Данная статья посвящена исследованиям окружающей среды и продукции животноводства на соли тяжёлых металлов в зоне, прилегающей к бывшему Семипалатинскому испытательному ядерному полигону. Помимо серьёзной экологической нагрузки, данные территории подвержены техногенному и антропогенному воздействию, приводящему к ухудшению качества продукции животного происхождения. В данной статье опубликованы результаты исследования на тяжёлые металлы в зонах чрезвычайного, максимального и минимального радиационных рисков [3].
Ключевые слова: продукция животноводства, мониторинг, соли тяжёлых металлов, коэффициент перехода.
Регион Семипалатинского испытательного ядерного полигона и его окрестности имеют особую экологическую обстановку из-за проведения здесь в прошлом ядерных испытаний, что может повлиять на качество продуктов животноводства и здоровье населения. Из-за роста техногенных выбросов в промышленных районах наблюдается загрязнение почвенных, водных, растительных и кормовых ресурсов — химическими, биологическими, радиоактивными элементами. Одним из основных загрязняющих веществ являются соли тяжёлых металлов, среди которых основными являются: Cu, Zn, Mn, Pb [1; 2].
Для анализа радиоэкологической ситуации и мониторинга солей тяжёлых металлов на территории бывшего СИЯП (зоны чрезвычайного, максимального и минимального радиационного риска) были созданы 3 стационарных контрольных пункта, из которых отбирались пробы почвы, воды, растительности и продуктов животного происхождения (мясо и молоко КРС):
- Контрольный пункт в г. Крчатов, расположенный от территории бывшего СИЯП в 35, 4 км (КХ «Максат» г. Курчатов).
- Контрольный пункт в г. Семей, расположенный от территории бывшего СИЯП в 144,8 км (ТО Агрофирма «Приречное» г. Семей).
- Контрольный пункт в с. Урджар, расположенный от территории бывшего СИЯП в 528, 6 км (КХ «Алғабас» с. Урджар).
В качестве основных показателей содержания солей тяжёлых металлов в почвах были взяты литературные данные, которые соответствуют следующим значениям. Кварковое число (среднее количество химического элемента в земной коре) исследуемых химических элементов равно следующим значениям: Cu = 20 мг/кг, Zn = 50 мг/кг, Mn = 850 мг/кг, Co =8мг/кг. Для сравнения средняя полоса ВКО (Восточно-казахстанская область), включая Абайскую область, характеризуется содержанием в почве: Cu = 18,5 мг/кг, Zn = 38,2 мг/кг, Mn = 626,6 мг/кг, Co =7,5 мг/кг. На общей территории Казахстана зарегистрированы следующие средние показатели: Cu = 18,9 мг/кг, Zn = 39,5 мг/кг, Mn = 450 мг/кг, Co =7,1 мг/кг. Данные показатели не превышают ПДК (предельно допустимая концентрация) установленной СанПиН [2].
В образцах почвы с исследуемых территорий было обнаружено превышение уровня меди и марганца в 1,5 раза; цинка в 0,5 раз; уровень свинца превысил норму в 2 раза (Таблица 1). Согласно литературным источникам, повышенное содержание марганца и свинца является биогеохимической особенностью земель, прилегающих к зоне бывшего СИЯП [1].
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов в почвах на территории бывшего Семипалатинского полигона, мг/кг
|
Регион |
Cu |
Zn |
Mn |
Pb |
|
КХ «Алғабас» с. Урджар |
22,2 ±0,2 |
38,2 ±0,9 |
720 ±11,3 |
10,4 ±0,1 |
|
ТО Агрофирма «Приречное» г. Семей |
19,5 ±0,8 |
49,6 ±0,4 |
870 ±11,7 |
8,2 ±0,6 |
|
КХ «Максат» г. Курчатов |
28,8 ±0,6 |
54,3 ±0,1 |
890 ±8,7 |
9,3 ±0,4 |
|
ПДК |
20 |
50 |
850 |
8 |
Также на исследуемых территориях, относящихся к зоне бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона, значительно отличается макроэлементный состав растительности в сравнении с мировыми значениями (Таблица 2). Наибольшим коэффициент накапливания обладает медь, которая обладает кумулятивными свойствами в отношении растительности. Показатели свинца находятся на верхней границе нормы, что со временем может привести к превышению уровня ПДК [2].
Таблица 2
Средние показатели микроэлементов в растениях СИЯП по сравнению с мировыми данными мг/кг
|
Микроэлемент |
Средние значения по СИЯП, мг/кг |
Мировые данные мг/кг, |
||
|
КХ «Алғабас» с. Урджар |
ТО Агрофирма «Приречное» г. Семей |
КХ «Максат» г. Курчатов |
||
|
Cu |
6,6 ± 0,5 |
2,68 ± 0,8 |
4,2 ± 0,2 |
До 4 |
|
Zn |
4,5 ± 0,9 |
16,1 ± 0,7 |
1,8 ± 0,9 |
26,5 |
|
Mn |
19,5 ± 0,1 |
48,7 ±0,9 |
44,8 ± 3,4 |
17 -334 |
|
Pb |
3,11 ± 0,2 |
3, 9 ± 0,1 |
5,9 ± 0,6 |
2–6 |
Содержание тяжёлых металлов в пробах воды, отобранных на территориях, прилегающих к бывшему СИЯП, не превышали или незначительно превышали уровень ПДК. Установлено небольшое преобладание меди и свинца в 0,5 раза [1].
Полученные данные позволяют сделать вывод, что коэффициенты перехода тяжёлых металлов варьируют в широких пределах, и зависят как от особенностей метаболизма элементов, так и от объектов в которых они находятся. Наибольшими коэффициентами перехода характеризуются медь и свинец. Коэффициенты перехода составили более 1,5 и отражают кумулятивный эффект элемента. Марганец и цинк, накапливаясь в организме животных, не кумулируются, тем самым не влияют на качество мяса и молока КРС (диаграмма на рис. 1) [4; 5].
Рис. 1. Коэффициент миграции солей тяжёлых металлов в биологической цепи (почва — растения — мясо — молоко)
Заключение. В результате проведённых исследований выявлено, что на изученной сельскохозяйственной территории, прилегающей к зоне бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона, содержание таких тяжёлых металлов как Cu и Pb превышает ПДК, характерное для мировых значений. Концентрация Cu и Pb в почве превышает предельно допустимую концентрацию в 1,5 раза, что свидетельствует о техногенном воздействии и усиленной экологической нагрузке. Содержание Mn превышает средние показатели по Республике Казахстан, что свидетельствует об особенностях состава почвообразующих пород. Коэффициент переноса исследуемы солей тяжёлых металлов в продукцию животноводства (мясо и молоко КРС) равен 1,5 что свидетельствует о кумулятивных свойствах Cu и Pb и их возможном влиянии на качество и безопасность продукции животноводства [1; 3; 5].
Литература:
- Отчет ИРБЭ по теме 01.01.01.05. «Эколого-биологические исследования почвенно-растительного покрова радиационно-загрязненных территорий. Изучение миграции радионуклидов по пищевой цепи» за 2004–2006 г.г. / рук. Лукашенко С.Н — Курчатов: ИРБЭ НЯЦ PK, 2004. — 76 с. 31
- Козлова Н. И. Экономическая оценка ущерба от радиационной чрезвычайной ситуации: теория и практика: автореф. … док.экон.наук: Специальность 08.00.05 — Экономика и управление народным хозяйством — Екатеринбург, 2009. — 43 с. 32
- Дюсембаев С. Т., Серикова А. Т., Окусханова Э. К. и др. Пищевая безопасность продуктов сельскохозяйственных животных, выращиваемых в условиях бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона // Пищевая и перерабатывающая промышленность Казахстана: современное состояние и перспективы развития: матер. междунар. науч.-практ. конф. — Семей, 2013. — С. 117–121.
- Дюсембаев С. Т. Органолептические и биохимические показатели говядины в условиях зон радиационного риска // Вестник ГУ имени Шакарима города Семей. — 2015. — № 69. — С. 297–301. 53
- Дюсембаев С. Т., Мухамеджанова Э. К., Иминова Д. Е. Исследования мяса и молочных продуктов в условиях бывшего СИЯП // Семипалатинский испытательный полигон. Радиационное наследие и перспективы развития: докл.5-й междунар. науч.-практ. конф. — Курчатов, 2012. — С. 222–225.
