Итоги преодоления последствий Чернобыльской катастрофы в агросфере

ЧЕРНОБЫЛЬ - 20 ЛЕТ

Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии (ВНИИСХРАЭ), до 1992 г. - Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии (ВНИИСХР) - единственное в стране научное учреждение, задачей которого является обеспечение устойчивого развития сельскохозяйственного производства в условиях усиливающегося техногенного воздействия на агросферу, включая ликвидацию последствий радиационных, химических и других техногенных катастроф, аварий и инцидентов.

Институт был организован решением Совета Министров СССР от 31 июля 1970 г. Приказом МСХ СССР от 15 марта 1971 г. было определено место временного размещения сотрудников ВНИИСХР во Всесоюзном НИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии в г. Покров Владимирской области. Ядром института стали специалисты, работавшие в организациях и учреждениях, ликвидировавших последствия аварии на химкомбинате «Маяк» (Южный Урал), а также бывшей Биофизической лаборатории Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева. Распоряжением Совета Министров СССР от 3 сентября 1971 г. местом постоянного размещения ВНИИСХР был определен г. Обнинск Калужской области.

С начала 70-х годов институт проводил исследования и координировал работу 25 институтов-соисполнителей по следующим направлениям:

- оценка уровня и масштабов загрязнения сельскохозяйственных угодий и продукции, разработка системы мероприятий по повышению устойчивости агроэкосистем к поражающему действию радиации;

- изучение действия поражающих факторов ядерного взрыва на сельскохозяйственных животных, разработка методов диагностики лучевого поражения животных;

- совершенствование существующих и разработка новых приемов ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения;

- разработка способов оценки возможного ущерба для сельского хозяйства последствий ядерного конфликта или радиоактивного загрязнения агросферы при радиационных авариях.

С1986 г. по настоящее время ВНИИСХРАЭ - ведущий научный центр страны, который занимается ликвидацией последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сельском хозяйстве.

ИТОГИ ПРЕОДОЛЕНИЯ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ КАТАСТРОФЫ В АГРОСФЕРЕ

Р.М. Алексахин

ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии

Авария на Чернобыльской атомной электростанции (ЧАЭС) 26 апреля 1986 г. признана одной из крупнейших техногенных катастроф в истории человечества. Загрязнение обширных территорий в результате выброса в окружающую среду очень большого количества радиоактивных веществ (1,85 • 1018 Бк, 50 МКи) потребовало проведения комплекса широкомасштабных защитных мероприятий, направленных на улучшение радиологической обстановки и обеспечение радиационной безопасности населения. Одним из наиболее тяжелых экологических последствий аварии на ЧАЭС стало радиоактивное загрязнение сельскохозяйственных угодий, определившее поступление радионуклидов в организм человека и последующее его облучение.

Аварию на ЧАЭС с полным основанием надо рассматривать как «сельскую аварию». Во-первых, загрязнение сельскохозяйственных угодий и вызванные этим производство и потребление продукции с повышенным содержанием радиоактивных веществ были и остаются одним из основных источников облучения населения, проживающего на загрязненных территориях. На всех этапах послеаварийного периода вклад внутреннего облучения (облучения, связанного с потреблением загрязненных пищевых продуктов) составляет значительную долю в структуре суммарных до-зовых нагрузок на человека - 50% и более от общей дозы,

достигая в отдельных случаях 70%. Во-вторых, радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной сферы охватило очень большие площади. Так, только в границах зоны с плотностью загрязнения 137Сб свыше 1 Ки/км2 (37 кБк/м2) территория составила 150 тыс. км2. В-третьих, среди населения, подвергающегося дополнительному облучению вследствие аварийного загрязнения окружающей среды, преобладают сельские жители. В-четвертых, регулирование доз внутреннего облучения, связанного с потреблением радионуклидсодержащей сельскохозяйственной продукции, в целом более эффективно, чем внешнего. И, наконец, в-пятых, дозы облучения селян от 1,3 до 4-х раз выше, чем населения, проживающего в городах.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС 3,2% территории бывшего СССР были загрязнены 137Сб с плотностью выше 37 кБк/м2. В настоящее время радиационную обстановку на загрязненных сельскохозяйственных угодьях России определяет 137Сб.

