание радионуклидов в эндосперме зерна в 5,5 раза ниже, чем при загрязнении в фазе молочной спелости, когда зольные элементы более активно поступают в зерно.

Технология мукомольного производства предусматривает в качестве первичной обработки обмывание зерна (табл. 56). Как видно, весьма эффективным средством снижения загрязнения зерна является обработка его 0,5-процентным раствором щелочи; при этом в результате гидролиза удаляется оболочка с алейроновым слоем.

Таблица 56

УДАЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ ЧЕРЕЗ 2 МЕСЯЦА

ПОСЛЕ УБОРКИ УРОЖАЯ, ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОДНОРАСТВОРИМЫМИ

ФОРМАМИ РАДИОНУКЛИДОВ В ФАЗЕ КОЛОШЕНИЯ,

% ИСХОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

┌────────────────────────┬───────────┬──────────────────┬─────┬─────┬─────┐

│ Моющие растворы │pH раствора│ Воднорастворимая │ 90 │ 137│ 144│

│ │ │ смесь продуктов │Sr │Cs │Ce │

│ │ │ ядерного деления │ │ │ │

│ │ │ 10-часового │ │ │ │

│ │ │ возраста │ │ │ │

├────────────────────────┼───────────┼──────────────────┼─────┼─────┼─────┤

│Дистиллированная вода │6 │3 │1 │17 │19 │

│Соляная кислота │1 │25 │32 │18 │10 │

│0,5-процентная │ │ │ │ │ │

│Едкий натр │11 │75 │2 │8 │28 │

│0,5-процентный │ │ │ │ │ │

└────────────────────────┴───────────┴──────────────────┴─────┴─────┴─────┘

В процессе заводской переработки молока на молочные продукты происходит перераспределение содержания радионуклидов по отдельным видам продуктов (табл. 57). Максимальными уровнями загрязнения отличаются продукты с большим количеством водной фазы (обрат, сыворотка).

Таблица 57

ПЕРЕХОД РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ МОЛОКА В РАЗЛИЧНЫЕ МОЛОЧНЫЕ

ПРОДУКТЫ ПРИ ЗАВОДСКОМ ИЗГОТОВЛЕНИИ,

% СОДЕРЖАНИЯ В ЦЕЛЬНОМ МОЛОКЕ

┌────────────────────────────┬───────────┬───────────┬───────────┐

│ Вид продукта │ 90 │ 131 │ 137 │

│ │ Sr │ I │ Cs │

├────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤

│Обрат │92 │84 │85 │

│Сливки │8 │16 │15 │

│Пахта │6,7 │12 │13 │

│Масло сливочное │1,3 │3,5 │2,2 │

│Масло топленое │0 │0,24 │0 │

│Казеин кислый │6,4 │4,6 │1,8 │

│Сыворотка кислая │86 │79 │83 │

│Казеин сычужный │84 │1,8 │1,8 │

│Сыворотка сычужная │7,4 │82 │83 │

└────────────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┘

Подобные соотношения наблюдаются и при домашнем способе переработки

молока: в масло сливочное переходит 2%, пахту - 12%, творог - 21% и

сыворотку - 64% радиоактивных веществ, содержащихся в молоке.

Следовательно, в первую очередь из загрязненного молока следует получать

сливки и масло. Переработка молока на продукты длительного хранения (сыры,

порошковое молоко) позволяет при выдержке этих продуктов значительно

уменьшить содержание или совсем исключить наличие радиоактивного йода,

89 140

Sr , Ba и других короткоживущих продуктов деления.

Вследствие неравномерности распределения отдельных радионуклидов по тканям и органам животного мясная продукция может отличаться по уровням радиоактивного загрязнения. В ранние сроки после загрязнения наибольшей концентрацией радионуклидов отличается щитовидная железа. Высокие уровни загрязнения отмечаются также в брыжеечных, печеночных, почечных, заглоточных, поверхностных шейных и других лимфатических узлах. Несколько ниже концентрация радионуклидов в печени, почках и селезенке. В первые недели после загрязнения отмечаются довольно высокие концентрации изотопов стронция и бария в скелете. Мышечная ткань характеризуется значительно меньшим накоплением радиоактивных веществ, а наименьшая концентрация (примерно в 3 - 5 раз ниже, чем в мышечной ткани) наблюдается во внутреннем жире и шпиге. Поэтому при обработке туш часть продукции может быть пригодной для непосредственного потребления в пищу, тогда как другая (щитовидная железа, лимфатические узлы) будет подлежать уничтожению или выдержке с целью уменьшения степени их загрязнения. При выдержке мясной продукции наиболее быстрое уменьшение уровня загрязнения будет происходить в субпродуктах (печень, почки, селезенка), а наиболее медленное - в костях. Долго хранить мясо (после обвалки туш) целесообразно в засоленном виде, так как при засолке значительные количества радиоактивных веществ переходят в рассол и вымываются при многократном вымачивании солонины.

МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНЫХ

РАДИОАКТИВНЫХ ВЫПАДЕНИЙ

(Вторая ситуация)

Характеристика обстановки

Особенности ситуации

Вторая ситуация определяется следующим:

непрерывным выпадением в течение длительного времени радиоактивных веществ из атмосферы, что может привести к интенсивному и равномерному загрязнению территории и всех объектов внешней среды;

наличием внешнего облучения, обусловленного осаждением на поверхность земли долгоживущих продуктов ядерного деления;

радиоактивным загрязнением на длительное время сельскохозяйственной продукции.

В отличие от локальных выпадений, наблюдающихся сразу же после взрыва, тропосферные выпадения начинаются через 3 - 10 суток в зависимости от географической широты района, сезона года, метеорологических условий, мощности и высоты взрывов. Тропосферные выпадения достигают максимума через 20 - 30 суток после первых взрывов независимо от сезона года. В районах влажного климата вследствие преобладания выпадений с атмосферными осадками можно ожидать повышенных уровней загрязнения внешней среды по сравнению с районами сухого климата, расположенными на этой же широте.

Оценка радиационной обстановки

К началу выпадений, обусловленных серией ядерных взрывов, основная

часть короткоживущих радионуклидов распадается, поэтому тропосферные

131 140 89

выпадения представлены в основном такими нуклидами, как I , Ba , Sr и

Zr , с периодом полураспада от одной до нескольких недель. По мере распада

103 106 141 144

этих нуклидов увеличивается относительный вклад Ru , Ru , Ce , Ce ,

137 90 90 137

Cs и Sr с преобладанием Sr и Cs в смеси продуктов ядерного

деления, имеющих возраст свыше 1 - 2 лет.

Вследствие распада короткоживущих нуклидов к началу выпадений формирование доз внешнего и внутреннего облучений идет медленнее, чем в первой ситуации, причем и здесь основная часть дозы накапливается в начальный период (первые месяцы). Степень опасности для человека и животных в этот период будет обусловливаться сезоном года, в который начинаются выпадения, подготовленностью хозяйства и эффективностью системы проводимых защитных мероприятий. При значительных плотностях загрязнения территории уровни внешнего гамма-облучения могут представлять известную опасность для человека (табл. 58), особенно в сочетании с внутренним облучением от радионуклидов, поступающих в организм с пищей.

Таблица 58

МОЩНОСТИ ДОЗ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ НА ВЫСОТЕ 1 М,

ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ОСАЖДЕНИЕМ ПРОДУКТОВ ЯДЕРНЫХ

ВЗРЫВОВ НА ПОВЕРХНОСТЬ ЗЕМЛИ

┌────────────────────────────┬───────────────────────────────────┐

│ Возраст смеси │ мкр/час │

│ │ Мощность доз, ----------- │

│ │ кюри/кв. км │

│ ├───────────┬───────────────────────┤

│ │на плоской │с учетом экранирования,│

│ │поверхности│ неровностями почвы и │

│ │ │заглублением в верхние │

│ │ │ ее слои │

├────────────────────────────┼───────────┼───────────────────────┤

│10 суток │10 │6,5 │

│30 -"- │9,0 │5,9 │

│70 -"- │7 - 7,5 │4,6 - 4,9 │

│150 -"- │6,5 - 7,0 │4,2 - 4,6 │

│1 год │3,4 - 3,9 │2,2 - 2,5 │

│2 года │1,1 - 1,8 │0,8 - 1,2 │

│5 лет │2,6 │1,7 │

│10 лет │3,2 - 4,2 │2,1 - 2,7 │

└────────────────────────────┴───────────┴───────────────────────┘

Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной продукции

При радиоактивных выпадениях поверхностное загрязнение растений

является основным источником поступления радионуклидов в

сельскохозяйственную продукцию. Почвенный путь поступления в первое время

дает незначительный вклад, который затем увеличивается по мере снижения

интенсивности выпадений и увеличения кумулятивного осадка в почве. В случае

глобальных выпадений воздушный и почвенный пути поступления долгоживущего и

биологически подвижного нуклида Sr могут быть одинаковыми через 7 - 10

лет. Поступление из почвы в сельскохозяйственные растения другого

137

долгоживущего продукта деления - Cs , как правило, происходит

приблизительно в 5 - 10 раз менее интенсивно, чем Sr .

Почвенный путь поступления других радионуклидов не играет существенной роли на протяжении всего периода радиоактивных выпадений в связи с малым периодом полураспада или низкой доступностью их для растений при усвоении из почвы.

Для начальных этапов второй ситуации немаловажное значение имеет время начала выпадений. Самый неблагоприятный - весенне-летний период.

При разработке защитных мероприятий как при глобальных, так и при тропосферных выпадениях можно руководствоваться данными о возможных относительных уровнях загрязнения основных видов сельскохозяйственной продукции в случае начала интенсивных выпадений в период вегетации растений (табл. 59 и 60).

Таблица 59

ОЖИДАЕМЫЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ УРОВНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ

РАСТЕНИЕВОДСТВА В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ НАЧАЛА

ВЫПАДЕНИЙ (ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО СОДЕРЖАНИЕ Sr

В СЕНЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ ТРАВ)

┌─────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬─────────────┬─────────────┐

│Радио- │Сено естес-│Сено сеяных│Листовые │ Зерно │Картофель │Корнеплоды │

│нуклид │твенное │ трав, │овощи, │ пшеницы │(воздушно- │(воздушно- │

│ │ │ солома │зеленая │ │сухое │сухое │

│ │ │ злаковых │масса │ │вещество) │вещество) │

│ │ │ культур │силосных │ │ │ │

│ │ │ │культур │ │ │ │

│ │ │ │(воздушно- │ │ │ │

│ │ │ │сухое │ │ │ │

│ │ │ │вещество) │ │ │ │

├─────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴─────────────┴─────────────┤

│ В первые 20 - 70 суток │

│ │

│ 89 │ │ │ │ │ │ │

│Sr │80 - 100 │70 - 80 │15 - 30 │10 - 15 │0,15 - 0,20 │3 - 4 │

│ 90 │ │ │ │ │ │ │

│Sr │1 │0,8 - 0,9 │0,2 - 0,3 │0,10 - 0,15│0,002 - 0,003│0,04 - 0,05 │

│ 95 │ │ │ │ │ │ │

│Zr │200 - 250 │150 - 200 │40 - 50 │20 - 30 │0,3 - 0,5 │7 - 10 │

│ 103 │ │ │ │ │ │ │

│Ru │200 - 400 │200 - 400 │50 - 100 │30 - 60 │0,5 - 1,0 │10 - 20 │

│ 106 │ │ │ │ │ │ │

│Ru │60 - 70 │50 - 60 │10 - 15 │8 - 9 │0,1 - 0,15 │2,5 - 3 │

│ 131 │ │ │ │ │ │ │

│I │400 - 900 │300 - 700 │80 - 200 │50 - 100 │0,9 - 2 │15 - 30 │

│ 137 │ │ │ │ │ │ │

│Cs │2,5 - 2,7 │2,2 - 2,4 │0,55 - 0,60│0,35 - 0,40│0,4 - 0,5 │0,010 - 0,015│

│ 140 │ │ │ │ │ │ │

│Ba │300 - 500 │300 - 400 │80 - 100 │50 - 60 │0,8 - 1,0 │15 - 20 │

│ 144 │ │ │ │ │ │ │

│Ce │40 - 50 │40 - 45 │10 - 15 │6 - 7 │0,10 - 0,15 │2 - 2,5 │

│Смесь │1500 - 5000│1500 - 5000│400 - 1500 │200 - 800 │3 - 15 │70 - 300 │

│продуктов│ │ │ │ │ │ │

│деления │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ В последующие 1 - 3 года │

│ │

│ 90 │ │ │ │ │ │ │

│Sr │1 │0,4 - 0,6 │0,1 - 0,15 │0,04 - 0,06│0,002 - 0,02 │0,02 - 0,04 │

│ 106 │ │ │ │ │ │ │

│Ru │20 - 60 │10 - 30 │2,5 - 3 │0,4 - 1 │0,04 - 0,05 │0,15 - 0,3 │

│ 137 │ │ │ │ │ │ │

│Cs │1,5 - 2 │1,0 - 1,5 │0,25 - 0,4 │0,2 - 0,3 │0,4 - 0,5 │0,05 - 0,06 │

│ 144 │ │ │ │ │ │ │

│Ce │10 - 40 │10 - 30 │2,5 - 3 │0,2 - 0,7 │0,01 - 0,04 │0,2 - 0,6 │

│Смесь │30 - 250 │40 - 150 │10 - 40 │2 - 6 │1 - 1,5 │1 - 2,5 │

│продуктов│ │ │ │ │ │ │

│деления │ │ │ │ │ │ │

└─────────┴───────────┴───────────┴───────────┴───────────┴─────────────┴─────────────┘

--------------------------------

<*> В первые 20 - 30 суток.

Таблица 60

ОЖИДАЕМЫЕ УРОВНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОЛОКА И МЯСА КРУПНОГО

РОГАТОГО СКОТА ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ В РАЗЛИЧНЫЕ

СРОКИ ПОСЛЕ НАЧАЛА ВЫПАДЕНИЙ (ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО

СОДЕРЖАНИЕ Sr В ЗЕРНЕ ПШЕНИЦЫ)

┌───────────────┬────────────────┬───────────────┬───────────────┐

│ Радионуклид │ Зерно │ Молоко │ Мясо │

├───────────────┴────────────────┴───────────────┴───────────────┤

│ В первые 20 - 70 суток │

│ │

│ 89 │ │ │ │

│Sr │100 - 150 │6 - 8 │1 - 2 │

│ 90 │ │ │ │

│Sr │1 │0,06 - 0,08 │0,01 - 0,02 │

│ 131 │ │ │ │

│I <*> │500 - 1000 │50 - 100 │110 - 200 │

│ 137 │ │ │ │

│Cs │3,5 - 4,0 │0,6 - 0,7 │2 - 3 │

│ 140 │ │ │ │

│Ba <*> │500 - 600 │2 - 3 │- │

│ │

│ В последующие 1 - 3 года │

│ │

│ 90 │ │ │ │

│Sr │1 │0,15 - 0,25 │0,03 - 0,05 │

│ 137 │ │ │ │

│Cs │5 - 6 │1 - 1,5 │4 - 6 │

└───────────────┴────────────────┴───────────────┴───────────────┘

--------------------------------

<*> В первые 20 - 30 суток.

Для начального периода (от 10 до 15 суток) второй ситуации характерно

преобладание в молодой смеси продуктов ядерного деления короткоживущих

радионуклидов, в том числе наиболее опасных в биологическом отношении

нуклидов йода (период "йодной опасности"). Мероприятия, проводимые в этот

период, будут наиболее значимыми в том случае, когда выпадения начинаются

в течение вегетационного сезона. В последующий период, продолжительностью

до нескольких лет, наиболее опасными являются радиоактивные нуклиды Sr и

137

Cs (период "стронциево-цезиевой опасности"). Предлагаемые ниже защитные

мероприятия вследствие этого подразделяются в соответствии с указанными

периодами.

МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ В ПЕРИОД "ЙОДНОЙ ОПАСНОСТИ"

Степень радиационной опасности от внешнего и внутреннего облучения и уровни радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции нуклидами йода зависят от интервала времени с момента образования смеси продуктов ядерного деления до начала выпадений.

В начальный период радиоактивных глобальных выпадений необходимо считаться с возможностью возникновения высоких уровней внешнего облучения от осевших на поверхность земли радиоактивных веществ. Если дозы внешнего облучения представляют опасность для человека, то объем выполняемых в начальный период работ должен быть сведен к необходимому минимуму. Характер и последовательность мероприятий в значительной мере зависят от радиационной обстановки, поэтому необходимо иметь сведения о начале выпадений, их составе и интенсивности. В течение первых дней и недель должна быть получена информация о природе выпадений: являются ли они локальными и краткосрочными или глобальными.

При локальных выпадениях в практической деятельности следует руководствоваться положениями, рекомендуемыми для первой ситуации.

В случае тропосферных или глобальных выпадений в зависимости от ожидаемых уровней загрязнения составляются планы проведения сельскохозяйственных мероприятий и использования продукции растениеводства и животноводства. При этом необходимо руководствоваться следующими положениями:

основными защитными мерами в условиях тропосферных выпадений могут быть исключение из употребления загрязненных в этот период продуктов и кормов, замена их созданными запасами и выдержка во времени для уменьшения содержания радионуклидов в продукции;

в случае тропосферных выпадений поверхностное загрязнение сельскохозяйственных растений является основным источником опасности в течение ряда лет (в отличие от локальных выпадений), для которых характерно разовое, скоропреходящее загрязнение растений во время формирования следа. Поэтому при проведении защитных мероприятий в течение периода "йодной опасности" надо быть готовыми к их продолжению в период "стронциево-цезиевой опасности".

Растениеводство

Зерновые культуры необходимо убирать в сроки, обусловливаемые обычными агротехническими требованиями. Однако следует учитывать, что длительное пребывание растений на открытом воздухе приводит к более высокому содержанию радионуклидов в зерне и относительному увеличению доли долгоживущих нуклидов. Поэтому уборка урожая должна проводиться в возможно ранние сроки и в первую очередь тех культур, зерно которых не защищено от поверхностного загрязнения (пшеница, рожь).

