РЕЗЮМЕ.
Представлены результаты изучения характера вертикальной миграции стронция-90 в пяти
типах почв степных экосистем Оренбургской области, которые позволили разработать методику оценки и
прогноза интенсивности вертикальной миграции стронция-90 по почвенному профилю. По результатам
исследования определены агрохимические свойства почв, оказывающие доминирующее влияние на
миграционную способность стронция-90.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: стронций-90, загрязнения радионуклидами, почва, растение, техногенные выбросы, миграция в почве, содержание в растениях, чернозем, радионуклиды.
Для цитирования: Рахимова Н.Н. Вертикальная миграция SR-90 в зависимости от агрохимических свойств почв. Микроэлементы в медицине. 2024;25(3):90−92. DOI: 10.19112/2413-6174-2024-25-3-37.
ВВЕДЕНИЕ
Стронций-90 – радиоактивный элемент, который поступает в окружающую среду в большей
степени за счет ядерных испытаний, отходов и внештатных, аварийных ситуаций АЭС. Попадая на
земную поверхность, радионуклид включается в геохимические процессы миграции, через корневую
систему попадает в растительность, по пищевым трофическим цепям создает угрозу для здоровья человека.
Ц е л ь и с с л е д о в а н и я – изучить вертикальное распределение стронция-90 в зависимости от агрохимических свойств почв.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследование интенсивности вертикальной стронция-90 осуществляли на глубину почвенного
профиля 50 см, послойно с шагом 10 см для целинных почв (Рахимова, 2014). В результате проведенного регрессионного анализа получены уравнения регрессии экспоненциального вида, позволяющее
оценить динамику профильной миграции Sr-90:
Сх х ( ) 11,16 exp( 0,03 ) = ⋅−⋅ – для чернозема обыкновенного;
Сх х ( ) 11,05 exp(0,00 ) =⋅ ⋅ – для темно-каштановой почвы;
Сх х ( ) 15,25 exp( 0,130 ) = ⋅− ⋅ – для чернозема типичного;
Сх х ( ) 11,79 exp( 0,04 ) = ⋅−⋅ − для чернозема южного;
Сх х ( ) 17,24 exp( 0,12 ) = ⋅−⋅ – для чернозема южного неполноразвитого щебневатого.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Максимальные концентрации стронция-90 для естественных экосистем отмечаются в черноземе
южном неполноразвитом щебневатом в слое 0–5 см (18,7 Бк/кг) (Ефремов и др., 2005). Изменения
содержания стронция-90 по профилю в пробах темно-каштановой почвы (λ=0) не наблюдается.
Концентрация стронция-90 по почвенному профилю экспоненциально убывает с глубиной в
черноземе неполноразвитом щебневатом (λ=0,12) и черноземе типичном (λ=0,10). В остальных
обследованных типах почв концентрация стронция-90 изменяется незначительно по почвенному
профилю для чернозема южного (λ=0,04) и чернозема обыкновенного (λ = 0,03).
Корреляционные матрицы, характеризующие взаимосвязи свойств почв и содержания
радионуклида стронция-90, приведены в табл. 1–5.
Между содержанием стронция-90 и агрохимическими показателями данного чернозема обыкновенного (табл. 1) существует сильная положительная корреляционная связь с содержанием сульфатов (r = 0,87), гумуса (r = 0,77), валового содержания калия (r = 0,77), серы (r = 0,76) и отрицательная
корреляционная связь стронция-90 с хлором (r = -0,77).
