Роль агрохимической службы в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС

РОЛЬ АГРОХИМИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ В ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

А.В. Кузнецов

ВНИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова

В соответствии с оперативной информацией, поступившей из Украинского филиала ЦИНАО от Н.И. Май-стренко утром 28 апреля 1986 г. года, председатель ВПНО «Союзсельхозхимия» А.Т. Гуленко дал указание измерять гамма-фон в местах дислокации всех центров и станций агрохимической службы Европейской части СССР и передавать шифрованную информацию в ЦИ-НАО. Одновременно радиологи ЦИНАО под руководством заместителя директора С.Г. Самохвалова приступили к обобщению поступающей информации и ежедневно докладывали в вышестоящие органы о сложившейся радиационной обстановке. Через 10 дней гамма-фон измеряли уже на контрольных участках, расположенных в каждом административном районе на типичных почвах сельскохозяйственных угодий во всех почвенно-климатических зонах. Одновременно отбирали почвенные и растительные образцы для анализа на содержание радионуклидов 134Сб, 137Сб и 908г.

К 15 мая было установлено, что мощность экспозиционной дозы на сельскохозяйственных угодьях и в населенных пунктах отдельных районов Киевской, Житомирской, Черкасской областей Украинской ССР, Гомельской и Могилевской областях Белорусской ССР и Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областях РСФСР превышает 0,5 мР/час. Радиологическими группами было отобрано и проанализировано более 1 тыс. образцов почв и растений в каждом хозяйстве этих районов для определения в них суммарной бета-активности и содержания 908г, 134Сб и 137Сб. Результаты этих анализов легли в основу руководства по ведению агропромышленного производства в летне-осенний период 1986 г.

Радиологическое обследование сельскохозяйственных угодий, проведенное в мае-июне 1986 г., путем отбора почвенных и растительных проб по 10 маршрутам, равномерно проложенным по 10 румбам от места аварии и с удалением от АЭС на 5, 10, 30, 60, 90, 150, 220-250 км, и определения в них содержания 134Сб, 137Сб и 908г показало, что концентрация радиоцезия в почвенных пробах в 10 раз и более превышает концентрацию радиостронция. Наиболее загрязнены 134Сб и 137Сб оказались почвы северо-восточного направления на расстоянии до 50 км от АЭС и со 150 км и далее в этом же направлении (Брагинский и Хойнинский районы Гомельской области, Новозыбковский, Красногорский, Гордеевский, Клинцовский и Климовский районы Брянской области).

Радиологи всех станций и центров Европейской части СССР были направлены в зону радиоактивного загрязнения для детальных обследований и подготовки карт по всем хозяйствам и населенным пунктам. Только в Брянскую область было привлечено 11 бригад радиологических подразделений станций химизации Тверской, Белгородской, Нижегородской, Псковской, Липецкой, Воронежской и других областей, Чувашской и Мордовской республик. Ими были отобраны усредненные почвенные образцы (7,4 тыс.) и растительные пробы (11 тыс.), которые проанализированы в агрохимических

лабораториях. В августе-сентябре 1986 г. каждое хозяйство получило карты с уровнями загрязнения сельскохозяйственных угодий, планы размещения посевов с учетом возможной загрязненности продукции, соответствующие рекомендации, в том числе памятки по ведению личных подсобных хозяйств.

Сплошное радиологическое обследование проведено также на загрязненных территориях Орловской, Калужской и Тульской областей, а с 1990 г. еще на 11 территориях Российской Федерации. Уровни загрязнения почв там оказались значительно меньше, чем в Брянской области, а в Тульской и Орловской областях, к тому же на темноцветных тяжелых по механическому составу почвах, опасность получения сверхнормативно загрязненной продукции была незначительной.

Плотность загрязнения почв 908г выше 4 Ки/км2 отмечали в Чернобыльском, Вышгородском и Иванковском районах Киевской области. Радиологический анализ проб растений, отобранных в 1987 г. на сельскохозяйственных угодьях наиболее загрязненных территорий, показал, что удельная активность многолетних трав колеблется в пределах 0,37-4,81 кБк/кг, озимой пшеницы - 0,22-0,74 кБк/кг, озимой ржи -0,33-2,41 кБк/кг.

Организационную и методическую работу по проведению вышеназванных работ от ВПНО «Союзсельхозхимия» и ЦИНАО возглавляли А.Т. Гуленко, В.П. Толстоусов, А.В. Кузнецов, П.М. Орлов, В.И. Силин и др. По результатам исследований установлено неравномерное распределение радионуклидов на обследованной территории. Учитывая это, в местах с повышенной плотностью загрязнения радионуклидами дополнительно были обследованы сельхозугодья для уточнения границ очагов повышенного (более 15 Ки/км2 по 134Сб и 137Сб и более 1 Ки/км2 по 908г) загрязнения и составления прогноза по использованию растениеводческой продукции урожая 1987 г. и последующих лет.

Сопряженный анализ почвы и растений с одного и того же поля позволил вычислить коэффициент накопления (перехода) радионуклидов в растениях. При сопоставлении экспериментальных данных установлено, что коэффициент накопления (КН) в зависимости от уровня загрязнения почвы радионуклидом можно определить по формуле:

Кн=А+В 1мХ,

где А и В - константы, независящие от уровня загрязнения;

X - концентрация радионуклида в почве, Бк/кг.

Полученная закономерность не укладывается в общепринятые теории перехода радионуклидов из почвы в растения при исследованиях с глобальными выпадениями или в модельных опытах с использованием водорастворимых солей радионуклидов. Если ранее предполагалось, что коэффициент накопления - величина, не зависящая от уровня загрязнения, то нами до-

казано, что с повышением уровня загрязнения коэффициент накопления уменьшается. Теоретическое объяснение этого явления дано на основе законов сорбцион-но-десорбционных процессов в системе радиоактивная матрица - почвенный раствор - почва - растение. (Кузнецов, Орлов, Платонов, 1996). Связь между концентрацией радионуклидов в почве и растениях с физикохимическими свойствами почвы радиоактивного выпадения описана уравнением:

Кн = В х Мп /(Мр + К

сорб.

х Мп + Мм/Кдесорб.)-1,

где Мп - масса пахотного слоя почвы, кг/м2; Мр - масса растений, кг/м2; Мм - масса радиоактивной матрицы, кг/м2; К^. - коэффициент сорбции; Кдессрб. - коэффициент десорбции; В - коэффициент пропорциональности между содержанием радионуклида в почвенном растворе и воздушно-сухой массе растения.

Если радиоактивную массу выразить через концентрацию радионуклида и удельную активность матрицы принять за константу, то уравнение 2 преобразуется:

Кн = Е/

где Е и Д - эмпирические константы, которые не зависят от загрязнения; Аматр - активность радионуклида, содержащегося в матрице, Бк/м2.

Результаты обследований сельскохозяйственных угодий в 1987 и 1988 гг. в других областях позволили дополнительно оконтурить пятна загрязнения 137Сб с плотностью загрязнения 5-15 Ки/км2. Общая площадь территорий, загрязненных 137Сб в пределах 5-15 Ки/км2, составила около 2,1 млн. га.

По обобщенным данным радиологического обследования различных ведомств, участвующих в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС установлено, что в результате аварии радиоактивному воздействию подверглась территория РСФСР, Украинской ССР и Белорусской ССР площадью свыше 14 млн. га, из которых на долю РСФСР приходилось более 5,7 млн. га (Ма-радулин, Панфилов, Русина, 1996). По данным ВПНО «Союзсельхозхимия», загрязнению цезием-134,137 с плотностью свыше 5 Ки/км2 на территории Украины и Белоруссии подверглось около 1,3 млн. га сельскохозяйственных угодий, в том числе с плотностью 5-15 Ки/км2 -919 тыс. га; 15-40 Ки/км2 - 338; 40-80 Ки/км2 - 57 и свыше 80 Ки/км2 - 11,7 тыс. га.

Кроме организации радиологического обследования сельскохозяйственных угодий, специалисты проектноизыскательских центров и станций, ученые ВНИИСХР, ЦИНАО, ВИУА и Новозыбковской опытной станции (Брянская область) непосредственно участвовали в осуществлении мероприятий по получению на загрязненных территориях сельскохозяйственной продукции, пригодной как на питание людей, так и для корма животных. Совместно с представителями Межведомственной комиссии по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в АПК была разработана и внедрена в колхозах и совхозах система специальных агромелиоративных мероприятий, которая позволила значительно снизить содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции.

В качестве реабилитационных мер загрязненных радиоцезием почв применяли такие агрохимические приемы, как известкование и внесение повышенных доз ка-

лийных удобрений. Для выполнения этих работ были объединены усилия специалистов всех подразделений ВПНО «Союзсельхозхимия» и хозяйств, а позже еще и специализированных отрядов «Сельхозхимии». В последующие годы объемы этих работ снижались в связи с сокращением финансирования и резким удорожанием. Коренное улучшение естественных кормовых угодий -один из методов получения чистой продукции, выполненное на площади более 43 тыс. га в первые 10 лет после аварии, также прекратилось.

Для дальнейшего снижения концентрации радионуклидов в сельскохозяйственной продукции следует провести агромелиоративные мероприятия на всех территориях с плотностью загрязнения выше 1 Ки/км2, независимо от времени их выявления. На таких территориях необходимо обследовать каждое поле и составить систему химизации с учетом плотности радиоактивного загрязнения для каждой возделываемой культуры. В соответствии с расчетами ВНИИА для этого потребуется дополнительно более 309 тыс. т д.в. минеральных удобрений, в том числе 48 тыс. т азота, 121 тыс. т фосфора и 140 тыс. т калия и значительное количество известковых материалов.

Через 20 лет после катастрофы на Чернобыльской АЭС с грустью приходится констатировать, что нет ВПНО «Союзсельхозхимия» и его подразделений, ликвидирован Главчернобыль Минсельхоза России, появляются высказывания и отдельные заключения о возможности прекращения реабилитационных мероприятий. Однако, как отмечалось В.А Световым еще в 1996 г., «несмотря на значительное уменьшение объемов производства сверхнормативно загрязненной продукции и наличие большого количества площадей с невысокими уровнями загрязнения, на пораженных территориях загрязненность по содержанию радионуклидов превышает доаварийные уровни». На конкретных примерах он показал, что процессы последних лет предопределяют возможность осложнения обстановки с загрязненностью сельскохозяйственной продукции.

Хочется еще раз напомнить всем заинтересованным людям, проживающим на загрязненных радионуклидами территориях, а также руководителям всех рангов Министерства сельского хозяйства Российской Федерации и ученым Российской академии сельскохозяйственных наук о том, что через 20 лет после аварии на Чернобыльской АЭС еще много нерешенных проблем. До настоящего времени не внедрена технология реабилитации загрязненных кормовых угодий, расположенных в поймах рек. Требуют научной проработки пути реабилитации отчужденных сельскохозяйственных угодий с плотностью загрязнения 137Сб свыше 40 Ки/км2. Не осуществлена идея Главчернобыля по разработке технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур с учетом уровней загрязненности почв; систем ведения животноводства, обеспечивающих благополучную ветеринарную обстановку и гарантированное получение нормативно чистой продукции; технологий заготовки и переработки сырья, загрязненного радиоактивными веществами.

Проблемы снижения негативного воздействия Чернобыльской катастрофы не потеряли своей актуальности и требуют значительных усилий и финансовых затрат.