Биогеохимический цикл цезия-137 в агроценозах черноземной зоны в отдаленный период после Чернобыльской авариитезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Биогеохимический цикл цезия-137 в агроценозах черноземной зоны в отдаленный период после Чернобыльской аварии / Т. А. Парамонова, О. Л. Комиссарова, В. Р. Беляев и др. // Почвоведение – продовольственной и экологической безопасности страны: тезисы докладов VII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Всероссийской с международным участием научной конференции (Белгород, 15–22 августа 2016 г.). Часть I. — Т. 1 из Часть I. — Издательский дом "Белгород" Белгород, 2016. — С. 308–309. После ядерных испытаний в атмосфере в 60-е гг. ХХ века и аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. техногенный Cs-137 прочно внедрился в биологический круговорот элементов Северного полушария. За прошедшее время в травянистых экосистемах, в том числе агрогенных, радионуклид сформировал квазиравновесный биогеохимический цикл, параметры которого (при отсутствии вторичного латерального переноса) в основном изменяются за счет естественного радиоактивного распада элемента. Установление основных закономерностей миграции Cs-137 в системе почва-растение и частных особенностей ее проявления в различных растительных ассоциациях имеет не только высокую прикладную значимость для обеспечения радиационной безопасности растительной продукции, но может служить основой для фундаментального изучения биогеохимических аспектов поведения ксенобиотиков в условиях возрастающего техногенеза. Количественную оценку параметров биогеохимического цикла Cs-137 в агроценозах черноземной зоны проводили в 2011-2015 гг. на территории Плавского радиоактивного пятна Тульской области – одном из наиболее выраженных ореолов радиоактивного загрязнения почв европейской части России. Определялись величины удельной активности и запасов Cs-137 в пахотных почвах территории (в ризосферном слое до глубины 30 см), а также в биомассе основных культур полевого севооборота (пшеницы, ячменя, картофеля, сои, амаранта, рапса, кукурузы, бобово-злаковой травосмеси) с дифференцированным учетом ее надземной и подземной фракций. Установлено, что при общих величинах современных запасов Cs-137 в системе почва-растение исследованных агроценозов 185±17 кБк/м2 более 99,8% пула радионуклида сосредоточено в почвах, плотность поверхностного загрязнения которых превышает допустимую норму радиационной безопасности (=37 кБк/м2) в 4-6 раз, в то время как ежегодно вовлекаемый в биологический круговорот объем Cs-137 не превышает 225 Бк/м2, а численные величины удельной активности Cs-137 в биомассе культурной растительности (5-70 Бк/кг в общей биомассе, 6-22 Бк/кг в поедаемых частях) полностью удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям. Таким образом, пахотные черноземы являются долговременным депозитарием Cs-137, который обеспечивает низкую степень биологической доступности радионуклида, и миграционные потоки Cs-137 в системе почва-растение агроценозов Плавского радиоактивного пятна в целом незначительны по емкости. В то же время интенсивные показатели, а также частные особенности биогеохимического цикла Cs-137 для различных сельскохозяйственных культур существенно различаются. Так, величины коэффициентов накопления (Кн) Cs-137 (отношение величин удельной активности радионуклида в биомассе растительности или ее части и в почве) в исследованных агроценозах изменяются на порядок – от 0,01-0,03 для рапса, сои и амаранта до 0,13-0,15 для пшеницы и кукурузы. При этом в отношение Кн в общей биомассе обнаруживается специфичность потребления Cs-137 растениями различных семейств: Злаки > Пасленовые > Бобовые > Амарантовые > Капустные. Еще более явно проявляются биологические особенности корневого поглощения Cs-137 представителями классов однодольных и двудольных растений: в агроценозах исследованных однодольных культур (пшеница, ячмень, кукуруза) Кн в подземной биомассе в 12-14 раз превышают Кн в надземной биомассе, а в агроценозах двудольных культур (сои, амаранта, рапса), напротив, Кн в надземной биомассе в 3-6 раз превышают Кн в подземной биомассе. Агроценоз картофеля характеризуется относительно равномерным накоплением Cs-137 в надземной и подземной фракциях биомассы, поскольку клубни являются видоизмененными побегами. В целом, в агроценозах однодольных культур Плавского радиоактивного пятна 94±5% Cs-137 депонировано в подземной биомассе, в то время как в агроценозах двудольных культур 71±14% поглощенного Cs-137 переходит в надземную биомассу. Таким образом, при общей дискриминации корневого потребления Cs-137 растениями биологические особенности различных систематических групп имеют существенное влияние на параметры биогеохимического цикла радионуклида. Работа выполнена при финансовой поддержке проекта РФФИ №14-05-00903.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть