Оценка возможности производства продукции животноводства на радиоактивно загрязнённой территории площадки «Дегелен» Семипалатинского испытательного полигона
Автор: Паницкий А.В., Лукашенко С.Н., Спиридонов С.И.
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.
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
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).