Содержание материала

Организация производства агропромышленной продукции, отвечающей радиологическим стандартам, предполагает решение ряда задач, среди которых следует выделить в первую очередь проведение радиационного мониторинга агросферы, внедрение комплекса защитных мероприятий в АПК и организацию радиологического контроля за объектами сельскохозяйственного производства. По срокам проведения и интенсивности защитных и восстановительных мероприятий в агропромышленном производстве на загрязненной территории можно выделить несколько периодов (табл. 3.24).

Организация агропромышленного производства на разных этапах после аварии.

Ранний (острый) период.

В этот период (несколько месяцев после аварии), когда возможно облучение населения в достаточно высоких дозах, а мониторинг радиационной обстановки еще не проведен в достаточном объеме, в АПК на загрязненных угодьях преобладали экстренные мероприятия ограничительного и запретительного характера, направленные на исключение неконтролируемого поступления радионуклидов в организм человека и сельскохозяйственных животных, исключение производства больших количеств сельскохозяйственной продукции (в первую очередь, молока и мяса) с превышением допустимой концентрации радионуклидов (прекращение выпаса животных и скармливания им свежезаготовленных кормов, попавших под радиоактивные выпадения), исключение переоблучения животных (к вышеперечисленным мероприятиям добавилась эвакуация скота из наиболее загрязненных районов - зон отселения и отчуждения). Были выведены из пользования сильнозагрязненные земли, где оказалось невозможным получение сельскохозяйственной продукции с допустимым содержанием радионуклидов.
Первый период аварии иногда называют периодом “йодной” опасности, так как основную опасность в этот период представляет 131I(Т1/2= 8,0 сут), характеризующийся интенсивным переходом по экологической (молочной) цепочке в организм человека и накапливающийся в щитовидной железе. С молоком в организм населения поступало 80-90% 131I, а остальные 10-20% были связаны с потреблением листовых овощей и с ингаляционным путем. 

Таблица 3.24
Радиологические и защитные мероприятия в сфере сельскохозяйственного производства после аварии на ЧАЭС [84, 88]

