Дезактивация радиационного заражения в животноводстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Влияние радиации на окружающую среду и человека по-прежнему остаётся актуальной, в связи с последними событиями в Японии и Чернобыле. Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001. ?С, нарушает жизнедеятельность клеток.

Радиация и жизнь - эти понятия неразрывно связаны. Все организмы, живущие на Земле, получают энергию для жизнедеятельности построения своего тела от Солнца. Растения поглощают энергию солнечного излучения непосредственно и с её помощью строят из неорганических веществ воздуха, воды и почвы сложные органические молекулы. Животные и человек получают готовые органические вещества и скрытую в них энергию от растений. Нет такой стороны жизнедеятельности, на которую не влияло бы ионизирующее излучение. Это воздействие зависит от дозы облучения, метода облучения, вида излучения и возраста и состояния организма. За девяносто лет, прошедших со времени открытия ионизирующих излучений, накоплен огромный фактический материал, прежде всего феноменологического плана, обобщение которого позволило построить стройную систему представлений, допускающих их широкую экспериментальную проверку и создающих основы для оптимистических прогнозов [6].

Все живое существует и развивается в мире излучений - от высокоэнергетических г- квантов до низкочастотных радиоволн, т.е. для биосферы земли излучения - это среда: 1) это источник энергии; 2) это способ получения информации; 3) это важнейший фактор изменчивости. Такие фундаментальные биологические процессы как фотосинтез, фототаксис, фотопериодизм, зрение, радиационный мутагенез - в своей природе, в своей физической основе представляют собой особые случаи взаимодействия излучений с биологическими структурами.

Воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей, в результате чего происходит разрыв нормальных связей и изменение химической структуры, что влечет за собой либо гибель клеток, либо мутацию организма. Действие мощных доз ионизирующих излучений вызывает гибель живой природы. Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно.

Радионуклиды переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека. Источниками радиации являются как природные объекты так и техногенные.

Способность радиации взаимодействовать с любыми молекулами и структурами клетки обусловливает другую особенность радиобиологии - необходимость проведения исследований на всех уровнях биологической организации: начиная от молекулярного и до популяционного.

Радиобиология - наука исследующая действие атомной радиации на все живые организмы (начиная с простейших, растений, животных и кончая человеком) их сообщества и биосферу в целом.

Атомная радиация - обобщенное понятие. Оно включает различные виды излучений, часть которых встречается в природе, другие получаются искусственным путем. Атомная радиация - тот физический фактор, который постоянно присутствует в окружающей нас среде и подобно другим (теплу, гравитации, магнетизму, электричеству) непрерывно воздействует не только на мертвую, но и на живую природу нашей планеты. Зарождение жизни на Земле и ее последующая эволюция протекали в условиях постоянного воздействия радиации. Дискуссионным остается вопрос о том, шло ли развитие жизни наперекор постоянному скрытому патогенному действию радиации или же способность ионизирующих излучений вызывать мутации и послужила основной причиной непрерывной эволюции биологических видов в сторону повышения уровня их организации.

Научные открытия в области ядерной физики, позволившие использовать атомную энергию в различных областях хозяйственной деятельности человека, в науке и технике, резко отразились на условиях жизни. Неизбежно увеличивается число лиц, имеющих непосредственный профессиональный контакт с радиоактивными веществами. Кроме того, в ряде технологических процессов получения и применения ядерной энергии возможно поступление радиоактивных отходов в окружающую среду. Продолжающееся в некоторых странах испытание атомноводородного оружия образует на всей планете новый нерегулируемый фактор радиационного воздействия на громадные массы человечества. Все это с полным правом позволяет сказать, что при всех благах, которые несет человеку использование атомной радиации в мирных целях, оно содержит в себе потенциальную опасность переоблучения значительных коллективов и загрязнения радиоактивными веществами окружающей среды.

Таким образом, актуальность исследования биологического действия ионизирующих излучений продиктована, по крайней мере, тремя обстоятельствами:

· Все живые организмы подвергаются действию естественного радиационного фона, который составляют космические лучи и излучения радиоактивных элементов земной коры;

· С появлением ядерных исследований и технологий и внедрением радиоактивных излучений в медицинскую практику возникла опасность облучения человека смертельными дозами радиации;

· Разработка эффективных методов лучевой терапии опухолей и других патологических состояний невозможна без средств направленного изменения чувствительности клеток и тканей к радиационному воздействию.

Предметом радиобиологии, как научной дисциплины, в целом является изучение действия излучений на живые организмы. Однако главное место в современной радиобиологии занимают исследования биологического действия именно действующего излучения.

Проблемы радиобиологии затрагивают сегодня интересны не только специалистов разных отраслей науки, но и всех без исключения людей. Поэтому эта наука стала одним из необходимых элементов образования.

Основной задачей, составляющей предмет радиобиологии, является вскрытие закономерностей ответа биологических объектов на радиационное воздействие, на основе которых можно овладеть искусством управления лучевыми реакциями организма. Решение этой задачи возможно лишь путем экспериментальных исследований базирующихся на знаниях из целого ряда фундаментальных смежных дисциплин (биология, физика, химия, биофизика и биохимия, нормальная и патологическая физиология и др.). Следовательно, первой из особенностей радиобиологии является то, что это экспериментальная дисциплина. Ни одно утверждение в радиобиологии не принимается на веру, если оно не имеет четкого экспериментального подтверждения.

Целью данной курсовой работы является рассмотрение метода ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов животных при радиационных поражениях.

· Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: - Определить понятие «радиационное загрязнение»;

· ознакомиться с источниками радиационного загрязнения;

· рассмотреть нормативные документы в области радиационной безопасности РФ.

· Сельскохозяйственная радиобиология

· Ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов животных, подвергшихся радиационному воздействию.

· Способы утилизации и уничтожения туш и органов животных подвергшихся, радиационному воздействию.

1. Радиационное загрязнение

Радиоактивное загрязнение биосферы это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ [8]. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. При авариях на АЭС особенно резко увеличивается загрязнение среды радионуклидами (стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106 и др.). В настоящее время, по данным Международного агентства по атомной энергетике. (МАГАТЭ), число действующих в мире реакторов достигло 426 при их суммарной электрической мощности около 320 ГВт (17% мирового производства электроэнергии).

Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище, но сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.). Так, во Франции быстрое наращивание мощностей АЭС позволило в последние годы значительно уменьшить выбросы диоксида серы и оксидов азота в секторе энергетики соответственно на 71 и 60% . В Японии для стабилизации энергообеспечения страны намечается в ближайшие два десятилетия построить около 40 новых АЭС, что удовлетворит 43% энергопотребностей. Однако в целом в мире отмечена тенденция сокращения строительства новых АЭС.

Использование атомной энергии в широких масштабах приводит к накоплению радиоактивных отходов. Возникает проблема их захоронения.

2. Основные источники загрязнения

1) Добыча и переработка радиоактивного минерального сырья

Из всего уранопроизводящего комплекса добыча и переработка урановых руд дает самый большой объем радиоактивных отходов, которые по физическому состоянию подразделяются на твердые и жидкие. Специфическая особенность уранового и ториевого производства - наличие во всех видах отходов радионуклидов с большим периодом полураспада. Обычно промышленное содержание урана в рудах находится в интервале 0.02-0.03%. Руды с меньшей концентрацией этого радиоактивного элемента считаются забалансовыми. «Пустые» породы содержат тысячные доли процента урана. Последние две категории минерального вещества, как и сами балансовые руды, относятся к материалам, представляющим опасность для окружающей среды, поскольку они на расстоянии 10 см от их поверхности создают мощность эквивалентной дозы более 0.1 мЗв/ч.

Отвалы пустых пород, содержание РН в которых намного превышают кларковые, занимают на рудниках и карьерах многие тысячи квадратных метров и являются источниками локального загрязнения местности. В результате ветровой эрозии происходит сдувание пыли с поверхности отвалов, а также твердых продуктов распада постоянно выделяющегося радона и перенос этого материала на значительные расстояния. Отвалы забалансовых руд и пустой породы подвергаются постоянному воздействию атмосферных осадков, которые выщелачивают РН и загрязняют ими грунтовые воды и гидрографическую сеть, что, в конечном счете, приводит к сверхнормативному загрязнению радиоактивными веществами донных отложений.

Дополнительный источник загрязнения окружающей среды - жидкие отходы, к которым относятся шахтные воды, насыщенные радионуклидами.

2. Уголь как источник естественной радиации

Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля - растительные остатки, произраставшие миллионы лет назад. Вместе с тем, уголь всегда содержит природные радиоактивные вещества уранового и актиноуранового рядов (238U и продукты его распада 234U, 226Ra, 222Rn, 210Pb, 210Po и т.д.; 235U и продукты его распада 219Rn и т.д.), ториевого ряда (232Th и продукты его распада 220Rn, 216Po), а также долгоживущий радиоактивный изотоп 40K. Таким образом, естественная радиоактивность угля формируется за счет природных радионуклидов. Уран в окислительных условиях земной поверхности, как правило, присутствует в виде хорошо растворимых соединений, и поэтому значительно более широко рассеян, чем торий, хотя среднее содержание урана в земной коре почти на порядок ниже, чем тория.

В углях в результате инфильтрации уран концентрируется в низкомолекулярном органическом веществе торфов, лигнитов, бурых углей. Большая часть урана находится в виде мелкодисперсных оксидов. В антрацитах и каменных углях количество урана незначительно.

Концентрация РН в разных угольных пластах различается в сотни раз. В среднем содержание радионуклидов в угле примерно соответствует гранитным кларкам. За счет привнесенного урана содержание радионуклидов может увеличиваться. Так, в подмосковном угле содержание урана в среднем составляет 9.15 г/т, а тория 11.65 г/т. Радиоактивность золы и выбрасываемых в атмосферу твердых частиц, образующихся при его сжигании, превышает 370 Бк/кг (достигая временами 520 Бк/кг), в то время как при сжигании кузбасских углей радиоактивность составляет 20-40 Бк/кг. По мере выработки месторождения концентрация радионуклидов в угле может меняться.

3. Ядерная энергетика

По состоянию на 2009 год в мире действовало 437 энергетических ядерных реактора, генерирующих почти 16 процентов мировой электроэнергии. Для обеспечения этих АЭС ядерным топливом необходимо ежегодно почти 4000 т природного урана. При ядерных реакциях, происходящих в активной зоне реактора, выделяются радиоактивные газы: ксенон 133Xe (Т1/2 = 5 сут), криптон 85Kr (Т1/2 =10 лет), радон 222Rn (Т1/2 =3.8 сут) и другие. Эти газы поступают в фильтр-адсорбер, где теряют свою активность и только после этого выбрасываются в атмосферу. В окружающую среду поступает также некоторое количество изотопа углерода 14С и трития 3Н. Другой источник родионуклидов, попадающих в окружающую среду от функционирующих АЭС, - дебалансная и техническая вода. ТВЭЛы, находящиеся в активной зоне реактора, часто деформируются, и продукты деления попадают в теплоноситель. Дополнительным источником радиации в теплоносителе являются РН, образующиеся в результате облучения материалов реактора нейтронами. Поэтому периодически вода первого контура обновляется и очищается от РН. Чтобы не произошло загрязнение окружающей среды, вода всех технологических контуров АЭС включается в систему оборотного водоснабжения. Тем не менее, часть жидких стоков сбрасывают в водоем-охладитель, имеющийся при каждой АЭС. Этот водоем является слабопроточным бассейном (чаще всего это искусственное водохранилище), поэтому сброс в него жидкостей, содержащих даже малое количество радионуклидов, может привести к опасной их концентрации. Сброс жидких радиоактивных отходов в водоемы-охладители категорически запрещен Санитарными правилами. В них можно направлять только жидкости, в которых концентрация радиоизотопов не превышает допустимые нормы.

