Введение к работе
Актуальность проблемы. Развитие атомной промышленности и широкое использование ядерной энергии в мирных целях вызывает необходимость уделять значительное внимание проблеме охраны окружающей .среды от радиоактивного загрязнения. Большое значение при рассмотрении проблемы загрязнения биосферы имеют радионуклиды, обладающие большим периодом полураспада, высокой энергией излучения, способностью включаться в биологические циклы и отличающиеся большим периодом полувыве-дения из организма человека. К ним, .в первую очередь, относятся стронции-90 и цезий-137,
В настоящее время .по вопросам 'поведения 'радиоактивных изотопов стронция и щезия в почвах и их поступления в сельскохозяйственные растения накоплен значительный экспериментальный материал. Однако до сих шор существует целый ряд вопросов, требующих дальнейшего изучения. Известно, что при внесении различных химических соединений, особенно высоких доз фосфатов калия, натрия и кальция, а также органических удобрений в почву происходит значительное снижение .перехода стронция-90 из .почвы в растения (Мельникова, Куделя, 1966; Юдинцеза, Г.улякин, Левина^ 1967). Однако в литературе практически отсутствуют данные о формах нахождения радиост.ротшя в -почвах при (применении извести, органических удобрений и высоких доз фосфатов, также нет данных по сопоставлению накопления стронцня-90 в урожае растений и соотношения форм его в почвах.'
Наиболее благоприятные условия для интенсивной миграции радиоактивных изотопов стронция и цезия но биологической цепи почва—растения создаются на дер ново-подзолистых почвах Нечерноземной зоны. Поэтому разработка научно обоснованных мероприятий в области сельскохозяйственного использования загрязненных территорий'"'имеет большое практическое значение для Нечерноземной зоны. До настоящего времени данные долевых опытов іпо разработке приемов, уменьшающих уровень загрязнения урожая на дерново-подзо-
ЛНСТЫХ ntWBax'Hi»4l>pnn^\tl|nfi laTU-L/irpiftTtn Wioii»„.4ut..
Центр. ІДО» «гіізіїмі ІЬгк. t». Itusi сшхм.
В литературе отсутствуют сведения, 'позволяющие судить о возможном "уровне загрязнении продукции растениеводства по результатам, полученным в условиях вегетационного опыта.
Цель исследований. В задачу настоящих исследовании входило изучение 'следующих .«опросе»;):
1.-Поведение стронцня-90 в почвах іщш внесении торфа, золы торфа, карбонатов и .фосфатов кальция и калия.
-
Накопление стронцня-90 .з урожае овса в зависимости от форм нахождения его в почвах при разных (уровнях питании.
-
Действие извести, торфа и золы торфа на накопление радиоактивных нзотспоз стронция и цезия в урожае сельскохозяйственных культур на дер новоигодзол истых почвах в условиях вегетационных н полевых опытов.
-
.Влияние отдельных компонентов золы торфа на -поступление стронция-90 и цезня-137. в растения.
-
Сравнительное накопление стронцня-90 н пезня-134 в урожае растений, выращенных -в условиях полевых и вегетационных опытов.
Научная неаизна работы. Няучная значимость результа
тов исследований заключается в том, что получены данные о
формах нахождения радностронння в шочвах при применении
извести, торфа, золы' торфа и однозамещениы.к фосфатов
калия и ікальция. Установлена тесная корреляциоиая 'злчн-си-.
мость между накоплением стронцня-90 в урожае растении и
содержанием доступных для растении форм изотопа в поч
вах. .
Впервые'показано, что действующим началом торфа в.снижении доспучпюстн радпостронцпя и радноцезня растениям из дерново-подзолистых втчи' является минеральная часть, торфа. Оценено влияние отдельных компонентов минеральной части торфа па 'поступление стронгцля-90 и псзня-137 п растения.
Представлены данные нолевых опытов иго разработке прие
мов, уменьшающих 'загрязнение урожая па дер ново-подзоли
стых почвах Нечерноземной зоны. ...
Получены новые данные -но зависимости накопления радионуклидов в растениях ог условий их .произрастания.
Результаты исследований являются существенным вкладом в проблему охраны окружающей среды or радиоактивного загрязнения.
Практическая ценость и реализация результатов. Результаты исследований позволяют научно обоснованно рекомендовать мероприятия, снижающие содержание радиоактивных изотопов стронция и цезия в урожае сельскохозяйственных к\"льт\'р на дерново-подзолистых 'почвах и могут быть исиодь-
зованы для (прогнозирований возможных уровней накопления этих радионуклидов в продукции растеннезодст.їа.