Среди зерновых культур наименьшими уровнями радиоактивного загрязнения будут отличаться зернобобовые, кукуруза, просо, гречиха, рис, так как хозяйственно важные части зерна их формируются под защитой цветочных пленок, чешуек и створок бобов. Данные виды продукции должны быть в первую очередь использованы для продовольственных целей.

Убранный урожай должен храниться отдельно от существующих запасов и

дифференцированно по срокам уборки, что позволит последовательно включать в

использование отдельные партии урожая по мере снижения уровней загрязнения

вследствие радиоактивного распада. При определении сроков выдержки зерновой

продукции нужно исходить из того, что для уменьшения концентрации изотопов

йода до относительно безопасных уровней требуется 1 - 2 месяца от момента

образования смеси, а для существенного уменьшения содержания других

короткоживущих нуклидов - до 100 - 150 дней. Следует отметить, что

90 137

уменьшить уровни загрязнения долгоживущими нуклидами (Sr и Cs ) путем

выдержки нельзя.

В период ранних тропосферных радиоактивных выпадений производство и потребление листовых овощей должны быть сведены к минимуму, так как они могут явиться главным поставщиком радиоактивных изотопов йода в организм человека. Допустимо консервирование плодовых овощей (огурцов, томатов и других) с последующей выдержкой консервов перед потреблением не менее 3 - 4 месяцев. Капуста как один из основных видов овощной продукции характеризуется меньшим содержанием радиоактивных веществ по сравнению с другими видами листовых овощей. Удаление покровных листьев капусты позволяет значительно уменьшить количество радионуклидов в продукте. Кроме того, при длительном хранении капусты большая часть короткоживущих нуклидов распадается.

Маринование овощей (огурцов, капусты, свеклы) и варка очищенного

89 90 137 141 144

картофеля снижают содержание Sr , Sr , Cs , Ce и Ce в готовом

продукте примерно на 20 - 50% по сравнению с исходным (табл. 61).

Таблица 61

ИЗВЛЕЧЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ИЗ ОВОЩЕЙ В ПРОЦЕССЕ МАРИНОВАНИЯ,

% ОТ ИСХОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ

┌──────────────────┬──────────────┬───────────────┬──────────────┐

│ Овощи │ 90 │ 137 │ 144 │

│ │ Sr │ Cs │ Ce │

├──────────────────┼──────────────┼───────────────┼──────────────┤

│Огурцы │50 │37 │47 │

│Свекла │13 │25 │31 │

│Капуста │22 │29 │31 │

└──────────────────┴──────────────┴───────────────┴──────────────┘

Содержание радионуклидов в ягодных соках примерно в 2 раза меньше, чем в ягодах.

Подземное расположение продуктивных органов (картофель и корнеплоды) в период тропосферных выпадений обусловливает минимальный уровень радиоактивного загрязнения этой продукции, поэтому в этот период главной задачей овощеводства является уборка урожая картофеля и корнеплодов и использование их в пищу. Излишки продукции целесообразно использовать на корм молочному скоту.

Производство грубых сочных и концентрированных кормов в период "йодной опасности" должно проводиться в обычном порядке. Корма, заготовленные в этот период, не должны использоваться сразу после уборки, их необходимо складировать на 1 - 2 месяца для уменьшения уровней радиоактивного загрязнения после распада короткоживущих нуклидов.

Низкопродуктивные естественные угодья являются источником кормов с наиболее высоким уровнем загрязнения по сравнению с высокоурожайными сеяными травами и силосными культурами, поэтому при заготовке кормов должна быть предусмотрена уборка в первую очередь участков с высоким урожаем трав или силосных культур. Использование этих кормов после выдержки должно проводиться в порядке очередности уборки.

Животноводство

Содержание сельскохозяйственных животных в период "йодной опасности" должно исключать неконтролируемое потребление свежих кормов, загрязненных радиоактивными выпадениями. Наилучшим условием в данный период является стойлово-лагерное содержание животных с обеспечением их кормами из запасов. Если запасы кормов ограничены, то из поголовья животных следует выделить группу, молоко или мясо которых потребляется населением непосредственно в период выпадений. Эти группы животных в первую очередь обеспечиваются запасенными или наименее загрязненными кормами. Остальное поголовье животных можно содержать на более загрязненных кормах при условии, что уровни этого загрязнения не представляют опасности для здоровья животных и что продукция от этого поголовья не будет использоваться на пищевые цели в течение ближайших 2 - 3 месяцев.

Уровень радиоактивного загрязнения продукции и степень возможного поражения животных в период "йодной опасности" в значительной мере будут зависеть от плотности радиоактивного загрязнения и состава рациона животных. Крайне неблагоприятным является потребление естественных кормов при выпасе скота и неограниченное использование загрязненных грубых кормов. Рационы, в которых количество загрязненных грубых кормов сведено к минимуму и заменено кормами из запасов, обеспечивают более низкие уровни поступления радионуклидов в организм животных. Наименьшую опасность при включении в рацион загрязненных кормовых средств представляют корнеклубнеплоды и концентраты.

Если не представляется возможным обеспечить все поголовье молочного стада незагрязненными кормами, то молоко, содержащее радиоактивный йод, целесообразно использовать для производства масла, сыра, порошкового молока, способных выдержать продолжительное хранение.

Мясо овец вследствие особенностей содержания и кормления животных может отличаться наиболее высокой концентрацией радионуклидов, и в первую очередь радиоактивного йода, по сравнению с мясом других видов животных. Главная задача этого периода - сохранение поголовья овец путем использования рационов и способов кормления, по возможности уменьшающих их внутреннее облучение и опасность возникновения лучевой болезни.

Свиноводство является отраслью мясного животноводства, поставляющей в период "йодной опасности" наиболее чистую продукцию, так как в течение почти всего года свиньи содержатся на кормах урожая предыдущих лет и создание таких запасов предусматривается обычными условиями содержания и кормления животных. Кроме того, основные виды кормов (зернофураж, корнеклубнеплоды) характеризуются минимальным накоплением радионуклидов, что позволяет получить относительно незагрязненное мясо, даже при кормлении свежезаготовленными кормами в период выпадений.

Уровни радиоактивного загрязнения продукции птицеводства могут изменяться в широких пределах в зависимости от способов содержания и кормления птицы. Свободное содержание птицы, как это принято, например, в индивидуальных хозяйствах, в период "йодной опасности" будет наиболее неблагоприятным. Напротив, продукция птицефабрик, использующих запасы незагрязненных кормов, будет отличаться значительно меньшими уровнями загрязнения. С этой точки зрения выгодны крупные птицефермы и птицефабрики. Включение в рацион птицы свежих зеленых кормов в период "йодной опасности" нецелесообразно, их следует заменять сеном или сенной мукой из запасов.

Первичная обработка и переработка

сельскохозяйственной продукции

Общие рекомендации по уменьшению радиоактивного загрязнения продукции при первичной ее обработке и переработке, изложенные выше, в значительной степени применимы в период "йодной опасности". Осуществление простых и легко доступных приемов переработки продукции (удаление кожуры, оболочки и других загрязненных частей) в несколько раз снижает поступление радионуклидов в организм человека.

МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ В ПЕРИОД

"СТРОНЦИЕВО-ЦЕЗИЕВОЙ ОПАСНОСТИ"

Характеристика обстановки

Период "стронциево-цезиевой опасности" в любом случае наступает с нового сельскохозяйственного сезона после начала выпадений. Важной практической особенностью этого периода является возможность проведения специальных организационных, агротехнических и зоотехнических мероприятий, направленных на длительное ведение сельскохозяйственного производства в новых специфических условиях, в отличие от ограничительного характера мероприятий, проводимых в относительно короткий период "йодной опасности". Основу радиационной опасности в этот период составляет внутреннее облучение, обусловленное потреблением загрязненных продуктов. Вследствие этого общим направлением защитных мероприятий, проводимых в период "стронциево-цезиевой опасности", является снижение уровней радиоактивного загрязнения продукции уменьшением размеров непосредственного загрязнения растений.

Основой защитных мероприятий в области сельскохозяйственного производства, проводимых в период "стронциево-цезиевой опасности", является разумное изменение структуры посевных площадей, способов эксплуатации естественных угодий и изменение соотношений отдельных отраслей животноводства, направленные на получение сельскохозяйственной продукции с минимальными уровнями радиоактивного загрязнения. Длительное воздействие радиоактивных выпадений вызывает необходимость разработки таких мероприятий, которые могли бы быть введены в действие с нового вегетационного сезона после начала выпадений и осуществляться на протяжении 5 - 10 лет, т.е. до тех пор, пока внекорневой путь загрязнения растений будет преобладать над почвенным.

Для населения, потребляющего загрязненные продукты, радиационное

воздействие в этот период в значительной мере будет определяться не только

общим содержанием радиоактивных веществ в рационе, но и соотношением

содержания в нем Sr и стабильного кальция (в стронциевых единицах), так

как размеры отложения в организме находятся в обратной зависимости от

концентрации кальция в продуктах. Продукты животного происхождения,

особенно молоко, вследствие процессов дискриминации стронция относительно

кальция будут отличаться низким по сравнению с растительными продуктами

содержанием стронция (в молоке в 10 раз, а в мясе - в 4 раза). Поэтому в

период "стронциево-цезиевой опасности" должно преобладать производство

молочных и тех растительных продуктов, которые отличаются низким уровнем

радиоактивного загрязнения вследствие биологических особенностей растений.

Общим направлением сельскохозяйственного производства должно стать

всемерное увеличение производства таких видов продукции, которые отличались

бы минимальным содержанием радионуклидов (картофель, корнеплоды, молоко,

мясо и зерно). Производство и использование сена, особенно с естественных

низкоурожайных участков, соломы для кормления животных и листовых овощей

для населения следует ограничить.

Растениеводство

Среди продовольственных культур зерно отличается относительно высоким уровнем радиоактивного загрязнения, тогда как зернофураж, употребляемый на корм сельскохозяйственных животных, имеет наиболее низкое содержание радионуклидов. Эти качества должны определять преимущественное использование зерна на фураж в целях увеличения производства молочных и мясных продуктов и ограничение использования его на пищевые цели.

Уровень радиоактивного загрязнения зерна в значительной мере определяется биологическими особенностями возделываемых растений, в первую очередь степенью естественной защищенности зерна от поверхностного загрязнения в период созревания, а также продолжительностью вегетационного периода. К числу наименее загрязняемых следует отнести продукцию зернобобовых растений, кукурузы, а также зерновых культур, продуктивные части которых используются после удаления покровных пленок (рис, просо, гречиха).

При составлении плана посева зерновых продовольственных культур следует предусматривать увеличение площадей посевов зернобобовых, кукурузы и крупяных культур. При этом необходимо стремиться к получению наиболее высоких урожаев, имея в виду, что уровень загрязнения продукции обратно пропорционален величине биомассы на единицу площади. Целесообразно, где это возможно, стремиться к замене позднеспелых сортов раннеспелыми, так как этим достигается уменьшение времени экспонирования и соответствующее уменьшение уровней загрязнения урожая. Площади под посевы зерновых культур на фураж в период "стронциево-цезиевой опасности" должны быть увеличены за счет других кормовых культур, особенно низкоурожайных многолетних и однолетних трав. Особое внимание следует обращать на расширение посевов бобовых культур, продукция которых отличается наименьшими уровнями загрязнения и высоким содержанием протеина.

Структура посевных площадей овощных культур и картофеля в этот период должна быть перестроена с расчетом увеличения посевов картофеля и корнеплодов на площадях, занимаемых листовыми овощами с большой поверхностью. Площади под картофель должны быть увеличены до таких размеров, чтобы довести удельный вес картофеля в рационе населения до максимально возможного и полностью обеспечить потребности животноводства. Корнеплоды (морковь, свекла, редис), а также лук-репка и чеснок могут возделываться без ограничения.

Не рекомендуется, особенно в первые 3 - 4 года, выращивать листовые и плодовые овощи; посевы салата, щавеля, петрушки и т.д. должны быть по возможности исключены, особенно в тех районах, где они широко используются в пищу. При выборе овощных культур в целом следует руководствоваться тем правилом, что виды растений с наиболее гладкой поверхностью листьев и стеблей, с наименее развитой складчатостью и опушенностью будут удерживать меньшие количества выпадающих радиоактивных веществ и легче подвергаться мойке.

Большое значение в период "стронциево-цезиевой опасности" приобретает овощеводство закрытого грунта, позволяющее получить относительно малозагрязненную продукцию, даже в случае использования загрязненных грунтов и навоза. Этой отрасли овощеводства должно уделяться особое внимание, и следует стремиться к получению продукции в течение всего года.

Изменить уровни загрязнения сельскохозяйственной продукции путем обработки почвы в этот период практически невозможно. Исключение составляют площади под сенокосы, на которых аккумулирование радиоактивных выпадений в дернине обусловливает более высокие уровни накопления радионуклидов в растениях и организме животных. Поэтому для пахотных угодий используются обычные приемы обработки почвы, а естественные сенокосы и пастбища целесообразно окультуривать в целях уничтожения дернины и резкого увеличения урожайности трав.

Навозные удобрения в этот период будут отличаться сравнительно высокими уровнями радиоактивного загрязнения. Если основное количество органических удобрений используется в овощеводстве, то систематическое использование навоза в качестве удобрения может привести к резкому увеличению загрязнения почвы удобряемых участков и соответственно продукции овощеводства. Поэтому в период интенсивных выпадений целесообразно полностью отказаться от использования навоза, заменив его по возможности минеральными удобрениями. В качестве органического удобрения можно использовать торф.

Животноводство

В период "стронциево-цезиевой опасности" молоко и молочные продукты, отличающиеся наиболее низким содержанием кальция по сравнению с исходными растительными кормами, должны занимать ведущее место в рационе человека, и производство их следует по возможности увеличивать.

Корма для молочных животных необходимо использовать только с пахотных угодий, в первую очередь корнеклубнеплоды, зернофураж и силос при минимальном включении грубых кормов. Необходимо контролировать содержание кальция в рационе животных, доводя его в случае необходимости до требуемой нормы использованием минеральных добавок (углекислого кальция или обесфторенного фосфата кальция). Главным требованием при определении способов содержания животных должно быть исключение неконтролируемого потребления кормов.

Мясные продукты с точки зрения вклада Sr в рацион человека не

представляют опасности, однако они могут в ряде районов оказаться основным

137

источником поступления Cs , особенно при пастбищном содержании животных.

Поэтому потребности населения в мясных продуктах должны по возможности

удовлетворяться усилением развития свиноводства и птицеводства. В целях

137

выведения из организма животных Cs и уменьшения уровня загрязнения

мясной продукции целесообразно перед забоем животных содержать на

относительно незагрязненных кормах в течение 2 недель - 2 месяцев в

зависимости от плотности загрязнения территории.

В случае использования естественных сенокосов и выпасов следует

руководствоваться тем, что наиболее неблагоприятными будут угодья с

наименьшей урожайностью (табл. 62).

Таблица 62

ПЕРЕХОД РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИЮ ЖИВОТНОВОДСТВА

ПРИ СОДЕРЖАНИИ ЖИВОТНЫХ НА РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ ПАСТБИЩ

В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЫПАДЕНИЙ (ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО

СОДЕРЖАНИЕ В КУЛЬТУРНЫХ МНОГОЛЕТНИХ ПАСТБИЩАХ) <*>

--------------------------------

<*> Усвоение из дернины и почвы не учитывается.

┌────────────────────────────────┬───────────────────────────────┐

│ Тип пастбищ │ Величина перехода │

├────────────────────────────────┼───────────────────────────────┤

│Культурные многолетние │1 │

│Низинные │1,8 - 2,0 │

│Заливные средние │1,4 - 2,4 │

│Лесные и лесокустарниковые │2,0 - 4,7 │

│Суходольные │1,2 - 2,4 │

└────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘

Поэтому в первую очередь из использования должны быть исключены низкоурожайные естественные сенокосы и выпасы, особенно с сильно развитой дерниной. Пойменные высокоурожайные луга могут быть использованы под сенокосы. В качестве силосных культур следует возделывать кукурузу.

Первичная обработка и переработка продукции

Для второй ситуации основным является воздушный путь загрязнения

сельскохозяйственной продукции, особенно продукции растениеводства, и

поэтому при ее первичной обработке и переработке следует руководствоваться

положениями, изложенными в соответствующем разделе для первой ситуации.

Однако определенная часть общего содержания Sr в продукции может быть

обусловлена корневым усвоением, что делает менее эффективными простейшие

операции по ее очистке.

Продукция, получаемая в процессе переработки урожая зерновых и зернобобовых культур, может существенно различаться по уровню радиоактивного загрязнения. Повышенным содержанием радионуклидов будут характеризоваться продукты, содержащие внешние части зерна (отруби), а наименьшим - мука, особенно высших сортов (табл. 63). Учитывая эти особенности, для пищевых целей следует вырабатывать муку высших сортов, даже за счет уменьшения выхода продукции.