4. Тепловые электростанции

В радиационном отношении гораздо более опасны тепловые электростанции, поскольку сжигаемые на них уголь, торф и газ содержат природные радионуклиды семейств урана и тория. Средние индивидуальные дозы облучения в районе расположения тепловых электростанций мощностью 1 ГВт/год составляют от 6 до 60 мкЗв/год, а от выбросов АЭС - от 0.004 до 0.13 мкЗв/год. Таким образом, АЭС при нормальной их эксплуатации являются экологически более чистыми, чем тепловые электростанции.

Наибольшую опасность представляют ТЭС, работающие на угле. Во время сжигания угля большая часть урана, тория и продуктов их распада выделяются из исходной матрицы угля и распределяются между газовой и твердой фракциями. Практически 100% присутствующего радона переходит в газовую фазу и выходит с дымовыми газами.

Кроме дымовых газов, к основным источникам поступления радионуклидов в окружающую среду при сжигании угля на электростанции относят вынос частиц угля с открытых площадок углехранилищ (углеунос) и золоотвал. При сгорании большая часть минеральной фракции угля плавится и образует стекловидный зольный остаток, значительная доля которого остается в виде шлака. Тяжелые частицы при этом попадают в золу, однако наиболее легкая часть золы, так называемая «летучая зола», вместе с потоком газов уносится в трубу электростанции. Удельная эффективность золы-уноса повышается с увеличением ее дисперсности. Высокодисперсная зола практически не улавливается оборудованием по очистке газов ТЭС, поэтому дымовые газы являются основным источником загрязнения от действия электростанций.

5. Аварии искусственных спутников земли и самолетов

В 1964 г. потерпел аварию американский навигационный спутник SNAP-9A: он не вышел на орбиту и упал в Индийский океан. Авария спутника привела к распылению в атмосфере 629 ТБк ²³⁸Рu. Около 95% этого плутония выпало на поверхность Земли к концу 1970 г. Падение SNAP-9A привело к существенному изменению соотношения ²³⁸Pu/^239,240Pu в глобальных выпадениях. Авария советского спутника «Космос-954» в 1978 г. привела к поступлению в окружающую среду продуктов деления из бортового атомного реактора. Примерно 3/4 от общего количества РН рассеялись в верхних слоях атмосферы. Падение обломков произошло на территории Северной Америки.

3. Нормативные документы в области радиационной

безопасности РФ (Приложение 3)

1. Основной документ в сфере нормирования радиационного облучения - это СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)"Введены в действие с 01.09.2009 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №47 от 07.07.2009 Действуют по сегодняшний день.

2. СанПиН 2.6.1.2800-10 "Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет источников ионизирующего облучения" Введены в действие с 18.03.2011 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №171 от 24.12.2010 Действуют по сегодняшний день.

3. СП 2.6.1.2612-10 "Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)". Введен в действие с 17.09.2010 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №40 от 26.04.2010 Действует по сегодняшний день.

4. СП 2.6.6.1168-02 "Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002)". Введен в действие с 01.01.2003 постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №33 от 23.10.2002 Действуетвовал до 01.01.2018.

5. Федеральный закон №3 от 09.01.1996 (в редакции 19.07.2011) "О радиационной безопасности населения". Начало действия последней редакции с 21.10.2011. Изменения, внесенные Федеральным законом от 19.07.2011 N 248-ФЗ, вступили в силу по истечении 90 дней после дня официального опубликования (опубликован в "Российской газете" - 22.07.2011). Действует по сегодняшний день.

Отмененные документы (не действующие):

1. СП 2.6.1.758-99 "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)" отменен 01.09.2009.

2. СП 2.6.1.1292-03 "Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет источников ионизирующего облучения "отменен 18.03.201»1

3. СанПиН 2.6.1.2750-10 изменение 1 к СП 2.6.1.1292-03 отменено 18.03.2011.

4. Ветеринарно-санитарная экспертиза туш и органов животных, подвергшихся радиационному воздействию

Мясо и другие продукты убоя животных, подвергшихся гамма-излучению, используют без ограничений, если их убой произведен в скрытый период развития лучевой болезни и при послеубойном осмотре не выявлено патологоанатомических изменений в органах и тканях. При их наличии решение о порядке использования мяса и субпродуктов принимают после обязательного бактериологического исследования на патогенные энтеробактерии. Шкуры используют без ограничений [5].

При убое животных, подвергшихся внутреннему или смешанному (внешнему и внутреннему) поражению, мясо и органы обязательно подвергают радиометрическому контролю.

При наличии радионуклидов в пределах допустимых уровней и отсутствии патологоанатомических изменений продукты убоя используют без ограничений. При наличии патологоанатомических изменений внутренние органы направляют на утилизацию, а мясо реализуют в зависимости от результатов бактериологического исследования на патогенные энтеробактерии.

Туши и органы животных, экстренно убитых в разгар лучевой болезни, признанные по результатам ветеринарно-санитарной экспертизы, радиометрического и бактериологического исследований пригодными для использования в пищу, направляют на проварку, а также на изготовление колбасных хлебов или консервов.

При содержании долгоживущих радионуклидов выше республиканских допустимых уровней загрязнения, установленных в поставарийный период, туши и органы животных направляют на утилизацию. Шкуры уничтожают.

При загрязнении стронцием-90 мясо подвергают дезактивации путем обвалки туш, посола, проварки. Жир дезактивируют перетопкой. Кожевнное и меховое сырье дезактивируют в процессе его технической обработки и выделки.

При загрязнении короткоживущими радионуклидами туши и органы выдерживают в отдельных камерах до спада радиоактивности или установления их соответствия допустимым уровням загрязнения.

Для радиометрического исследования пробы мяса от туш и полутуш отбирают кусками по 30-50 г. в области 4-5-го шейных позвонков, лопатки, бедра и спины. Общая масса пробы должна составлять 0,2-0,3 кг.

