Крупные радиационные аварии - Ведение сельского хозяйства при радиационных авариях

Ведение сельского хозяйства и подходы к оценке эффективности защитных мер в агропромышленном комплексе
Опыт описанных выше крупномасштабных радиационных аварий показал, что продолжение сельскохозяйственного производства на загрязненной территории определяется прежде всего осуществлением следующих обязательных мероприятий:

1. своевременным установлением значений ВДУ загрязнения основных видов продукции растениеводства продовольственного и фуражного назначения, а также продукции животноводства в применении к основным дозообразующим нуклидам. Значения ВДУ должны определяться на основе аварийных пределов внутреннего облучения населения как квоты суммарной годовой дозы;
2. определением участков загрязненной территории (а также видов землепользования) и их территориальных границ, в пределах которых вследствие превышения установленных значений ВДУ загрязнения продукции следует ввести ограничения (или запрещение) дальнейшего ведения отдельных отраслей сельскохозяйственного производства при общепринятой практике хозяйствования;
3. введением и постоянным осуществлением радиационного контроля производимой продукции для оценки соответствия реально наблюдаемых (и прогнозируемых) уровней загрязнения продукции значениям установленных ВДУ;
4. выбором общепринятых и разработкой специальных способов и мер по снижению уровней загрязнения получаемой сельскохозяйственной продукции (отраслевая хозяйственная специализация, организация землепользования, способы обработки и дезактивация почвы, агротехнические и агромелиоративные мероприятия, организация кормовой базы, кормления и содержания сельскохозяйственных животных и птицы, пути использования получаемой продукции, промышленная обработка и переработка сельскохозяйственного сырья в продовольственных целях и переработка продукции для технических целей);
5. определением участков загрязненной территории (а также землепользований) и их территориальных границ, в пределах которых после введения комплекса мер по снижению уровней радиоактивного загрязнения получаемой продукции и достижения соответствия этих уровней требованиям непревышения ВДУ, возможно восстановление (продолжение) сельскохозяйственного производства;
6. организацией модифицированной производственной деятельности сельскохозяйственных предприятий, индивидуальных и фермерских хозяйств, а также жизнедеятельности сельского населения на загрязненной территории в условиях восстановления агропромышленного производства.

Решение указанных задач связано со многими подчас непреодолимыми трудностями, зависящими прежде всего от масштабов, а также уровней и характера аварийного загрязнения территории, соотношения между ВДУ и реальными уровнями загрязнения продукции. Концепция восстановления или продолжения сельскохозяйственного производства на значительной по площади территории радиоактивного загрязнения представляется в целом правильной с точек зрения радиационной защиты населения, экономического и социально-психологического значения. Однако сопоставление этой концепции с результатами практического ведения сельского хозяйства на территориях, загрязненных в результате аварий 1957 и 1986 гг., показывает ощутимые отступления от теории и, вследствие этого значительно меньшую эффективность практических мер. Причин этому несколько.
За исключением рекомендаций по ведению сельского хозяйства, разработанных по итогам исследований в зоне ПО “Маяк” [23], до аварии на ЧАЭС в национальных и международных рекомендациях по радиационной защите населения в случае радиационной аварии не имелось четких положений, которые бы содержали критерии, обосновывающие возможности ведения сельского хозяйства при радиоактивном загрязнении больших площадей. Преобладающая доля общих рекомендаций в этой области относилась преимущественно к установлению численных значений ВДУ, выбраковке непригодной продукции и запрету на ее использований начальный послеаварийный период.
Даже Руководство МАГАТЭ по применению контрмер в сельском хозяйстве [38] представляется недостаточно разработанным. Оно может быть лишь ограниченно использовано на практике при загрязнении больших площадей и при необходимости введения соответствующих контрмер на государственном уровне. Отсутствие подобных рекомендаций приводило и к неправильным решениям, и к запаздыванию принятия верных решений, и к необходимости введения контрмер без оценки их эффективности, и к осуществлению неэффективных или в принципе неправильных контрмер.
Характерна недооценка преобладающей роли раннего периода в формировании дозы внутреннего облучения за весь послеаварийный период, а также практическая невозможность принятия каких-либо контрмер по снижению или предотвращению радиоактивного загрязнения растительной продукции в этот период. Как показывает анализ последствий аварий 1957 и 1986 гг., в течение начального периода продолжительностью около 1 года (если авария происходит в вегетационный период) существуют следующие неблагоприятные с точки зрения радиационной защиты обстоятельства:

