Monitoring of 137Cs, 90Sr and 40K in Gray Forest Soils and Plants of Reference Sites of the Vladimir Region

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper presents the results of radiation monitoring of gray forest soils of reference agricultural plots of the Vladimir region, conducted in 2011 and 2016. The study established background values of specific activities of the studied radionuclides in the soils of reference sites. According to the density of contamination of the arable horizon of soils 137Cs and 90Sr, the level of the ecological situation was determined, which made it possible to attribute the soils of all reference areas of the region to uncontaminated territories suitable without restrictions for agricultural use. The power of the exposure dose of gamma radiation of soils and the contribution of 40K and 137Cs to the formation of the gamma background of soils are established. Correlation ana-lysis determined the influence of individual physical and chemical properties of soils on the behavior and distribution of radionuclides in the soil and the relationship between the radionuclides themselves. Based on the values of the specific activity of 137Cs and 90Sr in plant products grown on the soils of reference sites in 2011 and 2016, rows of cultivated plants were constructed, with a decreasing ability to accumulate these radionuclides from the soil. All grown plant products for all types of crops fully met the sanitary and hygienic standards required to limit the content of 137Cs and 90Sr in plant feeds (green mass, straw and grain) and food products (apples). According to the transition coefficients, it was found that the process of transition of 90Sr from soil to plants of all kinds proceeded more intensively than the transition of 137Cs. The calculated coefficients of linear correlation between the values of the specific activity of 137Cs and 90Sr in soils and plants revealed the strength and nature of their dependencies.

