Особливості радіоактивного забруднення агроекосистем. Заходи щодо оптимізації радіаційної обстановки

4.2. Радіоактивне забруднення агроекосистем

Радіоактивні речовини випадають на різні види антропогенних екологічних систем, що мають певні особливості їхнього радіаційного забруднення. Найсуттєвіші відмінності щодо ступеня радіоактивного забруднення і умов функціонування властиві агроекосистемам, урбоекосистемам і техноекосистемам.

Особливості радіоактивного забруднення. На українській території, що зазнала забруднення, ліси у різних регіонах становлять лише від 5 до 40%, а на решті площ переважають сільськогосподарські угіддя. Зрозуміло, що радіоактивним забрудненням в Україні охоплені значні території, зайняті агроекосистемами.

Внаслідок Чорнобильської катастрофи в Україні забруднено ¹³⁷Cs (зі щільністю 0,1-15 Кі/км²) близько 4,6 млн. га сільськогосподарських угідь. Притім пошкоджені агроекосистеми в межах 74 районів одинадцяти областей, особливо Київської, Житомирської, Рівненської і Волинської. В районах, що постраждали від катастрофи, значно змінилася структура землекористування, порушилися природні, виробничі та господарські зв'язки.

У 1988 р. проведено суцільне наземне гамма-зйомка сільськогосподарських угідь України, а у 1989 р. – додаткові проміри щільності забруднення агроекосистем ¹³⁷Cs i ⁹⁰Sr. На підставі результатів цих обстежень проведено перепрофілювання сільськогосподарського виробництва з урахуванням ареалів забруднених ділянок та коефіцієнтів переходу радіонуклідів у рослини, внесені зміни у структуру посівних площ. Зокрема, із обігу виведено 211,5 тис. га угідь, у тому числі 135,2 тис. га ріллі. Зменшені площі посівів зернових культур (на 122 тис. га), картоплі (на 46 тис. га), льону-довгунцю (на 29 тис. га).

Зміни у структурі землекористування суттєво впливають й на розвиток скотарства на радіаційно забруднених територіях. Ступінь небезпеки від поголів'я скота для людини залежить від складу кормів. Після Чорнобильської катастрофи відбулося скорочення поголів'я великої рогатої худоби на 20% (на 99 тис.), свиней – на 30% (на 15 тис.), овець і кіз – на 50% (на 124 тис.).

В агроекосистемах радіоактивне забруднення, поступово заглиблюючись у ґрунтовий покрив, всмоктується ґрунтовим розчином, з якого через коріння надходить до рослин і нагромаджується в їхній біомасі. Врешті-решт радіонукліди виявляються у продуктах харчування рослинного походження, а також у молоці, м'ясі, що спричинено споживанням домашньою худобою радіоактивно забруднених кормів. Досить швидко радіонукліди потрапляють також у воду неглибоких сільських колодязів. Саме тому в агроекосистемах радіоактивні речовини безперешкодно надходять в організм людини з питною водою та їжею.

Іншим важливим компонентом дози опромінення для сільського населення є інгаляційна доза, яка формується за рахунок випромінювання радіонуклідів, що потрапляють в органи дихання із запиленим повітрям. Цей компонент особливо вагомий при польових сільськогосподарських роботах, коли в атмосферне повітря здіймається багато пилу.

Накопичення радіонуклідів у рослинних та тваринних організмах може перевищувати вміст радіоактивних речовин у ґрунтовому покриві в декілька разів. Треба враховувати, що надходження радіонуклідів у сільськогосподарські культури залежить від типу ґрунту: на важких чорноземах винесення ¹³⁷Cs i ⁹⁰Sr менше, ніж на легких сірих лісових або лучно-болотних ґрунтах. На торфових ґрунтах радіоактивне забруднення може досягати надзвичайно високого рівня (Сельскохозяйственная..., 1991).

Різні сільськогосподарські культури мають неоднакову здатність до утримання радіоактивних опадів з атмосфери, що зумовлено специфікою морфологічної будови рослин. Коефіцієнт утримання радіонуклідів може змінюватися від декількох до 95%. Наприклад, для гороху цей коефіцієнт дорівнює 74%, пшениці ярої – 71, проса – 51, гречки – 39, картоплі – 25 (Константінов, Журбенко, 2003).

Неоднаковою здатністю до утримання радіонуклідів характеризуються не лише різні види культур, але й відмінні частини і органи однієї і тієї ж рослини. Найчутливіші до радіації в різноманітних фазах розвитку такі рослини, як квасоля, кукурудза, жито, пшениця; більш стійкі – льон, конюшина, люцерна, рис, томати.

Заходи щодо оптимізації радіаційної обстановки. З метою оптимізації ведення сільського господарства на радіаційно забруднених територіях фахівцями-радіоекологами розроблено комплекс заходів щодо уточнення площі ареалів і рівня забруднення радіонуклідами, проводяться та реалізуються меліоративні роботи, вносяться корективи у розміщення і технологію агропромислового виробництва, структуру посівних площ. Серед заходів зі створення безпечніших умов обробки землі та одержання якісної продукції у забруднених районах важливе місце відведено вапнуванню кислих ґрунтів та внесенню підвищених доз мінеральних добрив (Положенець, 2001).

Наприклад, ізотопи цезію відносно біоценозів поводить себе так само, як і нерадіоактивний калій. Якщо вносити калійні добрива, то за певних умов зменшується надходження у рослини радіоцезію. В цей час акумуляція ізотопів стронцію гальмується за допомогою кальцію. Саме тому необхідно застосовувати індивідуальне багатокомпонентне підживлення рослин мінеральними добривами, що зменшує інтенсивність всмоктування радіоактивних речовин.

Особливо радіаційно небезпечними для людини продуктами харчування є молоко і м'ясо, які становлять важливу частину її раціону. Режим харчування дає змогу контролювати рівень надходження радіонуклідів в організм людини. Технологічна обробка (чищення, варіння тощо) цих продуктів суттєво понижує вміст в них радіоізотопів. Зменшує засвоєння організмом радіонуклідів введення у раціон людини радіопротекторів, в першу чергу вітамінів, пектинів, каратиноїдів, антиціанів та деяких органічних кислот. Тому важливо збагачувати раціон людини фруктовими соками, фруктами. Необхідно також стежити за тим, щоб у раціоні була достатня кількість овочів, які завдяки наявності збалансованих речовин сприяють функціонуванню організму. Водночас слід зберігати повноцінність усього харчування, особливо стосовно білків, вуглеводів, жирів і мінеральних речовин. Досить часто помилково радіопротектором вважають алкоголь. Річ у тім, що спирт дещо посилює стійкість до радіації, проте водночас руйнує молекули вітамінів, які самі є радіопротекторами, послаблює захисну реакцію організму людини.

Під час проведення сільськогосподарських робіт у полі з метою запобігання ерозії схилів та утворення пилу застосовують технології, які передбачають мінімальні обсяги обробки ґрунту (Гамалій, 2002). Згідно з цими рекомендаціями, у радіаційно забрудненій зоні значно скорочена площа ріллі (на 5,1%). Суттєві зміни відбулися й у структурі посівних площ – зменшені площі під продуктові і технічні культури та збільшені під кормові. Такі структурні перетворення сприяють оптимізації землекористування та відновленню екологічних властивостей агроекосистем.

Дуже важливим для підвищення стійкості організму людини до несприятливого впливу радіації є здоровий спосіб життя: правильне чергування праці й відпочинку, постійні прогулянки, фізичні вправи, повноцінне харчування, запобігання психологічних стресів тощо.