Dynamics of 137Cs Transfer Factors to Agricultural Products after the Chernobyl Accident: Grain, Potatoes, and Vegetables

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The results of the analysis of the 137Cs aggregated transfer factors (Tag) to crops (cereals, potatoes, and vegetables) produced in the districts of the Bryansk region affected after the Chernobyl accident are presented. The aggregated transfer factors in the year of the deposition as well as the dynamics of Tag in the subsequent years depended considerably on the fertility of soils subjected to contamination. The transfer factors of 137Cs to crops in the areas with higher fertility were 3–8 times lower (depending on the plant species) than in the areas with low fertility, and the most significant differences were observed for cereals. Decrease in Tag values was of irregular nature. The half-lives of 137Cs aggregated transfer factors for the period from 1986 to 2021 were calculated. It is shown that the first half-life values calculated for the period of intensive application of countermeasures (1987–1991) were from 0.7 to 1.4 years. The second half-lives varied from 7.3 to 17.3 years. In some areas, after a strong reduction in 137Cs concentrations in crops after 1994, there was a slow increase in 137Cs aggregated transfer factors, which can be explained by insufficient compensation for this decrease of geochemical binding of 137Cs in the soil. Later the dynamics of crop contamination was determined by multidirectional processes: i.e., increase in 137Cs transfer to plants and natural decrease of radionuclides bioavai-lability in soils under the influence of geochemical processes. In areas with intensive application of countermeasures, the reduction of Tag to crops was determined to a greater extent by the influence of agrochemical countermeasures. In the areas with limited application of countermeasures, the natural biogeochemical processes determining radionuclide binding by the soil-absorbing complex made the predominant contribution to the Tag reduction. Limitations of the approach based on the estimation of half-lives and the necessity of using the history of countermeasures implemented, as well as the soil fertility for prediction of the 137Cs intake by plants is noted.

Авторлар туралы

S. Fesenko

Russian Institute of Radiology and Agroecology

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Obninsk

P. Prudnikov

Bryansk Center of Chemicalization and Agricultural Radiology

Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Bryansk, Michurinskiy village, Bryansk region

E. Emlyutina

Russian Institute of Radiology and Agroecology

Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Obninsk

I. Epifanova

Russian Institute of Radiology and Agroecology

Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Obninsk

I. Titov

Russian Institute of Radiology and Agroecology

Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Obninsk

O. Shubina

Russian Institute of Radiology and Agroecology

Email: Corwin_17F@mail.ru
Russia, Obninsk

Әдебиет тізімі

  1. Alexakhin R.M., Fesenko S.V., Sanzharova N.I. Serious radiation accidents and the radiological impact on agriculture // Radiat. Prot. Dosim. 1996. V. 64. P. 37–42.
  2. Fesenko S.V., Colgan P.A., Sanzharova N.I. et al. The dynamics of the transfer of caesium-137 to animal fodder is areas of Russia affected by the Chernobyl accident and resulting doses from the consumption of milk and milk products // Radiat. Prot. Dosim. 1997. V. 69. № 4. P. 289–299.
  3. Fesenko S.V., Alexakhin R.M., Sanzharova N.I., Spiridonov S.I. Dynamics of 137Cs concentration in agricultural products in areas of Russia contaminated as a result of the accident at the Chernobyl nuclear power plant // Radiat. Prot. Dosim. 1995. V. 60. № 2. P. 155–166.
  4. Fesenko S.V., Alexakhin R.M., Balonov M.I. et al. An extended critical review of twenty years of countermeasures used in agriculture after the Chernobyl accident // Sci. Total Environ. 2007. V. 383. P. 1–24.
  5. Радиоэкологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС: биологические эффекты, миграция, реабилитация загрязненных территорий: Монография / Под ред. Н.И. Санжаровой и С.В. Фесенко. М.: РАН, 2018, 278 с. [Radioekologicheskie posledstviya avarii na Chernobyl’skoj AES: biologicheskie effekty, migraciya, reabilitaciya zagryaznennyh territorij: Monografiya / Pod red. chl.-korr. RAN N.I. Sanzharovoj i prof. S.V. Fesenko. M.: RAN, 2018. 278 p. (In Russ.)]
  6. International Atomic Energy Agency. Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and Their Remediation: Twenty Years of Experience. Report of the UN Chernobyl Forum Expert Group “Environment” (EGE). Vienna: International Atomic Energy Agency, 2009.
  7. Фесенко С.В., Санжарова Н.И., Лисянский К.Б., Алексахин P.M. Динамика снижения коэффициентов перехода 137Cs в сельскохозяйственные растения после аварии на Чернобыльской АЭС // Радиац. биология. Радиоэкология. 1998. Т. 38. № 2. С. 256–273. [Fesenko S.V., Sanzharova N.I., Lisyansky K.B., Alexakhin R.M. Dynamics of reduction of 137Cs transfer factors to agricultural plants after the Chernobyl accident // Radiation Biology. Radioecology. 1998. V. 38. № 2. P. 256–273. (In Russ.)]
  8. Fesenko S.V., Jacob.P., Alexakhin R. et al. Important factors governing exposure of the population and countermeasure application in rural settlements of the Russian Federation in the long term after the Chernobyl accident // J. Environ. Radioact. 2001. V. 56. P. 77–98.
  9. Alexakhin R.M., Sanzharova N.I., Fesenko S.V. et al. Chernobyl radionuclide distribution, migration, and environmental and agricultural impacts // Health Phys. 2007. V. 93. № 5. P. 418–426.
  10. Панов А.В., Фесенко С.В., Санжарова Н.И. и др. Влияние сельскохозяйственных контрмер на облучение населения территорий, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС // Радиация и риск. 2006. Т. 46. № 2. С. 273–279. [Panov A.V., Fesenko S.V., Sanzharova N.I. et al. Impact of Agricultural Countermeasures on the Exposure of the Population of the Areas Affected by the Chernobyl Accident // Radiation and Risk. 2006. V. 46. № 2. P. 273–279 (In Russ.)]
  11. Фесенко С.В., Прудников П.В., Емлютина Е.С. и др. Динамика содержания 137Cs в сельскохозяйственной продукции после аварии на ЧАЭС: зерно, картофель и овощи // Радиац. гигиена. 2022. Т. 15. № 4. С. 81–93. [Fesenko S.V., Prudnikov P.V., Emljutina E.S. et al. Dynamics of 137Cs concentrations in agricultural products after the Chernobyl accident: cereals, potato, and vegetables // Radiation Hygiene. 2022. V. 15. № 4. P. 81–93. (In Russ.)]
