Цезій Коефіцієнт накопичення 137Сs сільськогосподарськими рослинами дуже змінюються. Надходження 137Сs в рослини з ґрунту в середньому в 5-10 разів менше, ніж 90Sr, проте для окремих районів з своєрідними ґрунтово кліматичними умовами КН Сs досягають високих значень, майже 4,5. До таких районів відносяться території - Українського і Білоруського Полісся, де поширені дерново-підзолисті і торф'яні супіщані і піщані ґрунти, слабо насичені основами.
Накопичення 137Сs рослинами залежно від властивостей ґрунтів змінюється в середньому в 20-30 разів, а залежно від біологічних особливостей рослин до 10 разів. Сортові відмінності в поглинанні Сs рослинами не перевищують 1,5-2 рази. Добре накопичують Сs калієлюбні рослини, оскільки його поглинання рослинами з ґрунту пов'язане із засвоєнням К. Із збільшенням змісту обмінного К в ґрунтах накопичення 137Сз в рослинах зменшується, проте зворотної лінійної залежності між цими величинами не встановлено. Причиною пригнічення Сs відносно К при переході з ґрунту в рослини є сильніша сорбція твердою фазою ґрунту 137Сs в порівнянні з К. При надходженні в фунт Сs, як правило, знаходиться в доступній для рослин, формі. Проте з часом вміст в ґрунті обмінного Сs знижується. Найінтенсивніше цей процес проходить в перші 2 роки, а приблизно з 5-го року зміст обмінного Сs стабілізується на рівні 3-кратного зменшення його вмісту в ґрунті в порівнянні з первинною кількістю, що приводить до зниження концентрації Сs в рослинах.
На сьогодні є численні дані про вплив генетичних особливостей ґрунтів на накопичення 137Сs у сільськогосподарській продукції. Досить високі коефіцієнти переходу його з ґрунту в продукцію властиві торфовим ґрунтам, дерново-підзолистим легкого гранулометричного складу, найменші - чорноземам суглинковим. За даними Б.С. Прістера, коефіцієнти переходу 137Сs з ґрунту в кормові культури на сірих лісових ґрунтах у 2-2,5 рази вищі, ніж на чорноземах. Існують різні пояснення цього факту, але більшість авторів звертають увагу на різну ємність поглинання та вміст глинистих мінералів, кількість у ґрунті калію та міцність його фіксації. [1]
3. Сучасний радіологічний стан Хмельницької області
Широке використання атомної енергії в різних галузях народного господарства викликає нагромадження в біосфері радіоактивних речовин. Основними джерелами радіоактивного забруднення природного середовища є випробовування ядерної зброї, викиди при порушенні норм зберігання радіоактивних відходів, аварії на ядерних об'єктах.
Особливо небезпечні забруднення радіонуклідами з катастрофічними екологічними наслідками виникають через ядерні вибухи та аварії на об'єктах атомної промисловості й енергетики.
З метою контролю за рівнем забруднення навколишнього середовища радіонуклідами, прогнозування нагромадження їх в рослинницькій продукції та розробки заходів по захисту населення від шкідливої дії радіації в 1974 р. в системі агрохімічної служби (на той час зональна агрохімічна лабораторія) було створено відділ сільськогосподарської радіології.
На території області організовується мережа (33 шт.) контрольних майданчиків, які охоплюють різні види сільськогосподарських угідь, усі природно-кліматичні зони, основні типи ґрунтів. На них здійснюється постійний контроль за радіаційним станом довкілля, визначається ступінь забруднення цезієм-137 і стронцієм-90 ґрунту, продукції рослинництва та вивчаються закономірності накопичення радіонуклідів в рослинах.
До 1986 р. рівень радіоактивного забруднення в області не перевищував фонових значень і ситуацію можна було б назвати благополучною.
Становище змінилося у зв'язку із вибухом на Чорнобильській АЕС. Аварія, що трапилась в 1986 р., сколихнула світ. І сьогодні шкоду, яку вона нанесла природі і людству, ще до кінця не оцінено, хоча абсолютно ясно: наслідки від цієї аварії трагічні. В терміновому порядку в агрохімічній системі посилюється і реорганізовується радіологічна служба. Відділ трансформується у відділ охорони навколишнього середовища з розширенням завдань і напрямків досліджень. Збільшується штат, обсяги польових і лабораторних робіт, поступає належне технічне обладнання. В районах створюються радіологічні пости, у завдання яких входить вимірювання рівня радіації в продукції, кормах, сільськогосподарській сировині.
На території області додатково було закладено 33 контрольних майданчики, зараз їх кількість доведена до 67, з них 13 навколо діючої Хмельницької АЕС.
Роботи по оцінці і контролю за радіоактивним забрудненням ґрунтів і продукції рослинництва виконуються методом суцільного обстеження сільськогосподарських угідь через певний проміжок часу, а дослідження на стаціонарних контрольних ділянках - систематично (щорічно) протягом всього вегетаційного періоду.
