Сельскохозяйственными культурами
Для количественной характеристики выноса радионуклидов растениями из почвы (субстрата) используются коэффициенты накопления – Кн и коэффициенты перехода (пропорциональности) – Кп.
Коэффициенты накопления Кн представляют собой отношение удельной активности (содержания) радионуклида в единице растительной массы (продукции растениеводства) Ауд.раст. (Бк/кг или Ки/кг) к поверхностной активности (содержанию) радионуклида в почве Ауд.почвы (Бк/кг или Ки/кг соответственно):
.
Коэффициенты накопления цезия-137 сельскохозяйственными растениями изменяются от 0,01 до 1. Для стронция-90 значения Кн в среднем в 5 – 10 раз выше.
Коэффициенты перехода (пропорциональности) Кп – это отношение удельной активности (содержания) радионуклида в единице растительной массы Ауд.раст. (Бк/кг, Ки/кг) к поверхностной активности почвы As (кБк/м2, Ки/км2):
.
Иными словами, Кп – это уровень загрязнения 1 кг продукции (Бк/кг или нКи/кг) при плотности загрязнения почвы 1 кБк/м2 (Ки/км2). В настоящее время для прогноза радиоактивного загрязнения продукции растениеводства используются, как правило, значения коэффициентов перехода.
Материалы и оборудование: гамма-радиометр РКГ-AT1320 (РКГ-01), сопряженные пробы растениеводческой продукции и почвы, весы лабораторные.
Выполнение работы
1. Подготовьте гамма-радиометр к работе.
2. Определите содержание цезия-137 в растительных пробах (Ауд.раст.) и сопряженных пробах почвы (Ауд.почвы). Результаты занесите в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Результаты определения параметров накопления цезия-137
сельскохозяйственными культурами
| Культура | Тип почвы | Содержание обменного калия в почве, мг/кг | Ауд.раст., Бк/кг, (Ки/кг) | Ауд.почвы, Бк/кг, (Ки/кг) | Кн | Аs, кБк/м2 (Ки/км2) | Кп |
3. Рассчитайте коэффициенты накопления цезия-137.
4. Рассчитайте поверхностную активность почвы (As). Для расчета необходимо знать плотность почвы (ρ) и ее удельную активность (Ауд.почвы).
Пример расчета.
Объем 1 м2 пахотного слоя почвы V = 20×100×100 = 2×105 см. При плотности почвы ρ = 1,3 г/см3 масса этой почвы M = ρ×V= 1,3×2×105
= 2,6×105 г = 260 кг.
Тогда поверхностная активность почвы Аs = Ауд.почвы×M.
5. Рассчитайте коэффициенты перехода цезия-137.
6. Сравните полученные значения коэффициентов перехода цезия-137 со справочными (приложения 4 и 5).
Задание 7.2. Прогноз поступления радионуклидов
В сельскохозяйственные культуры
Для прогнозирования уровня загрязнения цезием-137 и стронцием-90 основной и побочной продукции растениеводства необходимо использовать справочные значения коэффициентов перехода цезия-137 и стронция-90 в продукцию растениеводства (приложения 4–7). Значения Кп характеризуют среднее содержание цезия-137 и стронция-90 (в Бк/кг или нКи/кг) в урожае сельскохозяйственных культур при плотности загрязнения почвы 1 кБк/м2 или 1 Ки/км2 соответственно. При более высокой плотности загрязнения почвы этот показатель умножается на величину плотности загрязнения почвы (кБк/м2 или Ки/км2): Ауд.раст.=Кп·Аs.Полученный результат будет соответствовать уровню загрязнения урожая, выращенного на данном поле без проведения дополнительных мероприятий по снижению перехода радионуклидов из почвы в растения.
Прогнозирование основывается на результатах последнего тура агрохимического и радиологического обследования почв, которые в хозяйствах представлены в виде агрохимического паспорта полей и картограмм плотности загрязнения полей цезием-137 и стронцием-90.
Кроме плотности загрязнения учитываются тип и разновидность почвы, гранулометрический состав, степень кислотности, обеспеченность обменным калием и культура, для которой составляется прогноз.
Материалы и оборудование:справочные значения коэффициентов перехода, Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых продуктах и питьевой воде, калькулятор.
Выполнение работы
1. Определите степень загрязнения радионуклидами сельскохо-зяйственной продукции в соответствии с данными полученного варианта (табл. 7.2) и используя справочный материал (приложения 4–7).