Публикация. Результаты работы опубликованы в 3-х статьях; 2— приняты в печать.
Объем работы. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, включая 7 рисунков н 39 таблиц. Слисок использованной литературы содержит 235 наименований, в том числе 82 иностранных.
Материал, методика и условия проведении опытов. Для решения '.поставленных задач проводили вегетационные, мел-коделяночные полевые опыты и лабораторные исследования в течение 1969—1974 гг. во 'Всесоюзном научно-исследовательском институте сельскохозяйственной радиологии.
В лабораторных условиях изучали.поведение строншія-90 в почвах в -зависимости от внесения карбонатов, высоких доз фосфатов, торир'а и минеральной части торфа (золы). Определение сорбцшг микроколнчеств.радностронцня почвами проводили в статических .условиях (при соотношении твердой фазы к жидкой 1 : 10. В качестве десорбирующнх растворов применяли 0,05 н. растворы хлористого калыцня и уксуснокислого аммония. Время взаимодействия десорбирующих растворов с сорбентами составляло сутки.
Формы стронцня-90 в ночвах определяли то следующей методике: образцы почв последовательно экстрагировали дн-, стиллироваиной водой, 1 н. раствором ацетата аммония и 0 и. соляной кислотой. Навески почв взбалтывали на ротаторе 30 мни. и оставляли для взаимодействия на ночь, раствор . отфильтровывали, почву сушили до воздушно-сухого состояния, а затем а.іпочве определяли активность после экстракции. Содержание стронцня-90 в различных вытяжках определяли разностью :между активностью 'почвы до и .после обработки различными вытеснителями и,' принимая за 100%. .исходную активность иючвы, вычисляли в .процентах содержание форм нзотс-па в шочвах.
Вегетационные опыты закладывали по общепринятой мето
дике в сосудах'разной емкости,-питательные элементы вноси
ли с учетом свойств используемой .почвы и культурі^, емкости
сосуда и цели опыта. Полив растении в течение вегетационно
го периода осуществлялся из расчета 607о от полной капил
лярной влатоем'кости (почв. ..
Мел коделяночные полевые опыты закладывали в четырехкратной повторностн, учетная площадь делянки 4-м2 (2x2), защиткп между^повторностямн по одному метру. Для устранения горизонтальной миграции радиоизотопов каждую делянку отделяли пластикатом со всех сторон, вкопанным в почву на глубину 25 см. Известь в':полевом опыте вносили по гидролитической кислотности, торф из расчета 120 т/га
и золу торфа в количестве, чкшшалеитном этому весу торфа. Радиоактивные изотопы- стронции и цезия вносили в виде растворов .хлористых солен в дозах: стронцпй-90—2 мккюрн, цезий-134—6 мккюрн на 1 кг цочвы. Норма высева зерновых культур была 2,5 ц на 1 га. Картофель высаживали но 24 штуки на делянку. Полевые опыты проводили с овсом сорт Орел, ячменем, сорт Московский-124, озимой пшеницей, сорт Мнроновская-808, озимой рожью, сорт Харьковская-60, картофелем, сорт Белорусский ранний. Удобрения в полевом опыте под зерновые культуры и картофель вносили из расчета 100 кг/га действующего начала азота, фосфора и калия в виде аммиачной селитры, гранулированного суперфосфата .и калийной соли.
Содержание радионуклидов определяли несколько раз в течение вегетационного Периода растений jurpii учете урожая.
Измерение активности стронция-90 и растительных и почвенных препаратах проводили после достижения равновесия между стронцием-90 и нтт.рнем-90 радиометрическим методом при использовании торцового ечетчігка Т-25-.БФЛ на низко-фоиовой установке «Nuclear-Chicago». Определение радно-цезни в растительных образцах проводили на гамма-анализаторе ЛП-48-40. Для определения кальция в растениях навеску озолялн при тем.иературе 600—650С, золу растворяли 25% соляной -кислотой и в растворе определяли кальцин оксалатпыд! методом. Калий в растительном материале после мокрого озолення смесью серной и хлорной кислот определяли па пламенном фотометре типа ГШФ-УНИ-ИЗ.
Агрохимические анализы почв проводили но общепринятым методикам.
Математическая обработка (расчет ошибки средней арифметической и дисперсионный анализ) экспериментальны!: данных проводилась для выявления влияния различных факторов на изменчивость изучаемого признака: накопления радионуклидов в урожае растений- Установление взаимосвязи между накоплением радиостронция растениями и-содержанием в почве доступных для растений форм изотопа проводилось с использованием корреляционного анализа.