Материал: Особенности накопления 137CS в почвенно-растительном покрове прирусловой поймы р. Сож в окрестностях н.п. Шерстин Ветковского района

Почва на пониженной равнине центральной поймы аллювиально-луговая, глееватая, пылевато-песчанисто-легкосуглинистая, средне богатая гумусом, среднекислая [16].

Почва на понижении центральной поймы аллювиально-луговая, глееватая, пылевато-песчанисто-среднесуглинистая. Она достаточно богата гумусом, среднекислая.

Почва на низине притеррасной поймы аллювиально-болотная, дерново-глеево-пылевато-песчанисто-среднесуглинистая, богатая гумусом, сильнокислая.

Аллювиальные дерновые почвы формируются на возвышенных элементах рельефа поймы, при глубоком залегании грунтовых вод и преимущественно на аллювии легкого механического состава, часто слоистом. Они расположены главным образом в прирусловой части поймы, а также по гривам центральной поймы [17].

Почвообразовательный процесс развивается без влияния грунтовых вод, в условиях господства окислительной обстановки, на бедном, чаще всего песчаном или супесчаном аллювии. Поэтому гумусовый профиль в таких почвах обычно маломощен и слабо выражен, с невысоким содержанием гумуса и азота.

Содержание зольных элементов питания может сильно колебаться в зависимости от минералогического состава аллювиальных отложений [16].

Аллювиальные луговые почвы развиваются при относительно неглубоком залегании грунтовых вод (1-2 м), капиллярная кайма которых находится в пределах почвенного профиля. Формируются преимущественно на суглинистом и глинистом аллювии в центральной пойме, а также по понижениям прирусловой поймы.

Богатый элементами питания, основаниями и органическим веществом аллювий, а также хорошие условия увлажнения за счет питания грунтовыми водами создают благоприятную обстановку для произрастания луговой растительности и развития дернового процесса. Поэтому луговые почвы обычно имеют хорошо выраженный гумусовый профиль с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, вследствие чего их в литературе часто называют зернистые почвы поймы [18].

Обычно капиллярная кайма грунтовых вод в аллювиальных луговых почвах достигает почвенных горизонтов. Это обусловливает развитие оглеения в нижней части их профиля, а также процессов гидрогенной аккумуляции соединений железа, карбонатов, а в почвах пойм южных рек - и водорастворимых солей.

Луговые почвы богаты гумусом, имеют значительную мощность гумусового слоя, обладают большим потенциальным запасом элементов питания, высокой емкостью поглощения. Реакция их колеблется в широких пределах (рН от 4 до 6 и выше), что связано с составом аллювия и зональными особенностями почвообразования в поймах.

В понижениях прирусловой поймы, на островах и косах под травянистой растительностью формируются слаборазвитые луговые почвы, близкие по морфологическим признакам и физико-химическим свойствам к слоистым примитивным дерновым почвам, отличаясь от них высоким обводнением и оглеением [17].

Аллювиальные болотные почвы формируются в условиях длительного паводкового и устойчиво атмосферно-грунтового увлажнения. Для них характерно накопление органических веществ в виде торфа или иловато-перегнойной массы, а также развитие интенсивного оглеения и гидрогенной аккумуляции веществ. Болотные почвы приурочены к территории притеррасной поймы, а также к участкам центральной поймы с близким залеганием грунтовых вод и длительным застоем паводковых вод (блюдцеобразным западинам, лиманам, периферии пойменных озер и стариц).

В зависимости от масштабов аккумуляции органического вещества и степени его разложения среди аллювиальных болотных почв выделяют лугово-болотные, иловато-перегнойно-глеевые и иловато-торфяные.

Лугово-болотные почвы характеризуются наличием одернованного гумусового оглеенного горизонта, сменяющегося гумусированным оглеенным горизонтом, переходящим ниже в минеральные глеевые горизонты [16].

Эти почвы являются переходными между луговыми и иловато-торфяными, а также иловато-перегнойно-глеевыми почвами.

Профиль иловато-перегнойно-глеевых почв характеризуется сильной оглеенностью и обводненностью. В нем неясно различаются верхний перегнойный горизонт с глеевыми и ярко-ржавыми пятнами и нижележащий грязновато-сизый глеевый горизонт.

Иловато-торфяные почвы образуются преимущественно в притеррасной пойме. Имеют четко выраженный торфяной горизонт различной мощности, сменяемый минеральным глеевым. Притеррасная пойма является областью повышенной аккумуляции веществ за счет выклинивающихся почвенно-грунтовых вод, а также приноса веществ с поверхностными водами со склонов. Поэтому почвы здесь обогащены скоплениями железа, вивианита, извести. Торф притеррасных болот богат азотом, фосфором, кальцием, магнием [7].

В профиле иловато-болотных почв могут выделяться слои разной степени заиления и встречаться погребенные почвы.

На незатопляемых или редко затопляемых полыми водами участках поймы (высокая пойма) развиваются почвы зонального типа, например, дерново-подзолистые в поймах таежно-лесной зоны, серые лесные почвы и черноземы в лесостепной и черноземной зонах и т.п.

Почвенный покров пойм характеризуется разновозрастностью и динамичностью. Здесь можно встретить почвы, начиная от свежих аллювиальных наносов и примитивных слоистых до хорошо развитых с признаками и свойствами зональных почв. Именно такой постепенный ряд в развитии почв пойм характеризует их эволюцию [15].

Особенности радиоактивного загрязнения речных долин

Наибольшему радиоактивному загрязнению подверглись реки бассейна Днепра, Сожи, Припяти, в меньшей степени - Немана и Западной Двины.

В доаварийный период концентрация стронция - 90 и цезия - 137 в воде реки Припять составляли соответственно 0,0033-0,0185 и 0,0066 Бк/л. В первые дни после аварии (период первичного аэрозольного загрязнения) суммарная бета-активность воды в р. Припять в районе ЧАЭС превышала ЗООО Бк/л и только к концу мая 1986 года снизилась до 150-200 Бк/л. Максимальные концентрации плутония - 239 в воде р. Припять составили 0,37 Бк/л.

В настоящее время более высокое содержание стронция - 90 (от 1,59 до 2,70 Бк/л) наблюдается в водах рек Брагинка, Желонь, Ротовка, Несвичь, дренирующих территории с высокой плотностью радиоактивного загрязнения, а также в старицах р. Припять на территории зоны отселения. За период 1989-1994 гг. среднегодовые концентрации цезия - 137 также уменьшились, его максимальные активности составляют (0,6-2,45 Бк/л) [14].

В миграции цезия - 137 в составе речного стока исключительно большую роль играет его перенос на твердых взвесях (от 10 до 35-40% общей переносимой активности). Во время паводков происходит увеличение удельной активности воды. Например, в р. Брагинке возле г.п. Брагин она возросла в 1983 году с 0,26 Бк/л до 0,33 Бк/л по цезию - 137 и с 0,09 Бк/л до 0,17 Бк/л по стронцию - 90. Синхронно возрастает и доля активности, связанная с твердыми взвесями.

В отличие от цезия - 137 большая часть стронция - 90 (50-90%) мигрирует в растворенном состоянии [18].

Способность речных вод к самоочищению объясняется постоянной сменой масс воды, выпадением взвешенных радиоактивных частиц на дно водоемов и, частично, процессами сорбции находящихся в растворенном состоянии радионуклидов мелкодисперсными взвешенными и донными минералами, а также органическими веществами. Во время половодий происходит обратный процесс: перевод высокоактивных донных осадков во взвешенное состояние, что приводит к многократному возрастанию радиоактивности речных вод.

По степени радиоактивного загрязнения компоненты водных экосистем располагаются в следующем порядке: донные отложения> гидробионты> вода [11].

Если для воды и, в меньшей степени, взвесей характерно со временем уменьшение содержания цезия - 137 и стронция - 90, то в донных отложениях в водной растительности имеют место их концентрации.

Основной вынос цезия - 137 в Днепр происходит с Белорусско-Брянского цезиевого пятна водами р. Сож, причем за период 1987-1994 гг. объем выноса уменьшился в 20 раз. Аналогичные изменения отмечены в отношении других рек, что указывает на несущественный вклад этого процесса в перенос радионуклидов [18].

Основные факторы, влияющие на продуктивность травостоя и видовое разнообразие

Рациональное использование, внесение минеральных удобрений, орошение способствуют увеличению продуктивности и качеству травостоев, сохранению пойменных лугов.

Продуктивность пойменных лугов зависит от условий увлажнения и особенностей использования. Наиболее продуктивны луга центральной поймы, где урожай сена достигает 30-40 ц/га и болеех [9].

Урожайность естественных травостоев зависит от состояния почв, слагающих поймы, их влагообеспеченности и, как правило, отличается существенным варьированием и пестротой.

Пойменные луга характеризуются максимальной продуктивностью среди природных кормовых угодий и могут при продолжительности весеннего затопления до 35-40 суток обеспечить без удобрений получение до 2,5 тонн с гектара сена удовлетворительного качества.

Продуктивность растительного покрова пойменных лугов зависит, прежде всего, от уровня почвенного плодородия [12].

Потенциальное плодородие пойменных почв изменяется от прирусловой части поймы к центральной и притеррасной; в этом направлении в почвах увеличивается общий запас органического вещества и содержание общего азота, растет сумма обменных оснований.

В пойме продуктивность особенно сильно зависит от гидрологического режима и почвенно-грунтовых условий.

На территории Белоруссии в поймах крупных, средних и малых рек, по низинам и суходолам, внепойменных пространств сосредоточены значительные площади луговых угодий. Высокоурожайные луга представлены лишь отдельными массивами, чаще всего в поймах рек и в общей сумме площадей естественных кормовых угодий составляют относительно небольшой удельный вес. Большая же часть лугов (свыше 80%) из-за бесхозяйственного к ним отношения характеризуются низкой продуктивностью, невысоким качеством травостоев и неудовлетворительным культурно-техническим состоянием, что свидетельствует о постепенной, в ряде случаев, деградации естественных лугов [7].

1.3 Оценка радиоэкологической ситуации на территории Ветковского района

Населённый пункт Шерстин Ветковского района относится к зоне с правом на отселение (рисунок 2) [19].

Рисунок 2 - Радиоэкологическая ситуация Ветковского района

Территория с плотностью загрязнения почв цезием - 137 от 5 до 15 Ки/кв. км либо стронцием - 90 от 0,5 до 2 Ки/кв. км или плутонием - 238, 239, 240 от 0,02 до 0,05 Ки/кв. км, на которых среднегодовая эффективная доза облучения населения может превысить (над естественным и техногенным фоном) 1 м³в в год.

Начиная с 1986 года в районе, аналогично остальным регионам области, отмечается падение рождаемости (рисунок 3), и только последние пять лет имеется тенденция повышения рождаемости [19].

Рисунок 3 - Рождаемость населения Гомельской области и Ветковского района, случаев на 1000 чел.

Рисунок 4 - Смертность населения Гомельской области и Ветковского района, случаев на 1000 чел.

В Ветковском районе отмечается более высокий уровень общей смертности по сравнению со среднеобластным (рисунок 4). Это может объясняться, прежде всего, менее благоприятной возрастной структурой населения (значительная доля людей пожилого возраста). Среди сельского населения всей Беларуси, где уровень смертности уже многие годы в несколько раз выше, чем среди городского, в 2011 году этот показатель составил 24,2 человек на 1000 населения против 11,0 в городских поселениях.

Положительная тенденция в увеличении показателя уровня рождаемости (с 10,0 в 2005 году до 12,4 в 2009 году) и уменьшения показателя уровня смертности (с 27,1 в 2005 году до 22,0 в 2009 году) и, в результате, уменьшение естественной убыли населения прослеживается с 2006 по 2009 год (рисунок 5). В 2010-1011 годах естественная убыль имела тенденцию к увеличению.

Рисунок 5 - Распределение населенных пунктов по интервалам средних годовых эффективных доз облучения в 2009 г. жителей Ветковского района

За последние 10 лет только в 2009 году число зарегистрированных убывших жителей превысило число прибывших в район. Так же, как и в целом по Гомельской области, уменьшение численности населения происходит в основном за счет естественной убыли, в Гомельской области миграционные потери в составе всех потерь населения сократились с 24% в 2005 году до 0% в 2008-2010 годах (за эти годы регистрировалось положительное сальдо миграции). В 2011 году миграционные потери в составе всех потерь населения Гомельской области опять возросли до 9%.

Согласно «Каталогу средних годовых эффективных доз облучения в 2009 г. жителей населенных пунктов Республики Беларусь, отнесенных к зонам радиоактивного загрязнения» для жителей Ветковского района в 24 населенных пунктах средняя годовая эффективная доза внешнего и внутреннего облучения жителей за счет радиоактивных выпадений вследствие аварии на Чернобыльской АЭС может составить более 1 м³в/год (рисунок 5) [19].

Результаты защитных мероприятий в производстве сельскохозяйственной продукции

Сейчас радиационная обстановка на загрязненной радионуклидами территории Республики Беларусь практически стабилизировалась. Дозовые нагрузки на население, связанные с аварийным выбросом радионуклидов, в отдаленные сроки после аварии обусловлены в большинстве случаев поступлением радионуклидов в организм с продуктами питания, производимых в пострадавших районах, и с пищевой продукцией леса [13].

Радиоактивное загрязнение сельскохозяйственной продукции формируется в основном за счет корневого поступления радионуклидов в растения и далее в животноводческую продукцию. Поэтому проблема снижения дозовых нагрузок на население решается в первую очередь комплексом сельскохозяйственных защитных мер: повышением уровня плодородия почв; оптимизацией землепользования и структуры посевов; переспециализацией; созданием культурных пастбищ и сенокосов; применением цезийсвязывающих препаратов.

Эти задачи решаются в рамках государственных программ по преодолению последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС, финансирование которых составляет значительную часть бюджета республики.

В настоящее время в районе 44,5 тыс. га сельскохозяйственных угодий, на которых ведется сельскохозяйственное производство, имеют плотность загрязнения цезием - 137 выше 1 Ки/км², из них 3,9 тыс. га имеют плотность загрязнения цезием - 137 выше 15 Ки/км². Загрязненные радионуклидами участки располагаются на пахотных и кормовых угодьях 8 хозяйств: КСУП «Искра-Ветка», ОАО «Хальч», СПП «Светиловичи», СХФ «Агро-Ветка», КСУП «Гомельский Конзавод 59», КСУП «Дружба», КСУП «Яново».

Кроме этого 11548 га или 26% сельскохозяйственных земель одновременно загрязнены стронцием - 90 с плотностью выше 0,3 Ки/км² [13].

Попадание радионуклидов в урожай резко уменьшается на высокоплодородных почвах, характеризующихся оптимальными значениями агрохимических свойств (кислотность, содержание гумуса, макро- и микроэлементов).

В целях снижения поступления радионуклидов в растениеводческую продукцию традиционно применяются повышенные дозы фосфорных и калийных удобрений, поддерживающее известкование. Наряду с ними рекомендуется внесение полных доз медленнодействующих форм азотных и комплексных удобрений, комплексное применение средств защиты растений и микроудобрений в минимальных дозах, подбор культур и сортов с минимальным накоплением радионуклидов (рисунок 6) [19].