Помимо структурного заражения радионуклидами мяса и мясопродуктов, полученных от животных, подвергшихся радиационному поражению, возможно их поверхностное заражение радиоактивными осадками во время хранения или транспортировки. При ветеринарно-санитарной экспертизе таких продуктов учитывают степень радиоактивного заражения. Ориентировочно это устанавливают, измеряя мощность дозы гамма-излучения дозиметрами. Затем от каждой туши или выборочно отбирают пробы для радиометрического исследования, срезая с наиболее загрязненных РВ участков слой мяса толщиной около 0,5см. Срезанные кусочки накладывают один на другой загрязненными сторонами, упаковывают и направляют в лабораторию.[9]

Продукты убоя, полученные при внешнем облучении при отсутствии патологических изменений выпускаются без изменения; но при наличии патологических изменений мяса и внутренних органов, подвергаются бактериологическому исследованию - при отрицательном результате они используются без ограничения, при положительном результате - подвергаются обеззараживанию от микроорганизмов путем термической обработки (проварка).

Продукты убоя, полученные от животных при инкорпорации РВ и подвергшиеся внутреннему облучению и при сочетанном радиационном поражении - подлежат обязательной радиометрии. При отсутствии патологических изменений, если удельная радиоактивность не выше временно допустимых уровней (ВДУ), используются без ограничений; а если выше ВДУ - подвергаются дезактивации существующими методами. При наличии патологических изменений, если удельная радиоактивность не выше ВДУ, подлежат бактериологическому исследованию, при отрицательном результате используются без ограничений, а при положительном результате - подвергаются обеззараживанию путем термической обработки.

Внутренние органы, полученные от животных при внутреннем и сочетанном облучении, подвергаются утилизации или захоронению.

При поверхностном загрязнении продуктов убоя РВ они должны обязательно подвергаться радиометрии, если удельная радиоактивность выше ВДУ, подлежат дезактивации путем обмывания или зачистки поверхностных слоев. Если удельная радиоактивность ниже ВДУ, то такие продукты убоя используются без ограничений.

При наличии наведенной радиоактивности продукты убоя подвергаются хранению при низкой температуре в течение 5-7 суток, затем они подлежат повторной радиометрии, если удельная радиоактивность ниже ВДУ - продукты используются без ограничений.

Изменения продуктивности животных и качества продуктов животноводства при радиационных поражениях.

Радиационные поражения в значительной степени влияют на продуктивность молочных животных и качественный состав молока. При внутреннем облучении коров дозой 3 Ки в первые сутки удой снижается на 33 %, на 10 - на 52 %, на 30 - на 85 %; при тяжелой степени ОЛБ от внешнего облучения, начиная с 7 суток, продуктивность падает на 50 %, а за несколько суток до смерти молокообразование прекращается полностью.

Состав молока изменяется - увеличивается показатель сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) в 1,5 раза, повышаются удельная масса, кислотность, содержание Ca; снижаются жирность (на 20 %) и антибактериальные свойства.

Так как в волосяных фолликулах, сальных железах и других элементах кожи при воздействии радиации происходят структурно-морфологические изменения атрофического порядка, эти изменения способствуют снижению качества кожевенного сырья и шерсти: уменьшаются настриг шерсти, ее густота, длина, тонина, извитость шерсти; прочность и толщина овчины.

Существенных изменений в мышцах как при внешнем, так и при внутреннем облучении не происходит - образующиеся радиотоксины разрушаются при кипячении; но возможны бактериальная обсемененность мышц, прежде всего, микрофлорой кишечника, снижение рН мяса. При развитии геморрагического синдрома возможны обширные кровоизлияния в мышцы, что ведет к снижению товарных качеств мяса.

Возможность использования молока и мяса определяется поглощенной дозой внешнего облучения и степенью внутреннего загрязнения скота радионуклидами йода - 131I и другими короткоживущими радионуклидами в первые 2 месяца после радиоактивного загрязнения; 137Cs и 90Sr - в последующие сроки.

В случае внешнего облучения кур дозой 200-400 Р яйцекладка не изменяется, при тяжелой степени ОЛБ при внешнем облучении - прекращается в разгар развития ОЛБ. При внутреннем облучении яичник кур является критическим органом для радиоактивных веществ, которые выводятся с яйцами. Наблюдается избирательное накопление радионуклидов в отдельных частях яиц: 131I - в желтке, 137Cs - в белке и 90Sr - в скорлупе яиц. Вопрос дальнейшего использования их решается с учетом удельной радиоактивности.

5. Методы дезактивации продуктов животноводства

Дезактивацией называется снижение удельной радиоактивности продуктов животноводства, окружающей среды, кормов, воды и других объектов при их загрязнении радиоактивными веществами.

1. Дезактивация мяса

При обработке мясной продукции следует учитывать особенности распределения радионуклидов по разным органам и тканям. Например, концентрация 90Sr в костной ткани свиней, получавших с рационом этот радионуклид, хронически превышает концентрацию в мягких тканях в 600-700 раз. Радионуклиды цезия и 40К концентрируются, главным образом, в мышцах. В ранние периоды после поступления радионуклидов во внешнюю среду наибольшая концентрация радиоактивного йода накапливается в щитовидной железе. С учетом указанных особенностей распределения радионуклидов при разделке животных часть продукции (мышцы, субпродукты) может быть использована для пищевых целей, а другая часть (щитовидная железа, лимфатические узлы) выведена из пищевой цепи или подвержена выдержке для уменьшения концентрации короткоживущих радионуклидов. В последнем случае наиболее быстро содержание радионуклидов будет уменьшаться в субпродуктах, более медленно - в костях. Для снижения содержания радионуклидов в костной ткани рекомендуется вываривать ее в воде с добавлением соли. Переход 90Sr из кости в бульон после хронического поступления радионуклида животным колеблется в пределах 0,009-0,18 %, а при затравке животных перед убоем - 4-10 % и более. Из костей коровы, которой был введен 131I за неделю до убоя, в бульон переходит 2,5±0,2 %. Выварка 106Ru из костей козы, затравленной за 8 суток до убоя, не превышает 33 %, а из костей разных животных в бульон переходит 67-80 % 137Сs.

В процессе варки мяса 7-месячного бычка в бульон переходит 57±11 % 90Sr, а после добавления в воду кислоты (лимонной или молочной) - 76-85 %. Примерно столько же 90Sr переходит из мяса в бульон у кур, получавших радионуклид в течение 1 месяца. При этом 50-60 % радионуклида, накопленного в мясе, переходит в бульон в первые 10 минут варки и может быть удалено вместе с бульоном.

