Реферат: Влияние радиоактивного загрязнения на сельское хозяйство
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….2.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙОБЗОР…………………………………………………….4.
1.1. Источникирадиоактивногозагрязнения……………………………………..4.
1.2. Влияние облучениярастений накачество продукциирастениеводства…..7.
1.3. Накоплениерадионуклидовв почвах ирастениях………………………….8.
1.4. Путимиграциирадионуклидовв окружающейсреде……………………..12.
2. ХАРАКТЕРИСТИКАХОЗЯЙСТВА………………………………………..16.
2.1. Почвенно-климатические, погодные условияи экологическаяситуация в хозяйстве……………………………………………………………………...16.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯЧАСТЬ…………………………………………18.
3.1 Постановкацели и задачиисследований…………………………………...18.
3.2. Методы проведенияи результатыисследований………………………….19.
4. МЕТОДЫВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВА НАЗАГРЯЗНЕННЫХРАДИОНУКЛИДАМИТЕРРИТОРИЯХ…………………………………...23.
4.1. Общиепринципы организацииагропромышленногопроизводствав условияхрадиоактивногозагрязнения…………………………………………..23.
4.2. Агрохимическиемероприятия, снижающиепоступлениярадионуклидовв с/х продукцию……………………………………………………………..…27.
4.3. Агротехническиеприёмы, снижающиепоступлениерадионуклидовв растения…………………………………………………………………………..30.
4.3.1.Технологияповерхностногоулучшенияестественныхкормовых уго-
дий………………………………………………………………………..….32.
4.3.2.Технологиякоренногоулучшенияестественныхкормовых угодий……34.
5. СОВРЕМЕННОЕСОСТОЯНИЕСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГОПРОИЗ ВОДСТВАВ СПК ИМ. КИРОВАИ ПЕРСПЕКТИВЫЕГО РАЗВИТИЯ…37.
6. ВОЗДЕЙСТВИЕРАДИОАКТИВНОГОИЗЛУЧЕНИЯ НАЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ……………………………………………………………………...…40.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………….45.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК…………………………………………….47.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящеевремя и в перспективеособо островстаёт проблемаэкологическойбезопасностиокружающейсреды, экологическибезопасногоприродопользованияпри возрастающихантропогенныхнагрузках.
Загрязнениесистемы “почва– растения –вода” различнымихимическимивеществами, а главным образомтвердыми, жидкимии газообразнымиотходамипромышленности, продуктамитоплива и т.д.приводит кизменениюхимическогосостава почв.
Техногенныевыбросы радионуклидовв природнуюсреду врядерайонов земногошара значительнопревышаютприродныенормы.
До недавнеговремени в качестве важнейшихзагрязняющихвеществ рассматривались, главным образом, пыль, угарныйи углекислыйгазы, оксидысеры и азота, углеводороды.Радионуклидырассматривалисьв меньшей степени.В настоящеевремя интереск загрязнениюрадиоактивнымивеществамивырос, в связис факторамипоявленияострых токсичныхэффектов, вызванныхзагрязнениемстронцием ицезием.
Чернобыльскаякатастрофаповлияла наэкологическуюситуацию вомногих регионахРоссийскойФедерации. Посостоянию намарт 1992 г загрязнениепочв радионуклидамисо среднейплотностьюзагрязненияцезием — 137 более1.0 нюри/км2составилоТульской области47 % территории, Орловской –40 %, Брянской –34 %, Калужскойи Тамбовской– 17 %, Курской –4,4 %, Пензенской– 3 %, Воронежской– 1,5 %, Ленинградской– 1%, Смоленской– 0,5 %, Рязанскойобласть (13 %) оказаласьодной из наиболеезагрязненныхвыпадения областейРоссии. По площадис уровнямиплотностицезиевогозагрязненияболее 1 Ки/км2 — 5210 км2область занимаетчетвёртое местов России. В Рязанскойобласти радиоактивномузагрязнениюподвержены19 районов.
Радионуклидыпо цепочке“почва – растение– животное”попадают ворганизм человека, накапливаютсяи оказываютне благоприятноевоздействиена
здоровье.Поэтому однойиз задач современностиявляется производствоэколо-
гически“чистой” продукции.
Важнейшаяпроблема сельскогохозяйства вусловиях загрязненияпочвы радиоактивнымиэлементами– максимальновозможноеснижение поступленияэтих веществв растениеводческуюпродукцию ипредотвращениенакоплениеих в организмахсельскохозяйственныхживотных. Решениеэтой задачисвязано с комплексоммероприятий, которые необходимопроводить всельском хозяйстве.Основание дляпроведенияданных мероприятийявляется увеличениезаболеваемостии смертности, врожденныхуродств и населения, проживающегона загрязнённыхтерриториях.
Вопрособ измененииведения сельскогохозяйствадолжен решатьсяв каждом конкретномслучае с учётомвсех обстоятельствна основе точнойи достовернойинформациив зависимостиот типа почвы, её механическогосостава, водно-физическихи агрохимическихсвойств и отстепени загрязнённоститерритории.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОРИсточники радиоактивного загрязнения
Развитиежизни на Землевсегда происходилов присутствиирадиационногофона окружающейсреды. Радиоактивноеизлучениеопределяетсяестественнымрадиационнымфоном и искусственным.Естественныйрадиационныйфон – представляетсобой ионизирующееизлучение отприродныхисточниковкосмическогои земногопроисхождения, действующихна человекана поверхностиземли. Космическиелучи представляютсобой потокчастиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер)и жёсткогогамма-излучения(это так называемоепервичноекосмическоеизлучение). Привзаимодействииего с атомамии молекуламиатмосферывозникаетвторичноекосмическоеизлучение, состоящее измезонов и электронов.
Естественноерадиоактивныеэлементы условноможно разделитьна три группы:
изотопы радиоактивных семейств урана, тория и актиноурана;
не связанные с первой группой радиоактивные элементы – калий — 40, кальций – 48, рубидий – 87 и др.;
радиоактивные изотопы, возникающие под действием космического излучения – углерод – 14 и тритии.
Техническиизменённыйрадиационныйфон представляетсобой ионизирующееизлучение отприродныхисточников, претерпевшихопределённыеизменения врезультатедеятельностичеловека. Например, поступлениерадионуклидовв биосферувместе с извлечённымина поверхностьземли из недрполезнымиископаемыми(главным образомминеральнымиудобрениями), в результатесгоранияорганическоготоплива, излученияв помещениях, построенныхиз материалов, содержащихестественныерадионуклиды, а также облученияза счёт полётовна современныхсамолётах.
Излучение, обусловленноерассеяннымив биосфереискусственнымирадионуклидами, представляетсобой искусственныйрадиационныйфон (аварии
на АЭС, отходы предприятийядерной энергетики, использованиеискусствен-
ных ионизирующихизлучений вмедицине, народномхозяйстве).
Радиоактивноезагрязнениеприродныхсредств натерриторииРоссийскойФедерации внастоящее времяобусловленоследующимиисточниками:
глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй;
выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле – мае 1986 года;
плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;
выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации;
привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники).
Атомнаяэнергетикавносит весьманезначительныйвклад в изменениерадиационногофона окружающейсреды при нормальнойработе ядерныхустановок. АЭСявляется лишьчастью ядерноготопливногоцикла, которыйначинаетсяс добычи и обогащенияурановой руды.Отработанноев АЭС ядерноетопливо иногдаподвергаетсявторичнойобработке.Заканчиваетсяпроцесс, какправило, захоронениемрадиоактивныхотходов.