На контрольних ділянках визначається рівень радіоактивності ґрунтів і рослин, вміст радіоцезію і радіостронцію, щільність забруднення і коефіцієнти накопичення, цезієві і стронцієві одиниці. В зоні посиленого контролю для визначення забруднення цезієм-137 і стронцієм-90 додатково обстежують луки і пасовища, де випасається приватна худоба.
Сформований внаслідок Чорнобильської аварії західний слід радіоактивних випадів пройшов по південній частині області, де повністю піддались радіаційному забрудненню Кам'янець-Подільський, Новоушицький, Чемеровецький, частково Городоцький та Дунаєвецький райони. Саме територію цих районів можна виділити в окрему (південну) зону, де ґрунти мають порівняно високий рівень забруднення радіонуклідами(див. рис.2,3)
Пройшло вже 24 рік після аварії на ЧАЕС. Радіонукліди, якими було забруднено сільськогосподарські угіддя (цезій-137 та стронцій-90) мають період піврозпаду 30 та 28 років. На даний час розпад відбувся більш, ніж на половину періоду піврозпаду.
Приймаючи до уваги ці обставини, в Хмельницькому обласному проектно-вишукувальному центрі «Облдержродючість» продовжуються радіаційні дослідження згідно загальноприйнятої програми. [1]
4. Радіологічний стан контрольної ділянки
4.1 Умови проведення досліду
Було вибрано контрольний майданчик на території Пліщинської сільської ради Шепетівського району Хмельницької області. Координати контрольного майданчика: Північна широта: 50°09′46′′, Східна довгота 26°57′52′′; площа становить 10 га, сівозміна №1, поле №1. Це ділянка з чорноземами опідзоленими і слабореградованими та темносірими сильнореградованими легкосуглинковими ґрунтами.
Відколи проводяться спостереження за даною ділянкою господарства різних рівнів мінялися кілька разів: на 1987 рік господарство називалося колгосп ім. Шевченка, в 2005 році – Фермерське Господарство «Агропродукт 2005». В 2006 році це господарство об’єдналося з багатьма іншими в районі та утворилася Корпорація «СВАРОГ-2006».
Клімат даної території помірно-континентальний з м'якою зимою та з досить теплим вологим літом і є сприятливим для вегетації сільськогосподарських культур. Кліматичні умови сільськогосподарського виробництва характеризуються такими показниками: суми активних температур за період з середньодобовою температурою понад 10, становить 2600-2700 градусів, вегетаційний період - 165 днів, величина гідротермічного коефіцієнту (ГТК) - 1,4, кількість опадів за вегетаційний період випадає – 330-380 мм, а за рік - 520-570 мм. Останні весняні приморозки закінчуються в середньому 19 квітня, а перші починаються 16 жовтня, тривалість вегетаційного періоду 175-180 днів. Стійкий сніговий покрив утворюється в третій декаді грудня, а руйнується в третій декаді лютого. Середня висота снігового покриву 14-16 см. [1]
4.2 Методика проведення досліду
Дослідженню підлягав 20-сантиметровий шар ґрунту земель присадибних ділянок і прилеглих угідь та сіносумішок злакових багаторічних трав і коренеплоди картоплі. Визначення вмісту 137Сs в ґрунті та рослинницькій продукції проводилось спектрометричним методом на приладах АМА-ОЗФ, СЕГ-0,5Н, а 90Sr - радіохімічним методом в ґрунті та спектрометричним методом в рослинницькій продукції на приладі СЕБ-01. Заміри значень потужності експозиційної дози гамма-випромінення проводились дозиметром ДРГ-01Т.
Протягом останніх 22 років на ділянці відбиралися зразки ґрунту, основної продукції рослинництва та побічної для контролю за станом вмісту в них цезію-137 та стронцію-90. [1]
4.3 Характеристика забруднення ґрунтів на контрольному майданчику
В селі Пліщин Шепетівського району Хмельницької області розташований один з 33 контрольних майданчиків. Це малорозвинений регіон в плані важкої промисловості, практично відсутня гірничодобувна, пов'язана з корінними гірськими породами, яка викликає особливе забруднення атмосфери і території в цілому.
Гамма фон на контрольному майданчику після катастрофи на Чорнобильській АЕС зріс в 1,4 рази порівняно з 1985 роком. За останні 18 років з 20 мкР/год зменшився в 1,67, тобто став 12 мкР/год.
Щільність забруднення та радіоактивність ґрунту по 137Сs за цей же період зменшилася в 2,25 рази, тоді як по 90Sr, ці показники майже не змінилися. За останні 18 років гамма фон зменшився в 1,9 раз. Щільність забруднення по цезію зменшився в 3,8 раз, а радіоактивність ґрунту в 4,4 рази. По стронцію один і другий показник зменшилися приблизно в 3,7 рази. Це означає, що наша контрольна ділянка мало відображає ситуацію з забрудненням області в цілому. Найвищий показник щільності радіоактивного забруднення по цезію-137 спостерігалися в 1988 та 1998 роках і становив 0,1 кі/км2. Мінімальний показник 0,02 кі/км2 становив 1993р.