Агротехнические мероприятия снижения радионуклидов

13.09.2012

Попадая на поверхность почвенного покрова, радионуклиды аккумулируются в верхних слоях почвы (0-5 см).
Все способы обработки почвы, приводящие к перемещению радионуклидов из верхнего слоя в нижележащие горизонты, будут приводить к уменьшению накопления радионуклидов в растениях (по сравнению с переходом их из слоя 0-5 см) (см. рис. 8.2). Даже фрезерование или обычная вспашка ведут к «разбавлению» загрязненного слоя и снижению концентрации радионуклидов в корнеобитаемом слое почвы. В результате наблюдается уменьшение накопления радионуклидов в продукции растениеводства в 1,5-3,5 раза. Наиболее эффективна глубокая заделка загрязненного слоя почвы на глубину 60-70 см плантажным плугом с предплужником. Такая обработка может в 5-10 раз снизить содержание Радионуклидов в продукции. Однако ее редко используют из-за высокой трудоемкости. Кроме того, следует помнить, что при такой обработке почвы на поверхность выворачивается малоплодородный горизонт, требующий окультуривания, а значит, и дополнительных средств и затрат.

Агротехнические мероприятия снижения радионуклидов

Вспашка почвы не только уменьшает уровень загрязнения сельскохозяйственной продукции, а следовательно, и дозу внутреннего облучения человека. За счет углубления радионуклидов происходит заметное снижение мощности дозы гамма-излучения, и в результате уменьшается доза внешнего облучения человека, находящегося на этой территории.
Одним из агротехнических способов снижения уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции является подбор культур. Способность отдельных видов растений накапливать в хозяйственно-ценной части урожая радионуклиды может отличаться в 10-20 раз (см. табл. 8.3). Она зависит от биологических особенностей растения, его вида и сорта, свойств почвы, па которой оно произрастает. Например, известно, что чем выше содержание калия и кальция в растениях, тем относительно больше накапливают они 137Cs и 90Sr. Скороспелые сорта накапливают в 1,5-2 раза больше радионуклидов, чем позднеспелые, поэтому при составлении севооборотов следует изменить соотношение сортов в сторону уменьшения доли раннеспелых сортов. Озимые зерновые культуры накапливают в 1,5-2 раза меньше радионуклидов, чем яровые зерновые культуры.
Подбор культур является одним из наиболее простых и экономически оправданных способов снижения загрязнения продукции растениеводства.
Наряду с мероприятиями, позволяющими уменьшить поступление радиоактивных веществ в растения, используют и специальные приемы, направленные на уменьшение содержания радиоактивных веществ в почве. К таким мероприятиям можно отнести механическое удаление бульдозером или скрепером верхнего слоя почвы, в котором находится основное количество радионуклидов. Этот способ трудоемкий и дорогостоящий и потому может быть использован на ограниченных территориях. Кроме того, дезактивация почв сопровождается накоплением значительных объемов загрязненной почвы, которую можно рассматривать как радиоактивные отходы, подлежащие захоронению.
Биологический способ очищения почв от радионуклидов путем выноса их с урожаем культур также не получил широкого распространения. Даже на легких малоплодородных почвах максимальный вынос радионуклидов с урожаем культур, имеющих высокий коэффициент накопления радионуклидов, сопоставим с естественным уменьшением активности и почве за счет их радиоактивного распада. Кроме того, необходима утилизация загрязненных растений, а также восстановление запаса питательных веществ в почве.
Внесение в почву различных химических реагентов является одним из способов, снижающих аккумуляцию радионуклидов в растениях. Например, фосфаты в высоких Дозах или растворимые силикаты способствуют закреплению радионуклидов в почве и снижению их доступности для растений. Растворы кислот, щелочей, нейтральных солей или комплексонов используют для вымывания радионуклидов из корнеобитаемых горизонтов почвы. Последний из способов может иметь большое значение в регионах орошаемого земледелия.
Мероприятия по снижению уровня загрязнения луговой растительности. Поступление 137Cs и 90Sr в травостой на лугах и пастбищах в основном зависит от распределения в почвенном профиле радионуклидов и корневой массы луговых растений. На естественных угодьях радионуклиды продолжительное время находятся в луговой дернине (полуразложившихся остатках растений вместе с верхним слоем почвы) в доступном для растений состоянии. Но этой причине содержание радионуклидов в кормах на естественных лугах и пастбищах существенно выше, чем в кормовых растениях на пашне.
Для снижения уровня радиоактивного загрязнения кормов применяют такие же агрохимические и агротехнические приемы, как для другой продукции растениеводства: перепашку, известкование, внесение минеральных удобрений, пересев трав с низким коэффициентом накопления радионуклидов. Главной задачей мелиоративных мероприятий является разрушение дернинного слоя и перемешивание радионуклидов в корнеобитаемом слое почвы, т. е. перевод естественных пастбищ в окультуренные.
Наиболее надежным приемом уменьшения поступления радионуклидов в травостой является коренное улучшение лугов и пастбищ путем фрезерования или перепашки загрязненной дернины, с проведением необходимых агромелиоративных мероприятий, таких как внесение повышенных доз фосфорно-калийных удобрений, известкование, посев травосмесей. В зависимости от типа почв и сочетания мероприятий поступление 137Cs и 90Sr в травостой в среднем снижается в 2-4 раза, а в максимальных случаях в 7-10 раз.
Технологические приемы переработки продукции растениеводства с целью уменьшения содержания радионуклидов. Простейшими приемами первичной дезактивации и технологической обработки продукции растениеводства, приводящей к снижению содержания радионуклидов, являются отмывание в проточной воде овощей и фруктов, очистка овощей, картофеля, срезание головок у корнеплодов, удаление кроющих листьев с капусты и др. Использование этих приемов эффективно при поверхностном загрязнении растений (например, в первый год после выпадения радионуклидов) и приводит к уменьшению радиоактивного загрязнения продуктов от 2 до 10 и более раз (табл. 8.7). При поступлении радионуклидов через корни эти приемы менее эффективны (1,5-2 раза).

Переработка зерна на муку и получение из него крупы снижает содержание радионуклидов в среднем в 1,5-2,5 раза. К значительному уменьшению содержания радионуклидов в конечной продукции приводит переработка подсолнечника и сои на растительное масло, картофеля - на крахмал и спирт, сахарной свеклы - на сахар. Чем меньше содержание металлов в конечном продукте, чем выше степень его очистки, тем меньше в нем и радионуклидов 137Сs и 90Sr. Однако при переработке могут образовываться и такие (обычно побочные) продукты, как, например, жмыхи растительного происхождения, в которых концентрация радионуклидов больше, чем в исходном сырье.
Содержание радиоактивных веществ может снижаться и при мариновании, квашении, засолке продукция. При этом рассолы и маринады, в которые переходят 137Cs и 90Sr. использовать не рекомендуется.