Оцінка міграції цезію і стронцію на радіоактивно забруднених агроландшафтах приватних господарств та присадибних ділянок південної частини Київської області

137Cs

0,17 0,02

1,45 0,14

2,09 0,25

95,76 9,53

90Sr

1,79 0,15

43,53 5,73

44,31 4,85

11,09 1,18

Це пояснюється здатність цезію до необмінної фіксації кристалічною решіткою глинистих мінералів ґрунту на відміну від стронцію, якому властива обмінна фіксація. Тому в обмінній формі знаходиться 43,53 % ⁹⁰Sr та лише 1,45 % ¹³⁷Cs. Отже ⁹⁰Sr більш інтенсивніше включається в міграційні процеси ніж ¹³⁷Cs.

Отримані результати досліджень підтверджуються і літературними даними, які свідчать, що цезій має здатність міцно фіксуватися у кристалічній решітці глинистих мінералів ґрунту й ставати недоступним для засвоєння кореневою системою рослин, а стронцій перебуває в основному у мобільних формах. Якщо на кислих дерново-підзолистих ґрунтах ⁹⁰Sr на 80 - 90 % перейшов у обмінну форму, то на нейтральних частка обмінної форми становить 30 - 60 % і з часом буде збільшуватися. На чорноземах у верхньому шарі ґрунту 85 - 98 % ¹³⁷Cs та 11 % ⁹⁰Sr знаходяться у фіксованому стані, а у обмінних формах перебуває до 55 % ⁹⁰Sr та 1,1 % ¹³⁷Cs. У водорозчинних формах знаходиться до 0,2 % ¹³⁷Cs та до 3 % ⁹⁰Sr [1, 117, 122, 157, 161].

З часом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr поступово переміщуються углиб ґрунтового профілю й стають недоступними для засвоєння кореневою системою рослин. За літературними даними радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr перемістилися на деяких типах ґрунтів на глибину до 100 см [122, 129].

Для оцінки інтенсивності вертикальної міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, за результатами дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у 10-ти см шарах на глибину 100 см (додаток В) було розраховано розподіл цих радіонуклідів по вертикальному ґрунтовому профілю (табл. 3.4).

З даних таблиці 3.4 видно, що на орних площах угідь господарства 94,7 % ¹³⁷Cs і 76,7 % ⁹⁰Sr сконцентровано у верхньому 0 - 30-ти сантиметровому шарі ґрунту, які майже рівномірно розподілені по всьому шару. Це пояснюється тим, що на орних площах під час оранки на глибину 20 - 30 см ґрунт постійно перевертається і перемішується, тому радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr розподіляються рівномірно по всьому шару.

Таблиця 3.4 Розподіл ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у вертикальному ґрунтовому профілі сільськогоспо-дарських угідь ТОВ «Надія», %, М±m, n = 5

Шар ґрунтового профілю, см	137Cs	90Sr
	рілля	узбіччя	рілля	узбіччя
0 - 10	34,48 ± 6,9	90,13 ± 18,0	28,6±5,7	68,9 ±13,78
10 - 20	30,67 ± 6,1	7,77 ± 1,5	25,2±5,0	19,6±3,92
20 - 30	29,55 ± 5,9	2,5 ± 0,5	22,9±4,6	7,8±1,56
30 - 40	5,17 ± 1,0	0,18 ± 0,036	14,2±2,8	3,7±0,74
40 - 50	0,2 ± 0,04	-	6,0±1,2	-
50 - 60	- ?	-	3,1±0,6	-
60 - 70	-	-	-	-
70 - 80	-	-	-	-
80 - 90	-	-	-	-
90 - 100	-	-	-	-

Примітка: -? активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr була нижче МДА приладу

На відміну від ріллі, на узбіччях понад дорогами та біля лісосмуг 90,13 % ¹³⁷Cs і 68,9 % ⁹⁰Sr знаходиться у 0 - 10 см шарі ґрунту. На ріллі ¹³⁷Cs проник на глибину до 60 см, а на узбіччях - до 50 см, а ⁹⁰Sr - на ріллі на глибину до 70 см та на узбіччях до 50 см. Це свідчить про те, що інтенсивність вертикальної міграції радіонуклідів стронцію вища ніж цезію, тому, що майже половина стронцію знаходиться у ґрунті в обмінній формі, а цезій майже весь знаходиться у фіксованій формі.

Як уже згадувалося вище, ґрунти господарства складають глибокі чорноземи типові легко- та середньосуглинкові з середнім умістом гумусу, які мають здатність міцно фіксувати радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, і це знижує інтенсивність проникнення їх углиб вертикального ґрунтового профілю. При цьому на орних землях радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr постійно перемішуються під час обробітку ґрунту в межах орного шару, що також затримує їх вертикальну міграцію по ґрунтовому профілю.

3.2 Забруднення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr присадибних ділянок с. Йосипівка

Площа населеного пункту становить 224 га, 188 дворів, проживає 205 жителів, село розташоване за 45 км від районного центру, міста Біла Церква. Як уже згадувалося вище, село Йосипівка Постановою Кабінету Міністрів України від 23.08.91., № 106 «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» віднесено до зони гарантованого добровільного відселення (ІІІ зона) [50].

Згідно даних карт радіоактивного забруднення станом на 01.01.1998р. середня щільність забруднення території населеного пункту ¹³⁷Cs складала 329 кБк/м² і ⁹⁰Sr - 42,8 кБк/м² [46, 100].

Для оцінки сучасного стану радіоактивного забруднення території населеного пункту, за результатами дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у 0 - 30 см шарі ґрунту 12 присадибних ділянок було розраховано щільність їх забруднення цими радіонуклідами (табл. 3.5).

Таблиця 3.5 Щільність забруднення ґрунтів присадибних ділянок с. Йосипівка, кБк/м² M m, n = 5

№ ділянки	Площа, га	Щільність забруднення
		137Cs	90Sr
1	0,40	280,8±8,2	32,6±0,9
2	0,38	297,4±12,5	34,7±0,8
3	0,37	360,8±18,3	37,2±1,2
4	0,42	380,7±14,1	38,2±0,8
5	0,41	320,4±12,6	36,3±1,1
6	0,38	290,7±11,3	32,6,1±0,7
7	0,39	273,7±12,8	31,3±0,7
8	0,40	256,4±13,2	31,8±0,8
9	0,32	223,7±11,4	28,7±0,7
10	0,40	210,8±12,9	24,2±0,5
11	0,40	230,6±15,3	26,8±0,8
12	0,39	206,4±17,1	25,9±0,7
Середнє	0,39±01	277,7±56,0	31,8±5,4

З даних таблиці 3.5 видно, що рівні забруднення присадибних ділянок високі. Щільність забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs складає від 206,4 до 380,7 кБк/м², а ⁹⁰Sr - від 24,2 до 38,2 кБк/м². В середньому рівень забруднення присадибних ділянок ¹³⁷Cs складає 277,7 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 31,8 кБк/м². Це свідчить про те, що за рівнями забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr відповідно Закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» територія населеного пункту й на теперішній час належить до зони добровільного гарантованого відселення (ІІІ зона). Рівень забруднення ¹³⁷Cs у 140, а ⁹⁰Sr - 16 разів вищий порівняно з доаварійними фоновими рівнями забруднення, спричиненими глобальними радіоактивними випадіннями (2 кБк/м²).

3.3 Активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у ґрунтах АФ «Узинська» с. Тарасівка

Площа сільськогосподарських угідь відділку в селі Тарасівка становить 1364,6 га, які складаються із 10 полів польової сівозміни (1194,7 га) та 7 полів кормової сівозміни (170 га). Аналіз даних еколого-агрохімічних паспортів полів показав, що ґрунти орних площ угідь господарства складають чорноземи типові легко- й середньосуглинкові з середнім вмістом гумусу (3,2 - 3,6 %), нейтральною реакцією середовища водної витяжки (6,80 - 7,72), щільністю ґрунту 1,18 - 1,25 г/см³, середнім вмістом обмінного калію (82 - 120 мг/кг) та кальцію (15 - 20 мг-екв/100 г) [42].

Для оцінки рівня радіоактивного забруднення полів відділку на основі результатів дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у зразках ґрунтів (додатки Г і Д) розраховано щільність забруднення полів цими радіонуклідами (табл. 3.6).

З даних таблиці 3.6 видно, що щільність забруднення полів відділку ¹³⁷Cs складає від 18,9 до 84,4 кБк/м² і ⁹⁰Sr - від 2,5 до 7,4 кБк/м². В середньому ж щільність забруднення полів ¹³⁷Cs становить 55,8±18,1 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 5,8±1,1 кБк/м². Різниця між мінімальним та максимальним значеннями щільності забруднення полів ¹³⁷Cs складає 4 та ⁹⁰Sr - 3 рази, а в межах одного поля щільність забруднення коливається в середньому в 1,2 рази. Забруднення угідь відділку нерівномірне, відмічаються поля, де рівні забруднення в 2 - 3 рази вищі ніж на інших полях. Основний внесок у забруднення угідь, близько 90 % припадає на ¹³⁷Cs. Співвідношення між щільністю забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr складає від 9,2/1 до 12,3/1, а в середньому - 10,6/1.

Таблиця 3.6 Щільність забруднення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr ґрунтів сільськогосподарських угідь АФ «Узинська» (відділок с. Тарасівка), кБк/м², M m, n = 5

№ поля	Площа поля, га	137Cs	90Sr
		mіn	max	середнє	mіn	max	середнє
Польова сівозміна
1	120,4	32,3	38,1	35,9±4,1	5,2	5,8	5,5±0,42
2	120,9	16,8	22,8	18,9±4,24	2,3	2,6	2,5±0,21
3	120,4	34,5	40,2	38,1±4,03	4,7	4,9	4,9±0,14
4	119,6	37,9	46,2	43,3±5,87	5,4	6,3	6±0,64
5	72,3	40,1	45,2	41,8±3,6	4,8	5,2	5±0,28
6а	50	55,2	63	58,1±5,51	5,8	6,6	6,2±0,56
6б	90,7	55,2	63	58,1±5,51	5,8	6,6	6,2±0,56
7	117,5	56,8	64,2	59,6±5,23	5,7	6,2	5,9±0,35
8	130,9	52,9	62,6	55,9±6,85	5,9	6,7	6,6±0,56
9	126	44,3	56,4	52,5±8,55	4,9	5,5	5,3±0,42
10	125,9	76,5	87,5	82,5±7,77	5	7,1	6,6±1,48
Кормова сівозміна
1	25	46,8	52,8	50,3±4,24	5,2	5,7	5,5±0,35
2	25	56,7	66,4	60,7±6,85	5	6,3	5,6±0,91
3	25	33,4	42,3	38,9±6,29	4,6	5,3	5,1±0,49
4	24,2	77,4	90,4	84,4±9,19	6,6	7,9	7,4±0,91
5	24,3	75,9	89,5	82,5±9,61	6,8	7,8	7,2±0,7
6	24,2	66,3	78,7	74,4±8,76	6	6,8	6,6±0,56
7	22,3	61,2	77	69,9±11,17	5,8	6,4	6,1±0,42

На 82 % площі угідь забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs складає понад 37 кБк/м² та на 52 % рівень забруднення ⁹⁰Sr становить понад 5,5 кБк/м². Таким чином за рівнем забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs відповідно Закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» територію зони розташування угідь відділку й на теперішній час можна віднести до зони посиленого радіоекологічного контролю (ІV зона), а за рівнем забруднення ⁹⁰Sr - зони добровільного гарантованого відселення (ІІІ зона).

Дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у 0 - 30 см шарах ґрунту на полях та узбіччях біля доріг і лісосмуг показали, що активність цих радіонуклідів на узбіччях в 1,2 - 1,5 рази вища ніж на ріллі (рис. 3.3, і 3.4).

Рис. 3.3. - Активність ¹³⁷Cs на ріллі та узбіччях полів АФ «Узинська»

Як уже згадувалося вище, це пояснюється тим, що на орних площах угідь ґрунт під час обробітку ґрунт постійно перемішується і радіонукліди ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr розподіляються в орному та підорному шарах ґрунту, що призводить до зниження їх концентрації, порівняно з ділянками, які не переорюються.



Рис. 3.4. - Активність ⁹⁰Sr на ріллі та узбіччях полів АФ «Узинська»

Для оцінки інтенсивності вертикальної міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, за результатами дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у 10-ти см шарах на глибину 100 см (додаток Е) було розраховано розподіл цих радіонуклідів по вертикальному ґрунтовому профілю (табл. 3.7).

З даних таблиці 3.7 видно, що на орних площах угідь господарства 94,1 % ¹³⁷Cs і 78,8 % ⁹⁰Sr сконцентровано у верхньому 0 - 30-ти санти-метровому шарі ґрунту, які майже рівномірно розподілені по всьому шару. Як уже згадувалося вище, це зумовлено постійним перевертанням і перемішування під час оранки цього шару ґрунту, тому ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr рівномірно розподіляються по всьому орному шару.

На узбіччях понад дорогами, біля лісосмуг, на відміну від ріллі, біля 90 % ¹³⁷Cs і 72 % ⁹⁰Sr знаходиться у 0 - 10 см шарі ґрунту. На ріллі ¹³⁷Cs проник на глибину до 60 см, а на узбіччях - до 50 см, а ⁹⁰Sr - на ріллі на глибину до 70 см та на узбіччях до 50 см.

Таблиця 3.7 Розподіл ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у вертикальному ґрунтовому профілі сільськогоспо-дарських угідь АФ «Узинська», %, М±m, n = 5

Шар ґрунтового профілю, см	137Cs	90Sr
	Рілля	узбіччя	рілля	узбіччя
0 - 10	34,38 ± 5,9	89,13 ± 16,0	29,1±5,2	71,6 ±12,3
10 - 20	31,17 ± 6,8	8,43 ± 1,1	26,2±5,0	18,1±3,22
20 - 30	28,55 ± 4,9	2,3 ± 0,4	23,5±4,6	7,1±1,26
30 - 40	5,7 ± 0,9	0,14 ± 0,028	13,2±2,2	3,2±0,64
40 - 50	0,2 ± 0,03	-	6,2±1,2	-
50 - 60	- ?	-	1,8±0,3	-
60 - 70	-	-	-	-
70 - 80	-	-	-	-
80 - 90	-	-	-	-
90 - 100	-	-	-	-

Примітка: -? активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr була нижче МДА приладу

Це показує що інтенсивність вертикальної міграції радіонуклідів стронцію вища ніж цезію, тому, що майже половина стронцію знаходиться у ґрунті в обмінній формі, а цезій майже весь знаходиться у фіксованій формі.

3.4 Забруднення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr присадибних ділянок с. Тарасівка

Площа населеного пункту складає 152,7 га, 319 дворів, проживає 790 жителів, село розташоване за 30 км від районного центру, міста Біла Церква. Постановою Кабінету Міністрів України від 23.08.91., № 106 «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» село Тарасівка віднесено до зони посиленого добровільного відселення (ІV зона) [131]. Згідно даних карт радіоактивного забруднення середня щільність забруднення території населеного пункту ¹³⁷Cs станом на 01.01.1998р. складала 218 кБк/м², а ⁹⁰Sr - 36,3 кБк/м² [100, 131].

Для оцінки рівня забруднення присадибних ділянок населеного пункту за результатами дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у 0 - 30 см шарі ґрунту (додаток Ж) було розраховано щільність їх забруднення (табл. 3.8).

Таблиця 3.8 Щільність забруднення присадибних ділянок с. Тарасівка, кБк/м² M m, n = 5

№ ділянки	Площа, га	Щільність забруднення
		137Cs	90Sr
1	0,41	93,6±7,4	21,5±2,7
2	0,42	116,0±10,6	15,2±3,3
3	0,40	136,5±11,6	17,5±2,6
4	0,42	115,4±9,5	19,3±2,3
5	0,38	105,5±8,5	16,8±3,1
6	0,45	118,4±9,8	19,7±2,3
7	0,44	113,7±9,3	18,2±2,2
8	0,36	112,8±10,2	16,4±2,7
9	0,41	70,6±6,8	12,8±2,0
10	0,39	57,5±4,7	10,5±1,6
середнє	0,40	104,2±23,7	16,8±3,4

З даних таблиці 3.8 видно, що рівень забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs складає від 57,5 до 136,5 кБк/м² та ⁹⁰Sr - від 10,5 до 19,7 кБк/м². В середньому щільність забруднення присадибних ділянок населеного пункту ¹³⁷Cs становить 104,0±23,7 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 16,0±3,4 кБк/м². Це свідчить про те, що за рівнями забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr відповідно Закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» територія населеного пункту й на теперішній час належить до зони посиленого радіоекологічного контролю (ІV зона).

З результатів досліджень видно, що забруднення території населеного пункту нерівномірне, рівні забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs коливаються в 2,4, а ⁹⁰Sr - в 1,9 разів. Активність ¹³⁷Cs у ґрунтах у 5,4 - 7 разів вища, ніж ⁹⁰Sr, а в середньому - у 6,2 рази.

Рівні забруднення території населеного пункту ¹³⁷Cs на теперішній час в середньому у 52, а ⁹⁰Sr - у 8,4 рази вищі за фоновий рівень забруднення, що був до аварії на Чорнобильській АЕС внаслідок глобальних радіоактивних випадінь спричинених випробуванням ядерної зброї (2 кБк/м²).

3.5 Вплив гнойової маси на забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr

Гнойова маса є цінним органічним добривом для ґрунтів, джерелом поповнення гумусу, азоту, фосфору, калію тощо. Літературні джерела свідчать, що отримана на радіоактивно забруднених територіях гнойова маса є джерелом вторинного забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що зумовлює необхідність оцінки вмісту в ній цих радіонуклідів при використанні її на умовно чистих територіях, або закритому ґрунті.

Для оцінки впливу внесення гнойової маси у ґрунти на вміст у них радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr було досліджено активність цих радіонуклідів у 0 - 30 см шарі ґрунту після внесення з розрахунку 12, 20, 40 тонн напівзіпрілого гною на 1га (табл. 3.9, 3.10, 3.11). Рівень забруднення ґрунтів до внесення гнойової біомаси складав ¹³⁷Cs складає від 19,8 до 27,1 та ⁹⁰Sr від 1,13 до 2,57 кБк/м^2..

Таблиця 3.9 Вплив гною, отриманого на радіоактивно забруднених територіях, на рівень забруднення ґрунтів умовно чистих територій при внесенні 12 т/га

Радіонуклід	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, до внесення кБк/м2	Вноситься з гноєм, кБк/м2	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, після внесення кБк/м2	Додається з гноєм у ґрунти, %
137Cs	11,9	0,1008	12,0	+ 0,84
90Sr	1,13	0,1812	1,28	+ 13,27

За розрахунками фахівців орієнтовними оптимальними нормами внесення напівзіпрілого підстилкового гною в зоні лісостепу для типових чорноземів під паро - зернову - трав'яну сівозміну є не менш ніж 12 т/га [122, 150].

З даних таблиці 3.9 видно, що внесення 12 т гною на 1 га залежно від рівня забруднення ґрунтів різних площ угідь буде збільшувати вміст ¹³⁷Cs від 0,84 % та ⁹⁰Sr - 13,27 %. З табл. 3.10 видно що внесення з гною в ґрунт буде додаватися 0,95 % ¹³⁷Cs та 17,90 % ⁹⁰Sr.

Таблиця 3.10 Вплив гною, отриманого на радіоактивно забруднених територіях, на рівень забруднення ґрунтів умовно чистих територій при внесенні 20 т/га

Радіонуклід	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, до внесення гною кБк•м2	Вноситься з гноєм, кБк•м2	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, після внесення кБк•м2	Додається з гноєм у ґрунти, %
137Cs	19,8	0,166	19,9	+ 0,95
90Sr	1,62	0,302	1,91	+ 17,90

З даних таблиці 3.11 видно,що при внесенні у ґрунт 40 т гною, що рекомендується під цукрові буряки, кукурудзу на зелену масу, вміст ¹³⁷Cs в ґрунті на умовно чистих територіях буде збільшуватися на 1,10 % та ⁹⁰Sr - на 20,62 %.

Таблиця 3.11 Вплив гною, отриманого на радіоактивно забруднених територіях, на рівень забруднення ґрунтів умовно чистих територій при внесенні 40 т/га

Радіонуклід	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, до внесення кБк•м2	Вноситься з гноєм, кБк•м2	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, після внесення кБк•м2	Додається з гноєм у ґрунти, %
137Cs	27,1	0,372	27,4	+ 1,10
90Sr	2,57	0,672	3,10	+20,62

З даних таблиці 3.12 видно, що внесення 60 т гною на 1 га залежно від рівня забруднення ґрунтів різних площ угідь буде збільшувати вміст ¹³⁷Cs від 2,05 % та ⁹⁰Sr - 54,54 %.

Таблиця 3.12 Вплив гною, отриманого на радіоактивно забруднених територіях, на рівень забруднення ґрунтів умовно чистих територій при внесенні 60 т/га

Радіонуклід	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, до внесення кБк•м2	Вноситься з гноєм, кБк•м2	Вміст у 0 - 30 см шарі ґрунту, після внесення кБк•м2	Додається з гноєм у ґрунти, %
137Cs	24,3	0,534(89Бк•кг)	24,8	+ 2,05
90Sr	1,87	1,044(174Бк•кг)	2,89	+ 54,54

Результати досліджень показали, що внесення гною у ґрунти на радіоактивно забруднених територіях сприяє міграції та перерозподілу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr по площах сільськогосподарських угідь. Отримана на радіоактивно забруднених територіях гнойова маса є джерелом вторинного забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що зумовлює необхідність оцінки вмісту в ній цих радіонуклідів при використанні її на умовно чистих територіях.

Таким чином дослідження показали, що забруднення сільськогоспо-дарських угідь ТОВ «Надія», АФ «Узинська» та території сіл Йосипівка та Тарасівка нерівномірне, плямисте так як радіоактивний слід, що утворився в результаті Чорнобильської аварії, формувався в складних умовах, непіддатних коректному математичному моделюванню. Викид радіоактивних речовин відбувався протягом достатньо довгого часу з різних частин активної зони, з різним ступенем вигоряння палива і, отже, із різним радіонуклідним складом викиду. Фізико-хімічні властивості радіонуклідів, що викидалися в атмосферу, також мінялися в залежності від часу викиду. Метеорологічні умови, що також змінювалися протягом часу, призвели до того, що радіоактивне забруднення території виявилося вельми складним і неоднорідним як за рівнем забруднення, так і за радіонуклідним складом.

Дослідження активності радіонуклідів у ґрунтах ТОВ «Надія» показали, що забруднення ґрунтів господарства ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr високе й складає ¹³⁷Cs від 104,2 до 396,5 кБк/м², в середньому - 213 ± 105 кБк/м², а ⁹⁰Sr складає від 9,4 до 36,2 кБк/м², в середньому - 19,9 ± 9,2 кБк/м². Щільність забруднення полів АФ «Узинська» відділок с. Тарасівки в 5 - 6 разів нижча й складає - ¹³⁷Cs складає від 18,9 до 84,4 кБк/м² і ⁹⁰Sr - від 2,5 до 7,4 кБк/м². В середньому ж щільність забруднення полів ¹³⁷Cs становить 55,8±18,1 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 5,8±1,1 кБк/м².

Дослідження активності радіонуклідів на присадибних ділянках с. Йосипівка показали, що рівні забруднення присадибних ділянок високі. Щільність забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs складає від 206,4 до 380,7 кБк/м², а ⁹⁰Sr - від 24,2 до 38,2 кБк/м². В середньому рівень забруднення присадибних ділянок ¹³⁷Cs складає 277,7 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 31,8 кБк/м². Це свідчить про те, що за рівнями забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr відповідно Закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» територія населеного пункту й на теперішній час належить до зони добровільного гарантованого відселення (ІІІ зона). Рівень забруднення ¹³⁷Cs у 140, а ⁹⁰Sr - 16 разів вищий порівняно з доаварійними фоновими рівнями забруднення, спричиненими глобальними радіоактивними випадіннями (2 кБк/м²).

Рівень забруднення ґрунтів присадибних ділянок с. Тарасівка ¹³⁷Cs складає від 57,5 до 136,5 кБк/м² та ⁹⁰Sr - від 10,5 до 19,7 кБк/м². В середньому щільність забруднення присадибних ділянок населеного пункту ¹³⁷Cs становить 104,0±23,7 кБк/м² та ⁹⁰Sr - 16,0±3,4 кБк/м². Це свідчить про те, що за рівнями забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr відповідно Закону України «Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи» територія населеного пункту й на теперішній час належить до зони посиленого радіоекологічного контролю (ІV зона).

Основний внесок у забруднення угідь, близько 90 % припадає на ¹³⁷Cs. На узбіччях біля доріг і лісосмуг активність радіонуклідів в 1,2 - 1,5 рази вища ніж на ріллі (рис. 3.5).

Рис. 3.5. - Розподіл Cs-137 і Sr-90 по вертикальному ґрунтовому профілю на ріллі та узбіччях в АФ "Узинська" та ТОВ "Надія"

На орних площах угідь господарства 94,7 % ¹³⁷Cs і 76,7 % ⁹⁰Sr сконцентровано у верхньому 0 - 30-ти см шарі ґрунту, На відміну від ріллі, на узбіччях понад дорогами та біля лісосмуг 90,13 % ¹³⁷Cs і 68,9 % ⁹⁰Sr знаходиться у 0 - 10 см шарі ґрунту. На ріллі ¹³⁷Cs проник на глибину до 60 см, а на узбіччях - до 50 см, а ⁹⁰Sr - на ріллі на глибину до 70 см та на узбіччях до 50 см. Це свідчить про те, що інтенсивність вертикальної міграції радіонуклідів стронцію вища ніж цезію, тому, що майже половина стронцію знаходиться у ґрунті в обмінній формі, а цезій майже весь знаходиться у фіксованій формі.

Розділ ІV. Накопичення ¹³⁷сs і ⁹⁰sr у продукції рослинництва

Сільськогосподарські культури стають першою ланкою трофічного ланцюга, якою радіонукліди цезію та стронцію залучаються із ґрунту у біогенну міграцію й в подальшому з рослинним кормом вони надходять в організм сільськогосподарських тварин та з продовольчою продукцією сільськогосподарського виробництва в організм людини. Тому основним завданням при веденні рослинництва на радіоактивно забруднених територіях є отримання продовольчої продукції, яка б відповідала вимогам гігієнічних нормативів [38] та зменшення обсягів накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у вирощеній продукції. Це вимагає прогнозування та управління потоками цих радіонуклідів в системі «ґрунт - рослина». Як відомо, накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в урожаї продукції рослинництва перш за все залежить від агрохімічних властивостей ґрунту та виду сільськогосподарських культур [2, 4]. За роки, що минули з моменту Чорнобильської катастрофи, вченими встановлено, що інтенсивність накопичення рослинами ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr змінюється, що й зумовило необхідність дослідження активності цих радіонуклідів у продукції рослинництва та уточнення коефіцієнтів їх переходу із ґрунту в рослину.

4.1 Активність ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr у продукції рослинництва ТОВ «Надія»

Результати дослідження активності ¹³⁷Cs у зерні, коренеплодах та вегетативні масі зернових і кормових культур, що вирощувалися у господарстві наведені у таблиці 4.1, а ⁹⁰Sr - у таблиці 4.2.

З даних таблиці 4.1 видно, що активність ¹³⁷Cs у зерні варіює у досить широких межах - від 1,86 до 42,86 Бк/кг. Найменша активність ¹³⁷Cs у зерні та вегетативній масі кукурудзи, пшениці озимої, а найвища - гороху, гречки та сої. Активність ¹³⁷Cs у зерні гороху втричі, гречки - у 8 - 10 та сої - у 10 - 18 разів вища ніж пшениці озимої, кукурудзи та ячменю.

Таблиця 4.1 Активність ¹³⁷Сs у продукції рослинництва ТОВ «Надія», Бк/кг?

№ поля	Площа, га	Культура	Зерно, коренеплоди? ?	Вегетативна маса ? ?
Польова сівозміна
1а	50,8	Горох	10,46±1,26 9,28 -11,68	16,74±2,02 14,85 - 18,69
1б	50,6	Гречка	25,56±2,83 22,70 - 28,49	46,86±5,19 41,62 - 52,23
1в	50,7	Соя	23,80±3,70 19,43 -26,81	47,61±7,41 38,86 - 53,62
2	94,4	Кукурудза на зерно	1,48±0,21 1,14 - 1,54	8,90±1,26 6,85 - 9,26
3	72,8	Пшениця озима	3,27±0,25 3,00 - 3,51	6,53±0,50 6,00 - 7,01
4	147	Пшениця озима	3,77±0,14 3,57 - 3,84	7,54±0,28 7,14 - 7,68
5а	50,2	Соя	42,86±2,90 41,35 - 45,22	82,16±5,57 79,26 - 86,66
5б	84,1	Вико-вівсяна суміш	-	17,23±1,41 16,45 - 19,21
6	127,6	Пшениця озима	2,23±0,32 2,05 - 2,67	4,45±0,63 4,10 - 5,35
7	163,2	Кукурудза на силос	-	8,95±0,76 7,96 - 9,45
8	163,3	Ячмінь	3,13±0,39 2,82 - 3,59	6,25±0,77 5,65 - 7,19
9	94,4	Цукрові буряки	1,82±0,13 1,74 - 2,00	5,47±0,40 5,23 - 6,01
10а	36,3	Пшениця озима	1,86±0,19 1,72 - 1,98	3,72±0,37 3,45 - 3,96
10б	100	Рапс	1,97±0,24 1,63 - 2,08	5,92±0,71 4,88 - 6,25
Кормова сівозміна
1	23,7	Конюшина	-	6,92±0,67 6,17 - 7,50
2	23	Люцерна	-	22,10±1,95 19,86 - 23,74
3	18,4	Люцерна	-	26,50±2,27 24,07 - 28,62
4	19,5	Люцерна	-	31,72±2,17 28,99 - 33,31

? - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне значення;

? ? - активність у зерні подано з розрахунку на повітряносуху масу, а коренеплодах та вегетативній масі на натуральну вологість.

Таблиця 4.2 Активність ⁹⁰Sr у продукції рослинництва ТОВ «Надія», Бк/кг?

№ поля	Площа, га	Культура	Зерно, коренеплоди? ?	Вегетативна маса? ?
Польова сівозміна
1а	50,8	Горох	5,24±0,37 4,74 - 6,07	18,24±1,28 16,48 - 21,12
1б	50,6	Гречка	2,81±0,18 2,63 - 3,07	7,78±0,50 7,27 - 8,50
1в	50,7	Соя	2,89±0,22 2,55 - 3,35	13,32±1,02 11,76 - 15,48
2	94,4	Кукурудза на зерно	1,67±0,40 1,26 -2,06	16,68±4,02 12,60 - 20,64
3	72,8	Пшениця озима	3,22±0,03 3,24 -3,19	14,49±0,11 14,58 - 14,36
4	147	Пшениця озима	3,81±0,13 3,60 - 3,94	14,53±0,48 13,73 - 15,04
5а	50,2	Соя	4,63±0,21 4,34 - 4,89	21,00±0,94 19,71 - 22,18
5б	84,1	Вико-вівсяна суміш	-	5,28±0,26 4,95 - 5,46
6	127,6	Пшениця озима	1,97±0,26 1,71 - 2,23	8,67±1,14 7,52 - 9,81
7	163,2	Кукурудза на силос	-	10,94±1,93 9,58 - 12,60
8	163,3	Ячмінь	3,76±0,26 3,48 - 4,00	15,23±1,05 14,09 - 16,20
9	94,4	Цукрові буряки	2,00±0,11 1,90 - 2,11	5,34±0,29 5,06 - 5,63
10а	36,3	Пшениця озима	2,02±0,13 1,82 - 2,11	7,73±0,51 6,99 - 8,10
10б	100	Рапс	1,92±0,29 1,74 - 2,21	5,12±0,78 4,64 - 5,89
Кормова сівозміна
1	23,7	Конюшина	-	11,32±0,66 10,74 - 12,05
2	23	Люцерна	-	34,56±1,54 31,91 - 37,21
3	18,4	Люцерна	-	38,74±3,13 35,61 - 42,57
4	19,5	Люцерна	-	43,44±4,86 38,52 - 45,84

? - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне значення;

? ? - активність у зерні подано з розрахунку на повітряносуху масу, а коренеплодах та вегетативній масі на натуральну вологість.

У вегетативній масі пшениці озимої, ячменю, сої та гречки активність ¹³⁷Cs у двічі, гороху - в 1,6 разів, рапсу - в тричі, кукурудзи на зерно - в 6 разів вища ніж у зерні. У гичці цукрових буряків активність ¹³⁷Cs у 2,8 разів вища ніж у коренеплодах. Серед кормових культур найнижчу активність мала конюшина та кукурудза на силос. Активність ¹³⁷Cs в люцерні була в 3 - 5 разів, вико-вівсяні суміші в двічі вища ніж у конюшині.

Дані таблиці 4.2 показують, що активність ⁹⁰Sr у зерні складає від 1,67 до 5,24 Бк/кг. Найменшу активність має зерно кукурудзи, пшениці озимої, а найвищу гороху. У вегетативній масі гречки активність ⁹⁰Sr у двічі, гороху, рапсу - в 3,5 разів, пшениці озимої та сої - в 4 рази, кукурудзи на зерно - в 10 разів вища ніж у зерні. У гичці цукрових буряків активність ⁹⁰Sr у 2,6 разів вища ніж у коренеплодах. Серед кормових культур найнижчу активність мала вико-вівсяна суміш, а найбільшу - конюшина. Активність ⁹⁰Sr в зеленій масі конюшини була в двічі, а люцерни у 8 разів вища ніж у зеленій масі вико-вівсяної суміші.

З даних таблиць 4.1 і 4.2 видно, що у зерні пшениці озимої, кукурудзи, ячменю активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr майже однакова, а у зерні гороху активність ¹³⁷Cs вдвічі, сої у 8,2 рази, гречки у 9 разів вища ніж ⁹⁰Sr. У зеленій масі конюшини, люцерни активність ⁹⁰Sr в 1,6 разів вища ніж ¹³⁷Cs, а у вико-вівсяної суміші у 5,2 рази нижча ніж ¹³⁷Cs.

Згідно чинних державних гігієнічних нормативів активність ¹³⁷Cs у продовольчому зерні (пшениця, жито, ячмінь, кукурудза, гречка) не повинна перевищувати 50 Бк/кг і ⁹⁰Sr - 20 Бк/кг, а для зерна бобових культур (горох, соя), відповідно 50 та 30 Бк/кг [38]. Результати досліджень показують, що отримане у ТОВ «Надія» зерно пшениці, кукурудзи, ячменю, гороху, гречки придатне для використання на продовольчі цілі, а зерно сої можна використовувати лише для технологічної переробки чи годівлі тварин.

Для оцінки інтенсивності накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукції рослинництва за результатами дослідження активності цих радіонуклідів у ґрунтах та продукції рослинництва розраховано коефіцієнти їх переходу із ґрунт у зерно та вегетативну масу рослин (табл. 4.3).

Таблиця 4.3 Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукцію рослинництва ТОВ «Надія»

Культура	Поле №	137Cs	90Sr
		Зерно, коренеплоди	вегетативна маса	Зерно, коренеплоди	вегетативна маса
Польова сівозміна
горох	1а	0,10	0,16	0,46	1,60
гречка	1б	0,24	0,44	0,26	0,72
соя	1в	0,22	0,44	0,26	1,20
кукурудза на зерно	2	0,01	0,06	0,12	1,20
пшениця озима	3	0,01	0,02	0,10	0,45
пшениця озима	4	0,01	0,02	0,11	0,42
соя	5а	0,24	0,46	0,26	1,18
вико-вівсяна суміш	5б	-	0,10	-	0,30
пшениця озима	6	0,01	0,02	0,10	0,44
кукурудза на силос	7	-	0,06	-	0,72
ячмінь	8	0,03	0,06	0,4	1,62
цукрові буряки	9	0,01	0,03	0,12	0,32
пшениця озима	10а	0,01	0,02	0,12	0,46
рапс	10б	0,01	0,03	0,12	0,32
Кормова сівозміна
конюшина	1	-	0,05	-	0,82
люцерна	2	-	0,06	-	1,06
люцерна	3	-	0,07	-	1,16
люцерна	4	-	0,08	-	1,2

З даних таблиці 4.3 видно, що коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукцію рослинництва варіюють в досить широких межах. Так коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у зерно складають від 0,01 до 0,24, а ⁹⁰Sr - від 0,10 до 0,46. Коефіцієнти переходу ⁹⁰Sr у зерно в 10 - 20 разів вищі ніж ¹³⁷Cs. Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у вегетативну масу зернових культур становлять від 0,02 до 0,46, а ⁹⁰Sr - від 0,30 до 1,60. Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у продукцію рослинництва різняться між собою в 24, а ⁹⁰Sr - 4,6 разів. Серед зернових культур найменший коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у зерно пшениці озимої та кукурудзи, а найбільший у зерно сої, гороху та гречки.

4.2 Активність ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr в продукції рослинництва АФ “Узинська”

Активність ¹³⁷Cs у зерні, коренеплодах та вегетативні масі зернових і кормових культур, що вирощувалися у господарстві наведені у таблиці 4.4, а ⁹⁰Sr - у таблиці 4.5. Дані таблиці 4.4 показують, що активність ¹³⁷Cs у зерні варіює у досить широких межах - від 0,17 до 13,94 Бк/кг. Найменша активність ¹³⁷Cs у зерні та вегетативній масі кукурудзи, пшениці озимої, а найвища - гороху, гречки та сої. Активність ¹³⁷Cs у зерні гороху втричі, гречки - у 8 - 10 та сої - у 10 - 18 разів вища ніж пшениці озимої, кукурудзи та ячменю.

У вегетативній масі пшениці озимої, ячменю, сої та гречки активність ¹³⁷Cs у двічі, гороху - в 1,6 разів, рапсу - в тричі, кукурудзи на зерно - в 6 разів вища ніж у зерні. У гичці цукрових буряків активність ¹³⁷Cs у 3 рази вища ніж у коренеплодах. Серед кормових культур найнижчу активність мала конюшина та кукурудза на силос. Активність ¹³⁷Cs в люцерні була в 3 - 5 разів, вико-вівсяні суміші в двічі вища ніж у конюшині.

З даних таблиці 4.5 видно, що активність ⁹⁰Sr у зерні складає від 0,55 до 1,96 Бк/кг. Найменшу активність має зерно кукурудзи, пшениці озимої, а найвищу гороху. У вегетативній масі гречки активність ⁹⁰Sr у двічі, гороху, рапсу - в 3,5 разів, пшениці озимої та сої - в 4 рази, кукурудзи на зерно - в 10 разів вища ніж у зерні. У гичці цукрових буряків активність ⁹⁰Sr у 2,6 разів вища ніж у коренеплодах. Серед кормових культур найнижчу активність мала вико-вівсяна суміш, а найбільшу - конюшина. Активність ⁹⁰Sr в зеленій масі конюшини була в двічі, а люцерни у 8 разів вища ніж у зеленій масі вико-вівсяної суміші. цезій стронцій чорнобильський київський

Згідно чинних державних гігієнічних нормативів активність ¹³⁷Cs у продовольчому зерні (пшениця, жито, ячмінь, кукурудза, гречка) не повинна перевищувати 50 Бк/кг і ⁹⁰Sr - 20 Бк/кг, а для зерна бобових культур (горох, соя), відповідно 50 та 30 Бк/кг [38]. Результати досліджень показують, що отримане у ТОВ «Надія» зерно пшениці, кукурудзи, ячменю, гороху, сої та гречки придатне для використання на продовольчі цілі.

Таблиця 4.4 Активність ¹³⁷Cs у продукції рослинництва АФ «Узинська», відділок с. Тарасівка, Бк/кг

№ поля	Площа, га	Культура	Зерно	Вегетативна маса
Польова сівозміна
1	120,4	пшениця озима	0,36 ± 0,04 0,32 - 0,38	0,72±0,08 0,65 - 0,76
2	120,9	пшениця озима	0,19±0,04 0,17 - 0,23	0,38±0,09 0,34 - 0,46
3	120,4	Ячмінь	1,14±0,12 1,03 - 1,20	2,29±0,24 2,07 - 2,41
4	119,6	кукурудза на силос	-	2,60±0,35 2,27 - 2,77
5	72,3	пшениця озима	0,42±0,04 0,40 - 0,45	0,84±0,07 0,80 - 0,90
6а	50	Гречка	13,94±1,32 13,248 - 15,12	25,56±2,42 24,29 - 27,72
6б	90,7	Горох	5,81±0,55 5,52 - 6,3	9,30±0,88 8,83 - 10,08
7	117,5	Соя	13,11±1,15 12,50 - 14,12	26,22±2,30 24,99 - 28,25
8	130,9	кукурудза на зерно	0,56±0,07 0,53 - 0,63	3,35±0,41 3,17 - 3,76
9	126	цукрові буряки	0,53±0,09 0,44 - 0,56	1,58±0,26 1,33 - 1,69
10	125,9	Рапс	0,83±0,08 0,77 - 0,88	2,48±0,23 2,30 - 2,63
Кормова сівозміна
1	25	Люцерна	-	3,02±0,25 2,81 - 3,17
2	25	Люцерна	-	4,25±0,48 3,97 - 4,65
3	25	Конюшина	-	1,95±0,31 1,67 - 2,12
4	24,2	Люцерна	-	5,06±0,55 4,64 - 5,42
5	24,3	вико-вівсяна суміш	-	8,25±0,96 7,59 - 8,95
6	24,2	вико-вівсяна суміш	-	7,44±0,88 6,63 - 7,87
7	22,3	Люцерна	-	4,89±0,78 4,28 - 5,39

? - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне значення;

? ? - активність у зерні подано з розрахунку на повітряносуху масу, а коренеплодах та вегетативній масі на натуральну вологість.

Таблиця 4.5 Активність ⁹⁰Sr у продукції рослинництва АФ «Узинська», відділок Тарасівка, Бк\кг

№ поля	Площа, га	Культура	Зерно	Вегетативна маса
Польова сівозміна
1	120,4	пшениця озима	0,61±0,05 0,57 - 0,64	2,31±0,18 2,18 - 2,44
2	120,9	пшениця озима	0,25±0,02 0,23 - 0,26	1,13±0,09 1,04 - 1,17
3	120,4	Ячмінь	1,96±0,06 1,88 - 1,96	7,94±0,23 7,61 - 7,94
4	119,6	кукурудза на силос	-	4,32±0,46 3,89 - 4,54
5	72,3	пшениця озима	0,55±0,03 0,53 - 0,57	2,10±0,12 2,02 - 2,18
6а	50	Гречка	1,61±0,15 1,51 - 1,72	4,46±0,40 4,18 - 4,75
6б	90,7	Горох	2,85±0,26 2,67 - 3,04	9,92±0,90 9,28 - 10,56
7	117,5	Соя	1,53±0,09 1,48 - 1,61	7,08±0,42 6,84 - 7,44
8	130,9	кукурудза на зерно	0,79±0,07 0,71 - 0,80	7,92±0,67 7,08 - 8,04
9	126	цукрові буряки	0,64±0,05 0,59 - 0,66	1,70±0,13 1,57 - 1,76
10	125,9	Рапс	0,79±0,18 0,60 - 0,85	2,11±0,47 1,60 - 2,27
Кормова сівозміна
1	25	Люцерна	-	5,83±0,37 5,51 - 6,04
2	25	Люцерна	-	6,10±0,99 5,45 - 6,87
3	25	конюшина	-	4,18±0,40 3,77 - 4,35
4	24,2	Люцерна	-	8,21±1,01 7,33 - 8,77
5	24,3	вико-вівсяна суміш	-	2,16±0,21 2,04 - 2,34
6	24,2	вико-вівсяна суміш	-	1,98±0,17 1,80 - 2,04
7	22,3	Люцерна	-	7,08±0,49 6,73 - 7,42

? - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне значення;

? ? - активність у зерні подано з розрахунку на повітряносуху масу, а коренеплодах та вегетативній масі на натуральну вологість.

Для оцінки інтенсивності накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукції рослинництва за результатами дослідження активності цих радіонуклідів у ґрунтах та продукції рослинництва розраховано коефіцієнти їх переходу із ґрунт у зерно та вегетативну масу рослин (табл. 4.6).

Таблиця 4.6 Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукцію рослинництва ТОВ «Надія»

Культура	поле №	137Cs	90Sr
		Зерно	вегетативна маса	зерно	вегетативна маса
польова сівозміна
Пшениця озима	1	0,01	0,02	0,11	0,42
Пшениця озима	2	0,01	0,02	0,1	0,45
Ячмінь	3	0,03	0,06	0,4	1,62
Кукурудза на силос	4		0,06		0,72
Пшениця озима	5	0,01	0,02	0,11	0,42
гречка	6а	0,24	0,44	0,26	0,72
горох	6б	0,1	0,16	0,46	1,6
Соя	7	0,22	0,44	0,26	1,2
Кукурудза на зерно	8	0,01	0,06	0,12	1,2
Цукрові буряки	9	0,01	0,03	0,12	0,32
Рапс	10	0,01	0,03	0,12	0,32
кормова сівозміна
люцерна	1	-	0,06	-	1,06
люцерна	2	-	0,07	-	1,09
конюшина	3	-	0,05	-	0,82
люцерна	4	-	0,06	-	1,11
вико-вівсяна суміш	5	-	0,10	-	0,30
вико-вівсяна суміш	6	-	0,10	-	0,30
люцерна	7	-	0,07	-	1,16

З даних таблиці 4.6 видно, що коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукцію рослинництва варіюють в досить широких межах. Так коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у зерно складають від 0,01 до 0,24, а ⁹⁰Sr - від 0,10 до 0,46. Коефіцієнти переходу ⁹⁰Sr у зерно в 10 - 20 разів вищі ніж ¹³⁷Cs. Серед зернових культур найменший коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у зерно пшениці озимої та кукурудзи, а найбільший у зерно сої, гороху та гречки. Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у вегетативну масу зернових культур становлять від 0,02 до 0,46, а ⁹⁰Sr - від 0,30 до 1,60. Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs у продукцію рослинництва різняться між собою в 24, а ⁹⁰Sr - 4,6 разів.

Дані таблиць 4.1, 4.2, 4.4 і 4.5 показують, що різні види культур з неоднаковою інтенсивністю поглинають і накопичують ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що пояснюється особливістю їхнього мінерального живлення. Також різні види рослин накопичують неоднакову кількість калію та кальцію, хімічні властивості яких подібні до ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr і вони виступають неізотопними носіями цих радіонуклідів. У зерні пшениці, кукурудзи, ячменю у середньому міститься відповідно 3,4; 3,7; 4,0 мг/кг калію, то у зерні гороху і сої відповідно 10,7 і 21,7 мг/кг, тому бобові культури - соя, горох, а також гречка разом із калієм накопичують і значну кількість ¹³⁷Cs. Серед цих кормових культур люцерна накопичує найбільше калію (5,3 мг/кг) та кальцію (4,5 мг/кг) [6].

Аналіз літературних джерел показав, що накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr сільськогосподарськими культурами на чорноземних ґрунтах варіює у досить широких межах. Так, для зерна озимої пшениці коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs становлять від 0,004 - до 0,04; гречки 0,04 - 0,42; гороху 0,05 - 0,37, що залежить від вмісту гумусу, реакції середовища, вмісту обмінних форм калію, кальцію у ґрунті, сортових особливостей рослин [6, 129].

Отримані нами коефіцієнти переходу характеризують сучасний стан міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr із ґрунту у продукцію рослинництва на сільськогосподарських угіддях ТОВ «Надія» та АФ «Узинська» (відділок с. Тарасівка). Дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукції рослинництва показали, що їх вміст залежить від рівня забруднення ґрунтів цими радіонуклідами (табл. 3.1 - 3,2, 3,6). З рисунків 4.1 і 4.2 видно, що вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продукції рослинництва прямо пропорційно залежить від щільності забруднення ґрунтів цими радіонуклідами.

Літературні джерела свідчать, що на основі багаторічних досліджень вченими встановлено лінійну залежність між вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у сільськогосподарських культурах та щільністю забруднення ґрунтів і видову залежність у накопиченні цих радіонуклідів. Це підтверджується також результатами наших досліджень.

Рис. 4.1. Залежність між активністю ¹³⁷Cs та щільністю забруднення ґрунту

Рис. 4.2. Залежність між активністю ⁹⁰Sr та щільністю забруднення ґрунту

Вперше лінійну залежність накопичення радіонуклідів рослинами від їх вмісту у ґрунті було встановлено В.М. Клечковським у 1956 р. [58]. Пізніше лінійність збільшення накопичення радіоактивних елементів рослинами із збільшенням їх вмісту у ґрунті довели Б.Н. Анєнков та Е.В. Юдінцева [5, 6]. Також пряма пропорційна залежність вмісту радіонуклідів у рослинах від щільності забруднення ними ґрунтів була доведена в роботах Б.С. Прістера та співробітників УкрНДІСГР [123, 124, 125, 126, 127, 128, 130].

Для оцінки інтенсивності виносу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr був розрахований коефіцієнт виносу (Кв = активність з 1га Бк/щільність забруднення 1га кБк,м²) з урожаєм сільськогосподарських культур (табл. 4.7, 4,8).

Таблиця 4.7 Коефіцієнти виносу (Кв) ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr з урожаєм сільськогосподарських культур в АФ «Узинська»

Культура	Виноситься з 1 га, Бк	Кв
	137Cs	90Sr	137Cs	90Sr
	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса
Пшениця озима	1257	1999	1828	5714	0,004	0,006	0,037-0,044	0,130-0,131
Ячмінь	3658	6858	6272	23814	0,010	0,018	0,128	0,486
Кукурудза на силос		93528		155520		0,216		2,592
гречка	19522	63910	2257	11160	0,034	0,110	0,036	0,180
горох	12201	26958	5989	28768	0,021	0,046	0,097	0,464
Соя	23602	91784	2761	24780	0,040	0,154	0,047	0,420
Кукурудза на зерно	2404	19789	3406	46728	0,004	0,035	0,052	0,708
Цукрові буряки	1995	3150	2417	3392	0,004	0,006	0,046	0,064
Ріпак	3218		3089		0,004		0,047
люцерна		66608		105917		0,090-0,105		1,665-1,855
конюшина		26257		56457		0,068		1,107
вико-вівсяна суміш		74250		19440		0,090-0,118		0,270-0,354

Таблиця 4.8 Коефіцієнти виносу (Кв) різних культур на угіддях ТОВ «Надія»

Культура	Виноситься з 1 га, Бк	Кв
	137Cs	90Sr	137Cs	90Sr
	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса	зерно	вегета-тивна маса
горох	25104	50208	12586	54720	0,024	0,048	0,110	0,480
гречка	30672	103092	3370	17107	0,029	0,097	0,031	0,158
соя	38086	152346	4618	42624	0,035	0,141	0,042	0,384
кукурудза на зерно	6673,5	53388	7506	100080	0,005	0,036	0,054	0,720
пшениця озима	9880	15795	9772	32277	0,003-0,004	0,005-0,006	0,034-0,040	0,119-0,135
соя	60009	180743	6479	46209	0,034	0,101	0,036	0,260
вико-вівсяна суміш		120610		36960		0,070		0,210
кукурудза на силос		304164		372096		0,204		2,448
ячмінь	9378	17506	11280	42638	0,009	0,017	0,120	0,454
цукрові буряки	65628	98442	72144	96192	0,036	0,054	0,432	0,576
ріпак	8282		8064		0,004		0,050
конюшина		82980		135792		0,060		0,984
люцерна		418411		611016		0,105-0,116		1,740-1,908

З даних таблиці видно, що ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr найбільше виноситься з ґрунту з вегетативною масою рослин а саме кукурудзою, вирощеною на силос і має коефіцієнти виносу 0,2 і 2,6 відповідно. З зернових культур культуру можна розташувати в спадаючому порядку соя - гречка - горох - ячмінь - кукурудза, пшениця озима і ріпак.

4.3 Накопичення ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr в овочевих культурах на присадибних ділянках с. Йосипівка та с. Тарасівка

Для населення, що проживає на радіоактивно забруднених територіях, вирощені на присадибних ділянках овочеві культури стають основним джерелом надходження в організм радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Основними овочевими культурами, що вирощувалися на присадибних ділянках були картопля, капуста, столові буряки, морква, цибуля, помідори, огірки, кабачки, перець та редька. Результати дослідження активності ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в овочевих культурах та коефіцієнти їх переходу на присадибних ділянках села Йосипівка наведено у таблиці 4.8, а села Тарасівка - у таблиці 4.9.

З даних таблиці 4.8 видно, що найнижча активність ¹³⁷Cs була у картоплі, цибулі та огірках. У кабачках та солодкому перці вона була вдвічі, моркві та помідорах майже вчетверо, буряках та редці майже у 8, а квасолі - у 10 разів вищою. Так, в середньому активність ¹³⁷Cs у картоплі складала 2,78 Бк/кг, капусті - 5,55, буряках столових - 13,89, моркві - 8,33, цибулі - 2,82, помідорах - 8,22, огірках - 2,80, кабачках - 5,62, солодкому перці - 5,64, редьці - 16,66 та квасолі - 25,20 Бк/кг.

