Acumularea de stronțiu în sol duce la.Trăsăturile acumulării de radionuclizi de către vegetație
Stronțiul radioactiv poate pătrunde în plante în două moduri: aerian, prin organele supraterane ale plantelor, și rădăcină.
Proporția de radionuclizi depuși pe suprafața plantelor în timpul intrării aeriene pe unitatea de suprafață, din cantitatea totală care a căzut pe această zonă, se numește retenție primară. Nu numai tipuri diferite plante, dar diferite organe și părți ale plantelor au abilități diferite de a reține radionuclizii căzuți din atmosferă. Depusă de B.N. Annenkova și E.V. Yudintseva (1991), reținerea primară a unei soluții apoase de 90 8 g de grâu de primăvară a fost: pentru frunze - 41%, pentru tulpini - 18, pentru pleavă - 11 și pentru cereale - 0,5%. O capacitate de retenție atât de mare se datorează faptului că radionuclizii din precipitații sunt în concentrații foarte mici (ultramicroconcentrații) și în astfel de condiții sunt absorbiți rapid și complet pe majoritatea suprafețelor, inclusiv pe suprafața frunzelor. Totuși, acest lucru este posibil numai în cazul precipitării formelor solubile în apă de radionuclizi și nu se aplică contaminării cu particule solide de praf, cum ar fi combustibilul. Timpul necesar ploii și vântului pentru a elimina jumătate din radionuclizii reținuți din plantele erbacee pentru zonele cu climă temperată este de aproximativ 1-5 săptămâni.
- 908g nu este doar absorbit pe suprafața plantelor, dar poate pătrunde și parțial în țesuturile organelor supraterane. Cu toate acestea, în ciuda faptului că stronțiul este un analog al calciului, necesar pentru metabolismul plantelor, aceste procese au loc lent, iar intensitatea lor este mult mai mică decât în cazul aportului aerian de 137 C5.
- 908g se caracterizează printr-o mobilitate ridicată în sistemul sol-plantă. La aceeași densitate de poluare, aportul de 90 8g din sol în plante este în medie de 3-5 ori mai mare decât 137 Cs, deși atunci când acești radionuclizi intră în plante din soluții apoase, 137 Cs se dovedește a fi mai mobil. Motivul principal pentru aceste diferențe este natura interacțiunii radionuclizilor cu solul - 137 Сз în într-o măsură mai mare se absoarbe în sol în mod neschimbabil, în timp ce 90 8g se găsește în sol în principal sub forme interschimbabile.
Aportul de rădăcină de 90 8g depinde de proprietățile solurilor și de caracteristicile biologice ale plantelor și variază în limite foarte largi: coeficienții de acumulare (Kn) pot varia de 30-400 de ori. Pe tipuri diferite sol Kn 90 8g variază pentru aceeași cultură de la 5 la 15 ori. În general, cu cât capacitatea de absorbție a solurilor este mai mare, cu atât conținutul de materie organică este mai mare, cu atât compoziția mecanică a solului este mai grea, iar partea minerală este bine reprezentată de minerale argiloase cu capacitate mare de absorbție, cu atât coeficienții de transfer de 90 sunt mai mici. 8 g de la sol la plante. Coeficienții maximi de acumulare se observă la solurile de turbăși soluri minerale de compoziție mecanică ușoară - nisipos și lut nisipos, și minime - pe soluri fertile argiloase grele (pădure cenușie și cernoziomuri). Transferul crescut de radionuclizi în recoltele culturilor este facilitat de îndesarea solului.
Printre multe proprietăți ale solului, aciditatea și conținutul de calciu schimbabil au influența principală asupra aprovizionării cu 90 8g plantelor. Odată cu creșterea acidității, intensitatea radionuclizilor care intră în plante crește de 1,5-3,5 ori. Odată cu creșterea conținutului de calciu schimbabil, acumularea de 90 8g în plante, dimpotrivă, scade.
Pe solurile carbonatate are loc fixarea neschimbabilă de 90 8g, iar aceasta duce la o scădere a acumulării sale în plante de 1,1-3 ori. De exemplu, în cernoziomul carbonatic, în comparație cu solul levigat, conținutul de 90 8 g solubil în apă este de 1,5-3 ori mai mic, iar cantitatea de 90 8 g neschimbabilă este cu 4-6% mai mare.
Rata de transfer a 90 8g în legătura „sol-plantă” și mai departe de-a lungul lanțurilor trofice depinde de conținutul purtătorilor însoțitori: izotopici (stronțiu stabil) și neizotopic (calciu stabil). În acest caz, rolul calciului pentru transportul radionuclizilor este mai important decât stronțiul, deoarece cantitatea primului este semnificativ mai mare decât a celui din urmă. De exemplu, concentrația de stronțiu stabil în sol este în medie de 2-3 10 _3%, iar calciul - aproximativ 1,4%.
Pentru a evalua mișcarea stronțiului radioactiv în obiectele biologice, se utilizează raportul dintre conținutul de 90 8g la Ca, care este de obicei exprimat în unități de stronțiu(adică).
1 s.e. = 37 mBq 90 8g/g Ca.
Raportul dintre unitățile de stronțiu din plante și unitățile de stronțiu din sol se numește coeficient de discriminare(CD):
KD = s.e. în plantă/s.e. în sol.
Discriminarea stronțiului și calciului unul în raport cu celălalt nu are loc atunci când numărul de atomi este de 90 8g și calciul trece din sol la plante în același raport. Cu toate acestea, destul de des, la mutarea a 90 8g de la o unitate la alta, se observă o scădere a conținutului său în raport cu calciul. În acest caz, se vorbește despre discriminarea stronțiului în raport cu calciul. În cele mai multe
soluri mai tipice banda de mijloc partea europeana Federația Rusă coeficientul de discriminare variază de la 0,4 la 0,9 pentru organele vegetative ale plantelor și de la 0,3 la 0,5 pentru cereale (Tabelul 5.15; Korneev, 1972; Russell, 1971).
Tabelul 5.15
Coeficientul mediu de discriminare (CD)
Raportul de 90 8g la calciu în cereale este întotdeauna mai mic decât în paie, iar în frunzele de sfeclă și morcov este mai mic decât în rădăcină. Pe solurile bogate în calciu schimbabil, coeficientul de discriminare este de obicei mai mare decât pe solurile cu conținut scăzut calciu, care se datorează concurenței acestor elemente la intrarea în plante. Acest lucru este important de luat în considerare atunci când cultivați culturi furajere, deoarece furajele ar trebui să aibă nu numai un conținut scăzut de stronțiu radioactiv, ci și un conținut ridicat de calciu, care împiedică intrarea a 90 Bg în corpul animalelor.
Acumularea a 90 Bg în plante este influențată de caracteristicile lor biologice. În funcție de tipul de plantă, acumularea de 90 8g în biomasă poate diferi de la 2 la 30 de ori, iar în funcție de soi - de la 1,5 la 7 ori.
Acumularea minimă de 90 8 g are loc la tuberculii de cereale și cartofi, maxima la leguminoase și leguminoase. Dacă comparăm coeficienții de acumulare de 90 Bg la cereale și leguminoase, atunci la leguminoase vor fi semnificativ mai mari (Tabelul 5.16).
Tabelul 5.16
Coeficienți de transfer de 90 Bg la diferite culturi agricole pe soluri argilo-nisipoase sodio-podzolice (Bq/kg)/(kBq/m2)
90 8g se acumulează în principal în organele vegetative ale plantelor. Întotdeauna există mult mai puțin în cereale, semințe și fructe decât în alte organe. În plus, stronțiul se acumulează predominant nu în rădăcini, ci în părțile de deasupra solului ale plantelor.
În ordinea descrescătoare a concentrației de 90 Bg, culturile de câmp sunt distribuite după cum urmează:
- cereale, leguminoase și leguminoase: rapiță de primăvară > lupin > mazăre > măzică > orz > grâu de primăvară > ovăz > grâu de toamnă > secară de iarnă;
- masa verde: leguminoase, ierburi perene > amestecuri de cereale-boabe de leguminoase > trifoi > lupin > amestecuri perene de leguminoase-cereale > mazare > graminee perene de cereale > vezica >
> rapiță de primăvară > amestec de mazăre-ovăz > amestec de măzică-ovăz >
> porumb;
Cenoze naturale: plante > rotici > iarbă-arci > plante-cereale > cereale > iarbă de luncă > iarbă de arici.
Concentrația de stronțiu radioactiv din culturi depinde de conținutul de calciu al plantelor. De la masă 5.17 (Marakushkin, 1977, citat din: Priester, 1991) este clar că cu cât conținutul de calciu din cultură este mai mare, cu atât se acumulează mai mult 90 8g în ele.
Tabelul 5.17
(experiment pe teren cu nivel constant de contaminare a solului)
Distribuția sistemului radicular al plantei afectează și acumularea de 90 8g. De exemplu, astfel de ierburi dense de tufiș, cum ar fi păstucul și iarba albastră, acumulează 90 8g, de 1,5-3,0 ori mai mult decât ierburile rizomatoase - iarba de grâu târâtoare și bromul fără baltă. Acest lucru se datorează faptului că, la cerealele dens tufoase, nodul de cultivare este situat pe suprafața solului, iar rădăcinile tinere care se formează ajung în stratul de sol contaminat cel mai sus. La cerealele rizomatoase se formează nodul de măcinare și, în consecință, rădăcini noi la o adâncime de 5-20 cm, unde conținutul de 908g în ecosistemele naturale este mult mai mic. Culturile cu o distribuție superficială a sistemului radicular sunt întotdeauna mai contaminate cu radionuclizi.