Выварка 137Сs не связана с длительностью затравки и видом животных, но имеет тенденцию к увеличению у взрослых животных. Так, из мяса телят, козлят и поросят в бульон переходит 77-81 % 137Сs, а из мяса взрослых животных - 85-87 %, что позволяет снизить концентрацию цезия в вываренном мясе в 3-6 раз по сравнению с сырым продуктом. Аналогичные данные получены для рыб и кроликов.

Снизить концентрацию радионуклидов в мясе можно длительным хранением его в засоленном виде и вымачиванием солонины. Применение этих технологических приемов (четыре обработки со сменой рассола) снижает концентрацию 137Сs в мышечной ткани на 63-99 %, причем эти значения зависят от размеров нарезанных кусочков мышечной ткани, числа обработок проточной водой, длительности вымачивания и отношения твердой и жидкой фаз. Перетопка сала сопровождается переходом свыше 95 % 137Сs в шквару, в результате чего концентрация этого радионуклида в топленом жире снижается почти в 20 раз и становится примерно в 100 раз меньше, чем в мышцах.

Обвалка мяса - отделение мягких тканей мяса от костной ткани. Так как костная ткань является основным органом, где происходит накопление радиостронция, удаление костей вызывает снижение радиоактивности на 15-45 %;

При контактном, поверхностном загрязнении мяса РВ эффективна промывка водой или слабыми растворами кислот (молочной, уксусной, лимонной) и удаление поверхностных загрязненных слоев.

Таким образом, применение стандартных и специальных методов технологической, кулинарной обработки мяса позволяет существенным образом снизить содержание радионуклидов.

2. Дезактивация молока

В случае превышения ВДУ загрязнения молока радионуклидами оно подвергается дезактивации. Так, после сепарирования цельного молока 85-90 % 90Sr, 131I, 137Cs остаются в обезжиренном молоке и 8-16 % - в сливках. Двух-, трехкратная промывка сливок теплой питьевой водой и обезжиренным молоком снижает содержание в них 90Sr еще в 50-100 раз. При переработке сливок в сливочное масло основная часть указанных радионуклидов переходит в пахту и промывные воды. Концентрация 90Sr, 131I, 137Cs в сливочном масле составляет 36, 76 и 49 % концентрации радионуклидов в молоке. Очевидно, из загрязненного молока, прежде всего, целесообразно получать сливки и сливочное масло. Переработка сливок на масло и пахту - в пахте остается 7-13 % радиоактивных веществ от первоначального содержания в молоке, в масле - 2-3 %. Перетопка сливочного масла позволяет удалить из этого продукта практически полностью 90Sr и 137Cs, 10 % 131I. Переработка молока на сыры, творог, порошковое и сгущенное молоко, которые также могут быть подвергнуты длительному хранению, позволяет значительно снизить или исключить содержание в этих продуктах короткоживущих радионуклидов, например 89Sr, 131I, 140Ba. Обезжиренное молоко, в котором остается основная часть радионуклидов, может быть использовано для получения белковых концентратов - творога и сыра. При переработке обрата на кислый казеин и сыворотку в казеине остаточное количество РВ составляет 2-6,5 %, в сыворотке - 80-85 % от первоначального содержания в молоке.

В результате такой технологической обработки молока получают относительно «чистые» в отношении радионуклидов конечные продукты - топленое масло и кислый казеин.

По способности переходить из молока в творог при кислотном способе свертывания радионуклиды образуют следующий ряд: 131I > 137Cs > 90Sr. После промывки кислотного сгустка происходит эффективное вымывание из него 131I и особенно 137Cs, тогда как 90Sr остается в сгустке. В кислотный казеин из молока поступает 6,3-8,2 % 90Sr, 3,0-3,9 % 131I и лишь 1,0-1,6 % 137Cs. Из обезжиренного молока может быть выработан сыр типа коттедж, в который переходит лишь 2,7 % 90Sr и 1,1 % 137Cs. Концентрация радионуклидов в сыре соответственно в 1,9 и 6,2 раза меньше, чем в молоке.

Таким образом, замена в рационе молока, содержащего повышенные концентрации радионуклидов, полученными из него продуктами позволяет более чем в 10 раз снизить поступление радионуклидов в рацион человека. Переработка цельного молока в сметану и творог домашним способом исключает из питания человека до 63-82 % содержащихся в нем 90Sr, 137Cs и 131I, а переработка такого молока на творог и сыр заводским способом снижает содержание в рационе 90Sr, 137Cs на 90 %, а 131I на 70 % .

Радиоизотопы цезия и йода находятся, главным образом, в водной фазе молока, поэтому при получении масла и сыров они остаются в основном в водной фазе. Стронций же, являясь аналогом кальция, связан в основном с казеином в виде казеинат-фосфатного комплекса. Поэтому для очистки в молоке необходимо вначале разрушать этот комплекс путем подкисления лимонной или соляной кислотой. При сквашивании молока этот комплекс разрушается молочной кислотой, выделяемой молочнокислыми бактериями. При кислотном свертывании молока до 85 % стронция выводится с сывороткой, а при безкислотном сычужном свертывании молока с сывороткой - не более 20 % стронция и 80 % его переходит в сыр. Удаление с сывороткой 137Cs и 131I практически одинаково как при сычужном, так и при кислотном свертывании молока. В полученном таким образом сыре остается в среднем 6 % цезия и около 10 % йода.

Очистка молока от радионуклидов может быть проведена с помощью малорастворимых соединений щелочноземельных элементов, использования ионообменного метода и электродиализа. Так, применение пирофосфата в течение одних суток позволяет удалить из молока до 83 % 90Sr без существенного изменения состава и свойств продукта. Один объем анионита Дауэкс 2Wх-8 позволяет удалить свыше 95 % 131I из объемов молока и примерно 50 % 90Sr. Такой прием позволяет с помощью одного катионита удалить около 70 % 137Cs из 30 объемов молока; при этом химический состав продукта практически не изменяется. Электродиализный метод очистки молока удаляет до 90 % 90Sr, 80 % 140Ba и 99 % 137Cs, а на электродиализной установке с анионообменной мембраной из молока может быть удалено 70-90 % 131I. Этот метод представляется перспективным для промышленного применения, так как характеризуется компактностью оборудования, простотой эксплуатации и эффективностью удаления радионуклидов из молока.

