Мониторинг радиоактивного состояния природной среды

Централизацию и координацию радиологических исследований на территории Чувашской Республики осуществляет Государственное учреждение «Чувашский республиканский радиологический центр» Министерства природных ресурсов и экологии Чувашии (далее – ЧРРЦ).

Основной задачей ЧРРЦ является проведение на современном научно–техническом, методическом уровне комплекса радиологических исследований различных объектов внешней среды.

ЧРРЦ оснащен необходимыми средствами измерений и вспомогательным оборудованием, обеспечен нормативными и методическими документами. В структуру ЧРРЦ входят следующие отделы: радиохимический, радиобиологический, радиофизический, метрологический.

ЧРРЦ аккредитован в системе аккредитации лабораторий радиационного контроля Госстандарта России как лаборатория радиационного контроля на право проведения радиационных измерений объектов для целей сертификации в соответствии с областью аккредитации и включает в себя следующие направления:

– ежедневное измерение мощности эквивалентной дозы;

– определение загрязненности почвы сельскохозяйственных угодий техноген-ными радионуклидами;

– радиологический мониторинг воды питьевой и открытых водоемов;

– измерение радиоактивных веществ в атмосферных осадках;

– радиоэкологический мониторинг продукции сельского хозяйства;

– радиационная экспертиза строительных материалов, древесины и изделий из нее, продукции сельского хозяйства, продуктов питания;

– индивидуальная дозиметрия персонала предприятий и организаций;

– обследование помещений; участие в мероприятиях гражданской обороны Чувашской Республики.

Полученные результаты измерений используются для ежегодного составле-ния радиационно–гигиенического паспорта территории Чувашской Республики во ис-полнение постановления Кабинета Министров Чувашской Республики
 от 14 сентября 1998 г. № 266 «О введении радиационно–гигиенического паспорта Чувашской Республики» в соответствии с совместным приказом Минздрава, Госатомнадзора и Госкомэкологии Российской Федерации от 21.07.1999
№ 240/65/289 «Об утверждении типовых форм радиационно–гигиенических паспортов».

Для составления радиационно–гигиенического паспорта Чувашской Республики в течение отчетного 2011 года в районах республики было отобрано и исследовано 194 проб почвы.

Наиболее важным является содержание техногенного изотопа цезий–137, который создал радиоактивное загрязнение на территории республики, особенно в ее южных районах, в результате аварии на Чернобыльской АЭС. По результатам радиологических исследований в 2011 году среднее содержание изотопа цезий–137 в почве на территории Чувашской Республики составляет 7,0 Бк/кг (или 2 кБк/м²). Максимальное значение активности выявлено в пробе почве, отобранной в д. Муллиная Шемуршинского района (57±7 Бк/кг).

Содержание изотопа цезий–137 в почвах постепенно снижается с 1986 года в результате естественного радиоактивного распада цезия–137 и миграции его атомов по биологическим цепочкам, а также в результате хозяйственной деятельности человека. Изотопы калий-40, радий-226, торий-232 являются природными, их содержание в пробах зависит от типа почвы, от объема внесенных минеральных удобрений. При внесении фосфорных удобрений увеличивается содержание радия-226 в почве за счет его наличия в самих удобрениях; при внесении калийных удобрений увеличивается содержание в почве изотопа калия-40.

Средняя концентрация радона–222 в воде скважин и колодцев на территории Чувашской Республики составляет 11,0 Бк/л по сравнению с нормативным уровнем вмешательства (далее – УВ) 60 Бк/л. Максимальная концентрация радона в воде зарегистрирована в колодце с. Алманчиково Батыревского района (285±70 Бк/л). Население воду из колодцев с активностью выше УВ для питьевых целей не использует.

Всего в отчетном году отобрано и исследовано на суммарную альфа- и бета-активность 250 проб воды, отобранных на территории Чувашской Республики, в том числе 46 колодцев, 187 скважин, 1 рассол, 16 проб воды из поверхностных водоемов, 1 проба сточных вод. Средние значения по Чувашской Республике: по суммарная альфа-активность в воде – 0,10 Бк/л, суммарная бета-активность в воде – 0,15 Бк/л.. В 17 пробах суммарная альфа-активность выше уровня вмешательства. Нормами радиационной безопасности (НРБ–99/2009) установлены контрольные уровни для питьевой воды – 0,2 Бк/л для альфа–излучающих радионуклидов и
1 Бк/л для бета–излучающих радионуклидов.

Содержание техногенного радионуклида стронций–90 значительно ниже допустимых УВ_Sr–90 = 4,9 Бк/л. Среднее значение удельной активности стронция-90 для питьевых вод составляет 1,1±0,8 Бк/л, в воде открытых водоемов – 0,0±0,2 Бк/л.

Техногенные радионуклиды (цезий–137 и др.) в воде не обнаружены. Содержание природных радионуклидов не превышает фоновых значений.

В течение года проведен анализ 6 проб воды на содержание полония–210 и свинца–210. Во всех пробах активности изотопов оказались ниже минимально измеряемой активности.

В течение года проведен анализ 7 проб воды на содержание радия–226 и радия–228. Во всех исследованных пробах и содержание этих природных радионуклидов значительно ниже УВ и минимально измеряемой активности.

В течение отчетного года на территории республики ЧРРЦ ежемесячно отби-рались пробы атмосферных осадков, в которых после прокаливания определялись следующие радиоактивные элементы:

-  калий-40, радий-226, торий-232, бериллий-7;

-  суммарная альфа- и бета-активность.

-  калий-40, стронций-90; суммарная бета-активность;

-  цезий-137, стронций-90, свинец-210.

Основной вклад по данным 2011 года в суммарную активность вносит свинец-210 (25,4 %), вклад калия-40 – 20 %, бериллия-7 – 53,6 %. Свинец-210, в основном, образуется из радона-222, рассеянного в атмосфере.

Вклад техногенных радионуклидов в общую активность атмосферных осадков незначителен (не более 1,4 %) и не превышает 0,62 Бк/м² в год для цезия-137 и стронция-90.

После аварии 12 марта 2011 г. на АЭС Фукусима-1 (Япония) в атмосферу попало огромное количество радиоактивных веществ. Они в составе воздушных потоков обошли весь земной шар. Результаты радиохимических исследований показывают значительное повышение активности изотопов цезия: (0,03 Бк/(м²*месяц) в феврале, 0,23 Бк/(м²*месяц) в марте и 0,06 Бк/(м²*месяц) в апреле), а затем спад до фоновых уровней. Эти уровни не представляют опасности для жителей Чувашии и значительно ниже УВ.

Мониторинг земель

В рамках республиканской целевой программы «Создание системы и проведение работ по мониторингу земель Чувашской Республики на 2005-2011 годы», утвержденной постановлением Кабинета Министров Чувашской Республики от 14 февраля 2005 г. № 36 в 2011 году проведены работы по почвенно-эрозионному обследованию, картографированию и контролю за антропогенным влиянием на земли сельскохозяйственного назначения и земли особо охраняемых природных территорий. В 2011 году завершилась реализация указанной республиканской целевой программы, в рамках которой создана информационная база данных для контроля за плодородием почвы и экологической обстановкой территории по всем имеющимся в республике агроландшафтам.

В рамках программы в 2011 году проведены повторные, через 6 лет, почвенно-эрозионные исследования реперного участка ОАО «Слава картофелю» в Комсомольском районе. Результаты проведенных исследований территории Комсомольской государственной сортоиспытательной сети (ГСС) свидетельствуют о существующей слабой тенденции снижения почвенного плодородия: содержание гумуса в почвах за 8 лет уменьшилось в среднем на 0,01 % (с 7,58 % в 2003 г. до 5,07 % в 2011 г.), подвижного фосфора в среднем на 6 мг/кг (с 219 до 207 мг/кг), обменного калия на 6 мг/кг (с 117 до 111 мг/кг), реакция почвенной среды существенно подкислилась – значения рН обменной кислотности уменьшились на 0,08 единиц рН (с рН 5,69 до рН 5,61). Почвы относятся к виду среднемощных среднегумусных черноземов, сохраняющаяся культура земледелия и оставление высокой стерни после уборки зерновых культур, практикующееся в хозяйстве, способствует повышению содержания органического вещества и поддержанию баланса гумуса в пахотном слое.

Результаты почвенно-эрозионного обследования и агрохимических исследований Вурнарского государственного сортоиспытательного участка в 2011 г., также как и в 2003 г., свидетельствуют об однородности почвенного покрова реперного участка и его высоком плодородии, но существует слабая тенденция к снижению почвенного плодородия. За 8 лет содержание гумуса уменьшилось в среднем на 0,02 %, прибавилось содержание подвижного фосфора на 13 мг/кг, понизилось содержание обменного калия на 21 мг/кг, наблюдается уменьшение значений рН обменной кислотности достигает 0,2 и поля севооборота требуют известкования в дозе 6-7 т/га известковой муки.

В результате проведенных работ по почвенному картированию ООПТ «Естественные насаждения дуба» площадью 356 га создана почвенная карта в масштабе 1:10000. В результате работ выделены дерново-подзолистые и светло-серые лесные легкоглинистые почвы на юрских и меловых коренных отложениях, которые являются редкими в республике и могут быть внесены в Красную книгу почв Чувашии.

Результаты агроэкологического мониторинга почв и качества возделываемых сельскохозяйственных культур показывают, что площади кислых почв Чувашской Республики уменьшились на 3,6 тыс га (по предыдущему туру 194,2 тыс. га, по последним данным 190,6 тыс га), из них площади средне и сильнокислых почв уменьшились на 0,1 тыс. га (45 и 44.9 тыс.га соответственно). Площади почв с пониженным содержанием подвижного фосфора уменьшились на 0,9 тыс. га или 0,1 % (менее 100 мг/кг), увеличились площади с высоким содержанием подвижного фосфора (более 150 мг/кг) на 18,5 тыс. га или 3,4 %. Площади почв с пониженным содержанием обменного калия (менее 120 мг/кг) остались на уровне 41,3 тыс. га. Площади с высоким содержанием обменного калия увеличились (более 170 мг/кг) на 25,7 тыс. га или 20,5 %.

В целом в основной продукции сельскохозяйственных культур, выращенных на реперных участках, содержание нитратов ниже предельно допустимой концентрации.

Результаты мониторинга показывают, что более 48 % пахотных почв республики испытывают дефицит в таких микроэлементах как цинк, марганец, сера, молибден и хром.

Возможности большинства сельскохозяйственных предприятий Чувашской Республики не позволяют накапливать и вносить органические удобрения в виде навоза и компостов в необходимых объемах, чтобы поддерживать плодородие почвы и иметь положительный баланс гумуса (вместо 10-12 т/га вносится 1,5-
2,0 т/га). В сложившихся условиях особенно актуальна биологизация земледелия путем сидерации, внедрения промежуточных культур, которые являются не только дополнительным источником кормов, но и выполняют важную фитосанитарную и экологическую функцию, защищают почвы от эрозии, загрязнения окружающей среды продуктами разрушения почвы, повышают эффект плодосмена и фитосанитарный потенциал севооборотов.

Важнейшая особенность экологического земледелия республики состоит в активизации природных азотфиксирующих систем, благодаря которым обеспечивается питание возделываемых культур преимущественно за счет биологического азота. Приемом биологического окультуривания почв республики является сидерация. Зеленое удобрение является неисчерпаемым, эффективным, дешевым, постоянно возобновляемым источником органического вещества и азота в сохранении и повышении плодородия почвы.

Государственные сортоиспытательные участки республики участвуют в размножении новых перспективных сортов и передают их для посева хозяй­ствам, выполняют стратегическую роль в обеспечении населения экологически безопасными семенами сельскохозяйственных культур, что имеет большое народнохозяйственное значение. По многолетним данным Государственного сортоис­пытания при посеве высококачественными семенами лучших районирован­ныx сортов зерновых культур урожай повышается на 15-20 % и более по сравнению с урожаем нерайонированных и старых сортов. Только Государственные сортоиспытательные участки обеспечивают научно-обоснованную характеристику признаков и свойств для будущего сорта и проверяют уровень агротехники и механизации, при котором сорт будет возделываться в производстве.

 Мониторинг пахотных земель государственных сортоиспытательных участков Комсомольского и Вурнарского районов показывает о существующей слабой тенденции к снижению почвенного плодородии, что свидетельствует о необходимости серьезного отношения к охране почв. Так, на Комсо­мольском госсортосети минеральные удобрения, начиная с 1994 года вно­сились под сельскохозяйственные культуры периодически и даже под ози­мые зерновые культуры и картофель с этого года не вносили ни одной тонны удобрений, как в действии так и в последействии.

При удовлетворении потребности сельскохозяйственных культур с учетом их биологических особенностей в питательных элементах (N, P,К, Са, Mg, S, микроэлементы), воде, воздухе, тепле и создании оптимальных для растений реакции почвенной среды, фитосанитарных, эколого-токсикологических и других условий и при возделывании высокопродуктивных, адаптированных к местным условиям сортов при высоком уровне агротехники возможно повышение урожайности в 2 раза и более против современных уровней.

Для повышения продуктивности пойменных сенокосов и пастбищ осуществлять мероприятия по поверхностному и коренному улучшению лугов, созданию долголетних культурных орошаемых пастбищ, введению и освоению лугопастбищных севооборотов.

С целью двустороннего регулирования водного режима центральной поймы создавать валы-канавы водозадерживающей конструкции, сочетающие прерывистые канавы с непрерывными валами, и валы-канавы водорегулирующей конструкции, включающие прерывистые канавы и прерывистые валы.

Поскольку диоксины, как и другие стойкие органические соединения, имеют свойство накапливаться в объектах окружающей среды, требуется периодический контроль ила, используемого для сельскохозяйственных целей, исследования почвы, овощей и картофеля в целях производства экологически безопасной сельскохозяйственной продукции растениеводства.