Monitoring of the radionuclides and heavy metals content in the agroecosystems of the forest-steppe zone of the Central Chernozem Region of Russia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The research was carried out as part of the state agroecological monitoring program in the southwestern part of the Central Chernozem region in the Belgorod region. The soil cover of the forest-steppe zone was represented by typical chernozems. All analytical studies were carried out in an accredited testing laboratory according to generally accepted methods. The territory of the region after the accident at the Chernobyl NPP in 1986 was subjected to radioactive pollution. As a result of the studies, it was found that the average gross content of typical heavy metals in arable chernozems forms the following decreasing series (mg/kg): Mn (345) > Zn (36.5) > Cu (13.9) > Pb (10.3) > Co (8.48) > As (4.18) > Cd (0.23) > Hg (0.022). In terms of the content of mobile forms of heavy metals, the pattern is slightly different: Mn (16.7) > Pb (0.40) > Zn (0.39) > Cu (0.09) > Co (0.08) > Cd (0.05). According to the specific activity of radionuclides, they form a series (Bc/kg): 40К (530.2)>232Th (38.1)>226Ra (23.8)>137Cs (17.3). There was no excess of the standards of the approximate permissible and maximum permissible concentrations of the studied elements in the studied arable soils. The availability of arable soils with mobile forms of Zn, Cu and Co is assessed as low, in which microfertilization containing these elements is recommended to increase crop yield. In winter wheat grains, the content of the studied elements and the specific activity of the 137Cs were significantly lower than the maximum permissible levels.

About the authors

S. V Lukin

Belgorod Center for Agrochemical Service, Belgorod State National Research University

Email: serg.lukin2010@yandex.ru

References

  1. Алексеев Ю. В. Тяжелые металлы в агроландшафте. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2008. 216 с. ISBN: 978-5-86763-213-7.
  2. Апарин Б.Ф., Мингареева Е.В., Санжарова Н.И., Сухачева Е.Ю. Содержание радионуклидов (226Rа, 232Тh, 40К, 137Cs) в черноземах Волгоградской области разных сроков отбора образцов // Почвоведение. 2017. № 12. С. 1457-1467.
  3. Белоус И.Н. Научное обоснование систем удобрения озимой ржи в условиях радиоактивного загрязнения дерново-подзолистых песчанных почв юго-запада Центральной России. Автореф. дис. …докт. с.-х. наук. М.: ВНИА имени Д. Н. Прянишникова, 2022. 50 с.
  4. ВМДУ-87 "Временный максимально допустимый уровень содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках", 1987.
  5. Корчагин В.И. Эколого-агрохимическая оценка плодородия почв Воронежской области. Автореф. дис…. канд. с.-х. наук. Воронеж, 2017. 28 с.
  6. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: Типография Московской с.-х. академии им. К.А. Тимирязева, 1992. 61 с.
  7. Протасова Н.А., Щербаков А.П. Микроэлементы (Cr, V, Ni, Mn, Zn, Cu, Co, Ti, Zr, Ga, Be, Sr, Ba, B, I, Mo) в черноземах и серых лесных почвах Центрального Черноземья. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2003. 368 с.
  8. СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". Утверждены Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021. № 2.
  9. Селюкова С.В. Экологическая оценка содержания свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроэкосистемах юго-западной части Центрально-Черноземного района России. Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева", 2019. 25 с.
  10. Сискевич Ю.И., Никоноренков В.А., Долгих О.В. и др. Почвы Липецкой области / Липецк: Изд-во ООО "Позитив Л", 2018. 209 с. ISBN 978-5-6041045-9-0.
  11. Соловиченко В.Д., Тютюнов С.И., Уваров Г.И. Воспроизводство плодородия почв и рост продуктивности сельскохозяйственных культур Центрально-Черноземного региона. Белгород: "Отчий край", 2012. 256 с.
  12. ТРТС015/2011 Технический регламент Таможенного союза "О безопасности зерна"(с изменениями на 15 сентября 2017 года) Технический регламент Таможенного союза от 09.12.2011 N015/2011. Режим доступа docs.cntd.ru›document/902320395 (дата обращения 10.11.2022).
  13. Черных Н.А., Овчаренко М.М. Тяжелые металлы и радионуклиды в биогеоценозах. М.: Агроконсалт, 2003. 200 с.
  14. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants, 2011. Р. 41.
  15. Lukin S.V., Zhuikov D.V. Monitoring of the Contents of Manganese, Zinc, and Copper in Soils and Plants of the Central Chernozemic Region of Russia // Eurasian Soil Science. 2021. Vol. 54. No 1. P. 63-71. doi: 10.1134/S1064229321010099.

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies