Динаміка накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами в умовах Українського Полісся та Лісостепу
Радіоекологічний моніторинг забруднених сільськогосподарських угідь. Встановлення пропорційної залежності активності цезію-137 від щільності забруднення ґрунтів. Виявлення радіологічно критичних ланок. Моделювання динаміки накопиченя фітомасою цезію.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.08.2014 |
| Размер файла | 60,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Інститут Агроекології та Біотехнології
Української Академії Аграрних Наук
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
03.00.16 - екологія
Динаміка накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами в умовах Українського Полісся та Лісостепу
Виноградська Вікторія Дмитрівна
Київ - 2005
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Українському науково-дослідному інституті сільськогосподарської радіології Міністерства Аграрної політики України
|
Науковий керівник - |
Академік УААН, доктор біологічних наук, професор, Лауреат Державної премії СРСР Прістер Борис Самуїлович, Український науково-дослідний інститут сільськогосподарської радіології МінАПК України, смт Чабани Київської обл. |
|
|
Офіційні опоненти: |
Доктор сільськогосподарських наук, професор |
|
|
Писаренко Павло Вікторович |
||
|
Полтавська державна аграрна академія МінАПК України, м.Полтава |
||
|
Кандидат біологічних наук |
||
|
Перепелятніков Георгій Петрович |
||
|
Український радіологічний учбовий центр |
||
|
МНС України, м.Київ |
||
|
Провідна установа - |
Інститут землеробства УААН, |
|
|
смт Чабани Київської обл. |
Захист відбудеться 25 січня 2005 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Інституту агроекології та біотехнології УААН за адресою: 03143, м.Київ, вул.Метрологічна, 12.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту агроекології та біотехнології УААН.
Автореферат розісланий 24 грудня 2004 р.
|
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради |
Л.І. Моклячук |
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність дослідження. Важливою задачею радіоекології після Чорнобильської катастрофи стало прогнозування радіаційної обстановки, зумовленої забрудненням 137Cs сільськогосподарських угідь, що потребує точного визначення параметрів часової поведінки радіонукліду в ланці "ґрунт-рослина".
Узагальнюючи літературні дані (Гребєнщикова Н.В., 1992; Рибалко І.Є., Кірсенко В.Н., 1997; Фесенко С.В., 1996; Іванов Ю.О., 2001), можна стверджувати про зменшення коефіцієнту переходу 137Cs з ґрунту в рослини з часом, але кількісні оцінки такого процесу важко визнати достатніми для надійного прогнозування радіаційної обстановки на забруднених територіях, так як результати різних науковців, отримані в різноманітних умовах з застосуванням нестандартних методів та методик проведення експерименту, значно відрізняються. В роботі отримані параметри динаміки коефіцієнтів переходу 137Cs з 4-ьох типів ґрунту (10 різновидів) представницьких для території України різновіддалених від епіцентру аварії (до 300 км) в 14 сільськогосподарських культур, вживання яких формує основну дозу внутрішнього опромінення населення, що дозволяє більш точно прогнозувати забруднення продукції рослинництва та тваринництва, а також планувати контрзаходи при перевищенні гігієнічно-нормативних рівнів.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є розділом комплексних досліджень, що проводилися УкрНДІСГР за темою "Комплексний радіологічний моніторинг ведення рослинництва, тваринництва та апробація і оцінка контрзаходів в сільськогосподарському виробництві на радіоактивно забруднених територіях" (1998, №ДР 0197V012852, 1999-2000 р.р., №ДР 0199V000532, 2001-2003 р.р., №ДР 0101U002999) і виконувалися в рамках Національної програми мінімізації наслідків Чорнобильської катастрофи №3422-XXII.
Мета та завдання дослідження. Метою даної роботи була розробка моделі динаміки накопиченя 137Cs сільськогосподарськими культурами на представницьких для Українського Полісся та Лісостепу ґрунтах і кількісна оцінка її параметрів.
Відповідно до поставленої мети передбачалося:
вивчити поведінку 137Cs в системі "ґрунт-рослина" у віддалений після випадінь період (1998-2003 р.р.);
створити базу даних (БД) радіоекологічного моніторингу забруднених після аварії на ЧАЕС сільськогосподарських угідь по накопиченню 137Cs з різних типів ґрунту в сільськогосподарських культурах (1987-2003 р.р.);
розробити алгоритм обробки даних радіоекологічного моніторингу зони забруднення для побудови і параметризації моделі динаміки накопичення 137Cs з ґрунту в рослинах;
перевірити лінійність залежності питомої активності 137Cs чорнобильського викиду в сільськогосподарських культурах від щільності забруднення ґрунту в конкретних екологічних умовах;
оцінити вплив коливань щільності забруднення ґрунту на значення коефіцієнту переходу радіоцезію з ґрунту в рослини і порівняти його з впливом на цей же параметр агрохімічних властивостей ґрунту;
порівняти за величиною накопичення 137Cs з різних типів ґрунту сільськогосподарськими культурами і виявити радіологічно критичні ланки харчового ланцюга "ґрунт-рослина";
кількісно визначити параметри, що характеризують динаміку акумуляції 137Cs найважливішими у господарському значенні сільськогосподарськими культурами з найбільш поширених ґрунтів Українського Полісся і Лісостепу;
вивчити міграційні властивості та встановити періоди напівзменшення обмінних форм радіоцезію в ґрунті.
Об'єктом дослідження є 16 видів сільськогосподарських культур, що вирощуються в реальних виробничих умовах на території Українського Полісся і Лісостепу на торфово-болотних, дерново-підзолистих, сірих опідзолених ґрунтах і чорноземах, забруднених випадіннями після Чорнобильської катастрофи.
Предметом дослідження було вивчення основних закономірностей накопичення 137Cs рослинами в залежності від типу ґрунту, біологічних особливостей рослин та часу взаємодії нукліду з ґрунтом.
Методи досліджень. Багаторічний систематичний радіоекологічний моніторинг проводився за єдиною методикою. Основні аналітичні дослідження проводили в лабораторіях УкрНДІСГР з використанням загальноприйнятих методів агрохімічного та -спектрометричного аналізу. БД створена в програмному забезпеченні Microsoft Access. Для обробки та перевірки гіпотез використовували пакети прикладних програм Microsoft Excel та Statgraphics Plus3.0.
Наукова новизна роботи. Створено єдиний повний і неперервний в часі після Чорнобильської катастрофи масив даних радіоекологічного моніторингу ланки “ґрунт-рослина”. Доведено, що величина накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами в умовах радіоактивного забруднення територій Українського Полісся та Лісостепу лінійно залежить від щільності забруднення ґрунту незалежно від типу ґрунту, виду сільськогосподарської культури і часу після аварії. Підтвердження лінійної залежності накопичення радіоцезію рослинами від рівня забруднення ґрунту та отримані кількісні параметри цієї залежності дозволили вперше описати динаміку накопичення радіоцезію рослинами двохкомпонентною спадаючою експоненційною функцією і визначено кількісні параметри такої моделі. Аналіз оцінених параметрів дозволив пояснити основні механізми сорбції радіонукліду ґрунтово-поглинаючим комплексом (ГПК). Розширено уявлення про обмінну, селективну та високо селективну сорбцію радіоцезію в ґрунтах.
Практична цінність роботи. Створена база даних використовується радіологічними службами для оцінки радіологічної ситуації на сільськогосподарських угіддях, забруднених внаслідок Чорнобильської катастрофи. Отримані параметри моделі динаміки 137Cs з ґрунту в сільськогосподарські культури дають змогу прогнозувати рівень забруднення продукції рослинництва і тваринництва, а також планувати радикальні захисні заходи на цих територіях.
Результати теоретичних і експериментальних досліджень, виконаних по темі дисертації, ввійшли до методичних рекомендацій "Ведення сільського господарства в умовах радіоактивного забруднення території України внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС на період 1999-2002 р.р." (1998), а також були використані при розробці Національної програми мінімізації наслідків Чорнобильської катастрофи на 2001-2005 роки та до 2010 року та Концепції ведення агропромислового виробництва на забруднених територіях та їх комплексної реабілітації на період 2000-2010 рр. (2000).
Особистий внесок здобувача. Автором проведені польові дослідження в період з 1998 по 2003 р.р. (біля 2000 усереднених зразків ґрунту і рослин). Створено базу даних в програмному забезпеченні Microsoft Access і заповнено її експериментальними даними за 1987-2003 р.р. Відпрацьовано алгоритм і проведено статистичну обробку результатів. Розроблено модель динаміки 137Cs з різних типів ґрунту в сільськогосподарські культури та визначено її параметри.
Апробація роботи. Результати досліджень та основні положення дисертації щорічно доповідали та обговорювали на методичних семінарах відділу ведення рослинництва на техногенно забруднених територіях та засіданнях вченої ради УкрНДІСГР (1998-2003); науково-практичних конференціях: "Наука. Чорнобиль-98" (Київ, 1999), "Проблемы ведения АПК на радиоактивно загрязненных сельскохозяйственных землях в отдаленный после Чернобыльской катастрофы период" (Брянск, 1999); Міжнародній конференції "П'ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання." (Київ, 2001); VI Конференції Міжнародного Чорнобильського центру "2003: міжнародне співробітництво - Чорнобилю" (Славутич, 9-12 вересня 2003 р.); наукових семінарах в Чорнобильському науковому центрі міжнародних досліджень, Інституті ядерної та радіаційної безпеки (IRSN, Франція, 2000-2003); III-ьому з'їзді з радіаційних досліджень (радіобіологія, радіоекологія) (Київ, 21-25 травня 2003 р.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 праць, з них 3 - у фахових виданнях.
Структура та об'єм дисертації. Дисертаційна робота викладена на 167 сторінках комп'ютерного набору і складається із вступу, 5-ти розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Текст ілюстровано 27 таблицями, 13 малюнками. Список використаних джерел включає 201 найменування, в тому числі 34 зарубіжних авторів. Додаток містить 4 найменування.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
УМОВИ, ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Багаторічні польові дослідження проводили в колективних господарствах у виробничих умовах за єдиною затвердженою Міністерством сільського господарства України та Південим відділеням ВАСГНІЛ методикою проведення радіоекологічного моніторингу (1987-1995 р.р.). Автор дисертації продовжила моніторинг протягом 1998-2003 р.р.
Дослідження проводили на території чотирьох найбільш забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС областей України (Київська, Чернігівська, Житомирська, Рівненська), ґрунти яких представлені такими типами: торфово-болотні, дерново-підзолисті, сірі опідзолені, чорноземи та чорноземи опідзолені (табл.1). Вибраний для дослідження регіон представляє собою територію дальнього Західного та Південного слідів викиду радіоактивних речовин при аварії на ЧАЕС, для яких характерне радіоактивне забруднення переважно конденсаційною компонентою випадінь. Рівні забруднення ґрунту 137Cs на більшості полів досліджуваних господарств наближалися до державного нормативу для ведення сільського господарства на 1986 рік (555 ).
Таблиця 1 - Агрохімічна характеристика ґрунту дослідних господарств.
|
Тип ґрунту |
Область |
pH |
Гумус, % |
СПО, мг-экв/100 г ґрунту |
K, мг/100 г ґрунту |
Мул, % |
|
|
Дерново-підзолистий піщаний |
Київська, Чернігівська |
4,4-6,0 |
0,40-0,95 |
6,1-18,1 |
2,8-12,0 |
5,0-7,2 |
|
|
Дерново-підзолистий супіщаний |
Київська, Чернігівська, Житомирська |
4,4-6,0 |
0,48-0,97 |
6,0-17,6 |
2,0-10,2 |
6,6-10,2 |
|
|
Дерново-слабопідзолистий піщаний |
Чернігівська |
4,5-5,8 |
0,73-1,0 |
8,4-13,6 |
5,5-8,7 |
6,8-7,8 |
|
|
Дерново-слабопідзолистий супіщаний |
Київська, Рівненська |
4,3-6,6 |
0,38-2,3 |
2,9-19,1 |
2,4-14,0 |
6,2-11,6 |
|
|
Дерново-підзолистий глеєвий |
Рівненська |
5,1-6,5 |
0,96-1,8 |
16,1-20,1 |
7,8-12,8 |
13,8-14,2 |
|
|
Дерново-підзолистий глинисто-піщаний |
Житомирська, Рівненська |
5,4-7,2 |
0,85-3,2 |
5,6-18,7 |
3,2-20,0 |
14,5-19,3 |
|
|
Сірий опідзолений |
Київська |
5,3-6,6 |
0,92-1,9 |
8,4-16,5 |
5,8-11,4 |
12,1-22,3 |
|
|
Чорнозем опідзолений |
Київська |
4,9-6,6 |
0,60-2,1 |
7,5-19,9 |
4,0-12,6 |
25,7-32,4 |
|
|
Чорнозем типовий |
Київська |
5,4-7,5 |
1,5-3,9 |
10,5-33,1 |
11,6-37,1 |
24,7-27,2 |
|
|
Торфово-болотний |
Рівненська, Житомирська, Київська, Рівненська |
3,8-6,6 |
- |
2,3-19,0 |
2,0-18,5 |
- |
На початку дослідження сітка моніторингу включала 33 господарства 29 районів вищевказаних областей. З 1998 р. сітка моніторингу скоротилася до 16 господарств 13 районів і охопила всі раніше досліджувані типи ґрунтів. В кожному господарстві дослідженню підлягали від 5 до 10 полів польової і овочевої сівозмін та сінокоси.