Как и у человека, 131I накапливался в щитовидной железе сельскохозяйственных животных, что было причиной лучевой патологии этого органа. В мае-июне 1986 г. были выполнены большие объемы работ по составлению “молочных” карт загрязнения сельскохозяйственных угодий, проведены запретительные мероприятия по уменьшению концентрации 131I в молоке (прекращение выпаса животных) [29]. Широко использовался прием выдержки молока перед употреблением для распада 131I (после перевода свежего молока в сгущенное или порошок). К сожалению, крупные масштабы аварии и определенная неподготовленность к такого рода катастрофам не позволили в полной мере реализовать ограничения на использование населением 13Ч-содержащих пищевых продуктов (а также провести в нужном объеме и своевременно йодную профилактику).
С первых дней радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий был начат их радиационный мониторинг. Первоначально его основой служили данные аэрогамма-съемки, и по результатам измерений мощности экспозиционной дозы и исходя из радионуклидного состава загрязнения оценивались плотности выпадений. Особое внимание при этом было обращено на загрязнение сельскохозяйственной сферы биологически значимыми радионуклидами (90Sr, 131I, 134Cs, 137Cs, 239Pu). В дальнейшем результаты аэрогамма-съемки были дополнены наземными измерениями мощностей экспозиционных доз γ-излучения. Одновременно были начаты определения содержания радионуклидов в основных сельскохозяйственных объектах - почвах, продукции растениеводства и животноводства. Объемы этих измерений в течение первых двух- трех лет после аварии непрерывно увеличивались. В конечном счете была организована разветвленная сеть радиологических лабораторий агрохимической и ветеринарной служб.
Наряду с очень большими объемами работ в области радиационного мониторинга в сельскохозяйственной сфере и применения в широких масштабах научно обоснованных и экономически оправданных контрмер по снижению концентрации радионуклидов в сельскохозяйственной продукции и ограничению поступления радиоактивных веществ с пищевыми продуктами в 1986-1987 гг. были реализованы в ограниченных размерах неординарные и небесспорные мероприятия по использованию сельскохозяйственной продукции, где содержание 134Cs и 137Cs превышало нормативные уровни. Так, мясо с превышением ВДУ этих радионуклидов отчасти было использовано при изготовлении колбасы, концентрация 134Cs и 137Cs в которой отвечала радиологическим стандартам (за счет “разбавления” более чистым мясом). Рассматривалась возможность вывоза такой колбасы или “грязного” мяса на последующее изготовление колбасы за пределы загрязненных районов (экспорт дозы облучения) в целях снижения дозовых нагрузок населения, проживающего в аварийной зоне. Это мероприятие было выполнено, однако использование такого мяса натолкнулось на очень большие трудности, в результате чего оно в конечном счете было уничтожено.
Принятие таких отчасти неадекватных решений в ограниченных масштабах было сугубо временным, оно было продиктовано напряженностью экономической и радиологической ситуации, а также недостаточностью радиоэкологической информации. В последующем были предприняты все меры (вплоть до законодательных), исключающие производство сельскохозяйственной продукции с превышением допустимых концентраций радионуклидов.
Определенная неподготовленность к ликвидации последствий таких крупных аварий (даже сама возможность их возникновения исключалась) и неточность в прогнозах возможного радиационного поражения сельскохозяйственных животных привели к тому, что в Беларуси и на Украине часть сельскохозяйственных животных (крупного рогатого скота) была неоправданно забита. Так, только на Украине в первые недели после аварии было забито более 15 тыс. коров [88]. В Беларуси, по предварительным прогнозам, вследствие предполагаемого радиационного поражения и сильного загрязнения продукции забою подлежало 130 тыс. голов крупного рогатого скота. Более детальные оценки в последующем не подтвердили этот прогноз, однако часть животных была забита, причем основными причинами были трудности с “чистыми” кормами и болезни животных нерадиационной природы.
Основным недостатком первого периода восстановительных мероприятий в АПК по снижению концентрации радионуклидов в сельскохозяйственной продукции было ограниченное экономическое обоснование контрмер. Позитивное наличие многовариантности в достижении уменьшения концентрации радионуклидов в сельскохозяйственной продукции (а, следовательно, и снижения дозы внутреннего облучения) послужило основанием для внедрения ряда дорогостоящих защитных мероприятий, не оправдывающих себя с экономической или радиологической точки зрения. В 1986-1988 гг. при использовании системы контрмер в АПК недостаточно учитывалось соотношение доз внешнего и внутреннего облучения населения, и в ряде случаев (при доминировании внешнего облучения в суммарной дозовой нагрузке) применение достаточно дорогостоящих защитных мер в агросфере было не полностью оправданным. В плане экономии дозы не всегда являлись обоснованными отказ от выращивания отдельных сельскохозяйственных культур, характеризующихся относительно высоким накоплением радионуклидов, или сокращение посевных площадей под такими культурами как некоторые зернобобовые, так как роль этих растении как источника радиоактивных веществ в рационе населения (или кормах животных) была невелика. Относительно высокая концентрация 137Cs в товарной части урожая гречихи и зернобобовых культур обусловила резкое сокращение посевов под этими культурами. В Брянской области, например, в 1990 г. посевы гречихи сократились более чем на 80%, а зернобобовых - на 50%, причем в ряде районов посевы этих культур в 1988-1989 гг. были вообще ликвидированы [92].
Исходя из того, что продукция животноводства является одним из основных поставщиков 134Cs и 137Cs в рацион населения, уже летом 1986 г. [29] были разработаны, а затем переданы в Госагропромы УССР и БССР рекомендации по использованию кормов из урожая 1986 г. Эти рекомендации были составлены на основе содержания 134Cs и 137Cs в продукции растениеводства фуражного назначения, оцененных в 1986 г. после аварии на ЧАЭС коэффициентов перехода 134Cs и 137Cs из кормового рациона в мясомолочную продукцию, действовавших государственных нормативов по содержанию радионуклидов в пищевых продуктах (временных допустимых уровней 134Cs и 137Cs в молоке и мясе), а также опыта организации содержания и кормления животных в условиях радиоактивного загрязнения территории, вызванного аварией на ПО “Маяк” в 1957 г.
Оцененные рекомендуемые допустимые концентрации 134Cs и 137Cs в отдельных видах кормов для типовой структуры кормовых рационов сельскохозяйственных животных и птицы при их производственном содержании приведены в табл. 3.25 по состоянию на 15 августа 1986 г.
Рекомендовавшиеся значения ВДУ для зернофуража, сена и травяной муки, соломы, силоса и корнеклубнеплодов классифицированы по путям использования кормов, в том числе для применения без ограничений (включая наиболее жесткие требования, предъявляемые к производству молока), при откорме на мясо крупного рогатого скота и свиней, выращивании кур на мясо и содержании кур-несушек, содержании молодняка крупного рогатого скота предубойного возраста.
Для преодоления затруднений в практическом осуществлении контроля за уровнем загрязнения кормов и продукции продовольственного назначения рекомендованное допустимое содержание 134Cs и 137Cs в продукции было сопровождено аналогичными значениями допустимой суммарной β-активности, в том числе на зиму 1987 г., что позволяло избежать γ-спектрометрии в широкой практике организации агрохимической и санитарно-ветеринарной служб Украины.

 Таблица 3.25
Допустимая удельная активность кормов (ДУАК) из урожая 1986 г., обеспечивающая непревышение ВДУ* в молоке и мясе при типовых структуре рационов и способах содержания животных и птицы

Исходя из того, что эти службы были оснащены простыми малочувствительными радиометрическими приборами, были рекомендованы радиометрические измерения суммарной β-активности озоленных образцов с тем, чтобы повысить чувствительность метода до уровней ниже установленных нормативов. Было рекомендовано, чтобы минимальная масса образца исходного товарного продукта была меньше 100 г для сена и зерна, 400 г — для свежих картофеля, корнеплодов, других овощей, фруктов и мяса, 200 г — для молока. С учетом зольности продуктов в результаты измерений озоленных проб вводили коэффициент концентрирования, который позволял осуществить пересчет результатов на товарную массу пробы (15 — сено, 25 — зерно, 110 — молоко, 70 — мясо и т.д.).
Эти рекомендуемые положения позволили как наладить радиационный контроль за уровнями загрязнения продукции, так и принять меры к обеспечению поголовья сельскохозяйственных животных и птицы к стойловому периоду 1986-1987 гг. менее загрязненными кормовыми рационами.
Кроме разработки критериев, необходимых для создания структур кормовых рационов с меньшими уровнями содержания 134Cs и 137Cs и других радионуклидов, были рекомендованы приемы содержания и кормления животных, направленные на дополнительное снижение уровней радиоактивного загрязнения продукции животноводства.
Была оценена ожидаемая эффективность замены отдельных видов загрязненных кормов “чистыми” (привозными) в снижении уровней загрязнения молока: силос - 40, солома — 30, сено - 15, корнеплоды — 5, концентраты — 10%. На этой основе были рекомендованы для молочного скотоводства преимущественно концентратно-корнеклубнеплодные рационы с минимальным массовым вкладом силоса, и этим путем можно было достигнуть снижение загрязнения молока 134Cs и 137Cs в 1,5 раза.
Для мясного скотоводства была рекомендована выдержка откормочного поголовья перед убоем на незагрязненных кормах в течение 4-6 месяцев, что могло позволить снизить концентрацию 134Cs и 137Cs в мышечной ткани в 10 раз по сравнению с таковой перед постановкой на выдержку. Содержание молодняка крупного рогатого скота от 6 до 12-месячного возраста, предназначавшегося для пополнения молочного стада или выращивания на мясо, могло быть реализовано на кормах с уровнями загрязнения, в 100 раз большими, чем при откорме молодняка, предназначенного на убой. Аналогичная выдержка свиней перед убоем на незагрязненных кормах в течение 35 сут. позволяет также в 10 раз снизить загрязнение мяса 134Cs и 137Cs.

Второй и третий периоды.