Но в результатеаварий на АЭСв окружающуюсреду могутпопасть большоеколичестворадионуклидов.Возможны авариис локальнымизагрязнениятолько технологическихпомещений.Также случаютсяаварии, которыесопровождаютсявыбросом вокружающиесреду радиоактивныхвеществ вколичествах, превышающиеустановленныепределы. Большуюопасность приэтом имеютвыбросы в атмосферу.Аварийныйвыброс в воднуюсреду, по мнениюспециалистов, менее вероятноесобытие и будетхарактеризоватьсяболее низкимиуровнями воздействия.
Такжебольшое значениекак источникарадиации имеютядерные взрывы.При испытанияхядерного оружияв атмосферечасть радиоактивногоматериалавыпадает неподалекуот места испытания, какая-то частьзадерживаетсяв нижнем слоеатмосферы, подхватываетсяветром и переноситсяна большиерасстояния.Находясь ввоздухе околомесяца, радиоактивныевещества вовремя этихперемещенийпостепенновыпадают наземлю. Однако, большая частьрадиоактивногоматериалавыбрасываетсяв атмосферу(на высоту 10-15 км), где он остаётсямногие месяцы, медленно опускаясьи рассеиваясьпо всей поверхностиземного шара.
Семипалатинскийполигон занимаетособое местов истории испытанийядерного оружияв бывшем СоветскомСоюзе. Именноздесь 29 августа1949 года произошёлпервый низкийвоздушныйвзрыв. В настоящеевремя установлено, что этот взрывоказал на Алтаймаксимальноерадиационноевоздействие.Всего за периодс 1949 по 1990 годы наСемипалатинскомполигоне былопроизведенооколо 470 ядерныхвзрывов (из них120 воздушных), правда, после1963 года взрывыпроизводилисьисключительнопод землёй наразличнойглубине в рамкахпрограммы помирному использованиюядерной энергии.Российскийзелёный Крествыделил 22 взрыва, радиационноевоздействиекоторых (полностьюили частично)сказалось натерриториикрая. В зонерадиоактивногозагрязнениярасположено27 районов 45 городовс населением1600 тыс человек, то есть 60,9 % населенияАлтайскогокрая моглипериодическиподвергатьсяоблучению.
В настоящеевремя большойвклад в дозуполучаемуючеловекомвносят медицинскиепроцедуры иметоды лечения, связанные сприменениемрадиоактивности.Большой ущербокружающейсреде могутнанести такжеатомные подводныелодки с невыгруженнымтопливом вреакторах. Такв 1985 году от тепловоговзрыва реакторав бухте Чажмана ДальнемВостоке погиблилюди, произошёлмощный радиоактивныйвыброс, и этооблако двинулосьв сторонуВладивостока.
Также проблемымогут возникатьпри не правильнойтранспортировкерадиоактивныхотходов накомбинат попереработкеэтих отходов, хранении жидкихи твёрдыхрадиоактивныхотходов.
Такимобразом, извсего вышесказанногоможно сделатьвывод, что визменениирадиационногофона окружающейсреды большойвклад вносятАЭС, ядерныевзрывы и радиоактивныеотходы.
1.2.Влияние облучениярастений накачество продукциирастениеводства
Продовольственноеи техническоекачество продукции– зерна, клубней, масличныхсемян, корнеплодов, получаемойот облучённыхрастений, сколько-либо существенно не ухудшаетсядаже при сниженииурожая до 30-40 %.
Содержаниебелка и клейковиныв зерне пшеницы, рассчитанноена единицумассы, не снижается, однако общийвыход заметноуменьшаетсяв результатебольших потерьурожая зерна.
Содержаниемасла в семенахподсолнечникаи лотса зависитот дозы облучения, получаемойрастениями, и фазы их развитияв момент началаоблучения.Аналогичнаязависимостьнаблюдаетсяи по выходусахара в урожаекорнеплодовоблучённыхрастений свеклы.Содержаниевитамина С вплодах томатов, собранных соблучённыхрастений, зависитот фазы развитиярастений впериод началаоблучения идозы облучения.Например, приоблучениирастении вовремя массовогоцветения иначала плодоношениядозами 3 – 15 кРсодержаниев плодах томатоввитамина Сповышалосьпо сравнениюс контролемна 3 – 25 %. Облучениерастений впериод массовогоцветения иначало плодоношениядозой до 10 кРзатормаживаетразвитие семяну формирующихсяплодов, которыеобычно становятсябессемянными.
Аналогичнаязакономерностьполучена вопытах с картофелем.При облучениирастений впериод клубнеобразования урожай клубнейпри облучениидозами 7 – 10 кРпрактическине снижается.Если растенияоблучаютсяв более раннююфазу развития, урожай клубнейуменьшаетсяв среднем на30 – 50 %. Кроме того, клубни получаютсяне жизнеспособнымииз-за стерильностиглазков.
Облучениевегетирующихрастений нетолько приводитк уменьшениюих продуктивности, но и снижаетпосевные качестваформирующихсясемян. Так приоблучениивегетирующихрастений нетолько приводитк уменьшениюих продуктивности, но и снижаетпосевные качестваформирующихсясемян. Так приоблучениизерновых культурв наиболеечувствительныефазы развития(кущение, выходв трубку) сильноснижаетсяурожай, однаковсхожестьполучаемыхсемян существенноснижается, чтодаёт возможностьне использоватьих для посева.Если же растенияоблучают вначале молочнойспелости (когдапроисходитформированиезвена) даже вотносительновысоких дозах, урожай зернасохраняетсяпрактическиполностью, однако такиесемена не могутбыть использованыдля посеваввиду предельнонизкой всхожести.
Такимобразом радиоактивныеизотопы невызывают заметныхповрежденийрастительныхорганизмов, однако в урожаесельскохозяйственныхкультур онинакапливаютсяв значительныхколичествах.
1.3.Накоплениерадионуклидовв почвах и растениях
Значительнаячасть радионуклидовнаходится впочве, как наповерхности, так и в нижнихслоях, при этомих миграцияво многом зависитот типа почвы, её гранулометрическогосостава, водно-физическихи агрохимическихсвойств.
Основнымирадионуклидами, определяющимихарактер загрязнения, в нашей областиявляется цезий– 137 и стронция– 90, которые поразному сортируютсяпочвой. Основноймеханизм закреплениястронция впочве – ионныйобмен, цезия– 137 обменнойформой либопо типу ионообменнойсорбции навнутреннейповерхностичастиц почвы.
Поглощениепочвой стронция– 90 меньше цезия– 137, а следовательно, он являетсяболее подвижнымрадионуклидом.
В моментвыброса цезия– 137 в окружающиесреду, радионуклидизначальнонаходится вхорошо растворимомсостоянии(парогазоваяфаза, мелкодисперсныечастицы и т.д.)
В этихслучаях поступленияв почву цезий– 137 легко доступендля усвоениярастениями.В дальнейшемрадионуклидможет включатьсяв различныереакции в почвеи подвижностьего снижается, увеличиваетсяпрочностьзакрепления, радионуклид“стареет”, атакое “старение”представляеткомплекс почвенныхкристаллохимическихреакций с возможнымвхождениемрадионуклидав кристаллическуюструктурувторичныхглинистыхминералов.
