Сучасний радіоекологічний стан сільськогосподарських ґрунтів і зернової продукції у Дніпропетровській області України

Abstract

Мета роботи – аналіз і узагальнення сучасної радіоекологічної ситуації в сільськогосподарському виробництві Дніпропетровщини для обґрунтування та розробки заходів з покращення радіаційного стану забруднених земель. Методика. Радіологічний контроль радіоактивного забруднення ґрунтів сільськогосподарських угідь Дніпропетровської області проводили згідно «Методики агрохімічної паспортизації земель сільськогосподарського призначення». Визначення активності 137Cs і 90Sr у ґрунті та зерні пшениці проводили на бета-спектрометрі «СЕБ-01» та гамма-спектрометрі «АМА-03Ф». Згідно з чинним законодавством території забруднені 137Cs до 1,0 Кі/км2 вважаються умовно чистими. Ведення сільськогосподарського виробництва на таких територіях можливе без обмежень. Визначення агрохімічних показників грунтів проводили загальноприйнятими уніфікованими методами. Експериментальні дані були опрацьовані статистично за допомогою програми Statistica 7.0. Результати. Розглянуто і узагальнено зміни радіоекологічного стану сільськогосподарського виробництва Дніпропетровської області. З’ясовано особливості розподілу вмісту радіонуклідів: 137Cs і 90Sr на 29 моніторингових ділянках сільськогосподарських угідь Дніпропетровщини за останні 10 років. Надано загальну оцінку стану ґрунтів за показниками радіоактивності 137Cs і 90Sr. Визначено, що середня щільність забруднення сільськогосподарських угідь радіонуклідами є неоднорідною і коливається від 0,1 до 1,0 Кі/км2 для 137Cs та до 0,02 Кі/км2 для 90Sr. Досліджено розподіл 137Cs і 90Sr у ґрунті і пшениці озимій, визначені відповідні коефіцієнти накопичення. Встановлена пряма залежність накопичення радіонуклідів у сільськогосподарській рослинній продукції від розподілу їх вмісту у ґрунтах. Визначена динаміка концентрації гумусу, обмінного калію і фосфору в зразках ґрунтів 29 моніторингових ділянок Дніпропетровської області, які зумовлюють підвищену рухливість радіонуклідів. Показано, що інтенсивність міграції радіонуклідів 137Cs і 90Sr значною мірою визначаються агрохімічними властивостями ґрунту. Наукова новизна. Робота виконана у межах наукового радіоекологічного моніторингу сільськогосподарських земель і містить унікальні дані за останні 10 років щодо вмісту радіоактивних елементів у грунтах і пшениці озимій, які дозволяють робити висновки про радіаційну ситуацію в агропромисловому секторі Дніпропетровщини. Практична значущість. Виконана наукова робота є складовою інтегральної сучасної екологічної задачі щодо забезпечення людини сукупністю матеріальних і нематеріальних благ – природними ресурсами та здоровим довкіллям.

The purpose of paper was analysis and generalization of the current radioecological situation in the agricultural production of Dnipropetrovsk region to substantiate and develop measures to improve the radiation status of contaminated lands. Methods. Radiological control of radioactive contamination of soils of agricultural lands of Dnipropetrovsk region was carried out according to the "Methodology of agrochemical certification of agricultural lands". Determination of 137Cs and 90Sr activity in soil and wheat grain was performed on a beta spectrometer "SEB-01" and a gamma spectrometer "AMA-03F". According to the current legislation, areas contaminated with 137Cs up to 1.0 Ki/km2 are considered conditionally clean. Agricultural production in such areas is possible without restrictions. Determination of agrochemical parameters of soils was carried out by generally accepted unified methods. Experimental data were processed statistically using Statistica 7.0. Findings. Changes in the radioecological condition of agricultural production in the Dnipropetrovsk region are considered and generalized. The peculiarities of the distribution of radionuclide content: 137Cs and 90Sr on 29 monitoring plots of agricultural lands of Dnipropetrovsk region for the last 10 years have been clarified. The general estimation of a condition of soils on indicators of radioactivity of 137Cs and 90Sr is given. It was determined that the average density of radionuclide contamination of agricultural lands is heterogeneous and ranges from 0.1 to 1.0 Ki/km2 for 137Cs and up to 0.02 Ki/km2 for 90Sr. The distribution of 137Cs and 90Sr in winter soil and wheat was studied, and the corresponding accumulation coefficients were determined. The direct dependence of radionuclide accumulation in agricultural plant products on the distribution of their content in soils has been established. The dynamics of the concentration of humus, exchangeable potassium and phosphorus in soil samples of 29 monitoring sites of Dnipropetrovsk region, which cause increased mobility of radionuclides, was determined. It is shown that the migration intensity of 137Cs and 90Sr radionuclides is largely determined by the agrochemical properties of the soil. Originality. The work was performed within the framework of scientific radioecological monitoring of agricultural lands and contains unique data for the last 10 years on the content of radioactive elements in soils and winter wheat, which allow to draw conclusions about the radiation situation in the agro-industrial sector of Dnіpropetrovsk region. Practical value. The performed scientific works is a part of modern integral ecological task on providing a human with a set of material and intangible services – natural resources and healthy environments.