Прогнозирование и нормирование поступления радионуклидов в корма, организм и продукцию животноводства

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет БТиВМ

Кафедра морфологии, патологии, фармации и незаразных болезней

Реферат

Прогнозирование и нормирование поступления радионуклидов в корма, организм и продукцию животноводства

Специальность Ветеринария

Специализация Вет-сан. экспертиза

Уфа 2021

Оглавление

• Введение
• 1. Прогнозирование поступления радионуклидов в корма, организм и продукцию животноводства
• 1.1 Прогноз и предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ в кормах

1.2 Расчет содержания цезия-137 в суточном рационе животных

2. Нормирование содержания радионуклидов в рационе животных

• Заключение
• Библиографический список
• Введение
• Аварии, происходящие на объектах ядерно-топливного цикла, приводят к выбросу продуктов ядерного деления в окружающую среду. В последствии часть радиоактивных веществ оседает на почву и растительность, загрязняя обширные территории сельскохозяйственного назначения, радионуклидами.
• При радиоактивном загрязнении территории срочно принимаются все возможные меры, направленные на защиту животных и исключение радиационного поражения людей внешним, внутренним и сочетанным облучением [4].
• Внешнее облучение происходит за счёт повышенного радиационного фона, внутреннее - при поступлении в организм продуктов ядерного деления, сочетанное - совместным действием этих двух факторов. Из них наибольшую опасность представляет внутреннее облучение, которое происходит при поступлении радиоактивных веществ в организм животных с кормом, а в организме человека с продукцией животноводства и растениеводства, производимой на загрязнённой территории.
• Вклад внутреннего облучения от РВ особенно велик, а при проживании на загрязнённой территории это облучение длится годы и даже десятилетия. Поэтому полученная продукция на такой территории содержит ПЯД выше установленных допустимых уровней и запрещена к использованию. В этом случае перед специалистами сельского хозяйства возникает сложная задача по обеспечению устойчивого производства доброкачественной продукции в необходимых объёмах и ассортименте.
• Основным путём решения этой проблемы является проведение комплекса мероприятий по снижению поступления продуктов ядерного деления в организм сельскохозяйственных животных и получаемой от них продукции до безопасных уровней. Одно из важнейших среди них мероприятий - прогноз содержания РВ в получаемой продукции, поскольку он позволяет заблаговременно принять защитные меры или своевременно перепрофилировать производство на те направления, которые обеспечат получение продукции с наименьшим содержанием радиоактивных веществ [5].
• 1. Прогнозирование поступления радионуклидов в корма, организм и продукцию животноводства
• Для прогнозирования поступления радионуклидов в корма и продукцию животноводства необходимо прежде всего установить, какими радионуклидами загрязнены воздух и территории сельскохозяйственных угодий и каковы плотность и равномерность этих загрязнений. Другие важнейшие показатели - биологическая доступность и способность радионуклидов мигрировать по пищевым цепочкам.
• Содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции зависит как от плотности загрязнений, так и от типа почв, от их гранулометрического состава и агрохимических свойств. При повышении содержания в почве физической глины от 5 до 30%, гумуса от 1 до 3,5% переход радионуклидов в растения снижается в 1,5-2 раза, по мере содержания в почве подвижных форм калия и фосфора от низкого (К₂О менее 100 мг/кг почвы) до оптимального (200-300 мг/кг) и изменения реакции почвы от кислой (рН 4,5-5,0) к нейтральной (рН 6,5-7,0) - в 2-3 раза (см. приложения) [2].
• Еще в большей степени на накопление радионуклидов влияет режим увлажнения почвы. Минимальное накопление 137Cs в многолетних травах обеспечивается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине 90-120 см от поверхности осушенных торфяных и торфяно-глеевых почв. На переувлажненных песчаных и торфяных почвах высокая степень загрязнения кормов и молока наблюдается даже при относительно низких плотностях загрязнения 137Cs (2-5 Ки/км²) и 90Sr (0,3-1 Ки/км²). В то же время на окультуренных участках дерново-подзолистых суглинистых почв продукция с допустимым содержанием радионуклидов была получена при плотности загрязнения 137Cs до 20-30 Ки/км², существенно, на переход 137Cs из почвы в растение влияет содержание в ней органического вещества. Поступление этого радионуклида в растения из торфяных почв превышает его поглощение из минеральных почв в несколько раз [6].