В роботі досліджували 16 видів сільськогосподарських культур, що входять до складу раціонів тварин і людини: сіяні злакові (тимофіївка лучна, костриця лучна, грястиця збірна, стоколос безостий) та природні трави, кукурудзу, люцерну, конюшину червону, віку, люпин жовтий, білокачанну капусту, томати, огірки, картоплю, цибулю ріпчасту, кормовий буряк, озиму пшеницю, ячмінь, жито.
Щорічно відбирали спряжені зразки “ґрунт-рослина” так, що зразок ґрунту відповідав умовам розташування зони кореневого шару рослин, включених до складу середнього зразка. Зразки кожного виду культур та ґрунту відбирали у фазі продуктивної стиглості рослин.
Середній репрезентативний зразок ґрунту відбирався на кожному полі і включав 25 індивідуальних зразків, відібраних по площі поля за методом конверту: 5 конвертів, розміщені на кінцях та перетині діагоналей поля так, щоб виключити вплив мікроландшафту. Індивідуальні зразки ґрунту відбирали за допомогою буру діаметром 10 см на глибину орного горизонту (0-20 см для мінеральних ґрунтів, 0-25 см для органічних ґрунтів). Середній представницький зразок злакових рослин та трав відбирали з площі 0,50,5 м (методом рамки) у 5-ти повторностях на кожному полі. Середній зразок просапних культур і овочів складався з 50 рослин - відбирали по 10 рослин у 5-ти рядках з тієї ж площі, що і зразки ґрунту.
Агрохімічні показники ґрунту визначали за загально прийнятими методиками. Питому активність 137Cs у рослинах та ґрунті визначали на високоефективному низькофоновому гама-спектрометрі “ADCAM-300” з напівпровідниковим детектором із високочистого германію “GEM-30185”.
Мінералогічний склад ґрунтів регіону дослідження було проведено в Інституті ґрунтознавства та агрохімії ім.А.Н.Соколовського. Гранулометричний склад зразків ґрунту, було визначено оптичним методом на приладі Granulometre-850 “CILAS” (Франція).
Формування бази даних багаторічного радіоекологічного моніторингу та алгоритм їх обробки
Формування бази даних. На першому етапі розроблено основні вимоги до інформації з врахуванням цілей роботи і на їх основі проведено попередній відбір даних. В БД включили тільки ту інформацію, яка забезпечувала спряженість зразків ґрунту та рослин, тобто зразки рослин були відібрані з тієї ж площі і в той же час, що і зразок ґрунту, а опис ґрунту містив дані про агрохімічний аналіз і вказівку на місце відбору.
На другому етапі розроблено структуру БД. Оболонку масиву створено в програмному забезпеченні Microsoft Access, яке передбачає імпортування занесених даних в таблиці формату Microsoft Excel і надалі дозволяє використовувати стандартні засоби статистичної обробки (Statgraphics Plus3.0 та інш.). Загальна кількість даних складає 3572 пари "ґрунт-рослина".
Розробка алгоритму обробки даних. Було детально розроблено та застосовано алгоритм обробки і аналізу даних. Проведено “експертну оцінку”, яка відображає ступінь відповідності об'єктивних властивостей ґрунту та узгодженості даної інформації з основними закономірностями поведінки радіоцезію в системі "ґрунт-рослина". Формування вибірки значень коефіцієнтів переходу 137Cs з ґрунту в рослини для аналізу залежності питомої активності радіоцезію в сільськогосподарських культурах від щільності забруднення ґрунту та динаміки коефіцієнту переходу радіоцезію з ґрунту в рослини проводили за такими показниками: вид культури, тип ґрунту, час після випадіння (рік дослідження). Статистичною обробкою даних було встановлено, що розподіл значень TFij(t) 137Cs з ґрунту в рослини в межах сформованих вибірок підчиняється нормальному закону. Для відсіву аномальних значень коефіцієнтів переходу скористалися критерієм Ст'юдента. Середні значення параметру для вибірки перераховували за даними скороченої вибірки після виключення вибракуваних значень TFij(t). Таким чином було створено набір середніх значень TFij(t) для кожної комбінації "культура-ґрунт-рік".
Наступним етапом обробки даних була перевірка гіпотези про лінійну залежність питомої активності 137Cs в сільськогосподарських культурах (SA) від щільності забруднення ґрунту (D) в межах кожної вибірки. Параметри лінійної залежності знаходили за методом найменших квадратів (МНК).
Заключною стадією аналізу БД стало дослідження залежності коефіцієнту переходу TFij(t) від часу та визначення її параметрів. Оскільки динамічна залежність має нелінійний характер, було використано апарат нелінійного методу найменших квадратів (НМНК).
ДОСЛІДЖЕННЯ залежності концентрації 137Cs в рослинах від щільності забруднення ґрунту
Проводити аналіз даних та визначати динамічні параметри величини накопичення радіонуклідів рослинами в широкому діапазоні щільності забруднення ґрунту 137Cs (D) можна тільки після перевірки лінійності залежності між питомою активністю раідоцезію в рослинах - SA та D, тобто в разі відсутності залежності коефіцієнту переходу радіонуклідів з ґрунту в рослини від рівня забруднення ґрунту в конкретних умовах радіоактивного сліду аварії на ЧАЕС. Розглянуті літературні дані не дозволяють зробити однозначний висновок про характер залежності величини накопичення 137Cs рослинами від концентрації радіонукліду в ґрунті. Встановлення лінійності залежності між SA та D дає можливість отримати дані про радіаційний стан і відповіді на питання про можливість його прогнозування на територіях з різною щільністю забруднення ґрунту за усередненими по групі ґрунтів значеннями коефіцієнтів переходу 137Cs в різні періоди після аварії.
Створена база даних дала можливість перевірити гіпотезу про лінійність залежності між SA та D на основі аналізу 641 спряженої пари "ґрунт-рослина", що були розподілені по типам ґрунту таким чином: торфово-болотні - 84 пари по значення, дерново-підзолисті - 206 пар по значень, сірі опідзолені - 189 пар по значення, чорноземи - 162 пари по значень.
Була висунута гіпотеза про лінійний вид залежності між питомою активністю 137Cs в сільськогосподарських культурах та рівнем забруднення ґрунту такого виду:
(1)
де SA - питома активність 137Cs в культурі, ;
D - щільність забруднення ґрунту 137Cs, ;
TFf - коефіцієнт пропорційності, або в даному випадку - коефіцієнт переходу TF 137Cs з ґрунту в рослинність, ()/().
Пара SA=0,D=0 була включена до складу кожної проаналізованої вибірки як початкова умова.
Аналіз коефіцієнту детермінованості R2 лінійної залежності концентрації радіоцезію в рослинах від щільності забруднення ґрунту показав, що гіпотеза про прямопропорційну залежність підтверджується для всіх досліджуваних культур на різних типах ґрунту і може бути прийнята з високим рівнем достовірності (p=0,95).