Механизмзакреплениярадиоактивныхизотопов впочве, их сорбцияимеет большоезначение, таккак сорбцияопределяетмиграционныекачестварадиоизотопов, интенсивностьпоглощенияих почвами, а, следовательно, и способностьпроникать ихв корни растений.Сорбция радиоизотоповзависит отмногих факторови одним из основныхявляется механическийи минералогическийсостав почвытяжёлыми погранулометрическомусоставу почвамипоглощённыерадионуклиды, особенно цезий– 137, закрепляютсясильнее, чемлёгкими и суменьшениемразмера механическихфракций почвыпрочностьзакрепленияими стронция– 90 и цезия – 137повышается.Наиболее прочнозакрепляютсярадионуклидыилистой фракциейпочвы.
Большемуудержаниюрадиоизотоповв почве способствуетналичие в нейхимическихэлементов, близких похимическимсвойствам кэтим изотопам.Так, кальций– химическийэлемент, близкийпо своим свойствамстронцию – 90 ивнесение извести, особенно напочвы с высокойкислотностью, ведёт к увеличениюпоглотительнойспособностистронция – 90 ик уменьшениюего миграции.Калий схож посвоим химическимсвойствам сцезием – 137. Калий, как неизотопныйаналог цезиянаходится впочве в макроколичествах, в то времякак цезий – вультромикроконцентрациях.Вследствиеэтого в почвенномрастворе происходитсильное разбавлениемикроколичествцезия – 137 ионамикалия, и припоглощенииих корневымисистемамирастений отмечаетсяконкуренцияза место сорбциина поверхностикорней. Поэтомупри поступленииэтих элементовиз почвы в растенияхнаблюдаетсяантагонизмионов цезияи калия.
Крометого эффектмиграциирадионуклидовзависит отметеорологическихусловий (количествоосадков).
Установлено, что стронций– 90 попавшийна поверхностьпочвы, вымываетсядождём в самыенижние слои.Следует заметить, что миграциярадионуклидовв почвах протекаетмедленно и ихосновная частьнаходится вслое
0 – 5 см.
Накопление(вынос) радионуклидовсельскохозяйственнымирастениямиво многом зависитот свойствапочвы и биологическойособенностирастений. Накислых почвахрадионуклидыпоступают врастения взначительнобольших количествах, чем из почвслабокислых.Снижение кислотностипочвы, как правило, способствуетуменьшениюразмеров переходарадионуклидовв растения.Так, в зависимостиот свойствапочвы содержаниестронция – 90 ицезия – 137 в растенияхможет изменятьсяв среднем в 10– 15 раз.
А межвидовыеразличиясельскохозяйственныхкультур в накоплениеэтих радионуклидовнаблюдаетсязернобобовымикультурами.Например, стронций –90 и цезий – 137, в 2– 6 раз поглощаетсяинтенсивноезернобобо-
выми культурами, чем злаковыми.
Поступлениестронция – 90 ицезия – 137 в травистой на лугах и пастбищахопределяетсяхарактеромраспределенияв почвенномпрофиле.
В загрязнённойзоне, луга Рязанскойобласти загрязненына площади73491 га, в том числес плотностьюзагрязнения1,5 Ки/км2 — 67886 (36 % отобщей площади), с плотностьюзагрязнения5,15 Ки/км2 — 5605 га (3%).
На целинныхучастка, естественныхлугах, цезийнаходится вслое 0-5 см, запрошедшие годыпосле авариине отмеченазначительнаявертикальнаямиграция егопо профилюпочвы. На перепаханныхземлях цезий– 137 находитсяв пахотномслое.
Хотяуровень загрязнениялугов в Рязанскойобласти неочень высокий, но требуетпроведения определённыхагротехническихмероприятий, направленныхна ослаблениевлияния радионуклидовна сельскохозяйственнуюпродукцию.
Пойменнаярастительностьв большей степенинакапливаетцезий – 137, чемсуходольная.Так при загрязнениипоймы 2,4 Ки/км2 в травебыло обнаруженоКи/кгсухой массы, а на суходольнойпри загрязнении3,8 Ки/км2
в травесодержалосьКи/кг.
Накоплениерадионуклидовтравянистымирастениямизависит отособенностейстроения дернины.На злаковомлугу с мощнойплотной дерниной содержаниецезия – 137 в фитомассев 3 – 4 раза выше, чем на разнотравномс рыхлой маломощнойдерниной.
Культурыс низким содержаниемкалия меньшенакапливаютцезия. Злаковыетравы накапливаютменьше цезия по сравнениюс бобовыми.Растения сравнительноустойчивы крадиоактивномувоздействию, но они могутнакапливатьтакое количестворадионуклидов, что становятсяне пригоднымик употреблениюв пищу человекаи на корм скоту.
Поступлениецезия – 137 в растениязависит от типапочвы. По степениуменьшениянакопленияцезия в урожаерастения почвыможно расположитьв такой последовательности: дерново-подзолистыесупесчаные, дерново-подзо-листыесуглинистые, серая лесная, чернозёмы ит.д. Накоплениерадионуклидовв урожае зависитне только оттипа почвы, нои от биологическойособенности
растений.
Отмечается, что кальциелюбивыерастения обычнопоглощаютбольше стронция– 90, чем растениябедные кальцием.Больше всегонакапливаютстронций – 90бобовые культуры, меньше корнеплодыи клубнеплоды, и ещё меньшезлаковые.
Накоплениерадионуклидовв растениизависит отсодержанияв почве элементовпитания. Такустановлено, что минеральноеудобрение, внесённое вдозах N90, Р 90, увеличиваетконцентрациюцезия – 137 в овощныхкультурах в3 – 4 раза, а аналогичныевнесения калияв 2 – 3 раза снижаетего содержание. Положительныйэффект на уменьшениепоступлениястронция – 90 вурожай зернобобовыхкультур оказываетсодержаниекальций содержащихвеществ. Такнапример внесениев выщелочный чернозём известив дозах, эквивалентныхгидролитическойкислотности, уменьшаетпоступлениестронция – 90 взерновые культурыв 1,5 – 3,5 раза.
Наибольшийэффект на снижениепоступлениястронция – 90 вурожай растенийдостигаетвнесениемполного минеральногоудобрения нафоне доломита.На эффективностьнакоплениярадионуклидовв урожае растенийоказываютвлияние органическиеудобрения иметеорологическиеусловия, а такжеи время их пребываниев почве. Установлено, что накоплениестронция – 90, цезия – 137 черезпять лет послеих попаданияв почву снижаетсяв 3 – 4 раза.
Такимобразом миграциярадионуклидовво многом зависитот типа почвы, её механическогосостава, водно-физическихи агрохимическихсвойств. Такна сорбциюрадиоизотоповвлияют многиефакторы, и однимиз основныхявляются механическийи минералогическийсосав почвы.Тяжёлыми помеханическомусоставу почвамипоглощённыерадионуклиды, особенно цезий– 137, закрепляютсясильнее, чемлёгкими. Крометого эффектмиграциирадионуклидовзависит отметеорологическихусловий (количестваосадков).
Накопление(вынос) радионуклидовсельскохозяйственнымирастениямиво многом зависитот свойствапочвы и биологическойспособностирастений.