1. значительный вклад в суммарную активность растительной и части животной продукции, коротко- и среднеживущих радионуклидов;
2. вклад внутреннего облучения в эквивалентную дозу облучения отдельных органов (прежде всего ЖКТ) у населения при потреблении загрязненных пищевых продуктов за счет коротко- и среднеживущих радионуклидов в течение первого послеава- рийного года может достигать 80-90% пожизненной дозы от всех радионуклидов, включая долгоживущие ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs;
3. преобладающая часть дозы внутреннего облучения населения от поступления радионуклидов в результате потребления местных пищевых продуктов сельскохозяйственного происхождения в течение начального периода (до 80-90%) обусловлена аэральным (внекорневым) загрязнением надземной вегетативной массы растительной продукции после прекращения радиоактивных выпадений.

Следовательно, основой стратегии сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения в течение начального периода после аварии должен быть альтернативный выбор:

1. при условии отсутствия превышения ВДУ - продолжение сельскохозяйственного производства;
2. при условии превышения ВДУ - прекращение сельскохозяйственной практики и введение запрета на поставки и продовольственное снабжение населения из местных сельскохозяйственных источников.

Однако несмотря на то, что основная доля дозы внутреннего облучения формируется в ранний (до одного года) период, это не должно рассматриваться как аргумент для сокращения защитных мер в более поздний период. Одной из существенных причин, предопределяющих важность долгосрочных защитных мер в АПК, является постепенное ужестчение временных допустимых доз облучения и соответственно ВДУ содержания радионуклидов в сельскохозяйственных пищевых продуктах. В конечном счете должен предусматриваться переход на неаварийные радиологические показатели. Примером такой эволюции от временных до постоянных нормативов по содержанию долгоживущих радионуклидов является переход в 1997 г. от ВДУ-93 к СанПиН 2.3.2.560-96, при котором допустимые содержания ¹³⁷Cs в основных пищевых продуктах были ужесточены до 7 раз.
Как отмечалось ранее, в агропромышленном производстве оценка эффективности защитных мер осуществляется с помощью различных показателей - по кратности снижения содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции после применения защитной меры; по предотвращенной дозе в результате проведенной контрмеры и стоимости единицы предотвращенной дозы. Реальным критерием эффективности, связанным с оптимизацией защитных мер, является последний из указанных. Именно этот показатель должен был бы использоваться в качестве основного при обосновании защитных мер. Однако есть много причин, побуждающих использовать и другие критерии. Действительно, многие мероприятия, называемые защитными, являются обычными для ведения сельского хозяйства. Возможны и ситуации, когда защитная мера ведет к снижению индивидуальных доз, но увеличивает коллективную дозу, например при интенсивном применении удобрений на бедных почвах. Насколько же вообще уместны защитные меры в ситуациях, когда сельское хозяйство рентабельно и, как следствие этого, существует избыток сельскохозяйственной продукции? И наоборот, насколько уместны затраты на защитные меры в ситуациях, когда сельское хозяйство нерентабельно и, следовательно, стоимость продукции выше среднерыночной.
Казалось бы, и в том, и другом случае лучше резко сократить объемы сельскохозяйственного производства посредством выведения угодий из землепользования в растениеводстве, перевода животноводства на чистые привозные корма, или свертывания и животноводства. Однако в обоих случаях в условиях СНГ активные защитные мероприятия в сельскохозяйственном производстве крайне полезны. Во-первых, интенсивная сельскохозяйственная деятельность значительно способствует ускорению агроэкологических процессов снижения биологической подвижности и локализации радионуклидов в корненеобитаемом слое почвы. Во-вторых, большинство защитных мер в АПК связано с интенсификацией сельскохозяйственного производства и, таким образом, повышает его рентабельность. В-третьих, прекращение сельскохозяйственной деятельности на больших территориях порождает проблемы с занятостью населения. Наконец, в-четвертых, достигается основная цель — снижение концентрации в единице сельскохозяйственной продукции.