Таблица 1. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема обыкновенного (р<0,05)
| Радионуклид | SO4
−2 | НСО3
− | Cl− | S анион | % солей | рН | Са2+ | Mg2+ | К+ | Nа+ | Sкат | Р2О5 | К2О |
| Sr-90 | 0,87 | −0,58 | −0,77 | 0,41 | 0,50 | −0,49 | 0,00 | 0,44 | 0,67 | 0,19 | 0,41 | 0,66 | 0,87 |
| Радионуклид | гумус | Сu | Zn | S | F | Cr | Mn | Co | Ni | Pb | Cd | As | Hg |
| Sr-90 | 0,76 | 0,77 | −0,52 | −0,47 | 0,76 | −0,34 | −0,60 | 0,66 | −0,21 | −0,22 | −0,59 | −0,46 | 0,09 |
Таблица 2. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема типичного (р<0,05)
| Радионуклид | SO4 −2 | НСО3 − | Cl− | S анион | % солей | рН | Са2+ | Mg2+ | К+ | Nа+ | Sкат | Р2О5 | К2О |
| Sr-90 | 0,59 | 0,33 | 0,26 | 0,60 | 0,72 | −0,18 | −0,30 | 0,76 | 0,00 | −0,41 | 0,59 | 0,89 | 0,59 |
| Радионуклид | гумус | Сu | Zn | S | F | Cr | Mn | Co | Ni | Pb | Cd | As | Hg |
| Sr-90 | 0,82 | 0,91 | 0,36 | 0,85 | 0,91 | −0,26 | −0,01 | 0,90 | −0,40 | 0,12 | −0,12 | 0,10 | 0,64 |
Таблица 3. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями темно-каштановой почвы (р<0,05)
| Радионуклид | SO4 −2 | НСО3 − | Cl− | S анион | % солей | рН | Са2+ | Mg2+ | К+ | Nа+ | Sкат | Р2О5 | К2О |
| Sr-90 | −0,35 | −0,68 | 0,40 | −0,54 | −0,40 | −0,53 | −0,37 | −0,52 | −0,26 | 0,51 | −0,54 | −0,37 | −0,31 |
| Радионуклид | гумус | Сu | Zn | S | F | Cr | Mn | Co | Ni | Pb | Cd | As | Hg |
| Sr-90 | 0,13 | −0,47 | −0,16 | 0,91 | −0,76 | 0,09 | −0,31 | −0,71 | −0,29 | −0,36 | 0,26 | −0,73 | 0,37 |
Таблица 4. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90
и агрохимическими показателями чернозема южного (р<0,05)
| Радионуклид | SO4 −2 | НСО3 − | Cl− | S анион | % солей | рН | Са2+ | Mg2+ | К+ | Nа+ | Sкат | Р2О5 | К2О |
| Sr-90 | −0,064 | −0,34 | 0,16 | −0,69 | −0,59 | 0,17 | 0,29 | −0,75 | 0,76 | −0,61 | −0,71 | 0,51 | 0,69 |
| Радионуклид | гумус | Сu | Zn | S | F | Cr | Mn | Co | Ni | Pb | Cd | As | Hg |
| Sr-90 | 0,58 | −0,44 | −0,20 | −0,48 | −0,57 | −0,21 | −0,19 | −0,052 | −0,57 | −0,51 | −0,45 | −0,19 | 0,39 |
Таблица 5. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема южного неполноразвитого щебневатого (р<0,05)
| Радионуклид | SO4 −2 | НСО3 − | Cl− | S анион | % солей | рН | Са2+ | Mg2+ | К+ | Nа+ | Sкат | Р2О5 | К2О |
| Sr-90 | 0,93 | −0,73 | 0,49 | 0,75 | −0,07 | −0,46 | 0,25 | 0,58 | 0,96 | −0,47 | 0,75 | 0,91 | 0,99 |
| Радионуклид | гумус | Сu | Zn | S | F | Cr | Mn | Co | Ni | Pb | Cd | As | Hg |
| Sr-90 | 0,87 | 0,73 | 0,92 | −0,32 | −0,64 | −0,42 | 0,46 | 0,73 | 0,64 | 0,84 | −0,05 | −0,48 | 0,15 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработана методика оценки интенсивности вертикальной миграции стронция-90 по почвенному профилю. Регрессионный анализ позволяет прогнозировать интенсивность миграции стронция-90 посредством заданной его концентрации в верхнем слое почвы почвы. С помощью корреляционного анализа установлены закономерности между агрохимическими свойствами почв и содержанием стронция-90, оказывающие наибольшее влияние на распределение стронция-90 по
вертикали. Проведенные комплексные исследования позволяют прогнозировать экологическую обстановку и возможно применять в сельскохозяйственном производстве на территориях, попадающих
в категорию риска загрязнения.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Рахимова Н.Н. Изучение миграции радионуклидов Cs-137 и Sr-90 в системе почва –растение. В сб.: Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России. сборник статей XII Международной научно-практической
конференции. Под общей редакцией В.А. Селезнева; И.А. Лушкина. 2014; 68–73. [Rakhimova N.N. The study of migration of
Cs-137 radionuclides and Sr-90 in the soil–plant system in the collection: Natural resource potential, ecology and sustainable development of Russian regions. collection of articles of the XII International Scientific and Practical Conference. Under the general editorship of V.A. Seleznev; I.A. Pushkin. 2014; 68–73. (In Russ.)].
Ефремов И.В., Рахимова Н.Н., Янчук Е.Л. Особенности миграции радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в системе
почва-растение. Вестник Оренбургского государственного университета, 2005, №. 12: 42-46. [Efremov I.V., Rakhimova N.N.,
Yanchuk E.L. Migration features of cesium-137 and strontium-90 radionuclides in the soil-plant system. Bulletin of Orenburg State
University, 2005, No. 12: 42-46. (In Russ.)]