Страница основ сельскохозяйственной радиоэкологии

Страница основ сельскохозяйственной радиоэкологии  

      Сельскохозяйственная  радиоэкология – это наука, предметом  которой является изучение закономерностей  миграции радионуклидов по биологических  цепочках и влияния ионизирующих излучений на сельскохозяйственные растения и животных. Прикладное назначение этой науки – разрабатывать меры, ограничивающие вовлечение радионуклидов в биологический кругооборот, позволяющие снижать содержание радиоактивных веществ в растениях и животных и, вследствие этого, в продукции растениеводства и животноводства. Вообще это обоснование  системы ведения и функционирования агропромышленного производства на территориях с повышенным содержанием радиоактивных веществ.

      Важное  значение исследований в сфере сельскохозяйственной радиоэкологии стало особенно актуальным с началом активного освоения атомной энергии в разных отраслях народного хозяйства. Облучение человека от радионуклидов техногенного происхождения в общем виде состоит из:

• внешнего облучения от радионуклидов, выпавших на земную поверхность или растительный покров;
• внутреннего облучения за счет ингаляции радионуклидов, которые находятся в зоне дыхания человека;
• облучения от радионуклидов, поступающих в организм человека с продуктами питания и питьевой водой – внутреннее облучение.  

      Внутреннее  облучение в большинстве ситуаций играет главную роль в формировании дозовой нагрузки на человека. Поэтому  пищевой путь поступления радионуклидов  в организм человека и определил  исключительное внимание до проблем  сельскохозяйственной радиоэкологии.

      Внешнее облучение - это та составляющая общей  дозы, на которую фактически влиять с целью ее уменьшения очень тяжело (дезактивация территорий, асфальтирование  дорог и тротуаров, центральное  водоснабжение, газификация населенных пунктов и т.п.). В то же время, разработанные и научно обоснованные контрмеры, направленные на ограничение поступления радионуклидов с продуктами питания в организм человека, есть наиболее важными в комплексе мер по обеспечению радиационной безопасности.

      В истории развития сельскохозяйственной радиоэкологии можно выделить несколько этапов. В довоенные годы главное внимание было уделено особенностям накопления растениями тяжелых природных радионуклидов - ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²³²Th и др. Этот интерес, главным образом, связывался  с разработкой биогеохимического метода поиска урана, а также с академическим изучением закономерностей поглощения тяжелых элементов растениями. В то же время были выполнены первые исследования действия повышенного природного радиационного фона на популяции растений.

      Второй  этап развития сельскохозяйственной радиоэкологии  связан с проведением в 50-х – 60-х  годах ядерных испытаний в  атмосфере, которые сопровождались выпадением на земную поверхность большого количества искусственных радионуклидов, которые включались в биологический круговороту с участием растений, животных и человека. Именно в это время и произошло оформление сельскохозяйственной радиоэкологии в рамках ее нынешней структуры как самостоятельной научной дисциплины.  

      В эти годы вследствие глобального  мониторинга природной среды, загрязненной радиоактивными выпадениями после ядерных испытаний, были изучены закономерности миграции в почвенно-растительном комплексе таких представителей продуктов деления, как ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr (основные долгоживущие искусственные радионуклиды в составе смеси осколков деления), особенности накопления растениями большого количества радиоактивных продуктов деления, радионуклидов с наведенной активностью и некоторых трансурановых радионуклидов. Были определены параметры метаболизма этих радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных, а также сделана оценка параметров накопления искусственных радионуклидов в продукции растениеводства и животноводства. Эти результаты  стали основой для определения дозовых нагрузок на население и объективного анализа последствий загрязнения биосферы радиоактивными выпадениями после ядерных испытаний.

      Наконец, последний этап развития сельскохозяйственной радиоэкологии относится к концу 60-х – началу 70-х годов. Это период интенсивного роста ядерной энергетики и использования радиационных технологий в разных отраслях народного хозяйства. В эти годы стало понятно, что ядерная энергетика в ближайшие десятилетия будет одним из главных источников удовлетворения непрерывно растущих энергетических потребностей человека – с одной стороны, и что общий прогресс в развитии ядерной энергетики зависит от решения экологических проблем охраны природной среды от радиационного влияния, связанного с полным ядерным топливным циклом (ЯТЦ), - с другой стороны. Это связано с тем, что на всех этапах ЯТЦ, начиная с добывания уранового сырья и заканчивая переработкой отработанного топлива и захоронением высокоактивных отходов, происходит освобождение искусственных радионуклидов в окружающую середу, и в том числе в сельскохозяйственную сферу, а также ускорение темпов миграции тяжелых природных радионуклидов, в тому числе и в сельскохозяйственных цепочках круговорота. Таким образом, решение проблемы экологической безопасности функционирования атомных электростанций, и вообще всех предприятий ЯТЦ, тесно связано с анализом радиационной ситуации, складывающейся в агропромышленной сфере на территориях, прилегающих к предприятиям ЯТЦ, а в аварийных случаях – и с принятием мер по ограничению поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию. Это связано с тем, что наличие радионуклидов в пищевых продуктах есть в большинстве радиологических ситуаций главным дополнительным источником облучения человека.

      Особую  актуальность проблемы сельскохозяйственной радиоэкологии приобретают в случае аварийных ситуаций, когда имеют место выбросы радиоактивных веществ в атмосферу. Так было: во время аварии на Южном Урале в 1957 году, когда взорвалась емкость с радиоактивными отходами; при радиационной аварии в Уиндскейле (Великобритания) в 1957 году; при аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. В таких случаях меры в сельском хозяйстве, направленные на ограничение поступления радионуклидов в организм человека, являются, по-видимому, самыми главными в комплексе мер по обеспечению радиационной безопасности. Это отражает преимущественную роль продукции агропромышленного производства, загрязненной радионуклидами, в формировании суммарной дозы облучения населения.