Защитные меры первого поставарийного года

При осуществлении контрмер в сельском хозяйстве в начальный период после аварий 1957 и 1986 гг. в целом не удалось в полной мере реализовать весь комплекс рекомендованных защитных мер. Несмотря на относительные приемлемые сроки установления значений ВДУ возникали практические трудности в оценках соответствия реальных уровней загрязнения продукции в этот период установленным ВДУ при учете большой площади загрязненной территории и больших объемов продукции, подлежащей радиационному контролю. Эти обстоятельства не позволили своевременно и адекватно прекратить сельскохозяйственное производство и поставки сельскохозяйственной продукции для продовольственного снабжения населения. Такие трудности (практически одинаковые в обеих ситуациях) были связаны с необходимостью развертывания обширной сети пунктов радиационного контроля сельскохозяйственной и пищевой продукции, методического и инструментально-приборного оснащения контролирующих учреждений, обучения и подготовки персонала, проведения собственно радиационного контроля и организации контролируемых государством путей использования пригодной и непригодной (подлежащей выбраковке) продукции, которые должны были определяться как в местах производства продукции, так и в местах сосредоточения, переработки и непосредственной поставки продовольственного сырья и собственно продовольствия.
Одним из наиболее важных факторов, не позволивших провести указанные мероприятия в полном объеме, явилась социально- экономическая неприемлемость подобных мер для сельского населения, особенно при региональном характере радиоактивного загрязнения территории. Введение запрета на использование продукции личных хозяйств и прекращение ведения отдельных отраслей сельскохозяйственного производства привело к потере смысла дальнейшего проживания сельского населения без основной своей занятости в сельском хозяйстве и использования получаемой продукции. Производство больших количеств сверхнормативно загрязненной продукции, особенно в сельской местности, дестабилизировало в этих местах социально-психологическую ситуацию. Следствием этого явилась повышенная миграция населения, а в последующем и переселения.
Недостаточная эффективность мер по контролю качества и предотвращению использования продукции с уровнями загрязнения свыше ВДУ обусловила повышенное внутреннее облучение населения в течение наиболее ответственного начального периода в случае аварии на ЧАЭС и в еще большей степени после аварии на Урале. Тогда неотселенные в течение раннего периода сельские жители получили основную долю внутреннего облучения от потребления загрязненного продовольствия в течение первого послеаварийного года.
Авария на ЧАЭС, помимо уже рассмотренных проблем с молоком и мясом породила широкий комплекс проблем, присущих ситуации аэрального загрязнения, произошедшего после того, как посевные работы были уже закончены, и возможности маневра (перепрофилирование отраслей сельскохозяйственных производств, смена культур и т.д.) исключены. Тем не менее, основных потерь удалось избежать [17, с. 216-217]. В июне-июле 1986 г. по мере появления в продаже растениеводческой продукции нового урожая начал проводиться ее массовый радиационный контроль на всех этапах — от сбора урожая до его реализации в торговле. Быстрое развертывание этого вида радиационного контроля в ряде случаев сдерживалось недостаточным приборным обеспечением и неподготовленностью кадров.
Наиболее сложное положение наблюдалось в июле 1986 г. в АПК загрязненных аварийными выбросами областей, где на площади более 0,5 млн. . га созревал урожай 20 видов культур (от основных видов — пшеницы, ржи, ячменя, картофеля, овощей до ягод, табака, хмеля). Госагропромом СССР было разработано и передано производству более 40 различных методик, регламентирующих правила уборки, сортировки (по направлениям дальнейшего использования) и технологии переработки урожая всех видов сельхозкультур с получением конечного продукта, пригодного к реализации. Эти же методики содержали требования, обеспечивающие радиационную безопасность специалистов, занятых в сельскохозяйственных работах. Принятые меры позволили обеспечить уборку и переработку практически всего урожая, выращенного на загрязненной территории, с последующим безопасным его использованием. Работы на полях, попавших в 30-км зону, не проводились.
