Поступление плутония в растения

Плутоний поступает в растения корневым и внекорневым (аэ-ральным) путями. Наземные растения усваивают плутоний в основном через корневую систему и накапливают его до 0,01% от своей массы. Мера истинно корневого поступления плутония — коэффициент накопления (или коэффициент концентрирования), являющийся отношением концентраций плутония в растительном образце и питательном субстрате (почве), при условии, что возможность внекорневого поступления плутония полностью исключена.

По данным серии вегетационных исследований Опытной научно-исследовательской станции (ОНИС ПО «Маяк»), проведенных в контролируемых условиях, установлены коэффициенты накопления плутония сельскохозяйственными растениями при использовании различных химических соединений плутония и различных типов почв (Федоров и др., 1986). Основные результаты этих экспериментов приведены в табл. 5.21. Они показывают, что корневое усвоение плутония растениями из почвы (по значениям коэффициентов накопления) составляет 10-4-10-5, что существенно меньше, чем, например, усвоение 90Бг. При использовании питательных растворов в качестве субстрата для растений корневое усвоение плутония на 2—3 порядка больше поступления из почвы, что обусловлено значительно большей долей биологически подвижного плутония в питательном растворе по сравнению с почвой. Еще большее содержание плутония обнаружено в корнях растений, выращиваемых на питательных растворах, что объясняется результирующим эффектом процессов сорбции и диффузии плутония из растворов.

При выращивании сельскохозяйственных культур в полевых условиях на корневое поступление плутония накладывается обусловленное поверхностным загрязнением аэральное, и концентрация элемента в растениях оказывается больше, причем размеры внекорневого поступления Ри могут быть весьма значительными. Так, многолетний (до 15 лет) полевой эксперимент с предварительным внесением в почву раствора нитрата 239Ри из расчета достижения плотности загрязнения 128 МБк/м2 показал, что в реальных полевых условиях поступление плутония в урожай сельскохозяйственных растений превышает уровень истинно корневого поступления более чем на один порядок величины (Федоров и др., 1986, 1989). Роль аэраль-ного поступления плутония в растения доказывается также тем, что между концентрацией плутония в травянистой растительности и среднегодовой интенсивностью выпадений плутония на территории зоны наблюдения ВУРС существует тесная = 0,73) корреляционная связь.

Систематические измерения интенсивности радиоактивных выпадений плутония на экспериментальном участке ВУРС показали, что в сухое время эта интенсивность составляет 1—80, тогда как в дождливые периоды она снижается до 0,2—0,9 пБк/(м2 • с) в расчете на 1 Бк/м2 плотности загрязнения территории плутонием. Годовые выпадения плутония от локальных источников (ближний ветровой перенос) в местах произрастания сельскохозяйственных культур оцениваются, по данным для экспериментального полевого участка ОНИС, на уровне всего 1 — 1,5 Бк/(м2 • год) при плотности загрязнения территории плутонием 1 кБк/м2.

Таблица 5.21

Коэффициенты накопления плутония вегетативной массой зерновых культур

в вегетационных опытах (Федоров и др., 1986)

Зерновая культура

Используемые в опытах соли плутония

нитрат

оксалат

хлорид

Выращивание на питательных растворах

Пшеница: вегетативная масса

корни

(7,4 ±1,6) • 10“2 9,0 ±3,1

(8,1 ±5,8)- 10-2 21,0 ± 6,3

Выращивание на почвах

Чернозем выщелоченный: пшеница

ячмень

Темно-серая лесная почва: ячмень

Торф:

ячмень

  • (2,8 ±0,4) • 10“5 (3,7 ± 1,2) • 10-4
  • (6,7 ± 1,7) • 10-4
  • (4,0 ±0,5) • 10“5

(1,0 ±0,3)- 10"4

(4,0 ±0,7)- 10“5

Измерение средних уровней содержания плутония в растениях (кормовых и пищевых), выращенных на территории ВУРСа (пос. Метлино), 80-е гг., средняя плотность загрязнения территории плутонием — 1 кБк/м2; годовые выпадения плутония 10 Бк/м2тод; отклонение от среднего в пределах 100—150%), (табл. 5.22), показало, что по аналогии с радиоцезием и радиостронцием наибольшее количество элемента № 94 концентрируется в сене естественных угодий (1,8 Бк/кг) и вегетативных частях растений — зеленные овощи (0,16 Бк/кг). В съедобной части остальных анализируемых сельскохозяйственных культур содержание плутония не превышало 0,05 Бк/кг (Федоров и др., 1986).

Таблица 5.22

Средние значения наблюдаемых концентраций плутония в продукции

растениеводства

Продукция растениеводства

Концентрация, Бк/кг

Сено естественных трав

1,8

Картофель

0,025

Корнеплоды

0,047

Капуста

0,015

Овощи (огурцы, помидоры)

0,048

Зеленные культуры

0,16

Те же авторы приводят значения коэффициентов накопления плутония товарной и побочной частями сельскохозяйственных культур, выращенных в полевых условиях (табл. 5.23).

Таблица 5.23

Коэффициенты накопления плутония растениями в полевых условиях, п-10'4

Культура

Основная продукция

Побочная продукция

Пшеница

0,1 ±0,01

1,5 ±0,5

Ячмень

1,0 ±0,2

9,0 ± 2,0

Лук

3,9 ±0,8

79 ±25

Картофель

4,1 ±1,1

37 ±4,0

Томаты

5,0 ± 1,0

240 ± 80

Огурцы

12 ±2,0

250 ± 50

Редис

110 ± 10

200 ± 20

Салат

170 ±20

Наименьшее содержание плутония наблюдалось в зерне, наибольшее — в надземной массе культур, либо частично контактирующих с почвой ввиду полегания (огурцы), или характеризующихся опушенностью (ботва томатов), а также в надземной массе низкорослых культур (салат, ботва редиса). Как показали многолетние наблюдения вышеупомянутых авторов, корневое поступление плутония из почвы пренебрежимо мало по сравнению с внекорневым загрязнением растений в естественных условиях.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >