МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельскохозяйственной радиологии

ПОВЕДЕНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В

СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ

Лекция для студентов биологических специальностей

Горки 2007

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

«УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельскохозяйственной радиологии

ПОВЕДЕНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В

СИСТЕМЕ ПОЧВА-РАСТЕНИЕ

Лекция для студентов биологических специальностей

Горки 2007

УДК 581.1.03:539.16.04 (075.8)

ББК 40.1я7

Л17

Одобрено научно методическим советом академии (протокол №7 от 27.03.2007 г.)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………….	3
1. Миграция техногенных радионуклидов в биосфере и в сфере сельскохозяйственного производства………………………………………….……………	3
2. Поведение техногенных радионуклидов в почве…………………………………….….	5
2.1 Влияние физико-химических свойств радионуклидов на поведение их в почве…….	5
2.2 Влияние свойств почвы на поведение радионуклидов………………………………...	9
2.3 Вертикальная и горизонтальная миграция радионуклидов……………………………	17
3. Поступление радионуклидов в растения………………………………………………..	22
3.1 Аэральное поступление радионуклидов в растения……………………………………	22
3.2 Корневое поступление радионуклидов в растения…………………………………….	24
4. Факторы, влияющие на поступление радионуклидов из почвы в растения…………..	27
Заключение……………………………………………………………………………………	38
Литература…………………………………………………………………………………….	39

Лазаревич Н.В., Чернуха Г.А.

Л17 Поведение техногенных радионуклидов в системе почва-растение: Лекция.– Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2007. 39 с.

Рассмотрены особенности поведения в почве техногенных радионуклидов, закономерности поступления их в растения и факторы, влияющие на эти процессы.

Для студентов биологических специальностей.

Таблиц 12. Рисунков 1. Библиогр.13

Рецензенты: зав. кафедрой почвоведения, канд. с.-х. наук, доцент В.Б. ВОРОБЬЕВ; доцент кафедры «Безопасность жизнедеятельности» ГУВПО «Белорусско-Российский университет», канд. техн. наук А.Ф. МИРОНЧИК.

УДК 581.1.03:539.16.04 (075.8)

ББК 40.1я7

Л17

© Лазаревич Н.В., Чернуха Г.А., 2007

© Учреждение образования «Белорусская

государственная сельскохозяйственная академия», 2007

Введение

В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС радиоактивному загрязнению подверглось более 1,8 млн. га сельскохозяйственных угодий, т.е. около 20% их общей площади. Основные массивы загрязненных пахотных земель и луговых угодий сосредоточены в Гомельской (66%) и Могилевской (24%) областях. В настоящее время радиационная обстановка определяется, в основном, двумя техногенными радионуклидами – цезием-137 и стронцием-90, которые являются химическими аналогами калия и кальция соответственно, и поэтому они легко включаются в процессы миграции в биосфере. Зная механизмы поведения радионуклидов в почве, можно регулировать их поступление в растения путем изменения почвенных показателей и подбора культур для возделывания. Это позволит уменьшить поступление радионуклидов не только в растения, но и в организм животных и человека.

1. Миграция техногенных радионуклидов в биосфере и в сфере сельскохозяйственного производства

Пути миграции радиоактивных выбросов в биосфере отли­чаются многообразием и большой сложностью.

Установлено, что техногенные радионуклиды при испытании термоядерного оружия и авариях на атомных электростанциях первоначально попадают в атмосферу, из которой в виде "мокрых" и " сухих" выпадений в составе аэрозолей и частиц поступают на поверхность почвы, водных систем и растительности, где включаются в миграционные процессы (рис. 1).

Основная масса техногенных радионуклидов, попавших в атмосферу со временем концентрируется в почве, из которой они на протяжении длительного времени поступают в растения через корневую систему, неравномерно распределяются по растению и накапливаются во всех органах в различных концентрациях, поэтому вся продукция растениеводства содержит определенное количество радионуклидов и является источником их поступления в организм животных и человека, где поступившие радионуклиды также распределяются и неравномерно накапливаются в органах и тканях. Заключительным звеном миграции радионуклидов является человек, в организм которого радионуклиды поступают на протяжении всей жизни с продуктами питания растительного и животного происхождения.

Среди миграционных цепей наиболее значима цепь: почва–растение – животное. В звеньях этой цепи можно регулировать поступление радионуклидов. Например, в цепи почва–растение это осуществляется внесением минеральных удобрений, а в цепи растение–животное – путем подбора кормов рациона и введения в рацион сорбентов радионуклидов. Пути поступления радионуклидов в организм человека различ­ны. Значительная их доля поступает в организм человека по двум пищевым цепям: почва–растение–человек и почва–растение (корм)–животное (продукция животноводства)–че­ловек.

Рис 1. Схема миграции радионуклидов в биосфере

2. Поведение техногенных радионуклидов в почве

Радионуклиды, попадая в почву включаются в различные процессы, среди которых наибольшее значение имеют сорбция и миграция. Радионуклиды вступают в физико-химические реакции взаимодействия с почвенным поглощающим комплексом (ППК), усваиваются почвенными микроорганизмами, образуют нерастворимые и растворимые в почвенном растворе соли и коллоидные соединения, что сопровождается трансформацией форм их соединений, изменением миграционной подвижности и биологической доступности для корневых систем растений. Поглощение радионуклидов ППК определяется процессами распределения между двумя основными фазами почвы – твердой и жидкой и осуществляется за счет следующих основных взаимообратимых процессов.

1. Сорбция  десорбция. Сорбция – это поглощение радионуклидов твердыми частицами почвы из почвенного раствора. Десорбция – это выделение или переход радионуклидов из частиц в почвенный раствор. Поглощение радионуклидов поверхностным слоем частиц называется адсорбцией.

2. Осаждение  растворение. Осаждение – это образование труднорастворимых и нерастворимых соединений радионуклидов. Растворение – это переход радионуклидов в почвенный раствор из соединений.

3. Коагуляция  пептизация. Коагуляция – это образование крупных коллоидных соединений в дисперсных системах. Пептизация – это распад крупных и сложных соединений на мелкие и простые.

На подвижность радионуклидов в почве оказывают влияние ряд таких факторов, как физико-химическая характеристика радионуклидов, время и формы нахождения радионуклидов в почве, свойства почвы, погодно-климатические условия, тип растительного покрова.