Ierburile din pajiștile naturale au concentrații mai mari de 90 8 g în biomasă decât ierburile semănate, ceea ce se explică prin mobilitatea mai mare a radionuclidului în orizontul superior al solului de gazon, unde este într-o formă mai accesibilă plantelor decât în orizonturile solului mineral.
în ecosistemele forestiere.În cazul poluării aeriene a ecosistemelor forestiere, 90 8g rămân ferm fixate în tegumentul exterior al plantelor lemnoase pentru o lungă perioadă de timp. Se caracterizează printr-o mobilitate scăzută și, atunci când are loc contaminarea foliară, practic nu se mișcă prin țesuturile și căile plantelor.
Cu toate acestea, acumularea a 90 8g prin rădăcini, spre deosebire de asimilarea prin frunze, este mult mai pronunțată atât în vegetația lemnoasă, cât și în cea erbacee. În timp, acest lucru duce la o acumulare vizibilă de radiostronțiu în toate părțile plantelor, inclusiv în lemn. La conifere, acumularea de radionuclizi din cauza pătrunderii rădăcinilor este vizibil mai slabă decât la copacii de foioase. Cea mai semnificativă cantitate de 90 8g este absorbită de aspen, frasin de munte, cătină fragilă, sălcii și alun comun. O acumulare mai mare de 90 8g comparativ cu |37 Cs este tipică și pentru molid, stejar, arțar, mesteacăn și tei.
Raportul de 90 8g: 137 C5 în lemn se modifică semnificativ în timp, de la 0,2-0,7 în timpul poluării aeriene la 6-7 cu predominanța aportului de rădăcină. Acest lucru se datorează faptului că |37 Cs, spre deosebire de 90 8g, se deplasează mai ușor prin organele plantelor după ce ajunge la suprafața frunzelor decât prin rădăcini, deoarece este ferm absorbit de sol. 90 8g se găsește în sol într-o formă mai accesibilă. Astfel, se observă că la 5-7 ani de la contaminarea pădurilor din zona Cernobîl, conținutul de 90 Bg în lemn a crescut de 5-15 ori față de primul an (Klekovkin, 2004). Absorbția rădăcină de 90 8g este îmbunătățită pe solurile hidromorfe.
Pentru a planifica utilizarea corectă a solurilor contaminate cu stronțiu-90, adică pentru a obține o recoltă adecvată consumului, ar trebui să se folosească una dintre metodele existente de estimare a posibilului conținut de stronțiu-90 în recoltele culturilor atunci când sunt cultivate pe soluri contaminate. . Când se utilizează metodele prezentate mai jos, trebuie reținut că la calcularea conținutului de stronțiu-90 din sol nu se ia în considerare tot stronțiul-90, dar | numai partea sa schimbabilă, adică cantitatea solubilă.
1. Calcul folosind factorul de acumulare
Coeficientul de acumulare (AC) este raportul dintre conținutul de stronțiu-90 pe unitate de masă de produse vegetale și conținutul de izotopi pe unitatea de masă de sol:
KN = continut stronțiu-90 în 1 kg produs/conținut. stronțiu-90 în 1 kg de sol
Tabelul 7
Coeficientul mediu de acumulare pentru culturile principale
Notă: Factorul de acumulare pentru legume se bazează pe greutatea proaspătă; pentru cereale și fân - la umiditate standard.
Atunci când se prezică conținutul posibil de stronțiu-90 în produsele agricole folosind coeficientul de acumulare, este necesar să se determine sau să se calculeze conținutul acestuia în 1 kg de strat de sol arabil și apoi prin înmulțirea acestei valori cu coeficientul de acumulare (Tabelul 7) pentru a determina conţinutul posibil al izotopului în 1 kg de produse vegetale .
În tabel Figura 8 prezintă datele de calcul utilizând coeficientul de acumulare al conținutului posibil de stronțiu-90 (în picocuri la 1 kg de produs) în principalele culturi agricole la o densitate de contaminare a solului de 1 curie/km2 cu stronțiu-90 interschimbabil (solubil). Cu o densitate mai mare sau mai mică de poluare, valorile date în acest tabel scad sau cresc de numărul corespunzător de ori.
Tabelul 8
| Cultură | Solurile soddy-podzolice | Cernoziom levigat | |||
| lut nisipos | Uşor Lut |
In medie Lut |
Greu Lut |
||
| grâu (bob) | 2310 | 1090 | 690 | 390 | 200 |
| Cartofi (tuberculi) | 1150 | 560 | 330 | 190 | 100 |
| Sfecla de masa | |||||
| (legumă rădăcină) | 3960 | 1910 | 1120 | 660 | 330 |
| Varză (cap) | 2970 | 1650 | 730 | 530 | 230 |
| Castraveți (fructe) | 1150 | 560 | 330 | 200 | 100 |
| roșii (fructe) | 460 | 230 | 130 | 80 | 30 |
| Trifoi (fân) | 66000 | 36300 | 36300 | 19800 | 6600 |
| Timofeevka (fân) | 23100 | 11550 | 6600 | 3960 | 1980 |
Notă. Conținutul de stronțiu-90 din legume este dat pe baza greutății umede
2. Calcul folosind coeficientul de discriminare
Stronțiul-90 provine din sol împreună cu calciul, iar între ele în plantă se obține un anumit raport, care în cele mai multe cazuri este mai mic decât raportul lor în sol, adică stronțiul, de regulă, trece în plante ceva mai puțin decât calciu. Raportul dintre stronțiu și calciu din orice obiect este de obicei exprimat în așa-numitele unități de stronțiu (s.u.). Un s. e. egal cu picocurii de stronțiu-90 la 1 g de calciu în orice produs ( 1 p. e. = 1 picocurie de stronţiu 90 / 1 g de calciu).
Se acceptă raportul dintre unitățile de stronțiu din plante și unitățile de stronțiu din sol| numit coeficient de discriminare (CD):
CD = s. e. în plantă/e. e. în sol
În medie, pentru principalele tipuri de sol din zona centrală a Federației Ruse Europene, coeficientul de discriminare poate fi luat egal cu 0,9 pentru organele vegetative și 0,5 pentru cereale (Tabelul 9).
Tabelul 9
Coeficientul mediu de discriminare (CD)
În medie, pentru principalele tipuri de sol din zona centrală a teritoriului european al Rusiei, coeficientul de discriminare poate fi luat egal cu 0,9 pentru organele vegetative și 0,5 pentru cereale (Tabelul 9)
Conținut de stronțiu-90 pe s. e. în sol se calculează în felul următor: conform măsurătorilor radiometrice, densitatea contaminării radioactive a solului și ținând cont de procentul de solubilitate a reziduurilor radioactive, conținutul de stronțiu-90 în curii la 1 kg de arabile. se calculează stratul de sol. Apoi se determină valoarea lui c. e. în sol prin împărțirea cantității de stronțiu schimbabil-90 în pCi în 1 kg de sol la cantitatea de calciu schimbabilă în grame.
În tabel Tabelul 10 prezintă calcule ale conținutului posibil de stronțiu (în c.e.) în principalele culturi agricole pe diferite tipuri de soluri la o densitate de contaminare a solului de I curie/km2 cu stronțiu-90 (în formă schimbabilă). Cu o densitate mai mare sau mai mică a contaminării solului, valorile date în tabel sunt reduse sau crescute de numărul corespunzător de ori.
Tabelul 10
3. Calcul folosind „metoda germinarii”
Amploarea posibilei acumulări de stronțiu-90 în recolta finală poate fi determinată direct prin creșterea răsadurilor de 20 de zile pe sol contaminat în conditii de laboratorși analiza lor ulterioară pentru conținutul de stronțiu. Conținutul de radiostronțiu din puieți se înmulțește cu un anumit coeficient (Tabelul 11) și se obține conținutul posibil de radiostronțiu în cultura de pe sol contaminat. Această metodă necesită o determinare preliminară a conținutului de stronțiu-90 schimbabil din sol.
Tabelul 11
Coeficienți pentru calcularea acumulării de stronțiu-90 în cultură pe baza conținutului acestuia în răsadurile de 20 de zile
Pământul pentru creșterea răsadurilor se prelevează cu un prelevator la adâncimea stratului arabil, se amestecă bine, se iau aproximativ 200 g și se pregătesc semințele de testare pentru însămânțare pe el. Ar trebui să existe 1,5-2 g de semințe.La vârsta de 20 de zile, răsadurile sunt tăiate cu grijă la nivelul solului, spălate ușor în apă acidulată și analizate pentru conținutul lor de stronțiu-90 folosind metodele existente.
6. Măsuri de reducere a acumulării de radiostronțiu în cultură
Intrarea în corpul uman a produselor de fisiune radioactive care migrează de-a lungul lanțurilor trofice biologice poate fi redusă printr-un anumit efect asupra tranziției de la o verigă la alta. Aparent, cea mai mare oportunitate de a limita mișcarea substanțelor radioactive către verigile ulterioare constă în legătura sol-plantă a lanțului trofic.
Acumularea de produse radioactive de fisiune, în special de stronțiu-90, în culturi poate fi redusă prin utilizarea diferitelor tehnici agrochimice, agrotehnice și mecanice.
Pentru solurile din zona non-cernoziom cu o concentrație mare de ioni de hidrogen și aluminiu mobil, vararea solului este promițătoare. Pe soddy-podzolic soluri acide ah, este necesar să se adauge doze crescute de var (1,5-2,0 doze în ceea ce privește aciditatea hidrolitică), ceea ce face posibilă reducerea conținutului de stronțiu-90 în plante de 2-5 ori. Cel mai mare efect asupra solurilor sărace în magneziu va fi atunci când se adaugă făină de dolomit.
Transferul de stronțiu-90 de la sol la plante poate fi redus prin adăugarea de îngrășăminte organice (turbă, humus) în sol. Efectul reducerii acumulării de stronțiu-90 din utilizarea îngrășămintelor organice va fi mai pronunțat pe solurile lutoase nisipoase și mai puțin pe solurile lutoase medii și lutoase grele. Prin urmare, utilizarea turbei, humusului, nămolului de iaz și sapropel este recomandată pe soluri nisipoase și lutoase.
Utilizarea îngrășămintelor minerale într-un sistem specific pentru diverse culturi poate fi una dintre modalitățile de reducere a conținutului de izotopi radioactivi ai stronțiului și cesiului din produsele agricole. Reducerea nivelului de contaminare a culturilor cu produse de fisiune folosind îngrășăminte se poate datora mai multor motive. Acestea includ:
1) creșterea randamentului și, prin aceasta, diluarea conținutului de stronțiu-90 pe unitatea de masă, deoarece s-a stabilit că acumularea de stronțiu de către plante este invers legată de mărimea recoltei;
2) o creștere a conținutului de calciu și potasiu din sol, adăugate cu îngrășăminte;
3) fixarea stronţiului-90 în sol prin coprecipitare cu fosfaţi în timpul aplicării sistematice a îngrăşămintelor cu fosfor. Cu toate acestea, atunci când pe unele soluri se aplică îngrășăminte acide fiziologic, aciditatea acestora crește, ceea ce poate crește acumularea de produse de fisiune în plante. Îngrășămintele cu azot trebuie utilizate în doze care pot oferi cele mai mari creșteri ale randamentului în anumite condiții de sol și climat.
Îngrășămintele cu fosfor și potasiu trebuie aplicate în doze puțin mai mari decât nevoile plantelor pentru acești nutrienți. Cu acest raport de nutrienți, îngrășămintele minerale pot fi un factor de reducere a nivelului de contaminare a culturilor agricole. Îngrășămintele cu potasiu reduc acumularea de cesiu-137 în cultură, atât atunci când intră în plante din sol, cât și prin frunze.
Pe solurile soddy-podzolice, la culturile de cereale trebuie aplicate 20-30 t/ha, iar 40-60 t/ha de îngrășăminte organice (dejecții de grajd, turbă, compost) care nu conțin substanțe radioactive trebuie aplicate pe solurile de cultură în rânduri. Turba pe o suprafață limitată pentru legume, în special pe soluri ușoare, poate fi aplicată până la 100 t/ha. Varul pe lut nisipos si soluri usoare se aplica in doze de 4-6 t/ha, iar pe lut mediu si greu - pana la 10 t/ha.
În tabel Tabelul 12 prezintă dozele recomandate de îngrășăminte de var, organice și minerale, a căror introducere în solul contaminat cu stronțiu-90 va reduce de aproximativ 5 ori conținutul acestuia în randamentul culturii, iar pe solurile ușor nisipoase și lutoase - de până la 10 ori. .
| Culturi | Îngrășăminte | Unitate | Solurile soddy-podzolice | Cernoziom de silvostepă | ||
| lut nisipos | Plămânii Loamuri |
Loamuri medii și grele | ||||
| Cereale | Lămâie verde Organic |
T/ha Ingredient activ |
6 | 6 | 10 | — |
| Pulsuri | Lămâie verde Organic |
T/ha Actorie Substanțe |
6 | 6 | 10 | — |
| Cartof | Lămâie verde Organic |
T/ha Actorie Substanțe |
6 | 6 | 10 | — |
| Varză | Lămâie verde Organic |
T/ha Actorie Substanțe |
6 | 6 | 10 | — |
| Sfecla de masa | Lămâie verde Organic |
T/ha Actorie Substanțe |
6 | 6 | 10 | — |
După cum sa menționat deja, redistribuirea lor de-a lungul profilului solului în momentul prelucrării mecanice poate avea un impact semnificativ asupra cantității de radionuclizi care intră din sol în plante.
În cazul în care suprafața de pajiști din fermă este mare și acestea sunt principalul furnizor de furaje pentru animale în perioada de pășunat și iarna, pentru a reduce semnificativ intrarea substanțelor radioactive în furaje, tratarea pajiștilor cu mașini de frezat sau unelte grele cu discuri, precum și aratul pajiștilor cu pluguri de verisoare urmat de semănat de ierburi perene. Dacă există o lipsă de semințe de iarbă perenă, pajiştile tratate pot fi semănate cu culturi furajere anuale.
Includerea pajiștilor contaminate cu substanțe radioactive în rotațiile de culturi furajere poate fi complet justificată, deoarece sistemul de astfel de rotații de culturi prevede cultivarea repetată a solului, în care substanțele radioactive se mișcă cu solul și sunt absorbite mai ferm de componentele sale minerale în comparație cu gazonul. în pajiști. În plus, în rotația culturilor este posibil să se selecteze culturi pentru însămânțare care sunt relativ dimensiuni mici acumulează produse radioactive de fisiune.
Din punct de vedere al decontaminarii solurilor contaminate cu substante radioactive, anumit interes reprezintă recoltarea la timp a plantelor, pe care radionuclizii se depun în primul rând în timpul trecerii unui nor radioactiv.
Importanța agronomică a îngrășămintelor în condiții radioactive
poluarea nu se schimbă, dar ele dobândesc noi, suplimentare
calitate. S-a stabilit că îngrășămintele pot contribui atât la reducerea cantității de substanțe radioactive din sol în plante, cât și la stimularea absorbției nuclizilor individuali de către rădăcinile plantelor.
Acumularea de radionuclizi în cultura plantelor agricole variază semnificativ în funcție de ansamblul condițiilor care pot apărea în mediul natural. Se știe că cu același nivel de contaminare radioactivă pe soluri diferite, intrarea nuclizilor în plante și acumularea lor în cultură va fi diferită. Acest lucru se datorează multor factori: compoziția mecanică și mineralogică a solului, prezența cationilor schimbabili în complexul absorbant, aciditatea soluției de sol, cantitatea materie organică, precum și caracteristicile biologice ale plantelor care cresc în zona contaminată.
Experimentele cu aplicarea îngrășămintelor minerale pe pajiștile naturale situate pe soluri de cernoziom au arătat că acestea nu pot fi considerate un mijloc de limitare a fluxului de radiostronțiu din sol în plante. Totuși, în cazul arăturii la o adâncime de 25 cm și semănării ierburilor perene, adăugarea de superfosfat poate avea un efect pozitiv asupra reducerii cantității de radiostronțiu din stratul de sol arabil în plante. Azotul poate stimula, evident, intrarea stronțiului-90 în plante.
Conform datelor disponibile, din solurile acide, radiostronțiul și radioceziul pătrund în plante în cantități mai mari în comparație cu solurile neutre. În acest sens, o tehnică cunoscută pe scară largă în practica agronomică – vararea solurilor acide – nu numai că creează condiții pentru crestere mai buna plantelor, dar este și un mijloc de reducere semnificativă a absorbției radionuclizilor de către plante din sol.
Sărurile de potasiu au un efect semnificativ asupra transferului de cesiu-137 din sol la plante.
Introducerea îngrășămintelor organice în sol reduce de obicei aprovizionarea plantelor cu stronțiu-90, cesiu-137, ceriu-144 și ruteniu-106, iar cel mai mare efect se poate aștepta asupra solurilor cu compoziție mecanică ușoară. Acumularea de radionuclizi este redusă mai ales brusc prin aplicarea combinată a îngrășămintelor organice și calcaroase pe solurile sodio-podzolice, care apar pe parcursul mai multor ani. Acest eveniment ar trebui considerat unul dintre cele mai eficiente dintre celelalte tehnici agronomice care vizează reducerea fluxului de radionuclizi din sol în plante și, în același timp, creșterea randamentului culturilor agricole.
Atunci când cultivați pe terenuri contaminate cu substanțe radioactive, trebuie să respectați regulile de utilizare a îngrășămintelor locale, care pot deveni ele însele o sursă de contaminare activă a solului și a plantelor. Gunoiul de grajd, compostul și cenușa obținute din zone cu densități mari de contaminare nu trebuie folosite pe câmpuri cu niveluri scăzute de radioactivitate. Aceste îngrășăminte ar trebui aplicate numai pe câmpurile cu un nivel mai ridicat de poluare pentru culturile industriale. Cu aceeași densitate a contaminării terenurilor, îngrășămintele organice obținute din pajiștile naturale nu trebuie aplicate pe terenurile arabile, deoarece acest lucru va duce inevitabil la o contaminare crescută cu radionuclizi a terenurilor arabile. Îngrășămintele organice contaminate cu substanțe radioactive nu trebuie aplicate pe câmpurile de rotație a culturilor de legume și cartofi, deoarece produsele rezultate ajung direct în hrana umană.
Printre alte măsuri agronomice și culturale care vizează reducerea aportului de substanțe radioactive în plantele de luncă și eliminarea posibilității de ingerare a radionuclizilor de la suprafața solului de către animale în timpul pășunatului, metoda de aplicare a unui strat subțire de turbă, argilă sau alte materiale necontaminate. cu substanţe radioactive la suprafaţa pajiştilor merită atenţie.
