Апробация технологий реабилитации сельскохозяйственных угодий с высокими уровнями радиоактивного загрязнения, временно выведенных из землепользования после аварии на ЧАЭС

Апробация технологий реабилитации сельскохозяйственных угодий с высокими уровнями радиоактивного загрязнения, временно выведенных из землепользования после аварии на ЧАЭС

Титов И.Е., Шубина О.А., Санжарова Н.И., Жигарева Т.Л., Кузнецов В.К.

Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии» Россельхозакадемии, Обнинск

Радиоактивное загрязнение, повлекшее последующее выведение сельскохозяйственных угодий из землепользования, а также отселение жителей, повлекли за собой ряд социальных, экономических, экологических и радиологических последствий. К настоящему времени радиационная обстановка на отчуждённых территориях изменилась. Часть земель, временно выведенных из оборота, может быть использована для различных хозяйственных целей. В настоящей работе представлены данные о современном радиоэкологическом состоянии отчуждённых территорий и результаты апробации технологий реабилитации сельскохозяйственных угодий.

Ключевые слова: чернобыльская авария; сельскохозяйственные угодья, выведенные из землепользования; технологии реабилитации земель; радиационная обстановка.

Введение

После аварии на Чернобыльской АЭС в результате реализации зонального принципа организации и ведения агропромышленного производства на загрязнённых территориях, сельскохозяйственные угодья с высокими уровнями загрязнения (свыше 1480 кБк/м2) были выведены из землепользования. Такие зоны представлены территориями отдельных хозяйств («им. XXII Партсъезда» Новозыбковского р-на, хозяйства «им. Кирова» и «им. XXIV Партсъезда» Красногорского р-на) или локальных участков различной площади, расположенных в 22 хозяйствах 5 юго-западных районов (Злынковский, Клинцовский, Гордеевский, Красногорский, Новозыбков-ский) Брянской области.

Сельскохозяйственные угодья в Брянской области выводились из землепользования поэтапно, начиная с 1987 г. Основные площади выведены из оборота по решению Брянского облисполкома № 414 от 18.09.1990 г. Решение базировалось на результатах крупномасштабного радиологического картографирования загрязнённых территорий, выполненного ФГУ Брянский центр химизации и сельскохозяйственной радиологии «Брянскагрохимрадиология». Всего было выведено из землепользования 17,1 тысяч га земель, из них по результатам обследования в 1987-1988 гг. с уровнями загрязнения свыше 1480 кБк/м2 около 15,5 тысяч га.

Анализ современной радиоэкологической ситуации на территориях с высокими уровнями радиоактивного загрязнения

Особенностью формирования зоны отчуждения в Брянской области является её территориальная раздробленность. Сельскохозяйственные угодья, временно выведенные из землепользования в юго-западных районах Брянской области, характеризуются неоднородностью по плотности загрязнения и характеристикам почвенного покрова. В зоне отчуждения преобладают

Титов И.Е.* - мл. науч. сотр.; Шубина О.А. - ст. науч. сотр., к.б.н.; Санжарова Н.И. - зам. директора, д.б.н., профессор; Жигарева Т.Л. - зав. лаб., к.с-х.н.; Кузнецов В.К. - вед. науч. сотр., к.б.н. ГНУ ВНИИСХРАЭ РАСХН.

‘Контакты: 249032, Калужская обл., Обнинск, Киевское шоссе, 109 км. Тел.: (48439) 6-69-68, e-mail: titan13_08@mail.ru.

дерново-подзолистые легкосуглинистые (41 %), супесчаные (36 %) и торфяные (17 %) почвы, характеризующиеся относительно низкой фиксацией 137Сэ, что приводит к его высокой подвижности в системе почва-растение.

Вывод угодий из землепользования привёл к проявлению ряда негативных экологических и хозяйственных последствий. В Новозыбковском и Красногорском районах на выведенных из землепользования угодьях степень зарастания кустарником и мелколесьем варьирует от 30 до 80 %, значительная часть пастбищ закочкарена, идет активный процесс развития сорной растительности. Произошло изменение видового состава луговой и пастбищной растительности, значительно снизилась продуктивность травостоев, снизился уровень почвенного плодородия. В связи с прекращением мелиоративных работ идёт интенсивный процесс вторичного заболачивания.

За время, прошедшее с момента аварии, в результате радиоактивного распада 137Сэ радиационная обстановка значительно улучшилась. Площади угодий с уровнями загрязнения свыше 1480 кБк/м2 по данным радиологического обследования, проведённого в 2007 г., составляют около 5,5 тысяч га (рис. 1, 2).

Рис. 1. Динамика изменения площадей сельскохозяйственных угодий с уровнями загрязнения свыше 1480 кБк/м2.