  12. Фесенко С.В., Прудников П.В., Исамов Н.Н. и др. Динамика снижения содержания 137Cs в кормовых культурах в отдаленный период после аварии на Чернобыльской АЭС // Радиац. биология. Радиоэкология. 2022. Т. 62. № 2. С. 185–195. [Fesenko S.V., Prudnikov P.V., Isamov N.N. et al. Dynamics of 137Cs Concentration in Fodders in the Long-Term after the Chernobyl Accident // Radiation Biology. Radioecology. 2022. V. 62. № 2. P. 185–195. (In Russ.)]
  13. Pröhl G., Ehlken S., Fiedler I., Kirchner G. et al. Ecolo-gical half-lives of 90Sr and 137Cs in terrestrial and aquatic ecosystems. 2006 // J. Environ. Radioact. 2006. V. 91. № 1–2. P. 41–72.
  14. Mück K. Long-term effective decrease of cesium concentration in foodstuffs after nuclear fallout // Health Phys. 1997. V. 72. № 5. P. 659–673.
  15. Маркина З.Н., Курганов А.А., Воробьев Г.Т. Радиоактивное загрязнение продукции растениеводства Брянской области. Брянск: Брянский Центр “Агрохимрадиология”, 1997. 241 c. [Markina Z.N., Kurganov A.A., Vorob’ev G.T. Radioaktivnoe zagrjaznenie produkcii rastenievodstva Brjanskoj oblasti. Brjansk: Brjanskij Centr “Agrohimradiologija”, 1997 241 p. (In Russ.)]
  16. Прудников П.В. Использование агрономических руд и новых комплексных минеральных удобрений на радиоактивно загрязненных почвах. Брянск: ФГБУ Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии “Брянский”, 2012. 212 с. [Prudnikov P.V. Ispol’zovanie agronomicheskih rud i novyh kompleksnyh mineral’nyh udobrenij na radioaktivno zagrjaznennyh pochvah. Brjansk: FGBU Centr himizacii i sel’skohozjajstvennoy radiologii “Brjanskiy”; 2012. 212 p. (In Russ.)]
  17. Гераськин С.А., Фесенко С.В., Черняева Л.Г., Санжарова Н.И. Статистические методы анализа эмпирических распределений коэффициентов накопления радионуклидов растениями // Сельскохоз. биология. 1991. № 1. С. 130–137. [Geras’kin S.A., Fesenko S.V., Chernyaeva L.G., Sanzharova N.I. Statisticheskie metody analiza jempiricheskih raspredelenij kojefficientov nakoplenija radionuklidov rastenijami // Sel’skohozjajstvennaja biologija. 1991. № 1. P. 130–137. (In Russ.)]
  18. Временные рекомендации по ведению агропромышленного производства в Белорусской ССР на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению. Государственный агропромышленный комитет СССР. М.: Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии (ВНИИСХР), 1986. 241 c. [Vremennye rekomendacii po vedeniju agropromyshlennogo proizvodstva v Belorusskoj SSR na territorii, podvergshejsja radioaktivnomu zagrjazneniju. Moskva: VNIISHR, 1986. 41 p. (In Russ.)]
  19. Рекомендации по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991–1995 гг. М.: Государственная комиссия Совета министров СССР по продовольствию и закупкам Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии (ВНИИСХР). Обнинск, 1991. 39 c. [Rekomendacii po vedeniju sel’skogo hozjajstva v uslovijah radioaktivnogo zagrjaznenija territorii v rezul’tate avarii na Chernobyl’skoj AJeS na period 1991–1995. Moskva–Obninsk: VNIISHR, 1991. 39 p. (In Russ.)]
  20. Руководство по ведению сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных территориях Республики Беларусь и Российской Федерации. Минск–Москва: МинЧC Российской Федерации, Минсельхоз Российской Федерации, Минсельхоз Республики Беларусь, 2005. 40 c. [Rukovodstvo po vedeniju sel’skohozjajstvennogo proizvodstva na radioaktivno zagrjaznjonnyh territorijah Respubliki Belarus’ i Rossijskoj Federacii. Minsk–Moskva: MinChS Rossijskoj Federacii, Minsel’hoz Rossijskoj Federacii, Minsel’hoz Respubliki Belarus’, 2005. 40 p. (In Russ.)]
  21. Воробьев Г.Т. Почвы Брянской области. Брянск: Грани, 1993. 160 с. [Vorob’ev G.T. Pochvy Brjanskoj oblasti. Brjansk: Grani; 1993. 160 p. (In Russ.)]
  22. Tagami K., Tsukada H., Uchida S., Howard B.J. Chan-ges in the soil to brown rice concentration ratio of radiocaesium before and after the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident in 2011 // Environ. Sci. Technol. 2018. V. 52. P. 8339.
  23. Tagami K., Uchida S. Effective half-lives of 137Cs in giant butterbur and field horsetail, and the distribution differences of potassium and 137Cs in aboveground tissue parts // J. Environ. Radioact. 2015. V. 141. P. 138–145.

Қосымша файлдар


© С.В. Фесенко, П.В. Прудников, Е.С. Емлютина, И.Э. Епифанова, И.Е. Титов, О.А. Шубина, 2023

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>