По истечении первого поставарийного года со второго вегетационного периода (1987г.) начался второй этап в организации АПК на загрязненных угодьях, продолжавшийся 2-3 года (до 1988-1989 гг.), до определенной стабилизации радиационной обстановки в зоне загрязнения. В этот период был полностью завершен радиационный мониторинг сельскохозяйственной сферы и началось планомерное выполнение системы контрмер в АПК. На основании данных радиационного мониторинга составлялись карты загрязнения сельскохозяйственных угодий и в соответствии с плотностью выпадения основных дозообразующих радионуклидов (для абсолютно большей части зоны загрязнения это 137Cs, в ранний период - 134Cs и 137Cs, на небольшой части - также 90Sr) реализовывался зональный принцип ведения агропромышленного производства.
В соответствии с этим принципом все сельскохозяйственные угодья были разделены на три основные зоны по плотности загрязнения 137Cs: 1) до 555 кБкм-2 (15 Кикм’2), 2) 555-1480 кБкм2 (15-40 Кикм2) и 3) свыше 1480 кБкм-2 (более 40 Кикм2). В первой из указанных зон сельскохозяйственное производство могло вестись без значительных изменений. Важное исключение представляло лишь животноводство (в первую очередь, производство молока): для низкопродуктивных лугопастбищных угодий, где осуществлялись выпас животных и заготовка сена (низинные заливные луга, торфяно-болотные почвы), превышение временных допустимых уровней 137Cs в молоке могло достигать при плотностях загрязнения 137Cs около 37 кБкм2 (1 Кикм2). Во второй зоне ведение сельского хозяйства предполагало проведение полнообъемных контрмер, обеспечивающих получение продукции, отвечающей радиологическим стандартам.
Основываясь на закономерностях перехода 137Cs из почвы в сельскохозяйственные культуры, можно было утверждать, что уровни загрязнения почвы 137Cs менее 185 кБкм2 (5 Ки км2) могли рассматриваться как практически безопасные для возделывания всех культур. Максимальное содержание 137Cs в зерне злаковых культур на этом уровне загрязнения 137Cs могло достичь 100 Бк кг’1, что при ежесуточном потреблении человеком создавало годовую дозу облучения в пределах 0,3 мЗв. Если же ориентироваться на нормативы, введенные в 1993 г. (ВДУ-93), то зерно с содержанием 137Cs до 600 Бк кг1 могло быть произведено только на почве с плотностью загрязнения 137Cs менее 1110 кБкм2 (30 Ки км2). Ежегодное проведение простых агрохимических мероприятий, снижающих переход 137Cs в урожай, позволяло гарантировать получение нормативной продукции растениеводства на всех типах почв при уровне загрязнения 137Cs до 1480 кБкм2 (40 Ки км-2), а по большинству культур - до 2220 кБкм 2 (60 Кикм-2).
Уменьшение содержания радионуклидов в животноводческой продукции обеспечивалось внедрением и усовершенствованием интенсивной системы ведения животноводства и применением специальных методов и средств, снижающих переход радиоактивных веществ в продукцию животноводства. Интенсивное ведение молочного животноводства заключалось прежде всего в организации стойлового содержания животных, рационального кормления на основе зеленого конвейера и повышения их продуктивности. Для лактирующих животных рекомендовалось использовать корма только с пахотных угодий с наименьшей плотностью загрязнения (в первую очередь, сеяные травы, корне-, клубнеплоды, зернофураж, силос) и при минимальном включении в рацион сена естественных сенокосов. Главным требованием при определении способов содержания животных явилось упорядоченное плановое потребление кормов.
В 1988 г. было разработано радиологическое обоснование изменения специализации и перепрофилирования агропромышленного производства на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению: полное и эффективное использование земельных ресурсов, а также получение продукции, пригодной для использования без ограничений и обязательного радиационного контроля. Изменению специализации и перепрофилированию подлежали те хозяйства, в которых свыше 35% угодий были загрязнены 137Cs до уровня 555-1480 кБк м-2 (до 15-40 Кикм-2) и 90Sr — свыше 111 кБкм-2 (более 3 Кикм -2). Если загрязнение с указанной плотностью охватывало менее 35% угодий, то коренного перепрофилирования в целом не требовалось, и в этих условиях специальные мелиоративные мероприятия проводились только на угодьях, загрязненных 137Cs до уровней более 555 кБк м-2 (выше 15 Кикм-2) и 90Sr — выше 111 кБк м-2 (более 3 Кикм-2). Хозяйства, угодья или отдельные поля с меньшей загрязненностью 137Cs - до 555 кБкм-2 (до 15 Кикм-2) вообще не нуждались в изменении специализации или перепрофилировании. В случае необходимости в таких хозяйствах агрохимические защитные мероприятия проводились на отдельных полях или пастбищных угодьях. Аналогичным образом решались вопросы изменения направленности АПК сельскохозяйственных административных районов в целом. На территории, загрязненной 137Cs свыше 1480 кБк м-2 (более 40 Кикм-2) в России и 90Sr — свыше 370 кБкм 2 (более 10 Кикм-2), агропромышленное производство было остановлено. Производство сельскохозяйственной продукции, предназначенной на экспорт, в России в 1987-1988 гг. с загрязненных территорий было запрещено.
