Оценка возможности производства продукции животноводства на радиоактивно загрязнённой территории площадки «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона

Автор: Паницкий А.В., Лукашенко С.Н., Спиридонов С.И.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 3 т.23, 2014 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты оценки возможного содержания радионуклидов в продукции овцеводства при её производстве на территории горного массива Дегелен Семипалатин­с­кого испытательного полигона, на которой проводились подземные ядерные испытания в го­ризонтальных выработках - штольнях. Оценка проведена на основании данных, полученных в ходе проведения натурных экспериментов с сельскохозяйственными животными на ра­дио­активно загрязнённых участках испытательной площадки «Дегелен». Проведена оценка по нескольким возможным сценариям организации выпаса животных и заготовки растительного корма в пределах горного массива Дегелен. Даны рекомендации по организации выпаса сельскохозяйственных животных в пределах горного массива, позволяющие получить безопасную в радиационном плане продукцию овцеводства.

Еще

Коэффициент перехода, овцы, сельскохозяйственная продукция, семипалатинский испытательный полигон, трансурановые элементы, цезий-137 ( 137cs), стронций-90 ( 90sr), тритий-3 ( 3н), плутоний-239+240 ( 239+240pu), америций-241 ( 241am)

Короткий адрес: https://sciup.org/170170170

IDR: 170170170

Possible production of agricultural goods under radioactive contamination caused by underground nuclear tests on «Degelen» site of the Semipalatinsk test site

The paper provides results of assessment of radionuclides’ possible concentration in sheep breeding products when produced at the territory of Degelen massif of the Semipalatinsk Test Site, where underground tests have been conducted in horizontal workings-tunnels. The assessment performed have been based on the data obtained during natural experiments with farm animals at radioactively contaminated spots of «Degelen» test site. The assessment have been performed on several possible scenarios of cattle pasturing and preparation of vegetative feed within the territory of «Degelen» massif. Recommendations have been given for pasturing of farm animals within the territory of the massif, allowing to obtain radioactively safe sheep breeding products.

Еще

Текст научной статьи Оценка возможности производства продукции животноводства на радиоактивно загрязнённой территории площадки «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона

В последние годы территория Семипалатинского испытательного полигона (СИП) активно используется населением для производства сельскохозяйственной продукции. Наиболее интенсивная сельскохозяйственная деятельность (выпас животных, заготовка растительного корма) зафиксирована в районе расположения испытательной площадки «Дегелен», загрязнённой в результате подземных ядерных испытаний. Всего здесь было зарегистрировано 24 используемые зимовки, основной вид деятельности на которых – животноводство, при этом 78% от общего поголовья сельскохозяйственных животных составляют овцы.

Практически вся исследуемая территория по своим природным особенностям представляет собой пастбищные угодья. Однако из-за ведения бессистемного выпаса происходит деградация растительного покрова и, как следствие, кормовой базы [1]. По этой причине животноводы стараются выпасать животных на территориях, где сохраняется высокая плотность растительного покрова. Неоднократно наблюдался вольный выпас животных в периметре горного массива Дегелен на склонах, где вследствие заповедного режима степная растительность осталась в нетронутом состоянии, и в пределах долин ручьёв этого массива, где луговая растительность характеризуется высокой продуктивностью. Поэтому появилась необходимость оценить возможность производства продукции животноводства (на примере наиболее распространённого вида сельскохозяйственных животных – овец) на территории испытательной площадки «Дегелен».

Материалы и методика

Выбор исходных данных для оценки

Для оценки возможности производства животноводческой продукции в условиях радиоактивного загрязнения территории необходима информация о пространственном распределении радионуклидов в пределах этой территории и источниках их дополнительного поступления. Оценочные расчёты должны базироваться на данных, характеризующих содержание радионуклидов в объектах окружающей среды и компонентах рациона сельскохозяйственных животных (почва, растительность, вода). В качестве показателей, отражающих интенсивность поступления радионуклидов в продукцию из этих компонентов, как правило, используются коэффициенты перехода (далее К п ).

На территории площадки «Дегелен» проводились радиоэкологические исследования, которые позволили выявить основные источники распространения радионуклидов в экосистемах горного массива Дегелен, определить границы распространения радионуклидов и уровни содержания в почве растительности, поверхностных и грунтовых водах [2-4]. Определены параметры перехода радионуклидов из почвы в растительность. Результаты этих исследований представлены авторами в виде публикаций ранее [5-7].

Для получения К п радионуклидов из компонентов рациона в продукцию овцеводства проведена серия натурных экспериментов с овцами на радиоактивно загрязнённых участках площадки «Дегелен». В результате проведённых натурных экспериментов получены К п радионуклидов в продукцию овцеводства при различных формах поступления с компонентами рациона (почвой, водой, растительным кормом) [8-11].

Выбор интегральных показателей для оценки

Выбор параметров окружающей среды. На низкогорном массиве Дегелен можно выделить два вида территорий, различающихся по пригодности к ведению хозяйственной деятельности. Первый вид – непригодные для ведения сельского хозяйства территории техногенной нарушенности, образованные при проведении ядерных взрывов, и технологические участки испытательных штолен.

Второй вид – территория, пригодная для выпаса сельскохозяйственных животных и заготовки растительного корма для стойлового кормления животных. К ней можно отнести склоны горного массива Дегелен, покрытые, преимущественно, степной растительностью, и межсопочные равнины, включающие в себя долины ручьёв горного массива, представляющие собой луговые экосистемы, в отдельных случаях с наличием постоянных или сезонных водотоков.

Для проведения оценки решено использовать условную экосистему, в параметры которой будут заложены природные, площадные и радиационные характеристики экотопов, в которых возможен выпас животных и заготовка растительного корма. Окончательно она будет сформирована после радиационной характеристики зон возможного выпаса.

Выбор значений удельной активности радионуклидов в компонентах рациона. Следующим шагом оценки стал выбор значений удельной активности (УА) радионуклидов в компонентах рациона – растительности, воде и почве.

Основной упор исследований на площадке «Дегелен» делался на исследование характера распределения радионуклидов в долинах ручьёв горного массива, в которых формирование радиационной обстановки ещё не закончено, поэтому за значения радиационных параметров для почвы склонов горного массива (зона I) взяты значения фона, рассчитанные для отдельных участков площадки «Дегелен» и близкие к фону глобальных выпадений для почвенного покрова северных полушарий [12]. Для радионуклида 137Cs это значение составило 30 Бк/кг, 90Sr – 20 Бк/кг, 239+240Pu – 1 Бк/кг и для 241Am – 0,2 Бк/кг.

Для экосистем межсопочных понижений (зона II), с присущими им долинами крупных ручьёв, также свойственны фоновые значения УА радионуклидов в почве. Однако в пределах данной зоны встречаются экосистемы, сопряжённые с радиоактивно загрязнёнными водотоками из штолен, имеющие высокие значения УА радионуклидов в компонентах природной среды – почве, воде, растительности. Поэтому эти экосистемы целесообразно выделить в отдельную зону – зону III. Радионуклидная характеристика компонентов природной среды в этой зоне основывается на результатах работы [13], в ходе которой были получены данные, характеризующие распространение радионуклидов в почвах экосистем, сопряжённых с радиоактивными водотоками. В данных исследованиях объектами являлись водотоки из штолен, для которых характерны самые высокие значения УА радионуклидов в компонентах природной среды, и прямое использование полученных количественных значений для радиационной характеристики выделенной зоны радиоактивных водотоков повлечёт сильное завышение радиационных параметров данной зоны. Поэтому для выбора значений УА радионуклидов в почвах зоны III использованы функции, описывающие характер распространения радионуклидов в почвах как вдоль русла водотока из штольни, так и с удалением от русла в поперечном отношении [13]. Для этого из базы данных ИРБЭ сделана выборка максимальных значений УА верхнего слоя почвы (0-5, 0-10 см) в руслах данных водотоков и максимальных значений объёмной активности воды после выхода на дневную поверхность и на основании данных выборки рассчитаны средние значения максимальных УА радионуклидов в почве и воде, встречаемых в экосистемах, сопряжённых с радиоактивными водотоками. Далее, используя функции, описывающие характер распределения УА радионуклидов в почвах, вдоль русел с удалением от порталов штолен и поперёк русла, посредством численного интегрирования определены границы распространения этой зоны, за которыми ожидается снижение удельных активностей радионуклидов 137Cs, 239+240Pu и 241Am до уровней, не превышающих значения фона, рассчитанные для отдельных участков площадки «Дегелен» [12]. Таким образом, длина выделенной зоны III составила 2 км, а ширина – 60 м. Часть экосистемы, сопряжённой с водотоком из штолен, расположенная далее отрезка 2 км, будет относиться к зоне II (долины ручьёв) с присущими ей радиационными параметрами компонентов природной среды. Средние значения содержания радионуклидов в почвенном покрове этой зоны составили для 137Cs - 4,2x10 3 Бк/кг, 90Sr - 1,2x10 4 Бк/кг, 239+240Pu — 1,3x10 1 Бк/кг, 241Am - 6,6 Бк/кг.

Таким образом, средняя площадь экосистем, сопряжённых с радиоактивными водотоками, имеющих повышенные значения удельных активностей радионуклидов в компонентах природной среды, составит 12 га, из расчёта средней длины 2 км и ширины 60 м. Общая площадь зоны III, исходя из того, что в разное время фиксировалось 30 водотоков из штолен, составит 360 га.

Зона III характеризуется наличием воды с относительно высоким содержанием радионуклидов. Для выбора средних значений удельной активности радионуклидов в воде этой зоны, как и в случае с почвой, использованы функции, описывающие характер распространения радионуклидов с поверхностными водами с удалением от выхода на дневную поверхность, как правило, около портала штольни [7]. Зачастую эти водотоки проваливаются уже в первых десятках метров от выхода на дневную поверхность и далее появляются в понижениях русел в виде болотцев или непротяжённых ручейков. Поэтому в наших исследованиях мы ограничились зоной, выделенной по радионуклидным характеристикам почвы, – 500 м. Таким образом, среднее значение объёмной активности (ОА) воды в зоне III составило для 137Cs – 30,9 Бк/л, 90Sr – 4,6x102 Бк/л, 239+240Pu — 1,03 Бк/л.

Количественных значений ОА 241Am в воде штольневых водотоков зафиксировано не было, кроме одного случая в районе штольни № 177, где в ходе длительного мониторинга у выхода воды на дневную поверхность зафиксировано 2,6 Бк/л [7]. Далее по руслу значения ОА 241Am не превышали нижних пределов измерения аппаратуры. Поэтому принимаем, что в пределах водотока зоны III 241Am в воде отсутствует.

В исследованиях [7] показано, что радионуклид 3Н хорошо переносится поверхностным водотоком, и его ОА в воде на отрезке от выхода на дневную поверхность практически не изменяется. Поэтому в качестве значения ОА 3Н в воде в зоне III взято среднее из максимальных значений ОА 3Н в поверхностной воде, которое составляет 2,9x10 5 Бк/л.

Для выбора значений ОА радионуклидов в воде зоны II, встречаемой в виде родников, болотцев и самоизливающихся скважин, проведён анализ базы данных ИРБЭ на предмет содержания радионуклидов в воде родников и самоизливающихся скважин, разбросанных по долинам ручьёв горного массива Дегелен. Среднее значение ОА для радионуклида 137Cs составило 5,6 Бк/л, 90Sr - 12,2 Бк/л, 239+240Pu — 0,07 Бк/л, 3н — 1,0x10 5 Бк/л.

Для расчёта возможного содержания радионуклидов в растительном покрове выделенных зон применены коэффициенты накопления (К н ) радионуклидов из почвы растениями, рассчитанные ранее для разнотравья площадки «Дегелен» [5]. Диапазон значений К н радионуклида 90Sr, определяемый как отношение содержания радионуклида в единице массы растительности к содержанию радионуклида в единице массы почвы, варьирует от 0,1 до 1, К н 137Cs – от 0,001 до 1 (в районе штольни № 177). Значения К н 239+240Pu находятся в пределах от 0,0001 до 0,01 [5]. Таким образом, зная УА радионуклидов в почве, можно оценочно рассчитать ожидаемое содержание радионуклидов в растениях. Согласно данным, приведенным в работе [5], средние значения К н для 90Sr – 1, 137Cs – 0,1, 239+240Pu – 0,005. Для 241Am количественных значений удельной активности радионуклидов получено не было, поэтому для этого радионуклида взят К н из материалов МАГАТЭ (2009 г.) [14]. Для пастбищных трав на суглинистой почве дан диапазон К н Am – 0,0001-0,003. Для более консервативной оценки в наших исследованиях взято наибольшее значение К н – 0,003.

Радионуклид 3Н включён в гидродинамическую систему горного массива Дегелен. Поэтому его присутствие в растительности обусловлено не только наличием постоянного поверхностного водотока, но и глубиной залегания грунтовых вод. В долинах ручьёв и межсопочных понижениях уровень залегания грунтовых вод не глубок, поэтому 3Н присутствует в растительности экосистем равнин и межсопочных понижений в пределах площадки «Дегелен» [15]. По данным исследования удельная активность трития в свободной воде растений стремится к равновесию с удельной активностью радионуклида в источнике поступления (воде). В связи с выше- изложенным, за удельную активность радионуклида 3Н в растениях зон II и III взяты значения, принятые для воды этих зон (зона II - 1,0x105 Бк/кг, зона III - 2,9x105 Бк/кг).

Характеристика зон условной экосистемы. В условную экосистему входят склоны, межсопочные равнины с присущими им экосистемами долин крупных ручьёв и экосистемами водопроявлений из штолен. На СИП в разные годы фиксировались водопроявления из штолен площадки «Дегелен». Анализ отчётных материалов фондов ИРБЭ показал, что данные о наличии временного или постоянного водотока имеются лишь для 30 штолен [16]. Из этого количества и площади, оконтуренной выше радиационными параметрами компонентов природной среды, складывается общая площадь зоны III. Таким образом, окончательные характеристики зон условной экосистемы будут выглядеть следующим образом (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика зон условной экосистемы

Выделенные зоны

S, га

S, %

Биомасса, кг/м2

% корма за пастбищный период

Возможная для выпаса территория

~28000

100

-

-

Склоны (Зона I)

~24000

85,8

0,05

59,2

Межсопочные равнины

Долины ручьёв (Зона II) Экосистемы, сопряжённые с радиоактивными водотоками (Зона III)

~3600

~360

12,9

1,3

0,21

0,21

37,1

3,7

Проективное покрытие и биомасса растительности на выделенных зонах позволяет производить выпас в пределах условной экосистемы стада овец в 265 голов (среднее количество животных на зимовках). Однако в реальности при выпасе будет происходить переход животных из одной зоны в другую. Поэтому решено рассмотреть наиболее вероятный сценарий выпаса – комбинированный во всех выделенных зонах. Процент потребляемого корма с каждой зоны в течение суток рассчитывали из площадного распределения зон и продуктивности растительного покрова в каждой зоне (табл. 1).

Радиационные характеристики компонентов природной среды выделенных зон представлены в табл. 2.

Таблица 2

Радиационные характеристики компонентов природной среды выделенных зон

Зоны выпаса

Компонент природной среды

Удельная активность радионуклидов

137Cs

90Sr

239+240Pu

241Am

3H

Бк/кг

Бк/кг

Склоны

Зона I

Почва Растение

30 3*

20

20

1 0,005

0,2 0,0006

-

-

Почва

30

20

1

0,2

-

Долины ручьёв

Зона II

Растение

3

20

0,005

0,0006

1,0x10 5

Вода

5,6

12,2

0,07

-

1,0x10 5

Почва

4,2x10 3

1,2x10 4

12,6

6,6

-

Экосистемы

Зона III

Растение

4,2x10 2

1,2x10 4

0,06

0,02

2,9x10 5

водотоков

Вода

65,8

4,6x10 2

0,28

-

2,9x10 5

* Используемые Кн: 137Cs – 0,1; 90Sr – 1; 239+240Pu – 0,005; 241Am – 0,003.

Выбор коэффициентов перехода в животноводческую продукцию

Для проведения оценки возможного содержания радионуклидов в продукции овцеводства решено использовать наиболее консервативные коэффициенты перехода (К п ), полученные в ходе натурных экспериментов в условиях радиоактивного загрязнения площадки «Дегелен». Поэтому для расчётов выбраны максимальные К п , полученные в ходе натурных экспериментов [8-11]. Однако, в ходе натурных экспериментов в условиях радионуклидного загрязнения испытательной площадки «Дегелен» не проводились исследования перехода радионуклидов в молоко овец. По этой причине значения К п радионуклидов в молоко овец взяты из литературных данных.

Анализ материалов МАГАТЭ, в которых собрана наиболее полная база К п радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию, показал, что данные по этому показателю являются немногочисленными и фрагментарными. По трансурановому элементу Am результаты не приводятся ни в материалах МАГАТЭ, ни в других источниках, однако встречаются данные по К п этого радионуклида в козье молоко. Поскольку домашние козы довольно близки к овцам по физиологическим данным, использованы значения К п , приведённые в материалах МАГАТЭ, для этого вида животных (табл. 3).

Таблица 3

Принятые коэффициенты перехода радионуклидов в мясо и молоко овец

Радионуклид

К п в молоко

К п в мясо

при поступлении с кормом

при поступлении с водой

при поступлении с почвой

241Am

1,0x10 -5 *

<3,8x10-4

-

5,7x10-3

137Сs

3,2x10-1

2,4x10-1

1,7x10-1

-

239+240Pu

1,0x10 —4

1,6x10 —4

-

5,0x10-6

90Sr

4,0x10-2

2,7x10 —4

5,0x10 —4

-

3Н

-

0,34

0,12

-

* – для козьего молока.

Результаты

Оценка содержания радионуклидов в животноводческой продукции

При прогнозе содержания радионуклидов в продукции животноводства учитывается их концентрация в рационе и К п из рациона в продукцию. Прогноз содержания радионуклидов в продуктах животноводства (С прод ) рассчитывают по формуле:

Спрод=СрацхКп, где Срац – активность радионуклидов суточного рациона, Бк; Кп – коэффициент перехода радионуклида из рациона в 1 л (кг) продукции.

Среднесуточное поступление с рационом складывается из поступления радионуклидов с растительным кормом и частицами почвы на растениях и поступления с заглатываемой почвой с поверхности земли. Для расчёта поступления радионуклидов с частицами почвы на растительном корме (пылью) проведено экспериментальное определение количества почвенных частиц на растениях. Для этого были сделаны смывы с основных доминантных степных растений (19 смывов). Среднее значение количества почвенных частиц с килограмма сухой массы растений составило 8,1 г/кг.

Расчёт суточного поступления радионуклидов с почвой, заглатываемой животными при выпасе, проведён исходя из того, что за пастбищный период мелкий рогатый скот (МРС) может потреблять до 75 кг почвы [12, 17]. Таким образом, при выпасе суточное поступление почвы для МРС составит ~ 0,22 кг.

Оценка поступления радионуклидов в организм экспериментальных животных. При учёте возможного перемещения овец между выделенными зонами принимаем, что количество потреблённого корма в сутки с каждой зоны в процентном отношении от общего будет соответствовать процентному соотношению площадей зон условной экосистемы (табл. 1). Однако если учесть продуктивность растительного корма на выделенных зонах, то количество потребляемого корма в сутки с I, II и III зон составит 59,2%, 37,1%, 3,7% от общего суточного потребления соответственно (табл. 1). Наличием постоянного водотока характеризуются только зона III. В зависимости от сезона наблюдаются водопроявления в зоне II. Поэтому потребление воды возможно только в этих зонах. При учёте, что взрослая овца весом 50-60 кг поедает 2,5 кг сухой растительности и выпивает около 1 л воды в сутки [1] рассчитано поступление радионуклидов с растительным кормом, с пылью на растениях, с почвой, с водой. Общее ожидаемое среднесуточное поступление составило для 137Cs - 59,8 Бк, 90Sr - 1,2x10 3 Бк, 239+240pu — 1,2х10-1 Бк, 241Am - 1,1x10-1 Бк и 3Н - 2,2x10 5 Бк.

Оценка возможного содержания 90Sr, 137Cs и 3Н в продукции овцеводства при выпасе на исследуемой территории. Используя полученные данные возможного поступления радионуклидов и выбранные К п радионуклидов в продукцию овцеводства, рассчитаны ожидаемые удельные активности радионуклидов в этой продукции. В табл. 4 приведена прогнозируемая удельная активность радионуклида 90Sr, 137Cs и 3H в продукции овцеводства, при условии выпаса на всей территории условной экосистемы.

Таблица 4

Прогнозируемые величины удельной активности 90Sr, 137Cs и 3Н в продукции овцеводства

Вид продукции

Прогнозируемая концентрация 90Sr и 137Cs, Бк/кг; прогнозируемая УА 3Н, Бк/л свободной воды тканей и органов

с кормом (растения+пыль на растениях+почва)

с водой

общая УА

90Sr

137Cs

3Н

90Sr

137Cs

3Н

90Sr

137Cs

3Н

Мясо

0,3

12,9

4,1x10 4

7,5x10-3

1,02

1,2x104

0,3

13,9

5,3x104

Молоко

48,4

17,2

-

6,0x10-1

1,91

-

49,0

19,1

-

Анализ результатов показывает, что удельная активность 137Cs в тканях и органах не будет превышать допустимые УА этого радионуклида как в мягких тканях и органах, так и в костной ткани. Удельная активность 90Sr в мясе овец не превышает допустимых значений, которые согласно Приложению 5 [18] составляют 50 Бк/кг. Ожидаются превышения допустимых уровней содержания 90Sr в молоке (предельно допустимая концентрация в молоке 25 Бк/кг).

УА радионуклида 3Н не нормируется в сельскохозяйственной продукции. Прогнозируемые удельные активности радионуклида 3Н в продукции овцеводства имеют достаточно высокие значения. Однако если опираться на предел годового поступления (ПГП) 3Н с пищей для населения, который согласно [3] составляет 2,1x107 Бк/год, и если учесть, что согласно продуктовой корзине население региона употребляет в год около 40 кг мяса на взрослого человека, то видно, что годовое поступление 3Н с мясом не превысит ПГП и составит 2,1x106 Бк/год. Вклад в формирование удельной активности радионуклида 3Н в продукции овцеводства в одинаковой степени вносят растительность и вода зоны 2. При выпасе на склонах поступления трития не ожидается.

Таким образом, из-за ожидаемого превышения содержания радионуклидов 3Н и 90Sr в отдельных видах продукции целесообразно рассмотреть способы, позволяющие снизить эти величины.

Оценка возможного содержания 241Am и 239+240Pu в продукции овцеводства при выпасе на исследуемой территории. Содержание радионуклидов 239+240Pu и 241Am в пищевых продуктах не нормируется, однако, ввиду того, что согласно Приложению 3 [18] предел годового поступления с пищей для населения на порядок меньше, чем аналогичная величина для 90Sr ( 2 39+2 40 pu — 2,4xio3 Бк/год, 241Am - 2,7x10 3 Бк/год, 90Sr - 1,3x10 4 Бк/год) и с учётом их большой радиотоксичности, можно предположить, что допустимые уровни по ним будут на порядок меньше, чем по 90Sr (табл. 5).

Таблица 5

Прогнозируемые величины удельной активности 241Am и 239+240Pu в продукции овцеводства

Вид продукции

Прогнозируемая концентрация, Бк/кг

с кормом

с почвой (пыль на растениях+почва)

общая УА

241Am

239+240Pu

241Am

239+240Pu

241Am

239+240Pu

Мясо

1,3x10 —6

1,4x10 —6

5,9x10 —4

1,5x10-7

6,0x10 —4

3,2x10 —6

Молоко

3,3x10 —8

8,9x10 —6

1,0x10 —6

3,0x10 —6

1,1x10 —6

2,4x10-5

Приведённые результаты показывают, что ожидаемая удельная активность радионуклида 241Am и 239+240Pu не превышает возможных допустимых удельных активностей в продукции овцеводства.

Оценка возможного содержания радионуклидов в продукции овцеводства при контролируемом выпасе на площадке «Дегелен»

При бесконтрольном выпасе овец в пределах площадки «Дегелен» по содержанию основных долгоживущих техногенных радионуклидов 137Cs, 239+240Pu и 241Am продукция будет соответствовать предъявляемым требованиям. Поэтому в данном разделе основное внимание будет уделено радионуклидам 90Sr и 3Н. Основную долю в поступление радионуклида 3Н вносят растительный корм и вода с зон II и III. Поэтому рассмотрим два сценария возможной организации выпаса:

  • -    сценарий 1 – при выпасе исключительно в зоне I (склоны) и поении животных в зоне II;

  • -    сценарий 2 – при бесконтрольном выпасе во всех зонах, но с запретом поения овец в пределах площадки «Дегелен».

  • В    табл. 6 представлены значения суточного поступления радионуклида 3Н при различных сценариях организации выпаса.

Таблица 6

Зона выпаса

Суточное поступление радионуклида 3Н в организм 1 животного, Бк сценарий 1 (с водой)               сценарий 2 (с кормом)

I

II

III общее

0                                    0

1,0x10 5                                  9,3x10 4

0                                     2,7x10 4

1,0x10 5                                  1,2x10 5

Результаты расчёта возможного поступления 3H в организм овец при различных сценариях выпаса

На основании полученных данных о возможном поступлении радионуклидов в продукцию овцеводства при различных сценариях организации выпаса рассчитаны возможные значения УА радионуклида 3Н в мясе овец. При сценарии 1 (с водой) эта величина составит 1,2x10 4 Бк/кг, при сценарии 2 (с кормом) - 4,1x10 4 . Таким образом, при организации выпаса овец по обоим сценариям ожидаемые значения удельной активности радионуклида 3Н в продукции овцеводства снизились, но в пределах тех же порядков величин, и остались на достаточно высоких уровнях. Таким образом, единственной действенной мерой по снижению поступления радионуклида 3Н в организм сельскохозяйственных животных, при их выпасе на площадке «Дегелен», может быть запрет доступа животных к луговой растительности русел ручьёв и запрет потребления воды в пределах площадки «Дегелен».

Основную долю 90Sr животные будут потреблять с растениями, произрастающими в зоне III. Поэтому целесообразно исключить выпас животных в этой зоне. Ожидаемое поступление 90Sr при запрете выпаса в экосистемах, сопряжённых с радиоактивными водотоками, составит 69,9 Бк/кг, а его ожидаемая удельная активность в молоке составит 2,8 Бк/л, и это при том, что расчёт велся без запрета потребления воды в зоне III.

Таким образом, при правильной организации выпаса овец в пределах площадки «Дегелен» возможно получать безопасную в радиационном отношении продукцию.

Выводы

  • •    На территории испытательной площадки «Дегелен» возможен выпас сельскохозяйственных животных при условии исключения потребления воды животными в пределах площадки «Дегелен» и растений в экосистемах, сопряжённых с радиоактивными ручьями из штолен. Также возможна заготовка растительного корма на склонах горного массива и межсопочных понижениях, не связанных с радиоактивными водотоками.

  • •    При бесконтрольном выпасе в пределах рассматриваемой площадки содержание 137Cs, 239+240Pu и 241Am не будет превышать допустимых значений. Основную опасность, с точки зрения ведения животноводства, будет представлять 3H, накапливающийся в мягких органах и тканях сельскохозяйственных животных. Ожидаются превышения допустимых уровней содержания 90Sr в молоке. Радионуклиды 239+240Pu и 241Am будут представлять наименьшую опасность для ведения животноводства вследствие низкой интенсивности их миграции по трофической цепи «почва – корм – животное».

Список литературы Оценка возможности производства продукции животноводства на радиоактивно загрязнённой территории площадки «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона

  • Исаков К.И. Пастбища и сенокосы степной зоны. Алматы: Гылым, 1993. 423 с.
  • Ахметов М.А., Артемьев О.И., Птицкая Л.Д. Радиационный мониторинг водотоков и проблемы реабилитации на горном массиве Дегелен Семипалатинского испытательного полигона//Вестник НЯЦ РК. Радиоэкология. Охрана окружающей среды. 2000. Вып. 3 (9). С. 23-28.
  • Изучение современного состояния и последствий деятельности объектов атомной энергетики Семипалатинского полигона на окружающую среду: отчёт о НИР (заключительный) за 2009-2011 гг. Инв. № 0-99. Институт радиационной безопасности и экологии НЯЦ РК (ИРБЭ НЯЦ РК). 2011. 54 с.
  • Panitskiy A.V., Magasheva R.Yu., Lukashenko S.N. Specific characteristics of radioactive contamination of environmental ecosystem components of the tunnel watercourses in Degelen mountains of Semipalatinsk test site//Book of abstracts «Environmental radioactivity», Rome 25th-27th October. 2010. P. 118-119.
  • Ларионова Н.В., Лукашенко С.Н., Кабдракова А.М., Кундузбаева А.Е., Паницкий А.В., Байгазинов Ж.А. Особенности накопления техногенных радионуклидов растениями в районе штольневых водотоков площадки «Дегелен»//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 301-320.
  • Паницкий А.В., Магашева Р.Ю., Лукашенко С.Н., Ларионова Н.И., Ляхова О.Н. Характер радионуклидного загрязнения компонентов природной среды экосистем штольневых водотоков испытательной площадки «Дегелен»//Ядерная и радиационная физика: материалы 7-й междунар. конф., 8-11 сентября 2009 г. Алматы: ИЯФ НЯЦ РК, 2009. С. 202.
  • Паницкий А.В., Магашева Р.Ю., Лукашенко С.Н. Характерные особенности радиоактивного загрязнения компонентов природной среды экосистем водотоков штолен горного массива Дегелен//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 57-102.
  • Байгазинов Ж.А., Паницкий А.В., Лукашенко С.Н., Силачев И.Ю., Келлер С.А., Каратаев С.С., Иванова Р.А. Экспериментальное исследование особенностей перехода искусственных радионуклидов в органы и ткани овец в условиях СИП//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 301-320.
  • Паницкий А.В., Байгазинов Ж.А., Лукашенко С.Н., Коваль А.П. Трансурановые элементы в организме сельскохозяйственных животных при их разведении в условиях испытательной площадки «Дегелен»//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Национального ядерного центра Республики Казахстан за 2010 г. Вып. 3, Т. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2011. С. 143-160.
  • Паницкий А.В., Байгазинов Ж.А., Лукашенко С.Н., Ястребкова Н.В. Экспериментальная оценка поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных, выпасаемых на радиационно-загрязнённой территории площадки «Дегелен»//Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2010. № 3 (14). С. 145-152.
  • Baigazinov Zh.A., Panitskiy A.V., Lukashenko S.N. Time history of tritium concentration in the serum of cattle milk under various forms of its income in natural conditions//Book of abstracts “Environmental radioactivity”, Rome 25th-27th October. 2010. P. 117.
  • Коровикова Т.В., Дмитропавленко В.Н., Мустафина Е.В. Влияния проведённых работ по созданию дополнительной защиты инженерных сооружений штолен горного массива Дегелен на радиационную обстановку припортальных участков//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 157-202.
  • Корнеев Н.А., Сироткин А.Н. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных. М.: Энергоатомиздат, 1987. 184 с.
  • International Atomic Energy Agency, Quantification of radionuclide transfer in terrestrial and fresh water environments for radiological assessments, IAEA-TECDOC-1616. Vienna: IAEA, 2009.
  • Ларионова Н.В., Ляхова О.Н., Айдарханов А.О., Субботин С.Б., Лукашенко С.Н. Разработка и применение метода оценки загрязнения тритием грунтовых вод по его содержанию в растительном покрове//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 321-330.
  • Субботин С.Б., Лукашенко С.Н., Каширский В.М., Яковенко Ю.Ю., Бахтин Л.В. Подземная миграция искусственных радионуклидов за пределы горного массива Дегелен//Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана: сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2007-2009 гг. Вып. 2/под рук. С.Н. Лукашенко. Павлодар: Дом печати, 2010. С. 103-156.
  • Сельскохозяйственная радиоэкология/под ред. Р.М. Алексахина, Н.А. Корнеева. М.: Экология, 1992. 400 с.
  • Гигиенические нормативы «Санитарно-эпидемиологические требования к обеспечению радиационной безопасности» РК № 201 от 03.02.2012. [электронный ресурс] 2014; http://www.ses.vko.gov.kz/ru/base.htm (дата доступа: 27.05.2014).
Еще