vestiagИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series1817-72041817-7239The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1817-7204-2026-64-2-128-140vestiag-861Research ArticleЗЕМЛЯРОБСТВА І РАСЛІНАВОДСТВAAGRICULTURE AND PLANT CULTIVATIONРадионуклиды и тяжелые металлы в агроэкосистемах Центрального Черноземья России: мониторинг и оценка (Белгородская область)Radionuclides and heavy metals in agroecosystems of the Central Black Earth Region of Russia: monitoring and assessment (Belgorod region)https://orcid.org/0000-0003-0986-9995ЛукинС. В.LukinS. V.

Сергей Викторович Лукин – член-корреспондент Российской академии наук, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор; заведующий кафедрой агроэкологии

Researcher ID: IZD-7722-2023

ул. Щорса, 8, 308027, Белгород

ул. Победы, 85, 308015, Белгород

Sergei V. Lukin – Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Dr. Sc. (Agriculture), Professor, Head; Head of the Department of Agroecology

8, Shchorsa St., 308027, Belgorod

85, Pobedy St., 308015, Belgorod

ResearcherID: IZD-7722-2023

serg.lukin2010@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0005-9664-0049ГоворковаС. Б.GovorkovaS. B.

Говоркова Светлана Борисовна – кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научно-методической работе, заведующий аспирантурой и докторантурой 

Researcher ID: OCL-1159-2025

ул. Прянишникова, 31а, 127434, Москва

Svetlana B. Govorkova – Ph. D. (Agriculture), Deputy Director for Scientific and Methodological Work 

31а, Pryanishnikova St., 127434, Moscow

Researcher ID: OCL-1159-2025

s.govorkova@mail.ruБелгородский филиал ФГБУ «Агрохимическая служба России»; Белгородский государственный национальный исследовательский университетBelgorod Branch of the Federal State Budgetary Scientific Institution “Agrochemical Service of Russia”Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д. Н. ПрянишниковаFederal State Budgetary Scientific Institution “Pryanishnikov Institute of Agrochemistry”202629042026642128140Copyright © Лукин С.В., Говоркова С.Б., 20262026Лукин С.В., Говоркова С.Б.Lukin S.V., Govorkova S.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestiagr.belnauka.by/jour/article/view/861

Исследование посвящено оценке уровней содержания тяжелых металлов (ТМ) и мышьяка, а также удельной активности естественных и искусственных радионуклидов в выщелоченных, типичных и обыкновенных черноземах и сельскохозяйственных культурах Белгородской области. Установлено, что диапазон варьирования в изучаемых почвах удельной активности калия-40 составляет 460–714; тория-232 – 30,4–59,7; радия-226 – 11,3–28,5 Бк/кг. В 2023–2024 гг. максимальный предел варьирования удельной активности цезия-137 и стронция-90 в почвах не превышал 43,8 и 5,0 Бк/кг соответственно. Концентрации в почвах кислоторастворимых форм цинка, свинца, мышьяка, кадмия и ртути изменялись в интервалах 23,2–52,5; 7,7–14,2; 3,15–7,13; 0,15–0,41; 0,015–0,035 мг/кг соответственно. В черноземах обыкновенных средняя удельная активность тория-232, а также концентрации кислоторастворимых форм цинка, мышьяка и кадмия были существенно выше, чем в черноземах выщелоченных, что обусловлено более легким гранулометрическим составом последних. Содержание подвижных форм ТМ по подтипам черноземов существенно не отличалось и варьировало в пределах: цинк – 0,23–0,70; свинец – 0,28–0,73; кадмий – 0,02–0,08 мг/кг. Превышений ориентировочно допустимых и предельно допустимых концентраций анализируемых элементов в почвах не выявлено. В исследованных сельскохозяйственных растениях удельная активность радионуклидов, а также концентрации ТМ и мышьяка были ниже предельно допустимых значений, регламентированных для пищевой и кормовой продукции.

The purpose of the study was to conduct an agroecological assessment of the content of heavy metals and arsenic, as well as the specific activity of natural and artificial radionuclides in leached, typical, ordinary chernozems and plant products in the Belgorod region. In the course of research, it was found that the variation in the studied soils of the specific activity of potassium-40 is 460–714, thorium-232 – 30.4–59.7, radium-226 – 11.3–28.5 Bq/kg. In 2023–2024, the maximum limits of variation of the specific activity of cesium-137 and strontium-90 in soils did not exceed 43.8 and 5.0 Bq/kg, respectively. The concentration in soils of acid-soluble forms of zinc, lead, arsenic, cadmium, and mercury varied in the intervals of 23.2–52.5, 7.7–14.2, 3.15–7.13, 0.15–0.41, 0.015–0.035 mg/kg, respectively. In common chernozems, the average specific activity of thorium-232, as well as the concentration of acid-soluble forms of zinc, arsenic and cadmium, was significantly higher than in leached chernozems, which is due to the lighter particle size distribution of the latter. The content of mobile forms of heavy metals by subtypes of chernozems did not differ significantly and varied within: zinc – 0.23–0.70, lead – 0.28–0.73, cadmium – 0.02–0.08 mg/kg. No excess of the APC and MPC of the studied elements in soils was detected. In the studied agricultural plants, the specific activity of cesium-137, strontium-90, as well as the content of zinc, lead, arsenic, cadmium, and mercury were below the maximum permissible values regulated for food and feed products.

удельная активностьчерноземцинксвинецкадмийртутьозимая пшеницасоякукурузаподсолнечникspecific activitychernozemzincleadcadmiummercurywinter wheatsoybeancornsunflowerReferencesЛукин, С. В. Экологическая оценка содержания тяжелых металлов и мышьяка в почвах и сельскохозяйственных растениях Центрального Черноземья / С. В. Лукин // Почвоведение. – 2024. – № 10. – С. 1414–1423. https://doi.org/10.31857/S0032180X24100101. Lukin S. V. Ecological assessment of concentrations of heavy metals and arsenic in soils and crops of the Central Chernozemic Region. Eurasian Soil Science, 2024, vol. 57, no. 10, pp. 1709–1717. https://doi.org/10.1134/S106422932460146XЛукин, С. В. Радионуклиды (40К, 232Th, 226Ra, 137Cs, 90Sr) в агроэкосистемах Центрального Черноземья / С. В. Лукин // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. – 2024. – Т. 519, № 2. – С. 156–162. https://doi.org/10.31857/S2686739724120202Lukin S. V. Radionuclides (40K, 232Th, 226Ra, 137Cs, and 90Sr) in agroecosystems of the Central Chernozem Region. Doklady Earth Sciences, 2024, vol. 519, no. 2, pp. 2356–2361. https://doi.org/10.1134/s1028334x24603134Алексеев, Ю. В. Тяжелые металлы в агроландшафте / Ю. В. Алексеев. – СПб.: [Изд-во ПИЯФ РАН], 2008. – 216 с.Alekseev Yu. V. Heavy metals in the agrolandscape. St. Petersburg, Petersburg Nuclear Physics Institute, 2008. 216 p. (in Russian).Шеуджен, А. Х. Агробиогеохимия чернозема / А. Х. Шеуджен. – Майкоп: Полиграф-ЮГ, 2018. – 308 с.Sheudzhen A. Kh. Agrobiogeochemistry of chernozem. Maikop, Poligraf-YuG Publ., 2018. 308 p. (in Russian).Kabata-Pendias, A. Trace elements in soils and plants / A. Kabata-Pendias. – 4th ed. – Boca Raton: CRC Press, 2010. – 548 р. https://doi.org/10.1201/b10158Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants. 4th ed. Boca Raton, CRC Press, 2010. 548 p. https://doi.org/10.1201/b10158Израэль, Ю. А. Радиоактивное загрязнение земной поверхности / Ю. А. Израэль // Вестник Российской академии наук. – 1998. – Т. 68, № 10. – С. 898–915.Izrael’ Yu. A. Radioactive contamination of the earth’s surface. Vestnik Rossiiskoi akademii nauk = Herald of the Russian Academy of Science, 1998, vol. 68, no. 10, pp. 898–915 (in Russian).Зависимость содержания техногенных и естественных радионуклидов в почвах Центрального федерального округа от интенсивности применения минеральных удобрений и химических мелиорантов / П. М. Орлов, О. В. Гладышева, М. И. Лунев, Н. И. Аканова // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2018. – № 1 (361). – С. 37–42. https://doi.org/10.24411/2587-6740-2018-11009Orlov P. M., Gladysheva O. V., Lunev M. I., Akanova N. I. The dependence of the content of technogenic and natural radionuclides in the soils of the Central Federal District on the intensity of application of mineral fertilizers and chemical ameliorants. Мezhdunarodnyi sel’skokhozyaistvennyi zhurnal = International Agricultural Journal, 2018, no. 1 (361), pp. 37–42 (in Russian). https://doi.org/10.24411/2587-6740-2018-11009Соловиченко, В. Д. Плодородие и рациональное использование почв Белгородской области / В. Д. Соловиченко. – Белгород: Отчий край, 2005. – 291 с.Solovichenko V. D. Fertility and rational use of soils in Belgorod oblast. Belgorod, Otchii krai Publ., 2005. 291 p. (in Russian).Malysheva, E. S. Complex analysis of data from agrochemical and soil-erosion monitoring using geoinformation systems / E. S. Malysheva, A. V. Malyshev, I. G. Kostin // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – Vol. 937. – Art. 032070. https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/3/032070Malysheva E. S., Malyshev A. V., Kostin I. G. Complex analysis of data from agrochemical and soil-erosion monitoring using geoinformation systems. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2021, vol. 937, art. 032070. https://doi.org/10.1088/1755-1315/937/3/032070Rachkova, N. G. The state of natural radionuclides of uranium, radium, and thorium in soils / N. G. Rachkova, I. I. Shuktomova, A. I. Taskaev // Eurasian Soil Science. – 2010. – Vol. 43, № 6. – P. 651–658. https://doi.org/10.1134/S1064229310060050Rachkova N. G., Shuktomova I. I., Taskaev A. I. The state of natural radionuclides of uranium, radium, and thorium in soils. Eurasian Soil Science, 2010, vol. 43, no. 6, pp. 651–658. https://doi.org/10.1134/S1064229310060050Орлов, П. М. Естественные радионуклиды в почвах России и фосфатных рудах планеты / П. М. Орлов, В. Г. Сычев, Н. И. Аканова // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2020. – Т. 63, № 4 (376). – С. 62–67. https://doi.org/10.24411/2587-6740-2020-14074Orlov P. M., Sychev V. G., Akanova N. I. Natural radionuclides in the soils of Russia and phosphate ores of the planet. Мezhdunarodnyi sel’skokhozyaistvennyi zhurnal = International Agricultural Journal, 2020, vol. 63, no. 4 (376), pp. 62–67 (in Russian). https://doi.org/10.24411/2587-6740-2020-14074Орлов, П. М. Оценка доз внешнего облучения для сельскохозяйственных рабочих при проведении работ на загрязненной территории Брянской области / П. М. Орлов, Н. И. Аканова, С. Б. Говоркова // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2025. – Т. 68, № 3 (405). – С. 354–359. https://doi.org/10.55186/25876740_2025_68_3_354Orlov P. M., Akanova N. I., Govorkova S. B. Assessment of external radiation dose for agricultural workers during work in the contaminated territory of the Bryansk region. Мezhdunarodnyi sel’skokhozyaistvennyi zhurnal = International Agricultural Journal, 2025, vol. 68, no. 3 (405), pp. 354–359 (in Russian). https://doi.org/10.55186/25876740_2025_68_3_354Бурлаенко, В. З. Анализ активности природных радионуклидов в почвенно-растительном покрове на территории юга Тюменской области / В. З. Бурлаенко, С. П. Игашева // Самарский научный вестник. – 2020. – Т. 9, № 3. – С. 32–36. https://doi.org/10.17816/snv202093105Burlaenko V. Z., Igasheva S. P. The analysis of natural radionuclides activity in the soil and vegetation cover in the south of the Tyumen region. Samarskii nauchnyi vestnik = Samara Journal of Science, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 32–36 (in Russian). https://doi.org/10.17816/snv202093105Егорова, И. А. Особенности накопления радионуклидов в растениях Северо-западного Алтая / И. А. Егорова, Ю. В. Кислицина, А. В. Пузанов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2009. – № 11 (61). – С. 32–38.Egorova I. A., Kislitsina Yu. V., Puzanov A. V. Features of radionuclide accumulation in plants of the Northwestern Altai. Vestnik Altaiskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Altai State Agricultural University, 2009, no. 11 (61), pp. 32–38 (in Russian).Медведев, И. Ф. Тяжелые металлы в экосистемах / И. Ф. Медведев, С. С. Деревягин. – Саратов: Ракурс, 2017. – 178 с.Medvedev I. F., Derevyagin S. S. Heavy metals in ecosystems. Saratov, Rakurs Publ., 2017. 178 p. (in Russian).Побилат, А. Е. Экологическая оценка содержания ртути в агроценозах Средней Сибири / А. Е. Побилат, Е. И. Волошин // Микроэлементы в медицине. – 2019. – Т. 20, № 4. – С. 57–62. https://doi.org/10.19112/2413-6174-201920-4-57-62Pobilat A. E., Voloshin E. I. Ecological assessment of mercury content in the agrocenosis of Central Siberia. Mikroelementy v meditsine = Trace Elements in Medicine, 2019, vol. 20, no. 4, pp. 57–62 (in Russian). https://doi.org/10.19112/2413-6174-2019-20-4-57-62Побилат, А. Е. Микроэлементы в сельскохозяйственных растениях (обзор) / А. Е. Побилат, Е. И. Волошин // Микроэлементы в медицине – 2021. – Т. 22, № 3. – С. 3–14. https://doi.org/10.19112/2413-6174-2021-22-3-3-14Pobilat A. E., Voloshin E. I. Microcells in agricultural plants (review). Mikroelementy v meditsine = Trace Elements in Medicine, 2021, vol. 22, no. 3, pp. 3–14 (in Russian). https://doi.org/10.19112/2413-6174-2021-22-3-3-14Почвы Липецкой области / Ю. И. Сискевич, В. А. Никоноренков, О. В. Долгих [и др.]. – Липецк: Позитив Л, 2018. – 209 с.Siskevich Yu. I., Nikonorenkov V. A., Dolgikh O. V., Akhtyrtsev A. B., Sushkov V. D. Soils of the Lipetsk Region. Lipetsk, Pozitiv L Publ., 2018. 209 p. (in Russian).Экологическая оценка содержания свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроэкосистемах юго-западной части Центрально-Черноземного района России: дис. ... канд. биол. наук: 03.02.08 / Селюкова Светлана Викторовна; Белгор. гос. нац. исслед. ун-т. – Белгород, 2018. – 133 л.Selyukova S. V. Ecological assessment of lead, cadmium, mercury, and arsenic content in agroecosystems of the southwestern part of the Central Black Earth Region of Russia. Belgorod, 2018. 133 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.