С целью разъяснения правил радиационной безопасности массовым тиражом было выпущено четыре памятки-инструкции с рекомендациями по правилам поведения и приемам работы. В хозяйства даны указания о сверхнормативной выдаче спецодежды, организации душевых, пунктов стирки спецодежды и дезактивации сельскохозяйственной техники, что должно было обеспечить снижение радиационной нагрузки на работников АПК. К сожалению, эти указания были выполнены не везде и не всегда своевременно.
Оценивая возможные потери и последствия в АПК за первый год после аварии на ЧАЭС, можно выделить следующие важнейшие компоненты: утрата земельного фонда и поголовья крупного рогатого скота; переработка сверхнормативно загрязненного молока; обеспечение радиологического мониторинга сельхозугодий на очень больших площадях; обеспечение радиационной безопасности труда в АПК; радиологический контроль сельскохозяйственной продукции; переработка и сортировка загрязненного сырья; утилизация или захоронение образовавшихся отходов.
Прекращение землепользования было осуществлено на всех сельхозугодьях с плотностью загрязнения почвы ¹³⁷Cs выше 40 Ки км 2. Были выведены из землепользования 68,5 тыс. га. Предположив, что деятельность на них не будет проводиться в течение 20 лет после аварии, мы получим предотвращенную дозу 2-3 тыс. чел.-Зв. Предотвращенная доза работающих, т.е. разница между дозой механизаторов и полеводов, которую они могли бы получить на угодьях с плотностью загрязнения >40 Ки км-2, и дозой, которую они получили, работая на угодьях с плотностью загрязнения 15- 40 Ки км-2, невелика — за 20 лет 10 чел.-Зв. Таким образом, в результате прекращения деятельности предотвращена доза порядка 2-3 тыс. чел.-Зв.
Затраты на прекращение землепользования можно оценить как незначительные, поскольку сельскохозяйственную технику и трудовые ресурсы можно использовать на близлежащих, менее загрязненных угодьях. Труднее сделать экономическую оценку потерь, связанных с отказом от землепользования. В связи с низкой рентабельностью сельскохозяйственного производства в СССР вывод достаточно ограниченных площадей из землепользования трудно связывать с так называемой упущенной выгодой, поэтому чрезмерные оценки, встречающиеся в литературе [9, 39], не являются правильными. Ряд доводов в пользу данного утверждения можно найти в [40]. Они должны быть многократно уменьшенными. К затратам можно отнести стоимость работ по возобновлению сельскохозяйственной деятельности. Потребуются землеустроительные работы (вырубка и корчевание леса и т.д.), стоимость которых применительно к аварии на ЧАЭС может составить 20 млн. . долл. В несколько миллионов долларов может быть оценена утрата производственной базы (строения и сооружения, элементы инфраструктуры). Таким образом, затраты на единицу предотвращенной дозы составили порядка 7000 долл. на 1 чел.-Зв. Заметим еще раз, что относительно низкая цена предотвращенной дозы обусловлена двумя факторами — малорентабельным сельском хозяйством и тем, что деятельность была прекращена на самых загрязненных землях.
В табл. 5.11 приведены положительные результаты и негативные последствия, в том числе экономические и социальные, вследствие реализации комплекса послеаварийных мероприятий в АПК в 1986 г. Следует отметить, что основным фактором, послужившим причиной очень больших объемов дополнительных работ в сельском хозяйстве, явилось распространение санитарных ограничений на содержание радиоактивных веществ в большинстве видов сельскохозяйственной продукции. Регламентировалось ограничение содержания радионуклидов в многих десятках наименований продуктов, в том числе составляющих сотые и тысячные доли рациона питания. Уменьшение уровня допустимого содержания радионуклидов в продукции АПК в два раза приводило к увеличению масштабов противоаварийных работ в АПК в 4- 5 раз, а по отдельным видам продукции до 10 раз. Учет объемов производства сельскохозяйственной продукции в процессе оптимизации таких уровней вмешательства, как временные допустимые уровни содержания радионуклидов в продуктах питания, позволил бы многократно сократить расходы. К сожалению, подобная оптимизация не проводилась.

Эффективность долгосрочных защитных мер

 Если в составе загрязнения присутствуют долгоживущие биологически значимые радионуклиды (¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr), то в промежуточный и отдаленный поставарийные периоды основные защитные меры в АПК должны сводиться к минимизации интенсивности перехода этих радионуклидов в различных звеньях пищевых цепочек, прежде всего в звене почва-растение. После аварии на ЧАЭС меры по продолжению или восстановлению сельскохозяйственного производства на протяжении позднего периода в условиях установившегося корневого поступления долгоживущих радионуклидов (⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs) были направлены на решение двух задач. Во-первых, в течение двух лет после аварии - снижение уровней радиоактивного загрязнения продукции ниже установленных ВДУ и, во-вторых, в последующий поставарийный период - планомерное, постоянное и регулируемое уменьшение уровней загрязнения продукции с целью достижения уровней внутреннего облучения, соответствующих пределам дозы при нормальной жизнедеятельности населения. Эти задачи требовали осуществления большого комплекса мер по снижению уровней загрязнения продукции, и их общая эффективность определялась как объемом мероприятий, так и собственно непосредственной эффективностью мер в снижении загрязнения продукции.

Табл. 5.11
Причины, основания и результаты основных защитных мер в 1986 г.

В комплекс подобных мер, внедренных в практику или испытанных в производственных условиях, входили:

1. оптимизация землепользования на основе их дифференциации по плотности загрязнения территории и уровням поступления ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в различные виды продукции растениеводства; результатом подобной оптимизации является оценка пригодности отдельных участков сельскохозяйственной территории для целевого размещения на них посевов продовольственных и фуражных культур, ограничение и модификация использования естественных пастбищ и сенокосов, а в пределах землепользования отдельных хозяйств - создание специально разрабатываемых севооборотов;
2. изменение отраслевой специализации сельскохозяйственных предприятий при изменении соотношений в объемах производства продукции отдельных отраслей растениеводства и животноводства (перепрофилирование);
3. внедрение специальных способов механической обработки почвы, включавших в себя глубокую вспашку с захоронением радиоактивных веществ в подпахотные горизонты, дезактивацию участков территории за счет удаления поверхностного загрязненного слоя;
4. применение агромелиоративных приемов для улучшения агрохимических свойств почвы и повышения ее плодородия с целью снижения корневого поступления радионуклидов;
5. мелиорация загрязненных лугопастбищных угодий, их перевод из естественных в культурные;
6. внедрение альтернативных сельскохозяйственных культур и их сортов с пониженным корневым поступлением радионуклидов;
7. использование специальных кормовых рационов для различных видов сельскохозяйственных животных и птицы с учетом их видовых особенностей, возраста и хозяйственного предназначения поголовья;
8. выдержка во времени поголовья сельскохозяйственных животных мясного направления перед убоем на “чистых” и менее загрязненных кормах;
9. использование специальных добавок к кормам для связывания радионуклидов при всасывании их в желудочно-кишечном тракте животных;
10. выбор наиболее эффективных вариантов общепринятой переработки растительной и животной продукции;
11. использование растительной продукции на технические цели (для производства растительного масла, крахмала, спирта, сахара и т.д.).

Важнейшим элементом защитных мер в АПК является радиоэкологический мониторинг, результаты которого являются основой для принятия решений. В системе АПК контроль за радиационной обстановкой осуществляли Государственная ветеринарная служба и ВНПО Сельхозхимия, имевшие свои лаборатории в каждом регионе. До аварии возможности проведения радиологических исследований, в первую очередь определение содержания радионуклидов в сельскохозяйственных объектах, были весьма ограниченными. Поэтому первоочередной задачей стало приборное оснащение существовавшей сети, подготовка и переквалификация специалистов, разработка методической документации. На начальном этапе большую роль в ликвидации последствий аварии в АПК сыграли научно-исследовательские организации отрасли, имевшие соответствующую приборную базу и прежде всего ВНИИ Сельскохозяйственной радиологии. К 1990 г. радиационный контроль качества сельхозпродукции осуществляли 73 республиканские и областные станции химизации сельского хозяйства, 749 ветлабораторий и пунктов радиационного контроля, в которых работало 12 тыс. человек. Примерно до 1992 г. подобный объем контроля сохранился, а с 1993 г. начал сокращаться. По данным Минсельхозпрода России нормативная (плановая) цена проведения мониторинга радиационно-экологической обстановки на территории, подверженной воздействию аварии, составляет 250 долл. га-1.
Всего в результате аварии радиоактивному загрязнению ¹³⁷Cs с плотностью выше 1 Ки км-2 подверглось более 6 млн. . га сельскохозяйственных угодий. В 1986 г. были четко определены лишь наиболее загрязненные районы (с плотностью загрязнения почвы ¹³⁷Cs более 5-15 Ки км-2) и прилегающие к ним. Лишь позже, в 1988-1989 гг., после проведения обследований и создания системы радиационного мониторинга сельскохозяйственной сферы были определены характеристики радиоактивного загрязнения каждого поля, а в некоторых случаях и их отдельных участков.
К числу наиболее эффективных приемов, внедренных в Уральском регионе после аварии 1957г., явились оптимизация землепользования и перепрофилирование сельскохозяйственных предприятий при ограничении использования естественных угодий. Это позволило, в частности, восстановить к 1982г. сельскохозяйственное производство, ориентированное на получение мясной продукции, на площади около 41 тыс. га. Загрязнение продукции снижалось в несколько десятков раз. Это объясняется следующими обстоятельствами:

1. ⁹⁰Sr, как основной радионуклид в радиоактивном загрязнении территории ВУРСа, характеризуется дискриминацией его относительно кальция при перемещении в цепи почва-растения- сельскохозяйственные животные, и это поставило мясо (свинину, говядину) в число наименее загрязненной продукции, соответственно, в 5-90 раз более “чистой” по отношению к зерну и в 10-170 раз — по отношению к овощам;
2. территория Восточно-Уральского радиоактивного следа представлена достаточно узкой полосой со значительными градиентами плотности загрязнения, что позволило осуществить рациональную оптимизацию землепользования;
3. общая площадь территории, на которой было осуществлено восстановление сельского хозяйства, не является большой в масштабах региона.

Практика восстановления сельского хозяйства в Уральском регионе может быть рекомендована только для условий, близких к относительно локальному загрязнению и характеризующихся наличием каких-либо отдельных видов сельскохозяйственной продукции с минимальными уровнями радиоактивного загрязнения. При радиоактивном загрязнении ¹³⁷Cs обширных территорий после аварии на ЧАЭС в масштабе, превосходящем региональный, и при близких уровнях поступления ¹³⁷Cs в различную продукцию растениеводства и животноводства, широкомасштабная и повсеместная хозяйственная специализация, ориентированная на производство отдельных приоритетных видов продукции, была невозможна и нецелесообразна. Поэтому реальная практика ведения производства в сельскохозяйственных предприятиях в Чернобыльском регионе в поздний период оставалась преимущественно традиционно многоотраслевой и справедливо была нацелена на осуществление комплекса различных контрмер, а масштабное перепрофилирование АПК было нереальным.
К внедренным в практику способам ограниченного перепрофилирования в деятельности отдельных хозяйств на территории Чернобыльского региона относится оптимизация землепользования, с учетом неоднородности плотности загрязнения территории, и создание новых отдельных севооборотов продовольственных, фуражных, технических и масличных культур (в том числе в целях создания кормовой базы отдельно для молочного и откормочного скота). Эффективным явилось изменение структуры землепользования, включающего в себя лугопастбищные угодья, особенно на торфяно-болотных почвах. Осуществление этой меры сопровождалось повышенными экономическими и социальными трудностями, но в ряде случаев эти меры были необходимыми, чтобы обеспечить получение менее загрязненного молока.
Из способов механической обработки почвы высокоэффективными явились глубокая вспашка почвы с захоронением верхнего загрязненного слоя почвы в подпахотные горизонты на глубину до 1 м (эффективность снижения поступления радионуклидов в урожай в экспериментах — до 10 раз, в реальных условиях - до 2-5 раз), а также дезактивация почвы путем удаления тонкого поверхностного слоя (максимальная эффективность в 50-90 раз).
На пахотных угодьях Уральского региона глубокая вспашка была проведена на площади около 6500 га (или 16% всей площади загрязненных пахотных угодий). Однако при наличии преимущественно легких по механическому составу почв глубокая вспашка в Чернобыльском регионе оказалась неисполнимой. На Урале также был создан участок после дезактивации с удалением верхнего слоя для размещения овощных культур на площади 50 га. Оба способа характеризуются низкой производительностью механизмов, высокими энерго- и трудозатратами и, в целом, значительными экономическими издержками. В принципе, оба эти способа могут быть рекомендованы при вероятных авариях преимущественно в локальных масштабах.
Подобные меры в Чернобыльском регионе были реализованы в очень большом масштабе. Заглубленная перепашка была проведена на площади 150 тыс. га. Поскольку это обычный агротехнический прием, то к затратам на его реализацию следует отнести только увеличение энергоемкости на 25-45%. Себестоимость продукции при этом возрастает только на 5-15%. Эффект снижения концентрации был несколько выше (1,2-1,3). В целом затраты на 1 чел.-Зв предотвращенной дозы могли находиться в диапазоне от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов в первые год-два после аварии. В последующие годы стоимость данной защитной меры резко увеличивалась (до 40-300 тыс. долл, за 1 чел.-Зв). К 1988 г. защитные меры были проведены на площади около 300 тыс. га при всей площади лугопастбищных угодий на территории Белоруссии, Украины и России около 400 тыс. га с уровнями загрязнения ¹³⁷Cs от 5 до 40 Ки км-2). Проводилось поверхностное улучшение лугов и пастбищ, включавшее в себя разрушение поверхностного слоя дернины с размешиванием в минерализованном слое путем неглубокой вспашки или культивации, а также коренное улучшение лугов и пастбищ путем посева многолетних трав на площадях после поверхностного улучшения с применением известкования и внесения минеральных удобрений. Эффективность этих способов в снижении поступления ¹³⁷Cs в урожай трав составляла в среднем 1,5-3 раза на минеральных почвах и 2-10 раз на органических (низинных и торфяных) почвах. Ведущая роль молочного и мясного животноводства в АПК затронутых аварией областей и высокая эффективность мер, связанных с окультуриванием лугов и пастбищ, привели к серьезным и положительным, с точки зрения интенсификации производства, изменениям в структуре сельхозугодий. Доля естественных сенокосов в этих районах уменьшилась в 4 раза, а доля окультуренных пастбищ соответственно увеличилась.