După cum sa menționat deja, produsele de fisiune radioactivă sunt absorbite tipuri variate plante cu intensitate inegală. În acest caz, se observă o corelație directă între absorbția de calciu și radiostronțiu de către plante, precum și între potasiu și radiocesiu. Plantele calcifile precum trifoiul, lucerna, măzaria, mazărea și alte leguminoase absorb, de obicei, intens radiostronțiul și îl acumulează în cantități semnificative în organele vegetative. Culturile de cereale, care absorb calciul în cantități relativ mici, acumulează puțin radiostronțiu. Distribuția produselor radioactive de fisiune în partea economică a culturii culturi diferiteîn ceea ce privește unitatea de masă a produsului, diferă cu un ordin de mărime sau mai mult (Tabelul 13).
Tabelul 13
Acumulare de stronțiu-90 diverse planteîn raport cu conținutul de stronțiu-90 din iarba timothy (în%)
Cantități relativ scăzute de acumulare de stronțiu-90 sunt tipice pentru boabele de leguminoase și cereale, tuberculi și rădăcinoase. Organele vegetative ale plantelor, în special leguminoasele, se disting printr-o concentrație mare de radionuclizi.
La calcularea conținutului de stronțiu-90 într-o cultură pe bază de calciu (unități de stronțiu), există o redistribuire semnificativă a cantității de contaminare a culturilor individuale și a părții economice a culturii. Organele vegetative ale leguminoaselor, de exemplu, sunt într-o poziție mai favorabilă decât timoteul, iar tuberculii de cartofi și rădăcinile de sfeclă sunt într-o poziție egală cu timoteul, iar numai boabele de ovăz și mazăre au încă cel mai scăzut conținut de stronțiu-90 la 1 g. de calciu.
Materialele prezentate în Tabelul 13 reflectă unele modele de acumulare de stronțiu-90 de către diferite culturi agricole.
Este destul de evident că prin selecția adecvată a culturilor și a soiurilor acestora, precum și prin utilizarea unei anumite părți a culturii, este posibil să se limiteze aportul de substanțe radioactive în dieta animalelor de fermă și a oamenilor.
Un model similar a fost obținut în experimentele cu cartofi. Când plantele sunt iradiate în perioada de tuberizare, randamentul tuberculilor atunci când sunt iradiați cu doze de 7-10 kR practic nu scade. Dacă plantele sunt iradiate într-un stadiu mai timpuriu de dezvoltare, randamentul tuberculilor este redus în medie cu 30-50%. În plus, tuberculii nu sunt viabili din cauza sterilității ochilor.
Iradierea plantelor vegetative nu numai că duce la o scădere a productivității acestora, ci și la reducerea calităților de semănat ale semințelor care apar. Astfel, iradierea plantelor vegetative nu numai că duce la o scădere a productivității acestora, ci și la reducerea calităților de semănat ale semințelor care apar. Astfel, atunci când culturile de cereale sunt iradiate în fazele cele mai sensibile de dezvoltare (măsurare, bolare), randamentul este mult redus, dar germinația semințelor rezultate este redusă semnificativ, ceea ce face posibilă neutilizarea lor la însămânțare. Dacă plantele sunt iradiate la începutul maturizării lăptoase (când are loc formarea unei legături) chiar și în doze relativ mari, randamentul de cereale se păstrează aproape complet, dar astfel de semințe nu pot fi folosite pentru însămânțare din cauza germinării extrem de scăzute.
Astfel, izotopii radioactivi nu provoacă daune vizibile organismelor vegetale, dar se acumulează în cantități semnificative în culturile agricole.
O parte semnificativă a radionuclizilor se găsește în sol, atât la suprafață, cât și în straturile inferioare, iar migrarea acestora depinde în mare măsură de tipul de sol, de compoziția granulometrică a acestuia, de proprietățile fizico-agrochimice ale apei.
Principalii radionuclizi care determină natura poluării în regiunea noastră sunt cesiul - 137 și stronțiul - 90, care sunt sortați diferit în funcție de sol. Principalul mecanism de fixare a stronțiului în sol este schimbul de ioni, cesiu - în formă de schimb sau prin tipul de sorbție de schimb de ioni pe suprafața interioară a particulelor de sol.
Absorbția stronțiului de către sol este cu 90 mai mică decât cea a cesiului - 137 și, prin urmare, este un radionuclid mai mobil.
În momentul eliberării cesiului-137 în mediul înconjurător, radionuclidul este inițial într-o stare foarte solubilă (faza gazoasă de vapori, particule fine etc.)
În aceste cazuri, cesiu-137 intră în sol și este ușor disponibil pentru absorbție de către plante. Ulterior, radionuclidul poate fi inclus în diverse reacții din sol, iar mobilitatea acestuia scade, puterea de fixare crește, radionuclidul „îmbătrânește”, iar o astfel de „îmbătrânire” reprezintă un complex de reacții cristalo-chimice ale solului cu posibila intrare a radionuclidul în structura cristalină a mineralelor argiloase secundare.
Mecanismul de fixare a izotopilor radioactivi în sol, sorbția lor este de mare importanță, deoarece sorbția determină calitățile de migrare ale radioizotopilor, intensitatea absorbției acestora de către sol și, în consecință, capacitatea lor de a pătrunde în rădăcinile plantelor. Absorbția radioizotopilor depinde de mulți factori și unul dintre principalii este compoziția mecanică și mineralogică a solului; solurile grele în compoziție granulometrică absorb radionuclizii, în special cesiu - 137, sunt fixate mai puternic decât cele ușoare și cu o scădere a dimensiunii. dintre fracțiile mecanice ale solului, puterea fixării lor de stronțiu - 90 și cesiu - 137 este în creștere. Radionuclizii sunt fixați cel mai ferm de fracțiunea argilosă a solului.
O reținere mai mare a radioizotopilor în sol este facilitată de prezența în acesta a unor elemente chimice similare în sol. proprietăți chimice la aceşti izotopi. Astfel, calciul este un element chimic asemănător prin proprietăți cu stronțiul-90 iar adaosul de var, mai ales pe solurile cu aciditate mare, duce la creșterea capacității de absorbție a stronțiului-90 și la scăderea migrației acestuia. Potasiul este similar în proprietățile sale chimice cu cesiul - 137. Potasiul, ca analog non-izotopic al cesiului, se găsește în sol în cantități macro, în timp ce cesiul este în concentrații ultra micro. Ca urmare, microcantitățile de cesiu-137 sunt puternic diluate în soluția de sol de ionii de potasiu, iar atunci când sunt absorbite de sistemele radiculare ale plantelor, există competiție pentru locul de sorbție de pe suprafața rădăcinii. Prin urmare, atunci când aceste elemente intră din sol, la plante se observă antagonismul ionilor de cesiu și potasiu.
În plus, efectul migrării radionuclizilor depinde de condițiile meteorologice (cantitatea de precipitații).
S-a stabilit că stronțiul-90 care cade pe suprafața solului este spălat de ploaie în straturile cele mai de jos. Trebuie remarcat faptul că migrarea radionuclizilor în sol are loc lent, iar partea lor principală este situată în stratul de 0-5 cm.
Acumularea (eliminarea) radionuclizilor de către plantele agricole depinde în mare măsură de proprietățile solului și de caracteristicile biologice ale plantelor. Pe solurile acide, radionuclizii intră în plante în cantități mult mai mari decât din solurile ușor acide. O scădere a acidității solului, de regulă, ajută la reducerea dimensiunii transferului de radionuclizi în plante. Astfel, în funcție de proprietățile solului, conținutul de stronțiu - 90 și cesiu - 137 în plante poate varia în medie de 10 - 15 ori.
Și diferențe interspecifice la culturile agricole în acumularea acestor radionuclizi se observă la culturile leguminoase. De exemplu, stronțiul - 90 și cesiul - 137, sunt absorbite de 2-6 ori mai intens de culturile leguminoase decât de cereale.
Intrarea stronțiului-90 și a cesiului-137 în iarbă în pajiști și pășuni este determinată de natura distribuției în profilul solului.
În zona contaminată, pajiştile din regiunea Ryazan sunt poluate pe o suprafaţă de 73.491 hectare, inclusiv cu o densitate de poluare de 1,5 Ci/km2 - 67.886 (36% din suprafaţa totală), cu o densitate de poluare de 5,15 Ci/km 2 - 5.605 ha ( 3%).
În zonele virgine și pajiștile naturale, cesiul se găsește într-un strat de 0-5 cm; în ultimii ani după accident nu s-a observat o migrație verticală semnificativă de-a lungul profilului solului. Pe terenurile arate, cesiu-137 se găsește în stratul arabil.
Vegetația de câmpie inundabilă acumulează cesiu-137 într-o măsură mai mare decât vegetația de suprafață. Deci, atunci când lunca a fost poluată, în iarbă s-au găsit 2,4 Ci/km 2
Ki/kg de masă uscată, iar pe uscatul cu poluare de 3,8 Ci/km 2 iarba conținea Ki/kg.Acumularea de radionuclizi de către plantele erbacee depinde de caracteristicile structurale ale gazonului. Într-o pajiște de cereale cu gazon gros și dens, conținutul de cesiu-137 în fitomasă este de 3-4 ori mai mare decât într-o pajiște cu gazon afanat și subțire.
Culturile cu conținut scăzut de potasiu acumulează mai puțin cesiu. Ierburile din cereale acumulează mai puțin cesiu în comparație cu leguminoasele. Plantele sunt relativ rezistente la efectele radioactive, dar pot acumula astfel de cantități de radionuclizi încât devin improprii pentru consumul uman și hrana animalelor.
Aportul de cesiu-137 în plante depinde de tipul de sol. După gradul de reducere a acumulării de cesiu în cultura plantelor, solurile pot fi aranjate în următoarea succesiune: lut nisipos sod-podzolic, sol lutos sod-podzolic, sol cenușiu de pădure, cernoziom etc. Acumularea de radionuclizi în culturi depinde nu numai de tipul de sol, ci și de caracteristicile biologice ale plantelor.
