Основы радиационной безопасности

Основы радиационной безопасности

 

Законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности населения

 

Основными документами, регламентирующими воздействие ионизирующих излучений на население являются: Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000), Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений (ОСП-2002), а также следующие Законы Республики Беларусь: “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС” (1991), “О радиационной безопасности населения” (1998), а также ряд концепций: Концепция проживания населения в загрязненных радионуклидами районах и развития находящихся в них населенных пунктов (1998), Концепция проживания на загрязненных радионуклидами территориях в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС (1990), Концепция защитных мер в восстановительный период для населения, проживающего на территории Республики Беларусь, подвергшейся радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской аварии (1995), Концепция защиты населения Республики Беларусь при радиационных авариях на АЭС (1993) и др.

Согласно этим документам для населения средняя эффективная доза дополнительного внешнего и внутреннего облучения за календарный год не должна превышать 1 мЗв (0,1 бэр) или эффективная доза за период жизни (70 лет) - 70 мЗв (7 бэр). Эта доза не включает в себя дозы, создаваемые естественным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при медицинских процедурах.

 

Концепция защиты населения Республики Беларусь при

Радиационных авариях на АЭС

 

В Республике Беларусь в настоящее время нет атомных электростанций и других объектов ядерно-энергетического цикла. Вместе с тем, в приграничных районах сопредельных с республикой государств (Россия, Украина, Литва) функционируют, в частности, Смоленская, Чернобыльская, Ровенская, Игналинская АЭС. Как показывает опыт Чернобыльской катастрофы, аварии на них могут привести к масштабному загрязнению территории Беларуси и дополнительному облучению населения, что требует разработки превентивных мер защиты.

Настоящая концепция содержит основные принципы защиты населения. Она разработана с учетом рекомендаций международных организаций, опыта ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС и сложившейся в республике послеаварийной радиоэкологической ситуации. Ее положения основаны на современных представлениях о действии ионизирующего излучения на организм человека и на международных стандартах в области радиационной защиты.

Цель концепции – обоснование мероприятий, предотвращающих возникновение детерминистских (нестохастических) и ограничение риска стохастических эффектов у населения.

При радиационной аварии на АЭС рассматриваются следующие основные факторы радиационного воздействия:

- внешнее гамма-излучение от радиоактивного облака;

- поступление радиоактивных веществ через органы дыхания;

- радиоактивное загрязнение кожных покровов и одежды;

- внешнее гамма-излучение от радиоактивных веществ, осевших на поверхность земли и местные объекты (здания, сооружения и т.п.);

- поступление радиоактивных веществ в организм в результате потребления населением пищевых продуктов и воды.

Концепция предусматривает защитные мероприятия на период первых 10-дней от аварии. Последующие мероприятия по защите населения регламентируются законами РБ “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС”, “О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС”, а также другими нормативными документами.

Все официальные документы, касающиеся мероприятий по защите населения и планов их реализации, не должны противоречить настоящей концепции.

Основным критерием для принятия решения о мерах защиты является индивидуальная доза облучения, прогнозируемая от начала аварии до момента завершения формирования радиоактивного следа, составляющего в среднем 10 суток.

При мощности экспозиционной дозы (МЭД), превышающей ее значение для данной местности на 20 мкР/час, ограничивается пребывание людей на открытой местности, осуществляется герметизация жилых и служебных помещений (уплотнение дверей и окон, отключение вентсистем при отсутствии фильтров), начинается йодная профилактика и вводится запрет на употребление молока и листовых овощей.

При мощности экспозиционной дозы равной 2,5 мР/час мероприятия по защите населения заключаются в исключении пребывания на открытой местности, прекращении работы ДДУ, школ и учебных заведений, прекращении всех видов деятельности, кроме необходимой для жизнеобеспечения населения.

При необходимости пребывания вне помещения – защита кожных покровов и органов дыхания.

Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе 10 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если мощность экспозиционной дозы составляет 5 мР/час.

Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе 50 мЗв за 10 суток после аварии. Решение об эвакуации принимается, если МЭД составляет 25 мР/час.

Эвакуация детей и беременных женщин осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 200 мЗв.

Эвакуация остального населения осуществляется при ожидаемой дозе на щитовидную железу равной 500 мЗв.

На территории Беларуси устанавливаются две зоны первоочередных защитных мероприятий.

Первая в радиусе 30 км от Игналинской и Чернобыльской АЭС – зона возможной эвакуации. В случае аварии на этих АЭС в 30-ти км зонах незамедлительно вводится режим чрезвычайного положения.

Вторая – в радиусе 100 км от АЭС – зона профилактических мероприятий. По опыту аварии на ЧАЭС, на границах этой зоны дозу облучения щитовидной железы, превышающую 200 мЗв, получили более 50% детей.

Эвакуация населения должна проводиться за пределы 100 км зоны.

Концепция рекомендована и утверждена Национальной комиссией по радиационной защите населения Республики Беларусь от 30 марта 1993 года, протокол №12; одобрена решением коллегии Министерства здравоохранения 26 апреля (протокол №6).

 

В Республике Беларусь

Окружающей среды

 

Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения суще­ствовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Все существующие источники радиационного фона делят на 2 основные группы: естественные и искусственные. Основную часть облучения население Земного шара получает от естественных источников радиации (до 78%). Большинство из них таковы, что избежать облучения от них просто невозможно.

В биосфере Земли содержится свыше 80 радионуклидов естественного происхождения. Радиоактивными являются все встречающиеся в природе элементы с Z > 83. Естественные источники ионизирующего излучения можно разделить на две категории: космическое излучение и излучение естественных радиоактивных элементов (земная радиация).

Космическое излучение — это поток частиц и лучей, непрерывно падающих на земную поверхность как из космического пространства (первичное), так и из атмосферы Земли, в результате взаимодействия первичного космического излучения с атмосферой (вторичное). К первичным космическим излучениям относятся те излучения, которые попадают в земную атмосферу из космического пространства и состоят, в основном, из протонов (92%), альфа-частиц (7%), ядер лития, бериллия, углерода, азота, кислорода и других элементов. Вторичные космические излучения состоят из мезонов (70%), электронов и позитронов (26%), небольшого числа первичных протонов (0,05%), остальное составляет гамма-излучение и быстрые нейтроны. Энергия первичного космического излучения очень велика (в среднем, 10⁴ МэВ), поэтому оно губительно для всего живого. Атмосфера служит своеобразным щитом, предохраняющим биологические объекты от воздействия космических частиц. Космический фон зависит лишь от высоты местности и практически постоянен на всей территории нашей республики.

Естественные радиоактивные элементы распространены на Земле в ничтожных количествах и содержатся в твердых породах земной коры, в воздухе, в воде, а также в растительных и животных организмах. Они вошли в состав Земли с самого ее образования. Их можно разделить на две категории: первичные и космогенные. Первичные подразделяются на две группы. Первая группа включает 43 радионуклида трех семейств (рядов) радиоактивных элементов: 1. семейство урана-238, родоначальником которого является ²³⁸U (Т_1/2 = 4,51×10⁹ лет); 2. семейство урана-235, родоначальником которого является ²³⁵U (Т_1/2 = 7,13×10⁸ лет); 3. семейство тория, родоначальником которого является ²³²Th (Т_1/2 = 1,41×10¹⁰ лет).. Радиоактивные семейства - цепочки элементов, самопроизвольно образующихся один из другого в результате радиоактивного распада. Конечными продуктами распада в каждом семействе является свинец, соответственно семействам ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, ²⁰⁸Pb. Радионуклиды этой группы называют также тяжелыми естественными радионуклидами. В природе ранее существовало четвертое радиоактивное семейство нептуния – ряд ²³⁷Np (Т_1/2 = 2,14^. 10⁶ лет), все члены которого в естественных условиях уже распались.

