Цель, задачи, материал и методика исследований

Цель работы: 1. Установить корреляционные зависимости между величиной перехода 137Сs и 90Sr в травостои низинных лугов и основными агрохимическими свойствами торфяно-болотных почв.

. Составить уравнения линейной и множественной регрессии, позволяющие прогнозировать величину коэффициентов перехода радионуклидов и степень загрязнения травостоя в отдаленный период после аварии на ЧАЭС.

На протяжении периода 1995-2005 изучали влияние основных агрохимических свойств торфяно-болотных почв на изменение величины коэффициентов перехода цезия и стронция в естественный травостой и урожай многолетних злаковых трав.

На наблюдательных площадках проведен учет урожая многолетних трав и отбор пробных снопов в 4-хкратной повторности 2 раза в год для определения удельной активности радионуклидов, а также почвенных образцов на глубину пахотного горизонта для определения основных агрохимических показателей.[18]

Почвенная, радиологическая и агрохимическая характеристики торфяно-болотных почв на наблюдательных площадках представлены в табл. 2.1

Таблица 2.1 - Радиологическая и агрохимическая характеристики торфяно-болотных почв наблюдательных площадок

Эта таблица свидетельствует о наличии более тесной корреляционной связи между плотностью загрязнения цезием и стронцием и другими агрохимическими показателями. Можно проследить, зависимость содержания радионуклидов от глубины почв низинного типа и агрохимических показателей. Максимальное количество радионуклидов содержится в Торфяно-глеевая (40 см) на хорошо разложившихся шейхцер-осоковых торфах. При этом на этой почве сравнительно низкий показатель калия, фосфора и Иок по сравнению с другими агрохимическими показателями. Минимальное количество зарегистрировано на Торфяно-маломощная (80 см) на среднеразложившихся осоковых торфах. Здесь наблюдаются выше средних агрохимические показатели.

Плотность загрязнения торфяно-болотных почв137Сs и 90Sr и основных агрохимические показатели определяли по общепринятым методикам. Степень окультуренности почв определяли с помощью интегрированного показателя - индекса агрохимической окультуренности (Иок), используемого для количественной оценки плодородия почв, варьируемого в пределах от 0,2 до 1,0 и рассчитанного с учетом обменной кислотности, содержания подвижных форм оксидов фосфора и калия по следующей формуле:

Иок= (pH-3,5)/4,8+ (P2O5-100)/2100+(K2O-100)/2700

радионуклид почва травостой увлажнение

Содержание цезия в почвенных и растительных образцах на гамма-спектрометрических комплексах «Canberra» и «Oxford», а стронций радиохимическим методом по стандартной методике ЦИНАО с радиометрическим окончанием наальфа и бетта счетчике «Canberra-2400». Аппаратная ошибка измерений не превышала 15%.

Для количественной оценки поступления радионуклидов из почвы в растения рассчитывали коэффициенты пропорциональности Кп:

Кп=(Бк/кг):(кБк/м2)

Полученные данные обрабатывались методом дисперсионного и регрессионного анализов с использованием компьютерного программного обеспечения [26]. Коэффициент перехода цезия и стронция в зависимости от типа тровостоя отображены в таблице 2.2 и 2.3

Таблица 2.2 - Коэффициент перехода 137Сs в основные виды кормов в зависимости от обеспечения калием торфяно-болотных почв

В данной таблице можно проследить связь между содержанием подвижного калия и типом травостоя.

Коэффициент перехода 137Сs больше в естественно злаково-разнотравном сене, влажностью 16% с содержанием калия менее 250 мг/ кг почвы. Самый низкий в сеянобобово злаковом травостое зеленой массы, влажностью 82% при содержании обменного калия более 1000 мг/кг почвы. Также можно отметить, что коэффициенты перехода отличаются и от мощности торфа. Меньше всего по всем показателям коэффициент на низинных торфяно-болотных почвах менее 1м.

Таблица 2.3 - Коэффициент перехода 90Sr в основные виды кормов в зависимости от величины обменной кислотности торфяно-болотных почв

Коэффициент перехода 90Sr больше в естественно злаково-разнотравном сене, влажностью 16% с величиной обменной кислотности рН менее 4,5. Самый низкий в сеяно-бобово-злаковом травостое зеленой массы, влажностью 82% с величиной обменной кислотности рН более 6. Также можно отметить, что коэффициенты перехода отличаются и от мощности торфа. Меньше всего по всем показателям коэффициент на низинных торфяно-болотных почвах более 1м.

Таким образом, проанализировав таблицы 2.3 и 2.2, можно сделать вывод, что содержание радионуклидов больше в сухом травостое и различается от мощности торфа, если радиостронций накапливается больше в почвах с мощностью торфа менее 1 метра, то радиоцезий, наоборот, более 1 метра.

Установлено, что величина коэффициента перехода в травостой низинного луга зависит от насыщенности почвенно-поглощающего комплекса торфяно-болотных почв калием; изменения величины обменной кислотности; содержанием органического вещества; степени ее окультуренности.

Выявлена тесная связь между коэффициентом перехода 137Сs в травостой низинных лугов и следующими агрохимическими показателями: содержанием подвижного калия (r=-0,79);степенью окультуренности (r=-0.76);содержанием органического вещества (r=0,73);

Sr в травостой низинных лугов и следующими агрохимическими показателями: содержанием подвижного калия (r=-0,77);степенью окультуренности (r=-0,75);содержанием органического вещества (r=0,65);величина обменной кислотности (r=0,73)

По результатам многолетних исследований рассчитаны коэффициенты перехода радионуклидов в травяные корма из торфяно-болотных почв в зависимости от содержания подвижного калия и величины обменной кислотности pH, а также составлены уравнения линейной и множественной регрессии, позволяющие рассчитывать коэффициенты перехода радионуклидов в травостой по основным агрохимическим показателям этих луговых почв. Уравнения регрессии представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Уравнения регрессии для определения величины Кп137Сs и 90Sr в травостои низинных лугов на торфяно-болотных почвах