Відмінності значень TFf 137Cs, розрахованих методом найменших квадратів як коефіцієнт пропорційності між SA і D, від усереднених значень TF в межах вибірки, не перевищували 15% для всіх типів ґрунту. Відмічені розбіжності лежать в межах точності визначення параметрів SA і D. Цей факт дозволяє зробити висновок, що вплив щільності забруднення ґрунтів на накопичення нукліду в рослинах був вирішальним і значно більшим, ніж вплив відмінностей у характеристиках ґрунту, погодних умовах, технологіях вирощування і таке інше.
Встановлена прямопропорційна залежність SA від D переконливо доводить, що коефіцієнт переходу 137Cs в рослинність не залежить від рівня забруднення ґрунту і його слід розглядати як важливу радіоекологічну характеристику виду сільськогосподарської культури при вирощуванні на конкретному типі ґрунту.
За доступністю для засвоєння 137Cs сільськогосподарськими рослинами, ґрунти утворюють спадаючий ряд: торфово-болотний, дерново-підзолистий, сірий лісовий, чорнозем.
Незалежно від типу ґрунту, на якому вирощуються вивчені сільськогосподарські культури, за зменшенням TF 137Cs вони розміщуються в такій послідовності: сіно природних трав, сіно сіяних злакових трав, зелена маса кормових культур (віка, конюшина, люцерна, люпин, кукурудза), овочеві культури (качани капусти, плоди томатів, плоди огірків), коренеплоди буряку, цибуля, бульби картоплі, зерно зернових культур (озима пшениця, озимий ячмінь, озиме жито). Найбільше значення коефіцієнту переходу 137Cs відмічено для сіна природних трав, найнижче - для зерна злаків. Спостерігалися розбіжності між рівнем накопичення 137Cs в цих культурах до 35 раз.
Приймаючи до уваги важливість підтвердження існування лінійної залежності влітку 1999 року було проведено спеціальне експериментальне дослідження залежності між концентраціями радіонуклідів в ґрунті та природних лучних травах в ближній зоні чорнобильських випадінь, представлених сумою конденсаційної та паливної компонент з більшою частиною останніх. Високий градієнт щільності забруднення ґрунту (від 587 до 7400 на відстані 600 м) забезпечив тотожність агрохімічних показників точок відбору, що дозволило запобігти їх впливу на накопичення радіоцезію в рослинах. Цей експеримент підтвердив гіпотезу про прямопропорційний закон залежності величини накопичення радіоцезію рослинами від рівня забруднення ґрунту у ближній зоні чорнобильських випадінь.
Аналіз величини TF 137Cs в фітомасу в різні роки дослідження показав, що лінійний закон залежності концентрацій 137Cs в ґрунті та в рослинах зберігається з часом, а кут нахилу прямої зменшується, тобто абсолютна величина коефіцієнту переходу зменшується.
Підтвердження у даній роботі лінійної залежності між питомою активністю 137Cs в сільськогосподарських культурах та рівнем забруднення ґрунту має методологічне значення і дає підставу усереднити значення коефіцієнтів переходу 137Cs для визначеної культури, отриманих в різних господарствах з певним типом ґрунту в конкретний рік дослідження.
динаміка коефіцієнту переходу 137Cs з різних типів ґрунту зони Українського Полісся в основні сільськогосподарські рослини
Для дослідження динаміки TFij(t) було використано біля 7 тисяч даних про питому активність ґрунтів та рослин (3403 спряжених пар даних про концентрацію 137Cs в ґрунті та рослинах). З цього інформаційного масиву було сформовано 45 вибірок, що характеризують динаміку накопичення радіоцезію 14 культурами при вирощуванні на чотирьох типах ґрунту протягом 8-17 років.
Приклади типової залежності коефіцієнту переходу (TFij(t) від часу для деяких пар "ґрунт-рослина" наведені на рисунку 2а). Чітко видно: в перший період після аварії (3-4 роки) величина коефіцієнту переходу зменшувалася швидко, а надалі - повільно, що свідчить про наявність двох різних за природою процесів сорбції 137Cs ґрунтом. Математична обробка даних показала, що після попадання 137Cs у ґрунт і надалі динаміка зменшення TFij(t) у часі для всіх без винятку досліджених культур і типів ґрунту може бути апроксимована сумою 2-ох експонент.
Зниження коефіцієнту переходу TF(t) 137Cs з ґрунту в рослини за рахунок ґрунтових процесів перетворення форм радіонукліду з часом описували за допомогою рівняння:
(2)
Для всіх регресійних рівнянь отримані досить високі значення коефіцієнту кореляції (r>0,992) та коефіцієнту детермінованості R2 (0,75-0,99).
Значення параметрів TF0, a0q, a0s були приведені до нульового моменту часу, або моменту встановлення дійсної рівноваги в системі "ґрунтовий розчин-тверда фаза ґрунту", тобто .
Перший множник рівняння динаміки TF0 характеризує біологічні особливості рослин і відображає коефіцієнт переходу 137Cs з ґрунту в рослини в рік випадіння (). Множник в фігурних дужках характеризує процес трансформації доступних для рослин іонообмінних форм радіоцезію в ґрунті в малодоступні.
Параметрами рівняння динаміки коефіцієнту переходу радіоцезію з ґрунту в рослини виступають:
- "нульовий" коефіцієнт переходу TF0, значення якого знаходили шляхом екстраполяції на рік випадіння за допомогою методів статистики. TF0 - характерний параметр для кожного виду рослин на конкретному типі ґрунту при умові, що зміни форм радіонукліду після надходження до ґрунту ще не відбулися;
- період напівзменшення обмінних форм радіоцезію в ґрунті Teq, який є оберненою величиною константи швидкості селективної сорбції радіонукліду;
- період напівзменшення селективно сорбованих форм 137Cs в ґрунті Tes, що відображає швидкість переходу радіоцезію в стійко сорбований стан;
- a0q і a0s - доля іонів Cs+, фіксованих за різними механізмами в початковий момент часу, тобто у момент встановлення дійсної рівноваги в системі “ґрунтовий розчин-тверда фаза ґрунту”.
Значення параметру, який характеризує біологічні особливості сільськогосподарських культур, представлені в таблиці 2. Найбільші абсолютні значення TF0 серед культур спостерігались для сіна природних трав. Сіяні злакові трави накопичують радіоцезій в 2,0-4,1 рази менше, ніж природні. Відмінності між TF0 в сіно сіяних злакових трав та зелену масу кормових трав (люцерну, конюшину, кукурудзу) складають від 1,7 до 2,6 раз. Максимальні значення екстрапольованого коефіцієнту переходу радіоцезію в цій групі відзначаються для конюшини. Найменше значення TF0 в групі кормових трав отримано для кукурудзи. Значення "нульового" коефіцієнту переходу в овочеві культури майже однакові з кормовими травами (відмінності становлять 1,1-1,4 раз). Серед овочевих культур найбільшою акумуляцією 137Cs відрізняються качани капусти, меншою - плоди томатів і огірків. Значно менші, ніж для овочевих (2,2-3,3 рази), абсолютні значення TF0 спостерігаються для групи, яка включає бульби картоплі, коренеплоди буряка та цибулю. Найменшим серед всіх дослідних культур накопиченням 137Cs характеризується зерно злакових культур. Середнє значення TF0 для зернових в 1,4 рази менше, ніж для попередньої групи культур.
Таблиця 2 - Значення екстрапольованих на 1986 рік коефіцієнтів переходу 137Cs TF0 з різних типів ґрунту в основні сільськогосподарські культури.
|
Культура |
Торфово-болотний |
Дерново-підзолистий |
Сірий опідзолений |
Чорнозем |
|
|
Природні трави |
240 |
26 |
10 |
- |
|
|
Сіяні злакові трави |
94 |
6,4 |
4,9 |
3,7 |
|
|
Конюшина |
- |
4,9 |
- |
2,2 |
|
|
Люцерна |
- |
3,9 |
2,1 |
2,0 |
|
|
Кукурудза |
36 |
2,7 |
1,6 |
1,7 |
|
|
Капуста |
- |
4,2 |
2,2 |
1,8 |
|
|
Томати |
- |
3,1 |
2,0 |
1,0 |
|
|
Огірки |
- |
3,2 |
1,9 |
1,5 |
|
|
Цибуля |
- |
2,0 |
- |
0,53 |
|
|
Буряк |
13 |
1,6 |
0,50 |
0,90 |
|
|
Картопля |
8,5 |
1,1 |
0,72 |
0,29 |
|
|
Озима пшениця |
- |
1,1 |
0,59 |
0,23 |
|
|
Ячмінь |
6,9 |
0,84 |
0,80 |
0,51 |
|
|
Жито |
7,8 |
- |
0,47 |
- |
|
|
Кратність відмінностей |
34 |
31 |
21 |
16 |
Величина "нульового" коефіцієнту переходу, як середніх значень для груп, так і для всіх досліджуваних сільськогосподарських культур окремо, зменшується згідно такого ряду ґрунтів: торфово-болотний, дерново-підзолистий, сірий опідзолений, чорнозем.
Вклад процесів швидкої та повільної фіксації 137Cs в формування величини коефіцієнту переходу в початковий момент часу відображають величини a0q та a0s для всіх досліджених культур і ґрунтів. Середнє по всім культурам значення a0q збільшується в ряду торфово-болотний (0,92), дерново-підзолистий (0,93), сірий опідзолений (0,94), чорнозем (0,98). Засвоєння іонів 137Cs рослинами в даному випадку відображає концентрацію іонів нукліду у ґрунтовому розчині, яка в свою чергу залежить від сорбційних властивостей ґрунту. Доля фракції, яка фіксується повільно a0s, зменшується в тій же послідовності ґрунтів, що і для a0q, майже в чотири рази - від 0,081 до 0,023, що свідчить про різний вклад процесів високоселективної сорбції в накопичення 137Cs рослинами з ґрунту. Представляє інтерес, що максимальне значення a0s характерне для торфово-болотного ґрунту, а мінімальне - для чорнозему. Очевидно, це пов'язано в значно більшій мірі не з відмінностями у гранулометричному складі ґрунтів, або загальною кількістю сорбційних місць, а з їх якістю. Високі абсолютні значення параметра a0q вказують на те, що в рік радіоактивних випадінь більше як 90% радіонукліду знаходиться в формі обмінного фізико-хімічного поглинання, з якої надалі поступово переходить в селективно поглинену форму.
Величина екологічного періоду напівзменшення коефіцієнту переходу (швидка компонента) Teq (табл.3) для всіх видів культур на торфово-болотному ґрунті лежить в межах від 0,81 до 0,97 року, дерново-підзолистого - 1,4-2,5 років, чорнозему - 1,0-1,5 років, сірого опідзоленого - 1,5-1,9 років. забруднення грунт цезій фітомаса
Найменше середнє по всім культурам значення періоду напівзменшення коефіцієнту переходу 137Cs спостерігається на чорноземі (1,3 року), більше - для сірого опідзоленого (1,7 року) і найбільше - для дерново-підзолистого ґрунту (1,8 року). Заслуговує уваги, що мінімальне значення Teq - менше, ніж для мінеральних ґрунтів, отримано для органічного торфово-болотного ґрунту (0,89 року).
Спостерігається збільшення значення періоду напівзменшення коефіцієнту переходу 137Cs Tes (уповільнення процесу) в послідовності ґрунтів: торфово-болотний, дерново-підзолистий, сірий опідзолений, чорнозем. Відмінності величини Tes для різних ґрунтів істотні.
Найменший період напівзменшення доступних для рослин форм 137Cs за рахунок фіксації, тобто найбільша швидкість фіксації радіоцезію, характерний для торфово-болотного ґрунту - 6,6 років. Для дерново-підзолистого ґрунту середнє значення Tes майже в 3,0 рази більше (20 років), для сірого опідзоленого в 7,0 раз (44 роки) і в 18 разів для чорнозему (112 років). Вірогідно, що місць фіксації 137Cs в ультра-мікроконцентраціях достатньо в будь-якому ґрунті, навіть якщо він містить невелику кількість глинистих мінералів, як у випадку торфово-болотного ґрунту.
Таблиця 3 - Значення періодів напівзменшення коефіцієнту переходу 137Cs в рослини на різних типах ґрунту, роки.
|
Культура |
Торфово-болотний |
Дерново-підзолистий |
Сірий опідзолений |
Чорнозем |
|||||
|
Teq |
Tes |
Teq |
Tes |
Teq |
Tes |
Teq |
Tes |
||
|
Природні трави |
0,87 |
5,7 |
2,1 |
28 |
1,6 |
26 |
- |
- |
|
|
Сіяні злакові трави |
0,92 |
6,6 |
2,0 |
11 |
1,9 |
35 |
1,3 |
53 |
|
|
Кормові трави |
0,97 |
7,1 |
1,8 |
24 |
1,7 |
36 |
1,2 |
91 |
|
|
Овочеві |
- |
- |
1,5 |
14 |
1,7 |
26 |
1,3 |
124 |
|
|
Бульби, коренеплоди, цибуля |
0,87 |
6,4 |
2,2 |
21 |
1,7 |
46 |
1,3 |
136 |
|
|
Зернові |
0,88 |
6,9 |
1,6 |
19 |
1,8 |
75 |
1,2 |
66 |
|
|
Середнє по всім культурам |
0,89 |
6,6 |
1,8 |
20 |
1,7 |
44 |
1,3 |
112 |
|
|
Кратність відмінностей |
1,2 |
1,4 |
1,8 |
3,5 |
1,2 |
5,6 |
1,4 |
5,0 |
Абсолютні значення Tes для дерново-підзолистого, сірого опідзоленого ґрунтів та чорнозему перевищують період досліджень, протягом якого процеси повільного зменшення TF(t) відігравали основну роль, що значно погіршує точність його визначення. Відмінності Tes для культур в межах групи мінеральних ґрунтів більші, ніж для торфово-болотного ґрунту і складають 3,5-5,8 раз.
Час встановлення рівноваги, тобто моменту, після якого процес високо селективної сорбції починає переважати у зменшенні кількості доступних для рослин форм радіоцезію, становить для дерново-підзолистого ґрунту 5,6 років, сірого опідзоленого - 5,7 років, чорнозему - 5,1 років. В торфово-болотному ґрунті такий момент наступає набагато швидше - через 2,6 років.
Аналіз параметрів динаміки накопичення 137Cs рослинами свідчить, що фіксація іонів цезію в ГПК відіграє основну роль у зменшенні обмінних форм радіоцезію в ґрунті, і, відповідно, у зменшенні коефіцієнту переходу радіоцезію в рослини. Порівняльна оцінка значущості природних процесів для автореабілітації показує, що самоочищення території внаслідок дефляції (вітрового переносу), поверхневого водного стоку, дифузійного і конвективного переносу вглиб профілю ґрунту, виносу радіонуклідів з валовим урожаєм рослин в перші 17 років після забруднення території довгоживучим і біологічно значущим радіонуклідом 137Cs вносять значно менший вклад в поліпшення радіаційного стану, ніж імобілізація (зменшення доступності для засвоєння рослинами) в результаті фізико-хімічного зв'язування нуклідів з ґрунтом і зменшення біологічної доступності їх для рослин.
Якісно оцінити модель динаміки та її параметри можна за допомогою детального аналізу процесів перетворення форм 137Cs у ґрунті. Гідратований іон 137Cs сорбується поверхнею кореневої системи, але цей процес відбувається одночасно з сорбцією іону на органічних, органо-мінеральних колоїдах та заряджених поверхнях мінералів - перший етап поглинання. Другий етап - поглинання іонів 137Cs ГПК на місцях селективної частково обмінної сорбції (селективно поглинена в устьових зонах глинистих мінералів форма, частково обмінна), локалізованих в устьових областях кришталевої гратки глинистих мінералів групи 2:1. На протязі третього етапу 137Cs поступово переходить в центри екстремально високої селективності (високо селективно поглинена в міжпакетних просторах глинистих мінералів форма, практично необмінна). Характерний час встановлення рівноваги між ланками: (водно-розчинна форма, іонна)- (обмінно поглинена форма: адсорбція та сорбція на колоїдах, заряджених поверхнях і т.і) - хвилини-години; - - місяці-роки; - - десятки років. Співставлення значень періодів напівзменшення коефіцієнту переходу радіоцезію з часом встановлення рівноваги в різних ланках процесу перетворення форм цезію у ґрунті дозволяє припустити, що параметри Teq і Tes характеризують зміну доступності радіонукліду для засвоєння рослинами завдяки переходу іонів з в і з в відповідно.
ВИСНОВКИ
Сформовано єдину базу даних, що дозволила систематизувати дані неперервного післяаварійного радіоекологічного моніторингу (1987-2003 рр.) сільськогосподарських угідь на території 16-ти господарств 13 районів 4-ьох найбільш забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС областей України (Київської, Житомирської, Чернігівської, Рівненської). Розроблено та застосовано алгоритм обробки і аналізу даних з застосуванням "експертної оцінки" та сформовано вибірки значень коефіцієнтів переходу 137Cs з ґрунту в рослини за такими показниками, як вид культури, тип ґрунту, час після випадіння.
На основі проведеного кількісного аналізу 641 пари значень "ґрунт-рослина" з високим рівнем достовірності () підтверджено гіпотезу про прямопропорційну залежність між величиною накопичення 137Cs рослинами та рівнем забруднення ґрунту, характер якої зберігається з часом, а абсолютна величина коефіцієнту переходу зменшується.
Показано, що вплив щільності забруднення ґрунтів на накопичення нукліду в рослинах в межах однієї групи ґрунтів в умовах досліджень був вирішальним і значно більшим, ніж вплив властивостей ґрунту, погодних умов і технологій вирощування культур. Доведено, що коефіцієнт переходу 137Cs (TF) в біомасу рослин не залежить від рівня забруднення ґрунту, якщо не спостерігається біологічна дія радіонукліду на кореневу систему.
Підтверджено, що незалежно від часу після випадінь зберігається послідовність культур за зменшенням TF 137Cs в господарсько-цінну частину урожаю в межах певного типу ґрунту: природні трави, сіяні злакові трави, кормові культури (віка, конюшина, люцерна, люпин, кукурудза), капуста, томати, огірки, буряк, цибуля, картопля, озима пшениця, озимий ячмінь, озиме жито.
Обґрунтовано і параметризовано двохекспоненційну модель динаміки процесу поведінки радіоцезію в системі "ґрунт-рослина", головними параметрами якої є коефіцієнт переходу 137Cs з ґрунту в рослини в рік випадіння (TF0), що характеризує біологічні особливості рослин, періоди напівзменшення селективно сорбованих і фіксованих форм радіоцезію в ґрунті (, ) та вклади процесів трансформації радіонукліду в ґрунті у момент встановлення дійсної рівноваги в системі "ґрунтовий розчин-тверда фаза ґрунту" ( і ).
Встановлено, що період напівзменшення обміних форм радіонукліду за рахунок їх переходу в місця селективної сорбції (Teq) слабо залежить від типу ґрунту (від 0,89 - для торфово-болотного ґрунту до 1,8 років для дерново-підзолистого), а при переході їх в місця високо селективної сорбції () становить 6,6 років для торфово-болотного ґрунту, 20 років - дерново-підзолистого, 44 роки - сірого опідзоленого, 60 і більше років - чорнозему. Наявність першої експоненти в моделі пояснили переходом обмінних форм радіонукліду () на місця селективної частково обмінної сорбції (), а другої - поступовим переходом іонів Cs+ в центри екстремально високої селективності .
Визначено, що вклад процесу швидкої фіксації 137Cs в ґрунті в початковий момент часу (a0q) змінюється від 0,92 до 0,98. Доля фракції радіонукліду, яка фіксується в ґрунті повільно (a0s), зменшується від 0,081 для торфово-болотного ґрунту до 0,023 для чорнозему.
Кількісна та якісна оцінка параметрів моделі динаміки накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами дозволила представити та пояснити процеси трансформації форм радіоцезію у ґрунті.
Параметри моделі динаміки TF 137Cs є основою для прогнозування радіаційного стану і оцінки ефективності захисних заходів при веденні сільськогосподарського виробництва на радіоактивно забруднених територіях.
Рекомендації для виробництва
В разі радіоактивного забруднення території необхідно проведення контрзаходів, планування яких потребує довгострокового прогнозу радіаційної ситуації. Для прогнозування забруднення сільськогосподарської продукції на основних типах ґрунтів Українського Полісся і Лісостепу рекомендуємо використовувати описану в роботі модель динаміки накопичення 137Cs в рослинах та кількісно оцінені значення її параметрів: коефіцієнтів переходу 137Cs TF, екстрапольованих на 1986 рік (табл.2), середніх значень вкладів процесів швидкої та повільної фіксації радіоцезію в ґрунті та періодів напівзменшення коефіцієнту переходу радіоцезію з ґрунту в сільськогосподарські культури (табл.3).