Вторая группа первичных радионуклидов состоит из 24 долгоживущих (период полураспада от 1,3^. 10⁹ до 1,4^.10²¹ лет) радиоактивных изотопов таких химических элементов, как К, Са, Rb, Sn и др.

В облучении человека и других организмов заметную роль играет калий-40 и радиоактивный газ радон, который состоит из нескольких изотопов (Rn-220, Rn-222 и др.). В природном калии содержится 0,0118% радиоактивного К-40. Изотопы радона являются промежуточными продуктами в рядах распада урана и тория. Согласно оценке Научного Комитета по действию атомной радиации (НКДАР) ООН, радон вместе со своими дочерними продуктами радиоактивного распада ответственен примерно за 3/4 годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения, получаемой населением планеты от земных источников радиации. Большую часть этой дозы человек получает с вдыхаемым воздухом, особенно в непроветриваемом и подвальном помещениях.

Космогенные радионуклиды образуются, в основном, в атмосфере в результате взаимодействия космического излучения (нейтронов, протонов и др.) с ядрами атомов O, N, Ar, а затем поступают на земную поверхность с атмосферными осадками. В среднем между процессом образования и радиоактивным распадом этих нуклидов установилось равновесие и запас их в биосфере держится на одном уровне, испытывая лишь изменения, связанные с вариациями скорости образования. Эта группа представлена 20 радионуклидами с периодами полураспада от 37,3 мин (³⁸Cl) до 7,4^. 10⁵ лет (²⁶Al). Наиболее значимые в радиологическом плане радионуклиды этой группы – ³Н, ⁷Ве, ¹⁴С, ²²Na, ²⁴Na, ²⁶Al. К этому перечню можно было бы отнести космогенные изотопы ³²P, ³⁵S, ⁵⁴Mn, ⁵⁹Ni, несколько изотопов кобальта и железа, однако содержание их в природе незначительно, и они не играют большой роли в биосферных процессах.

Радионуклиды искусственного происхождения образуются в результате деятельности человека по использованию атомной энергии, испытаний и применения ядерного оружия, ядерного синтеза с помощью специальных установок и источников излучений, т. д.

Широкомасштабное загрязнение биосферы радионуклидами началось 16 июня 1945 года со взрыва первой в истории человечества атомной бомбы в США. Всего ядерные державы провели более 400 испытательных взрывов на земле, в воде и в атмосфере (не считая подземных). В результате радиоактивными веществами была загрязнена вся планета и естественный фон изменился повсеместно.

С развитием атомной энергетики мы приобрели новый, чрезвычайно опасный фактор загрязнения окружающей среды - техногенные радиоактивные элементы, которые поступают в биосферу либо “вполне легально”, под маркой радиоактивных отходов, либо в результате аварийных ситуаций на атомных реакторах. Чернобыльской катастрофе предшествовали три крупные радиационные аварии (в СССР, Великобритании и США).

К искусственным источникам относится также промышленное производ­ство, связанное с радиоактивными элементами, медицинское оборудование, имеющее источники ионизирующих излучений (например, рент­геновские уста­новки).

Искусственные радионуклиды получают и используют в таких количествах, что возникающее при этом излучение имеет интенсивность, в миллионы раз превосходящую интенсивность естественных источников излучения. Искусственные радионуклиды по различным причинам попадают в окружающую среду, повышая тем самым радиационный фон. Кроме того, они включаются в биологические системы и поступают непосредственно в организм животных и человека. Все это создают опасность для нормальной жизнедеятельности организмов.

 

Зонирование территории

Территория радиоактивного загрязнения – это часть земель Республики Беларусь независимо от того, в чьем пользовании, владении или распоряжении они находятся, на которых в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС возникло долговременное загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами с плотностью загрязнения радионуклидами цезия-137 либо стронция-90 или плутония-238, 239, 240, 241 соответственно 1,0; 0,15; 0,01 Ки/км² и более, а также иные территории, на которых среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения может превысить (над естественным и техногенным фоном) 1,0 мЗв (0,1бэр) в год, и земли, на которых невозможно получение чистой продукции.