--PAGE_BREAK--
1.4. Путимиграциирадионуклидовв окружающейсреде
Радиоактивныевещества попадающиев атмосферу, в конечномсчёте концентрируютсяв почве. Черезнесколько летпосле радиоактивныхвыпадений наземную поверхностьпоступлениярадионуклидовв растения изпочвы становитсяосновным путёмпопадания ихв пищу человекаи корм животным.При аварийныхситуациях, какпоказала аварияна ЧернобыльскойАЭС, уже на второйгод после выпаденийосновной путьпопаданиярадиоактивныхвеществ в пищевыецепи — поступлениерадионуклидовиз почвы в растения.
Радиоактивныевещества, попадающиев почву, могутиз неё частичновымыватьсяи попадать вгрунтовые воды.Однако почвадовольно прочноуде-рживает попадающиев неё радиоактивныевещества. Поглощениерадионуклидовобуславливаеточень длительное(в течениедесятилетий)их нахождениев почвенномпокрове инепрекращающеесяпоступленияв сельскохозяйственнуюпродукцию.Почва как основнойкомпонентагроценозаоказываетопределяющеевлияние наинтенсивностьвключениярадиоактивныхвеществ в кормовыеи пищевые цепи.
Поглощениепочвами радионуклидовпрепятствуетих передвижениюпо профилюпочв, проникновениюв грунтовыеводы и в конечномсчёте определятих аккумуляциюв верхних почвенныхгоризонтах.
Механизмусвоениярадионуклидовкорнями растенийсходен с поглощением основных питательныхвеществ – макрои микроэлементов.Определённоесходство наблюдаетсяв поглощениирастениямии передвиженияпо ним стронция– 90 и цезия – 137 иих химическиханалогов –кальция и калияпоэтому содержаниеданных радионуклидовв биологическихобъектах иногдавыражают поотношению ких химическиманалогам, в такназываемыхстронциевыхи цезиевыхединицах.
РадионуклидыRu– 106, Ce– 144, Co– 60 концентрируютсяпреимущественнов корневойсистеме и внезначительныхколичествахпередвигаютсяв назёмныеорганы растений.В отличие отних стронций– 90 и цезий – 137 вотносительнобольших количествахнакапливаютсяв наземнойчасти растений.
Радионуклиды, поступившиев подземнуючасть растений, в основномконцентрируютсяв соломе (листьяи стебли), меньше– в мягкие (колосья, метёлки беззерна. Некоторыеисключенияиз этой из этойзакономерностисоставляетцезий, относительноесодержаниекоторого всеменах можетдостигать 10 %и выше общегоколичестваего в надземнойчасти. Цезийинтенсивнопередвигаетсяпо растениюи относительнов больших количествахнакапливаетсяв молодых органах, чем очевидновызвана повышеннаяконцентрацияего в зерне.
В общемнакоплениерадионуклидови их содержаниена единицумассы сухоговещества впроцессе ростарастений наблюдаетсятакая же закономерность, как и для биологическиважных элементов: с возрастомрастений в ихнадземныхорганах увеличиваетсяабсолютноеколичестворадионуклидови снижаетсясодержаниена единицумассы сухоговещества. Помере увеличенияурожая, какправило, уменьшаетсясодержаниерадионуклидовна единицумассы.
Из кислыхпочв радионуклидыпоступают врастения взначительнобольших количествах, чем из почвслабокислых, нейтральныхи слабо щелочных.В кислых почвахповышаетсяподвижностьстронция – 90 ицезия – 137 снижаетсяпрочность ихрастениями.Внесение карбонатовкальция и калияили натрия вкислую дерново-подзолистуюпочву в количествах, эквивалентныхгидролической кислотности, снижает размерынакоплениядолгоживущихрадионуклидовстронция ицезия в урожае.
Существуеттесная обратнаязависимостьнакоплениястронция – 90 врастениях отсодержанияв почве обменногокальция (поступлениестронция уменьшаетсяс увеличениемсодержанияобменногокальция в почве).
Следовательно, зависимостьпоступлениястронция – 90 ицезия –137 из почвыв растениядовольно сложная, и не всегда еёможно установитьпо какому-либоодному из свойств, в разных почвахнеобходимоучитыватькомплекс показателей.
Путимиграциирадионуклидовв организмчеловека различны.Значительнаяих доля поступаетв организмчеловека попищевой цепи: почва – растения– сельскохозяйственныеживотные –продукцияживотноводства– человек. Впринципе радионуклидымогут поступатьв организмживотных черезорганы дыхания, желудочно-кишечныйтракт и поверхностькожи. Если впериод
радиоактивных выпаденийкрупных рогатыйскот находитсяна пастбище, то поступлениерадионуклидовможет составить(в относительныхединицах): черезпищеварительныйканал 1000, органыдыхания 1, кожу0,0001. Следовательно, в условияхрадиоактивныхвыпаденийосновное вниманиедолжно бытьобращено намаксимальновозможноеснижение поступлениярадионуклидовв организмсельскохозяйственныхживотных черезжелудочно-кишечныйтракт.
Так какрадионуклидыпоступая ворганизм животныхи человекамогут накапливатьсяи оказываянеблагоприятноевоздействиена здоровьеи генофондчеловека необходимопроводитьмероприятия, снижающиепоступлениерадионуклидовв сельскохозяйственныерастения, снижениенакоплениярадиоактивныхвеществ в организмахсельскохозяйственныхживотных.
ХАРАКТЕРИСТИКА ХОЗЯЙСИВА
2.1. Почвенно-климатические, погодные условияи экологическая
ситуация вхозяйстве
СПК им.Кирова расположенов юго-восточнойчасти Михайловскогорайона, объединяет20 хозяйств, расположенныхв 4-х населенныхпунктах Административными хозяйственнымцентром являетсянаселённыйпункт Красное, расположенноев 19 км от районногоцентра городаМихайлова.
Общая площадьколхоза 3598 га.Основную территориюэтих земель3318 га занимаютсельскохозяйственныеугодья, которыесоставляют92,2 % от общей площадихозяйства.
В составесельскохозяйственныхугодий пашнязанимает 2699 гаили 81,3%, пастбища619га или 18,7 %. Природно– климатическиеданные районарасположенияСПК им. Кировахарактеризуютсяследующимиданными: теплымлетом, умеренно-холоднойзимой с устойчивымснежным покровоми хорошо выраженнымипереходнымисезонами.
Средняягодовая температуравоздуха +4 0С.Продолжительностьпериода стемпературойвыше +10 0С– 140-114 дня.
Средние суммыосадков за год450-565 мм за вегетационныйпериод 140-150 дней.
Природно-климатическиеусловия зонырасположенияхозяйстваблагоприятнадля возделыванияосновныхсельскохозяйственныхкультур; зерновых, сахарной свеклы, картофеля, кукурузы насилос. Территорияхозяйствавходит в лесостепнуюзону. Расположенана водоразделереки Прони иНердь, поэтомувся территориярассеченамногочисленнымиоврагами ибалками с уклономво всех направлениях.Большая частьтерриториихарактеризуетсяпреобладаниемшироких платообразныхмассивов спологими склонамик долинам рек, оврагам и балкам.
Почвенныйпокров хозяйстваотличаетсяпестротой, довольно большимразнообразиемразновидностей.В основномраспространенычернозёмы выщелочнные, оподзоленные и отдельнымиучасткамитемносерые, серые лесные
разной степенисмытости.
По механическомусоставу всепочвы относятсяк тяжёлосуглинистым. В результатеаварии на ЧАЭС, площадь поверхностногозагрязненияпочвы цезием–137 Михайловскогорайона составляет807 км244 % территории.Средняя плотностьповерхностногозагрязнения– 1,4 /км2. ТерриторияСПК им. КироваподвергласьзагрязнениюСs– 137 51 % — пашни, 12 % лугов, с плотностью1,07 Ки/км2и дозой13 мР/ ч т.е на территориихозяйстваудовлетворительнаяситуация СПКим. Кирова находитсяв зоне проживанияс льготнымсоциально –экономическимстатусом (плотностьзагрязненияСs– 137 от1 до 5 Ки/км2).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Постановка цели и задачи исследованийЗемля– это национальноебогатствоРоссии, отэффективностииспользованияи охраны которойво многом зависитэкономическая, социальнаяи экологическаяситуация встране, благополучиекаждого человека.
В последниегоды антропогеннаянагрузка наприродныекомплексы вмире значительновозросла. ВРоссии давлениена окружающуюсреду нижесреднемирового.Однако в последниегоды вызываетбеспокойствозагрязнениеземель, водныхресурсов иатмосферноговоздуха радионуклидами.Система “человек– окружающаясреда” сталана столькосложной, чтовнутреннееи внешнее влияниена эту системуможет привестик самым неожиданнымпоследствиям.
Радиоактивноезагрязнениепредставляетсобой опасностьдля человекаи среды егообитания.Отрицательноевоздействиеионизирующейрадиации наживые организмыстало известнос момента открытиярадиоактивности.
В результатеаварии наЧернобыльскойАЭС были загрязненыпятнадцатьадминистративныхтерриторийРоссийскойФедерации, втом числе ичасть районовРязанскойобласти. Почваи растенияявляются однимиз важнейшихзвеньев, определяющихисходные масштабывключениярадионуклидовв пищевые цепи.
Поэтомуизучение даннойпроблемы, выработкарекомендациипо устранениюнегативноговоздействиярадионуклидовна почву и растенияявляется весьмаактуальнойзадачей.
Цельюнаших исследованийявляются: оценкасложившейсярадиационнойобстановкина территорииСПК им. Кирова, и производствоэкологическичистой продукции.Для изученияметодов ведениясельскогохозяйства назагрязнённыхрадионуклидамитерриториях, необходиморешить следующиезадачи:
1) Определитьстепень загрязненияпочвы на территорииСПК им. Кирова
2) Определитьстепень поступлениярадионуклидовв продукциювыращенную на этих почвах
3) Провести оценкузагрязненияпочвы и продукции
4) Составитьрекомендациипо ведениюсельскогохозяйства назагрязнённыхтерриторияхСПК им. Кирова.
Методы проведения и результаты исследований
Дляпроведенияисследований, нами совместнос запольнойагрохимическойСтанцией Подвязьябыли проведеныанализы в 2000 годупо изучениюрадиационнойобстановкив СПК им. Кирова.
Определялистронции – 90радиохимическимметодом подочернемупродукту иттрий– 90. Содержаниецезия – 137 сурьмянонодиднымметодом. Измеренияактивностиконечных продуктовхимическогоанализа проводимна молофоновойустанофке УМФ– 1500 со счётчикомСБТ – 13.
Для сравнениябыли взятыданные по хозяйствуза 1985 год, до авариина ЧАЭС, и за1992год через шестьлет после аварии.
Таблица1
Загрязнениепочвы цезием– 137 в СПК им. КироваМетоды взятия пробы
№ участка, год
Сs – 137 Бк/кг слой, см 0 — 20 20 — 401 поле
3 севооборота 1985г
1 3,2 2,4 2 3,4 2,2 3 3,9 2,9 ср 3,7 2,71 поле
3 севооборота 1992г
1 208,3 107,2 2 204,4 116,8 3 210,3 112,4 ср 207,2 109,21 поле
3 севооборота 2000г
1 138,5 93,5 2 140,2 98,7 3 144,3 96,8 ср 141,6 95,2Анализируятаблицу 1 видночто анализы1985 года показываютследующеюстепень загрязненияи распределениерадиоактивногоцезия – 137 в почве, естественногосодержанияв слое 0 –20 смзагрязнениесоставляет3,7 Бк/кг, а слой20 – 40 см — 2.7 Бк/кг. Сглубиной концентрацияцезия – 137 уменьшаетсяв 1,4 раза. Значительноеповышениесодержаниярадиоактивногоцезия в почвеоказали последствияаварии на ЧАЭСувеличив содержаниеего в 70 раз.
Увеличениеконцентрациицезия – 137 в подпаханномгоризонте в50 раз, это показываетна хорошую егомиграцию впочве, котораяпроизошла втечении 6 летпосле выбросоврадионуклидови осажденияих на даннойтерритории.
В последующие8 лет концентрациярадиоактивногоцезия в слое0 – 20 см уменьшилсяв1,5 раза, что можновзять с миграциейего в болееглубокие горизонтыи вынос его спродукцией, а также почвыхозяйстваподверженыэрозии и неисключён выносрадиоактивногоцезия в водныеисточники споверхностнымиводами. Уменьшениесоединенияцезия – 137 произошлии в подпаханномгоризонте исоставило 15 %.
Таблица 2
Загрязнениепочвы Sr –90 в СПК им. Кирова
Методы взятия пробы
№ участка, год
Sr – 90 Бк/кг слой, см 0 — 20 20 – 401 поле
3 севооборота 1985г
1 2.5 2.1 2 2.7 2.3 3 2.8 2.0 ср 2.6 2.21 поле
3 севооборота 1992г
1 5.3 3.0 2 5.7 3.1 3 5.9 3.5 ср 5.5 3.31 поле
3 севооборота 2000г
1 4.6 3.1 2 4.9 2.9 3 5.1 2.5 ср 4.5 2.8Анализируятаблицу 2 видночто анализы1985 года показываютзагрязнениеи распределениерадиоактивногостронция – 90 впочве незначительноеи составляетв слое 0 – 20 см 2,6Бк/кг, а в слое20 – 40 см 2,2 Бк/кг. Сглубиной концентрациястронция – 90незначительноуменьшилась.После авариина
ЧАЭСсодержаниеSr– 90 увеличиласьв слое 0 – 20 см в2 раза, а в слое20 – 40 см в 1,5 раза.В последующие8 лет концентрациярадиоактивногостронция вслое 0 – 20 см и слое20 – 40 см снизиласьв 1,2 раза. Этосвязано с миграциейего в болееглубокие горизонтыи вынос с продукцией.Не исключёнвынос радиоактивногостронция споверхностнымиводами.
Таблица 3
ЗагрязнениеСs – 137 растениеводческойпродукции вСПК им. Кирова
Культура, № участка, год Сs – 137 Бк/кг основная побочная Подсолнечник на силос 1985г 1 1,3
2 1,2
3 1,5
ср 1,3
Озимая пшеница 1992г
солома 1 19,4 27,8 2 19,7 26,9 3 19,2 27,3 ср 19,5 27,5 Озимая пшеница 2000г
солома 1 18,6 26,4 2 18,3 26,1 3 18,1 25,9 ср 18,4 26,2
Таблица 4
ЗагрязнениеSr – 90 растениеводческойпродукции вСПК им. Кирова
Культура, № участка, год Sr – 137 Бк/кг основная побочная Подсолнечник на силос 1985г 1 0,3
2 0,2
3 0,5
ср 0,3
Озимая пшеница 1992г
солома 1 0,7 1,3 2 0,6 1,2 3 0,9 1,1 ср 0,8 1,2 зимая пшеница 2000г
солома 1 0,5 0,7 2 0,4 0,9 3 0,6 0,8 ср 0,4 0,7
Анализируятаблицы 3, 4 видночто естественныйфон цезия – 137и стронция — 90в растениеводческойпродукции былнезначительный, загрязнениецезием – 137 составило1,3 Бк/кг, а радиоактивногостронция 0,3 Бк/кг.
В результатеаварии на ЧАЭСконцентрациярадиоактивногоцезия увеличиласьв 20 раз и составлялав основномпродукции19,5Бк/кг, а в соломе27,5 Бк/кг. КонцентрацияSr– 90 увеличиласьв 2,5 раза в основнойпродукции, исоставляли0,8 Бк/кг, а в соломе1,2 Бк/кг.
В последующие8 лет концентрацияцезия – 137 снизиласьв 1,1 раза, а концентрациястронция – 90снизилась вдва раза. Накоплениерадиоизотоповрастениямиво многом зависитот почвы ибиологическойособенностирастений. Дляснижения накоплениярадионуклидовв урожае, наибольшийэффект достигаетсявнесениемминеральныхи органическихудобрений.
МЕТОДЫ ВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА НА ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАДИОНУКЛИДАМИ ТЕРРИТОРИЯХ
4.1. Общие принципы организации агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения
При загрязнении сельскохозяйственных угодий радиоактивными эле- ментами нельзя не учитывать одной важной особенности — долговременного характера радиоактивного загрязнения. Это обусловлено, с одной стороны, длительным физическим распадом Sr-90 и Cs-137, с другой стороны невысо- кой скоростью горизонтальной и вертикальной миграции радионуклидов. Поэтому при организации сельскохозяйственного производства на загрязнённой территории необходимо планировать и осуществлять долго действующие мероприятия.
При этом решающее внимание должно быть уделено не только производству с/х продукции, но и целесообразному её использованию. Разумеется, требования органов здравоохранения о соблюдении норм предельно допустимого содержания радиоактивных веществ в с/х продукции и сырье должны быть решающим элементом в организации работы всех отраслей сельского хозяйства.
Для разработки планов ведения сельского хозяйства на загрязнённой территории необходима информация о радиационной обстановки в соседних хозяйствах (для руководителей хозяйств), в районе, области, крае — для руководителей агропромышленного производства этих административных единиц. Такая информация позволяет правильно решать вопросы наиболее рационального использования территорий с различными уровнями радиоактивного загрязнения. Получив всю необходимую исходную информацию, можно приступить к составлению планов проведения мероприятий. На первом этапе целесообразно разделить территорию на отдельные зоны в зависимости от плотности загрязнения, таких зон можно выделить три (разумеется, такое деление условно).
К первой зоне можно отнести ту часть сельхоз. угодий, которая наименее загрязнена и на которой можно получить продукцию с допустимым уровнем
содержания радионуклидов без проведения каких-либо дополни- тельных мероприятий и без изменения технологий. Минеральные и органи- ческие удобрения вносят в дозах, обеспечивающих получение оптимальных стабильных урожаев. Известкование кислых почв проводится в соответствии с планом, с учётом требований и отношения с/х культур к изменению ки- слотности почвенного раствора. В этой зоне все виды работ в сельском хо- зяйстве ведутся без ограничений по обычным технологиям, получаемая про-
дукция используется по прямому назначению без каких-либо ограничений.
Ко второй зоне можно отнести сельскохозяйственные угодья, располо- женные на территории со средними уровнями радиоактивного загрязнения (ориентировочно плотность загрязнения радионуклидами в 3-4 раза выше, чем в первой зоне). Во второй зоне необходимо проводить мероприятия по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции (весь комплекс агрохимических, агротехнических мероприятий). Для сниже- ния содержания радионуклидов в продуктах питания рекомендуется широко использовать различные способы обработки и переработки сельскохозяйст-
венной продукции.
К третьей зоне относятся сельскохозяйственные угодья с относительно высокими уровнями радиоактивного загрязнения (ориентировочно плот- ность загрязнения радионуклидами в 8-10 раз выше, чем в первой зоне). На такой территории ведение сельского хозяйства разрешается только при стро- гом контроле. В третьей зоне совершенно необходимо применение всего комплекса агрохимических, агротехнических мероприятий. Однако даже при осуществлении не всегда можно гарантировать снижение содержания радио- нуклидов в продукции до предельно допустимых уровней. Поэтому в третьей
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА В СПК ИМ. КИРОВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО РАЗВИТИЯпродолжение
--PAGE_BREAK--
Вструктуретоварной продукциимолочно-мясноескотоводствозанимает 39,5 %, мясосвиньи – 3,0 %, зерно– 29,3 %, картофеля– 27,9 %. На перспективупроизводственноенаправлениехозяйствасохранится.В структуретоварной продукциина 1990 год продукцияживотноводствасоставит – 700тыс.руб. или54.6 %, в том числемолоко и мясокрупного рогатогоскота – 556,7 тыс.руб.или 43,4 %.
Продукциярастениеводствасоставит –591,6 тыс.руб. или45,4 %. Существующаяорганизационно-производственнаяструктурауправленияпостроена поотраслевому(цеховому) принципу.Основные отраслив хозяйстве– растениеводствои животноводство.
Организационно-производственнаяструктурауправленияколхоза нарасчётный сроксохранится.
Внастоящее времяв колхозенедостаточновысокая урожайностьсельскохозяйственныхкультур иестественныхкормовых угодий.За прошедшиечетыре годаодиннадцатойпятилеткиурожайностьзерновых культурсоставила –10,7 ц/га, картофеля– 62,0 ц/га, кукурузына силос – 16,5 ц/га, сена многолетнихтрав – 14,6 ц/га, однолетнихтрав – 13,3 ц/га, ав десятой пятилеткеурожайностьзерновых составила10,0, картофеля– 56,0, кукурузына силос – 43,4, однолетниетравы на сено– 1,6 ц/га.
Вструктурепосевных площадейсодержитсязначительнаядоля зерновых– 61 % к площадипашни, что призначительныхпосевах зернобобовых(35 га) затрудняетнормальноеразмещениекультур попредшественникам.В результатехозяйствовынуждено изгода в год размещатьзерновые позерновым, чтоведет к сильномупоражениюкорневымигнилями, снижениюурожая.
Нанедостаточновысоком уровненаходитсяпродуктивностьобщественногоскота. Надоймолока на однуфуражную коровув среднем запоследниечетыре годасоставил 1381 кг, среднесуточныйпривоз молоднякакрупного рогатогоскота – 330 г, настригшерсти – 2,3 кг, в 10 – пятилеткесоответственно1452 кг, 348 г 2,3 кг.
Низкаяпродуктивностьскота являетсяследствиемнедостаточнойкормовой базыи несбалансированнымкормлениемживотных.
Разработаннаясистема земледелияпозволит повыситьурожайностьсельскохозяйственныхкультур и пастбищ.К 1990 году урожайностьзерновых планируетсядовести до 20ц/га, картофеля– 130,0 ц/га, кукурузына силос – 250,0ц/га, многолетнихтрав – 30 ц/га.Перспективнаяурожайностьсельскохозяйственныхкультур определяласьс учетом результатовоценки земельи влиянияагротехнических, организационныхи других факторовосвоениясевооборотов, увеличенияплощади многолетнихтрав, применениеорганическихи минеральныхудобрений, повышениекачества семян, выполненияполного комплексапротивоэрозионныхмероприятий, совершенствованияспособов защитырастений отсорняков, вредителейи болезней.Предусмотреннаяурожайностьсельскохозяйственныхкультур иестественныхкормовых угодийпозволит укрепитькормовую базуживотноводства, обеспечитьпоголовье скотаполноценнымикорнями в достаточномколичестве, что положительноскажется наувеличениипоголовья скотаи его продуктивности.