При формуванні раціону худоби та подальшому плануванні складу сівозмін радіоактивно забруднених сільськогосподарських угідь рекомендуємо враховувати величину конкретних коефіцієнтів переходу TF0 радіоцезію з ґрунту в рослини (табл.2). Найбільш критичне за значенням цього параметру сіно природних та сіяних трав, яке слід використовувати для годування молодняка ВРХ в перші місяці, в той час як для заключної відгодівлі худоби необхідні "чисті корми".
Оцінка періодів напівзменшення коефіцієнту переходу і показала, що зменшення питомої активності 137Cs в рослинах за рахунок процесу фіксації радіонукліду в ґрунті, тобто процесу самоочищення, надалі буде відбуватися дуже повільно. Рекомендуємо проводити контрзаходи, як ефективний засіб реабілітації радіоактивно забруднених сільськогосподарських угідь, у найближчий період після попадання радіонукліду в ґрунт, так як в цей період можна відвернути найбільшу дозу опромінення населення.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Характерні особливості залежності між концентраціями 137Cs у сільськогосподарських культурах та ґрунті.//Вісник аграрної науки, спецвипуск "15 років від дня Чорнобильської катастрофи".- 2001.- №4.- с.99-101.
Б.С. Прістер, Л.В. Перепелятнікова, Т.Н.Іванова. Динаміка накопичення 137Cs у cільськогосподарських культурах.//Науковий вісник НАУ.- 2001.- № 45.- с.51-57.
Вивчення динаміки КП 137Cs з різних типів ґрунту в сільськогосподарські культури після аварії на ЧАЕС.//Вісник аграрної науки.- 2002.- №4, с.102-103.
Prister B.S., Baryakhtar V.G., Perepelyatnikova L.V., Rudenko V.A., Grytsyuk N.R., Ivanova T.N. Experimental Substantiation and Parameterization of the Model Describing 137Cs and 90Sr Behavior in a Soil-Plant System.//Environmental Science and Pollution Research.- 2003.- Special Issue No 1.- p.126-136.
Time-dependent optimisation of strategies for counter-measures use to reduce population radiation dose and reclaim abandoned land.//P. Strand, B. Howard et.al. RECLAIM. EU Contract ERBIC15CT960209 report.-Norway-Gr.Britan.-2000.-40 p.
Національна доповідь України.//Міжнародна конференція "15 років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання".- Київ.- 2001.- с.53-56.
Динаміка накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами на різних типах ґрунтів.//Міжнародна конференція "15 років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання". Збірка доповідей.- Київ.- 2001.- с.18-22.
Б.С. Прістер, Л.В. Перепелятнікова. Вивчення динамічного характеру накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами на різних типах ґрунтів.//Міжнародна конференція "15 років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання". Збірка тез.- Київ.- 2001- с.2-186.
Prister B., Howard B. Regularities of Chernobyl 137Cs and 90Sr behaviour in a soil-plant system.//International congress on the radioecology-ecotoxicology of continental and estuarine environments.- Aix-en-Provence-France.- 3-7 september 2001.- P2T11(575).
The Classification of Ukrainian Soil Systems on the Basis of Transfer Factors of Radionuclides from Soils to Reference Plants. Report on IAEA Research Contract №10436. Authors: B.S.Prister, L.V.Perepelyatnikova, T.N.Ivanova et al.-Kiev, 2001.
Виноградська В.Д. Динаміка накопичення 137Cs сільськогосподарськими культурами в умовах Українського Полісся та Лісостепу.- Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. Інститут агроекології та біотехнології Української Академії Аграрних Наук, Київ, 2004.
В дисертації подані результати проведення багаторічного радіоекологічного моніторингу сільськогосподарських угідь забруднених внаслідок Чорнобильської катастрофи. Створено базу даних об'ємом 3572 пари “ґрунт-рослина”. Встановлено прямопропорційну залежність питомої активності 137Cs в 16-ти сільськогосподарських культурах від щільності забруднення представницьких для Українського Полісся та Лісостепу ґрунтів. Встановлено ряд культур за величиною накопичення 137Cs з різних типів ґрунту і виявлено радіологічно критичні ланки харчового ланцюга "ґрунт-рослина". Побудовано та параметризовано двохекспоненційну модель динаміки накопиченя 137Cs фітомасою та кількісно оцінено її параметри, що є основою для прогнозування радіоактивного забруднення сільськогосподарської продукції.
Ключові слова: ґрунт, культура, щільність забруднення, питома активність, коефіцієнт переходу, динаміка, період напівзменшення, сорбція, селективність, фіксація.
Виноградская В.Д. Динамика накопления 137Cs сельскохозяйственными культурами в условиях Украинского Полесья и Лесостепи.- Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.16 - экология. Институт агроэкологии и биотехнологии Украинской Академии Аграрных Наук, Киев, 2004.
Цель исследования - разработка модели динамики накопления 137Cs сельскохозяйственными культурами на представительных для Украинского Полесья и Лесостепи почвах и количественная оценка ее параметров.
Создано базу данных объемом 3572 пары “почва-растение” в программном обеспечении Microsoft Access, которая позволила систематизировать данные многолетнего (1987-2003 р.р.) радиоэкологического мониторинга, проводимого УкрНИИСХР по накоплению 137Cs сельскохозяйственными растениями на различных типах почвы.
На основании анализа 641 пары значений "почва-растение" на различных типах почвы в разные годы после аварии, показано, что гипотеза о прямопропорционной зависимости подтверждается для всех исследуемых культур (16 видов) на различных типах почвы (торфяно-болотные, дерново-подзолистые, серые оподзоленные, черноземы). Доказано, что коэффициент перехода () 137Cs в растительность не зависит от уровня загрязнения почвы. Линейный закон зависимости концентрации радиоцезия в растениях и почве сохраняется со временем, а абсолютная величина уменьшается.
Математическая обработка данных показала, что после попадания 137Cs в почву динамика уменьшения коэффициента перехода во времени всех без исключения исследуемых культур на всех типах почвы может быть надежно апроксимирована суммой двух экспонент. Динамика коэффициента перехода непосредственно характеризует процесс трансформации доступных для растений ионообменных форм радиоцезия в почве в малодоступные. Наименьшее среднее по всем культурам значение периода полууменьшения коэффициента перехода 137Cs за счет селективной сорбции наблюдается на черноземе - 1,3 года, больше для серой оподзоленной - 1,7 года и наибольшее для дерново-подзолистой почвы - 1,8 года. Минимальное значение получено для органической торфяно-болотной почвы - 0,89 года. Наибольшая скорость фиксации радиоцезия, иначе - наименьший период полууменьшения доступных для растений форм 137Cs за счет фиксации, характерен для торфяно-болотной почвы - 6,6 лет. Для дерново-подзолистой почвы среднее значение составляет 20 лет, для серой оподзоленной - 44 года и для чернозема - 112 лет.