• 1.1 Прогноз и предельно допустимые концентрации радиоактивных веществ в кормах
• Прогноз радионуклидной загрязненности сельскохозяйственной продукции лежит в основе выбора стратегии ведения производства и базируется на следующих показателях:
• 1) радиологической оценке загрязненности угодий, кормов и других объектов ветеринарного надзора;
• 2) определении предела допустимого поступления радионуклидов с кормами в организм животных;
• 3) выборе оптимальных режимов кормления и содержания животных;
• 4) определении оптимального возраста использования животных;
• 5) учете эффективности мер, направленных на снижении загрязненности продукции радионуклидами;
• 6) учете эффективности технологической переработки.
• Точность прогноза зависит от вида выпадений, климатических особенностей, природно-ландшафтных характеристик и т.д.
• Предельно допустимая концентрация радионуклида (ПДК) - это его максимально возможное количество в единице объема (воздуха, воды или др. жидкостей) или массы (например, корма), которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических отклонений, а также неблагоприятных наследственных изменений у потомства [3].
• Для установления ПДК используют расчетные методы, результаты биологических экспериментов, а также материалы динамических наблюдений за состоянием здоровья животных, подвергшихся воздействию вредных веществ. Уровни ПДК одного и того же радионуклида различны для разных объектов внешней среды.
• Между допустимыми ПДК радиоактивных веществ для различных видов сельскохозяйственных животных и санитарными нормами их содержания в продукции животноводства, позволяющими потребление людьми, отмечаются большие различия. Установлено, что однократное поступление с кормом йода-131 в дозах 5-6 мкКи / кг живой массы за период наблюдения не вызвало изменений со стороны систем терморегуляции, кровообращения, дыхания, пищеварения и крови. Однако в течение почти трех недель после загрязнения молоко, получаемое от этих коров, было непригодно в пищу, так как содержание в нем йода-131 в 3 раза превышает ПДК.
• Опыты на овцах показали, что каких-либо существенных изменений в состоянии животных не происходило при алиментарном поступлении в их организм цезия-137 в количестве до 2 мкКи однократно в течение 10 или 100 дней при длительном (трехлетнем) наблюдении. Потомство животных, рожденное и выкормленное зараженными матками, развивалось нормально от помета к помету. Вместе с тем молоко, мясо и субпродукты, получаемые от зараженных взрослых овец, по концентрации в них стронция-90 и цезия-137 довольно долго не удовлетворяли радиационно-гигиеническим требованиям и не подлежали использованию.
• Из этого следует, что при загрязнении пастбищ или кормов радиоактивные вещества накапливаются в молоке и мясе в опасном для человека количестве значительно раньше, чем начнут проявляться клинические признаки лучевой болезни и проявится снижение продуктивности животных. Поэтому в данном случае основное внимание должно быть уделено прогнозированию и установлению уровня радиоактивной загрязненности продукции животноводства, получаемой от животных, подвергшихся воздействию радиоактив-ных веществ [5].
• В основу расчетов ПДУ радиоизотопов в кормах положено количество радиоактивных веществ, поступление которых возможно с суточным рационом. Оценка предельно допустимого уровня стронция-90 в фураже для животных мясного направления проводилась двумя методами: 1) путем сравнения отношения стронция к кальцию в мясе и такого же отношения в кормах; 2) по кратности накопления стронция-90 в организме животных при его длительном поступлении с кормами.
• Авторы рекомендуют пользоваться следующими значениями предельно допустимых уровней стронция-90 в кормах: для молочных коров - от 1,9 до 2,4 нКи / г кальция или 190-240 нКи / рацион; для взрослых животных, используемых на мясо, соответственно 0,34-2,0 нКи / г кальция; для находящегося на откорме молодняка желательно содержание 0,5-0,7 нКи / г кальция.
• Аналогично были рассчитаны допустимые разрешенные пределы радиационной активности цезия-137 в кормах и питании продуктивных животных: поступление в организм цезия с суточным рационом не должно превышать 20 нКи или 6,7 нКи / г калия [1].
• Поскольку все указанные выше ПДУ стронция-90 и цезия-137 в кормах продуктивных животных исходят из предпосылок реального поступления этих радиоизотопов в организм животного, в будущем любое изменение санитарных норм поступления радионуклидов животным должно повлечь за собой пересмотр ПДК радиоактивных веществ в кормах [10].

1.2 Расчет содержания цезия-137 в суточном рационе животных

Радиоактивные вещества поступают в организм животных тремя путями: через желудочно-кишечный тракт с водой и кормами, органы дыхания с воздухом и кожный покров. Однако потенциальный вклад каждого из названных путей далеко не одинаков. Основным источником поступления радиоактивных и стабильных нуклидов в организм животных является корм (до 97%), в меньшей степени - вода (около 2%) и воздух.

При разработке норм содержания радионуклидов в рационах сельскохозяйственных животных и птицы учитываются содержание их в отдельных кормах, входящих в состав суточного рациона, и коэффициенты перехода (Кп) радионуклидов из суточного рациона в продукцию. Содержание радионуклидов в продуктах животноводства рассчитывают по формуле

А_прод = А_рац * К_п: 100,

где А_прод - удельная активность радионуклида в продуктах животноводства, Бк/кг (Ки/кг);

А_рац - суточное поступление радионуклида с рационом, Бк/сут (Ки/сут);

Кп - коэффициент перехода (процент перехода) радионуклида из рациона в 1 кг продукции, определяемый эмпирически [6].

Переход радионуклидов из кормов в продукцию животноводства зависит от свойств радионуклидов, уровня и полноценности кормления животных, их возраста, физиологического состояния, продуктивности и других факторов. У высокопродуктивных животных, например, коэффициент перехода радионуклидов из кормов в организм, как правило ниже, чем у низкопродуктивных. Существенное влияние на величину коэффициента перехода оказывает сбалансированность рационов кормления животных по основным и особенно минеральным элементам питания. Поскольку цезий-137 является химическим аналогом калия, а стронций-90 является аналогом кальция, вопросам обеспеченности животных этими элементами должно уделяться первостепенное внимание [3].

Установлено, что из кормов в молоко и мясо цезий-137 переходит более интенсивно, чем стронций-90 (табл.1).

Рациональная кормовая база должна быть организована на основе использования кормов, получаемых с пахотных земель, и сведения к минимуму использования естественных неокультуренных пастбищ и сенокосов. При невозможности проведения агромелиоративных мероприятий на естественных лугах корма с этих угодий должны использоваться для ремонтного молодняка и рабочего скота.

Таблица 1. Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона в продукцию животноводства (в % на 1 кг продукции)

Если загрязненность кормов, питания и продукции радионуклидами не превышает допустимых и разрешенных пределов, установленных РДУ для кормов, то в общей сложности нет необходимости нормировать содержание радионуклидов в суточном рационе животных. Однако в условиях каждого хозяйства могут быть существенные различия в содержании радионуклидов в кормах (т.е. имеются как «чистые», так и «грязные» корма), поэтому для гарантированного получения чистого молока и мяса устанавливаются пределы допустимого содержания (ПДС) цезия-137 и стронция-90 в суточном рационе сельскохозяйственных животных [8].

Таблица 2 - Ориентировочные данные о загрязненности кормов РВв расчете на 1 к. ед., усл. ед.

радионуклид корм цезий животное

2. Нормирование содержания радионуклидов в рационе животных

Нормирование содержания радионуклидов в рационе животных определяется составом радионуклидных выпадений, видом животных, их возрастом, направлением продуктивности и очень сильно зависит от принятой в конкретное время нормированной базы по допустимому уровню радиоактивного загрязнения продуктов питания человека.

Нормирование РН определяется предельно допустимой концентрацией (ПДК) подвижных форм радионуклидов в кормах и рационах животных.

Нормирование РН определяется предельно допустимой концентрацией (ПДК) подвижных форм радионуклидов в кормах и рационах животных.

