Миграция плутония, микро- и макроэлементов в системе “почва–растение” при разной влажности почвы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В вегетационном опыте изучены процессы миграции плутония, микро- и макроэлементов в системе “почва–сельскохозяйственное растение” в зависимости от влажности почвы в диапазоне от 15 до 40٪ абсолютной влажности почвы. Анализ содержания плутония проводили методом α-спектрометрии с предварительным радиохимическим выделением. Анализ элементного состава осуществляли методами ИСП-МС и ИСП-АЭС. В качестве тест-культуры использовали бобы (Fabaceae) сорт “Янтарные”. Полученные в ходе вегетационных опытов коэффициенты накопления плутония находятся в диапазоне 5.3×10–4 – 1.5×0–2, при среднем значении 5.4×10–3 – для надземной части бобов и 4.5×10-2 – 2.7×10–1, при среднем 1.6×0–1 – для корней бобов. Определено, что характер распределения плутония, микро- и макроэлементов по вегетативным органам растений разный, коэффициент накопления плутония для надземной части растений ниже, чем для корневой. Установлено, что накопление плутония, микро- и макроэлементов в зависимости от увлажненности почв неодинаковы для отдельных органов бобов. Зависимость накопления плутония от влажности почвы существенно выше, чем для других рассматриваемых элементов. Для надземной части тест-культуры бобы с увеличением влажности почвы фиксируется снижение коэффициента накопления плутония до двух порядков. Наблюдается тенденция незначительного снижения коэффициентов накопления Fe, Mg, Mn, Cr, Mo, Ni, Co, Cu. Для корневой системы бобов четкой зависимости накопления рассматриваемых элементов от влажности почв не наблюдается.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Эдомская

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт»

Автор, ответственный за переписку.
Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3905-4087
Россия, Обнинск

С. Н. Лукашенко

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт»

Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6146-4613
Россия, Обнинск

А. А. Шупик

Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии Национального исследовательского центра “Курчатовский институт»

Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-4651-9199
Россия, Обнинск

Д. А. Желтов

Институт ядерной физики

Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0138-7484
Казахстан, Алматы

П. В. Харкин

Институт ядерной физики

Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-3422-3833
Казахстан, Алматы

В. А. Макарова

Институт ядерной физики

Email: ma.edomskaya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3615-141X
Казахстан, Алматы