About the authors

A. A. Utkin

Ivanovo State Agricultural Academy D.K. Belyaev

Author for correspondence.
Email: aleut@inbox.ru
Russia, Ivanovo

References

  1. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева и Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с. [Fizicheskie velichiny: Spra-vochnik / Pod red. I.S. Grigor’eva i E.Z. Meilikhova. M.: Energoatomizdat, 1991. 1232 p. (In Russ.)]
  2. Saleh M.S., Ramli A.T., Alajerami Y. et al. Assessment of environmental 226Ra, 232Th and 40K concentrations in the region of elevated radiation background in Segamat District, Johr, Malaysia // J. Environ. Radioact. 2013. V. 124. P. 130–140.
  3. Уткин А.А. Оценка радиационной обстановки на реперных участках сельскохозяйственных угодий Владимирской области // Радиац. биология. Радиоэкология. 2022. Т. 62. № 6. С. 660–672. [Utkin A.A. Assessment of the radiation situation in reference areas of agricultural lands of the Vladimir region // Radiation biology. Radioecology. 2022. V. 62. № 6. P. 660–672. (In Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0869803122060133
  4. Гаврилова И.П., Касимов Н.С. Практикум по геохимии ландшафта. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 73 с. [Gavrilova I.P., Kasimov N.S. Praktikum po geokhimii landshafta. M.: Izd-vo Mosk. un-ta, 1989. 73 p. (In Russ.)]
  5. Радиохимическое определение удельной активности цезия-137 и стронция-90 в пробах пищевой продукции, почвы, других объектов окружающей среды и биопробах: Методические рекомендации МР 2.6.1.0094–14. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2014. 43 с. [Radiokhimicheskoe opredelenie udel’noi aktivnosti tseziya-137 i strontsiya-90 v probakh pishchevoi produktsii, pochvy, drugikh ob"ektov okruzhayushchei sredy i bioprobakh: Metodicheskie rekomendatsii MR 2.6.1.0094–14. M.: Federal’nyi tsentr gigieny i epidemiologii Rospotrebnadzora, 2014. 43 p. (In Russ.)]
  6. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: ФГНУ “Рос-информагротех”, 2003. 240 с. [Metodicheskie ukazaniya po provedeniyu kompleksnogo monitoringa plodorodiya pochv zemel' sel’skohozyajstvennogo na-znacheniya. M.: FGNU “Rosinformagrotekh”, 2003. 240 s. (In Russ.)]
  7. Апарин Б.Ф., Мингареева Е.В., Санжарова Н.И. и др. Содержание радионуклидов (226Ra, 232Th, 40K, 137Cs) в черноземах Волгоградской области разных сроков отбора образцов // Почвоведение. 2017. № 12. С. 1457–1467. [Aparin B.F., Mingareeva E.V., Sanzharova N.I. et al. Concentrations of radionuclides (226Ra, 232Th, 40K, аnd 137Cs) in chernozems of Volgograd oblast sampled in different years // Euras. Soil Sci. 2017. V. 50. № 12. P. 1395–1405. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0032180X17120036
  8. Почвоведение: Учеб. для ун-тов. В 2 ч. / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование / Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, Л.А. Гришина и др. М.: Высш. школа, 1988. 400 с. [Pochvovedenie: Ucheb. dlya un-tov. V 2 ch. / Pod red. V.A. Kovdy, B.G. Rozanova. Ch. 1. Pochva i pochvo-obrazovanie / G.D. Belitsina, V.D. Vasil’evskaya, L.A. Grishina i dr. M.: Vysshaya shkola, 1988. 400 p. (In Russ.)]
  9. Радиационная обстановка на территории СССР в 1990 г. / Под ред. К.П. Махонько. Госкомгидромет СССР. Обнинск: НПО “Тайфун”, 1991. [Radia-tsionnaya obstanovka na territorii SSSR v 1990 g. / Pod red. K.P. Makhon’ko. Goskomgidromet SSSR. Obninsk: NPO “Taifun”, 1991. (In Russ.)]
  10. Критерии оценки экологической обстановки территории для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия / Под ред. Н.Г. Рыбальского. М.: Минприроды России, 1992. [Kriterii otsenki ekologicheskoi obstanovki territorii dlya vyyavleniya zon chrezvychainoi ekologicheskoi situatsii i zon ekologicheskogo bedstviya / Pod red. N.G. Rybal’skogo. M.: Minprirody Rossii, 1992. (In Russ.)]
  11. Орлов П.М., Сычев В.Г., Жиленко С.В. Радиоактивность почв юга России // Нива Поволжья. 2017. № 1 (42). С. 53–60. [Orlov P.M., Sychov V.G., Zhilenko S.V. Radioactivity of soils in the south of Russia // Volga Region Farmland. 2017. № 1 (42). P. 53–60. (In Russian)]
  12. Трифонова Т.А. Экологический атлас Владимирской области / Под ред. Т.А. Трифоновой. Владимир: Изд-во ВлГУ, 2007. 92 с. [Trifonova T.A. Ekolo-gicheskii atlas Vladimirskoi oblasti / Pod red. T.A. Trifonovoi. Vladimir: Izd-vo VlGU, 2007. 92 p. (In Russian)]
  13. Сельскохозяйственная радиоэкология / Под ред. Р.М. Алексахина, Н.А. Корнеева. М.: Экология, 1992. 400 с. [Sel’skokhozyaistvennaya radioekologiya / Pod red. R.M. Alexakhina, N.A. Korneeva. M.: Ekologiya, 1992. 400 p. (In Russ.)]
  14. Staunton S., Hinsinger P., Guivarch A. et al. Root uptake and translocation of radiocaesium from agricultural soils by various plant species // Plant and Soil. 2003. V. 254. P. 443–455.
  15. Zhu Y.-G., Smolders E. Plant uptake of radiocaesium: a review of mechanisms, regulation and application // J. Exp. Bot. 2000. V. 51. № 351. P. 1635–1645.
  16. Архипов Н.П., Федоров Е.А., Алексахин Р.М. и др. Почвенная химия и корневое накопление искусственных радионуклидов в урожае сельскохозяйственных растений // Почвоведение. 1975. № 11. С. 40–52. [Arhipov N.P., Fedorov Ye.A., Alexahin R.M. i dr. Pochvennaya himiya i kornevoe nakoplenie iskusstvennyh radionuklidov v urozhae sel’skohozyajstvennyh rastenij // Pochvovedeniye. 1975. № 11. P. 40–52. (In Russ.)]
  17. Schneider R., Kuznetzov V.K., Sanzharova N.I. et al. Soil-to-plant and soil-to-grain transfer of 137Cs in fieldgrow maize hybrids during two contrasting seasons: assessing the phenotypic variability and its genetic component // Radiat. Environ. Biophys. 2008. V. 47. P. 241–252.
  18. Кожаханов Т.Е., Лукашенко С.Н. Содержание радионуклидов 137Cs, 90Sr, 239+240Pu и 241Am в продукции растениеводства на территориях, прилегающих к Семипалатинскому испытательному полигону // Радиац. биология. Радиоэкология. 2017. Т. 57. № 2. С. 220–225. [Kozhakhanov T.E., Lukashenko S.N. Content of 137Сs, 90Sr, 239+240Pu and 241Am radionuclides in vegetable products produced in the territory adjacent to the Semipalatinsk test site // Radiation biology. Radioecology. 2017. V. 57. № 2. P. 220–225. (In Russ.)] https://doi.org/10.7868/S0869803117020102
  19. Безносиков В.А., Лодыгин Е.Д., Шуктомова И.И. Искусственные и естественные радионуклиды в почвах южно- и среднетаежных подзон Республики Коми // Почвоведение. 2017. № 7. С. 824–829. [Beznosikov V.A., Lodygin E.D., Shuktomova I.I. Artificial and natural radionuclides in soils of the southern and middle taiga zones of Komi Republic // Euras. Soil Sci. 2017. V. 50. № 7. P. 814–819. (In Russ.)]. https://doi.org/10.7868/S0032180X17050033
  20. Санжарова Н.И., Гешель И.В., Крыленкин Д.В. и др. Современное состояние исследований поведения 90Sr в системе почва–сельскохозяйственные растения (обзор) // Радиац. биология. Радиоэкология. 2019. Т. 59. № 6. С. 643–665. [Sanzharova N.I., Geshel I.V., Krylenkin D.V. et al. Current state of studies on 90Sr behavior in the soil–agricultural plants system (overview) // Radiation biology. Radioecology. 2019. V. 59. № 6. P. 643–665. (In Russ.)]. https://doi.org/10.1134/S0869803119060109
  21. Ветеринарно-санитарные требования к радиационной безопасности кормов, кормовых добавок, сырья кормового. Допустимые уровни содержания 90Sr и 137Cs. Ветеринарные правила и нормы ВП 13.5.13/06–01 (утв. Минсельхозом РФ 19.12.2000). [Veterinarno-sanitarnye trebovaniya k radiatsionnoi bezopasnosti kormov, kormovykh dobavok, syr’ya kormovogo. Dopustimye urovni soderzhaniya 90Sr i 137Cs. Veterinarnye pravila i normy VP 13.5.13/06–01 (utv. Minsel’khozom RF 19.12.2000). (In Russ.)]
  22. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 14.11.2001 N 36 (ред. от 06.07.2011) “О введении в действие Санитарных правил” (СанПиН 2.3.2.1078-01. 2.3.2. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы, утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 06.11.2001). [Postanovlenie Glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha RF ot 14.11.2001 N 36 (red. ot 06.07.2011) “O vvedenii v deistvie Sanitarnykh pravil” (SanPiN 2.3.2.1078-01. 2.3.2. Prodovol’stvennoe syr’e i pishchevye produkty. Gigienicheskie trebovaniya bezopasnosti i pishchevoi tsennosti pishchevykh produktov. Sanitarno-epidemiologicheskie pravila i normativy, utv. Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom RF 06.11.2001. (In Russ.)]
  23. Ефремов И.В., Рахимова Н.Н., Янчук Е.Л. Особенности миграции радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в системе почва – растение // Вестн. ОГУ. 2005. № 12. С. 42–46. [Efremov I.V., Rahimova N.N., YAnchuk E.L. Osobennosti migracii radionuklidov ceziya-137 i stronciya-90 v sisteme pochva – rastenie // Vestnik OGU. 2005. № 12. S. 42–46. (In Russ.)]
  24. Андреева Н.В., Белова Н.В., Кузнецов В.К. и др. Влияние различных видов органических удобрений на переход 137Cs в урожай зерновых культур // Радиац. биология. Радиоэкология. 2020. Т. 60. № 1. С. 117–125. [Andreeva N.V., Belova N.V., Kuznetsov V.K. et al. Influence of different types of organic fertilizers on the transfer of 137Cs into the grain crops harvest // Radiation biology. Radioecology. 2020. V. 60. № 1. P. 117–125 (In Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S086980312001004X

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (477KB)
Indexing metadata
4.

Download (494KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.А. Уткин

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies