Анотація до роботи:

Перцьовий І.В. Оцінка біогенної міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в агроландшафтах Білоцерківського району Київської області, що зазнали забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Житомирський національний агроекологічний університет, Житомир, 2008.

У дисертації проведено комплексну оцінку біогенної міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у трофічному ланцюгу ґрунт – рослина – тварина на агроландшафтах радіоактивно забруднених та умовно чистих територій Білоцерківського району Київської області в умовах лісостепової зони. Вивчено вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у ґрунтах орних площ сільськогосподарських угідь, продукції рослинництва, молоці корів, яловичині, гнойовій масі великої рогатої худоби. Проведено оцінку радіоекологічного стану ґрунтів за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, накопичення їх у зерні, вегетативній масі зернових культур, зеленій масі кормових культур, молоці корів, яловичині, гнойовій масі великої рогатої худоби. Розраховано коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в продукцію рослинництва, молоко, яловичину, гнойову масу. З’ясовано роль гнойової маси великої рогатої худоби у міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr на радіоактивно забруднених агроландшафтах та її вплив на рівень забруднення ґрунтів. Встановлено, що у гнойову масу корів переходить близько 90 % ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, що надходять з кормами середньодобового раціону. Вміст ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у гнойовій масі прямо пропорційно залежить від їхнього вмісту у кормах. Отримана на радіоактивно забруднених територіях гнойова маса великої рогатої худоби сприяє міграції та перерозподілу радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr по агроландшафтах і є джерелом вторинного забруднення ґрунту. Використання гнойової маси, отриманої в зоні радіоактивного забруднення на забруднених агроландшафтах не призведе суттєвого збільшення рівня забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, а на умовно чистих територіях буде значно збільшувати їх вміст у ґрунтах.

1. Проведено комплексну оцінку біогенної міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у трофічному ланцюгу ґрунт – рослина – тварина в агроландшафтах лісостепової зони України на прикладі Білоцерківського району Київської області на радіоактивно забруднених (ТОВ «Іванівське») і умовно чистих територіях (ДП НДГ Білоцерківського НАУ). З’ясовано радіоекологічний стан ґрунтів орних земель, проведена екологічна оцінка виробництва продукції рослинництва і тваринництва на відповідність критеріям радіаційної безпеки за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Розраховано коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у зерно, вегетативну масу рослини, молоко корів, яловичину та кількісні показники цих радіонуклідів, що залучаються у біогенну міграцію при виробництві сільськогосподарської продукції. Встановлено участь гнойової маси великої рогатої худоби, як органічного добрива, у міграції ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr на радіоактивно забруднених і умовно чистих агроландшафтах.

2. На радіоактивно забруднених агроландшафтах ТОВ «Іванівське» рівні забруднення ґрунтів змінюються в широких межах й складають за щільністю забруднення ¹³⁷Cs від 37 до 280 кБк/м² та ⁹⁰Sr – від 7,5 до 32 кБк/м². Максимальний рівень забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs порівняно з 1990 р. знизився на 50 %. Забруднення сільськогосподарських угідь нерівномірне, відмічаються ділянки у формі плям з високими рівнями. Різниця в щільності забруднення полів ¹³⁷Cs складає 7,5, а ⁹⁰Sr – 4,5 разів. Основний внесок у забруднення, близько 90 %, припадає на ¹³⁷Cs. Співвідношення між активністю ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr неоднорідне й варіює у широких межах – від 5/1 до 13/1, а в середньому складає 10/1. На орних площах угідь основна частка ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, близько 82 %, знаходиться у 0 – 20 та 20 – 40 см шарах ґрунту. У 0 – 30 см шарі ґрунту близько 96 % ¹³⁷Cs знаходиться у фіксованій формі та 86 % ⁹⁰Sr у мобільних формах.