В связи с периодическим изменением нормативной базы по предельно допустимому содержанию РН в продуктах питания человека меняется и среднедопустимая концентрация (СДК) радионуклидов в рационе животных.

Зная среднедопустимую концентрацию РН в продуктах (молоко, мясо, яйца и т.д.) и переход радионуклида из рациона животных в конкретные виды продукции, можно определить предельно допустимое содержание его в суточном рационе животных. Для лактирующих животных ПДС определяется по формуле

ПДС = (СДК • 100)/К,

где ПДС - предел допустимого содержания рН в рационе коровы, Бк; СДК - среднедопустимая концентрация этого рН в 1 л молока, Бк/л); К - величина перехода рН из рациона коровы в 1 л молока, % суточного поступления.

У мясопродуктивного скота ПДС в рационе рассчитывают по аналогичной форме. Переход РН из рациона в организм животных в значительной степени зависит от их вида и возраста, поэтому у молодых животных ПДС в рационе должно быть примерно в 10 раз ниже, чем у взрослых [9].

Заключение

Проделав данную работу с информацией, мы можем сделать вывод, что прогноз загрязнения кормов и продукции животноводства является неотъемлемой частью работы с животными. Поэтому необходимо внимательно относиться к данной проблеме и вводить строгий контроль по загрязненности радионуклидами.

В период поверхностного загрязнения почвы и корневого поступления радионуклидов в растения необходимо прогнозирование поступления радионуклидов в растениеводческую и животноводческую продукцию. Прогноз загрязнения растениеводческой продукции позволяет заблаговременно планировать набор культур для возделывания на загрязненных радионуклидами угодьях, их размещение по полям севооборотов и отдельным участкам с учетом плотности загрязнения почв и возможности использования получаемой продукции.

Если содержание радионуклидов в суточном рационе животных выше допустимого уровня, необходима замена кормов или уменьшение количества наиболее загрязненного корма и увеличение доли чистых кормов. При высокой продуктивности животных повышение питательности рациона при нормировании в нем цезия-137 и стронция-90 целесообразно производить за счет более чистых и прежде всего концентрированных кормов [3].

Библиографический список

1. Анненков Б.Н. Основы сельскохозяйственной радиологии // Анненков Б.Н., Юденцева Е.В. - М.: Агропромиздат, 1991.

2. Радиобиология [Текст]: учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки (специальности) 111801 - "Ветеринария" (квалификация (степень) "специалист") и направлению подготовки (специальности) 111100 - "Зоотехния" (квалификация (степень) "бакалавр" и "магистр") / [Н. П. Лысенко и др.]; под ред.: Н.П. Лысенко, В.В. Пака. - 3-е изд., стереотип. - Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань, 2012, 2015, 2016.

3. Трошин Е.И. Тесты по радиобиологии: учебное пособие / Е.И. Трошин, Ю.Г. Васильев, И.С. Иванов. -- СПб.: Лань, 2014. -- 238 с.

4. Практикум по радиобиологии [Текст]: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. «Зоотехния» и «Ветеринария» / [Н.П. Лысенко и др.]. - М.: КолосС, 2007.

5. Практикум по радиобиологии [Текст]: учеб. пособие для студ. Вузов, обуч. По спец. «Зоотехния» и «Ветеринария»: допущено МСХ РФ / [Н.П. Лысенко и др.]. - М.: КолосС, 2008.

6. Радиобиология [Текст]: учебник для вузов по спец. «Ветеринария» и «Зоотехния» / А.Д. Белов, В.А. Киршин, Н.П. Лысенко [и др.]; под ред. А.Д. Белова. - М.: Колос, 1999.

7. Белов А.Д. Радиобиология [Текст]: учебник для студентов высш. С.-х. учебных заведений по спец. «Ветеринария» / А.Д. Белов, В.А. Киршин. - М.: Колос, 1981.

8. Лысенко Н.П. Радиобиология: учебник / Н.П. Лысенко, В.В. Пак, Л.В. Рогожина, З.Г. Кусурова. - СПб.: Лань, 2017. - 572 с.

9. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных // Ярмоненко С.П. - М.: Высшая школа, 1988.

Размещено на Allbest.ru