Хорошие результаты получают при использовании ионообменных смол - анионитов (КУ - 2-8 чс., АВ - 17-8 чс.), которые удаляют до 90 % цезия и йода и 60-65 % стронция без ухудшения качества молока. Селикагель удаляет из молока 80-90 % цезия и йода и 30-40 % стронция; цеолиты снижают загрязненность молока цезием на 90 %.

Сорбент на основе анионообменной целлюлозы ЦМ-А2 можно использовать как в промышленных условиях, так и в индивидуальных хозяйствах. Он позволяет убрать из молока до 95 % радиоактивного йода. Метод очень прост и технически выполняется добавлением данного сорбента прямо в ведро из расчета на 1 л молока 35-40 г. Через 15-30 минут перемешивания сорбент отделяют фильтрованием через слой ваты или лавсановую ткань. Сорбент в индивидуальных хозяйствах рассчитан на однократное использование, после чего его утилизируют как радиоактивные отходы.

В случае контактного загрязнения молочных продуктов - масла сливочного, сыра, брынзы, их дезактивацию проводят срезанием поверхностного слоя на глубину 2-3 мм.

3. Дезактивация яиц

Яичник кур является критическим органом для радиойода - 131I, при поступлении РВ в желтке откладывается до 3-4 % радиойода, в белке депонируется до 9-10 % 137Cs, в скорлупе - до 37-40 % 90Sr от суммы РВ, введенных в организм. В первые дни после радиоактивного загрязнения птицы радиоактивность яйца по 131I может составить 50 % общей активности от суточной дозы, а на 19-20 сутки соотношение отдельных радиоактивных веществ изменяется и составляет: по I-131 6,5-3,7 %, по Sr-90 - 75-93 %, по Cs-137 - 18-30 %.

Дезактивация яиц проводится методом длительного хранения целых яиц или же раздельной переработкой желтка и белка на меланж и яичный порошок с закладкой их на длительное хранение.

Радиоактивность белка за 43 дня хранения, желтка за 14 суток хранения уменьшается в 10 раз. Скорлупа при переработке яиц на меланж и яичный порошок закапывается в землю.

Яйца, полученные от кур при внешнем облучении, используются без ограничений.

Дезактивация шерсти и кожевенного сырья проводится методом длительного хранения при соответствующих условиях.

Ведение животноводства в период поверхностного загрязнения радиоактивными веществами.

В течение первого года после выпадения радиоактивных осадков радионуклиды находятся на поверхности растений и в верхнем 5-сантиметровом слое почвы. В этот период и в последующее время зонирование территории проводится по количеству находящихся на ней наиболее опасных в радиобиологическом отношении долгоживущих радионуклидов - 137Cs и 134Сs, 89Sr и 90Sr, 239Pu и 240Pu и других на единице площади, выраженное в Бк/км2 или Ки/км2.

Зонирование территории в зависимости от плотности загрязнения долгоживущими РВ.

В хозяйствах, оказавшихся в зоне 1, сельскохозяйственное производство ведется без существенного перепрофилирования.

В зоне 2 коров переводят на стойлово-лагерное содержание. Естественные сенокосы и пастбища исключают из использования для молочного скота, а для откормочного скота исключают их за 2-3 месяца до убоя.

При кормлении животных учитывают коэффициент перехода (дискриминации) изотопов из рациона в продукцию животноводства.

Коэффициент дискриминации (перехода) - процентное содержание РВ в животноводческой продукции от общего содержания в рационе. Например, коэффициенты перехода 137Cs в продукцию животноводства следующие: в молоко - 1 %, мясо говяжье - 4 %, мясо свиное - 25 %, сало свиное - 5 %, мясо баранье - 15 %, мясо куриное - 45 %, в яйцо - 2,5 %.

В зоне 3 сельскохозяйственные угодья не используют, подвергают их коренному улучшению.

В зоне 4 все виды сельскохозяйственных работ запрещены, коренного улучшения земли не проводится.

Таблица 1 - Зонирование территории РЗМ в период корневого поступления РВ, Ки/км2

Зоны РЗМ	137Cs	90Sr
1 зона	1-5	1-2
2 зона	5-15	2-3
3 зона	15-40	свыше 3
4 зона	свыше 40	-

Ведение животноводства в период корневого поступления РВ в растения.

На второй и последующие годы после выпадения радиоактивных осадков основное количество РВ будет находиться в почве и из нее поступать в вегетативную массу и урожай сельскохозяйственных культур и траву пастбищ, а затем с кормом - в организм животных; через продукты питания - в организм человека.

Зонирование территории в этот период будет производиться также по удельной радиоактивности территории.

Для снижения поступления радиоактивных веществ в организм животных проводят ряд комплексных мероприятий как агротехнических, так и зоотехнических.

Агротехнические мероприятия разделяются на две группы:

1) традиционные в растениеводстве, направленные на повышение плодородия почвы, урожайности и качества продукции;

2) специальные приемы, направленные на снижение накопления радионуклидов в продукции растениеводства.

Традиционные агротехнические мероприятия включают вспашку загрязненной почвы с оборотом пласта или отвальным плугом; подбор культур и сортов растений с наименьшим накоплением радионуклидов; применение приемов прополки, снижающих вторичное загрязнение; перевод естественных кормовых угодий в кормовой севооборот (полевое кормопроизводство); поверхностное улучшение кормовых угодий; коренное улучшение природных сенокосов и пастбищ, известкование кислых почв; внесение двойных доз калийных и фосфорных удобрений, внесение органических удобрений (40 т/га и более) и микроудобрений.

Специальные защитные мероприятия предусматривают применение высоких доз калийных удобрений, глинистых минералов и местных глин для увеличения емкости поглощения почвой радиоактивного цезия и снижения его биологической подвижности.