3. На умовно чистих територіях, де розташовані сільськогосподарські угіддя ДП НДГ БНАУ, рівень забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs змінюється від 4,88 до 8,66 кБк/м² та ⁹⁰Sr – від 0,44 до 0,88 кБк/м², а в середньому складає ¹³⁷Cs – 6,54 ±1,28 та ⁹⁰Sr – 0,64±0,13 кБк/м². Щільність забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs на радіоактивно забруднених агроландшафтах ТОВ «Іванівське» у 18 – 140 разів, а на умовно чистих ДП НДГ БНАУ – у 2 – 4 рази перевищує доаварійний рівень (2 кБк/м²).

4. Накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в урожаї продукції рослинництва прямо пропорційно залежить від щільності забруднення ґрунтів. Активність ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у зерні та вегетативній масі рослин на радіоактивно забруднених сільськогосподарських угіддях ТОВ «Іванівське» у 10 – 40 разів вища, ніж на умовно чистих у ДП НДГ БНАУ. Залежно від виду сільськогосподарських культур коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs з ґрунту у зерно пшениці озимої, кукурудзи, пшениці ярої, ячменю становлять відповідно: 0,01; 0,01; 0,03; 0,03 та ⁹⁰Sr – 0,10; 0,11; 0,28; 0,38. У зерно гороху, сої та гречки коефіцієнти переходу ¹³⁷Cs, відповідно, складають – 0,12; 0,24; 0,26 та ⁹⁰Sr – 0,46; 0,20; 0,25. На радіоактивно забруднених угіддях ТОВ «Іванівське» із зерном виноситься від 2,7х10^-4 до 2,7х10^-3 % ¹³⁷Cs та від 1,7х10^-3 до 2,8х10^-2 % ⁹⁰Sr, а з вегетативною масою рослин від 4,3х10^-4 до 9,8х10^-3 % ¹³⁷Cs і від 9,9х10^-3 до 1,5х10^-1 % ⁹⁰Sr, що містяться у 0 – 30 см шарі ґрунту. Інтенсивність виносу ⁹⁰Sr із ґрунту на порядок вища ніж ¹³⁷Cs.

5. Вирощене на радіоактивно забруднених агроландшафтах ТОВ «Іванівське» зерно пшениці, кукурудзи, ячменю придатне для використання на продовольчі потреби, а зерно гороху та сої – для технічної переробки. На продовольчі цілі зерно пшениці, ячменю, кукурудзи можна отримувати на усіх угіддях господарства, а горох, сою та гречку тільки на угіддях із щільністю забруднення ¹³⁷Cs не більше 92 кБк/м². Кормові культури (люцерну, вико-вівсяну суміш, кукурудзу на силос) для отримання молока та яловичини, які будуть відповідати критеріям радіаційної безпеки за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr, можна вирощувати без обмежень на високо забруднених полях.

6. Концентрація ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у молоці корів прямо пропорційно залежить від їх активності в середньодобовому раціоні. В середньодобовий надій молока корів у ТОВ «Іванівське» з добового раціону переходило 4,30 – 6,44 % ¹³⁷Cs і 1,03 – 1,40 % ⁹⁰Sr, а у ДП НДГ БНАУ – 6,0 – 7,71 % ¹³⁷Cs і 1,03 – 1,50 % ⁹⁰Sr. У молоці корів ТОВ «Іванівське» концентрувалося 5,72±0,55 % ¹³⁷Cs і 1,18±0,42 ⁹⁰Sr, а у ДП НДГ БНАУ – 6,78±0,56 % ¹³⁷Cs і 1,25±0,17 % ⁹⁰Sr від їхньої активності у середньодобовому раціоні. Коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs в 1 л молока у ТОВ «Іванівське» складав від 0,43 до 0,72 % та 0,11 – 0,14 % ⁹⁰Sr, а у ДП НДГ БНАУ – від 0,72 до 0,83 % ¹³⁷Cs та 0,13 – 0,17 % ⁹⁰Sr. Молоко, отримане на радіоактивно забруднених територіях ТОВ «Іванівське», відповідає критеріям радіаційної безпеки за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Активність ¹³⁷Cs у молоці корів ТОВ «Іванівське» у 13,5, а ⁹⁰Sr у 24,5 була вища ніж на умовно чистих ДП НДГ БНАУ.

7. Перехід ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у яловичину знаходиться у прямій пропорційній залежності від їхнього вмісту в середньодобовому раціоні. У м’язовій тканині бичків на відгодівлі у ТОВ «Іванівське» концентрувалося 1,44 – 3,47 % ¹³⁷Cs і 0,01 – 0,03 % ⁹⁰Sr, а в кістковій – 0,01 – 0,02 % ¹³⁷Cs і 0,29 – 0,48 % ⁹⁰Sr, що надходили з кормом за період відгодівлі. В середньому у м’язах концентрувалося 2,0±0,56 % ¹³⁷Cs і 0,02±0,005 % ⁹⁰Sr, а в кістках 0,01±0,004 % ¹³⁷Cs і 0,37±0,05 % ⁹⁰Sr. Коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs в 1 кг м’язової тканини становив 5,45±0,26 % і 0,058±0,007 % ⁹⁰Sr та в кісткову – 5,47±0,77 % ⁹⁰Sr. Отримана на радіоактивно забруднених територіях ТОВ «Іванівське» яловичина відповідає критеріям радіаційної безпеки за вмістом ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr.

8. У ДП НДГ БНАУ у м’язову тканину бичків на відгодівлі переходило 1,76 – 2,97 % ¹³⁷Cs, а в кісткову 0,28 – 0,65 % ⁹⁰Sr від їхнього надходження з кормом за період відгодівлі. У м’язах концентрувалося 2,22 ± 0,32 % ¹³⁷Cs, а в кістках 0,41±0,10 % ⁹⁰Sr. Коефіцієнт переходу ¹³⁷Cs в 1 кг м’язової тканини складав 6,69±0,31 %, а в кісткову – 6,39±0,47 % ⁹⁰Sr. У ТОВ «Іванівське» активність ¹³⁷Cs в яловичині у 17 разів була вища ніж у ДП НДГ БНАУ.

9. Основна частка ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr (до 90 %), що надходить з рослинними кормами в організм великої рогатої худоби, переходить у гнойову масу. У гнойовій масі ТОВ «Іванівське» активність ¹³⁷Cs складала 7,12±1,71 Бк/кг і ⁹⁰Sr – 8,90±1,81 Бк/кг, а у ДП НДГ БНАУ – 0,38±0,09 Бк/кг ¹³⁷Cs і 0,41±0,08 Бк/кг ⁹⁰Sr. Кратність накопичення ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у гнойовій масі корів у ТОВ «Іванівське» складає 0,87, а у ДП НДГ БНАУ – 0,89. Гнойова маса великої рогатої худоби є джерелом вторинного забруднення ґрунту й сприяє міграції та перерозподілу ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr по агроландшафтах.

10. Використання отриманої на радіоактивно забруднених територіях ТОВ «Іванівське» гнойової маси на полях господарства не призведе до суттєвого збільшення рівня забруднення ґрунтів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr. Внесення гнойової маси, отриманої на радіоактивно забруднених територіях ТОВ «Іванівське» у ґрунти ДП НДГ БНАУ, яке розташоване на умовно чистих територіях, додатково додаватиме до 1,4 % ¹³⁷Cs і до 17,8 % ⁹⁰Sr від їхнього вмісту у 0 – 30 см шарі, що буде суттєвим джерелом забруднення ґрунтів й зумовлює необхідність обмеження її використання тільки на радіоактивно забруднених територіях.

Публікації автора:

1. Розпутній О.І., Перцьовий І.В. Радіоекологічний стан сільгоспугідь та продукції в навчально-дослідному господарстві Білоцерківського державного аграрного університету //Аграрні вісті. – Біла Церква, БДАУ, 2004. – № 1. – С. 6 – 9. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

2. Розпутній О.І., Перцьовий І.В. Екологічна оцінка впливу Чорнобильської катастрофи на ґрунти сільськогосподарських угідь //Аграрні вісті. – Біла Церква, БДАУ, 2005. – № 2. – С. 6 – 8. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

3. Розпутній О.І. Перцьовий І.В. Накопичення в продукції рослинництва радіонуклідів цезію-137 і стронцію-90 на радіоактивно забруднених територіях лісостепової зони південної частини Київської області //Вісник Білоцерківського державного аграрного університету: Зб. наук. праць. – Біла Церква, БДАУ, 2006. – Вип. 37. С. 132 – 138. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

4. Перцьовий І.В. Роль організму великої рогатої худоби у міграції радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 в агроекосистемах лісостепової зони південної частини Київської області //Вісник Білоцерківського державного аграрного університету: Зб. наук. праць. – Біла Церква, БДАУ, 2006. – Вип. 42. С. 42 – 45. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

5. Перцьовий І.В. Роль продукції сільськогосподарського виробництва в міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в умовах агроекосистем лісостепової зони України //Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарної медицини. – Львів, 2006. – Т. 8, № 2 (29). Ч. 4. – С. 123 – 127. (Проведення експерименттальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

6. Перцьовий І.В. Екологічні наслідки впливу Чорнобильської катастрофи на ґрунти сільськогосподарських угідь ТОВ «Іванівське» та ДП «Навчально-дослідне господарство БДАУ» //Вісник Білоцерківського державного аграрного університету: Зб. наук. праць. – Біла Церква, БДАУ, 2006. – Вип. 43. С. 93 – 98. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

7. Перцьовий І.В. Оцінка участі організму великої рогатої худоби в міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в агроекосистемах лісостепової зони //Досвід подолання наслідків Чорнобильської катастрофи в сільському та лісовому господарстві – 20 років після аварії на ЧАЕС: Збірник доповідей учасників п’ятої Міжнародної наукової конференції. – Житомир: Видавництво «Державний агроекологічний університет», – 2006. – С. 256 – 260. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

8. Перцьовий І.В. Оцінка вмісту ¹³⁷Сs та ⁹⁰Sr у сільськогосподарській продукції господарств лісостепової зони, що зазнали радіоактивного забруднення //Програма і матеріали 72-ї наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів «Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті», у 2 ч. – К.: НУХТ, 2006. – Ч.2 – С. 89. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

9. Перцьовий І.В., Розпутній О.І. Екологічна оцінка виробництва продукції рослинництва в лісостеповій зоні Київської області, що зазнала впливу Чорнобильської катастрофи //Екотрофологія. Сучасні проблеми. Матеріали І Міжнародної науково-практичної конференції. – Біла Церква, БДАУ, 2005. – С. 137 – 138. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

10. Перцьовий І.В., Розпутній О.І. Екологічні наслідки впливу Чорнобильської катастрофи на ґрунти ТОВ «Іванівське» Київської області //Радіобіологічні ефекти: ризики, мінімізація, прогноз. Матеріали міжнародної конференції. – К.: 2005. – С. 139 – 140. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

11. Перцьовий І.В. Оцінка біогенної міграції радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в агроекосистемі //Збірка тез VІІ міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Екологія. Людина. Суспільство». – К.: 2004. – С. 54. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

12. Розпутній О.І., Перцьовий І.В. Наслідки впливу Чорнобильської катастрофи на агроландшафти лісостепової зони південної частини київської області //Безпека життя і діяльності людини – освіта, наука, практика: матеріали УІ міжнародної науково-методичної конференції. – К.: Самміт-Книга, 2007. – С. 290 – 291. (Проведення експериментальних досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

13. Перцьовий І.В. Біотрансформація радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr із кормів у гнойову масу великої рогатої худоби в умовах лісостепової зони України //Аграрна наука – виробництву: Тези доповідей V державної науково-практичної конференції. Ч. 1. – Біла Церква, БДАУ, 2006. – С. 127. (Проведення досліджень, аналіз одержаних результатів, підготовка матеріалів до публікації).

14. Виробництво сільськогосподарської продукції на радіоактивно забруднених територіях Білоцерківського району Київської області: Методичні рекомендації /О.І. Розпутній, І.В. Перцьовий, В.С. Хахула, А.В. Баран. – Біла Церква: БДАУ, 2007. – 24 с. (На основі проведених експериментальних досліджень здобувачем розроблені та підготовлені до публікації методичні рекомендації).