Содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, как критерий экологической безопасности

      В водах пруда-охладителя уровень содержания Sr-90 на 27% а сумма β-активности – на 30% превосходят показатели Каховского водохранилища.  Но в акваториях с.Водяное и г.Никополя, которые находятся ниже продувного устройства пруда-охладителя, содержание радионуклидов равнозначное с показателями Каховского водохранилища (выше пруда-охладителя). Следовательно, пруд-охладитель наряду с основной задачей – охлаждение отработанных вод – является и местом их очищения от радиационного загрязнения.

            Вода для населения и технических нужд  г.Энергодара проходит строгий контроль на загрязнение радионуклидами. Это позволяет поддерживать низкий уровень содержания как основных радионуклидов Sr-90 и Cs-137, так и показатель суммарной β-активности. В среднем за 6 лет в питьевой воде содержание радионуклидов было Sr-90 – 14 Бк/м³, Cs-137 – 4,6 Бк/м³, и суммарная β-активность 126 Бк/м³; в технической воде - Sr-90 – 22 Бк/м³, Cs-137 – 4,5 Бк/м³, суммарная β-активность 153 Бк/м³ воды. При допустимой норме 2000 Бк/м³ воды. То есть, концентрация радионуклидов в водах городского водоснабжения была в 13-16 раз ниже допустимой нормы.

    2.2 Загрязнение радионуклидами почвы

    Поступление радионуклидов в почву при  выработке электроэнергии атомной электростанцией происходит в результате атмосферных выпадений. Содержание радионуклидов в  атмосфере не превышало показателей «нулевого фона», и в атмосферных выпадениях не отмечали превышения их содержания. За годы исследований (2001-2006 г.г.) в зоне наблюдения Запорожской АЭС в атмосферных выпадениях не отмечали значительных колебаний как по сумме β-активности, так и по содержанию основных радионуклидов. По β-активности и по содержанию основных радионуклидов существенной зависимости в показателях от расстояния между промплощадкой и пунктом контроля не отмечали.                                                                                  В поверхностном слое почвы не отмечали значительной разницы в содержании радионуклидов в зависимости от качества почвы (песчаные, супесчаные), и по годам. Не отмечено и закономерностей в показателях содержания основных радионуклидов в верхнем слое почвы в зависимости от расстояния между промплощадкой и пунктом наблюдения. Можно было предположить о возможности различного накопления радионуклидов в почве в зависимости от направления пункта наблюдения от промплощадки, что может быть связано с розой ветров.   Поскольку в районе размещения Запорожской АЭС сезонные и годовая розы ветров имеют преимущественно восточное и северное направления (рис.2, см. приложение), можно было ожидать повышенное накопление радионуклидов в почве в западном и южном направлениях от промплощадки. Однако только в одном случае отмечали значительное повышение   содержания Cs-137 в западном направлении, что не может считаться закономерным. В остальных наблюдениях такой закономерности  не установлено (табл.2, см. приложение).

           В одних и тех же пунктах наблюдения показатели содержания радионуклидов в поверхностном слое почвы имели отклонения от средних величин, но максимальные показатели отклонений не превышали показателей «нулевого фона».

          Равнозначность показателей  содержания радионуклидов в почве, независимо от места взятия пробы, можно  объяснить тем , что в зоне наблюдения Запорожской АЭС основную часть радиационной нагрузки, до 60%, составляет природный фон, и лишь немногим более 2% - техногенный фактор, в т.ч. и выбросы ЗАЭС (табл.3, см. приложение).

  3. Критерии оценки  экологической безопасности 

       Критериями биологической безопасности в части радиационной нагрузки, в зоне АЭС являются уровень природного γ-фона, и доза радиационного загрязнения, создаваемого АЭС /12/. В зоне наблюдения Запорожской АЭС, радиационная нагрузка от природного фона значительно превышает техногенную (табл.3, см. приложение), и усвоение растениями радионуклидов естественного и техногенного  происхождений также неравнозначное. Можно предположить, что больше усваивается радионуклидов естественного фона. Поэтому, к указанным двум факторам, в качестве критерия экологической безопасности в части радиационной нагрузки может быть принят и показатель содержания радионуклидов в сельхозпродуктах, независимо от источника их формирования.

        Чтобы убедиться в правильности  такого предположения, провели  анкетирование среди учащихся 10-11 классов школ г. Энергодара. В анкету был включен вопрос: «Считаете ли вы, что для информации населения о состоянии экологической безопасности в части радиационной нагрузки, в зоне влияния АЭС

       - достаточно иметь лишь сведения об уровне γ-фона и о дозе радиационного влияния АЭС;

       - следует также включить и  показатель содержания радионуклидов  в сельхозпродукты;

       - необходимы иные показатели.

       В опросе приняли участие 159 человек. Результаты анкетирования приведены в табл. 4(см. приложение).

    Из данных табл.4(приложение) видно, что 70% респондентов сочли целесообразным  увеличение количества  показателей для более полной оценки состояния экологической безопасности в зоне наблюдения АЭС. Таким показателем может быть содержание радионуклидов в сельхозпродуктах, а следовательно в продуктах питания.

      4.Содержание радионуклидов в сельскохозяйственных продуктах.

            В результате воздействия на окружающую среду природными и техногенными источниками, радионуклиды накапливаются в почве. Основное количество питательных веществ, в т.ч. и радионуклиды, поступают в растения из почвы. Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что количество выбрасываемых ЗАЭС в атмосферу и водоемы радионуклидов не превышало допускаемых нормативов. Это может свидетельствовать, что Запорожская АЭС в процессе выработки электроэнергии не оказывает значительной дополнительной радиационной нагрузки на окружающую среду.

           В связи с этим предполагалось, что растения, используемые для питания и на корм сельскохозяйственным  животным, не могут иметь повышенного накопления радионуклидов. А соответственно,  растительные, и животные продукты питания, полученные из этих растений.

           В районе расположения Запорожской АЭС, до начала ее работы, содержание радионуклидов («нулевой фон») в растениях отмечали на уровне Sr -90 - 2,4-6,5 Бк/кг и Cs-137 - 3,14 Бк/кг сухой массы. По данным анализов за 2000-2006 годы, содержание радионуклидов в растениях на промплощадке составило Sr-90 – 1,14-3,8 Бк/кг и Cs-137 – 0,50-1,40 Бк/кг сухой массы. В среднем по зоне наблюдения ЗАЭС содержание радионуклидов отмечалось на уровне Sr-90 – 1,48-2,4 и Cs-137 – 0,41-1,44 Бк/кг сухой массы, что практически равнозначно с показателями по промплощадке. А поскольку в зоне наблюдения Запорожской АЭС содержание радионуклидов в почве не зависит от расстояния и направления места выращивания растений от промплощадки ЗАЭС (табл.3, см. приложение), предполагается, что и  содержание радионуклидов в растениях не зависит от этих показателей.

    . При значительном интервале показателей  содержания Sr-90 от 0,38 до 15,5 Бк/кг и Cs-137 от 0,20 до 4,55 Бк/кг сухой массы, стабильной разницы в содержании радионуклидов в растениях в зависимости от расстояния не установлено. Не установлена и зависимость накопления радионуклидов от направления размещения пункта контроля от промплощадки. Только в одном пункте контроля, расположенном в западном направлении на расстоянии 15 км от промплощадки, в нескольких пробах растений отмечали содержание Sr-90 значительно, до полуторакратного, выше показателей содержания этого радионуклида в других анализах в этом же пункте контроля. Естественно, это не может являться определяющим.

           Данные по содержанию радионуклидов  в сельскохозяйственной продукции в зоне наблюдения Запорожской АЭС приведены в табл. 5(приложение). Из данных таблицы видно, что в зоне наблюдения ЗАЭС содержание радионуклидов в сельхозпродуктах незначительно превышает  показатель «нулевого фона», и многократно ниже допускаемых нормативов.

             Анализируя данные табл. 5(см. приложение)и рис. 4(приложение), можно предположить, что по содержанию радионуклидов культурные растения и сельхозпродукты условно можно разделить на 2 группы: к первой группе продуктов, имеющих сравнительно высокие показатели содержания радионуклидов могут быть отнесены зерновые культуры, овощи, мясопродукты; ко второй группе продуктов со сравнительно низким содержанием радионуклидов можно отнести хлеб, фрукты, молочные продукты.

    Следует   отметить и значительные колебания в содержании радионуклидов по годам, достигавшие у некоторых продуктов значительных величин. При этом отмечена адекватная зависимость в накоплении сельхозпродуктами радионуклидов Sr-90 и Cs-137. При чем, разница отмечалась только в показателях объёма накопления одних и тех же радионуклидов. Например, у пшеницы отмечена шестикратная разница между минимальным и максимальным содержанием Sr-90, у мясопродуктов – более чем трехкратная, у капусты – двукратная. Следует также отметить, что  накопление Cs-137 было более выровненным в сравнении со Sr-90.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

           По результатам проведенных исследований  можно сделать следующее заключение:

    1 Запорожская АЭС не оказывает существенного дополнительного загрязняющего воздействия на атмосферу и водоемы выбросом радионуклидов Sr-90 и Cs-137. Суммарная β-активность и содержание радионуклидов в окружающей не превышают показателей «нулевого фона», и значительно ниже ограничивающих нормативов. Содержание радионуклидов в почве не зависит от направления и расстояния пункта контроля от промплощадки.

     2. Из почвы радионуклиды усваиваются  растениями, и с продуктами питания  поступают в организм человека. Поэтому содержание радионуклидов  в сельскохозяйственных продуктах  может являться одним из критериев экологической безопасности в части радиационного загрязнения. В зоне наблюдения Запорожской АЭС содержание радионуклидов в сельхозпродуктах значительно ниже допустимых норм.

        3. Накопление и содержание радионуклидов в сельхозпродуктах неравнозначно, и по этому показателю продукты условно можно разделить на две группы: с повышенным содержанием радионуклидов – зерновые культуры, овощи и мясопродукты, и со сравнительно низким содержанием радионуклидов – фрукты, молочные продукты, хлеб. Отмечены значительные колебания по годам в содержании в продуктах радионуклида Sr-90.  Показатели содержания Cs-137 были более выровненными. 

           Изучение воздействия ЗАЭС на  окружающую среду в   зоне  ее наблюдения и, как следствие,  реакции растений на такое воздействие и накопление радионуклидов в сельхозпродуктах, представляют несомненный научный и практический интерес, и их следует продолжить. 

                                                    Литература 

    1. Про внесення змін до деяких законів України щодо соціального захисту населення яке проживає в зонах спостереження. Закон України. – Київ, 2006.  

    2. Состояние радиационной защиты на Запорожской атомной электростанции. Ежегодные отчеты. – Энергодар, 2000-2006 г.г.                           

    3. Запорожская АЭС и окружающая среда. - /Бронников В.К., Верховецкий Н.А., Назипов Р.М. и др. – Харьков, изд. «Харьков», 1994. 

    4.Запольський А.К., Самок А.І. Основи екології. – Київ, «Вища школа, 2001.

    5. Савін В.В., Тунік А.Г. Основи екології. Запоріжжя, «Прем˝єр», 2001 

    6. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів Cs-137 та  Sr-90 у продуктах харчування та питній воді. – Державні санітарні нормативи України, 2006 р. 

    7. О состоянии качества воды в г. Энергодаре. Отчет СЭС. – г. Энергодар 2005г. 

         8. Барбашов С.В., Верховецкий Н.А., Пристер Б.С. Радиоактивное и химическое  загрязнение почвы и растительности в районе Запорожской АЭС. – М., 1991. 

      9. Обоснование экологической безопасности строительства и эксплуатации Запорожской АЭС. – Харьков, 1992.

    10. Бережна Т., Колесніків В. Українські АЕС: вплив на людину та навколишнє середовище // Енергоатом України, 2006, №2, с. 11-13.