1500

ш

1987

1993

2007

Комсомолец

Решительный

Хозяйство

Ленинский путь

Рис. 2. Динамика изменения площадей сельскохозяйственных угодий с уровнями загрязнения свыше 1480 кБк/м2 по хозяйствам.

0

В настоящее время основная доля отчуждённых сельхозугодий в Гордеевском, Злынков-ском, Клинцовском и Новозыбковском районах имеет плотность загрязнения в диапазоне 555-1480 кБк/м2 (55,4; 87,3; 56,1 и 56,1 % соответственно от общей по районам). Только в Красногорском районе доля земель, загрязнённых более 1480 кБк/м2, составляет 55,4 % (табл. 1).

Таблица 1

Распределение по плотности загрязнения 137Сэ земель, выведенных из сельхозоборота, свыше 1480 кБк/м2

Район Группа загрязнения 13/Сэ, кБк/м2

37-185 185-555 555-1480 свыше 1480

Гордеевский 2,6 33,9 55,4 8,1

Злынковский 2,7 4,1 87,3 5,4

Клинцовский 1,0 11,0 56,1 31,9

Красногорский - 2,4 42,2 55,4

Новозыбковский 1,2 15,1 72,0 11,7

Всего по 22 хозяйствам 1,0 11,0 56,1 31,9

На 70 % выведенных из оборота земель плотность загрязнения была меньше 1480 кБк/м2, и по данному критерию эти территории могут быть возвращены в хозяйственное использование. В первую очередь это касается локальных участков, расположенных в границах существующих хозяйств.

Образование зоны отчуждения в Брянской области имеет негативное влияние на обстановку в целом в регионе. Кроме экономического ущерба в результате выведения хорошо окультуренных земель из оборота наличие отчуждённых территорий отрицательно сказывается на социально-психологическом состоянии населения. Из-за экономических проблем происходит несанкционированное использование брошенных земель, что способствует экспорту радионуклидов на сопредельные территории. Степень несанкционированного использования отчуждённых земель зависит от их доли в общей площади хозяйства, а также от расположения по отношению к территориям, где не прекращалась хозяйственная деятельность.

Специфическая ситуация сложилась на землях хозяйства «Комсомолец» Новозыбковско-го района. Несмотря на то, что по постановлению Брянского облисполкома его земли были выведены из оборота, на них в полном объёме ведется сельскохозяйственное производство.

Исходя из сложившейся ситуации реабилитация и возвращение в хозяйственное использование временно выведенных из землепользования после аварии на ЧАЭС сельскохозяйственных угодий является одной из актуальных проблем, решение которой - важнейший элемент обеспечения радиационной безопасности на загрязнённых территориях. Сложность решения этой проблемы обусловлена комплексностью стоящих задач - радиологических, хозяйственных, экологических и социально-экономических.

Материалы и методы

В рамках «Программы совместной деятельности по преодолению последствий чернобыльской катастрофы в рамках Союзного государства Россия-Беларусь на 2006-2010 годы» был реализован пилотный проект «Отработка технологий реабилитации и порядка возвращения в хозяйственное использование временно выведенных из оборота сельскохозяйственных

земель с высокими уровнями радиоактивного загрязнения». Для реализации этого проекта были выбраны тестовые отчуждённые участки, которые расположены в непосредственной близости от населённых пунктов (табл. 2).

Таблица 2

Характеристики тестовых участков

Хозяйство Населённый № Плотность загрязнения, кБк/м2 Тип почвы Площадь, Тип земле- Расстояние до

пункт участка 1987 2007 га пользования пункта, м

Красная Ипуть Старые 1 2457 673 дерново- подзолистая супесчаная 19 пастбище (бывшая пашня) 100

Бобовичи 82 2400 958 аллювиально- слоистая легкосуглинистая 20 пастбище 100

Дружба Староновицкая 105 1543 1100 дерново- подзолистая легкосуглинистая 40 пастбище 50

При реабилитации тестовых участков использовалась технология коренного улучшения сенокосов и пастбищ с применением различных агромелиорантов.

В 2007-2008 гг. были проведены реабилитационные работы в населённом пункте Старые Бобовичи (Новозыбковский район Брянской области): проведено коренное улучшение 2 участков (№ 1 и № 82) на площади 39 га с использованием нового агромелиоранта Борофоска (табл. 3). В усовершенствованной технологии Борофоска была применена в виде основного удобрения под вспашку до посева трав в дозе 1 т/га. Борофоска содержит: Р205 - 10; К20 - 16; В - 0,25 %, соответственно. При применении Борофоски исключаются следующие технологические операции традиционных технологий: известкование и фосфоритование (или внесение фосфорных удобрений), внесение калийных удобрений. В связи с тем, что Борофоска является мелиорантом пролонгированного действия, то внесение её производится в один приём, а не дробно (под основную и предпосевную обработку почвы).

Таблица 3

Технологии реабилитации тестовых участков

Старые Бобовичи уч. № 1, 19 га Старые Бобовичи уч. № 82, 20 га Староновицкое уч. № 105, 40 га

Обработка почв Обработка почвы: дискование дернины + вспашка. Дискование в 2 следа на глубину 8-10 см. Вспашка на глубину 20 см гумусового горизонта. Вспашку на участках проводили плугом ПЛН-35 в агрегате с трактором МТ3-82М на глубину 20-23 см. Дискование участка выполнялось в 2 следа боронами БДТ-3, агрегатируемыми с трактором МТ3-82М.

Применение агромелиорантов Внесение агромелиорантов проводилось машиной МХА-7, смонтированной на шасси «Урал-5557».

Внесение Борофоски 19 т Внесение Борофоски 20 т Внесение известняковой муки -120 т на 40 га. Внесение фосфоритной муки -40 т на 40 га. Внесение калийных и азотных удобрений - 10,5 т на 40 га.

Посев травосмесей Глубина заделки семян 0,5-2,0 см. Посев травосмеси проводился сеялкой С3-3,6 с последующим прика-тыванием катками, 3КВБ-1,5 в агрегате с трактором МТ3-82М.

Травосмесь (кг/га): ежа сборная (12), овсяница луговая (6), тимофеевка луговая (4) Озимая рожь 25 кг/га

Мониторинг эффективности реабилитации участков вблизи населённого пункта Старый Вышков показал, что проведённые мероприятия имели высокую эффективность (табл. 4). До проведения реабилитации содержание 137Сэ в травостое превышало допустимые концентрации в среднем в 3 раза, а после реабилитации оно снизилось в среднем в 15 раз и соответствует нормативам [1 -3].

Таблица 4

Радиологические показатели до и после проведения реабилитации

Хозяйство Содержание 13/Сэ, Бк/кг

Г од почва травостой

Красная Ипуть н.п. Старые Бобовичи 2007 2009 2010 2059±174 2038±280 1979±192 1051±65 68±9 58±9

Красная Ипуть н.п. Старые Бобовичи 2007 2009 2010 3148±161 2144±293 2608±405 1216±73 79±31 72±9

Дружба 2009 3510±500 188±14

н.п. Староновицкая 2010 2020±280 33±6

Комсомолец н.п. Старый Вышков 2010* 2885±323* 173±24*

* до проведения реабилитационных мероприятий.

На второй год после коренного перезалужения кормовых угодий в населённом пункте Староновицкое содержание 137Сэ в вегетативной массе озимой ржи снизилось более чем в 5 раз по сравнению с травостоем до перезалужения (табл. 4).

Выводы

Оценка радиологической эффективности применяемых реабилитационных мероприятий показала:

- по результатам радиологического обследования около 70 % выведенных из оборота земель могут быть возвращены в хозяйственное использование по критерию плотности загрязнения;

- высокую эффективность применяемых технологий при проведении реабилитации участков, временно выведенных из оборота, - концентрация в травостое в среднем снизилась в 7 раз, при этом получаемое сено соответствует ВП .13.5.13/06-01 (400 Бк/кг).

Литература

1. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01. М.: ФГУП «Интре СЭН», 2002. 168 с.

2. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопасности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания радионуклидов 90Бг и 137Сэ. Ветеринарные правила и нормы. ВП 13.5.13/06-01.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. М.: Минздрав России, 1999. 115 с.

Testing of remediation technologies for agricultural lands with high levels of radioactive contamination temporary excluded from the land use after the Chernobyl accident

Titov I.E., Shubina O.A., Sanzharova N.I., Zhigareva T.L., Kuznetsov V.K.

Russian Institute of Agricultural Radiology and Agroecology, Russian Academy of Agricultural Sciences, Obninsk

Radioactive contamination and subsequent exclusion of the agricultural land from the economic use and relocation of the population had as a consequence some social, economic, ecological and radiological problems. To date, the radiation situation in the abandoned areas has changed. Part of temporary excluded lands can be used for different economic purposes. The present paper provides information on the current radiological status of the abandoned areas and results from testing of the remediation technologies of agricultural lands.

Key words: Chernobyl accident, agricultural lands excluded from the land use, land remediation technologies, radiation situation.

Titov I.E.* - Researcher; Shubina O.A. - Senior Researcher, C. Sc., Biol.; Sanzharova N.I. - Deputy Director, D. Sc., Biol., Prof.; Zhigareva T.L. - Head of Lab., C. Sc., Agr.; Kuznetsov V.K. - Head Researcher, C. Sc., Biol. RIARAE.

‘Contacts: Kievskoe Sh., 109 km, Obninsk, Kaluga region, Russia, 249032. Tel.: (48439) 6-48-02, е-mail: titan13_08@mail.ru.