Географія радіоактивних добрив: чого стерегтися?

Успіх серіалу «Чорнобиль» спонукав відновлення інтересу до радіоактивності, фанати достали із «загашників» дозиметри і піддали перевірці усе, що можна перевірити. Не залишились поза увагою і добрива, які, у силу абсолютно природних причин, також є джерелом радіоактивного випромінювання. І, як це дуже характерно для українців, з легкістю підхоплюється і поширюється ідея про зловмисне засилля нашої країни радіоактивними добривами.

У природі радіоактивність є результатом присутності природних радіонуклідів, наприклад, 40K, a також 232Th, 238U і 235U і їх похідних. Проте, одним із антропогенних джерел радіоактивності у ґрунті можуть стати мінеральні добрива.

Крім добрив, існує багато інших джерел опромінення, найбільший внесок серед яких мають будматеріали і медичні дослідження. У невеликих дозах людина отримує опромінення навіть від звичних щоденних речей: кам’яні прикраси і годинники із циферблатами, що світяться, детектори диму, а також навіть робота за комп’ютером і телевізор.

Дивись на виробника

Фосфати є головним антропогенним джерелом урану (близько 73% загального його надходження у довкілля; Stojanović M., et al., 2012). Фосфорні добрива виробляють із фосфатної руди, яка містить досить високі концентрації природних радіонуклідів 238U, 232Th і 40K та їх радіоактивних похідних. Проте, їх вміст сильно різниться залежно від району видобування.

Таблиця. Вміст радіонуклідів у фосфатних рудах, що використовують у світі (Nabil M. Hassan, et al., 2016)

Відповідно, від сировини, що використовують для виробництва, залежатиме і вміст радіонуклідів у фосфорних добривах.

Таблиця. Вміст радіонуклідів у фосфорних добривах, що виробляють у різних країнах світу (Nabi lM. Hassan, et al., 2016)

Під час переробки сировини, вміст радіонуклідів у кінцевій продукції знижується. Проте, під час переробки сировини з високим радіаційним фоном, опромінення можуть отримувати працівники, що працюють на виробництві. Крім того, побічний продукт переробки фосфоритів – фосфогіпс – може містити до 60 раз більше рівнів радіоактивності, ніж сировина. Таким чином, звалища фосфогіпсу мають набагато вищий потенціал забруднення довкілля, аніж добрива.

Звичайно, на ринках різних країн асортимент і походження добрив істотно різниться. Так, Tuukka Turtiainen, et al. (2015) вивчили радіоактивність добрив на ринку Фінляндії, які мали різне походження (Фінляндія, Росія, Німеччина, Естонія, Ізраїль, Швеція і Бельгія). Вони підрахували, що для підвищення радіаційного фону ґрунту від внесення добрив упродовж 20 років, добрива повинні містити щонайменше 1000 Bq/kg похідних U і Th, чого не було відмічено у жодному з проаналізованих добрив.

Проте, Nabil M. Hassan, et al. (2017) дослідили вміст радіонуклідів у добривах, що традиційно використовують у Єгипті, і виявили, що він істотно перевищував рівні радіонуклідів у добривах, традиційних для Японії.

Важливо, що вміст радіонуклідів у фосфорних добривах залежить не лише від якості сировини, а  також від ступеня її переробки (M. Dauke, et al.). Так, добрива, отримані шляхом повної переробки сировини (потрійний фосфат, подвійний суперфосфат, діамонійфосфат, суперфосфат) мали нижчі рівні радіонуклідів порівняно із неповністю обробленими фосфатами (наприклад, фосфоритне борошно та похідні). Серед першої групи найменші значення радіоактивності характерні для діамонійфосфату, за ним слідував суперфосфат і подвійний суперфосфат.

Калійні добрива містять 0,012% радіоактивного ізотопу 40К, на вміст якого впливає загальна концентрація калію. В середньому, на 1 г калію припадає 29,6 Бк  40К радіоактивного ізотопу.

Радіоактивність NPK добрив залежить від сировини, що використовували для їх виробництва, в тому числі від ступеня переробки фосфатної сировини.

Проте, попри природну радіоактивність добрив, вони самі можуть ставати агентом, здатним зменшувати надходження радіонуклідів у продукцію. Так, калій калійних добрив є хімічним аналогом і антагоністом іншого радіоактивного забруднювача — 137Cs, і збільшення доз калійних добрив сприяє зменшенню надходження в рослини 137Сs.

Важлива роль у справі зменшення надходження в рослини 90Sr належить фосфорним добривам. Фосфор здатний утворювати зі стронцієм слаборозчинні сполуки, які не переходять у ґрунтовий розчин, а отже, і в рослини. Тому внесення у підвищених кількостях фосфорних добрив є також досить ефективним заходом зменшення нагромадження рослинами цього небезпечного радіонукліду (І. Гудков, 2008).

Кожна партія добрив проходить радіологічний контроль на заводі. Крім того, в Україні діє Інструкція щодо проведення радіаційного контролю транспортних засобів і вантажів у пунктах пропуску через державний кордон та на митні території України (2000), відповідно до якої ПЕД гамма-випромінювання (потужність еквівалентної дози гамма-випромінювання на поверхні об’єкта, за вирахуванням природного радіаційного фону) не повинна перевищувати 50 мкР/год (0,5 мкЗв/год).

Адвокат диявола

Більша частина російських фосфорвмісних добрив на ринку України була вироблена з апатитів, які, в силу свого походження, мають дуже низький рівень радіоактивності порівняно із фосфоритами, особливо із деяких північноафриканських країн. Тому численні повідомлення про загрозу були, ймовірно, безпідставними із великою часткою політичного аспекту.

Між іншим, це стосується і вмісту важких металів, зокрема кадмію, вміст якого у фосфоритах у рази вищий порівняно із апатитами.

Безпідставним, на мою думку, є також ідея про зловмисне «насичення» ринку України «ворожими» партіями добрив із підвищеними кількостями шкідливих речовин. Це крупнотонажні виробництва із широким набором ринків збуту (серед яких Україна була далеко не пріоритетним), де контролюється кожна партія, в тому числі і на наявність радіонуклідів.

Зовсім не факт, що після припинення надходження добрив із РФ, Україна зможе споживати високоякісні європейські добрива. І тут важливо, щоб трейдери, які шукатимуть джерела фосфоровмісних добрив, усвідомлювали той факт, що походження добрива має велике значення. Вже відомі випадки у світі, коли на ринку з’являлися «контрабандні» партії добрив із підвищеним вмістом радіонуклідів і важких металів. Тим більше це стає актуальним з огляду на обмеження ЄС щодо якості фосфатної сировини. А контролюючі органи у ситуації, що склалась в Україні, повинні бути дуже пильними щодо перевірки усіх партій добрив, що надходять у країну. Отже, ринок добрив, який сформує Україна, багато в чому залежатиме від того, який запит ми зробимо світовому ринку.