Таблица 63

90 137

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ Sr И Cs В РАЗЛИЧНЫХ

ФРАКЦИЯХ ОБРАБОТКИ И ПОМОЛА ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ, ВЫРАЩЕННОЙ

В УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ВЫПАДЕНИЙ

(ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО СОДЕРЖАНИЕ Sr В ИСХОДНОМ ЗЕРНЕ)

┌─────────────────────────────────────┬─────────────┬────────────┐

│ Продукт │ 90 │ 137 │

│ │ Sr │ Cs │

├─────────────────────────────────────┼─────────────┼────────────┤

│Исходное зерно (сырье) │1,0 │3,3 │

│Зерно, идущее на размол │0,5 │1,2 │

│Мука: │ │ │

│ высшего сорта │0,14 │0,72 │

│ первого сорта │0,5 │1,3 │

│ второго сорта │1,0 │2,6 │

│Отруби: │ │ │

│ мелкие │2,5 │6,0 │

│ крупные │1,1 │3,3 │

│Отходы зерновые: │ │ │

│ 30-процентные │7,0 │40,0 │

│ 10-процентные │1,4 │3,1 │

└─────────────────────────────────────┴─────────────┴────────────┘

МЕРОПРИЯТИЯ, ПРОВОДИМЫЕ В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

ДОЛГОЖИВУЩИМИ ПРОДУКТАМИ ДЕЛЕНИЯ

(Третья ситуация)

Характеристика обстановки

Особенности ситуации

Обстановка, характерная для третьей ситуации, может возникнуть в

результате развития любой из рассмотренных ситуаций в сравнительно

отдаленные сроки с момента образования смеси продуктов ядерного деления,

когда основным источником загрязнения сельскохозяйственной продукции

становится почва, а в составе смеси радионуклидов преобладают долгоживущие

90 137

Sr и Cs . В это время значительно уменьшаются запасы радиоактивных

веществ в атмосфере и возрастает их запас в почве. Эта ситуация

характеризуется некоторыми специфическими особенностями, имеющими

существенное значение с точки зрения сельскохозяйственного производства:

сохранением сравнительно постоянных уровней загрязнения территории в

течение длительного периода времени, соизмеримого с продолжительностью

жизни одного поколения людей, что вызывает необходимость разработки

долгодействующих мероприятий по уменьшению уровня загрязнения почвы и

сельскохозяйственной продукции;

преимущественным формированием доз внутреннего облучения в результате

90 137

проникновения Sr и Cs в биологические цепочки и накопления их в

организме человека при почвенном пути поступления.

Влияние свойств почвы на уровни загрязнения продукции

В третьей ситуации преобладает почвенный путь загрязнения

сельскохозяйственной продукции, поэтому свойства почвы, влияющие на

поступление радионуклидов в растения, будут существенным фактором,

обусловливающим уровни ее загрязнения. Вследствие этого при одинаковой

плотности загрязнения почв Sr уровни загрязнения продукции

растениеводства могут отличаться до 30 раз (см. табл. 26 и 31). Почвы

тяжелого механического состава, с большими емкостью поглощения, степенью

насыщенности основаниями и содержанием гумуса (например почвы черноземной

зоны) характеризуются наименьшей подвижностью Sr и доступностью его для

растений. Почвы, содержащие значительные количества глинистых и слюдяных

137

минералов, а также калия, обусловливают наименьшую доступность Cs для

растений.

90 137

Из-за этих особенностей поведения Sr и Cs в районах с различными

почвенно-географическими условиями уровень загрязнения сельскохозяйственной

продукции может изменяться в пределах одного порядка при равной плотности

загрязнения территории. Наиболее неблагоприятные для сельскохозяйственного

производства условия во время третьей ситуации будут в зонах подзолистых,

дерново-подзолистых почв и субтропических красноземов (табл. 64).

Таблица 64

СТРУКТУРА ПАХОТНЫХ ПЛОЩАДЕЙ СССР, СОДЕРЖАНИЕ ОБМЕННОГО

КАЛЬЦИЯ И ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ УРОВНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ

РАСТЕНИЕВОДСТВА ПРИ ОДИНАКОВОЙ ПЛОТНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

90 137

ТЕРРИТОРИИ Sr И Cs (ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО

НАКОПЛЕНИЕ В ЧЕРНОЗЕМАХ)

┌─────────────────────┬────────────┬──────────┬───────────────┬───────────┐

│ Зона │Основной тип│ Пашня, │ Содержание │Накопление │

│ │ почв │ % всей │ обменного │в продукции│

│ │ │ пахотной │ кальция, │одного вида│

│ │ │территории│ мг-экв./100 г ├────┬──────┤

│ │ │ СССР │почвы пахотного│ 90│ 137 │

│ │ │ │ слоя: │Sr │Cs │

├─────────────────────┼────────────┼──────────┼───────────────┼────┼──────┤

│Субтропики │Краснозем │0,3 │5 - 20 │13 │11 │

│Сухие степи │Каштановые │12,5 │25 - 45 │4 │3,5 │

│Лугово-степная │Чернозем │48,4 │20 - 50 │1 │1 │

│Лесолуговая │Серые лесные│13,8 │8 - 20 │2 │2 │

│Южная тайга │Дерново- │18,9 │3 - 12 │6 │6 │

│ │подзолистые │ │ │ │ │

│Северная тайга │Подзолы │6,2 │1 - 5 │10 │2,3 │

└─────────────────────┴────────────┴──────────┴───────────────┴────┴──────┘

Наибольшее влияние на накопление Sr растениями оказывает содержание в

почвах обменного, доступного растениям кальция. Его влияние по крайней мере

в 10 раз превосходит действие любого из других почвенных факторов.

Вследствие этого даже в пределах одного небольшого района или хозяйства,

характеризующегося однородными природными условиями, можно ожидать

значительных различий в загрязнении сельскохозяйственной продукции,

обусловленных пестротой почвенного покрова и различным содержанием

обменного кальция.

Влияние других факторов на уровни загрязнения продукции

Поскольку в третьей ситуации преобладает корневой путь загрязнения сельскохозяйственных растений, уровни загрязнения продукции в значительной степени будут обусловливаться особенностями минерального питания растений, прежде всего различиями в накоплении кальция и калия отдельными видами растений и сортами культур (см. табл. 28 и 29). Благодаря этому хозяйства, возделывающие сорта или виды сельскохозяйственных растений, характеризующиеся меньшим накоплением радионуклидов, могут оказаться в более благоприятных условиях.

На естественных сенокосных и пастбищных угодьях радиоактивное

загрязнение в течение многих лет сохраняется в самом поверхностном слое

почвенного покрова (дернине) и практически не проникает на глубину более 5

см Sr , в течение длительного времени находящийся в виде органических

комплексов в дернине, не сорбируется почвенными минералами и поэтому более

доступен для растений. Кроме того, вторичное перераспределение

радиоактивного стронция может быть существенным фактором механического

загрязнения естественных трав. В связи с этим поступление Sr в

лугово-пастбищные растения будет примерно в 4 раза больше, чем при

возделывании сеяных трав на пахотных землях.

На уровень загрязнения продукции растениеводства в третьей ситуации существенное влияние могут оказать уровень агротехники и величина урожая. Накопление радиоактивного стронция растениями находится в обратной зависимости от урожайности (табл. 65). Вероятная причина этого - увеличение урожайности преимущественно в результате синтеза углеводов, а не вследствие накопления зольных элементов.

Таблица 65

НАКОПЛЕНИЕ Sr В УРОЖАЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОЖАЯ, %

┌─────────────────────────┬────────────────────────┬──────────────────────┐

│ Культура │ Прирост урожайности │Уменьшение накопления │

│ │ │ 90 │

│ │ │ Sr на единицу веса │

├─────────────────────────┼────────────────────────┼──────────────────────┤

│Рожь, зерно │40 │40 │

│Ячмень, зерно │50 │30 │

│Овес, зерно │270 │40 │

│Кукуруза, зеленая масса │350 │40 │

│Капуста │150 │40 │

│Салат │50 │25 │

│Редис │100 │50 │

│Сахарная свекла │250 │25 │

│Естественные злаковые │35 │20 │

│Естественное разнотравье │60 │20 │

│Сеяные травы │400 │40 │

└─────────────────────────┴────────────────────────┴──────────────────────┘

Особенности ведения сельскохозяйственного производства и характер

использования продукции в условиях третьей ситуации (в отличие от

предыдущих) являются определяющими факторами, от которых зависят конечные

уровни загрязнения продукции. При условии преимущественно корневого пути

усвоения Sr на уровень загрязнения продукции оказывают влияние

агрохимические свойства почвы и биологические особенности растений.

Содержание радиоактивных веществ может быть уменьшено изменением размещения

посевов, способов обработки почвы, подбора сортов, агротехники возделывания

культур и способов использования продукции.

Загрязнение продукции животноводства

Уровни загрязнения продукции животноводства в третьей ситуации будут обусловливаться размерами накопления радионуклидов в растениях. Следовательно, продукция животноводства, производимая в почвенно-климатических зонах, характеризующихся малоплодородными (подзолистыми и дерново-подзолистыми) почвами, особенно в хозяйствах с экстенсивным ведением животноводства, где кормовая база основана на использовании естественных угодий, будет наиболее загрязненной.

Особенности кормления свиней и птицы, в рационы которых практически не входят корма с естественных угодий, позволяют производить мясо с минимальной концентрацией радионуклидов.

Общие действия

Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства в данной ситуации

является получение сельскохозяйственной продукции, которая содержит

90 137

минимальные количества Sr и Cs . Она может быть решена проведением

следующих мероприятий:

90 137

ограничение поступления Sr и Cs в продукцию растениеводства и

животноводства, идущую на продовольственные цели, применением специальных

агротехнических и зоотехнических мероприятий;

обработка и переработка продукции сельскохозяйственного производства специальными и обычными методами;

изменение специализации хозяйства и путей использования продукции.

Защитные мероприятия целесообразны в том случае, когда польза от снижения уровней радиоактивного загрязнения продукции будет превышать нежелательные последствия от применения этих мероприятий, в первую очередь от вероятного изменения структуры питания человека и привычной практики ведения сельскохозяйственного производства.

Главным условием успешного проведения практических мероприятий по

снижению уровней радиоактивного загрязнения продукции является выполнение

долгосрочного плана ведения производства, учитывающего плотность

загрязнения территории в целом и отдельных полей и угодий, агрохимические

90 137

особенности почв и ожидаемые уровни накопления Sr и Cs в продукции,

производимой в данном районе.

Основными материалами, необходимыми для составления такого плана,

должны быть данные об агрохимических свойствах почвы хозяйства или района,

карта уровней радиоактивного загрязнения территории, данные о содержании

90 137

Sr и Cs в составе радиоактивного загрязнения и их доступности,

90 137

справочные данные об уровнях накопления Sr и Cs в основных видах

продукции и информация об эффективности планируемых защитных мероприятий.

При использовании информации об уровнях загрязнения территории и

характере распределения радиоактивного вещества для составления прогнозов

радиационной обстановки следует иметь в виду различия в биологической

доступности радионуклидов, в первую очередь стронция, зависящие в случае

образования следа при ядерном взрыве от типа и мощности взрыва, состава

грунта в эпицентре взрыва, размеров и химического состава выпавших частиц.

Биологическая доступность Sr <*>, выпавшего в составе глобальных

радиоактивных осадков, а также на периферии локальных радиоактивных следов

на значительном удалении от эпицентра взрыва, когда радиоактивное вещество

представлено мельчайшими частицами, может быть равной доступности Sr ,

попавшего в почву в воднорастворимой форме, и поэтому такой тип загрязнения

является наиболее опасным. Доступность Sr , содержащегося в составе

крупных оплавленных частиц, образовавших радиоактивный след, значительно

меньше и, если взрыв был произведен на песчаных или других силикатных

грунтах, может составлять всего несколько процентов от доступности

воднорастворимых форм. Доступность Sr из оплавленных частиц увеличивается

с уменьшением их размеров, поэтому на локальном радиоактивном следе по мере

удаления от эпицентра общее количество находящегося в почве доступного

радиоактивного стронция остается примерно постоянным.

--------------------------------

<*> Доступность растениям Sr , содержащегося в оплавленных и других

видах выпавших частиц, может быть оценена количеством его, переходящим в 1

н. ацетатно-аммонийную вытяжку при pH-9 и отношении Т:Ж = 1:10.

Для прогноза уровней содержания радионуклидов в продукции

сельскохозяйственного производства в условиях третьей ситуации можно

пользоваться количественными характеристиками, изложенными в настоящих

рекомендациях (см. часть I), в том числе почвенными коэффициентами

пропорциональности (см. табл. 31).

Так как размеры накопления Sr в растениях зависят от содержания в

почве обменного кальция, в практическом отношении удобно оперировать не

абсолютной величиной плотности загрязнения, а показателем эффективной

плотности загрязнения, представляющим собой следующее отношение:

плотность загрязнения почвы Sr , мкюри/кв. км

S = ----------------------------------------------------.

эфф содержание в почве обменного Ca, мг-экв./100 г почвы

Иначе этот коэффициент можно назвать также нормированной по кальцию

плотностью загрязнения угодий.

Имеется тесная связь между содержанием Sr относительно кальция в

различных видах растительной продукции и эффективной плотностью загрязнения

почв. Коэффициент пропорциональности - нормированный показатель П - имеет

следующее выражение:

┌ ┐

│ 90 │

90 │пкюри Sr /кг│

Содержание Sr относительно кальция в продукции │-------------│

│ г Ca/кг │

└ ┘

Пн = ----------------------------------------------------------------.

эфф

Средние значения нормированного показателя для основных видов

сельскохозяйственной продукции приведены в табл. 66. С помощью этих

значений могут быть легко найдены уровни загрязнения любых видов продукции

по соотношению:

С = П x S , пкюри Sr /г Ca,

н эфф

С = П x S Ca , пкюри Sr /кг.

н эфф раст

Таблица 66

СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ НОРМИРОВАННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ П

ДЛЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА

┌────────────────────────────────────────────────────────┬────────────────┐

│ Продукция │Среднее значение│

│ │ и пределы │

├────────────────────────────────────────────────────────┼────────────────┤

│Зерно злаковых и бобовых культур │9 (7 - 11) │

│Картофель и овощи │15 (9 - 19) │

│Сено, солома и силосные культуры пахотных угодий │14 (9 - 16) │

│Сено естественных сенокосов │60 (40 - 90) │

└────────────────────────────────────────────────────────┴────────────────┘

Планируемые мероприятия, направленные на снижение уровней загрязнения сельскохозяйственной продукции при почвенном пути поступления радиоактивного стронция, должны предусматривать:

долгосрочные изменения практики ведения сельскохозяйственного производства, а также изменение структуры посевных площадей и размещение отдельных полей севооборотов в соответствии с эффективной плотностью загрязнения почв в хозяйстве;

мероприятия по способам и характеру эксплуатации естественных угодий - применение наиболее целесообразных способов первичной обработки каждого поля севооборотов, когда радионуклиды еще не перемешаны с почвой пахотного слоя;

возможность применения специальных приемов дезактивации наиболее ответственных участков (огородов);

выбор видов и сортов продовольственных и кормовых культур;

использование промышленных и местных удобрений, оросительных и поливных систем.

Мероприятия, проводимые в растениеводстве

Растениеводство, являющееся основной базой производства сельскохозяйственной продукции в большинстве климатических зон страны, во время третьей ситуации в первую очередь должно обеспечить получение минимально загрязненного продовольствия, поэтому мероприятия, проводимые в растениеводстве в этот период, явятся решающим и основным фактором в снижении уровней загрязнения всей получаемой, продукции.

В качестве первой, наиболее существенной меры, следует считать изменение структуры посевных площадей и специализации хозяйства. В период проведения этих мероприятий растениеводство должно быть организовано с таким расчетом, чтобы при относительно невысоких плотностях загрязнения территории оно могло быть базой для получения молока и мяса или производства зерна и овощей (преимущественно клубнеплодов и корнеплодов) для продовольственных целей. Специализация растениеводческих отраслей хозяйств, занимающих площади с достаточно высокими уровнями загрязнения, должна состоять в преимущественном производстве продукции, предназначенной для фуражных, технических и семенных целей. В связи с преобладанием многоотраслевых хозяйств настоящие рекомендации относятся в основном к ним, но в случае необходимости рекомендуемые для отдельных отраслей защитные меры могут быть распространены на специализированные хозяйства.

Размещение отраслей растениеводства и использование земель

Для правильного размещения посевов и рационального использования земель

в различных отраслях растениеводства необходимо располагать данными о

плотности радиоактивного загрязнения различных угодий, об особенностях

90 137

почвенного покрова территории и закономерностях перехода Sr и Cs из

почв в урожай различных культур. Для разработки конкретных мероприятий в

растениеводстве необходимо иметь карты угодий территории с данными об

уровнях радиоактивного загрязнения в сочетании с их почвенно-агрохимической

характеристикой. За основу такой карты следует принимать

землеустроительные планы, а также почвенные и агрохимические карты совхозов

и колхозов.

При разработке принципов использования земельных угодий, специализации хозяйств и размещении севооборотов, как на площади, сильно отличающейся по плотности радиоактивного загрязнения или по агрохимическим свойствам почвы, так и при равной плотности загрязнения, следует исходить из следующих соображений:

1. Производство сельскохозяйственных культур, продукция от которых непосредственно входит в состав рациона человека, должно размещаться на землях с относительно меньшими плотностями загрязнения, а при одинаковой плотности загрязнения - на плодородных почвах с наибольшим содержанием обменного кальция (от использования бедных гумусом и кальцием почв следует воздержаться).

2. Овощные культуры, особенно листовые, отличаются повышенным

накоплением Sr , и поэтому для размещения посевов овощных культур или

севооборотов с овощными культурами, предназначенными для питания человека,

следует подбирать наименее загрязненные и наиболее плодородные площади; для

производства картофеля и корнеплодов могут быть использованы земли с

одинаковыми агрохимическими свойствами, в 3 - 4 раза более загрязненные,

чем для производства овощных культур.

3. Продовольственное зерно целесообразно производить на относительно менее загрязненных площадях, однако допустимо использование земель с уровнями загрязнения в 5 - 10 раз выше, чем для производства овощных культур.

4. Фуражные культуры, предназначенные для обеспечения молочного и мясного скота, могут быть размещены на площадях с более высокими уровнями загрязнения. Производство кормов может быть организовано на пахотных угодьях с плотностью загрязнения в 5 - 10 раз выше, чем это допускается при возделывании продовольственных культур при равном уровне плодородия.

