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

S. V. Fesenko; Фесенко С. В.; P. V. Prudnikov; Прудников П. В.; E. S. Emlyutina; Емлютина Е. С.; I. E. Epifanova; Епифанова И. Э.; I. E. Titov; Титов И. Е.; O. A. Shubina; Шубина О. А.

doi:10.31857/S0869803123020042

ДИНАМИКА КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕХОДА ¹³⁷Cs В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННУЮ ПРОДУКЦИЮ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС: ЗЕРНО, КАРТОФЕЛЬ И ОВОЩИ

Авторы: Фесенко С.В.¹, Прудников П.В.², Емлютина Е.С.¹, Епифанова И.Э.¹, Титов И.Е.¹, Шубина О.А.¹
Учреждения:
1. Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии
2. Центр химизации и сельскохозяйственной радиологии “Брянский”
Выпуск: Том 63, № 2 (2023)
Страницы: 172-185
Раздел: Радиоэкология
URL: https://journals.rcsi.science/0869-8031/article/view/137674
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869803123020042
EDN: https://elibrary.ru/EOQHXJ
ID: 137674

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты анализа изменения коэффициентов перехода (К_п) ¹³⁷Cs в продукцию растениеводства (зерно, картофель и овощи) в районах Брянской области, пострадавших после аварии на ЧАЭС. Коэффициенты перехода в год выпадений, так же, как и динамика К_п в последующем, существенно зависели от исходного плодородия почв, подвергшихся загрязнению. Коэффициенты перехода ¹³⁷Сs в продукцию в районах с более высоким плодородием были в 3–8 раз (в зависимости от вида растений) ниже, чем в районах с низким агрофоном, а наиболее значительные различия отмечены для зерновых. Снижение К_п носило неравномерный характер. Рассчитаны периоды полуснижения коэффициентов перехода за период с 1986 по 2021 г. Показано, что первые периоды полуснижения, рассчитанные для периода интенсивного проведения агрохимических мероприятий (1987–1991), составили от 0.7 до 1.4 года. Вторые периоды полуснижения варьировали: для зерна от 7.3 до 17.3 года. В некоторых районах после сильного снижения концентраций ¹³⁷Cs в продукции после 1994 г. отмечен медленный рост К_п ¹³⁷Cs в зерно, что объясняется недостаточной компенсацией снижения плодородия почв геохимическим связыванием ¹³⁷Cs в почве. В последующем динамика загрязнения продукции определялась разнонаправленными процессами, т.е. увеличением поступления ¹³⁷Cs в растения, которое компенсировалось естественным снижением биологической доступности радионуклидов в почвах под действием геохимических процессов. В районах с интенсивным применением контрмер в сельском хозяйстве уменьшение К_п в сельскохозяйственную продукцию определялось в большей степени влиянием защитных мероприятий. В районах с ограниченным применением контрмер преобладающий вклад в снижение К_п вносили естественные биогеохимические процессы, определяющие связывание радионуклидов почвенно-поглощающим комплексом. Отмечены ограничения в применении подхода, основанного на оценке периодов полуснижения, и необходимость использования истории применения агрохимических мероприятий, а также исходного агрофона для прогноза поступления ¹³⁷Cs в растения.

Ключевые слова

Чернобыльская АЭС, коэффициент перехода, сельскохозяйственная продукция, юго-западные районы Брянской области, мониторинг в сельском хозяйстве, ¹³⁷Cs

Список литературы

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.
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.
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.
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.
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.)]
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.
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.)]
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.
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.
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.)]
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.)]
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.)]
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.
Mück K. Long-term effective decrease of cesium concentration in foodstuffs after nuclear fallout // Health Phys. 1997. V. 72. № 5. P. 659–673.
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.)]
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.)]
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.)]
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.)]
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.)]
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.)]
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.)]
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.
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.