Закономерности поступления радионуклидов в растения

Загрязнение растениеводческой продукции радионуклидами зависит от: свойств почвы, которые обусловливают поглощение и закрепление радионуклидов в почве: величины емкости поглощения, состава обменных катионов, кислотности, содержания органического вещества, гранулометрического и минералогического состава. С увеличением емкости поглощения и содержания обменного кальция доступность стронция-90 растениям снижается. Поступление цезия-137 определяется количеством обменного калия в почве. На почвах с низкой суммой обменных оснований и небольшим количеством обменного калия цезий-137 поглощается растениями интенсивнее. Поступление радионуклидов в растения из почвы с увеличением содержания гумуса от 1–1,5 до 2,1–3,0 % снижается в 1,5–2 раза, в 2 раза оно может меняться в зависимости от содержания в почве обменного кальция и уровня кислотности, до 3 раз – в зависимости от содержания подвижного калия.

На кислых почвах радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем на слабокислых, нейтральных или слабощелочных. Из кислых почв цезия-137 поступает в растения в 2–3 раза больше, чем из почв с нейтральной и слабощелочной реакцией.

С утяжелением гранулометрического состава почв от легких к тяжелым снижается поступление радионуклидов в растения. Это обусловлено тем, что мелкие фракции почв обладают высокой емкостью поглощения вследствие большой удельной поверхности, изменением состава обменных катионов и содержания органического вещества. На дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве радионуклидов в растения поступает в 2–3 раза меньше, чем на дерново-подзолистой среднесуглинистой, и примерно на порядок меньше, чем на супесчаной почве. При переходе от песчаных почв к суглинистым накопление цезия-137 в растениях снижается у многолетних злаковых трав в 1,4 раза, зернобобовых – в 2 и в 3 раза у озимой ржи, ячменя, овса. Различия в минеральном питании, продолжительности вегетационного периода, другие биологические, видовые и сортовые особенности сельскохозяйственных культур существенно влияют на накопление радионуклидов в растениеводческой продукции. У разных растений при одинаковом уровне загрязнения почв степень загрязнения может различаться в 20–30 раз, сортов – в 1,5–3 раза. Культуры с невысоким содержанием кальция и калия меньше накапливают радионуклидов. Бобовые культуры содержат кальция на единицу сухого вещества в среднем в 4 раза больше, чем зерновые, что определяет высокие размеры выноса его химического аналога ⁹⁰Sr.

В товарной части урожая в расчете на сухую массу больше всего содержат стронция-90 корнеплоды (свекла, морковь), несколько меньше – бобовые культуры (горох, вика), затем картофель и меньше всего зерновые злаковые культуры. Причем озимые зерновые накапливают в 2–2,5 раза меньше радионуклидов, чем яровые зерновые культуры, а позднеспелые сорта в 1,5–2 раза меньше, чем раннеспелые, сорта ярового рапса по накоплению цезия-137 различаются в 2–3 раза, стронция-90 – до 4 раз, что необходимо учитывать в сельскохозяйственном производстве на загрязненных землях.

По степени накопления радионуклидов овощные культуры располагаются в следующем порядке (по возрастающей): капуста, огурцы, томаты, лук, чеснок, салат, картофель, морковь, свекла столовая, редис, горох, боб, щавель. Из плодово-ягодных культур подвержены в большей степени загрязнению радионуклидами красная и черная смородина, в меньшей – земляника садовая, яблоня, груша.

Поведение стронция-90 и цезия-137 в системе «почва – растение» различно. Стронция 90 поступает в растения из почвы в большинстве случаев примерно в 10 раз больше, чем цезия 137. Только на дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава и торфяных почвах растения усваивают цезия-137 больше, чем стронция-90.

Расчет допустимых уровней содержания радионуклидов в сельскохозяйственном сырье и кормах производится с учетом коэффициентов удержания в процессе переработки сырья, с учетом реально сложившейся радиационной обстановки и коэффициентов перехода радионуклидов из различных кормов в организм животного. Для переработки на пищевые цели допускается прием на перерабатывающие предприятия продукции с содержанием радионуклидов цезия и стронция в сырье в соответствии с установленным уровнем.

Принятые в Республике Беларусь допустимые уровни содержания цезия и стронция в основных видах кормов предусмотрены для получения различных видов конечной продукции (таблица 17.3).

17.3. Республиканские допустимые уровни содержания цезия и стронция в кормах

По сравнению со 90 Sr 137Cs более интенсивно переходит из кормов в молоко и мясо.