Активність ⁹⁰Sr у картоплі була 2,40 Бк/кг, капусті - 2,42, столових буряках - 8,0, моркві - 7,53, цибулі - 0,27, помідорах - 0,54, огірках - 0,54, кабачках - 4,56, солодкому перці - 1,07, редьці - 7,10 та квасолі - 7,95 Бк/кг. З отриманих результатів дослідження активності ⁹⁰Sr в овочевих культурах видно, що найнижча його активність була у цибулі, вдвічі вищою - помідорах та огірках, вчетверо вищою була у перці солодкому, майже вдесятеро вищою - у картоплі та капусті, у 20 разів вищою - кабачках і у 30 разів була вищою у столових буряках, моркві та квасолі.

Коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs із ґрунту в овочеві культури вирощені на присадибних ділянках с. Йосипівка складають від 0,01 до 0,09, а ⁹⁰Sr - від 0,01 до 0,30 (табл. 4.8). Найнижчий коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs у картоплі, цибулі та огірків (0,01). У капусти, кабачків та перцю солодкого коефіцієнт переходу вдвічі вищий (0,02), а у моркви й помідорів втричі вищий (0,03), у буряків - в 5 разів, редьки в 6 і квасолі в 9 разів вищий.

Найнижчий коефіцієнт переходу ⁹⁰Sr у цибулі (0,01), у помідорів та огірків він вдвічі вищий (0,02), у перцю в 4 рази вищий (0,04), картоплі й капусти - у 9 разів вищий (0,09), а у буряків столових, моркви, редьки та квасолі у 26 - 30 разів вищий.

Таблиця 4.8 Накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в овочевих культурах на присадибних ділянках с. Йосипівка

Культура	Активність, n = 12, Бк/кг	Кп
	137Cs	90Sr	137Cs	90Sr
картопля	2,78 ± 0,56 2,06 - 3,81	2,40 ± 0,49 1,73 - 3,35	0,01	0,09
капуста	5,55 ± 1,1 4,13 - 7,61	2,42 ± 0,48 1,72 - 3,36	0,02	0,09
буряки столові	13,89 ± 2,82 10,32 - 19,04	8,00 ± 1,75 5,76 - 11,53	0,05	0,30
морква	8,33 ± 1,69 6,19 - 11,42	7,53 ± 1,51 5,57 - 10,79	0,03	0,28
цибуля	2,82 ± 0,56 2,07 - 3,82	0,27 ± 0,05 0,19 - 0,37	0,01	0,01
помідори	8,22 ± 1,68 6,22 - 11,38	0,54 ± 0,11 0,37 - 0,75	0,03	0,02
огірки	2,8 ± 0,56 2,08 - 3,78	0,54 ± 0,10 0,38 - 0,74	0,01	0,02
кабачки	5,62 ± 1,11 4,18 - 7,64	4,56 ± 0,86 3,26 - 6,16	0,02	0,17
перець солодкий	5,64 ± 1,12 4,22 - 7,82	1,07 ± 0,22 0,77 - 1,49	0,02	0,04
редька біла	16,66 ± 3,38 12,38 - 22,84	7,10 ± 1,56 4,80 - 10,04	0,06	0,26
квасоля	25,2 ± 5,08 18,58 - 34,26	7,95 ± 1,65 5,57 - 11,16	0,09	0,30

Примітка - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне занчення

Згідно ГН 6.6.1.1-130-2006 «Допустимі рівні вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді» активність ¹³⁷Cs у картоплі не повинна перевищувати 60 Бкг/кг, у свіжих овочевих та бобових культурах - 20 Бк/кг а ⁹⁰Sr - 40 Бк/кг у картоплі та у свіжих овочевих та бобових культурах - 20 Бк/кг. Тому овочева продукція, що вирощується на присадибних ділянках села Йосипівка відповідає критеріям радіаційної безпеки.

З даних таблиці 4.9 видно, що в середньому найнижча активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у овочевих культурах вирощених на присадибних ділянках села Тарасівка вдвічі нижча порівняно із с. Йосипівка. Так, в середньому активність ¹³⁷Cs у картоплі складала 1,04 Бк/кг, капусті - 2,10, буряках столових - 5,22, моркві - 3,12, цибулі - 1,04, помідорах - 3,22, огірках - 1,02, кабачках - 2,08, солодкому перці - 2,02, редьці - 6,25 та квасолі - 9,38 Бк/кг. Активність ⁹⁰Sr у картоплі була 1,51 Бк/кг, капусті - 1,52, столових буряках - 5,05, моркві - 4,71, цибулі - 0,17, помідорах - 0,35, огірках - 0,34, кабачках - 2,86, солодкому перці - 0,67, редьці - 4,37 та квасолі - 5,04 Бк/кг.

Таблиця 4.9 Накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в овочевих культурах на присадибних ділянках с. Тарасівка

Культура	Активність, n = 12, Бк/кг	Кп
	137Cs	90Sr	137Cs	90Sr
картопля	1,04 ± 0,23 0,58 - 1,37	1,51 ± 0,24 0,95 - 1,94	0,01	0,09
капуста	2,10 ± 0,18 1,15 - 2,73	1,52 ± 0,23 0,96 - 1,97	0,02	0,09
буряки столові	5,22 ± 1,17 2,88 - 6,84	5,05 ± 0,98 3,17 - 6,46	0,05	0,31
морква	3,12 ± 0,69 1,73 - 4,12	4,71 ± 0,92 2,96 - 6,03	0,03	0,28
цибуля	1,06 ± 0,22 0,62 - 1,41	0,17 ± 0,03 0,11 - 0,22	0,01	0,01
помідори	3,12 ± 0,68 1,73 - 4,10	0,35 ± 0,06 0,22 - 0,44	0,03	0,02
огірки	1,02 ± 0,21 0,60 - 1,36	0,34 ± 0,07 0,21 - 0,43	0,01	0,02
кабачки	2,08 ± 0,47 1,15 - 2,73	2,86 ± 0,55 1,80 - 3,66	0,02	0,18
перець солодкий	2,02 ± 0,42 1,22 - 2,72	0,67 ± 0,13 0,42 - 0,86	0,02	0,04
редька біла	6,25 ± 1,41 3,45 - 8,20	4,37 ± 0,85 2,75 - 5,60	0,06	0,26
квасоля	9,38 ± 2,11 5,18 - 12,26	5,04 ± 0,98 3,17 - 6,46	0,09	0,29

Примітка - у чисельнику наведено середнє, а у знаменнику мінімальне та максимальне значення

Найнижча активність ¹³⁷Cs була у картоплі, цибулі та огірках, у кабачках та солодкому перці вона була вдвічі, моркві та помідорах майже вчетверо, буряках та редці майже у 8, а квасолі - у 10 разів вищою. Найнижча активність ⁹⁰Sr була у цибулі, вдвічі вищою - помідорах та огірках, вчетверо вищою була у перці солодкому, майже 10 разів вищою - у картоплі й капусті, у 20 разів вищою - кабачках і у 30 разів вищою - у буряках столових, моркві та квасолі.

Як уже згадувалося вище, накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr рослинами залежить від особливостей їх мінерального живлення. Так, овочеві культури, які містять багато калію, накопичують і більше радіоактивного цезію, а культури, що містять багато кальцію накопичують більше радіоактивного стронцію. За даними літературних джерел вміст калію складає у капусті білокачанні складає 185 мг/100 гр, буряках столових - 288, моркві - 200, помідорах - 290, огірки 141, перець солодкий - 163, редька - 255 мг/100 гр, а кальцію міститься у капусті - 48, буряках столових - 37, моркві - 51, помідорах - 14, огірках - 23, перці солодкому - 18, цибулі - 31, редьці - 35 мг/100 гр [21, 93].