Se observă că plantele iubitoare de calciu absorb de obicei mai mult stronțiu - 90 - decât plantele sărace în calciu. Leguminoasele acumulează cel mai mult stronțiu - 90%, culturile de rădăcini și tuberculi mai puțin, iar cerealele și mai puține.
Acumularea de radionuclizi într-o plantă depinde de conținutul de nutrienți din sol. S-a stabilit că îngrășământul mineral aplicat în doze de N 90, P 90 crește concentrația de cesiu - 137 în culturi de legume de 3-4 ori și adaosuri similare de potasiu reduc conținutul acestuia de 2-3 ori. Conținutul de substanțe care conțin calciu are un efect pozitiv asupra reducerii aportului de stronțiu-90 în cultura de leguminoase. De exemplu, adăugarea de var la cernoziomul levigat în doze echivalente cu aciditatea hidrolitică reduce aportul de stronțiu-90 la culturile de cereale de 1,5 - 3,5 ori.
Cel mai mare efect asupra reducerii aportului de stronțiu-90 în producția plantelor este obținut prin aplicarea de îngrășământ mineral complet pe fundalul dolomitei. Eficiența acumulării radionuclizilor în culturile de plante este influențată de îngrășămintele organice și de condițiile meteorologice, precum și de timpul în care acestea rămân în sol. S-a stabilit că acumularea de stronțiu - 90, cesiu - 137, la cinci ani de la intrarea în sol, scade de 3-4 ori.
Astfel, migrația radionuclizilor depinde în mare măsură de tipul solului, de compoziția sa mecanică, de proprietățile fizico-agrochimice și agrochimice ale acestuia. Deci, mulți factori influențează sorbția radioizotopilor, iar unul dintre principalii este compoziția mecanică și mineralogică a solului. Radionuclizii absorbiți, în special cesiu-137, sunt fixați mai puternic în solurile cu compoziție mecanică grele decât în solurile ușoare. În plus, efectul migrării radionuclizilor depinde de condițiile meteorologice (cantitatea de precipitații).
Acumularea (eliminarea) radionuclizilor de către plantele agricole depinde în mare măsură de proprietățile solului și de capacitatea biologică a plantelor.
Substanțele radioactive eliberate în atmosferă se concentrează în cele din urmă în sol. La câțiva ani de la precipitațiile radioactive pe suprafața pământului, intrarea radionuclizilor în plante din sol devine principala cale de intrare a acestora în hrana umană și hrana animalelor. La Situații de urgență, după cum arată accidentul de pe Centrala nucleara de la Cernobîl, deja în al doilea an de la precipitare, principala cale de intrare a substanțelor radioactive în lanțul trofic este intrarea radionuclizilor din sol în plante.
După ce a intrat în mediu din reactorul distrus, stronțiul se află într-o stare accesibilă oamenilor. Este implicat în lanțurile biologice de migrație. Aceasta înseamnă că stronțiul se acumulează în plantele pe care le mănâncă oamenii. se acumulează în corpul animalelor domestice (de exemplu, vacile), pe care oamenii le țin în zonele contaminate și, ca urmare, laptele și carnea acumulează o cantitate crescută din acest radionuclid. Prin consumul de produse alimentare obținute în zonele afectate de radiații, o persoană contribuie la acumularea de stronțiu în organism.
In afara de asta, stronţiu poate pătrunde în corpul uman prin inhalarea de praf. Ce se întâmplă cu corpul uman când se acumulează mult stronțiu?
Unde se acumulează stronțiul la om?
Stronţiu osteotrop – adică un element care se acumulează selectiv în anumite țesuturi ale ființelor vii, inclusiv oameni. Acest organ (țesut) este scheletul (oasele). Acest model este explicat foarte simplu - în ceea ce privește proprietățile chimice, stronțiul este similar cu calciul, care este principalul element de construcție al scheletului tuturor organismelor. În caz de deficit de calciu, iar zona Polesie este săracă în acest element, iar în prezența stronțiului radioactiv, organismul acumulează fără discernământ acest radionuclid în oase.
Acumularea de stronțiu în oase provoacă o altă problemă importantă - radionuclidul este îndepărtat foarte lent din corpul uman(schelet). După două sute de zile, doar jumătate din stronțiul acumulat este excretat.
Este important ca, acumulându-se în oase, stronțiul iradiază importante, în limbajul radiobiologiei, organe umane critice - Măduvă osoasă. Locul unde se formează sângele uman. Un conținut ridicat de stronțiu în oasele umane poate avea un efect semnificativ asupra acestui organ și poate provoca boli corespunzătoare.
Pentru a înțelege cât de selectiv se acumulează stronțiul în țesutul osos, să subliniem că, de exemplu, doar un procent din stronțiu se acumulează în țesutul muscular (carne) - restul se află în oase.
Efectul stronțiului radioactiv
Acumularea mare de stronțiu, în special în corpul copiilor, poate duce la extrem consecințe periculoase. Stronțiul radioactiv iradiază țesutul osos în creștere, ceea ce duce la boli și deformarea articulațiilor copilului, iar întârzierea creșterii este observată. Această boală are chiar propriul nume - rahitismul cu stronțiu.
Cel mai viu efect negativ al stronțiului asupra corpului uman este surprins în fotografia unui copil care a supraviețuit bombardamentului nuclear de la Hiroshima.
Fotografie cu o ființă umană afectată de stronțiu încorporat.
1 – fotografia unui copil la 2 ani de la bombardament (1947);
2 – afectarea progresivă a articulației piciorului (poza a fost făcută la 1 an de la prima poză);
3 – copil în 1951 (dezvoltarea bolii).
După cum sa menționat deja, cu o acumulare mare de stronțiu în oase, are loc iradierea și deteriorarea măduvei osoase. Expunerea cronică duce la dezvoltarea boala de radiatii, apariția tumorilor în sistemele formatoare de sânge, iar tumorile maligne apar și la nivelul oaselor. Provoacă leucemie și dăunează ficatului și creierului uman.
O metodă preventivă importantă care vă permite să preveniți intrarea stronțiului în corpul uman este pregătire corespunzătoare alimente obţinute în zonele contaminate cu stronţiu-90. Prelucrare culinară vă permite să reduceți concentrația de radionuclizi de mai multe ori. Nu este nevoie să neglijăm proceduri atât de simple.
7.3. Intrarea radionuclizilor în plante
Se știe că astfel de cantități de radionuclizi se pot acumula în plante, fără a le deteriora sau a reduce productivitatea, astfel încât produsele vegetale devin improprii pentru utilizare. Radionuclizii pot pătrunde în plante prin organele vegetative - calea aeriană de intrare și prin sistemul radicular - calea rădăcină de intrare. Aportul aerian este cel mai important în timpul contaminării radioactive mediul aerian imediat după incidentul de radiație. Când radionuclizii intră în sol, predomină calea de intrare a rădăcinii.
În timpul contaminării aeriene, aerosolii radioactivi, particulele de sol de silicat și carbonat topit, particulele de combustibil și particulele „fierbinte” foarte radioactive care fac parte din precipitațiile „uscate” și „umede” se depun pe organele terestre ale plantelor. Depunerile radioactive depuse pe plante sunt slab fixate în organele solului, deoarece pierderile de radioactivitate în câmp apar simultan cu depunerea. Gradul de retenție a reziduurilor radioactive de către vegetație este evaluat prin valoarea retenției primare, care este exprimată prin raportul dintre numărul de particule radioactive depuse pe plante și numărul total de particule radioactive depuse pe o anumită zonă.
Retenția primară și pierderea ulterioară a radioactivității depind de mulți factori, inclusiv dimensiunea particulelor și tipul de precipitații, suprafața de retenție și densitatea vegetației, morfologia plantei și tipul de iarbă, randamentul în masă a solului, condițiile meteorologice în timpul și după precipitațiile radioactive etc.
Pierderi maxime de radioactivitate pe vreme vântoasă și ploioasă. Particulele mici și formele solubile în apă sunt fixate de 4-7 ori mai ferm decât particulele mari și dure insolubile. Pierderile de radioactivitate de către plante din cauza tuturor factorilor, cu excepția dezintegrarii radioactive, se numesc pierderi de radioactivitate în câmp. Viteza de îndepărtare a substanțelor radioactive din vegetație caracterizează perioada de jumătate de pierdere, adică. timpul în care 50% din activitate este spălată de ploaie și dusă de vânt. Pierderea maximă de radioactivitate are loc în primele 2-3 zile, iar în doar 7 zile scade cu 70-90%. Pierderile de radionuclizi fixați depind puțin de condițiile meteorologice și sunt determinate de proprietățile radionuclizilor și de caracteristicile biologice ale plantelor. Perioada de jumătate de pierdere pentru fracția slab fixată a iodului-131 este de 14 zile, pentru cesiu-137 – 14 zile, pentru stronțiu-90 – 5 zile, iar pentru fracția ferm fixată a acestor radionuclizi – 27, 90 și 70 de zile , respectiv.
Pe suprafața frunzelor, radionuclizii pot fi în stare liberă sau sorbită. Sorpția depinde de temperatura și umiditatea aerului și a frunzelor, de morfologia frunzelor, de compoziția sării și de aciditatea precipitațiilor, de tipul de radionuclid și de forma acestuia.