В соответствии со статьей 4 Закона “О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению после катастрофы на Чернобыльской АЭС” территория Республики Беларусь разделена на зоны в зависимости от радиоактивного загрязнения почв радионуклидами и величины среднегодовой эффективной дозы (табл. 3).

Радионуклиды из почвы поступают в воду, воздух, а также включаются в биологические циклы миграции, создавая тем самым множественность источников внешнего и внутреннего облучения населения.

 

Т а б л и ц а 3. Зонирование территории Республики Беларусь по уровню

Поведение радионуклидов в

Окружающей среде

Лесных фитоценозов

 

Значительное количество радиоактивных выбросов в зонах загрязнения аккумулировали лесные массивы, которые оказались природным барьером на пути распространения радиоактивных аэрозолей. Общая площадь загрязнения лесов в Беларуси составляет 17198 тыс.га или 25,6%.

В лесных экосистемах миграция, распределение и накопление радионуклидов имеют свои особенности. В начальный период после выпадения радиоактивных веществ преобладает миграция "сверху - вниз", т.е. перемещение радионуклидов из крон под полог леса. Через некоторое время основная масса радионуклидов концентрируется в верхней органической части или в подстилке. Затем начинается миграция из подстилки в минеральные слои почвы. Продолжительность этого процесса в хвойных лесах 3-5 лет, в лиственных — 1 год. На миграцию радионуклидов вглубь по профилю почвы влияют следующие факторы:

– плотность загрязнения лесного массива (с увеличением плотности загрязнения миграция возрастает);

– химические свойства радионуклидов (интенсивность миграции стронция-90 значительно выше, чем цезия-137, так как стронций-90 находится в более подвижных формах);

– толщина и степень сформированности лесной подстилки (в более старых лесах с мощной и хорошо минерализованной подстилкой миграция замедляется, в молодых лесах с плохо разложившейся подстилкой идет активнее);

– состав и возраст насаждений (в лиственных лесах происходит ежегодный сброс листьев и быстрая минерализация опада, сопровождающаяся высвобождением радионуклидов из опада и перемещением их в верхние слои почвы);

– гранулометрический состав почвы (в лесах, произрастающих на песчаных и торфяных почвах, миграция интенсивнее);

– режим увлажнения (на гидроморфных почвах с хорошим торфяным слоем идет активная миграция из подстилки в минеральные слои почвы).

За время, прошедшее после катастрофы на ЧАЭС, радионуклиды опустились в глубь почвы максимум до 30-35 см. Основная часть их (45-95%) в почве находится в фиксированной форме в нижних слоях подстилки и в верхних минеральных слоях почвы (1– 5см). На гидроморфных почвах преобладают обменная и подвижная формы Сs-137 и Sr-90.

В древесную растительность радионуклиды поступают двумя путями – через вегетирующие органы – аэральный путь и через корни – корневой путь. При аэральном пути поступления оказывает влияние количество выпавших радиоактивных осадков, размер радиоактивных частиц, форма выпадения и свойства радионуклидов, распределение радионуклидов в кроне деревьев, биологические особенности растений, фаза развития растений, сезон года.

Поступление радионуклидов из почвы зависит от плотности загрязнения леса и форм нахождения радионуклидов в почве, почвенных и климатических условий, места произрастания, типа и структуры биоценоза, биологических особенностей и возраста леса.

В лесном фитоценозе максимальная концентрация радионуклидов у растительности нижнего яруса (лишайники, мхи, грибы), минимальная – у растительности древесного верхнего яруса. Травянистые виды – кустарники, подлесок и подрост занимают промежуточное положение. Большинство радионуклидов концентрируется в корнях и слабо переходит в наземную часть, за исключением цезия и стронция. По накоплению древесными растениями цезия-137 в древесине установлен следующий убывающий ряд: осина, береза, сосна, ель, дуб, ольха. По накоплению стронция-90 — осина, береза, ольха, ель, сосна, дуб. Установлено, что береза поглощает из почвы цезия-137 в 2-18 раз, а стронция-90 в 13 раз больше, чем сосна. У деревьев максимальное количество радионуклидов сосредоточено в коре, минимальное — в древесине. Степень накопления в древесине зависит от ее строения. Больше радионуклидов накапливают деревья с заболонной древесиной (осина, береза), меньшее накопление у деревьев с ядровой древесиной (дуб, сосна). Концентрация радионуклидов снижается от периферии к центру ствола.