По завершении второго периода в восстановлении АПК в зоне, подвергшейся радиационному воздействию, наступил третий этап в ликвидации последствий аварии (с 1990-1991 гг.), продолжавшийся до 1997-1998 гг. На территории, где производство сельскохозяйственной продукции не отвечало радиологическим стандартам, выполнялся долгосрочный полнообъемный комплекс защитных мероприятий, направленных на минимизацию содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции. На этом этапе производство сельскохозяйственных продуктов с превышением временного допустимого содержания 137Cs было весьма ограниченным и являлось следствием влияния неблагоприятных факторов (вынужденный выпас скота на немелиорированных пастбищах, особенно в весеннее время, засушливые погодные условия и т.п.).
Оценка системы защитных мероприятий, проведенных в 1986- 1991 гг. в районах с плотностью загрязнения 137Cs 555-1480 кБкм-2 (15-40 Кикм-2), выявила некоторое снижение их эффективности в 1991 г. по сравнению с 1988 г. Кроме того, аналогичные расчеты, выполненные по зоне загрязнения 137Cs 185-555 кБкм-2 (5- 15 Ки км-2), показали, что эффективность контрмер в этих условиях оказалась в 3-4 раза ниже. На основании этих данных можно было сделать вывод о целесообразности и высокой эффективности всей системы контрмер в сельском хозяйстве при самых ранних сроках их реализации после аварии и при относительно высоких плотностях загрязнения. Это четко прослежено на примере Брянской и Калужской областей России. В первой, как наиболее загрязненной в Российской Федерации территории, защитные мероприятия были начаты раньше и выполнялись в больших объемах, чем во второй. И следствие этого - темпы снижения концентрации 137Cs в сельскохозяйственной продукции в Брянской области были выше, чем в Калужской.
Важным моментом в организации ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных территориях являлся переход в конце третьего этапа от реализованного в первые два поставарийных периода зонального принципа (по плотности радиоактивного загрязнения территории) к дозовому принципу (облучения человека), так как единственным критерием нормирования радиационного воздействия на человека является доза облучения. Осуществление дозового принципа стало возможным после сбора достаточно обширной информации о закономерностях перехода радионуклидов в пищевые продукты в зависимости от типа почв, динамики биологической доступности долгоживущих радионуклидов, сбора данных о пищевых привычках населения и выявления критических пищевых продуктов.
Четвертый (завершающий) период. В 1997-1998 гг. наступила четвертая, завершающая стадия в ликвидации последствий аварии в АПК. Основополагающим моментом для демаркации этого этапа явился переход в нормировании содержания радионуклидов в пищевых продуктах от “аварийных” стандартов (временно допустимых уровней) к нормативам, характеризующим концентрацию радионуклидов для “обычных” (неаварийных) ситуаций. При этом в основу нормирования содержания радионуклидов в пищевых продуктах закладывалось ограничение дозы внутреннего облучения человека (в настоящее время 1 мЗв год1). Определенное влияние на повышение перехода радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию в России и других странах СНГ оказало сокращение объемов защитных мероприятий в АПК (а иногда и их полное прекращение) в 1995-1998 гг.
Важной задачей на последнем этапе ликвидации последствий аварии в АПК является реабилитация сельскохозяйственных угодий, загрязненных 137Cs до достаточно высоких уровней (свыше 1480 кБкм'2, более 40 Кикм'2). Освоение этих территорий в ближайшее время диктуется не только хозяйственно-экономической целесообразностью, но и опасностью нежелательных природных процессов, протекающих на них. Эти территории становятся объектом размножения вредных насекомых — возбудителей болезней растений и сорняков. Почва на них интенсивно деградирует, теряя плодородие, зарастает сорной древесно-кустарниковой растительностью, а так как эти площади не охраняются, на них в массовом порядке проводится неконтролируемая заготовка сена с высоким содержанием 137Cs. Учитывая тенденции течения биогеохимических процессов в окружающей среде, прежде всего снижение интенсивности вовлечения 137Cs в сельскохозяйственные цепочки (в первую очередь, в системе почва — растение), а также принимая во внимание опыт внедрения интенсивной системы защитных мероприятий в агросфере, можно считать реальным вовлечение в хозяйственное использование земель зоны отселения с плотностью загрязнения 137Cs более 1480 кБк м-2 (40 Ки км-2).