Principalele mecanisme de intrare în aer a radionuclizilor sunt reacțiile de schimb ionic și difuzia. Formele solubile în apă intră cu apă prin citoplasmă în celulele țesutului principal, prin pereții celulari și spațiile intercelulare, prin celulele situate deasupra suprafeței venelor, prin stomatele. Cu cât cuticula este mai groasă, cu atât apar reacții de difuzie și schimb de ioni mai slabe. Intrarea prin stomatele crește în lumină atunci când acestea se deschid în timpul respirației. Pe vegetația cenozelor naturale de luncă se rețin radionuclizi în partea inferioară a plantelor și în stratul superior al gazonului. Aici, radionuclizi suplimentari intră prin baza tulpinii și prin rădăcinile de suprafață, astfel încât vegetația pajiștilor naturale este mai contaminată cu radionuclizi decât vegetația terenurilor furajere cultivate.
După pătrunderea în frunze, unii dintre radionuclizi rămân în frunze, iar unii sunt transportați în întreaga plantă și concentrați în alte organe. Mișcarea radionuclizilor prin plantă depinde de proprietățile fizico-chimice ale radionuclizilor și, într-o măsură mai mică, de caracteristicile biologice ale plantelor. Radiocesiul, care este un analog al potasiului, se mișcă cel mai activ prin plantă, iar stronțiul, ruteniul și ceriul sunt concentrate în cantități mici în frunze. Transferul acestor radionuclizi de la frunze la organele generatoare este de zeci de ori mai mic decât cesiu.
Radionuclizii depuși pe sol ca parte a diferitelor precipitații pot fi ridicați de vânt sau ploaie și depuși pe vegetație. Acest fenomen se numește contaminare radioactivă secundară a plantelor, a cărei intensitate este estimată prin valoarea coeficientului de susținere a vântului, definit ca raportul dintre concentrația de radionuclizi din aer la o înălțime de 1 m și densitatea de contaminare a suprafeței de pamantul. Valoarea sa depinde în principal de proprietățile atmosferei (densitate, turbulență, temperatură, presiune, umiditate, viteza de mișcare a aerului deasupra suprafeței solului), de proprietățile solului (mărimea particulelor și compoziția mineralogică, umiditate, densitate, structură). ), asupra activității economice umane (lucrarea solului, pășunatul animalelor, traficul auto), precum și asupra topografiei și tipului de vegetație. Poluarea secundară a vegetației are loc în timpul furtunilor de praf, arderii mlaștinilor, pădurilor și arderii reziduurilor post-recoltare.
Pe lângă transferul vântului, cauza poluării secundare poate fi stropirea de murdărie pe părțile inferioare ale plantelor în timpul ploilor abundente. Înălțimea maximă a particulelor care se ridică din sol este de aproximativ 40 cm, astfel încât o astfel de poluare este cea mai semnificativă pentru speciile de plante cu creștere redusă. Contribuția poluării secundare la poluarea totală poate fi de 30% sau mai mult. Contaminarea secundară semnificativă a părții comerciale a culturilor de legume și frunze cu radionuclizi are loc în perioada de formare și creștere a fructelor și a frunzelor, a culturilor de cereale - în fazele de coacere, înflorire și coacere lăptoasă. Boabele de leguminoase și crucifere, porumbul, practic nu sunt contaminate, deoarece sunt protejate de frunzele fasolei, păstăile și frunzele, precum și tuberculii și rădăcinile protejate de sol.
Mecanismul de asimilare a radionuclizilor de către rădăcinile plantelor este similar cu asimilarea nutrienților esențiali. Principalele mecanisme de asimilare a radionuclizilor sunt reacțiile de schimb ionic și difuzia. Principala diferență este că radionuclizii se găsesc în sol în concentrații extrem de mici, în timp ce nutrienții se găsesc în concentrații mai mari. Cantitatea principală de radionuclizi este extrasă de rădăcini din soluția de sol, precum și din complexul de absorbție a solului, cu particulele cărora firele de păr radiculare sau zona de absorbție a rădăcinii sunt în contact strâns. Absorbția ionilor de către rădăcini și deplasarea lor în sus pe plantă are loc în trei etape. În prima etapă, ionii sunt adsorbiți de membranele celulelor radiculare absorbante. Adsorbția este interschimbabilă și neschimbabilă. Ionii schimbabili ai plantelor sunt H + și CO 3 2-, care se formează în timpul disocierii dioxidului de carbon eliberat în timpul respirației. Ionul H+ din citoplasmă trece prin membrana cu secrețiile radiculare și intră în schimb în principal cu ionii monovalenți ai soluției de sol și particulele în care pot fi localizați radionuclizi. Ca rezultat al acestui schimb, ionii radionuclizi intră în citoplasma celulelor părului rădăcină. Mecanismul de intrare a cesiu-137 și stronțiu-90 în sistemul radicular al plantelor nu a fost studiat pe deplin. În prima etapă a asimilării radionuclizilor, capacitatea de schimb de cationi a rădăcinilor joacă un rol important, adică. conținutul de cationi schimbabili, care depinde de conținutul de pectină și substanțe proteice din membrana celulelor radiculare. Speciile de plante cu o capacitate mare de schimb de cationi a rădăcinilor absorb mai mulți cationi de calciu din soluția solului decât cationii altor elemente monovalente. Capacitatea de schimb cationic a rădăcinilor la culturile de cereale este de 10–23 mEq/100 g rădăcini uscate, la leguminoase - 40–60 mEq/100 g rădăcini uscate. Acest lucru poate explica capacitatea crescută a leguminoaselor de a acumula calciu și stronțiul, analogul său chimic. Există o legătură directă între rata de aport de cesiu-137 și valoarea capacității de schimb de cationi a rădăcinilor. De exemplu, atunci când ionii de potasiu și calciu sunt adăugați la o soluție de testare, capacitatea de schimb de cationi a pereților celulari poate crește ca urmare a saturației sale cu acești cationi, astfel încât adsorbția ionilor de cesiu și stronțiu pe pereții celulari practic nu are loc. La o concentrație mare de potasiu în soluție, ionii de potasiu intră predominant prin canalele de potasiu, astfel încât fluxul de cesiu este redus semnificativ, adică. apare discriminarea cesiului în raport cu potasiul. La toate culturile, un deficit de potasiu schimbabil în sol duce la o creștere a coeficientului de acumulare de cesiu în orz de până la 20 de ori, la secară de până la 30 de ori și la grâu de până la 40 de ori. Când este furnizat stronțiul, practic nu există nicio discriminare prin calciu. Se știe că o deficiență a ionilor de potasiu în soluție crește și aportul de stronțiu la rădăcini. Mai mult cesiu intră în rădăcinile plantelor decât stronțiul. S-a stabilit că ionii elementelor stabile și radioactive pot reacționa cu componentele membranei pentru a forma diferiți compuși. Într-o stare legată, ca parte a acestor compuși, care sunt numiți substanțe purtătoare, ionii intră în citoplasmă, unde complexul se dezintegrează pentru a forma un ion și o substanță purtătoare. Ionul migrează mai departe în întreaga plantă și este inclus în metabolism. Substanța purtătoare se întoarce în membrană și atașează un nou ion. În a doua etapă, ionii pătrund în țesuturile conductoare, adică. traheidele şi vasele xilemice. În a treia etapă, are loc o mișcare ascendentă a ionilor prin vasele de xilem cu seva de xilem în celulele și țesuturile organelor de la sol. Compoziția sevei de xilem include apă, substanțe organice și anorganice, nutrienți și alți compuși. Seva de xilem se deplasează în întreaga plantă prin presiunea rădăcinii și transpirație. În timpul transpirației, apa se evaporă și toate substanțele, inclusiv radionuclizii, rămân în celulele și țesuturile organelor terestre. Viteza de mișcare a radionuclizilor prin plantă depinde de intensitatea transpirației. Pe vreme caldă și uscată, transpirația crește, astfel încât conținutul de radionuclizi din părțile supraterane ale plantelor poate crește. Schimbul de ioni între membrana celulară a părului rădăcină și particulele de sol este mai dificil decât schimbul de ioni din soluția de sol. Când concentrația de radionuclizi în sol este scăzută, aceștia intră în plante ca urmare a reacțiilor de schimb ionic. La concentrații mari de radionuclizi în sol, principalul mecanism de intrare este difuzia, astfel încât aportul de radionuclizi poate crește semnificativ.
Cesiul, ca element monovalent, este îndepărtat din rădăcini mai repede decât stronțiul, care se poate lega în rădăcini în forme greu de mutat. Astfel, radionuclizii sunt distribuiti neuniform în organele plantelor. Cantitatea principală de radionuclizi este concentrată în rădăcini. Distribuția în organele plantelor terestre este inegală. De exemplu, la plantele mature de fasole, Sr-90 este distribuit astfel: în frunze 53-68%, tulpini 15-28%, valvele de fasole 12-25% și boabe 7-14%.
Diferiți indicatori sunt utilizați pentru a evalua intrarea radionuclizilor din sol în plante. Cei mai des utilizați sunt coeficienții de tranziție (Kp), precum și coeficienții de acumulare sau coeficienții de concentrație (Kn). Rata de conversie este raportul dintre conținutul de radionuclizi din masa plantei și activitatea de suprafață a solului, coeficientul de acumulare este raportul dintre conținutul de radionuclizi din masa plantei și conținutul de radionuclizi din sol. Coeficientul de acumulare al Sr-90 în diferite culturi variază de la 0,02 la 12, Cs-137 - de la 0,02 la 1,1.