Среди множества испытанных агромелиоративных приемов по снижению поступления ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в урожай как в Уральском, так и в Чернобыльском регионах в достаточно широких пределах нашли применение известкование почв и использование минеральных удобрений. Эти приемы улучшали агрохимические свойства почвы, что приводило в конечном счете к повышению плодородия почв, росту урожайности культур и снижению поступления радионуклидов в урожай. Внесение минеральных удобрений в сбалансированных нормах (по потребности растений в основных элементах минерального питания) приводило (на серых лесных почвах и выщелоченном черноземе Уральского региона) к снижению поступления в 1,5-2 раза. Известкование закисленных почв снижает поступление ⁹⁰Sr до 10 раз.
На песчаных и глинистых дерново-подзолистых и луговоболотных почвах, выщелоченных черноземах, а также торфяных почвах Чернобыльского региона применение минеральных удобрений также снижало поступление ¹³⁷Cs в урожай, соизмеримое с уменьшением поступления %Sr при внесении удобрений на Урале. Это снижение было более заметным при повышенных дозах внесения калия и фосфора. В зависимости от типа почвы, видов растений и соотношения N, Р и К в удобрениях снижение поступления ¹³⁷Cs в урожай в экспериментальных условиях составляло до 7,5 раз у злаковых и до 18 раз — у бобовых, хотя на практике это снижение было ниже (в частности, на черноземах Орловской области до 3,6 раза, дерново-подзолистых почвах Белоруссии — в 2-3 раза). Внесение навоза и сапропеля в экспериментах снижало содержание ¹³⁷Cs в продукции 1,7-3,3 раза у злаковых и 3,6-24 раза — у бобовых. Сочетание внесения минеральных удобрений, извести, микроудобрений, навоза, сапропеля, песка и глины в различных их соотношениях уменьшало накопление ¹³⁷Cs в растениях до 2 раз по сравнению с использованием только одних минеральных удобрений. Применение минеральных удобрений на лугопастбищных угодьях снижало накопление ¹³⁷Cs в урожае в 2-3 раза.
Агромелиоративные меры, включающие в себя внесение в почву отдельных химических средств и природных материалов, способных уменьшать корневое поступление радионуклидов вследствие их необратимой сорбции или перевода в биологически труднодоступные соединения, не нашли широкого применения в практике. Это обусловлено как относительно невысокой эффективностью приемов, так и высокими затратами на осуществление этих мер. Иммобилизация ⁹⁰Sr в почвах Уральского региона при внесении сульфатов, фосфатов и силикатов щелочных металлов приводило к снижению поступления ⁹⁰Sr в 2-4 раза. В условиях, сложившихся после Чернобыльской аварии, были испытаны алюмосиликаты, цеолиты, глинистые минералы (иллит, клиноптилолит и др.), глина, которые способны необратимо сорбировать ¹³⁷Cs. Эти химические средства и природные сорбенты не характеризовались достаточно высокой эффективностью снижения перехода Cs в растения (до 10%). Положение усугублялось тем обстоятельством, что по истечении первых года-двух после аварии биологическая доступность ¹³⁷Cs в результате необратимой его сорбции природными глинистыми минералами почвы резко снизилась. Применение иммобилизующих средств в сочетании с высокими экономическими затратами, в том числе даже при относительно дешевом внесении обычной глины (“глиновании”) в почвы легкого механического состава, становилось в этот период, в целом, нецелесообразным.
В животноводстве основными логически и экономически оправданными мерами, направленными на снижение содержания ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в молоке и мясе, являющихся главными поставщиками этих радионуклидов в пищевой рацион населения, явились разработка и внедрение комплекса мероприятий по снижению содержания радионуклидов в кормовых рационах животных. Комплекс мероприятий состоял из оптимизации землепользования при ограничении или исключении из оборота естественных угодий, коренного и поверхностного улучшения лугов и пастбищ (Чернобыльский регион), создание специальных севооборотов фуражных культур и модификации структуры кормовых рационов при исключении из них кормов с повышенным содержанием радионуклидов. Эти меры нашли широкое применение на практике и явились основой организации ведения животноводства в условиях радиоактивного загрязнения территории. Непосредственные оценки эффективности этого комплекса мер отсутствуют, однако, следует полагать, что эффективность, определенная по вкладу этих радионуклидов в рацион питания населения, в целом достигает 2-5 раз в Чернобыле и десятки раз — на Урале в сопоставлении с традиционной практикой.
Контроль и регулирование качества кормов по радиологическому фактору не могли решить проблемы животноводства, связанные с получением нормативно чистой продукции, особенно в пастбищный период. Поэтому в животноводстве применялись дополнительные приемы, позволявшие в большинстве случаев обеспечить необходимое качество продукции. Одним из важнейших приемов при производстве мяса стало внедрение трехстадийного откорма мясного скота с последовательным снижением содержания ¹³⁷Cs в рационе по мере приближения массы животного к товарным значениям. Контрольным критерием стало прижизненное измерение содержания ¹³⁷Cs в теле животного. Распространенной и эффективной мерой явилась выдержка мясопродуктивных животных перед убоем на “чистых” кормах в течение нескольких месяцев. Перевод откормочного поголовья крупного рогатого скота перед убоем на “чистые” или менее загрязненные корма приводил к снижению содержания ‘⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в мясе более, чем в 2 раза. Этот способ нашел повсеместное применение и на территории ВУРСа. В Чернобыльском регионе этот способ был также достаточно широко распространен.
Генеральным направлением в ведении животноводства на загрязненных территориях явился режим рационального кормления, предполагающий производство чистых кормов (или с таким содержанием радионуклидов, которое гарантировало получение нормативно чистого мяса). С этой целью в Чернобыльской зоне была реализована крупномасштабная программа мелиорации лугопастбищных угодий. Однако мелиоративные работы на лугах относятся к числу дорогостоящих контрмер в АПК и, как правило, их реализация растянута во времени. С учетом этих факторов в животноводстве был реализован метод кормовых добавок, значительно снижающих всасывание радионуклидов в ЖКТ животных и их поступление в молоко и мышечную ткань.
В Уральском регионе введение специфических добавок в кормовой рацион животных фактически не применялось, хотя рекомендовалось обеспечение поголовья молочного скота кальцийсодержащими материалами (мелом и другими минеральными материалами) в целях физиологического удовлетворения животных в потребности стабильного кальция и, вследствие этого, снижения перехода ⁹⁰Sr в молоко.
В Чернобыльском регионе относительно широкое применение в 90-х годах получило использование в виде кормовых добавок гексацианоферратов или ферроцина, связывающих ¹³⁷Cs в ЖКТ и снижающих переход ¹³⁷Cs в мышечную ткань и молоко. В странах СНГ ферроцин применяли в форме порошка, бифежа (смеси древесных опилок и ферроцина), соли-лизунца с добавкой ферроцина и болюсов-капсул, вводимых в желудок животных. Эффективность этих препаратов в снижении содержания ¹³⁷Cs в молоке коров, мышечной ткани крупного рогатого скота, овец и свиней достигает 8-16 раз. Этот способ тем не менее не стал повсеместно распространенным прежде всего по причинам организационно-технического и экономического характера.
Особая и трудноразрешимая проблема возникает при продолжении сельскохозяйственной практики в личных хозяйствах населения, проживающего на загрязненной территории. Эта проблема характерна для стран СНГ. Она определяется требованием соблюдения непревышения установленных ВДУ во всей производимой продукции и невозможностью изменить характер использования земельных участков личных хозяйств, нежеланием и невозможностью применения специальных способов и приемов, приемлемых для сельскохозяйственных предприятий. Среди причин этого и традиционная практика использования естественных угодий как основной кормовой базы. Это обусловливало получение продукции личных хозяйств, прежде всего, молока и мяса, с более высокими уровнями загрязнения, чем в сельскохозяйственных предприятиях.
Естественно, что наиболее эффективным по критерию снижения загрязненности урожая, является сбалансированный комплекс мероприятий. При этом стоимость единицы предотвращенной дозы на сильно загрязненных территориях может быть снижена до нескольких тысяч долларов за 1 чел.-Зв. На слабо загрязненных территориях возможности защитных мер существенно менее эффективны. Цена 1 чел.-Зв может достигать десятков и сотен тысяч долларов.
В целом в АПК загрязненных областей после аварии на ЧАЭС был выполнен очень большой объем работ, который привел к исключению производства загрязненной выше установленных нормативов продукции растениеводства уже к 1990 г., а молока и мяса - к 1992-1993 гг.