137

В случае превышения уровней загрязнения территории Cs относительно

Sr следует руководствоваться следующими соображениями:

137

1. Радиационная опасность, создаваемая Cs , существенно меньше

опасности, создаваемой равным количеством Sr .

137

2. Из кормов в мясо и молоко Cs переходит значительно больше, чем

90 90

Sr (см. табл. 36 и 37), однако при равной со Sr плотности загрязнения

137

почвы загрязнение кормов Cs благодаря его меньшей подвижности в почве

будет, как правило, меньше.

3. Производство кормов для молочного скота должно быть организовано на

площадях с уровнями загрязнения в 2 - 3 раза меньшими, чем для скота,

предназначенного на мясо. В связи с этим кормовые культуры можно размещать

137

на пахотных угодьях с уровнями загрязнения Cs , превосходящими в 4 - 6

раз уровни загрязнения Sr .

Кормовая база для обеспечения свиноводства может размещаться на

пахотных угодьях с эффективной плотностью загрязнения Sr , превышающей до

10 раз плотность загрязнения площадей, где производятся корма для молочного

скота. В этом случае целесообразен полусальный или сальный откорм свиней и

последующая обвалка туш животных для исключения потребления костей в

пищевых целях.

Производство продукции растениеводства, предназначенной для технологической переработки с целью получения пищевых продуктов (сахар, масло растительное, спирт, крахмал, кормовые дрожжи и т.д.), может быть размещено на площадях, непригодных для производства продовольственных и фуражных культур; в данном случае допустимый максимальный уровень загрязнения территории будет определяться эффективностью очистки продукции при ее технологической переработке.

Размещение зерновых и технических культур для производства семян и

сырья, идущих на промышленную переработку, может быть осуществлено на

землях с любой плотностью загрязнения. Единственным ограничивающим фактором

в данном случае будет предельно допустимый уровень загрязнения конечной

продукции или уровень накопления радионуклидов в семенах, снижающий их

посевные качества. Предельная плотность загрязнения территории,

отрицательно влияющая на посевные качества семян, - десятки - сотни тысяч

кюри Sr на квадратный километр. Ведение производства в этих условиях

может быть ограничено из-за высоких уровней внешнего облучения человека.

Специализация хозяйств и сельскохозяйственных районов в данном случае будет зависеть от уровней и протяженности загрязненной территории; необходимость в специализации может возникнуть при относительно равномерной плотности загрязнения и однородном почвенном покрове. Для хозяйств с неравномерной плотностью загрязнения территории и пестротой почвенного покрова наиболее целесообразным будет многоотраслевое направление.

Агротехнические приемы, снижающие уровни загрязнения

продукции растениеводства

Снижение уровней радиоактивного загрязнения продукции растениеводства, основанное на изменении существующей агротехнической практики или применении специальных способов обработки почвы, может включать в себя приемы, обеспечивающие:

уменьшение концентрации радионуклидов в корнеобитаемом слое захоронением верхнего загрязненного слоя почвы глубиной 0 - 5 см в подпахотные горизонты на глубину 40 - 60 см или перемешиванием со слоями незагрязненной почвы (последний прием целесообразно использовать на плодородных почвах лесостепной и степной зон с достаточным пахотным горизонтом);

уменьшение доступности захороненных радионуклидов, в первую очередь

Sr , для растений путем ограничения проникновения корневой системы в

загрязненный слой внесением веществ гербицидного характера или переводом

Sr в трудноусвояемые формы (иммобилизация): фосфаты, сульфаты и другие

соединения;

разбавление обменного Sr в пахотном слое его изотопными и

неизотопными носителями или улучшение агрохимических свойств

дерново-подзолистой почвы известкованием;

уменьшение выноса радионуклидов из почвы локализацией корневой системы

в относительно незагрязненном слое внесения удобрений;

уменьшение концентрации Sr в растительной продукции разбавлением при

повышении урожайности;

уменьшение загрязнения продукции подбором видов и сортов с наименьшим накоплением радиоактивного стронция;

уменьшение вторичного загрязнения надземных частей сельскохозяйственных растений использованием специальных приемов возделывания и уборки урожая (уменьшением числа междурядных обработок, проведением их во влажную погоду, заменой раздельной уборки прямым комбайнированием, химической обработки сорняков);

исключение из практики некоторых приемов, увеличивающих в определенных условиях накопление радиоактивного стронция в продукции растениеводства (например внесение большого количества загрязненных органических удобрений).

Обработка почвы

Обычные приемы обработки почвы не снижают уровня радиоактивного загрязнения продукции растениеводства. Необходимо перемещать верхний загрязненный слой почвы в подпахотные горизонты или перемешивать его в сравнительно толстом слое почвы. Для этой цели могут быть использованы переоборудованные плантажные плуги типа ПП-50П, обеспечивающие сброс верхнего загрязненного слоя на дно борозды и закрывание его подпахотным слоем почвы, поднятым с глубины до 60 - 70 см. Большой эффективностью характеризуется созданный на основе этого плуга переместитель почвенных горизонтов, удаляющий загрязненный слой в подпахотные горизонты без существенного перемешивания почвы.

Обработка почвы орудиями такого типа может оказаться достаточно

эффективным средством уменьшения размеров накопления Sr в растениях,

покрывающих свои потребности в кальции преимущественно из пахотного

горизонта. Обогащение этого слоя почвы элементами минерального питания

дополнительно снижает накопление Sr в урожае. Для растений с глубоко

проникающей корневой системой, накапливающих кальций из подпахотных

горизонтов, глубокое захоронение Sr может даже увеличить его накопление.

Специальная обработка почв приводит к снижению накопления Sr в урожае в

1,5 - 6 раз.

Обработка почвы более совершенными орудиями, позволяющими производить оборот или перемещение верхнего загрязненного слоя в более глубокие горизонты, приводит к еще большему снижению загрязнения урожая большинства культур.

В отношении естественных и сеяных трав целесообразно проводить

обработку угодий обычными орудиями. Перепашка и фрезерование естественных

сенокосов и пастбищ разрушают корневую дернину и при перемешивании ее с

минеральной частью почвы приводят со временем к уменьшению доступности Sr

в результате его минерализации. При последующем залужении и применении

удобрений концентрацию Sr в травах можно снизить в 3 - 4 раза при обычной

вспашке и в 2 - 3 раза при фрезеровании. Однако в течение первых 2 - 3 лет,

пока не закончится процесс минерализации дернины, сельскохозяйственная

продукция с обработанных пастбищ будет отличаться более высокими уровнями

загрязнения по сравнению с продукцией со старопахотных полей.

С небольших по площади участков, предназначенных для производства наиболее важных культур, определяющих основное поступление радионуклидов в рацион человека (овощных участков, огородов), загрязненный верхний слой почвы целесообразно удалить и захоронить в траншеях и бессточных понижениях. Для снятия такого слоя могут быть использованы скреперы, бульдозеры и грейдеры, из которых наиболее эффективным является скрепер. Снижение загрязнения продукции в данном случае может достигать 10 раз и более.

Для значительного уменьшения (до 30 - 50 раз) уровней загрязнения продукции овощеводства целесообразно описанный прием сочетать с последующей обработкой переместителем почвенных горизонтов, внесением во вновь созданный пахотный слой повышенных количеств незагрязненных органических и минеральных удобрений.

Использование удобрений

Для снижения уровней загрязнения растениеводческой продукции и

повышения урожайности должны быть использованы в возможно большем объеме

промышленные минеральные удобрения, и в первую очередь фосфорные. Повышение

урожайности при любом способе применения удобрений влечет за собой

уменьшение содержания Sr на единицу веса продукции. Применение удобрений

может изменить размеры перехода радиоактивного стронция в растения

вследствие влияния на размещение корневой системы, концентрацию

неизотопного аналога или степень доступности стронция. Внесение удобрений

при обычной вспашке в обычных количествах не будет достаточно эффективным,

если не вызовет значительного повышения урожайности. Поэтому целесообразно

размещать удобрения в наименее загрязненном Sr слое почвы, что может быть

достигнуто при внесении удобрений после проведения специальной вспашки.

Загрязнение продукции в этом случае может снизиться в 1,5 - 5 раз (табл.

67).

Таблица 67

КРАТНОСТЬ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ Sr В ПРОДУКЦИИ

ПРИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ВСПАШКЕ С ВНЕСЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ

В НЕЗАГРЯЗНЕННЫЙ СЛОЙ ОТНОСИТЕЛЬНО ВНЕСЕНИЯ

В ЗАГРЯЗНЕННЫЙ СЛОЙ

┌────────────────────────────────────┬───────────────────────────┐

│ Продукция │ 90 │

│ │ Sr │

├────────────────────────────────────┼───────────────────────────┤

│Пшеница │1,5 │

│Рожь │2 │

│Ячмень │1,5 │

│Овес │1,5 │

│Картофель │до 10 │

│Капуста │1,5 │

│Томаты │4,5 │

│Огурцы │3 │

│Свекла │3 │

│Лук-репка │2,5 │

│Редис │2 │

│Морковь │1,5 │

│Салат │1,5 │

│Вика │2 │

│Кукуруза, зеленая масса │1,5 │

│Клевер │2 │

│Тимофеевка │1,5 │

└────────────────────────────────────┴───────────────────────────┘

Наряду с минеральными удобрениями для повышения урожайности в возможно большем объеме следует использовать местные органические удобрения (торф, перегной, туфы, сапропель) и различные компосты. Эти виды удобрений лучше применять в севооборотах, занятых под производство продовольственной продукции и кормов для молочного скота. Использование загрязненных местных органических удобрений (навоз, растительные остатки, зола) не должно приводить к существенному повышению загрязнения продукции. Данные удобрения можно использовать на полях под севообороты, плотность загрязнения которых выше по сравнению с плотностью загрязнения полей, с которых получены эти удобрения. Совершенно недопустимо использование загрязненного навоза на приусадебных участках, так как внесение больших доз навоза на небольшие площади может значительно увеличить уровни загрязнения продукции.

На кислых почвах эффективным приемом уменьшения накопления Sr в

урожае является известкование. Внесение извести повышает плодородие почвы

и уменьшает концентрацию обменного Sr в почве в результате насыщения

почвенно-поглощающего комплекса кальцием. Известкование проводят в дозах,

рассчитанных по двойной величине гидролитической кислотности.

Рациональное применение органических и минеральных удобрений, как

правило, снижает уровень загрязнения получаемой продукции. Неправильное

применение органических и минеральных азотных удобрений может вызвать

90 137

некоторое увеличение загрязнения урожая Sr и Cs , особенно при

нарушении баланса азота, калия и других элементов минерального питания.

Специальные приемы с применением химических средств

Специальные приемы, уменьшающие доступность усвоения Sr корневой

системой растений путем внесения в почву некоторых химических соединений,

могут снижать уровни загрязнения продукции. Такие вещества либо создают

условия, препятствующие проникновению корневой системы растений в слой

почвы с наибольшей концентрацией Sr (гербицидные вещества), либо

связывают стронций в труднорастворимые, а потому биологически менее

доступные соединения (сульфаты, фосфаты и силикаты щелочных металлов).

К веществам первой группы относятся также продукты переработки нефти -

мазут, дизельное топливо, различные отработанные масла, которые перед

проведением специальной вспашки наносят на поверхность почвы (из расчета

50 т на 1 га) и при помощи дисковых борон по возможности равномерно

распределяют в верхнем слое почвы, в котором локализован Sr . Ввиду

трудоемкости осуществления этого приема, высоких экономических затрат и

недостаточной стойкости указанных веществ при нахождении их в почве

целесообразно проводить это мероприятие на небольших участках,

преимущественно предназначенных под овощные культуры.

Внесение веществ первой группы в сочетании со специальной вспашкой

уменьшит загрязнение растениеводческой продукции в 5 - 20 раз; а внесение

веществ второй группы в сочетании со специальной вспашкой - в 2 - 4 раза.

Широкое использование физиологически активных веществ (гербицидов,

стимуляторов и ингибиторов роста) для повышения урожайности

сельскохозяйственных культур в условиях радиоактивного загрязнения

территории может быть также одной из мер, способствующих снижению

загрязнения продукции растениеводства. Большинство физиологически активных

веществ не оказывает прямого влияния на доступность радиоактивного стронция

для растений, и поэтому установленные в практике сельского хозяйства

рациональные нормы и способы применения их могут без изменений переноситься

в рассматриваемые условия ведения хозяйства с целью повышения урожайности.

Следует осторожно применять вещества, приводящие к увеличению накопления

соединений азота в продукции, так как это может повысить накопление Sr .

Кроме того, не рекомендуется вносить в почву гербициды типа триазинов,

увеличивающих переход Sr в клубни картофеля.

Подбор сортов

Одним из приемов, с помощью которого можно добиться существенного (в 2

- 7 раз) снижения уровней загрязнения продукции растениеводства, является

подбор сортов, характеризующихся меньшим накоплением радиоактивного

стронция, и организация на этой основе рационального семеноводства.

Уменьшение уровней загрязнения Sr производимой продукции вследствие

биологических особенностей различных видов и сортов в одинаковых условиях

минерального (в том числе кальциевого) питания может быть значимым при

проведении специальной вспашки с захоронением загрязненного слоя.

Приемы возделывания и уборки

При планировании агротехники возделывания пропашных культур и способов уборки урожая следует учитывать возможность дополнительного загрязнения надземной массы растений вследствие попадания частиц почвы на растения. Поэтому целесообразно исключить из практики операции по обработке посевов и уборке урожая, сопровождаемые интенсивным пылеобразованием. При заготовке сена сокращение количества пылящих операций (ворошение, переворачивание и сгребание валков) позволит уменьшить его загрязнение на 40 - 50%.

Для уничтожения сорняков необходимо заменять механические приемы химическими методами или проводить междурядную обработку по влажной почве. Загрязнение урожая в результате может снизиться на 30 - 40%.

Раздельная уборка урожая также вызывает дополнительное загрязнение, поэтому, если позволяют условия, лучше заменять раздельную уборку прямым комбайнированием с возможно большей высотой среза.

Орошение

В зонах недостаточного увлажнения, где орошение является одним из

основных приемов повышения урожайности, оно может быть фактором,

регулирующим накопление Sr в урожае. Применение системы орошения,

обеспечивающей нормальные условия питания растений и наибольшую

урожайность, может снизить накопление Sr в урожае в 1,5 - 2 раза по

сравнению с накоплением его без орошения или при чрезмерном поливе.

Недостаточное увлажнение почвы приводит к повышению содержания зольных

элементов, в том числе и стронция, в растениях, а чрезмерное увлажнение

увеличивает количество доступного Sr в почвенном растворе. Если в

качестве источников водоснабжения используются открытые водоемы,

загрязненные радиоактивными веществами, необходимо определить

дополнительный вклад в загрязнение почвы овощного участка и производимой на

нем продукции, исходя из годовой нормы полива участка и концентрации

радиоактивных веществ в воде. Если полив растений осуществляется методом

дождевания, то в надземном урожае растений может задержаться от 10 до 50%

радиоактивных веществ, содержащихся в поливной воде. В случае превышения

допустимой концентрации радиоактивных веществ в воде открытых водоемов,

используемых для полива, рекомендуется создавать близ береговой линии

котлованы-коллекторы, куда будет собираться вода, очищенная от

радиоактивных веществ в процессе фильтрации через грунт.

При разработке и проведении агротехнических мероприятий, направленных на снижение поступления радионуклидов в продукцию растениеводства, нужно выбирать сочетание таких отдельных приемов, которые в практической деятельности дают наибольший суммарный эффект (табл. 68).

Таблица 68

КРАТНОСТЬ СНИЖЕНИЯ НАКОПЛЕНИЯ Sr В ПРОДУКЦИИ

РАСТЕНИЕВОДСТВА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ

ПРИЕМОВ (ОТНОСИТЕЛЬНО СТАНДАРТНЫХ ПРИЕМОВ)

┌──────────────┬──────────────────┬─────────────┬─────────────┬───────────┐

│ Культура │ Специальная │ Внесение │ Внесение │ Суммарный │

│ │ вспашка на │ минеральных │гербицидов с │фактический│

│ │ глубину, см │ удобрений в │мазутом после│ эффект │

│ ├────────┬─────────┤пахотный слой│ специальной │ │

│ │25 - 50 │ 60 - 70 │после вспашки│ вспашки │ │

├──────────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────┼───────────┤

│Томаты │- │0,91 │4,5 │2,4 │3,7 │

│Лук │- │1,8 │2,7 │2,2 │12,5 │

│Капуста │- │1,6 │1,6 │2,9 │4,6 │

│Редис │- │1,2 │1,7 │4,9 │5,9 │

│Салат │- │1,3 │1,3 │2,5 │6,3 │

│Картофель │3,3 │- │6,3 │- │6,3 │

│Рожь │1,2 │- │2,3 │- │2,3 │

│Ячмень │1,1 │- │1,2 │- │1,2 │

│Овес │1,2 │- │2,5 │- │2,5 │

│Вика │1,2 │- │3,1 │- │3,1 │

│Сеяные травы │1,1 │- │1,2 │- │1,2 │

└──────────────┴────────┴─────────┴─────────────┴─────────────┴───────────┘

Мероприятия, проводимые в животноводческих

отраслях производства

В хозяйствах, расположенных на территории, загрязненной долгоживущими

радионуклидами, размеры загрязнения продукции животноводства будут зависеть

от плотности загрязнения территории, состава рационов и способа содержания

90 137

животных. Различия в накоплении радионуклидов Sr и Cs в тканях

животных одного и того же вида и переходе этих нуклидов в продукцию при

использовании обычных способов содержания и типов рационов животных

несущественны. Исключение составляет сенной тип рациона крупного рогатого

скота и овец. Наиболее высокие уровни загрязнения продукции животноводства

будут наблюдаться при экстенсивном типе кормления животных, когда

используются корма с естественных или искусственных сенокосов, или при

пастбищном содержании (табл. 69).