Uneori se folosește coeficientul biologic de absorbție, care arată raportul dintre concentrația de radionuclizi din cenușa plantelor și concentrația de radionuclizi din sol. Rata de migrare a radionuclizilor în lanțul sol-plantă depinde de conținutul purtătorilor lor izotopici și neizotopici. Concentrația purtătorilor neizotopici în sol este mult mai mare decât cea a purtătorilor izotopici. Pentru a evalua transferul unui element radioactiv în raport cu purtătorul său stabil în lanțurile radioecologice, se utilizează coeficientul de discriminare, care arată modificarea raportului dintre radionuclid și analogul său chimic în timpul migrării prin lanțuri biologice, care este determinată de formula:
unde C este concentrația de cesiu-137 sau potasiu din sol și plantă.
Discriminarea cesiului în raport cu potasiul este cea mai semnificativă în lanțul sol-plantă, discriminarea stronțiului în raport cu calciul este cea mai semnificativă în lanțul alimentar-animal.
Cantitatea de acumulare a radionuclizilor depinde de următorii indicatori principali: 1) proprietățile radionuclizilor și formele acestora în sol; 2) parametrii fizico-chimici ai solului; 3) caracteristicile biologice ale plantelor; 4) tehnici de cultivare agricolă; 5) condițiile meteo și climatice.
Aportul și distribuția radionuclizilor în întreaga plantă este determinată de proprietățile lor și de participarea la procesele metabolice. Dintr-o soluție apoasă, ionii radionuclizilor monovalenți sunt absorbiți mai intens decât ionii radionuclizilor di- și trivalenți. Se știe că 60 Co, 106 Ru și 144 Ce sunt absorbite de 10 ori mai puțin decât cesiul și stronțiul. Din particulele de sol, ionii monovalenți sunt absorbiți ușor, deoarece sunt mai ferm fixați. Când provine dintr-o soluție apoasă, coeficientul de acumulare al Cs-137 este semnificativ mai mare decât Sr-90. Când provine din complexul de absorbție a solului, coeficientul de acumulare al cesiu-137 este mult mai mic decât stronțiul-90. Acest lucru se datorează sorbției mai puternice a cesiului-137 de către partea minerală a complexului de absorbție a solului. Ionii cu valență scăzută sunt transferați în partea supraterană a plantelor mai activ și în cantități mai mari decât ionii cu valență mare, care sunt concentrați până la 90-99% în rădăcini. Din cesiu-137 și stronțiu-90 care intră în rădăcini, 20-40% rămâne în rădăcini, iar 60-80% este transferat în organele de la sol, unde sunt distribuite neuniform. Asemănări au fost găsite în absorbția și mișcarea prin planta a cesiului-137 și potasiului, stronțiului-90 și calciului, precum și radiocesiu și cesiu stabil, radiostronțiu și stronțiu stabil. Diferența se datorează diferitelor forme de apariție a radionuclizilor în sol. Majoritatea radionuclizilor cu activitate indusă sunt microelemente importante din punct de vedere biologic, care se acumulează predominant în rădăcini, cu excepția 65 Zn și 54 Mn, care se acumulează în părțile supraterane și în organele de reproducere, unde Kn variază de până la 10 ori între culturi. Radionuclizii transuraniu au coeficienți de acumulare foarte mici (n · 10 -2 – 10 -10), deoarece au intrare limitată în rădăcini și se transferă de la ele la organele vegetative. Acumularea scade în seria: neptunium > americiu > curiu > plutoniu.
Aportul de radionuclizi depinde de timpul și formele de prezență în sol, de concentrația formelor disponibile în stratul radicular. După accidentul de la Cernobîl, cea mai intensă aprovizionare cu cesiu a avut loc în primii 2 ani. Până la sfârșitul celui de-al 5-lea an, conținutul de cesiu schimbabil din sol a scăzut de 3 sau mai multe ori și a atins un nivel staționar. Astfel, în timp, conținutul de forme de cesiu-137 disponibile plantelor scade și scade intrarea acestuia în plante. Mobilitatea și disponibilitatea stronțiului-90 practic nu se modifică în timp, deci este în forme solubile în apă și schimbabile, care sunt ușor disponibile pentru absorbția rădăcinilor.
Dintre caracteristicile solului, cea mai mare influență o exercită compoziția granulometrică și mineralogică, parametrii agrochimici ai solului și regimul de umiditate al solului. Distribuția mărimii particulelor afectează sorbția radionuclizilor, care depinde de gradul de dispersie a particulelor. Cu cât sunt mai multe particule de argilă în sol, cu atât sorbția radionuclizilor este mai puternică și coeficienții de acumulare a radionuclizilor de către plante sunt mai mici. Pe solurile cu compoziție granulometrică grea, cu un conținut ridicat de argilă, radionuclizii se acumulează în plante în cantități mai mici decât pe solurile ușoare. Influența principală asupra acumulării de radionuclizi este exercitată de fracțiunea mâloasă, care include minerale argiloase din grupa montmorillonitelor, hidromica și mica. În funcție de tipul de sol, cu aceeași densitate de contaminare cu Cs-137 și Sr-90, coeficienții de proporționalitate pentru acești radionuclizi pot diferi de până la 2 sau mai multe ori. De exemplu, coeficientul de cesiu-137 pentru cartofi pe sol nisipos sod-podzolic este de 0,08, iar pe solul argilos sod-podzolic - 0,03. Pentru stronțiu-90, coeficienții de proporționalitate pe aceste soluri sunt 0,33 și, respectiv, 0,17. Coeficienții de acumulare ai radionuclizilor pe diferite tipuri de soluri cu aceeași densitate de contaminare a suprafeței pot varia de 10-20 de ori și uneori de până la 100 de ori. Cesiu-137 este mai puțin accesibil plantelor, ceea ce este asociat cu sorbția sa fără schimb în rețelele cristaline ale mineralelor argiloase. Coeficienții de acumulare a cesiu-137 și stronțiu-90 pe solurile de cernoziom sunt de 20, respectiv de 10 ori mai mici decât pe solurile sodio-podzolice. Acest lucru se datorează faptului că cernoziomurile au un complex bogat de absorbție a solului, saturat cu argilă fizică, nămol, humus și cationi schimbabili, ceea ce asigură o capacitate mare de absorbție a acestui sol și, în consecință, un aport mai mic de radionuclizi în plante. Pe solurile mai grele, Sr-90 se acumulează în plante de 5-10 ori mai intens decât Cs-137. În Polesie, predomină solurile argiloase nisipoase ușoare sod-podzolic și turbării. Ratele de transfer de cesiu-137 în plante aici sunt de 4-5 ori mai mari decât în alte regiuni din Belarus. Acumularea de Cs-137 și Sr-90 în plantele acelorași culturi este practic aceeași aici, adică. CP de cesiu-137 este aproximativ egal cu CP de stronțiu-90, deoarece cu o deficiență de minerale argiloase, Cs-137 se găsește în aceste soluri sub formă solubilă în apă și schimbabilă Acumularea de radionuclizi pe mlaștină. solurile depinde de cultivarea solului, de mineralizarea și compoziția cenușii solului și de grosimea stratului de turbă. , compoziția botanică a plantelor care formează turba, aciditatea soluției solului și prezența cationilor schimbabili, umiditatea solului, adâncime şi mineralizare panza freatica. Au fost studiate modelele de acumulare de radionuclizi pe solurile de turbă din masivele Bragin și Khoiniki. Conținutul mai mare de cenușă al solurilor, conținutul crescut de carbonați, minerale ale fracției de mâl, precum și umiditatea mai scăzută a solului din masivul Bragin contribuie la o acumulare mai mică de radionuclizi în plante decât pe solurile din masivul Khoiniki. Odată cu creșterea grosimii stratului de turbă, aportul de cesiu și stronțiu la vegetație crește, deoarece Conținutul de cenușă al solului scade.
Particularitățile acumulării de radionuclizi de către plante pe diferite tipuri de sol ar trebui să fie luate în considerare la producerea produselor agricole.
S-a dovedit că toți indicatorii agrochimici de sol care măresc sorbția radionuclizilor de către sol reduc intrarea acestora în plante. Majoritatea indicatorilor agrochimici de sol sunt strâns legați între ei, astfel încât gradul de acțiune al fiecărei proprietăți individuale depinde de influența întregului complex. Cel mai influenta semnificativa Intrarea Cs-137 în plante de pe solurile sodio-podzolice este influențată de conținutul de cationi schimbabili K+, Mg 2+, Ca 2+ și humus, care determină capacitatea de schimb cationic și aciditatea solului. S-a stabilit o relație negativă între coeficientul de transfer al Cs-137 în plante și conținutul de potasiu schimbabil (K 2 O) din sol. Potasiul schimbabil are un efect competitiv asupra aprovizionării cu cesiu-137, adică. cu cât potasiul este mai schimbător în sol, cu atât este mai scăzută oferta de cesiu-137. Se știe că cu cât potasiul este mai schimbător în PPC, cu atât este mai rapidă fixarea cesiului-137 în PPC și scăderea coeficientului său de transfer la plante. Coeficientul de transfer al cesiului în plante la un conținut scăzut de potasiu schimbabil (K 2 O = 40-80 mg/kg sol) poate scădea doar cu 20-60%, iar la un conținut ridicat de K 2 O poate scădea până la 70%. Saturația solului soddy-podzolic cu potasiu schimbabil peste nivelul optim (300 mg/kg de sol) nu este însoțită de o scădere a aportului de cesiu-137 la plante. Pentru solurile de turbărie, nivelul optim de potasiu schimbător din sol nu trebuie să depășească 1000 mg/kg de sol. Cu cât potasiul este mai schimbat în sol, cu atât coeficientul de acumulare a stronțiului-90 este mai mic. Cu toate acestea, această dependență este mai puțin pronunțată decât pentru coeficientul de acumulare al cesiu-137.
