Радионуклидов из почвы

Почвы агроценозов содержат естественные и искусственные радионуклиды, которые равномерно распределены в пахотном горизонте почвы. Из почвы в результате ионообменных реакций радионуклиды поступают через корни в растения, распределяются по растению и аккумулируются в органах. Большинство радионуклидов, поступивших в корни, в них и остается. По растению мигрируют преимущественно одно- и двухвалентные ионы радионуклидов, причем наиболее интенсивно – калий-40, цезий-137 и стронций-90.

Накопление радионуклидов растениями при корневом поступлении зависит от комплекса факторов, среди которых можно выделить четыре основные группы: физико-химические свойства радионуклидов, агрохимические и минералогические характеристики почвы, биологические особенности растений, агротехника возделывания культур.

Среди физико-химических факторов наибольшее значение имеют химические свойства радионуклидов и формы их нахождения в почве. Из почвенных характеристик оказывают влияние такие показатели, как тип почвы, емкость катионного обмена, кислотность, наличие и содержание в почве минералов группы монтмориллонита, каолинита, слюд и гидрослюд, гранулометрический состав почвы. Эти свойства, в свою очередь, влияют на сорбцию радионуклидов почвой.

К биологическим факторам, обуславливающим поступление радионуклидов, относят эволюционное происхождение, тип минерального питания растений, продолжительность вегетационного периода, продуктивность, тип и распределение корневой системы в почве.

Большое влияние на поступление радионуклидов в растения оказывает агротехника возделывания культур в условиях радиоактивного загрязнения земель: подбор культур с минимальными коэффициентами перехода радионуклидов в продукцию растениеводства, специальные способы обработки почвы, внесение повышенных норм (в 1,5-2 раза) известковых, калийных и фосфорных удобрений, внесение органических удобрений и микроэлементов, регулирование водного режима, а также использование биологически активных препаратов.

Из искусственных радионуклидов в окружающей среде и в агроценозах преобладает цезий-137, который является долгоживущим радионуклидом, его период полураспада 30 лет. Установлено, что в первые годы после аварии происходило снижение доли доступных для растений форм цезия-137 в различных почвах, а спустя 10 лет установилось равновесие форм, т.е наступила их стабилизация. В дерново-подзо­листых суглинистых почвах с высоким содержанием глинистых минералов за прошедший период доля доступных форм цезия-137 значительно уменьшилась по сравнению с 1986 г. и в настоящее время не превышает 5%. Основная доля радионуклида находится в связанной форме, потому что он легко входит в кристаллическую решетку глинистых минералов по механизму изоморфного замещения калия. В дерново-подзолистых супесчаных и песчаных почвах доля доступных форм цезия-137 находится в пределах 10–20%. Еще выше содержание доступных форм цезия-137 на торфяно-болотных почвах, занимающих около 13% территории республики. В то же время доля доступных для растений форм стронция-90 не только не снизилась, а даже несколько возросла. Она достигает в дерново-подзолистых почвах 70%, торфяно-болотных – 50%. В связи с этим при одинаковой плотности загрязнения почв цезием-137 и стронцием-90, поступление стронция-90 из почв в растения в среднем в 10 раз выше, чем цезия-137.