Таблица 7.2. Исходные данные
| номер варианта | Тип почвы | Культура | Продук-ция | Содер-жание обмен-ного калия, мг/кг почвы | рН КСl | Плотность загрязнения почвы, кБк/м2 | |
| 137Cs | 90Sr | ||||||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Клевер | Сено | 5,8 | 550,0 | 74,0 | ||
| Торфяно-болотная | Травы естественных сенокосов | Сено | 4,9 | 277,5 | 29,6 |
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 7.2
| Дерново-подзолистая супесчаная | Многолетние злаковые травы | Сено | 5,8 | 451,4 | 18,5 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Картофель | Клубни | 6,2 | 555,0 | 73,0 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Картофель | Клубни | 6,2 | 370,0 | 70,5 | ||
| Торфяно-болотная | Травы естественных сенокосов | Сенаж | 6,2 | 185,0 | 74,8 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Озимая рожь | Зерно | 5,9 | 580,9 | 37,0 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Ячмень | Зерно | 5,9 | 580,5 | 37,0 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Ячмень | Солома | 5,9 | 580,9 | 37,0 | ||
| Торфяно-болотная | Травы естественных сенокосов | Силос | 4,5 | 111,0 | 11,1 | ||
| Торфяно-болотная | Многолетние злаковые травы | Сено | 4,9 | 277,5 | 29,6 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Многолетние злаковые травы | Сено | 5,8 | 555,0 | 11,1 | ||
| Торфяно-болотная | Многолетние злаковые травы | Зеленая масса | 4,4 | 370,0 | 74,0 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Кукуруза | Силос | 5,4 | 566,1 | 70,0 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Ячмень | Зерно (фураж) | 5,0 | 580,9 | 35,0 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Овес | Зерно (фураж) | 6,2 | 388,5 | 64,0 | ||
| Торфяно-болотная | Травы естественных сенокосов | Зеленая масса | 4,5 | 140,6 | 48,1 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Кормовая свекла | Корне-плоды | 5,4 | 196,1 | 74,9 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Горох | Зеленая масса | 5,8 | 451,4 | 18,5 |
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 7.2
| Дерново-подзолистая суглинистая | Озимая пшеница | Зерно | 4,5 | 111,0 | 11,1 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Кормовая свекла | Корне-плоды | 5,8 | 551,0 | 11,9 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Озимая рожь | Зерно | 5,4 | 196,1 | 71,9 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Ячмень | Зерно | 5,4 | 196,1 | 74,0 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Горох | Зеленая масса | 5,8 | 451,4 | 18,5 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Овес | Зерно | 5,4 | 196,1 | 72,5 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Яровая пшеница | Зерно | 6,0 | 577,2 | 29,6 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Рапс яровой | Зерно | 5,5 | 743,7 | 44,4 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Вика | Зерно | 5,1 | 540,2 | 14,8 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Просо | Зерно | 6,3 | 373,7 | 29,6 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Кукуруза | Зеленая масса | 5,9 | 499,5 | 51,8 | ||
| Дерново-подзолистая супесчаная | Горохо-овсяная смесь | Силос | 5,8 | 458,8 | 7,4 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Клевер | Сенаж | 5,4 | 203,5 | 11,1 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Кукуруза | Силос | 6,1 | 932,4 | 40,7 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Вико-овсяная смесь | Силос | 5,9 | 384,8 | 7,4 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Кукуруза | Зеленая масса | 6,2 | 688,2 | 33,3 | ||
| Дерново-подзолистая песчаная | Рапс яровой | Зеленая масса | 4,6 | 488,4 | 18,5 | ||
| Дерново-подзолистая суглинистая | Картофель | Клубни | 6,1 | 351,5 | 11,5 |
О к о н ч а н и е т а б л и ц ы 7.2
| Дерново-подзолистая песчаная | Озимая рожь | Зерно | 6,0 | 562,4 | 29,6 | ||
| Торфяно-болотная | Многолетние злаковые травы | Силос | 4,0 | 632,7 | 40,7 | ||
| Торфяно-болотная | Многолетние злаковые травы | Сенаж | 4,2 | 414,4 | 14,8 |
2. Пользуясь нормативными документами (приложения 2 и 3), сделайте вывод, для каких целей может использоваться данная продукция.