S-a stabilit o relație negativă între conținutul de calciu schimbabil, nivelul de aciditate al soluției din sol și aportul de stronțiu-90 a plantelor. Cu cât calciul în sol este mai schimbător și cu cât aciditatea soluției de sol este mai mică, cu atât coeficienții de transfer a stronțiului-90 în plante sunt mai mici. Acest model apare și atunci când cesiu-137 intră în plante, dar legătura este mai puțin puternică. Pe măsură ce conținutul de calciu schimbabil crește de la 550 la 2000 mg de CaO per kg de sol, Kp de Cs-137 și Sr-90 scade de 1,5-2 ori. Schimbarea acidității soluției de sol din intervalul acid (pH = 4,5–5,0) la neutru (pH = 6,5–7,0) reduce transferul de stronțiu-90 în plante de 2-3 ori. Saturația ulterioară a solului cu carbonați de calciu liberi schimbă pH-ul în intervalul alcalin, dar aceasta nu este însoțită de o scădere a coeficientului de tranziție. Pe solurile carbonatate, coeficientul de acumulare al stronțiului-90 este redus de până la 3 ori, deoarece fixarea neschimbabilă a Sr-90 are loc odată cu formarea sărurilor carbonatice. Pe aceste soluri, Kp de Cs-137 creste de pana la 4 ori, deoarece aici Cs-137 este legat de compuși organici solubili în apă, care îl eliberează ușor sub formă de ioni accesibili. S-a stabilit că cu cât este mai mare saturația solului cu baze schimbătoare, cu atât coeficientul de transfer al Cs-137 și Sr-90 în plante este mai mic.
Solurile din mlaștină sunt sărace în potasiu, calciu și magneziu. De regulă, acestea sunt soluri acide, astfel încât Kp-ul Cs-137 și Sr-90 pe aceste soluri este de 5-20 de ori mai mare decât pe solurile soddy-podzolice.
Transferul de cesiu și stronțiu în plante este influențat de materia organică din sol. Acizii humici, în special acidul humic, formează complexe complexe cu radionuclizi sau humați, prin urmare, din complecși organici, disponibilitatea stronțiului este redusă de 2-4 ori, iar cesiul de 1,5 ori. Disponibilitatea biologică crescută a radionuclizilor pe solurile de turbă este asociată cu capacitatea materiei organice de a fixa ionii de radionuclizi pe suprafața coloizilor organici, prin urmare, sorbția puternică a radionuclizilor nu este asigurată și disponibilitatea acestora de către plante crește. În plus, pe solurile de turbăreală aciditatea soluției de sol este crescută, ceea ce asigură o bună solubilitate a sărurilor radionuclizice și disponibilitatea acestora pentru plante.
Astfel, indicatorii de fertilitate a solului pot avea un impact semnificativ asupra acumulării de radionuclizi de către toate culturile agricole. S-a stabilit că trecerea minimă a Cs-137 și Sr-90 în plante se observă pe soluri cu parametri optimi ai caracteristicilor lor agrochimice.
Regimul de umiditate a solului are o mare influență asupra acumulării de radionuclizi de către plante. Informațiile privind influența umidității solului asupra pătrunderii radionuclizilor în plante sunt ambigue. Se știe că cantitatea de cationi de cesiu și stronțiu dislocați din sol în soluție crește odată cu creșterea umidității. Acest lucru se datorează naturii complexe a influenței reciproce a umidității, a proprietăților solului și a caracteristicilor biologice ale plantelor asupra proceselor de migrare a radionuclizilor în lanțul sol-plantă. Odată cu creșterea umidității solului, proporția de Sr-90 solubilă și schimbabilă în apă și proporția de Cs-137 interschimbabil cresc, prin urmare cresc coeficienții de tranziție și conținutul acestor radionuclizi în vegetație. S-a stabilit că transferul de radiocesiu la ierburi perene crește de 10-27 ori pe soluri hidromorfe sod-gley și sod-podzolic-gley comparativ cu soiurile automorfe și temporar supraumezite ale acestor soluri.
Acumularea de radionuclizi de către plante este influențată de diverse caracteristici biologice ale plantelor, printre care se numără originea evolutivă a plantelor sau filogenia. Plantele de origine timpurie acumulează mai mulți radionuclizi decât plantele de origine ulterioară. După acumularea de radionuclizi, diviziunile florei sunt dispuse în următoarea ordine descrescătoare: licheni > mușchi > ferigi > gimnosperme > angiosperme. Au fost identificate diferențe în acumularea de radionuclizi în cadrul claselor, familiilor și speciilor. Diferențele interspecifice pot ajunge până la 5-100 de ori sau mai mult. Conținutul de cesiu-137 pe materie uscată a culturilor individuale poate varia de până la 50 de ori, iar acumularea de stronțiu-90 poate varia de până la 30 de ori cu aceeași densitate a contaminării solului. Diferențele varietale în acumularea de radionuclizi sunt mult mai mici (de până la 1,5-3 ori), dar trebuie luate în considerare și la selectarea culturilor pentru cultivare în condiții de contaminare radioactivă. Pe baza acumulării de radionuclizi în partea comercializabilă, culturile sunt dispuse în următoarea ordine descrescătoare: rădăcinoase, leguminoase, cartofi, cereale, cereale și legume. Pe baza acumularii de stronțiu-90, se disting culturile cu acumulare mare (leguminoasele), culturile cu acumulare moderată (cereale) și culturile cu acumulare redusă (cereale). Leguminoasele acumulează radionuclizi de 2-10 ori mai mulți decât boabele. Se știe că soiurile intensive necesită mult potasiu pentru a forma o recoltă. Dacă există o deficiență de potasiu în sol, deficiența acestuia poate fi compensată de cesiu. S-a stabilit că culturile de cereale de iarnă și culturile de primăvară cu coacere timpurie acumulează mai puțini radionuclizi deoarece formează un randament mare de masă vegetală, pe care se distribuie radionuclizii care intră în plantă, de exemplu. are loc diluarea biologică a radionuclizilor.
Coeficienți mari de acumulare a radionuclizilor în ierburile perene ale fitocenozelor naturale, a căror compoziție specie depinde de tipul și umiditatea solului, în timp ce diferențele de specii în cadrul unui ecosistem ajung la 15-30 de ori. Cenozele de rogoz și de cereale care cresc pe soluri constant îmbibate cu apă acumulează cesiu-137 de 100 de ori sau mai mult decât cenozele de cereale. Coeficienții mari de acumulare sunt caracteristici pentru toate fitocenozele.
Acumularea de radionuclizi depinde de tipul de nutriție minerală, adică. privind nevoile culturilor de potasiu, calciu și alți nutrienți. Culturile iubitoare de potasiu (sfeclă, cartofi, ovăz, varză) acumulează mai mult cesiu, iar culturile iubitoare de calciu (lupin, lucernă, trifoi, mazăre) acumulează mai mult stronțiu.
Ontogeneza sau faza de dezvoltare a plantelor are o influență semnificativă asupra acumulării de radionuclizi. Acumularea maximă se observă în fazele incipiente ale dezvoltării, când are loc o creștere intensivă, însoțită de absorbția activă a nutrienților, radionuclizi și transferul lor către organele terestre. De exemplu, la culturile de cereale, acumularea maximă în masa de sol are loc în faza de măcinare și în faza de pornire. În fazele de coacere lăptoasă și ceroasă, există o ieșire de nutrienți și radionuclizi din frunze în bob, unde conținutul de cesiu poate crește de până la 4 ori.
Radionuclizii sunt distribuiti neuniform în organele plantelor. Se știe că 90–99% din ruteniu, ceriu și cobalt este concentrat în rădăcini. Concentrația de cesiu și stronțiu în rădăcini poate fi de 20–40%, iar 60–80% dintre acești radionuclizi pătrund în organele solului, unde sunt distribuite neuniform. Aproximativ 80% din radionuclizi se stabilesc în frunze și tulpini. Cea mai scăzută concentrație de radionuclizi se observă în organele generatoare, adică. în semințe, cu acumulare maximă în cochilii, acoperind solzi, valve de fasole și păstăi. În legumele rădăcinoase există o acumulare mare de radionuclizi în cap, piele și miez. La tuberculii de cartofi, acumularea maximă este în piele. Trebuie remarcat faptul că, cu aceeași densitate a contaminării solului la cartofi, conținutul de cesiu-137 și stronțiu-90 este semnificativ mai mic decât în culturile de rădăcină. Acest lucru se datorează faptului că un tubercul este un lăstar modificat în care nutrienții și radionuclizii provin din organele pământului. O legumă rădăcină este o rădăcină modificată care absoarbe și acumulează în mod activ radionuclizi.
Acumularea de radionuclizi depinde de locația, tipul și grosimea sistemului radicular. Plantele cu sistem de rădăcină fibros și rizomatos situat în straturile superioare ale solului acumulează mai mulți radionuclizi decât plantele cu sistem de baghete, care pătrunde în orizonturile de sol mai adânci și mai „curate”.
Dintre condițiile climatice, cea mai mare influență asupra aprovizionării cu radionuclizi o exercită cantitatea anuală de precipitații, distribuția acesteia pe lună și suma temperaturilor pozitive. Aportul maxim de radionuclizi se observă la temperatură optimă și umiditate optimă, care asigură creșterea și dezvoltarea intensivă a plantelor.
Pe lângă proprietățile radionuclizilor, caracteristicile solului și caracteristicile biologice ale plantelor, acumularea de radionuclizi este influențată semnificativ de tehnologia de cultivare a culturilor, de exemplu. sistem de cultivare a solului, aplicare de var, îngrășăminte minerale și organice.