ВЕРТИКАЛЬНАЯ МИГРАЦИЯ SR-90 В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТ ПОЧВ

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)

Между содержанием стронция-90 в черноземе типичном и ее агрохимическими показателями (табл. 2). наблюдается сильная положительная корреляционная связь с содержанием катионов магния (r = 0,76), валового Р2О5 (r = 0,89) и K2О (r = 0,82), гумуса (r = 0,91), цинка (r = 0,85), серы (r = 0,91), марганца (r = 0,90). 

Таблица 2. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема типичного (р<0,05)

Между содержанием стронция-90 и агрохимическими показателями темно-каштановой почвы (табл. 3) корреляционной связи не обнаружено, за исключением таких элементов, как сера (r = 0,91), фтор (r = −0,71), кобальт (r = −0,71), мышьяк (r = −0,72).

Таблица 3. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями темно-каштановой почвы (р<0,05)  

Анализ зависимости между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема южного показал (табл. 4), что стронций-90 статистически значимо коррелирует с катионами магния (r = −0,75), калия (r = 0,76) и суммой катионов Sкат (r = −0,71). 

Таблица 4. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема южного (р<0,05) 

Стронций-90 статистически значимо коррелирует с содержанием в почве чернозема южного неполноразвитого щебневатого (табл. 5): сульфатов (r = 0,93), карбонатов (r = –0,73), суммой анионов (r = 0,75) и катионов (r = 0,75), катионов калия (r = 0,96), валового K2О (r = 0,99) и Р2О5 (r = 0,91), гумуса (r = 0,87), а также с содержанием элементов меди (r = 0,73), цинка (r = 0,92), кобальта (r = 0,73) и свинца (r = 0,84). Необходимо отметить сходность корреляционных связей стронция-90 с агрохимическими показателями чернозема южного неполноразвитого щебневатого.

Таблица 5. Корреляционная зависимость между содержанием Sr-90 и агрохимическими показателями чернозема южного неполноразвитого щебневатого (р<0,05) 

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.)]