Специальные технологические приемы включают применение приемов уборки урожая, снижающих вторичное загрязнение частицами почвы: уборка зерновых прямым комбайнированием, использование высокопроизводительных машин, промывку, сортировку и первичную очистку плодоовощной продукции и корнеплодов, переработку продукции с целью снижения содержания радионуклидов.

6. Агротехнические мероприятия

1. Обработка почв

Система обработки почв в зоне радиоактивного загрязнения направлена на снижение накопления радионуклидов в урожае, уменьшение эрозийных процессов и снижение времени воздействия ионизирующих излучений на работающих в поле.

Мелиоративная глубокая вспашка, снижающая поступление радионуклидов в 5-10 раз, возможна на почвах с мощным гумусовым и торфяным слоем. Ее выполняют плантажными, болотными или специальными одноярусными плугами с предплужниками. По пласту многолетних трав для проведения такой вспашки необходима предварительная разделка дернины фрезерованием на глубину загрязнения. Такая вспашка производится один раз, последующие обработки проводятся таким образом, чтобы их глубина была меньше глубины расположения заделанного загрязненного слоя. На легких песчаных и супесчаных почвах с уровнем загрязнения менее 15 Ки/км2 (555 кБк/м2) по 137Cs и менее 1 Ки/км2 (37 кБк/м2) по 90Sr целесообразна система минимальной обработки. Вспашка необходима только на задерненных почвах, а также под пропашные культуры (картофель, корнеплоды) при внесении больших доз органических удобрений.

При высокой плотности загрязнения радионуклидами (15-40 Ки/км2 или кБк/м2 по 137Cs и 1-3 Ки/км2 или 37-111 кБк/км2 по 90Sr) рекомендуется комбинированная система обработки почвы, включающая дополнительно к минимальной обработке почвы заделку в подпахотные слои больших доз органических удобрений или сидеральных культур. Глубина вспашки не должна превышать мощности пахотного горизонта.

Посев зерновых, зернобобовых и крестоцветных культур должен быть особо качественным, на строго заданную глубину, с равномерным распределением по площади питания. Повышение эффективности и уменьшение потерь удобрений обеспечивается при закладке на глубину 5-9 см с боковой ориентацией относительно рядков семян в пределах 3-4 см.

Коренное улучшение - наиболее эффективный способ снижения поступления радионуклидов из почвы в луговые травы малопродуктивных естественных кормовых угодий. Первичную обработку дернины осуществляют тяжелыми дисками в два-три слоя на глубину 18-20 см (слабозадерненные луга), 30-35 см (сильнозадерненные луга и торфяно-болотные почвы).

2. Подбор кормовых культур

Многолетние травы сенокосов и пастбищ отличаются наибольшей способностью аккумулировать радионуклиды. По степени уменьшения поступления радионуклида естественные травы располагаются в следующем порядке: разнотравье - осоки - ежа сборная - мятлики. Среди злаковых многолетних трав по накоплению 137Cs установлен следующий убывающий ряд: костер безостый - тимофеевка луговая - ежа сборная - овсяница луговая - мятлик луговой - райграс пастбищный. Накопление 137Cs на единицу сухого вещества однолетних полевых культур уменьшается в следующем порядке: зерно люпина, зеленая масса пелюшки, редьки масличной и рапса, зерно гороха и вики, семена рапса, зеленая масса гороха, вики, ботва свеклы, солома ячменная, овсяная, озимой ржи, озимой пшеницы, зерно кукурузы, овса, ячменя, озимой ржи и пшеницы.

Убывающий ряд культур по накоплению 90Sr следующий: клевер - горох - рапс - люпин - однолетние бобово-злаковые смеси - разнотравье суходольных сенокосов и пастбищ - многолетние злаковые травы - солома ячменная - солома овса - зеленая масса кукурузы и озимой ржи - свекла кормовая - зерно ячменя - овса - озимой ржи - картофель.

3. Известкование кислых почв

Внесение извести - эффективный прием снижения поступления 137Cs и 90Sr из почвы в растения и одновременного повышения урожайности. Установлено, что внесение извести в дозе, соответствующей полной гидролитической кислотности, снижает содержание радионуклидов в продукции растениеводства в 1,5-3 раза в зависимости от типа почв и исходной кислотности. Минимальное накопление радионуклидов наблюдается при оптимальных показателях реакции почвенной среды (pH в KCl), которые для дерново-подзолистых почв в зависимости от гранулометрического состава составляют: глинистые и суглинистые - 6,0-6,7; супесчаные - 5,8-6,2; песчаные - 5,6-5,8; на торфяно-болотные - 5,0-5,3; минеральные почвы сенокосов и пастбищ - 5,8-6,2. Если разовая доза внесения извести составляет более 8 т/га, она вносится в два приема - под вспашку и под культивацию. При плотности загрязнения 137Cs свыше 350 Бк/м2 известкование проводится один раз в три года, а при меньших плотностях загрязнения - один раз в пять лет.

4. Применение удобрений

Применение органических удобрений в обычных дозах уменьшает переход радионуклидов из почвы в растения на 15-30 %.

Применение калийных удобрений в высоких дозах обеспечивает антагонизм ионов калия по отношению к радиоактивному цезию, что снижает его накопление в растениях, особенно на бедных калием дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах (K2O вносится из расчета более 240 кг/га, в первые годы после радионуклидного загрязнения почвы), в последующие годы калийные удобрения вносят в обычных дозах. Одновременно калийные удобрения снижают накопление и радиостронция в растениях. Особенно эффективно внесение повышенных доз калийных удобрений под многолетние травы, картофель и корнеплоды.

Фосфорные удобрения снижают поступление радионуклидов в растительную продукцию на почвах с низким содержанием подвижных фосфатов.

При недостатке доступного азота в почве снижаются урожайность и концентрация радионуклидов в продукции несколько повышается. Повышенные дозы азотных удобрений усиливают накопление радионуклидов в растениях.

Микроудобрения также снижают поступление радионуклидов в сельскохозяйственные культуры.

Размеры накопления радионуклидов в урожае зависят от их видовых и сортовых особенностей при наблюдающейся аналогии поступлении в растения радиостронция, радиоцезия и стабильных изотопов кальция и калия. В товарной части растениеводческой продукции на единицу сухой массы урожая больше всего 90Sr и 137Cs содержат корнеплоды, бобовые культуры, картофель и зерновые культуры.

Следует отметить существенную разницу в накоплении радионуклидов в урожае озимых и яровых зерновых культур. Озимые зерновые культуры накапливают в 2-2,5 раза меньше стронция и радиоцезия, чем яровые зерновые культуры. Для относительной оценки содержания радионуклидов в рационе животных необходимо знать размеры сравнительного их накопления в хозяйственно ценной части урожая.

Таблица 2 - Сравнительное количество радионуклидов в урожае растений

Культура	Коэффициент содержания	Коэффициент содержания
для 90Sr	для 137Cs
Пшеница яровая (зерно)	1	1
Пшеница озимая (зерно)	0,35	0,4
Рожь озимая (зерно)	0,35	0,4
Овес (зерно)	1,3	0,8
Горох (зерно)	2,0	1,9
Гречиха (зерно)	1,4	0,9
Кукуруза (зеленая масса)	2,6	0,6
Вико-овсяная смесь (зеленая масса)	2,2	1,9
Картофель (клубни)	0,8	0,6
Столовая свекла (корнеплоды)	1,6	2,3

Если в хозяйстве в период корневого поступления РВ продукция животноводства продолжает содержать значительное количество РВ, то хозяйства перепрофилируют: вместо молочного скотоводства развивают откормочное скотоводство или свиноводство, птицеводство. Учитывают то, что отрасли мясного скотоводства, свиноводства и птицеводства меньше используют пастбищные зеленые корма, как источник основного поступления радионуклидов.

Ветеринарно-санитарный и радиационно-гигиенический контроль объектов внешней среды и продуктов животноводства.

Контроль степени радиационного загрязнения объектов внешней среды (корма, вода, зернофураж и т. д.) и продуктов животноводства (мясо, молоко, яйца и т.д.) осуществляет ветеринарная радиологическая служба.

Задачи радиометрической и радиохимической экспертизы состоят в следующем:

1) контроль радиационного состояния внешней среды как естественных, так и искусственных радионуклиидов

2) пределение уровней Радиационного фона различных районах территории к выяснение их влияния на биологические объекты и биоценозы;

3) предупреждение и недопущение поступления радионуклидов из внешней среды (через корм, воду) в организм животных в повышенных количествах;

4) предупреждение и недопущение пищевого и технического использования сырых продуктов животного происхождения, содержащих радионуклиды в повышенных концентрациях.

Определение радиоактивности в указанных объектах включает отбор и подготовку проб к исследованию: радиометрии и радиохимическому анализу. Для отбора проб определяют контрольные пункты (хозяйства, фермы, поля и т. д.), наиболее отражающие характеристику данного района (хозяйства), с тем чтобы взятые пробы были наиболее типичными для исследуемого объекта.

Ориентировочные сроки и примерные нормы отбора проб для исследования на радиоактивность

Траву берут как в низинах, так и на горных пастби-щах и сенокосах, на расстоянии не менее 200 м от дороги. Траву срезают на трех участках, расположенных по треугольнику и отстоящих друг от друга примерно на 100 м. Пробу взвешивают, записывают сырую массу. Чтобы предупредить порчу, траву подсушивают, а затем помещают в целлофановый мешок.

Пробы сена, соломы, мякины, силоса, корнеклубнеплодов и концентратов берут при их заготовке на зиму. Составляют среднюю пробу и помещают ее в мешок, бумажные или целлофановые пакеты.

Воду берут из рек, прудов и озер у берегов, в местах водопоя животных или забора ее для этих целей. Если водоем глубокий, то берут две пробы: с поверхности и на глубине примерно 0,5 м от дна (чтобы не захватить отложения). Пробы воды помещают в чистые стеклянные емкости, предварительно ополоснув их исследуемой водой. Чтобы понизить адсорбцию радиоизотопов на стекле, воду подкисляют азотной кислотой до слабокислой реакции.

Мясо берут из нежирной части туши. Из костей лучше брать последние ребра. Пробы мяса и костей от туш каждого вида и возраста животных исследуют раздельно.

Рыбу берут или целыми экземплярами (при массе до 0,5 кг) или отдельными частями (голова с частью туши, часть туши с позвоночником). При отправке проб скоропортящихся продуктов (мясо, рыба) их фиксируют формалином -- завертывают в чистую марлю (мешковину), обильно смоченную 5--10%-ным раствором формалина, инъецируют данный раствор в толщу продукта или другим способом.

Молоко перед взятием пробы тщательно перемешивают. Из большой емкости берут пробы с поверхности и из глубины (стеклянной трубкой). Можно надоить молоко от разных коров (выборочно) в чистые стеклянные емкости (бутылки). Для радиометрического и радиохимического анализа используют как цельное, так и сепарированное молоко.

Каждую пробу нумеруют и составляют опись, которую прикладывают к сопроводительной в лабораторию. Кроме того, на взятые пробы составляют акт в двух экземплярах, где указывают:

1) кем взяты пробы "(учреждение, должность, фамилия) ;

2) место и дата отбора пробы;

3) название продукта;

4) опись взятых проб; номера проб и их масса;

5) куда направляются пробы; цель исследования.

Акты подписывают отборщик проб и представитель хозяйства; один экземпляр акта оставляют в хозяйстве.

В лаборатории пробы к исследованию готовят согласно инструкции по радиометрическому и радиохимическому анализам.

Вначале пробы исследуют радиометрически. Определяют суммарную бета-активность, которая отражает удельную радиоактивность (Ки/кг, Ки/л) объектов ветнадзора. Это позволяет быстро получить ориентировочные сведения о степени радиоактивности исследуемой пробы. Для выяснения изотопного состава радионуклидов в кормах и других объектах проводят радиохимический анализ, который включает в себя следующие операции:

...