Поголовьекрупного рогатогоскота по сравнениюс 1984 г. увеличитсяна 117 голов исоставит 905 голов, в том числепоголовье коровувеличитсяна 120 голов исоставит 450 голов, поголовьесвиней увеличитсяна 163 головы исоставит 490 голов, поголовье овецсоставит 750 головили увеличитсяна 49 голов.
На1990 год надой молокана одну фуражнуюкорову планируетсядовести до 2520кг, настригшерсти – 3,0 кг, среднесуточныйпринес молоднякакрупного рогатогоскота 500 г, свиней– 2,5 г.
Предусмотренныесхемы севооборотов, структурапосевных площадей, урожайностьсельхозкультур, а также поголовьескота и егопродуктивностьпозволяет к1990 году значительноувеличитьпроизводство и реализациюсельс-
кохозяйственнойпродукции.
Валовоепроизводствозерна составит3180 т, картофеля– 3900 т, молока –1134 т, мяса – 164 т.
В связис увеличениемвалового производстваувеличитсяи объём товарнойпродукции.Реализациязерна составит– 1550 т, картофеля– 2565 т, молока –1019 т, мяса – 164 т.
6.ВОЗДЕЙСТВИЕРАДИОАКТИВНОГОИЗЛУЧЕНИЯ НАЖИВЫЕ
ОРГАНИЗМЫХарактероблучениярастений иживотных можетбыть различным– внешним, внутренними смешенным.При внешнемоблученииисточник излучениянаходится внеорганизма.Наиболее важнымивнешними источникамиизлученияявляются космические, рентгеновскиелучи и — излучения.
Излучаемые-частицы привысоких дозахмогут воздействоватьна кожу крупных сельскохозяйственныхживотных, однаконаиболее весомоэтот вид излученияпроявляетсяпри внешнемоблучениирастений, таккак пробег этихчастиц можетпревышатьтолщину листьеви стеблей. Еслиисточник излучениянаходитсявнутри организма, то имеет местовнутреннееоблучение. Врастениярадиоактивныевещества вовлекаютсячерез корм илистья, а в организмживотных основноеколичестворадиоактивныхвеществ поступаетс кормами.Одновременноеналичие источниковвнешнего ивнутреннегооблучения даётсмешанноеоблучение.Биологическиеэффекты ионизирующегоизлучениясвязаны с поглощениемживой материейэнергии, котораявысвобождаетсяв результатерадиоактивногораспада нуклидов.Исключительновысокий повреждающийэффект ионизирующихизлучений наживую клеткусвязан с тем, что в результатеудаления илиприсоединенияэлектрическихзарядов и нейтральныматомам и молекулам, они становятсяотрицательноили положительнозаряженными.Молекулы, получившиеэлектрическийзаряд, в дальнейшемраспадаютсяна радикалыи ионы. Затемрадикалы вступаютво взаимодействиес нейтральнымимолекуламиили между собой.При этом происходятхимическиереакции, нехарактерныедля необлучённыхорганизмов, в результатечего нормальныйпроцесс обменавеществ нарушаетсяи в зависимостиот дозы ионизирующегоизлучения онлибо замедляется, либо прекращаетсявовсе. В результатевзаимодействияионизирующихизлучений смолекуламиводы происходитрадиолиз, тоесть расщеплениеводы на дваиона: Н3О+и ОН-.Эти радикалывступают в
реакцию сосвободнымкислородомбиологическихтканей, образуяперекись
водорода(Н2О2)и гидропероксид(Н2О4), которые такжевступают вреакцию с белками и другими молекуламиоблучённыхорганизмоввызывая радиационныепоражения.
Особенночувствительнык воздействиюионизирующихизлученийдезоксирибонуклеиновая(ДНК) и рибонуклеиновая(РНК) кислоты, играющие важнейшуюроль в передачинаследственнойинформацииживой клеткипри её делении.Воздействиерадиации наклеточноеделение – сложныйпроцесс, егопоследствияво многомопределяютсяв стадии митоза.Наибольшуючувствительностьк ионизирующемуизлучению имеетклетка в стадиипрофазы. Поддействиемизлучениянаблюдаетсясвоеобразнаяритмичностьв измененияхмитоза.
При облучениималыми дозамив начале отмечаетсязамедлениемитоза, затемусиление еговыше нормы, закоторым следуетснижение донормы или ниже.Механизм тормозящегодействия радиациина митоз клетокдовольно сложен, и объяснитьего какой-тоодной или двумяпричинаминельзя, однакосуществуетряд гипотез, которые в различныхпозициях объясняютпричины нарушенияделения клетокпри их облучении.
Основнымииз них являются: разрушениевеществ, стимулирующихмитоз; нарушениепроницаемостиклеточныхмембран с изменениемформы клетки; накоплениивеществ тормозящихделение клетки, например, избыточноесодержаниев клеткеаденозинтрифосфорнойкислоты (АТФ), в результатенарушенияфермента –аденозинтрифосфатаза; нарушениесинтеза нуклеиновыхкислот; поврежденияхромосом в видехромосомныхперестроекили хромосомныхаберраций.
Реакцииживотных напроникающееизлучениеопределяютсяпараметрамиизлучения иособенностямиорганизма: возрастом, полом, унитанностьюи прочее. Длявыражениярадиационнойчувствительностиживотных существуютвеличины ЛД50/30 и ЛД 100/30 – этоминимальныедозы облучения, которые вызываютсмерть соответственно50% и 100% облучённыхживотных втечение 30 дней.
Степень радиочувствительноститканей характеризуюпо функционально
биохимическим признакам, определяющим сорбционный показатель тканей, выявляемый при их витальным окрашивании, можно распределить по радио чувствительности в следующей убывающей последовательности: большие полушария и стволы головного мозга, мозжечок, гипофиз, надпочечники, семенники, тимус, лимфоузлы, спинной мозг, желудочно-кишечный тракт, печень, селезёнка, лёгкие, почки, сердце, мышцы, кожа и костная ткань.
По морфологическимпризнакамразвивающихсяпост радиационныхиз-
мененийорганы разделяютна три группы:1) органы, чувствительныек радиации(морфологическирегистрируемыеизменения вних возникаютуже при облучениидозой 25 Р): лимфоузлы, лимфатическиефолликулыжелудочно-кишечноготракта, красныйкостный мозг, вилочковаяжелеза, селезёнка, половые железы;2) органы, умеренночувствительныек облучению; кожа, глаза;
3) органы, резистентныек действиюионизирующегоизлучения(первичныеморфологическиеизменения вних отмечаютсяпри облучениидозой 100 Р и более): печень, лёгкие, почки, мозг, сердце, кости, сухожилия, нервные стволы.
Ионизирующиеизлученияоказывает начеловека какострое, так ихроническоевоздействие.Большой объёминформациио действиирадиоактивностина организмбыл полученв результатеэкспериментовна животных, атомных взрывовв Хиросиме иНагасаки, атакже при различныхвидах аварийныхоблучений.
Большиедозы облученияпорядка 100 Грвызывают настолькосильные поврежденияЦНС у человека, что смертьнаступает втечение несколькихчасов. При дозахоблучения всеготела 10 – 50 Гр. Человекобычно умираетчерез 1 — 2 неделиот кровоизлиянияв желудочно-кишечныйтракт. Проявлениехроническогооблучения вбольших дозахмногообразны: это хроническаялучевая болезнь, локальныепоражения кожи, поражениехрусталикаглаза, кроветворногокостного мозга(при антикорпорациив костях стронция– 90), пневмосклероз(при ингаляцииплутония –239), гипофункциящитовиднойжелезы (воздействиейода – 131).
Наиболеечувствительнык воздействиюрадиации дети.Относительно
небольшиедозы при облучениимозга ребёнкаможет вызватьизменения вего характере, привести кпотери памятиили даже слабоумию.Крайне чувствителенк ионизирующемуизлучению мозгплода, особенноесли матьподвергаетсядействию между8 – 15 неделеюбеременности.
Рак –наиболее серьёзноеиз всех последствийоблучениячеловека. Первымив группе раковыхзаболеваний, поражающихнаселение врезультатеоблучения стоятлейкозы, которыевызывают гибельлюдей в среднемчерез 10 лет послеоблучения.Широко распространенырак молочнойжелезы и щитовидной, а также раклёгких. Менеераспространенырак костныхтканей, пищевода, тонкой и прямойкишки, мочевогопузыря, поджелудочнойжелезы и лимфатическихтканей. Другимсерьёзнымотдалённымпоследствиемоблученияявляются генетическиеэффекты – врождённыеуродства инарушения, передающиесяпо наследству.В основе ихлежат генерирующиесяизлучениеммутации и другиенарушения вклеточныхструктурах, ведающихнаследственностью.Согласно оценкамопределениянепосредственногогенетическогоэффекта даннойдозы облучения, доза 1 Гр, полученнаяособями мужскогопола, индуцируетпоявление от1000 до 2000 мутаций, приводящихк серьёзнымпоследствиям, и от 30 до 1000 хромосомныхаберрации накаждый миллионживотныхноворождённых.
Анализзаболеваемостинаселения впораженныхрадиацией ичистых районахРязанскойобласти, выявилу взрослогоконтингентанаселенияявление признакаболезней кроветворныхорганов, имеющих, по-видимому, связь с высокойплотностьюзагрязнениятерриториирадионуклидами.Аналогичнаякартина отмечаетсяи у детей. Болезникрови у людейначинают себяпроявлятьнаиболее интенсивноот 3 – 5 год и напротяжениидесятилетияпосле радиационноговоздействияна организм.Отмечаетсярост заболеванияорганов дыханияу взрослогои детскогонаселения натерриторияхс высокой плотностьюзагрязнения.Аналогичнаятенденциянаблюдаетсяв отношениизаболеванийорганов пищеваренияи мочеполовойсистемы. Увеличениеболезней нервнойсистемы в 2,17 раза.Почти не изученывопросы влияниярадиационногозагрязне-
ния территориина инфекционнуюи зооантропознуюпатологию.
Туберкулёзнаяинфекция сохраняеттенденциюроста. А туляремияв радиационныхрайонах за 5лет себя непроявляет втоже время вчистых районахвыделяетсявозбудительи отмечалисьслучаи заболеваний.
Такимобразом, влияниерадиации какна молекулярном, клеточномуровне, так ина уровне целогоорганизма.Обследованиенаселенияпроживающегона загрязнённыхтерриториях, выявила ростзаболеваемостьдетей и взрослых, увеличениезаболеваниякровеноснойсистемы раковыхбольных, врождённыхуродств.
Клеткии ткани организмачеловека постепени возрастаниячувствительностиможно расположитьв следующемпорядке: нервнаяткань – хрящеваяи костная ткань– мышечнаяткань – соединительнаяткань — щитовиднаяжелеза – пищеварительныежелезы – лёгкие– кожа – слизистыеоболочки –половые железы– лимфоиднаяткань – костныймозг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приизучении даннойпроблемы ирешении поставленныхзадач из вышеизложенногоматериала можносделать следующиевыводы:
обзор литературного материала показал, что в изменении естественного радиационного фона окружающей среды большой вклад вносят АЭС, ядерные взрывы и радиоактивные отходы. Наиболее неблагоприятная радиационная обстановка в различных регионах нашей страны складывалась за счёт искусственных радионуклидов (цезия-137 и стронция-90). Причём катастрофа ЧАЭС обусловила загрязнение природной среды главным образом цезия-137, а стронцием-90 в незначительной степени. При этом зоны повышенной радиоактивности распределены на территории России неравномерно. Они известны как в европейской части, так и в Зауралье, на полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-Востоке. Влияние радиоактивных элементов проявляется как на молекулярном, клеточном уровне, так и на уровне целого организма.
Основными радионуклидами, определяющими характер загрязнения, в нашей области являются цезий-137 и стронций-90. Рязанская область оказалась одной из наиболее загрязнённых областей России выпадениями цезия-137 в результате аварии на Чернобыльской АЭС. По площади с уровнями плотности цезиевого загрязнения более 1 Ки/км2 – 5210 км2 – область занимает четвёртое место в России (13% от территории области загрязнено). Средние концентрации суммарной — активности в г.Рязани несколько превышают среднее значение по стране.
Миграциярадионуклидовв почве во многомзависит от типасамой почвы, её механическогосостава, водно-физическихи агрохимическихсвойств. Такна сорбциюрадиоизотоповвлияют многиефакторы, и однимиз основнымявляется механическийи минералогическийсостав почвы.Тяжёлыми помеханическомусоставу почвамипоглощённыерадионуклиды, особенно цезий-137, закрепляютсясильнее, чемлёгкими. Крометого, эффектмиграции радионук-
лидов зависитот метеорологическихусловий (количествоосадков).
Накопление(вынос) радионуклидовсельскохозяйственнымирастениямизависит отсвойства почвыи биологическойособенностирастений.
При излучениивлияния радиоактивныхизотопов накачестворастениеводческойпродукциивидно, что онине вызываютзаметных поврежденийрастительныхорганизмов, однако в урожаесельскохозяйственныхкультур онинакапливаютсяв значительныхколичествах, что может нанестизначительныйвред здоровьючеловека. Поэтомунеобходиморазработатьмероприятияснижающиенакоплениярадиоактивныхвеществ всельскохозяйственныхрастениях.Вопрос об измененииведения сельскогохозяйствадолжен решатьсяв каждом конкретномслучае с учётомвсех обстоятельствна основе полнойдостовернойинформации.
Все мероприятия, проводимыев настоящеевремя для проведенияплодородияпочв, будутспособствоватьснижению размеровпереходарадионуклидовв растение призагрязнениисельскохозяйственныхугодий радиоактивнымивыпадениями.Наиболее простойи дешёвый приёмснижения содержаниярадионуклидовв растениеводческойпродукции –подбор культури сортов, отличающихсяспособностьюнакапливатьвыражая минимальноеколичествостронция-90 ицезия-137. Какправило, этосорта с низкимсодержаниемкалия и кальция.
Такжеэффективнымиприёмами являютсязапашка загрязнённогопахотного слоя, известкованиекислых почви внесениеминеральныхи органическихудобрений.Правильныйвыбор глубиныобработки почвыи способов еёпроведенияпозволяетсущественноснизить поступлениерадионуклидовв растения внесколько раз.