Страница основ сельскохозяйственной радиоэкологии
Сельскохозяйственная радиоэкология – это наука, предметом которой является изучение закономерностей миграции радионуклидов по биологических цепочках и влияния ионизирующих излучений на сельскохозяйственные растения и животных. Прикладное назначение этой науки – разрабатывать меры, ограничивающие вовлечение радионуклидов в биологический кругооборот, позволяющие снижать содержание радиоактивных веществ в растениях и животных и, вследствие этого, в продукции растениеводства и животноводства. Вообще это обоснование системы ведения и функционирования агропромышленного производства на территориях с повышенным содержанием радиоактивных веществ.
Важное значение исследований в сфере сельскохозяйственной радиоэкологии стало особенно актуальным с началом активного освоения атомной энергии в разных отраслях народного хозяйства. Облучение человека от радионуклидов техногенного происхождения в общем виде состоит из:
· внешнего облучения от радионуклидов, выпавших на земную поверхность или растительный покров;
· внутреннего облучения за счет ингаляции радионуклидов, которые находятся в зоне дыхания человека;
· облучения от радионуклидов, поступающих в организм человека с продуктами питания и питьевой водой – внутреннее облучение.
Внутреннее облучение в большинстве ситуаций играет главную роль в формировании дозовой нагрузки на человека. Поэтому пищевой путь поступления радионуклидов в организм человека и определил исключительное внимание до проблем сельскохозяйственной радиоэкологии.
Внешнее облучение - это та составляющая общей дозы, на которую фактически влиять с целью ее уменьшения очень тяжело (дезактивация территорий, асфальтирование дорог и тротуаров, центральное водоснабжение, газификация населенных пунктов и т.п.). В то же время, разработанные и научно обоснованные контрмеры, направленные на ограничение поступления радионуклидов с продуктами питания в организм человека, есть наиболее важными в комплексе мер по обеспечению радиационной безопасности.
В истории развития сельскохозяйственной радиоэкологии можно выделить несколько этапов. В довоенные годы главное внимание было уделено особенностям накопления растениями тяжелых природных радионуклидов - 238U, 226Ra, 232Th и др. Этот интерес, главным образом, связывался с разработкой биогеохимического метода поиска урана, а также с академическим изучением закономерностей поглощения тяжелых элементов растениями. В то же время были выполнены первые исследования действия повышенного природного радиационного фона на популяции растений.
Второй этап развития сельскохозяйственной радиоэкологии связан с проведением в 50-х – 60-х годах ядерных испытаний в атмосфере, которые сопровождались выпадением на земную поверхность большого количества искусственных радионуклидов, которые включались в биологический круговороту с участием растений, животных и человека. Именно в это время и произошло оформление сельскохозяйственной радиоэкологии в рамках ее нынешней структуры как самостоятельной научной дисциплины.
В эти годы вследствие глобального мониторинга природной среды, загрязненной радиоактивными выпадениями после ядерных испытаний, были изучены закономерности миграции в почвенно-растительном комплексе таких представителей продуктов деления, как 137Cs и 90Sr (основные долгоживущие искусственные радионуклиды в составе смеси осколков деления), особенности накопления растениями большого количества радиоактивных продуктов деления, радионуклидов с наведенной активностью и некоторых трансурановых радионуклидов. Были определены параметры метаболизма этих радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных, а также сделана оценка параметров накопления искусственных радионуклидов в продукции растениеводства и животноводства. Эти результаты стали основой для определения дозовых нагрузок на население и объективного анализа последствий загрязнения биосферы радиоактивными выпадениями после ядерных испытаний.
Наконец, последний этап развития сельскохозяйственной радиоэкологии относится к концу 60-х – началу 70-х годов. Это период интенсивного роста ядерной энергетики и использования радиационных технологий в разных отраслях народного хозяйства. В эти годы стало понятно, что ядерная энергетика в ближайшие десятилетия будет одним из главных источников удовлетворения непрерывно растущих энергетических потребностей человека – с одной стороны, и что общий прогресс в развитии ядерной энергетики зависит от решения экологических проблем охраны природной среды от радиационного влияния, связанного с полным ядерным топливным циклом (ЯТЦ), - с другой стороны. Это связано с тем, что на всех этапах ЯТЦ, начиная с добывания уранового сырья и заканчивая переработкой отработанного топлива и захоронением высокоактивных отходов, происходит освобождение искусственных радионуклидов в окружающую середу, и в том числе в сельскохозяйственную сферу, а также ускорение темпов миграции тяжелых природных радионуклидов, в тому числе и в сельскохозяйственных цепочках круговорота. Таким образом, решение проблемы экологической безопасности функционирования атомных электростанций, и вообще всех предприятий ЯТЦ, тесно связано с анализом радиационной ситуации, складывающейся в агропромышленной сфере на территориях, прилегающих к предприятиям ЯТЦ, а в аварийных случаях – и с принятием мер по ограничению поступления радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию. Это связано с тем, что наличие радионуклидов в пищевых продуктах есть в большинстве радиологических ситуаций главным дополнительным источником облучения человека.
Особую актуальность проблемы сельскохозяйственной радиоэкологии приобретают в случае аварийных ситуаций, когда имеют место выбросы радиоактивных веществ в атмосферу. Так было: во время аварии на Южном Урале в 1957 году, когда взорвалась емкость с радиоактивными отходами; при радиационной аварии в Уиндскейле (Великобритания) в 1957 году; при аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. В таких случаях меры в сельском хозяйстве, направленные на ограничение поступления радионуклидов в организм человека, являются, по-видимому, самыми главными в комплексе мер по обеспечению радиационной безопасности. Это отражает преимущественную роль продукции агропромышленного производства, загрязненной радионуклидами, в формировании суммарной дозы облучения населения.