Список литературы

  1. Актуальные вопросы радиоэкологии Казахстана. Вып. 3. Сб. трудов Института радиационной безопасности и экологии за 2011 г. Под рук. Лукашенко С.Н. Павлодар: Дом печати, 2011;3(2):396. [Topical issues of radioecology in Kazakhstan. Ed. by S.N. Lukashenko. Pavlodar: Dom pechati, 2011;3(2):396. ISBN: 978-601-7112-38-7. (In Russ.)].
  2. Balonov M. et al. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments. Technical Reports Series No. 472. IAEA, 2010.
  3. Barnett C. L., et al. Quantification of Radionuclide Transfer in Terrestrial and Freshwater Environments for Radiological Assessments. IAEA-TECDOC-1616. IAEA, 2009.
  4. Beresford N. A., Howard B.J. Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer to wildlife. Technical Reports Series No. 479. IAEA, 2014.
  5. Тяжелые металлы в агроценозах: миграция, действие, нормирование / Под ред. чл.-корр. РАН Н.И. Санжаровой, к.б.н. П.Н. Цыгвинцева. Обнинск: ФГБНУ ВНИИРАЭ, 2019. 398 с. [Heavy metals in agrocenoses: migration, effect, regulation / Ed. by N.I. Sanzharova, P.N. Tsygvintsev. Obninsk: RIRAE, 2019. 398 p. (In Russ.)].
  6. Спиров Р.К. Никитин А.Н., Чешик И.А., Король Р.А. Аккумуляция трансурановых элементов надземными и подземными органами сосудистых растений. Докл. Национальной академии наук Беларуси. 2017;61(2);51–57. [Spirov R.K., Nikitin A.N., Cheshik I.A., Korol R.A. Accumulation of transuranium elements by underground and aboveground organs of tracheophytes. Doklady Natsional’noj Akademii Nauk Belarusi. 2017;61(2):51–57. (In Russ.)].
  7. Тагай С.А. Дударева Н.В., Нилова Е.К. Параметры перехода 241Am, 239+240Pu в сельскохозяйственные культуры. Современные проблемы радиобиологии – 2021: Мат. междунар. научн. конф., Гомель, 23–24 сентября 2021 г. Минск: Информационно-вычислительный центр Министерства финансов Республики Беларусь. 2021. С. 166–169. [Tagay S.A. Dudareva N.V., Nilova E.K. Parameters of the transition of 241Am, 239+240Pu into agricultural crops. Modern problems of radiobiology – 2021: Proceedings of the international scientific conference, Gomel, September 23–24, 2021. Minsk: Information and Computing Center of the Ministry of Finance of the Republic of Belarus, 2021. 166–169. (In Russ.)].
  8. Шуранкова О.А. В.П. Кудряшов. Поступление трансурановых элементов (239+240Pu, 241Am) Чернобыльского происхождения в луговую растительность. Пробл. здоровья и экологии. 2006;1(7):67–71. [Shurankova О.А., Кudrjashov V.P. The transuranium elements (239+240Pu, 241Am) of the chernobyl parentage entering in a meadow plants. Problems of Health and Ecology. 2006;1(7):67–71. (In Russ.)].
  9. Lux D., Kammere, L., Rühm W., Wirth E. Cycling of Pu, Sr, Cs, and other longliving radionuclides in forest ecosystems of the 30-km zone around Chernobyl. Sci. Total Environ. 1995;(173):375–384. https://doi.org/10.1016/0048-9697(95)04741-7
  10. Sokolik, G. A., Ovsiannikova, S. V., Ivanova, T. G., & Leinova, S. L. Soil–plant transfer of plutonium and americium in contaminated regions of Belarus after the Chernobyl catastrophe. Environ. Int. 2004;30(7):939–947. https://doi.org/10.1016/j.envint.2004.03.003
  11. Kozhakhanov T.E., Lukashenko S.N., & Larionova N.V. Accumulation of artificial radionuclides in agricultural plants in the area used for surface nuclear tests. J. Environ. Radioact. 2014;(137):217–226. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2014.06.026
  12. Larionova N.V., Lukashenko S.N., Kabdyrakova A.M., Kunduzbayeva A.Y., Panitskiy A.V., & Ivanova A.R. Transfer of radionuclides to plants of natural ecosystems at the Semipalatinsk Test Site. J. Environ. Radioact. 2018;(186):63–70. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.09.006
  13. Агрохимия: Учебник для сельскохозяйственных вузов. Под ред. В.М. Клечковского и А.В. Петербургского. 2-е изд., испр. и доп. М.: Колос, 1967. 584 с. [Agrochemistry: A textbook for agricultural. Ed. by V.M. Klechkovsky, A.V. Petersburg. 2nd ed., Corrected. and additional Moscow: Kolos, 1967. 584 p. (In Russ.)].
  14. Edomskaya M.A., Lukashenko S.N., Stupakova G.A. et al. Estimation of radionuclides global fallout levels in the soils of CIS and eastern Europe territory. J. Environ. Radioact. 2022;(247):106865. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106865
  15. СТ РК ИСО 17294-1-2011 Качество воды. Применение масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Ч. 1: Общее руководство. Доступно по: https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=31610236&pos=2;-108#pos=2;-108 Ссылка активна 06.12.2022.
  16. СТ РК ИСО 17294-2-2006 Качество воды. Применение масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС). Ч. 2. Доступно по: https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30371803 Ссылка активна 06.12.2022.
  17. ПНД.Ф 16.2.2.2.3.71-2011 Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовых долей металлов в осадках сточных вод, донных отложениях, образцах растительного происхождения спектральными методами. Доступно по: http://gostrf.com/normadata/1/4293793/4293793107.pdf Ссылка активна 06.12.2022.
  18. Физиология растений. В 2 т. Т. 2: Учебник для вузов. В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во Юрайт, 2021. 459 с. [Plant Physiology. In 2 v. V. 2: Textbook for universities. V.V. Kuznetsov, G.A. Dmitriev. 4th ed., revised. and additional. Moscow: Yurayt Publishing House, 2021. 459 p. (In Russ.)].
  19. Лукашенко С.Н., Эдомская М.А. Плутоний в окружающей среде: источники, механизмы распространения, концентрации. Радиац. биология. Радиоэкология. 2021;61(4):394–424. [Lukashenko S.N., Edomskaya M.A. Plutonium in the environment: sources, dissemination mechanisms, concentrations. Radiation biology. Radioecology. 2021;61(4):394–424. (In Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S086980312104007X

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1 Пример контроля потребления влаги бобами, выращенными при влажности почвы 35٪.

Скачать (150KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Среднее потребление влаги растениями в течение вегетационного периода.

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Величина превышения коэффициента накопления корневой системой по отношению к надземной части.

Скачать (93KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость коэффициентов накопления плутония, микро- и макроэлементов в системе “почва— сельскохозяйственное растение” от влажности почв.

Скачать (377KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменчивость коэффициента накопления элементов, рассчитанная как отношение максимального значения к минимальному.

Скачать (116KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024