Таблица 69

90 137

КОНЦЕНТРАЦИЯ Sr И Cs В ОСНОВНЫХ ВИДАХ ПРОДУКЦИИ

ЖИВОТНОВОДСТВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТАВА РАЦИОНОВ ЖИВОТНЫХ

ПРИ ПЛОТНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ 1 КЮРИ/КВ. СМ

ПО КАЖДОМУ РАДИОНУКЛИДУ

┌───────────────────────┬───────────┬───────────────────┬───────────────────┐

│ Состав рациона │ Вклад │ 90 │ 137 │

│ (воздушно-сухое │ в рацион, │ Концентрация Sr │Концентрация Cs │

│ вещество), кг │ нкюри │ в продукции, │ в продукции, │

│ │ │пкюри/кг <*> (шт.) │пкюри/кг <*> (шт.) │

│ ├─────┬─────┼─────┬──────┬──────┼─────┬──────┬──────┤

│ │ 90 │ 137│мышцы│молоко│яйцо │мышцы│молоко│яйцо │

│ │Sr │Cs │ │ │(съе- │ │ │(съе- │

│ │ │ │ │ │добная│ │ │добная│

│ │ │ │ │ │часть)│ │ │часть)│

├───────────────────────┴─────┴─────┴─────┴──────┴──────┴─────┴──────┴──────┤

│ Крупный рогатый скот │

│ │

│ Сенной рацион (пастбище) │

│ │

│Сено луговое - 15 ┐│250 │17 │75 │250 │- │700 │150 │- │

│ ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Концентраты - 2,5 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Смешанный рацион │

│ │

│Сено луговое - 3 ┐│87 │7,5 │25 │90 │- │300 │75 │- │

│Сено бобовых сеяных ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│трав - 2 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Силос кукурузный - 4 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Корнеклубнеплоды - 2 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Концентраты - 4 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Силосно-концентратный рацион │

│ │

│Сено бобовых сеяных ┐│45 │8,3 │15 │45 │- │350 │85 │- │

│трав - 3 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Силос кукурузный - 10 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Концентраты - 4 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Овцы │

│ │

││ Стойловое содержание │

│ │

│Сено луговое - 1,5 ┐│28 │2,4 │55 │- │- │250 │- │- │

│Силос кукурузный - 1,2││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Концентраты - 0,4 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Пастбищное содержание │

│ │

│Сено луговое - 3 │51 │3,3 │100 │- │- │350 │- │- │

│ │

│ Свиньи │

│ │

│ Концентрато-картофельный рацион │

│ │

│Концентраты - 2 ┐│0,90 │0,32 │0,68 │- │- │80 │- │- │

│ ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Картофель - 1,4 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Зерново-корнеплодный рацион │

│ │

│Концентраты - 2 ┐│3,1 │0,78 │2,3 │- │- │200 │- │- │

│Корнеплоды - 1,6 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Силос - 0,8 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │

│ Куры │

│ │

│Зерно - 0,1 ┐│0,091│0,016│2 │- │1,5 │70 │- │0,4 │

│Молоко - 0,02 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Сенная мука бобовых ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│трав - 0,01 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Картофель - 0,008 ││ │ │ │ │ │ │ │ │

│Морковь - 0,004 ┘│ │ │ │ │ │ │ │ │

└───────────────────────┴─────┴─────┴─────┴──────┴──────┴─────┴──────┴──────┘

--------------------------------

<*> Сырой вес.

Примечание. Таблица составлена по данным табл. 32 и 36 для лесостепной

зоны с черноземными почвами; приведенные средние величины концентраций Sr

137

и Cs в продукции могут отклоняться до 5 раз вследствие колебаний уровней

загрязнения кормов, величины перехода радионуклидов в продукцию и

содержания кальция в рационе. Приведенные рационы составлены с учетом

обеспечения полной потребности в белках, кальции и фосфоре.

Уменьшение уровней загрязнения отдельных кормов и рациона животных в целом, снижение перехода радионуклидов из рациона в продукцию может быть достигнуто внедрением интенсивной системы земледелия, стойлового содержания животных с организацией рациональной кормовой базы и изменением состава рационов, а также специальными мероприятиями, уменьшающими переход радионуклидов в продукцию животноводства.

Организация кормовой базы

Интенсивное животноводство должно основываться прежде всего на

исключении из рациона животных кормов, полученных с естественных угодий, а

также грубых кормов, характеризующихся повышенным содержанием

радионуклидов. Рациональная кормовая база должна строиться на

преимущественном производстве кормов, получаемых с пахотных земель, и

сведении к минимуму использования естественных выпасов и сенокосов.

Перепашка или фрезерование с последующим искусственным залужением снижает

уровни загрязнения продукции животноводства в 2 раза. При разработке

системы кормопроизводства следует пользоваться данными о размерах

накопления Sr в различных видах кормов при заданной плотности загрязнения

территории (табл. 70).

Таблица 70

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Sr ИЗ РАСЧЕТА НА ОДНУ КОРМОВУЮ

ЕДИНИЦУ (ЗА ЕДИНИЦУ ПРИНЯТО СОДЕРЖАНИЕ Sr В 1 КГ ОВСА)

В УРОЖАЕ РАСТЕНИЙ, ВЫРАЩЕННЫХ В ОДИНАКОВЫХ ПОЧВЕННЫХ

УСЛОВИЯХ И ПРИ ОДИНАКОВОЙ ПЛОТНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ

┌─────────────────────────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐

│ Культура │ Зерно │ Солома │ Клубни, │ Ботва │

│ │ │ │корнеплод │ │

├─────────────────────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│Кукуруза (восковой спелости) │0,3 │45 │- │- │

│Рожь │0,4 │35 │- │- │

│Просо │0,4 │40 │- │- │

│Пшеница │0,7 │35 │- │- │

│Ячмень │0,8 │30 │- │- │

│Овес │1,0 │30 │- │- │

│Горох │1,0 │100 │- │- │

│Вика │2,0 │100 │- │- │

│Гречиха │1,5 │200 │- │- │

│Картофель │- │- │1,4 │200 │

│Морковь │- │- │6,5 │200 │

│Свекла сахарная │- │- │8,5 │100 │

│Свекла кормовая │- │- │8,5 │200 │

│Брюква │- │- │15,0 │600 │

│Турнепс │- │- │30,0 │600 │

└─────────────────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘

Значительный вклад концентратов и корнеклубнеплодов (особенно

картофеля) в рацион обусловит такую структуру и размещение культур, которые

позволят обеспечить все поголовье животных. При неодинаковом загрязнении

сельскохозяйственных угодий и разнообразии почв некоторые кормовые культуры

(клевер, люцерна, вика и др.) с относительно высокими уровнями накопления

Sr могут дать повышенное содержание этого радионуклида во всем рационе. В

этом случае их следует возделывать на землях с наиболее низким уровнем

загрязнения и высоким естественным плодородием, а зернофуражные культуры

могут быть размещены на землях с более высокой плотностью загрязнения и

меньшим плодородием.

Влияние содержания кальция в рационе на размеры перехода

Sr в организме животных

Кормовую базу животноводства в каждом конкретном случае следует

организовывать в соответствии с имеющимися в хозяйстве возможностями

максимального расширения производства концентрированных и сочных кормов при

учете уровней их загрязнения, питательной ценности и содержания кальция.

Содержание кальция в рационе животных существенно влияет на величину

перехода Sr в организм животных и получаемую от них продукцию. Дефицит

кальция в рационе животных вызывает повышенное накопление Sr и выделение

его с молоком или яйцом. Однако и увеличение содержания кальция в рационе

сверх потребности животного не приводит к снижению накопления Sr .

Поэтому при составлении рационов для продуктивных животных и птиц

необходимо рекомендовать рацион, полноценный или обогащенный по кальцию.

Это может быть достигнуто введением в рацион менее загрязненных или по

возможности незагрязненных кормов, характеризующихся высоким содержанием

кальция (бобовые культуры), или минеральной подкормки (углекислые и

фосфорнокислые соли кальция - молотый мел, молотый известняк,

трикальцийфосфат, а также мясокостная или костная мука, костная зола), если

они не загрязнены. Бобовые кормовые культуры могут накапливать Sr до 10

раз больше по сравнению со злаковыми, поэтому их применение в кормах

целесообразно в том случае, если они выращивались на менее загрязненных

землях.

Молочное скотоводство

Выделение Sr с молоком зависит от периода лактации и продуктивности

животных: чем выше суточный удой коровы, тем меньшая концентрация Sr

обнаруживается в молоке. При суточном удое 10 - 20 л концентрация Sr в

молоке (% на 1 л от суточного поступления с кормом) составит 0,13, при удое

5 - 10 л - 0,17 и при удое 1,5 - 5 л - 0,22. Поэтому для производства

молока следует выделять высокопродуктивных животных, обеспечивая их

полноценными кормами. Рационы молочного скота должны на 60% состоять из

концентратов или комбикормов, а также сочных кормов - кукурузного силоса,

кормовой и сахарной свеклы, картофеля, моркови. Использование грубых кормов

(сена, соломы, мякины) следует ограничить. Эти рационы должны обеспечивать

потребность животных в кальции. При недостатке кормового белка часть

белкового азота (до 20 - 25%) можно заменять азотом мочевины (не более 100

г в суточном рационе) совместно с кормами, богатыми углеводами. В качестве

витаминной подкормки в зимний период целесообразно использовать зеленую

массу, полученную при проращивании зерна.

Если уровень загрязнения молока не позволяет использовать его в качестве молочного продукта, то такое молоко целесообразно использовать для переработки на масло. Обрат при этом может быть использован в корм свиньям и телятам. Корма для молочного скота в этом случае могут производиться на более загрязненной территории и использоваться без каких-либо ограничений.

Производство мяса

В организме животных Sr концентрируется главным образом в костной

ткани, поэтому мясная продукция характеризуется относительно низким уровнем

радиоактивного загрязнения. По сравнению с молоком содержание Sr в мышцах

137

крупного рогатого скота ниже в 2 - 5 раз, а Cs выше примерно в 5 раз.

90 137

Для уменьшения концентрации Sr и Cs в мясной продукции должны

применяться рационы, которые были бы наименее загрязнены указанными

нуклидами, и здесь следует руководствоваться теми же рекомендациями, что и

для молочного скота.

При производстве мясной продукции предпочтительнее использовать на убой

взрослых животных, так как накопление радиоактивных изотопов в организме

животных зависит от их возраста, характеризующегося различной

интенсивностью процессов обмена. Величина всасывания Sr из

желудочно-кишечного тракта в организм животных в возрасте от 15 дней до

половой зрелости изменяется у коров в 7 раз, у овец и коз - в 9 - 10 раз, у

свиней - в 5 раз, у кур - в 4 раза. Поэтому при ведении мясного

животноводства откорм молодняка на мясо целесообразно проводить в течение

более длительного времени.

Уменьшение загрязнения мясной продукции может быть достигнуто также в

результате выведения из организма накопленных радионуклидов при переводе

животных на чистые корма. Так, в первые 2 - 3 недели после прекращения

поступления в организм выводится около 80 - 90% Sr , содержащегося в

мягких тканях сельскохозяйственных животных и птиц (эффективный период

полувыведения равен 3 - 4 дням).

Свиноводство

Наиболее эффективной отраслью животноводства, позволяющей получать

мясо, в 5 - 10 раз менее загрязненное Sr , чем мясо крупного рогатого

скота и овец, является свиноводство.

При откорме свиней следует широко использовать рационы с преобладанием концентратов, а также картофеля, корнеплодов (сахарной свеклы) и силоса. Вклад картофеля в среднем в рацион за весь период откорма может составлять более 50%. Мясосальный откорм можно также вести на картофеле без зерна с добавкой белковых кормов (зерна бобовых). Сахарная свекла при откорме свиней может составлять до 45 - 50% рациона. По содержанию кальция рацион свиней должен быть полноценным.

Птицеводство (куры)

При равных уровнях загрязнения кормов концентрация Sr в мясе кур в

10 - 30 раз ниже чем в мясе крупного рогатого скота.

Для уменьшения загрязнения мясной продукции и яиц (значительная доля

Sr выводится с яйцом) рацион кур должен включать наиболее чистое зерно,

сенную муку с добавкой корнеплодов; целесообразно 2 - 5-кратное обогащение

рациона кальцием. В зимний период в результате снижения яйценоскости кур

концентрация Sr в яйцах в 1,5 - 2 раза выше чем летом, поэтому в этот

период следует добиваться максимальной яйценоскости.

Первичная обработка и переработка

сельскохозяйственной продукции

Пригодная для потребления продукция при ведении сельскохозяйственного производства на загрязненной территории может быть получена:

выбором наиболее целесообразных приемов обработки и переработки продукции, принятых в обычной практике;

применением специальных приемов обработки и переработки продукции;

изменением путей утилизации промежуточной продукции;

снижением концентрации радионуклидов в загрязненных продуктах до допустимых уровней путем разбавления более чистыми продуктами.

Зерно

Значительные количества радиоактивных веществ сосредоточены во внешней части зерна - оболочках (табл. 71).

Таблица 71

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ Sr В ЗЕРНЕ РАЗЛИЧНЫХ КУЛЬТУР,

% СОДЕРЖАНИЯ В ИСХОДНОМ ЗЕРНЕ

┌─────────────────────┬──────────────────────────────────────────┐

│ Культура │ Структурные части зерна │

│ ├─────────────┬─────────────┬──────────────┤

│ │ эндосперм │ зародыш │ оболочка │

├─────────────────────┼─────────────┼─────────────┼──────────────┤

│Пшеница │21 │20 │59 │

│Ячмень │70 │9 │21 │

│Овес │69 │7 │24 │

└─────────────────────┴─────────────┴─────────────┴──────────────┘

Поэтому при обычной промышленной технологии получения высокосортной мучной и крупяной продукции, включающей среди прочих операций удаление оболочки и зародыша, можно получить более чистую продукцию по сравнению с исходным зерном (см. табл. 71). Отходы от переработки зерна (отруби и др.) можно непосредственно или в составе комбикормов использовать в животноводстве, особенно при откорме скота на мясо.

Зерно с уровнем загрязнения выше допустимого может быть использовано для производства спирта по обычным технологическим схемам, а также в гидролизном производстве для получения кормовых дрожжей и ряда других технических продуктов.

Молоко

Если уровень загрязнения молока не позволяет использовать его

непосредственно для пищевых целей, такое молоко допустимо для приготовления

масла (по обычной технологии). Так как величина перехода Sr из молока в

масло невелика, для производства масла может быть использовано молоко

коров, питающихся кормами с относительно высокими уровнями загрязнения.

Таким образом, на территории с повышенной плотностью загрязнения Sr

молочное животноводство может служить поставщиком сырья для

молокоперерабатывающей промышленности.

При использовании молока для получения кисломолочных продуктов Sr и

137

Cs распределяются между продуктами переработки неодинаково. Основная

масса содержащегося в молоке Sr остается в сыворотке и лишь 13 - 15%

переходит в сметану и творог. Поэтому переработка молока на сметану и

творог и использование сыворотки для скармливания животным позволяют

уменьшить поступление Sr в рацион человека по сравнению с потреблением

цельного молока. В случае высокого уровня загрязнения обрата рекомендуется

перерабатывать его на кормовой белок, удалив в отходы сыворотку, в которой

сосредоточивается основное количество радиоактивных веществ.

Мясо

Использованию мяса для пищевых целей должны предшествовать обвалка туш и исключение костей, если уровни их загрязнения превышают допустимые значения.

Картофель

При любом виде обработки или переработки картофеля необходима тщательная отмывка клубней от почвенных частиц. Желательно удаление кожуры, концентрирующей радиоактивные изотопы стронция и цезия. Непригодный для пищевого или кормового использования картофель может быть использован для получения крахмала, патоки или спирта (табл. 72).

Таблица 72

КОНЦЕНТРАЦИЯ Sr (НА ЕДИНИЦУ ВЕСА) В ПРОДУКТАХ ПЕРЕРАБОТКИ

КАРТОФЕЛЯ, % ИСХОДНЫЙ В КЛУБНЕ КАРТОФЕЛЯ

┌───────────────────────────────────────────────────────┬────────┐

│ Вид переработки и ее продукты │ 90 │

│ │ Sr │

├───────────────────────────────────────────────────────┼────────┤

│Кулинарная обработка: │ │

│ кожура │205 │

│ очищенный клубень │59 │

│Переработка на крахмал: │ │

│ мезга (88% влажности) │146 │

│ крахмал │2 │

│Переработка на спирт: │ │

│ барда │100 │

│ спирт │0 │

└───────────────────────────────────────────────────────┴────────┘

Овощи

В процессе переработки овощей необходима тщательная их мойка.

Целесообразно удаление кожуры или иных внешних оболочек и консервирование

способами, использующими выдерживание в рассолах или варку (например при

засолке огурцов в рассол переходит 60 - 80% Sr , находящегося в свежих

огурцах, а при варке капусты - до 40%).

Сахарная свекла

В процессе переработки сахарной свеклы также необходима тщательная отмывка корнеплодов от частиц почвы. Переработка на сахар может быть осуществлена по обычной схеме, принятой в свеклосахарном производстве (табл. 73), при этом целесообразно получение рафинированного сахара высших сортов. Побочные загрязненные продукты могут быть использованы на корм животным (жом) и для переработки на спирт (мелясса). Использование дефекационной грязи в качестве удобрений должно быть исключено, так как может вызвать дополнительное загрязнение сельскохозяйственных угодий.

Таблица 73

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ Sr В ПРОДУКТАХ ПЕРЕРАБОТКИ

САХАРНОЙ СВЕКЛЫ НА САХАР, %

┌───────────────────────────────────────────────────────┬────────┐

│ Продукт │ 90 │

│ │ Sr │

├───────────────────────────────────────────────────────┼────────┤

│Исходное сырье (корнеплод) │100 │

│Жом │53 │

│Дефекат │40 │

│Сок второй сатурации │3 │

│Патока │0,8 │

│Сахар │0,02 │

└───────────────────────────────────────────────────────┴────────┘

90 137

Сахарная свекла, загрязненная Sr и Cs , может быть использована

также для переработки на кормовые дрожжи, выращиваемые на соке свеклы.

Получение диффузионного сока и очистка его производятся по обычной

технологической схеме свеклосахарного производства. Полученный сок после

соответствующего разбавления, добавки минеральных солей и стерилизации

используется для выращивания культуры кормовых дрожжей. Содержание Sr в

сухих дрожжах снижается по сравнению с исходным содержанием в свекле более

чем в 20 раз.

Масличные культуры

В процессе переработки семян масличных культур, выращенных на

загрязненной почве, можно получить растительное масло с весьма малым

содержанием Sr по сравнению с другими продуктами растениеводства. Из двух

общепринятых методов получения растительного масла - прессования и

экстракции - целесообразно применение последнего, когда при использовании

ацетона в качестве растворителя можно получить практически свободный от

радиоактивного стронция продукт (табл. 74).

Таблица 74

КОНЦЕНТРАЦИЯ Sr В МАСЛЕ, ПОЛУЧАЕМОМ ИЗ СЕМЯН РАСТЕНИЙ,

% ИСХОДНЫЙ В СЕМЕНАХ

┌────────────────────────────┬──────┬───────┬────────────┬───────┐

│ Способ производства │ Лен │ Рыжик │Подсолнечник│Конопля│

├────────────────────────────┼──────┼───────┼────────────┼───────┤

│Прессование │15 │25 │5 │1 │

│Экстракция: │ │ │ │ │

│ дихлорэтаном │8,5 │3,5 │0 │0,35 │

│ четыреххлористым углеродом│0,4 │0,45 │1,0 │0,4 │

│ ацетоном │0 │0 │0 │0 │

└────────────────────────────┴──────┴───────┴────────────┴───────┘

При переработке льна и конопли для получения волокна обычные методы обработки соломки позволяют удалить с трестой до 80% загрязнения, содержащегося в растениях. Дополнительно очистить волокно (на 99%) можно промывкой слабым раствором соляной кислоты.

Пример организации землепользования в совхозе,

расположенном на радиоактивном следе

Для примера выбрана наиболее неблагоприятная ситуация - загрязнение

участка территории смесью продуктов ядерного деления большого возраста с

существенным вкладом Sr .

Общая площадь хозяйства 15130 га, из них под пашнями 6750 га, сенокосами 2280 га, пастбищами 3900 га. Площадь огородного участка 63 га. Хозяйство имеет 2640 голов крупного рогатого скота (в том числе 1500 голов молочного), 3220 свиней (откормочное поголовье 2550 голов) и 24000 кур (несушек 9900). Совхоз поставляет государству 3500 т зерна, 2200 т картофеля и овощей, 4560 т молока, 440 т свинины, 73 т говядины, 19 т куриного мяса и 1390000 яиц в год.

Плотность загрязнения территории Sr от 50 до 1 кюри/кв. км. Почвенные

условия различные: содержание обменного кальция в пахотном слое почвы

колеблется от 10 до 40 мг-экв./100 г почвы (рисунок 1 - не приводится).

План размещения культур семипольного севооборота, позволяющий получить

заданное количество зерна и овощей и обеспечить все поголовье животных

достаточным количеством кормов, приводится в табл. 75. Как видно из табл.

75, применение обычной практики земледелия не является оптимальным с точки

зрения ожидаемых уровней загрязнения продукции. Особенно неблагоприятной

является эксплуатация поля I, огорода, а также пастбища I и сенокоса II,

т.е. тех угодий, которые при наименьшем содержании обменного кальция в

почве отличаются повышенной плотностью загрязнения Sr (т.е. максимальной

эффективной плотностью загрязнения).

Таблица 75

ПЛАН РАЗМЕЩЕНИЯ КУЛЬТУР И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГОДИЙ

ДО УПОРЯДОЧЕНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ

┌────────┬───────┬───────────┬───────────────┬───────┬─────────────┬──────┬───────┬───────┬─────────┐

│ Поле │Год │ Средняя │ Среднее │Эффек- │ Культура │Зани- │Плани- │Плани- │Средняя │

│ │исполь-│ плотность │содержание Ca, │тивная │ │маемая│руемая │руемый │концент- │

│ │зования│загрязнения│ мг-экв./100 г │плот- │ │пло- │урожай-│валовый│рация │

│ │в сево-│ 90 │ │ность │ │щадь, │ность, │сбор, т│ 90 │

│ │обороте│ по Sr , │ │загряз-│ │га │ц/га │ │Sr , │

│ │ │кюри/кв. км│ │нения │ │ │ │ │нкюри/кг │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │товарного│

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │веса │

├────────┼───────┼───────────┼───────────────┼───────┼─────────────┼──────┼───────┼───────┼─────────┤

│I │3 │20 │15 │1330 │Ячмень │1250 │20 │2500 │6,1 │

│II │5 - 6 │7 │25 │280 │Смесь │960 │20 │1920 │31 │

│ │ │ │ │ │многолетних │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │трав на сено │ │ │ │ │

│III │4 │5 │20 │250 │Однолетние │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │злаковые │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │травы: │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │на сено │785 │25 │1720 │8,4 │

│ │ │ │ │ │на зеленый │225 │80 │1800 │1,9 │

│ │ │ │ │ │корм │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │Многолетние │190 │20 │380 │30 │

│ │ │ │ │ │травы (смесь)│ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │на сено │ │ │ │ │

│IV │7 │5 │30 │165 │Пшеница │590 │21 │1240 │0,65 │

│ │ │ │ │ │Озимая рожь │180 │18 │325 │0,70 │

│V │1 │7 │25 │280 │Кукуруза на │670 │210 │14000 │2,2 │

│ │ │ │ │ │силос │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │Кукуруза на │50 │150 │750 │2,2 │

│ │ │ │ │ │зеленый корм │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │Картофель │250 │140 │3550 │0,08 │

│VI │3 │3 │35 │86 │Овес │770 │20 │1550 │0,54 │

│ │ │ │ │ │Озимая рожь │140 │80 │1200 │0,55 │

│ │ │ │ │ │на зеленый │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │корм │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │Гречиха │40 │10 │40 │0,55 │

│ │ │ │ │ │Горох │30 │15 │45 │0,45 │

│VII │2 │0,8 │15 │53 │Пшеница │600 │21 │1260 │0,21 │

│ │ │ │ │ │Турнепс │50 │300 │1500 │0,27 │

│Огород │ │25 │35 │710 │Огурцы │5 │100 │50 │2,5 │

│ │ │ │ │ │Помидоры │2 │70 │14 │1,3 │

│ │ │ │ │ │Морковь │10 │200 │200 │2,2 │

│ │ │ │ │ │Свекла │2 │200 │40 │3,6 │

│ │ │ │ │ │столовая │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │Капуста │22 │375 │825 │4,4 │

│Сенокос │1 │1 │35 │30 │Сено │1520 │10 │1520 │6,8 │

│ │ │ │ │ │естественных │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │трав │ │ │ │ │

│-"- │2 │30 │15 │2000 │То же │760 │10 │760 │320 │

│Пастбище│1 │40 │15 │2660 │Естественные │2700 │ │ │160 │

│ │ │ │ │ │травы │ │ │ │ │

│-"- │2 │2 │15 │130 │То же │1200 │ │ │7,8 │

└────────┴───────┴───────────┴───────────────┴───────┴─────────────┴──────┴───────┴───────┴─────────┘

В целях выбора оптимального плана производства следует определить ожидаемые уровни загрязнения продукции животноводства, базирующегося на получаемых в данном случае кормах. Такой прогноз, основанный на данных о стандартном среднем рационе животных и птиц, а также на данных табл. 35, 69 и 75, приведен в табл. 76. Для упрощения расчетов взято по одному основному рациону для каждого вида животных. Из табл. 76 видно, что в наиболее неблагоприятных условиях оказывается крупный рогатый скот, потребляющий значительное количество естественных кормов. Такие отрасли, как свиноводство и птицеводство, позволяют получать сравнительно незагрязненную продукцию, поэтому обеспечение их кормами не представляет проблемы; допустимо даже некоторое увеличение уровней загрязнения кормов, если это будет необходимо.

Таблица 76

ОЖИДАЕМОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КОРМОВ И КОНЦЕНТРАЦИЯ SR

В ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА ДО УПОРЯДОЧЕНИЯ

КОРМОВОЙ БАЗЫ

┌──────────────────────────┬───────┬────────┬───────┬─────────────────────┐

│ Компонент рациона │Весовой│Средне- │ Вклад │ 90 │

│ │вклад в│взвешен-│ 90 │ Концентрация Sr │

│ │рацион,│ная │Sr в │ в продукции, │

│ │ кг │концент-│рацион,│ пкюри/л (кг, шт.) │

│ │ │рация, │ нкюри ├──────┬─────┬────────┤

│ │ │нкюри/кг│ │молоко│мышцы│яйцо │

│ │ │ │ │ │ │(съедоб-│

│ │ │ │ │ │ │ная │

│ │ │ │ │ │ │часть) │

├──────────────────────────┴───────┴────────┴───────┴──────┴─────┴────────┤

│ Крупный рогатый скот (летний период) │

│ │

│Трава │50 │115 │5750 ┐ │5800 │1900 │- │

│Концентраты │2,5 │3,3 │8,2 ┘ │ │ │ │

│ │

│ Крупный рогатый скот (зимний период) │

│ │

│Концентраты │2,3 │3,3 │7,6 ┐ │380 │125 │- │

│Грубые корма │6,5 │53 │345 │ │ │ │ │

│Корнеклубнеплоды │4,1 │0,34 │1,4 │ │ │ │ │

│Силос кукурузный │17,5 │1,4 │24,5 ┘ │ │ │ │

│ │

│ Свиньи │

│ │

│Концентраты │2,8 │3,3 │9,2 ┐ │- │18 │- │

│Грубые корма │0,15 │53 │8,0 │ │ │ │ │

│Силос кукурузный │0,15 │1,4 │0,21 │ │ │ │ │

│Картофель │1,1 │0,48 │0,53 ┘ │ │ │ │

│ │

│ Куры │

│ │

│Концентраты │0,110 │3,3 │0,36 ┐│- │17 │12 │

│Грубые корма │0,005 │53 │0,27 ││ │ │ │

│Корнеплоды │0,027 │0,27 │0,007 ││ │ │ │

│Силос кукурузный │0,135 │1,4 │0,19 ││ │ │ │

│Картофель │0,014 │0,48 │0,007 ││ │ │ │

│Обрат │0,003 │5,8 │0,017 ┘│ │ │ │

└──────────────────────────┴───────┴────────┴───────┴──────┴─────┴────────┘

Таким образом, обычная эксплуатация земельных угодий после их радиоактивного загрязнения может привести к производству продукции с высоким содержанием радиоактивных веществ. В связи с этим необходимы специальные мероприятия, которые позволили бы существенно, не изменяя объема выпускаемой продукции, уменьшить до допустимой величины уровень ее загрязнения. Так как площадь совхоза оказалась на участке следа, характеризующемся резкими перепадами уровней радиоактивного загрязнения, наиболее эффективным мероприятием может быть изменение плана землепользования и размещения культур в зависимости от эффективной плотности загрязнения полей и назначения продукции. В новом плане размещения культур и использования площадей исходят из следующих условий.

1. Минимальное загрязнение продовольственных культур (пшеницы, ячменя, озимой ржи и картофеля) получают при размещении посевов на полях с наименьшей эффективной плотностью радиоактивного загрязнения.

2. Обычные приемы производства продукции на овощном участке из-за

высоких уровней радиоактивного загрязнения не применимы. Проблема

производства овощей может быть решена двумя путями. Первый путь - создание

нового участка на территории с минимальным уровнем радиоактивного

загрязнения либо уменьшение эффективной плотности радиоактивного

загрязнения старого участка специальными методами. Второй путь -

дезактивация поверхности почвы скреперованием до перепашки, при этом

необходимо удалить верхний 5-сантиметровый слой почвы. После скреперования

участок подвергается перепашке переместителем почвенных горизонтов, чем

достигается захоронение остаточного загрязнения в подстилающие горизонты.

При рациональном использовании незагрязненных органических и минеральных

удобрений, а также удачном подборе видов и сортов растений с минимальным

накоплением Sr может быть достигнуто примерно 50-кратное снижение уровня

загрязнения овощеводческой продукции.

3. Необходимо выделить кормовые базы для молочного и мясного скота с предоставлением молочному скоту наиболее чистых кормов. Такой путь создания кормовой базы должен в первую очередь предусматривать исключение из пользования естественных пастбищ и сенокосов или их перепашку и залужение; размещение кормовых культур, предназначенных для молочного скота, на менее загрязненных угодьях, чем для мясного скота.

4. Наиболее загрязненные земли используются для производства продукции, не предназначенной для продовольственных и фуражных целей (семеноводство), либо для производства молока с переработкой на масло, либо, если позволяют условия, не используются совсем.

Один из возможных вариантов размещения культур и использования угодий представлен в табл. 77. Организация кормовой базы для животных приведена в табл. 78. Данные этих таблиц позволяют определить ожидаемые уровни загрязнения продукции животноводства (табл. 79). Следует отметить, что количества кормов, производимых в хозяйстве, вполне достаточно, чтобы исключить из пользования пастбище I и сенокос II или в худшем случае использовать их для молочного скота с целью переработки молока на масло. Зеленой подкормки, производимой в хозяйстве, также достаточно, чтобы обеспечить почти все поголовье крупного рогатого скота в течение 2 - 3 летних месяцев свежим кормом при исключении пастбищного содержания.

Таблица 77

СТРУКТУРА ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ И ОЖИДАЕМЫЕ УРОВНИ СОДЕРЖАНИЯ

Sr В ПРОДУКЦИИ ПРИ НОВОМ РАЗМЕЩЕНИИ КУЛЬТУР

┌──────────┬─────────────┬────────────────┬──────┬───────┬───────┬────────┐

│ Участок │ Эффективная │ Культура │Зани- │Плани- │Плани- │Средняя │

│ │ плотность │ │маемая│руемая │руемый │концент-│

│ │ загрязнения │ │пло- │урожай-│валовый│рация │

│ │ 90 │ │щадь, │ность, │сбор, т│ 90 │

│ │ Sr , │ │га │ц/га │ │Sr , │

│ │мкюри/кв. км │ │ │ │ │нкюри/кг│

│ │------------ │ │ │ │ │товарно-│

│ │мг-экв. Ca/ │ │ │ │ │го веса │

│ │ 100 г │ │ │ │ │ │

├──────────┼─────────────┼────────────────┼──────┼───────┼───────┼────────┤

│Поле I │1330 │Семенной участок│505 │ │ │2,8 │

│ │ │Овес (фуражный) │640 │20 │1280 │8,4 │

│ │ │Картофель │55 │140 │770 │2,2 │

│ │ │(фуражный) │ │ │ │ │

│ │ │Турнепс │50 │300 │1500 │4,7 │

│II │280 │Однолетние │960 │25 │2400 │9,4 │

│ │ │злаковые травы │ │ │ │ │

│ │ │на сено │ │ │ │ │

│III │250 │Ячмень │225 │20 │450 │1,2 │

│ │ │(фуражный) │ │ │ │ │

│ │ │Горох │30 │15 │45 │1,3 │

│ │ │Гречиха │25 │10 │25 │1,3 │

│ │ │Озимая рожь на │140 │80 │112 │7,7 │

│ │ │зеленый корм │ │ │ │ │

│ │ │Кукуруза на │670 │210 │14000 │10 │

│ │ │силос │ │ │ │ │

│ │ │Кукуруза на │50 │150 │750 │10 │

│ │ │зеленый корм │ │ │ │ │

│ │ │Однолетние │60 │25 │150 │48 │

│ │ │бобовые травы │ │ │ │ │

│ │ │на сено │ │ │ │ │

│IV │165 │Озимая рожь │170 │18 │306 │0,68 │

│ │ │Картофель │200 │140 │2800 │0,28 │

│ │ │Ячмень │400 │20 │800 │0,76 │

│V │280 │Однолетние │970 │25 │2420 │9,4 │

│ │ │злаковые травы │ │ │ │ │

│ │ │на сено │ │ │ │ │

│VI │86 │Пшеница │480 │21 │1010 │0,34 │

│ │ │Ячмень │500 │20 │1000 │0,40 │

│VII │53 │Пшеница │650 │21 │1365 │0,21 │

│Пастбище I│2660 │Перепахивается, │1800 │15 │3000 │96 │

│ │ │однолетние │ │ │ │ │

│ │ │злаковые │ │ │ │ │

│ │ │(на сено) │ │ │ │ │

│II │130 │То же, │800 │15 │1200 │25 │

│ │ │однолетние │ │ │ │ │

│ │ │бобовые │ │ │ │ │

│ │ │(на сено) │ │ │ │ │

│Сенокос I │30 │Перепахивается, │760 │15 │1140 │6,3 │

│ │ │однолетние │ │ │ │ │

│ │ │бобовые │ │ │ │ │

│ │ │(на сено) │ │ │ │ │

│II │2000 │То же, │380 │15 │540 │72 │

│ │ │однолетние │ │ │ │ │

│ │ │злаковые │ │ │ │ │

│ │ │(на сено) │ │ │ │ │

│Огород │0 │Огурцы │5 │100 │50 │0,050 │

│ │ │Помидоры │2 │70 │14 │0,026 │

│ │ │Морковь │10 │200 │200 │0,044 │

│ │ │Свекла столовая │2 │200 │40 │0,072 │

│ │ │Капуста │22 │375 │825 │0,088 │

└──────────┴─────────────┴────────────────┴──────┴───────┴───────┴────────┘

Таблица 78

ПЛАНИРУЕМОЕ ГОДОВОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЗЕРНА И СЕНА РАЗЛИЧНЫМИ

ВИДАМИ ЖИВОТНЫХ, Т

┌──────────┬──────────────┬────────┬─────────────────────┬────────┬───────┐

│ Участок │ Культура │Валовый │Крупный рогатый скот │ Свиньи │ Куры │

│ │ │сбор, т ├──────────┬──────────┤ │ │

│ │ │ │ молочный │ мясной │ │ │

├──────────┼──────────────┼────────┼──────────┼──────────┼────────┼───────┤

│Поле I │Овес │1280 │20 │625 │550 │85 │

│III │Ячмень │450 │450 │- │- │- │

│IV │Ячмень │800 │800 │- │- │- │

│ │

│ Сено однолетних культур │

│ │

│II │Злаки │2400 │40 │2030 │15 │ 15 │

│III │Бобы │150 │- │100 │- │50 │

│V │Злаки │2420 │2420 │- │- │- │

│Пастбище I│Злаки │3000 │- │- │- │- │

│II │Бобы │1200 │- │1200 │- │- │

│Сенокос I │Бобы │1140 │1140 │- │- │- │

│II │Злаки │540 │- │- │- │- │

└──────────┴──────────────┴────────┴──────────┴──────────┴────────┴───────┘

Таблица 79

ОЖИДАЕМОЕ СОДЕРЖАНИЕ Sr В РАЦИОНЕ ЖИВОТНЫХ И ПРОДУКЦИИ

ЖИВОТНОВОДСТВА ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ РАЦИОНАЛЬНОЙ

КОРМОВОЙ БАЗЫ

┌─────────────────────┬─────────┬──────────┬────────┬─────────────────────┐

│ Компоненты рациона │ Весовой │Средне- │ Вклад │ 90 │

│ │ вклад в │взвешенная│ 90 │ Концентрация Sr │

│ │ рацион, │концент- │ Sr в │ в продукции, │

│ │ кг │рация, │рацион, │ пкюри/л (кг, шт.) │

│ │ │нкюри/кг │ нкюри ├──────┬─────┬────────┤

│ │ │ │ │молоко│мышцы│яйцо │

│ │ │ │ │ │ │(съедоб-│

│ │ │ │ │ │ │ная │

│ │ │ │ │ │ │часть) │

├─────────────────────┴─────────┴──────────┴────────┴──────┴─────┴────────┤

│ Молочный скот │

│ │

│ Летний рацион │

│ │

│Зеленая подкормка │50 │9,7 │485 │490 │160 │- │

│Концентраты │2,5 │1,0 │2,5 │ │ │ │

│ │

│ Зимний рацион │

│ │

│Концентраты │2,3 │1,0 │2,4 │190 │63 │- │

│Грубые корма │6,5 │8,4 │55 │ │ │ │

│Корнеклубнеплоды │4,1 │3,8 │16 │ │ │ │

│Силос │17,5 │6,5 │110 │ │ │ │

│ │

│ Мясной скот │

│ │

│ Летний рацион │

│ │

│Зеленая подкормка │50 │9,7 │485 │- │490 │- │

│Концентраты │1 │8,4 │8,4 │ │ │ │

│ │

│ Зимний рацион │

│ │

│Концентраты │1,5 │8,4 │13 ┐ │- │215 │- │

│Грубые корма │8,0 │16 │130 │ │ │ │ │

│Корнеклубнеплоды │2,0 │3,8 │7,7 │ │ │ │ │

│Силос кукурузный │10 │6,5 │65 ┘ │ │ │ │

│ │

│ Свиньи │

│ │

│Концентраты │2,8 │8,4 │24 ┐ │- │27 │- │

│Грубые корма │0,15 │9,4 │1,4 │ │ │ │ │

│Силос кукурузный │0,15 │6,5 │0,098 │ │ │ │ │

│Картофель │1,1 │2,2 │2,4 ┘ │ │ │ │

│ │

│ Куры │

│ │

│Концентраты │0,110 │8,4 │0,92 ┐ │- │54 │40 │

│Грубые корма │0,005 │48 │0,24 │ │ │ │ │

│Корнеплоды │0,027 │4,7 │0,13 │ │ │ │ │

│Силос кукурузный │0,135 │10 │1,4 │ │ │ │ │

│Картофель │0,014 │2,2 │0,031 │ │ │ │ │

│Обрат │0,003 │0,34 │0,001 ┘ │ │ │ │

└─────────────────────┴─────────┴──────────┴────────┴──────┴─────┴────────┘

Общая эффективность мер по снижению загрязнения продукции, производимой хозяйством, приведена в табл. 80. Необходимо отметить, что имеется дополнительный резерв дальнейшего уменьшения уровней загрязнения продукции при использовании специальных способов обработки почв, подбора видов и сортов растений и планирования долгосрочного использования угодий в зависимости от эффективной плотности загрязнения и назначения продукции.

Таблица 80

СНИЖЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ НАКОПЛЕНИЯ Sr В ПРОДУКЦИИ В РЕЗУЛЬТАТЕ

ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ И КОРМОВЫХ РАЦИОНОВ

┌─────────────────────────┬──────────────────────────────────┬────────────┐

│ Продукция │ 90 │ Кратность │

│ │ Концентрация Sr в продукции, │ снижения │

│ │ пкюри/кг │ │

│ ├───────────────┬──────────────────┤ │

│ │до упорядочения│после упорядочения│ │

│ │ размещения │ размещения и │ │

│ │ │ специальных │ │

│ │ │ мероприятий │ │

├─────────────────────────┼───────────────┼──────────────────┼────────────┤

│Пшеница │430 │270 │1,6 │

│Озимая рожь │700 │680 │1,0 │

│Ячмень │6100 │400 │15 │

│Картофель │480 │280 │1,7 │

│Молоко │380 - 5800 │190 - 490 │До 30 │

│Говядина │125 - 1900 │215 - 490 │До 3,9 │

│Свинина │18 │27 │0,67 │

│Куриное мясо │17 │54 │0,31 │

│Яйца куриные │12 │40 │0,30 │

│Овощи │1300 - 4400 │26 - 88 │50 │

└─────────────────────────┴───────────────┴──────────────────┴────────────┘

Часть III

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

И РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ ЛЕСОВ И ВЕДЕНИЕ

ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА В ЭТИХ УСЛОВИЯХ

При разработке мероприятий по использованию леса и ведению лесного хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории следует учитывать указанные три типичные ситуации, характеризующие условия радиоактивного загрязнения внешней среды. В зависимости от этих условий характер, очередность и направленность лесохозяйственных мероприятий будут различными. Так, для осуществления рекомендаций, направленных на уменьшение ущерба, нанесенного лесному хозяйству в случае радиоактивного загрязнения территории во время первой ситуации, необходимо планировать только те мероприятия, которые имеют первостепенное значение и практически осуществимы. Во время второй ситуации характерно загрязнение лесных массивов глобальными выпадениями долгоживущих радиоактивных изотопов, непосредственное действие которых представляет меньшую по сравнению с первой ситуацией опасность. Для третьей ситуации, характеризующейся отсутствием разовых или продолжительных выпадений, основным фактором радиационной опасности будет являться длительное существование загрязненной радиоактивными веществами территории. Следовательно, во время второй и третьей ситуаций целесообразно планировать более дифференцированную систему мероприятий, направленных на эффективное ведение лесного хозяйства.

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

И РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ ЛЕСА

Радиоактивное загрязнение лесных насаждений

Значительная часть радиоактивных веществ при выпадении из атмосферы на лес задерживается преимущественно в кронах, осаждаясь на листьях, хвое, ветвях и стволах деревьев, и лишь небольшая доля проникает под полог леса, оседая на травяной покров и поверхность лесной подстилки. Выпавшее вещество распределяется неравномерно: на лесных опушках с наветренной стороны (до 50 м в глубь леса) задерживается в 2 - 10 раз больше радиоактивных веществ, чем в глубине лесного массива.

Непосредственно после выпадения радиоактивного вещества начинается его вертикальная и горизонтальная миграция под действием природных факторов. На первом этапе важными агентами миграции являются метеорологические факторы - атмосферные осадки и ветер. Атмосферные осадки, промывая кроны деревьев, перемещают радионуклиды из верхних частей крон в нижние, а затем и под полог леса. Ветер, выдувая тонкодисперсную фракцию радиоактивного вещества, переносит ее из крон одних деревьев на другие, частично под полог насаждений и на прилегающие к лесу территории. Ветровая горизонтальная миграция из леса слабозакрепленного радиоактивного вещества протекает наиболее интенсивно в начальный, относительно короткий период, особенно при длительном отсутствии дождей. В это время леса могут стать одним из источников дополнительного загрязнения окружающей местности, если уровни их загрязнения значительно превосходят плотность загрязнения смежных безлесных земель.

При перемещении радиоактивного вещества из крон под полог леса наряду с действием метеорологических факторов важную роль играют процессы биологической миграции - опадение листьев, хвои и других загрязненных частей деревьев. Радионуклиды, остающиеся в надземной части насаждений, частично проникают во внутренние ткани древесных растений, загрязняя древесину.

Из продуктов деления наиболее подвижным при внекорневом пути

137

поступления является Cs , значительная часть которого (при выпадении

подвижных форм) довольно быстро переходит в древесину, кору и корни.

Внекорневое поступление Sr и других радиоактивных продуктов деления

происходит в 10 - 100 раз медленнее.

В результате физической и биологической миграции в лиственных лесах через один год после разовых выпадений смеси продуктов деления доля их в кронах от общего количества в лесу снижается в несколько раз; соответственно возрастает загрязнение лесной подстилки и почвы. В хвойных лесонасаждениях самоочищение крон происходит в 3 - 4 раза медленнее и требует трех - четырех лет. По истечении этого наиболее опасного периода радиоактивные вещества, выпавшие на лес, перемещаются на лесную подстилку и почву, где прочно фиксируются. В последующем леса предотвращают разнос радиоактивных веществ с поверхностными водами во время весеннего снеготаяния: радиоактивные вещества задерживаются в верхних горизонтах лесных почв и не поступают в речную сеть. Ветрозащитные свойства леса способствуют снижению ветрового переноса и уменьшают угрозу вторичного загрязнения территории.

С течением времени в загрязненном лесу постепенно усиливается поступление радионуклидов в растения, в том числе и древесные, из почвы по корневому пути, и этот источник становится главным в загрязнении древесины.

Поглощение и передвижение радионуклидов, выпавших в доступных формах,

из почвы и подстилки в надземные части древесных растений существенно

различны. Наиболее подвижным, сравнительно легко поступающим в древесные

90 137 90

растения, является Sr . Cs сорбируется почвами сильнее, чем Sr и

поэтому в относительно меньших количествах переходит в древесные растения

из почвы. Радионуклиды циркония, ниобия, рутения, церия и других элементов

после попадания в подстилку и почву в гораздо меньших относительно Sr

количествах поступают в деревья через корни. Основным компонентом,

накапливаемым деревьями из почвы, с течением времени становится Sr .

Вследствие ежегодного поступления Sr и других радионуклидов из почвы

концентрация радиоактивных веществ в древесине с течением времени

увеличивается. Через 5 - 7 лет содержание Sr в древесине увеличивается в

5 - 15 раз по сравнению с загрязнением в течение первого года.

Радиационное поражение леса

Выпадение значительных количеств радиоактивных веществ на лесонасаждения приводит к радиационному поражению леса. При загрязнении леса смесью продуктов ядерного деления радиационное поражение деревьев вызывается в основном действием бета-излучения, которое практически полностью поглощается в кронах, тогда как гамма-излучения поглощается не более 15%. Поэтому отношение поглощенных кронами доз бета- и гамма-излучения достигает 10 и выше.

Возможны и такие случаи загрязнения, когда значительная часть радиоактивных частиц проникает под полог леса, не задерживаясь в кронах деревьев (загрязнение лиственных лесов в зимний период, радиоактивные выпадения в период сильных дождей и т.п.). В этих условиях вклад бета-излучения в поглощенную кронами деревьев дозу уменьшается.

В зависимости от плотности загрязнения территории радиационное поражение леса может проявляться во временном подавлении прироста, в частичном отмирании ветвей и гибели деревьев и насаждений в целом (табл. 81).

Таблица 81

ПОРАЖЕНИЕ ХВОЙНЫХ И ЛИСТВЕННЫХ ЛЕСОНАСАЖДЕНИЙ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ В КРОНАХ ДЕРЕВЬЕВ

┌─────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Поглощенная │ Лесонасаждения │

│ доза, рад ├─────────────────────────────┬─────────────────────────────┤

│ │ хвойные │ лиственные │

├─────────────┼─────────────────────────────┼─────────────────────────────┤

│1000 │Угнетение подроста │Отсутствие видимых признаков │

│ │ │поражения │

│1000 - 6000 │Усыхание части древостоя │Небольшое сокращение прироста│

│ │(отмирание тонкомерных │ │

│ │деревьев, гибель подроста), │ │

│ │сокращение прироста │ │

│ │господствующих деревьев, │ │

│ │неполноценность семян │ │

│6000 - 8000 │Полная гибель древостоя │Сокращение прироста │

│8000 - 30000 │То же │Усыхание части древостоя │

│ │ │(отмирание тонкомерных │

│ │ │деревьев, гибель подроста), │

│ │ │сокращение прироста │

│ │ │господствующих деревьев, │

│ │ │неполноценность семян. │

│ │ │Сохранение способности к │

│ │ │порослевому возобновлению │

│30000 - 50000│-"- │Полная гибель насаждений. │

│ │ │Возможно порослевое │

│ │ │возобновление │

└─────────────┴─────────────────────────────┴─────────────────────────────┘

Поражение проявляется наиболее интенсивно в начальный период загрязнения. С течением времени мощность поглощенной дозы быстро уменьшается вследствие распада и перемещения радиоактивных веществ под полог леса. Поэтому относительно короткий период угнетенного состояния деревьев (2 - 3 года после разового выпадения, если поражение не было полным) сменяется периодом их восстановления. Однако процессы восстановления протекают медленно (до 10 лет и более). При высоких уровнях загрязнения радиационное поражение необратимо - происходит полная гибель древостоя (в течение одного года после разового радиационного воздействия) и распад насаждений.

Радиочувствительность хвойных пород в среднем в 5 раз выше, чем лиственных. Кроме того, при выпадении радиоактивных веществ в зимний период в кронах хвойных деревьев будет задерживаться примерно в 5 раз больше радиоактивных частиц, чем в кронах лиственных. Поэтому, если летом гибель хвойных насаждений происходит при уровнях загрязнения, примерно в 5 раз меньших по сравнению с уровнями, вызывающими гибель лиственных насаждений, то для зимы эта разница составит 25 - 30 раз.

Значения поглощенных доз в кронах лесонасаждения на следе облака ядерного взрыва и характер радиационных поражений в зависимости от плотности радиоактивных выпадений представлены в табл. 82.

Таблица 82

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОГЛОЩЕННЫХ ДОЗ В КРОНАХ И СТЕПЕНЬ

РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ЛЕСОНАСАЖДЕНИЙ

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОТНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ НА СЛЕДЕ

ОБЛАКА ОТ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА ПРИ ОБРАЗОВАНИИ

ЕГО В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД

┌────────────────────┬────────────────────────────────────────────────────┐

│ Параметр │ Средняя плотность загрязнения смесью продуктов │

│ │ деления через месяц после взрыва, кюри/кв. км │

│ ├─────────────────┬─────────────────┬────────────────┤

│ │ 800 (0,3) <*> │ 8000 (3) <*> │ 24000 (9) <*> │

├────────────────────┼─────────────────┼─────────────────┼────────────────┤

│Средняя полная доза │200 │800 │1200 │

│гамма-излучения за │ │ │ │

│t -> бесконечность, │ │ │ │

│р │ │ │ │

│Поглощенная доза │ │ │ │

│в кронах, рад: │ │ │ │

│ гамма-излучение │40 - 400 │400 - 1200 │1200 │

│ бета-излучение │400 - 4000 │4000 - 12000 │12000 │

│Степень лучевого │ │ │ │

│повреждения │ │ │ │

│насаждений: │ │ │ │

│ хвойные │Частичное │Полная гибель на │Полная гибель │

│ │усыхание на 1/10 │половине площади │на всей площади │

│ │площади и │и сильное │ │

│ │угнетение роста │поражение на │ │

│ │на 1/3 площади │остальной части │ │

│ лиственные │Незначительное │Частичное │Частичное │

│ │угнетение роста │усыхание на │усыхание на всей│

│ │на 1/10 площади │половине площади │площади │

└────────────────────┴─────────────────┴─────────────────┴────────────────┘

--------------------------------

<*> В скобках Sr .

В пораженном излучениями лесу происходят и другие важные изменения: замедление сроков распускания листьев и ускорение листопада. Осветление полога леса создает благоприятные условия для бурного развития травянистой растительности, что ухудшает условия семенного возобновления пораженных насаждений. Радиационное поражение лесонасаждений, в результате которого образуются сухостойные деревья, ухудшает противопожарное состояние загрязненных лесов и создает благоприятные условия для массового размножения насекомых-вредителей.

Конечным итогом перестройки, происходящей в лесу, являются: изменение структуры лесонасаждений (преимущественное отмирание хвойных пород по сравнению с лиственными), уменьшение их общей устойчивости к неблагоприятным изменениям внешней среды и к различным вредителям, а при очень высоких плотностях загрязнения - полная гибель насаждений.

ВЕДЕНИЕ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСА В УСЛОВИЯХ

РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

Первая ситуация

Локальные выпадения радиоактивных продуктов ядерного деления вызывают облучение леса, что приводит к гибели определенной части лесонасаждений или к их сильному повреждению. Например, наземный взрыв мегатонной бомбы может сопровождаться гибелью хвойных насаждений на площади, измеряемой тысячами квадратных километров. Лиственные насаждения на этой территории будут также повреждены.

