Глава VIII
МИГРАЦИЯ 90Sr ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПОЧКАМ
Длительное проживание населения на радиоактивной загрязненной территории невозможно без использования ее для производства сельскохозяйственных продуктов Питания с содержанием радиоактивного стронция ниже предельно допустимого поступления, а также сырья для ряда отраслей промышленности. Для решения этой задачи необходимы знания количественных закономерностей поведения 90Sr в отдельных звеньях биологических цепочек. Большое значение при этом имеет звено почва—сельскохозяйственные продукты питания. Радиоактивный след в силу разнообразия ландшафтных условий и высокого содержания радионуклидов в почвах является с этой точки зрения весьма удобным объектом для проведения соответствующих исследований, позволяющих получить количественные закономерности размеров радиоактивного загрязнения различных сельскохозяйственных продуктов питания в зависимости от комплексного влияния условий внешней среды.
Полученные данные были необходимы для разработки научно обоснованных ПДК 90Sr в почве, воде и продуктах питания, а также для оценки эффективности проводимых мероприятий по обеспечению длительного проживания населения на территории радиоактивного следа.
Закономерности поступления 90Sr в продовольственное зерно
Как было отмечено, основное количество 90Sr продолжительное время находится в корнеобитаемом слое почвы. Причем в отличие от большинства продуктов деления 90Sr, будучи поглощен почвой в ионообменной форме, сравнительно легко поступает из нее в растения. При этом значительная доля изотопа содержится в надземных органах растений, в частности в сельскохозяйственных продуктах питания.
Стронций-90 переходит из почвы в различные сельскохозяйственные культуры, а затем по пищевым цепочкам доходит до человека в количествах, которые в значительной мере определяются физико-химическими свойствами почв. Известно, что такие свойства почвы, как механический и минералогический состав, реакция почвенного раствора, емкость поглощения, содержание гумуса, состав поглощенных оснований, оказывают значительное влияние на прочность закрепления 90Sr и почве и тем самым на поступление его в растения и накопление в урожае растении.
Изучение закономерностей перехода 90Sr проводилось на производственных посевах основных сельскохозяйственных культур, расположенных на типичных для исследуемого района почвах: дерново-подзолистых, серых лесных, черноземных и лугово-карбонатных, с широким колебанием в них обменного кальция, гумуса, механического состава и рН почвенного раствора, с уровнем загрязнения почвы 10—100 кюри/км2, Данные табл. 52 показывают, что 90Sr распределен практически равномерно по всему пахотному слою.
Таблица 52
Распределение 90Sr по вертикальному профилю пахотного слоя почвы
Экспериментальные данные о количестве 90Sr в зерне пшеницы в зависимости от содержания его в почве разных типов представлены на рис. 14.
Имеющиеся на рис. 14 кривые с параметрами, приведенными в табл. 53, описываются уравнением регрессии вида Сз= а + в Сп, где Сз—концентрация 90Sr в зерне; Сп—концентрация 90Sr в почве; в — коэффициент пропорциональности; а—экспериментальная постоянная.
Таблица 53
Корреляционная зависимость между концентрациями 90Sr в зерне и почве
Таким образом, накопление 90Sr в зерне пшеницы происходит не только за счет 90Sr, содержащегося в почве, но также и за счет 90Sr, поступающего в зерно из атмосферы.
При сравнении величины поверхностного загрязнения и содержания стронция в зерне пшеницы, обусловленного глобальными выпадениями из атмосферы, можно отмстить, что эти величины близки между собой. Аналогичные закономерности получены и для других сельскохозяйственных продуктов (рис. 15).
Рис. 15. Зависимость содержания 90Sr в зерне овса (1) и ячменя (2) от количества этого изотопа в почве
Данные по содержанию 90Sr в почве и зерне позволили рассчитать коэффициенты пропорциональности, характеризующие зависимость содержания 90Sr в зерне от количества его в почве (табл. 54).
Таблица 54
Коэффициенты пропорциональности между содержанием 90Sr в зерне и почве
Как видно из табл. 54, коэффициент пропорциональности зависит от типа почвы. На почвах кислых с низким содержанием обменного кальция (дерново-подзолистые, серые лесные) коэффициент пропорциональности между содержанием 90Sr в почве и зерне значительно выше, чем на почвах слабокислых и нейтральных, богатых гумусом и кальцием. Для исследуемых типов почв коэффициент пропорциональности изменяется в 5—6 раз.
Аналогичным образом получены коэффициенты пропорциональности и для других сельскохозяйственных культур; средняя величина их несколько выше, чем для зерна пшеницы (табл. 55).
Таблица 55
Средние значения коэффициентов пропорциональности
При сравнении коэффициентов пропорциональности между содержанием 90Sr в зерне и почве, полученных в течение 4 лет наблюдения, не удалось отметить какого-либо закономерного изменения в накоплении 90Sr зерном пшеницы.
Как видно, 90Sr продолжительное время находится в почве в обменной, легкодоступной для растений форме (табл. 56). Переход этого изотопа в необменное состояние незначителен (5—20%), что не оказывает существенного влияния на степень загрязнения урожая полевых культур.
Таблица 56
Содержание обменного 90Sr в почвах