Момент, когда процесс высоко селективной сорбции начинает преобладать в уменьшении количества доступных для растений форм радионуклида, наступает для минеральных почв 5,1-5,7 лет, а для органической торфяно-болотной почвы - 2,6 лет.
Количественно оцененные параметры модели динамики рекомендуются для использования при прогнозировании радиационной ситуации и оценки эффективности защитных мероприятий при ведении сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях.
Ключевые слова: почва, культура, плотность загрязнения, удельная активность, коэффициент перехода, динамика, период полууменьшения, сорбция, селективность, фиксация.
Vinogradskaja V.D. Dynamics of the 137Cs accumulation in agricultural crops in the conditions of Ukrainian Polessie and Lysostep.- Manuscript.
...Подобные документы
Екологічна оцінка впливу Чорнобильської катастрофи на агроландшафти Київської області. Міграція та фізико-хімічний стан цезію і стронцію у ґрунтах. Фактори, що випливають на накопичення цезію і стронцію рослинами. Оцінка річних ефективних доз опромінення.
диссертация [1,9 M], добавлен 28.12.2012Джерела забруднення ґрунтів сільськогосподарських угідь. Методика відбору проб. Загальна оцінка забруднення ґрунтів України. Заходи щодо охорони ґрунтів сільськогосподарського призначення. Попередження виснаження ґрунтів і підвищення врожайності культур.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 31.01.2014Родючість ґрунтів як критерій якісної оцінки сільськогосподарських угідь. Екологічні аспекти землекористування в Україні. Математичні моделі розрахунку і прогнозування хімічного забруднення ґрунту, їх приклади. Моделювання забруднення ґрунту пестицидами.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 29.09.2009Моніторингове дослідження територій. Проведення моніторингу забруднення ґрунтів Рівненської та Житомирської областей. Заходи з охорони земель. Оцінка ліхеноіндикаційною зйомкою забруднення чадним газом автомобільним транспортом квадрату № В1 міста Херсон.
курсовая работа [127,5 K], добавлен 20.11.2013Автотранспорт та промислові об'єкти як головні джерела забруднення атмосферного повітря м. Ужгород. Аналіз чинників, які впливають на рівень забруднення. Дослідження вмісту шкідливих речовин у поверхневих водах. Моніторинг земельних ресурсів та надр.
курсовая работа [671,2 K], добавлен 26.07.2015Аналіз закономірностей накопичення важких металів у ґрунтах та рослинній продукції в залежності від стійкості природних компонентів та ступеню забруднення території. Огляд стійкості ґрунтів міста Маріуполя та його околиць, ступеню забруднення території.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 15.03.2012Аналіз раціонального комплексу експрес-методів еколого-геологічного моніторингу забруднення довкілля нафтою і нафтопродуктами. Дослідження природи локальних температурних аномалій у приповерхневих шарах, пов’язаних із забрудненням ґрунтів нафтопродуктами.
автореферат [52,5 K], добавлен 22.11.2011Моделювання й прогнозування якості підземних вод. Математичне моделювання динаміки забруднення підземних вод.
дипломная работа [313,3 K], добавлен 14.07.2008Аналіз моніторингу навколишнього середовища (ґрунтів та рослинної продукції), який проводив Хмельницький обласний державний проектно-технологічний центр охорони родючості ґрунтів і якості продукції. Фактори накопичення та міграції радіонуклідів в ґрунті.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 22.12.2010Вплив різних джерел забруднення на екологічний стан природних компонентів території, що досліджується. Характеристика джерел забруднення Ленінського району м. Харкова. Дослідження щодо накопичення хімічних елементів в ґрунтах, ягодах та фруктах.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 03.03.2011Радіоактивне забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи. Величини перевищення природного доаварійного рівня накопичення радіонуклідів у навколишньому середовищі. Управління зоною безумовного (обов’язкового) відселення. Оцінка радіаційної обстановки.
реферат [20,5 K], добавлен 24.01.2009Основні види антропогенного впливу на ґрунти, принцип контролю їх забруднення. Санітарні та біологічні показники оцінки стану ґрунтів, їх класифікація за впливом хімічних забруднюючих речовин. Схема оцінки епідемічної небезпеки ґрунтів населених пунктів.
контрольная работа [39,1 K], добавлен 30.11.2011Ландшафтно-геохімічні критерії оцінки забруднення ґрунтового покриву важкими металами. Екологічна характеристика ґрунтів міста Біла Церква, оцінка їх сучасного забруднення свинцем та хлоридами. Вегетаційний дослід і аналіз отриманих результатів.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 28.12.2012Взаємодія людини із землею. Негативний вплив людини на родючий шар землі. Порушення ґрунтового покриву в результаті неправильної експлуатації. Застосування високих доз мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин. Забруднення ґрунтів в Україні.
презентация [1,5 M], добавлен 11.12.2011Охорона, моніторинг та методика обстеження земель, боротьба з забрудненням ґрунтів промисловими відходами. Контроль за накопиченням важких металів у ґрунті та рослинах. Закономірності розподілу і поведінки металів у ґрунті, токсична дія та детоксикація.
курсовая работа [440,2 K], добавлен 13.01.2010Природоохоронна діяльність; система спостережень за впливом на довкілля антропогенних факторів. Сучасний стан поверхневих вод р. Південний Буг, Сандракського водосховища: джерела і види забруднення; моніторинг і контролювання якості водного середовища.
курсовая работа [46,5 K], добавлен 02.02.2011Поняття екологічного моніторингу як засобу спостереження за станом навколишнього середовища. Його класифікація та особливості розвитку в регіонах Україні. Український досвід впровадження наукового моніторингу у системі спостережень за станом ґрунтів.
курсовая работа [40,9 K], добавлен 27.04.2014Фізико-географічна характеристика та особливості дернових глинисто-піщаних ґрунтів на древньоалювіальних пісках. Рекультивація та сільськогосподарське використання ґрунтів. Джерела антропогенного забруднення земельних ресурсів, розрахунок розмірів шкоди.
дипломная работа [853,3 K], добавлен 28.11.2010Водні ресурси та їх використання. Фізичні властивості води. Забруднення природних вод важкими металами, органікою, нафтопродуктами, пестицидами, синтетичними поверхневоактивними речовинами. Теплове забруднення водойм. Особливості моделювання в екології.
курсовая работа [947,6 K], добавлен 20.10.2010Загальна характеристика екологічної ситуації в Рівненській області. Оцінка стану земель і ґрунтів, їх використання. Структура утворення і накопичення відходів, техніка поводження з ними. Економічні механізми природоохоронної діяльності та її фінансування.
реферат [56,4 K], добавлен 29.09.2009