Обычные лесохозяйственные мероприятия во время первой ситуации практически не могут быть выполнимы, если район или хозяйство находятся в зоне значительного радиоактивного загрязнения. Первоочередные лесохозяйственные мероприятия проводятся в том случае, если не имеется серьезной радиационной опасности для людей.

Вторая ситуация

В период интенсивных радиоактивных выпадений лесные насаждения будут подвергаться радиоактивному загрязнению выпадающими продуктами деления. Возможности и условия проведения лесохозяйственных работ и заготовки древесины в зависимости от плотности и интенсивности выпадений могут быть различными. Значительные уровни внешнего облучения насаждений могут привести к их поражению и воспрепятствовать проведению работ. Вместе с тем защитное действие леса обусловливает его функции как укрытия от выпадений, и это качество может быть использовано при выпасе скота.

Во время второй ситуации продолжительностью один год и более (применительно к лесному хозяйству) нужно проводить все лесохозяйственные работы и заготовку древесины, если позволяют условия радиационно-гигиенической обстановки. При поражении леса во время первой ситуации проводятся мероприятия, направленные на предотвращение возникновения пожаров, а также на его восстановление.

Третья ситуация

В связи с различными условиями эксплуатации загрязненных лесов, проявивших или не проявивших признаки радиационного поражения древостоя, целесообразно выделить две основные группы: леса, не подвергшиеся радиационному поражению, и леса с частичным или сильным радиационным поражением.

Целесообразно рассматривать два отдельных периода в развитии поражения и восстановления второй группы лесов:

период развития процессов радиационного поражения, угнетения и гибели лесонасаждений после ядерного взрыва или интенсивного радиоактивного загрязнения (продолжительностью до одного года);

период восстановления леса, подвергшегося радиационному поражению (по истечении 1 - 2 лет после радиоактивного загрязнения).

Эксплуатация лесов в период угнетения насаждений

Спустя несколько месяцев после разовых выпадений радиоактивного вещества серьезную опасность для леса будет представлять массовое размножение энтомовредителей в погибших, отмирающих и сильно поврежденных лесах вследствие появления в них большого количества сухостойных и ослабленных деревьев, что создаст угрозу нападения насекомых-вредителей на соседние непораженные лесные массивы.

Появление большого количества сухостоя и неизбежное снижение интенсивности хозяйственной деятельности в загрязненных лесах могут создавать постоянно действующую опасность возникновения лесных пожаров и угрозу вторичного загрязнения прилегающих территорий радиоактивными веществами.

В этот период потребуется осуществление наиболее рациональной системы ведения лесного хозяйства на загрязненной территории, включающей мероприятия, направленные на снижение пожарной опасности, ограничение размножения энтомовредителей и содействие восстановлению пораженных лесов. Среди первоочередных задач рассматривается вопрос о возможности хозяйственного использования древесины и других видов лесной продукции, загрязненных радиоактивными веществами.

Заготовка и использование древесины на топливо допускаются с того срока, когда по нормам радиационной безопасности станет возможным проведение обычных хозяйственных работ в лесах. Ориентировочные уровни радиоактивного загрязнения лесной продукции главного и побочного пользования в различное время после образования следа от ядерного взрыва даны в табл. 83.

Таблица 83

90 137

ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ СОДЕРЖАНИЕ Sr И Cs В НЕКОТОРЫХ ВИДАХ

ЛЕСНОЙ ПРОДУКЦИИ В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА,

ПРОИЗВЕДЕННОГО В ЛЕТНЕЕ ВРЕМЯ,

ПКЮРИ/КГ ВОЗДУШНО-СУХОГО ВЕЩЕСТВА

----------------------------------------------------

КЮРИ/КВ. КМ (ПО СУММАРНОМУ СОДЕРЖАНИЮ РАДИОНУКЛИДОВ)

┌───────────┬───────────────────────────────┬────────────────────┬────────┐

│Время после│ Древесина │ Кора │ Грибы │

│ взрыва ├─────────────────────┬─────────┼─────────┬──────────┼────────┤

│ │ 90 │ 137 │ 90 │ 137 │ 90 │

│ │ Sr │ Cs │ Sr │ Cs │ Sr │

├───────────┼─────────────────────┼─────────┼─────────┼──────────┼────────┤

│1 месяц │- │- │1 - 3 │2 - 6 │- │

│1 год │0,3 - 1,0 │0,3 - 3,0│50 - 150 │80 - 300 │1,5 - 5 │

│2 года │1,0 - 3,0 │0,6 - 6,0│80 - 300 │150 - 600 │5 - 15 │

│5 лет │20 - 60 (хвойные) │1,0 - 10 │200 - 600│350 - 1400│50 - 150│

│ │40 - 120 (лиственные)│ │ │ │ │

└───────────┴─────────────────────┴─────────┴─────────┴──────────┴────────┘

Примечание. Минимальные значения относятся к зоне, прилегающей к эпицентру взрыва; максимальные - к периферии радиоактивного следа.

При использовании загрязненной древесины в качестве топлива необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

удалять золу из печей не реже двух раз в неделю с предварительным ее увлажнением;

не применять золу в качестве удобрения;

производить захоронение золы в специальные ямы на глубину не менее 1,5 м.

Заготовка и использование деловой древесины разрешаются в те же сроки, что и для топливных целей. В начальный период после выпадений стволовая древесина остается практически чистой, тогда как кора сильно загрязнена. Поэтому для снижения содержания радиоактивных веществ в лесоматериалах рекомендуется производить окорение на месте рубки. Значительное уменьшение радиоактивных веществ в лесоматериалах происходит также при лесосплаве.

90 137

Содержание Sr , Cs и других биологически опасных радионуклидов в

грибах, ягодах и орехах, а также мясе лесных зверей и птиц может достигать

значительных величин, особенно при выпадении воднорастворимых форм, что

потребует исключения этой продукции из рациона населения. Вместе с тем эти

уровни могут быть существенно ниже уровней загрязнения растениеводческой

продукции, получаемой на территории с такими же плотностями загрязнения.

Поэтому в некоторых случаях предпочтение может быть отдано лесной

продукции.

В течение первого года с момента загрязнения территории содержание радиоактивных продуктов деления в траве под пологом лесонасаждений, на лесных полянах и вырубках, окруженных лесом, будет существенно ниже, чем на окружающей безлесной территории. Поэтому при отсутствии запасов незагрязненных кормов рекомендуется (в случае получения разрешения на выпас скота и сенокошение в данной зоне) в течение первых нескольких месяцев отдавать предпочтение лесным пастбищам и сенокосам.

Ведение лесного хозяйства в период

восстановления насаждений

В восстановительный период потребуется осуществление наиболее рациональной системы ведения лесного хозяйства на загрязненных территориях. К первоочередным задачам относятся вырубка погибших и сильно поврежденных насаждений и организация противопожарной охраны загрязненного леса. В дальнейшем важное значение приобретают задачи восстановления поврежденных и вырубленных насаждений и борьба с вредителями леса.

Рубки леса и уход за ним

Главные рубки и рубки ухода в загрязненных лесах осуществляют в целях использования древесины, уменьшения пожарной опасности, сокращения численности вредителей и сохранения оставшейся части лесонасаждений.

При лучевом поражении леса вырубке подлежат все хвойные деревья, у которых повреждено более 85% кроны, и лиственные деревья с повреждением более 95% кроны. Еловый лес вырубается полностью, если погибло более 50% спелых деревьев, более 60% приспевающих и более 75% молодых. Это вызвано тем, что в случае вырубки только полностью пораженных деревьев оставшаяся часть может быть повалена ветром или подвергнется нападению энтомовредителей.

При меньших степенях радиационного поражения в лесах необходимо проводить частичную вырубку: в спелых насаждениях - санитарные рубки, в приспевающих - проходные рубки и в молодняках - прореживание с удалением всех сильнопораженных (85-процентное поражение кроны) деревьев.

Срубленные деревья, не представляющие хозяйственной ценности, рекомендуется сжигать на специально отводимых для этих целей бесстоковых участках - в естественных углублениях или специально подготовленных выемках глубиной 0,5 - 1 м. Золу порубочных остатков следует засыпать землей во избежание разноса радиоактивных веществ ветром. Можно также измельчать срубленные деревья на месте.

При наличии обширных площадей с сильным радиационным поражением деревьев сплошные лесосеки на пологих склонах не должны превышать 20 га при длине 500 м и ширине 400 м из-за возможной эрозии. В случаях превышения указанной площади необходимо оставлять полосы леса (если повреждено более 50 - 60% деревьев) длиной не менее 300 м, шириной 50 - 60 м, с расстоянием между ними не более 400 - 500 м. Все сильнопораженные деревья на полосах должны быть убраны.

На крутых склонах (более 20°) сплошные рубки допускаются лишь в крайних случаях, когда деревья сильно поражены, причем ширина рубки не должна превышать 100 м при условии окружения лесосек среднеповрежденными участками леса.

Рубки леса целесообразно проводить в зимний период, что позволит

существенно снизить дозы облучения работающих благодаря экранирующему

действию снежного покрова и уменьшению поступления радиоактивных веществ

при ингаляции. Проведение лесозаготовок зимой предотвращает разрушение

поверхностного слоя почвы и лесной подстилки и снижает масштабы эрозии

почвы и разноса радиоактивных веществ. Кроме того, содержание в древесине

137

некоторых подвижных радионуклидов (в частности Cs ) в зимний период

ниже, чем летом в результате оттока в корни.

Лесоразведение

При радиационном поражении леса и последующих рубках еще более важной становится проблема лесоразведения. Лесопосадки в первую очередь необходимо проводить в пройденных вырубками пораженных лесонасаждениях, относящихся к категории водоохранных лесов (вдоль берегов водохранилищ, рек и озер), в целях предотвращения вторичного загрязнения водоемов. Ширина водоохранных лесных полос должна быть не менее 50 - 100 м. Лесопосадки целесообразно проводить также в тех хвойных насаждениях, где проведены интенсивные рубки и где естественный подрост не обеспечит восстановления леса. Поврежденные лиственные насаждения способны к самовосстановлению порослевым возобновлением от корней на месте усохших деревьев.

Под лесопосадки лучше отводить загрязненную территорию, исключенную из сельскохозяйственного пользования. Посаженный на этой территории лес к моменту рубок главного пользования (через 60 - 100 лет) может быть использован в народном хозяйстве.

В целях создания более устойчивых к повреждению лесными пожарами и вредителями насаждений на лесосеках сплошной рубки и в местах новых лесопосадок необходимо создавать искусственные хвойно-лиственные насаждения (с включением в средней полосе Советского Союза до 30 - 40% березы).

В качестве лесопосадочного материала разрешается использовать любые породы, рекомендованные для данного района. Наиболее подходящими являются сосна и лиственница, которые меньше накапливают радиоактивные вещества в древесине, чем лиственные породы.

Лесопосадки на площадях со значительной плотностью радиоактивного загрязнения целесообразнее проводить не семенами, а крупномерным посадочным материалом, так как сеянцы в возрасте свыше двух лет более устойчивы к радиационному воздействию по сравнению с молодыми всходами.

При плотности загрязнения свыше 10000 кюри/кв. км смесью продуктов деления годичного возраста мощность поглощенной дозы в семенах и проростках составляет более 20 рад/сутки, что вызывает необратимые повреждения сеянцев. При плотности загрязнения менее 2000 кюри/кв. км облучение семян при высеве не представляет серьезной опасности для сеянцев. Однако надо учитывать, что в первые годы после загрязнения территории семена древесных растений могут быть дефицитным материалом вследствие вероятного радиационного поражения обширных лесных массивов. Для выращивания посадочного материала и посева следует использовать семена, полученные на относительно менее загрязненных, непораженных участках леса.

Ведение лесного хозяйства в неповрежденных лесах

При эксплуатации загрязненных лесов основной задачей, помимо получения продукции, является осуществление мероприятий, направленных на предотвращение естественной и хозяйственно-бытовой миграции радиоактивных веществ на окружающую территорию. К наиболее важным относятся: ограничение хозяйственного использования продукции из загрязненного леса, предотвращение лесных пожаров и снижение интенсивности ветровой и водной миграции радиоактивных веществ.

Жесткость ограничений, вводимых на использование лесной продукции, будет зависеть от условий загрязнения леса, но в первую очередь от обстановки (мирная или военная), так как допустимые уровни загрязнения объектов внешней среды при этом различны. Введение ограничений на использование лесной продукции нецелесообразно при таком уровне загрязнения, когда допускается обычная практика ведения сельского хозяйства и использование сельскохозяйственной продукции.

Если загрязнение местности обусловлено выпадениями смеси короткоживущих радионуклидов (с периодом полураспада не более одного месяца), то вводимые ограничения в условиях и мирного, и военного времени относятся в основном к продуктам, поступающим в рацион человека и животных (грибы, ягоды, травянистая растительность и т.д.). Они носят временный характер, и по истечении определенного срока должны быть сняты.

В тех случаях, когда в состав загрязнения входят долгоживущие

90 137

радионуклиды, среди которых наибольшую опасность представляют Sr и Cs ,

может возникнуть необходимость введения длительно действующих ограничений.

Ограничения в использовании продукции из загрязненного леса в этом случае

90 137

должны нормироваться по Sr и Cs .

Рекомендуемая литература

Р.М. Алексахин. Радиоактивное загрязнение почвы и растений. М., Изд-во АН СССР, 1963.

Н.П. Архипов, А.В. Егоров, В.М. Клечковский. К оценке размеров поступления стронция-90 из почвы в растения и его накопление в урожае. М., Атомиздат, 1969.

Н.Ф. Батыгин, В.Н. Савин. Использование ионизирующих излучений в растениеводстве. Л., "Колос", 1966.

Л.А. Булдаков, Ю.И. Москалев. Проблемы распределения и

137 90 106

экспериментальной оценки допустимых уровней Cs , Sr и Ru .

М., Атомиздат, 1968.

Временные методические указания для разработки мероприятий по защите населения в случае аварии ядерных реакторов. М., 1971.

С.А. Валева. Принципы и методы применения радиации в селекции растений. М., Атомиздат, 1967.

И.М. Васильев. Действие ионизирующих излучений на растения. М., Изд-во АН СССР, 1963.

Г.Г. Воккен. Радиобиология. М., "Высшая школа", 1967.

Вопросы радиоэкологии. Пер. с англ. М., Атомиздат, 1968.

И.В. Гулякин, Е.В. Юдинцева. Сельскохозяйственная радиобиология. М., "Колос", 1973.

Действие ядерного оружия. Пер. с англ. Изд. 2. М., Воениздат, 1965.

П.Т. Егоров, И.А. Шляхов, Т.В. Долбнин, В.С. Мордвинов. Гражданская оборона. М., "Высшая школа", 1963.

Ю.А. Израэль, Е.Д. Стукин. Гамма-излучение радиоактивных выпадений. М., Атомиздат, 1967.

В.М. Караваев, В.Л. Коляков, Г.Н. Коржевенко. Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животноводства при радиационных поражениях. М., "Колос", 1967.

В.М. Караваев, В.Л. Коляков, Г.Н. Коржевенко, В.Г. Ильин. Защита животных от поражения ядерным оружием. М., "Колос", 1970.

В.Н. Лавренчик. Глобальное выпадение продуктов ядерных взрывов. М., Атомиздат, 1965.

О.И. Лейпунский. Гамма-излучение ядерного взрыва. М., Атомиздат, 1959.

Нормы радиационной безопасности (НРБ-69). М., Атомиздат, 1970.

Ф.И. Павлоцкая, Э.Б. Тюрюканова. О влиянии природных условий на содержание и распределение радиоактивного стронция в почвенном покрове. М., Атомиздат, 1967.

Р.В. Петров, В.Н. Правецкий, Ю.С. Степанов, М.И. Шальнов. Защита от радиоактивных осадков. М., Медгиз, 1963.

Сб. "Радиоактивность и пища человека". Под ред. Р.С. Расселла. Пер. с англ. Под ред. В.М. Клечковского. М., Атомиздат, 1971.

Радиоактивные выпадения от ядерных взрывов. Пер. с англ. М., "Мир", 1968.

Радиоактивные изотопы и организм. Под ред. Ю.И. Москалева. М., "Медицина", 1969.

Радиоактивные загрязнения внешней среды. Под ред. В.П. Шведова и С.И. Широкова. М., Госатомиздат, 1962.

Радиобиология и радиоэкология сельскохозяйственных животных. Под ред. Б.Н. Анненкова, И.К. Дибобеса и Р.М. Алексахина. М., Атомиздат, 1973.

Рекомендации по ведению сельского и лесного хозяйства на территории с повышенной радиоактивностью. М., "Колос", 1964.

Рекомендации по оценке последствий воздействия на личный состав войск, формирований гражданской обороны и населения радиационных факторов ядерного взрыва. М., 1971.

Г.Н. Романов, В.А. Уханова. Некоторые количественные характеристики непосредственного загрязнения надземной части растений глобальными радиоактивными выпадениями. М., Атомиздат, 1969.

Сб. "Современные проблемы радиобиологии". Под общей редакцией А.М. Кузина. Т. 2. Радиоэкология. Под ред. В.М. Клечковского, Г.Г. Поликарпова и Р.М. Алексахина. М., Атомиздат, 1971.

Е.А. Федоров, Г.Н. Романов. Количественные характеристики зависимости между уровнями загрязнения внешней среды и концентрациями радиоизотопов в некоторых видах сельскохозяйственной продукции. М., Атомиздат, 1969.

Е.В. Юдинцева, И.В. Гулякин. Агрохимия радиоактивных изотопов стронция и цезия. М., Атомиздат, 1968.

Е.В. Юдинцева, И.В. Гулякин, Н.А. Бакунов. Поступление цезия-137 в растения из почв различных климатических зон. "Агрохимия", 1968, N 1.

М. Эйзенбад. Радиоактивность внешней среды. Пер. с англ. М., Атомиздат, 1967.