Накопичення ¹³⁷Cs у рослинах може нести ризики для здоров'я тварин і людей через його надходження в організм по харчовому ланцюжку. Метою роботи була оцінка коефіцієнтів переходу 137Cs у пасовищне різнотрав’ям з домінуючих типів ґрунтів України та їх динаміки на протязі вегетаційного періоду. Експеримент проводився на трьох типах ґрунтів, а саме: дерново-підзолистому суглинистому, чорноземі опідзоленому та чорноземі типовому. Ґрунти для експерименту відбирались в Київській та Житомирській областях. Щільність штучного поверхневого забруднення усіх ґрунтів була однаковою і склала 336 кБк м-2. Радіонуклід вносився на поверхню ґрунту у водорозчинній формі. Рослини вирощувались в теплиці в горщиках з регулярним поливом без внесення добрив. Отримані результати показали, що біологічна доступність 137Cs визначається ґрунтовими умовами і достовірно спадає в ряду: дерново-підзолистий ґрунт > опідзолений чорнозем > типовий чорнозем. Отримані середні значення коефіцієнтів переходу радіонукліда в траву для першого укосу коливались в межах від 50 до 4 (Бк·кг-1)/(кБк·м-2) і були максимальними для дерново-підзолистого ґрунту. В кінці вегетаційного періоду біологічна доступність 137Cs достовірно зменшилась в два рази для дерново-підзолистого ґрунту та типового чорнозему. На опідзоленому чорноземі достовірної зміни біологічної доступності радіонукліду не спостерігалось. Оцінено коефіцієнти накопичення стабільного ізотопу цезію (133Cs). У порівнянні з радіоактивним ізотопом стабільний цезій характеризується значно нижчою біологічною доступністю для рослин, але характер її залежності від ґрунтових умов тотожний такій для 137Cs. Оскільки стабільний цезій знаходиться у ґрунті в стані рівноваги коефіцієнти його накопичення сумішшю трав протягом вегетаційного періоду не змінювались. Отримані параметри переходу, відповідно до ґрунтових умов, можуть використовуватись в радіологічних моделях для консервативної оцінки радіаційних доз опромінення населення в перший рік після надходження радіонукліду в оточуюче середовище
137Cs, біологічна доступність, коефіцієнт переходу, цезій, радіонукліди, ґрунти, рослинність
[1] ASTM E181-10. (2010) Standard test methods for detector calibration and analysis of radionuclides (ASTM E181-10). Retrieved from https://www.astm.org/e0181-10.html.
[2] Barnett, C.L., Beresford, N.A., Wood, M.D., Izquierdo, M., Walker, L.A., & Fawkes, R. (2020). Element and radionuclide concentrations in soils and wildlife from forests in north-eastern England with a focus on species representative of the ICRP’s reference animals and plants. Earth System Science Data, 12(4), 3021-3038. doi: 10.5194/essd-12-3021-2020.
[3] Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
[4] DSTU 4405:2005. (2005). Soil quality. Determination of mobile phosphorus and potassium compounds by Kirsanov’s method modified by NRC ISSAR. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=60252.
[5] DSTU 7863:2015. (2015). Soil quality. Determination of readily hydrolyzable nitrogen by Kornfield’s method. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=62745.
[6] Guillén, J., Beresford, N., Baigazinov, Z., Salas, A., & Kunduzbaeva, A. (2022). Can stable elements (Cs and Sr) be used as proxies for the estimation of radionuclide soil-plant transfer factors? Environmental Pollution, 299, article number 118897. doi: 10.1016/j.envpol.2022.118897.
[7] International Atomic Energy Agency (IAEA). (2009). Quantification of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments for radiological assessments. Retrieved from https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1616_web.pdf.
[8] International Atomic Energy Agency (IAEA). (2010). Handbook of parameter values for the prediction of radionuclide transfer in terrestrial and freshwater environments. Technical Reports series No. 472. Retrieved from https://www.iaea.org/publications/8201/handbook-of-parameter-values-for-the-prediction-of-radionuclide-transfer-in-terrestrial-and-freshwater-environments.
[9] ISO/TS 22171:2023. (2023). Soil quality – determination of potential cation exchange capacity (CEC) and exchangeable cations buffered at pH 7, using a molar ammonium acetate solution. Retrieved from https://www.iso.org/standard/80891.html.
[10] ISO-10390:2021. (2021). Soil, treated biowaste and sludge – determination of pH. Retrieved from https://www.iso.org/standard/75243.html.
[11] Kang, D., & Tazoe, H. (2024). Impacts of soil type and drought stress on growth and cesium accumulation in Napier grass. Environmental Geochemistry and Health, 46(7), article number 235. doi: 10.1007/s10653-024-02023-1.
[12] Kashparov, V., Salbu, B., Simonucci, C., Levchuk, S., Reinoso-Maset, E., Lind, O., Maloshtan, I., Protsak, V., Courbet, C., & Nguyen, H. (2020). Validation of a fuel particle dissolution model with samples from the Red Forest within the Chernobyl exclusion zone. Journal of Environmental Radioactivity, 223-1224, article number 106387. doi: 10.1016/j.jenvrad.2020.106387.
[13] Khomutinin, Y., Kosarchuk, O., Polishchuk, S., Lazarev, M., Levchuk, S., & Pavliuchenko, V. (2022). Assessment of the possibility of a return to the original use of pastures and hayfields abandoned after the Chornobyl accident. Nuclear Physics and Atomic Energy, 23(1), 47-56. doi: 10.15407/jnpae2022.01.047.
[14] Kyrylchuk, A., & Palamarchuk, R. (2022). Dynamics of 137Cs and 90Sr content in the soil cover of agricultural lands in Zhytomyr region. Agroecological Journal, 4, 84-92. doi: 10.33730/2077-4893.4.2022.273254.
[15] Park, S.-M., Alessi, D.S., & Baek, K. (2019). Selective adsorption and irreversible fixation behavior of cesium onto 2:1 layered clay mineral: A mini review. Journal of Hazardous Materials, 369, 569-576. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.02.061.
[16] Sinchenko, V. (2021). Methodological aspects of beta-spectrometric method of control over radiation safety of agricultural and fishing products. Ecological Safety and Balanced Use of Resources, 12(1), 60-72. doi: 10.31471/2415-3184-2021-1(23)-60-72.
[17] Snitynskyi, V., Razanov, S., Hnativ, P., Bakhmat, O., Kutsenko, M., & Kolisnyk, O. (2023). Phytoremediation of 137Cs contaminated sod-podzolic soil in Northern Polissia white sweet clover (Melilotus albus). International Journal of Environmental Studies, 81(1), 223-229. doi: 10.1080/00207233.2023.2270305.
[18] Syaifudin, M., Suzuki, M., Maruyama, H., Kubo, K., Watanabe, T., & Shinano, T. (2023). Potassium applications reduced cesium uptake and altered strontium translocation in soybean plants. Soil Science & Plant Nutrition, 69(2), 88-98. doi: 10.1080/00380768.2023.2166776.
[19] Tsukada, H., Takeda, A., Takahashi, T., Fukutani, S., Akashi, M., Takahashi, J., Uematsu, S., Chyzhevskyi, I., Kirieiev, S., Kashparov, V., & Zheleznyak, M. (2023). Transfer of 137Cs and 90Sr from soil-to-potato: Interpretation of the association from global fallout in Aomori to accidental release in Fukushima and Chornobyl. The Science of the Total Environment, 899, article number 165467. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.165467.
[20] Ukrainian Institute of Agricultural Radiology (UIAR). (1998). Management of agriculture in the conditions of radioactive contamination of the territory of Ukraine due to the accident at the Chornobyl NPP for 1999-2002. (Methodological recommendations).Kyiv: UIAR.
[21] Vanheukelom, M., Sweeck, L., Van Hees, M., Weyns, N., Van Orshoven, J., & Smolders, E. (2023). Quantitative clay mineralogy predicts radiocesium bioavailability to ryegrass grown on reconstituted soils. The Science of the Total Environment, 873, article number 162372. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.162372.
[22] Vinichuk, M., Simonsson, M., Larsson, M., & Rosén, K. (2025). Long-term transfer of 137Cs in sensitive agricultural environments after the Chornobyl fallout in Sweden. Journal of Environmental Radioactivity, 282, article number 107621. doi: 10.1016/j.jenvrad.2025.107621.