Зоны с наиболее высокими уровнями загрязнения сконцентрированы в радиусе до 200-300 км от Чернобыльской АЭС, а максимальные уровни загрязнения зарегистрированы в 30-километровой зоне - более 1500 кБк/м2 по 137Сб. Северо-восточная зона загрязнения (на расстоянии до 200 км), включающая в себя районы Брянской области,

сформировалась в основном в результате радиоактивных выпадений 26-29 апреля 1986 г. Плотности загрязнения 137Сб в некоторых населенных пунктах этой зоны превышали 1500 кБк/м2. Северо-западная зона (на расстоянии до 500 км от ЧАЭС) охватывает некоторые районы Калужской, Тульской и Орловской областей. Она была образована в период атмосферных выпадений в конце апреля -начале мая 1986 г. Плотности загрязнения территорий 137Сб в этой зоне, как правило, не превышают 600 кБк/м2. За пределами этих наиболее загрязненных территорий находится довольно много районов с плотностью выпадений 137Сб 37-200 кБк/м2. На территории Российской Федерации аварийные выпадения Чернобыльской АЭС зарегистрированы на территории 21 административного субъекта. Для большинства этих регионов уровни загрязнения 137Сб не превышают 37 кБк/м2. В четырех областях (Брянская, Калужская, Орловская и Тульская) были зарегистрированы уровни загрязнения 137Сб от 37 до 1500 кБк/м2. В 1986 г. на сельскохозяйственных угодьях этих областей было произведено более 2 млн. т зерновых, около 1,3 млн. т картофеля, свыше 750 тыс. т молока и более 200 тыс. т мяса. В последние годы на этих территориях производят от 40 до 70 % зерна, до 60% картофеля и от 30 до 60% продукции животноводства от общего производства (табл. 1).

В Российской Федерации на территориях с плотностью выпадений по 137Сб более 37 кБк/м2 находилось более 6 тыс. населенных пунктов с населением около 3 млн. чел. В Брянской области, подвергшейся наиболее серьезному воздействию, в зоне загрязнения оказалось около 700 населенных пунктов с населением 327,4 тыс. чел. В настоящее время в этих районах находится 121 населенный пункт с населением 31,5 тыс. чел., среднегодовые дозы облучения в которых превышают 1 мЗв. В этих населенных пунктах зарегистрировано наиболее высокое содержание 137Сб в сельскохозяйственной продукции: по молоку превышение нормативов СанПиН 2.3.2.1078-01 достигает в среднем 20 раз (в отдельные периоды до 30-60 раз), а по говядине - до 3-4 раз. Прогноз ситуации показывает, что в этих хозяйствах получение молока, соответствующего нормативам, будет возможно не ранее 2025-2030 гг. Без проведения защитных мероприятий уменьшение годовых доз облучения населения до уровня 1 мЗв будет проходить длительное время - в «критических» населенных пунктах до 2060 г.

Эффективность защитных мероприятий (контрмер). В 1986-1988 гг. защитные мероприятия в агропромышленном производстве проводили в постоянно увеличивающихся масштабах, а с 1988 по 1992 г. их осуществляли в оптимальных размерах. Именно это позволило

1. Производство сельскохозяйственной продукции на территории РФ, подвергшейся

загрязнению после аварии на ЧАЭС, тыс. т

Область Зерно Картофель Овощи Молоко Мясо

1986 г.

Брянская 296,6 691,4 46,9 57,6 14,4

Калужская 38,5 50,5 0,04 49,6 8,2

Орловская 370,4 177,5 17,8 450 106,7

Тульская 1437 327 51 670 195

Всего 2142,5 1246,4 115,74 1227,2 324,3

2000 г.

Брянская 104,7 36,3 4,3 21,3 8,5

Калужская 10,6 3,96 0,06 12,8 1,1

Орловская 326,9 7,6 3,8 177,9 33,7

Тульская 579 529 147 195 43

Всего 1021,2 576,86 155,16 407 86,3

2. Объемы применения агромелиорантов в областях РФ, подвергшихся загрязнению после аварии на ЧАЭС, тыс. га

Мероприятие 1986-1990 гг. 1991-1995 гг. 1996-2000 гг. 2001-2004 гг.

Брянская область

Известкование 335,8 145,0 24,5 34,8

Фосфоритование 183,8 130,6 23,0 14,1

Калиевание 1359,6 630,2 164,1 90,8

Калужская область

Известкование 706,9 408,2 77,2 7,31

Фосфоритование 286,3 121,5 4,0 0,7

Калиевание 101,1 1,0 12,0 8,6

Орловская область

Известкование 355 144,0 2,2 1,81

Фосфоритование 143 53,9 4,56 1,20

Калиевание 224 102,3 14,0 1,58

Тульская область

Известкование 421,1 248,7 20,6 17,0

Фосфоритование 227,9 81,5 0 -

Калиевание 159,8 96,1 22,4 2,5

3. Объемы внесения минеральных удобрений на пашне в загрязненных районах Брянской области, кг/га д.в.

Район 1981-1985 гг. 1986-1990 гг. 1991-1995 гг. 1996-2000 гг. 2001-2004 гг.

Гордеевский - 207 99 57 43

Злынковский - 298 176 45 31

Климовский 189 247 143 31 22

Клинцовский 184 273 129 55 50

Красногорский 180 200 85 43 43

Новозыбковский 261 352 178 65 37

Стародубский 187 223 131 57 59

В среднем:

по загрязненным районам 200 257 134 50 41

по области 164 209 117 38 33

обеспечить существенное снижение объемов производства продукции с уровнями загрязнения выше ВДУ: по молоку - от 86% в 1986 г. до 1,7% в 1994 г.; по мясу соответственно от 15,2% до 0,06%; по зерну - от 78% до менее 0,01%. Основные объемы защитных мероприятий были проведены в юго-западных районах Брянской области, однако и в других загрязненных областях их проводили в значительных масштабах (табл. 2).

На загрязненных территориях в качестве основной защитной меры было внесение повышенных доз калийных удобрений. Начиная с 1993 г. применение минеральных удобрений на 1 га пашни и под отдельные культуры сократилось в 3-11 раз (табл. 3).

Основную проблему на территории загрязненных областей представляет производство кормов и продукции животноводства. Так, в Брянской области в хозяйствах юго-западной зоны на 20% кормовых угодий содержание 137 Сб в сене превышает установленные нормативы и варьирует от 650 до 66000 Бк/кг. Содержание 137Сб в пастбищной траве и грубых кормах обусловливает удельную активность производимого молока в пределах от 80 до 5000 Бк/л и мяса - от 800 до 14000 Бк/кг.

В области кормопроизводства и луговодства одним из основных приемов, обеспечившим значительное снижение загрязнения кормов, была коренная мелиорация низко продуктивных сенокосно-пастбищных угодий (разрушение дернины, перепашка, высев трав, известкование и применение удобрений).

Радиологическая значимость коренной мелиорации загрязненных сенокосно-пастбищных угодий обусловлена тем, что они определяют производство критических дозообразующих продуктов (в первую очередь молока). В течение первых 5-8 лет после аварии коренное улучшение лугов и пастбищ широко применяли практически во всех районах, подвергшихся загрязнению (табл. 4).

4. Объемы проведения коренного улучшения лугов и пастбищ в областях РФ, подвергшихся загрязнению после аварии на ЧАЭС, тыс. га

Область 1986-1990 гг. 1991-1995 гг. 1996-2000 гг. 2001-2004 гг.

Брянская 97,6 30,8 12,8 20,79

Калужская 11,6 8,5 2,0 -

Орловская - 12,2 - -

Тульская - 4,7 - -

В 2001-2004 гг. коренное улучшение в качестве контрмеры для снижения загрязнения травостоя пастбищ и сенокосов практически применяли только в 7 юго-западных районах Брянской области.

В животноводстве высокую эффективность доказал метод предубойного откорма животных «чистыми» кормами (за 3-4 недели до забоя животных переводили на откорм с низким содержанием 137Сб в рационе). Масштабы этих мероприятий, которые корректировались на основе данных прижизненного определения содержания 137Сб в мышцах животных, достигали от 5 до 20 тыс. голов крупного рогатого скота.

С 1993 г. в загрязненных районах Брянской области, как в общественном секторе, так и в личных хозяйствах начато широкомасштабное внедрение ферроцинсодер-жащих препаратов (табл. 5). Используют четыре вида препаратов: ферроцин в порошке, бифеж, брикеты соли-лизунца, содержащие ферроцин; ферроцинсодержащие болюсы. Использование ферроцина - один из наиболее эффективных приемов, который приводит к 4-6-кратному снижению концентрации 137Сб в молоке.

5. Использование ферроцинсодержащих препаратов в загрязненных районах Брянской области ________________

Препарат 1993-1995 гг. 1995-2000 гг. 2001-2004 гг.

Бифеж, т 24,1 77,7 23,65

Ферроцин, т 13,7 2,8 5,6

Болюсы, тыс. шт. 13,1 19,8 -

ХЖ-90, т 0 4,0 -

Применение ферроцинсодержащих препаратов, достигавшее более 1 млн. головообработок в год, позволило в период снижения темпов проведения агротехнических и агрохимических мероприятий обеспечить сохранение достигнутых минимальных объемов производства продукции животноводства с содержанием 137Сб, превышающим нормативы. Ежегодно использование препаратов обеспечивает снижение до нормативного уровня более 30 тыс. т молока и 5 тыс. т мяса в убойном весе.

В перерабатывающих отраслях АПК наибольшее распространение получила переработка загрязненного молока на масло и сыры. В период йодной опасности применяли хранение молока (в сухом и сгущенном виде) до распада короткоживущих радионуклидов. Гарантированное получение чистых в радиологическом отношении продуктов обеспечивала переработка первичного расти-

тельного сырья на масло, спирт, крахмал и сахар. Внедрена специальная технология переработки картофеля, снижающая содержание 137Сб в 6-7 раз, что, учитывая большие объемы его производства в зоне загрязнения, позволило значительно уменьшить коллективные дозы облучения населения.

Выполнение системы защитных мероприятий в области АПК на загрязненной территории стало одним из ведущих элементов во всей системе реабилитации региона воздействия аварии на ЧАЭС. Эти контрмеры охватили практически все отрасли сельского хозяйства -земледелие, растениеводство, животноводство, ветеринарию, переработку продукции. Была поставлена задача в краткие сроки исключить производство и потребление пищевых продуктов с превышением допустимых норм содержания радионуклидов, возвратить сельскохозяйственные угодья, временно выведенные из использования, в оборот. Таким образом, предполагалось создать предпосылки для радикального оздоровления радиационной обстановки в загрязненных районах и тем самым внести значимый вклад в ликвидацию последствий этой аварии.

С учетом экономического спада в середине 80-90-х годов в стране, в том числе и в регионе аварии (включая проблему снабжения населения продовольствием), было необходимо максимально сохранить аграрный потенциал на загрязненной территории при обязательном соблюдении нормативов на содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и безусловном обеспечении радиационной безопасности населения. Выполнение защитных мероприятий в АПК загрязненного региона решало также важные задачи социально-психологического плана на селе, так как производство пищевых продуктов, отвечающих радиологическим стандартам, обеспечивали снятие стресса у сельского населения, проживающего на загрязненных территориях.

Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС выявил принципиально новые особенности в системе обеспечения радиационной безопасности населения, связанные с проблемой введения на загрязненных территориях санитарно-гигиенических нормативов по содержанию радионуклидов в продукции, которые приняты для незагрязненных территорий, т. е. «доаварийных» нормативов. Переход от временно допустимых уровней на «доаварийные» нормативы привел к увеличению производства продукции, не соответствующей нормам. В связи с этим оказалось возможным только поэтапное введение «доаварийных» нормативов с учетом уровней загрязнения сельскохозяйственных угодий, а также экономических условий, сложившихся в зоне загрязнения.

Таким образом, ликвидация последствий аварии потребовала решения фундаментальных научных проблем по изучению поведения радионуклидов в аграрных экосистемах; развития и внедрения систем радиационного контроля продукции и мониторинга радиационной обстановки; обоснования и разработки принципиально новых приемов и способов реабилитации загрязненных территорий, обеспечивающих устойчивое развитие сельского хозяйства и безопасное проживание населения.

Анализ 20-летнего опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в сфере агропромышленного производства убедительно свидетельствует о

том, что в результате реализации научных программ реабилитационных мероприятий в сельском хозяйстве радикально оздоровлена радиологическая и социальнопсихологическая ситуация, а также в значительной мере восстановлен потенциал аграрного сектора экономики в регионе воздействия аварии.

Однако, несмотря на существенное улучшение радиационной ситуации и достигнутые успехи в проведении реабилитационных мероприятий, к настоящему времени не удалось полностью решить проблему обеспечения радиационной безопасности населения, проживающего на загрязненных территориях. Уровни загрязнения сельскохозяйственных угодий, высокие коэффициенты перехода радионуклидов из малоплодородных почв в сельскохозяйственные культуры, а также резкое сокращение объемов проводимых защитных мероприятий обусловливают существенный вклад внутреннего облучения в суммарную дозовую нагрузку - от 46 до 90%. Основной дозообразующий сельскохозяйственный продукт - молоко. Его вклад в дозу внутреннего облучения достигает в максимальных случаях 75%.

Самостоятельной проблемой ликвидации последствий аварии на ЧАЭС на территории России является возвращение в хозяйственное использование земель, временно выведенных из землепользования. По прогнозам Росгидромета, в результате радиоактивного распада к 2139 г. максимальная плотность 137Сб всех загрязненных территорий будет ниже 1480 кБк/м2, т.е. будет прекращено существование зоны «отчуждения». Однако значительная часть этой территории может быть возвращена в хозяйственный оборот существенно раньше благодаря как изменению радиационной обстановки, так и применению специально разработанных систем защитных мероприятий. В отдаленный период после аварии реабилитация земель, временно выведенных их хозяйственного оборота, будет одной из основных задач.

Для обеспечения радиационной безопасности населения, проживающего на загрязненной территории, в области ведения сельскохозяйственного производства необходимо сосредоточиться на решении следующих вопросов:

- наблюдение за радиационной обстановкой; совершенствование системы радиационного контроля и мониторинга;

- создание радиологических паспортов для каждого коллективного хозяйства и населенного пункта для обеспечения корректности прогнозирования изменения радиационной ситуации и доз облучения населения, а также разработки адресных стратегий реабилитации;

- продолжение работ по применению защитных мероприятий, а также разработка и внедрение новых технологий и технологических приемов, обеспечивающих снижение содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции;

- разработка и внедрение адресных стратегий реабилитации сельскохозяйственных угодий;

- обоснование системы реабилитационных мероприятий по возвращению в оборот земель, временно выведенных из хозяйственного использования.