Грибы, лишайники и мхи накапливают радионуклиды на 1-2 порядка больше, чем их концентрация в почве. По накоплению цезия-137 в плодовых телах грибы разделяются на 4 группы:

– слабонакапливающие (опенок осенний);

– средненакапливающие (подберезовик, белый гриб, лисичка, рядовка);

– сильнонакапливающие (груздь черный, сыроежки всех видов);

– аккумуляторы радиоцезия (гриб польский, масленок, волнушка).

В шляпках накапливается цезия-137 в 1,5-3 раза больше, чем в ножках.

По накоплению радиоцезия лесные ягоды располагаются в следующем убывающем порядке: черника, голубика, брусника, клюква, земляника. В ягодах концентрация радионуклидов в 2-3 раза меньше, чем в стеблях и листьях.

Сбор грибов, ягод, заготовка лекарственного сырья разрешены в лесах при плотности загрязнения до 2 Ки/км². Рубка леса производится в зоне загрязнения до 15 Ки/км² по традиционным технологиям, а в зоне 15-40 Ки/км² по специальным технологиям. В зоне свыше 40 Ки/км² рубку не производят.

При отмирании травянистой и древесной растительности радионуклиды возвращаются в почву и включаются в процессы миграции.

Радиоактивного загрязнения

 

Специальная система обработки почв в зоне радиоактивного загряз­нения направлена на снижение накопления радионуклидов в урожае, умень­шение эрозионных процессов, снижение времени воздействия излучения на работающих в поле.

Глубокая вспашка возможна на вновь осваиваемых землях с мощным гумусовым слоем. Выполняется плантажными, болотными или специальны­ми одноярусными плугами с предплужниками (ПБН-3-50А, ПНУ-4-40), а также ярусными плугами (ПСН-4-40, ПНЯ-4-42). На минеральных почвах верхний слой (8–10 см) укладывается прослойкой по дну борозды глубиной 27–40 см, а чистый от радионуклидов слой перемещается поверх его без обо­рота (ПСН-4-40) или с оборотом (ПНУ-4-40, ПНЯ-4-42). По пласту многолетних трав для проведения такой вспашки необходима предварительная разделка дернины, лучше всего фрезерование (ФН-1,8) на глубину слоя загрязнения. Схема такой вспашки может быть использована на вновь осваиваемых землях и на глубоко залежных торфяниках с выполненной на них после аварии неглубокой обработкой, т.е. когда радионуклиды распределены в слое 0–25 см. Но при этом должна быть увеличена до 50–60 см общая глубина вспашки (ПТН-0,9). Специальная глубокая вспашка – мероприятие разовое и последующие обработки проводятся таким образом, чтобы их глубина была меньше глубины расположения заделанного загрязненного слоя.

Традиционная отвальная система обработки почвы совершенствуется в направлении максимально возможного совмещения операций основной и дополнительных обработок, а также применения новых высокопроизводительных машин, таких как лущильники ЛАГ-10(15), бороны БДТ-7(10), культиваторы чизельные КЧН (КЧП)-5.4, комбинированные агрегаты финишной обработки АКШ-7.2(3.6), особенно на землях со средне- и тяжелосуглинистыми почвами.

В качестве орудий дополнительной (в т.ч. и финишной) обработки почвы могут использоваться специализированные машины ППР-2.3, ПВР-3.5 (2.7; 2.3) или машины общего назначения – кольчато-шпоровые катки типа ККШ, зубовые бороны. Составляются комбинированные пахотные агрегаты при помощи унифицированного приспособления ППМ-7. Под зерновые, однолетние травы рекомендуется применение неглубокой (10–14 см) обработки чизельными культиваторами с последующим применением предпосевной обработки. Лучшим вариантом является выполнение обработки за один, максимум два прохода комбинированными почвозащитными агрегатами АЧУ-2.8, АКП-3.9Б.

При высокой плотности загрязнения радионуклидами 15–40Ки/км² по Cs-137 и 1–3 Ки/км² по Sr-90 рекомендуется комбинированная система обра­ботки почвы. Она включает чередование минимальных обработок с ярусной отвальной вспашкой 1–2 раза в севообороте при одновременной заделке ор­ганических удобрений и сидератов. Глубина ярусной вспашки не должна превышать мощности пахотного горизонта. Для этой цели разработан комбинированный агрегат АКЯ-4-42.

Первичную обработку дернины при коренном улучшении сенокосов осуществляют тяжелыми дисками в два-три следа. Слабозадерненные луга пашут обычными плугами на глубину 18–20 см, а сильнозадерненные и луга на торфяно-болотных почвах – кустарниково-болотным плугом на глубину 30–35 см.

На сенокосах и пастбищах, где после чернобыльской катастрофы было проведено перезалужение с закрыванием дернины на дно борозды, при повторном перезалужении вспашка недопустима. Следует проводить поверхностное фрезерование и прикатывание с посевом агрегатом АПР-2.6 или обновлять травостой путем подсева трав в дернину фрезерной сеялкой МТД-3.

На переувлажненных почвах тяжелого гранулометрического состава перед посевом трав необходимо предварительно разделать дернину чизель­ными орудиями или профрезеровать ее.

Для оптимизации агрофизических условий в корнеобитаемом слое и улучшения режима питания растений на сенокосах и пастбищах с переув­лажненными почвами тяжелого гранулометрического состава рекомендуется не реже одного раза в пять лет проводить подпахотное рыхление. Минимальное нарушение целостности дернины и поверхности достигается плугами-рыхлителями типа ПРПВ-5-51.

Система обработки почвы на загрязненных радионуклидами землях, подверженных водной и ветровой эрозии, дифференцируется по агротехнологическим группам земель в зависимости от степени их эрозионной опасности.

На слабоэродированных землях с величиной смыва почвы до 2 т/га и дефляцией 1–3 т/га в год (I-я группа) в интенсивных зернопропашных и плодосменных севооборотах основная обработка почвы такая же, как и на неэродированных почвах.

На эродированных землях с величиной смыва почвы 2–5 т/га в год (II-я группа) рекомендуется применять комбинированные отвально - безотвальные способы основной обработки, выполняемые контурно. Безотвальные поверхностная, чизельная и плоскорезная обработки проводятся в севооборотах под озимые и яровые зерновые культуры. После стерневого предшественника чизельную обработку следует проводить за два прохода: первая – на глубину 14–15 см, вторая — на глубину пахотного слоя при прорастании семян малолетних сорняков, появлении «шилец» пырея и розеток осота. Плоскорезная обработка почвы выполняется на глубину пахотного слоя или на 3–4 см глубже. В качестве дополнительного противоэрозионного приема под пропашные культуры рекомендуется вспашка с рыхлением под­пахотного горизонта 1 раз в 3–4 года на глубину 35–40 см.

На эродированных дефлированных землях с величиной смыва и дефляции почв более 5 т/га в год (земли III-й, IV-й, V-й групп), на которых вводятся почвозащитные зерно-травяные и травяно-зерновые севообороты, следует проводить безотвальные разноглубинные обработки (контурно). Отвальная вспашка проводится только после многолетних трав. Как дополнительный противоэрозионный прием рекомендуется предзимнее щелевание зяби, озимых культур и многолетних трав на глубину 45–50 см при промерза­нии почвы не глубже 3–5 см. На склонах, крутизной до 3°, расстояние между щелями 5–8 м, на склонах крутизной 3–5° — 3–5 м, более 5° —1,5–3,0 м.

Для безотвальной поверхностной обработки используются дисковые (БДТ-3,0, БДТ-7,0) или плоскорежущие (культиваторы-плоскорезы КПШ-5, КПШ-9, КПЭ-3,8) орудия; для безотвальной чизельной обработки – чизель-культиваторы КЧ-5,1, КЧН-5,4, КЧН-1,8; для поверхностной обработки – комбинированный агрегат, включающий культиватор-глубокорыхлитель-плоскорез (КПГ-2,2, ПГ-3-100, КПГ-250) и борону игольчатую (БИГ-ЗА). Вспашка с почвоуглублением выполняется плугом с почвоуглубителем или нарезным отвалом, предзимнее щелевание — щелевателями ЩН-2-140, ЩН-40,ЩП-3-70, РЩ-3,5.

Предложенная система обработки почв и применение высокопроизводительных комбинированных агрегатов позволяет снизить на 30–40 % внешнюю дозовую нагрузку на механизаторов наряду со снижением трудозатрат до 50 % и расхода горюче-смазочных материалов на 30–35 %.

 

Радионуклидами землях

Почвы	Содержание К2О, мг/кг почвы	Основные дозы К2О, кг/га	Дополнительные дозы К2О (кг/га) при плотности загрязнения, (Ки/км2)
137Cs 1,0-4,9 90Sr 0,15-0,29	137Cs 5,0-14,9 90Sr 0,30-1,99	137Cs 15,0-40,0 90Sr 2,0-3,0
Пашня
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 80
81-140
141-200
201-300
более 300		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-400
401-600
601-1000
более 1000		-	-	-
Сенокосы и пастбища
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 80
81-140
141-200
201-300
более 300		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-400
401-600
601-1000
более 1000		-	-	-

 

В целях предотвращения применения избыточных доз калийных удобрений и ухудшения качества продукции введены ограничения по уровню предельного насыщения почв обменным калием от емкости катионного обмена: для песчаных почв – 3,5%. Супесчаных – 4% и суглинистых – не более 5%. На почвах с избыточным содержанием обменного калия (содержание К₂О более 300 мг/кг на минеральных и 1200 мг/кг на торфяно-болотных) внесение калийных удобрений не предусматривается до очередного агрохимического обследования почв.

Установлено снижение поступления радионуклидов из почвы в растительную продукцию при внесении фосфорных удобрений, особенно на почвах с низким содержанием фосфатов. Учитывая дефицит фосфорных удобрений и их высокую стоимость, рекомендовано на загрязненных территориях обеспечивать минимум фосфорных удобрений, необходимый для сбалансированного питания сельскохозяйственных культур с учетом содержания подвижных фосфатов в почве (табл. 12).

 

Таблица 12. Дозы фосфорных удобрений на загрязненных

Радионуклидами землях

Почва	Содержание Р2О5, мг/кг почвы	Основные дозы Р2О5, кг/га	Дополнительные дозы Р2О5 (кг/га) при плотности загрязнения, Ки/км2
137Cs 1,0-4,9 90Sr 0,15-0,29	137Cs 5,0-14,9 90Sr 0,30-1,99	137Cs15,0-40,0 90Sr 2,0-3,0
Пашня
Дерново- подзолистые, дерновые	менее 60
61-100
101-150
151-250		-
251-400		-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-300
301-500
501-800		-
801-1200		-	-	-
Сенокосы и пастбища
Дерново- подзолистые, дерновые	менеее 60
61-100
101-150
151-250		-
251-400	-	-	-
Торфяно- болотные	менее 200
201-300
301-500
501-800		-
801-1200	-	-	-	-

 

Важная роль отводится регулированию азотного питания растений. Недостаток доступного азота в почве приводит к снижению урожая, а повышенные дозы азотных удобрений усиливают накопление радионуклидов в растениях. Расчет доз азотных удобрений проводится исходя из потребности в азоте для формирования планируемого урожая. Для избежания превышения доз азотных удобрений при подкормках озимых и яровых зерновых культур рекомендуется проведение почвенной и растительной диагностики. Преду­смотрено ограничение максимально допустимых доз азотных удобрений с учетом биологических особенностей культур (табл. 13).

 

Таблица 13. Максимальные дозы азотных удобрений под сельскохозяйственные культуры, возделываемые на минеральных почвах

Культура	Органические удобрения (фон), т/га	Максимально-допустимая годовая доза азотных удобрений, кг/га д.в.
Картофель	60-70
Озимые зерновые	30-40
Яровые зерновые	-
Сахарная свекла	60-70
Кормовая свекла
Кукуруза
Многолетние злаковые травы	-
Капуста
Морковь	-
Томаты
Огурцы
Столовая свекла
Лук-репка
Зеленые овощи

 

Оптимизации азотного питания растений способствует применение новых медленнодействующих удобрений карбамида и сульфата аммония с добавками гуматов и других биологически активных компонентов, выпускаемых Грод­ненским ПО "Азот" по совместным разработкам Института почвоведения и агрохимии, Института проблем использования природных ресурсов и эколо­гии и Белорусского государственного технологического университета.

Применение новых форм медленнодействующих азотных удобрений позволяет повысить на 20-40 % их окупаемость прибавкой урожая при одно­временном уменьшении содержания радионуклидов на 15-30 % и снижении накопления нитратов в картофеле, овощах и кормовых культурах.

Карбамид медленнодействующий с гуматсодержащими добавками рекомендуется к применению на почвах разного гранулометрического соста­ва, но, в первую очередь, на рыхлых почвообразующих породах, под все поле­вые и овощные культуры, вносится под яровые культуры весной в основную заправку, под озимые и многолетние травы – весной в первую подкормку, под остальные сельскохозяйственные культуры – в виде основного внесения в почву.

Сульфат аммония медленнодействующий рекомендуется под карто­фель, крестоцветные, однолетние и многолетние травы. Вносится в основную заправку почвы, под многолетние травы – под каждый укос трав.

Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение марки N:P:K = 5:16:35 с «Гидрогуматом» рекомендуется вносить под озимые зерно­вые культуры с осени. Весной проводится подкормка только азотными удоб­рениями.

Комплексное азотно-фосфорно-калийное удобрение марки N:P:K= 16:12:20 с «Феномеланом» рекомендуется для основного внесения в почву под яровые зерновые культуры, картофель, овощные и другие культу­ры.

К наиболее значимым приемам повышения плодородия почв загрязненных сельскохозяйственных угодий и снижения накопления радионуклидов в продукции относится также применение органических удобрений. Известно, что систематическое применение органических удобрений повышает содержание гумуса, улучшает водно-физические свойства, усиливает микробиологическую активность почв. При внесении органических удобрений повышается эффективность использования минеральных удобрений, возрастает устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным факторам. Все это в комплексе снижает накопление радионуклидов в продукции, повышает урожайность сельскохозяйственных культур и рентабельность производства. Рекомендуемые дозы при возделывании сельскохозяйственных культур в зоне радиоактивного загрязнения приведены в табл.15.

Рекомендуется до 60% заготовленных органических удобрений вносить в весенний период под культуры позднего сева: кукурузу, картофель (частично), однолетние травы, идущие в качестве предшественника под озимые зерновые культуры. До 18% органических удобрений следует внести летом при перезалужении и коренном улучшении сенокосов и пастбищ, а также под озимые, идущие по зерновым предшественникам. Остальную часть органических удобрений необходимо внести с осени под культуры раннего сева: сахарную свеклу, корнеплоды, картофель.

Исследованиями установлено, что с повышением содержания гумуса в почве с 1 до 3% накопление радионуклидов в растениях снижается в 1,5-3,5 раза. Поэтому при ведении сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения с целью оптимизации содержания почвенного гумуса и повышения обеспеченности элементами питания растений необходимо задействовать все источники поступления органического вещества в почву – навоз, к