авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ ------------------------------------------------------------------------------------------ Кафедра безопасности ...»

-- [ Страница 4 ] --

Таблица Радиоизотопный состав чернобыльского выброса* (приведены только важнейшие радионуклиды по состоянию на 05 мая 1986г) Радионуклид Радиоактивность Процент Период в реакторе выброшенной полураспада Бк•106 активности Криптон-85 0,033 100 10,72 часа Ксенон-133 1,7 100 5,25 дня Йод-131 1,3 50 8,05 дня Теллур-132 0,32 35 3,26 дня Цезий-137 0,29 30 30 лет Цезий 134 0,19 25 2,06 года Стронций-89 2,0 10 50,5 дня Стронций-90 0,2 10 29,12 года Цирконий-95 4,4 8 64 дня Рутений-103 4,1 8 39,3 дня Рутений-106 2,1 8 368 дней Барий-140 2,9 15 12,7 дня Церий-144 3,2 8 284 дня Плутоний-238 0,001 8 87,74 года Плутоний-239 0,0008 8 ~24000 лет Плутоний-240 0,001 8 6537 лет Плутоний-241 0,17 8 14,4 года *По материалам интернет-издания «Большая медицинская библиотека»

Изотопы Криптон-85 и Ксенон-133 (инертные радиоактивные газы) при выбросе вышли из реактора почти полностью, однако из-за быстрого распада и рассеяния в воздухе они практически не сказались на загрязнении почвы и растительности в зоне аварии. Первый период (период йодной опасности) вследствие достаточно короткого периода полураспада йода был непродолжителен и завершился в течение нескольких месяцев. Уже через 2 месяца после завершения основных выбросов количество йода-131 уменьшилось в 250 раз. В этот же период значительную опасность представлял и стронций-89, цирконий-95 (твердые частицы). Таким образом, для долгосрочного загрязнения агроэкосистем вышеперечисленные радионуклиды не представляют опасности. С течением времени их доля быстро уменьшается, и в составе загрязнений начинают преобладать долгоживущие радионуклиды, в частности 137Сs и 90Sr.

Осколочный радионуклид плутоний-239 (Т1/2 = 24100 лет), выпадающий в виде твердых частиц, в данном случае не представлял глобальной экологической опасности, так как загрязнение 239Рu было отмечено только в пределах 30-ти км зоны вокруг аварийного реактора, это зона отчуждения, проживание и ведение сельского хозяйства в которой строго запрещено.

С точки зрения неблагоприятного воздействия радионуклидов на человека, необходимо учитывать скорость их выведения из организма, которая характеризуется биологическим периодом полувыведения — временем, в течение которого выводится половина поступившего в организм радиоактивного вещества (Т1/2б). Фактическая убыль радионуклида из организма измеряется эффективным периодом полувыведения (Т 1/2эф) — временем освобождения организма от половины депонированного вещества путем биологического выведения и физического распада.



Это сложный процесс, т.к. в отдельных органах радионуклиды имеют свой Т1/2б, который может существенно отличаться от такового во всем теле. Например, 131I в щитовидной железе и во всем теле имеет Т1/2б = 138 суток, в почках — 7 суток, в костях — 14 суток. Период полувыведения для цезия-137 суток (всё тело), 140 суток (мышечная ткань). В табл. приведены величины физического, биологического и эффективного периодов полувыведения некоторых радионуклидов для человека.

Таблица Величины периодов полураспада, и полувыведения некоторых радионуклидов из организма человека (Москалев Ю.И., 1989) Физический Биологический Эффективный период период период Радионуклид полураспада полувыведения полувыведения Т1/2ф Т1/2б Т1/2эф Йод -131 8,05 дня 138 сут. (щит.железа) 7 сут. (почки) 14 сут. (кости) Стронций - 90 29,12 года 35,6 лет До 15,6 лет Цезий - 137 30,174 года 70 сут. (все тело) 50-70 сут.

140 сут. (мышцы) Плутоний - 239 ~24000 лет 178 лет 175 лет Итак, спустя короткое время после большинства аварийных ситуаций главными радионуклидами-загрязнителями агроэкосистем становятся 137Сs и 90Sr. Сравнивая физические, химические и биологические свойства этих радионуклидов, можно отметить следующее:

•137Сs и 90Sr имеют близкие периоды полураспада и относятся к долгоживущим радионуклидам;

•137Сs является источником (- и -излучений, а 90Sr источником только -излучения;

это означает, что 137Сs может быть источником как внешнего, так и внутреннего облучения, а 90Sr - в основном источником внутреннего облучения;

•при распаде 137Сs образуется одна -частица, а при распаде Sr90 и его дочернего радионуклида 90Y - две, причем энергии этих частиц больше (0,55 и 2,27 МэВ), чем при распаде 137Сs (0,51 МэВ);

это делает 90Sr более опасным радионуклидом при внутреннем облучении;

•по химическим свойствам оба радионуклида относятся к металлам - аналогам биогенных элементов: Сs является аналогом калия, Sr -аналогом кальция;

по этой причине оба радионуклида активно вовлекаются в биологический круговорот, поступая по пищевым цепочкам в растения, организм животных и человека;

•в почвах (особенно тяжелого механического состава) радионуклиды довольно прочно закрепляются в верхнем 0- см слое. Однако, 137Сs, для которого характерна необменная фиксация внутри кристаллической решетки глинистых минералов почвы, менее доступен для растений, чем 90Sr, находящийся в почвах в основном в обменном состоянии. В наибольших количествах 90Sr поступает в продукты питания, отличающиеся высоким содержанием кальция, например, в молоко, а 137Сs накапливается в тех продуктах, для которых характерно повышенное содержание калия;

•в организме человека и животных, стронций накапливается в основном в костных тканях, откуда очень медленно выводится (эффективный период полувыведения радионуклида, Тэфф может достигать 15,6 лет) и отрицательно влияет на кроветворную функцию костного мозга;

цезий накапливается в основном в мышечных тканях и сравнительно быстро выводится из организма (Тэфф = 50-70 суток);





Такие неодинаковые свойства 137Сs и 90Sr определяют их различную радиотоксичность и становятся причиной разного нормирования содержания этих радионуклидов в почвах, в кормах, продуктах питания и организме человека.

1.2. Нормативы, регламентирующие содержание радионуклидов в природных сельскохозяйственных объектах В настоящее время в России основным документом, регламентирующим содержание 90Sr и 137Сs в продуктах питания и сырье для их производства, являются "Санитарные правила и нормы", принятые в 1996 году (СанПиН-01, табл.1 Приложения).

Содержание радионуклидов в кормах регламентируется “Контрольными уровнями (КУ) содержания радионуклидов 134,137Сs и 90Sr в кормах и кормовых добавках, импортируемых и произведенных в России”, 1994 г (табл. 4 Приложения).

Для почв в настоящее время отсутствуют официально утвержденные регламентирующие значения содержания 137Сs и Sr. Загрязненные территории дифференцируются согласно “Зональному делению земель по уровню загрязнения”, приведенному в рекомендациях по ведению сельского хозяйства в условиях радиоактивного загрязнения территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС на период 1991-1995 г.г. и скорректированному на основании: «Закона о социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС», редакция на 26.04.2004 г.

(табл. 2 Приложения).

Определение радиоактивных загрязнений в природных, в частности, сельскохозяйственных объектах, включает следующие этапы:

•определение наличия радиоактивного загрязнения;

•идентификация (распознавание) радионуклидного состава радиоактивного загрязнения, оценка уровня радиоактивного загрязнения путем сравнения с существующими нормативными показателями, т.е. установить плотность и равномерность этих загрязнений. При этом надо иметь в виду, что выпадение радиоактивных осадков (рис.1 Приложения) зачастую бывает неравномерным - так называемая “пятнистость” загрязнения.

•оценка биологической доступности загрязнений и способности каждого радионуклида мигрировать по пищевым цепочкам.

1.3. Принципы формирования и расчета дозовой нагрузки на сельскохозяйственные растения, животных и человека 1.3.1. Формирование дозовой нагрузки на растения Величина дозовой нагрузки на сельскохозяйственные растения складывается из внешней и внутренней дозы и зависит от конкретной ситуации, в которой растения выращиваются. К наиболее значимым факторам, определяющим величину поглощенной дозы, следует отнести размер и состав радионуклидных загрязнений, время с момента начала загрязнения, характер трофических цепей и т. д.

Источниками облучения растений являются: загрязненная почва: радионуклиды, инкорпорированные в сами растения, т.е.

поступившие в растения в результате корневого и листового поглощения, и соседние растения, также, вероятно, содержащие радиоактивные изотопы. Кроме того, суммарная дозовая нагрузка включает облучение от природных источников радиации космического фона, космогенных и естественных радионуклидов.

В условиях радионуклидного загрязнения растения подвергаются, как правило, смешанному - внешнему и внутреннему облучению.

Причем, при внешнем облучении наиболее актуальным является -излучение, тогда как вкладом -излучения и в большинстве случаев -излучения можно пренебречь. При внутреннем облучении, наоборот, наибольшую значимость приобретают - и -излучения. Однако, надо учесть, что в реальной сельскохозяйственной практике -излучатели в составе загрязнений обычно не встречаются. Например, после аварии на ЧАЭС протяженность распространения 239Рu и других радиоактивных изотопов, характеризующихся -типом распада, не превысила расстояния зоны отчуждения (30 км вокруг аварийного реактора). Поэтому основную дозу внутреннего облучения формируют -активные радионуклиды, такие как 90Sr, 137Сs, 90Y При свежих выпадениях, однако, содержание активных радионуклидов в составе загрязнений может быть существенным и вклад -излучения в суммарную дозовую нагрузку значительно повышается. В этом случае мощность дозы в верхушечной меристеме Ра (Гр/с) растений можно оценить следующим образом:

P = 1,6 • 10-13 • C • E • KH • KM, где 1,6 • 10-13 - коэффициент, учитывающий размерность единиц, Гр•кг/МэВ;

С - концентрация радионуклида в почве, Бк/кг;

E - энергия -излучения, МэВ;

KH - коэффициент накопления радионуклида растением, (отн. ед.);

KM относительное содержание радионуклида в верхушечной меристеме по сравнению с растением в целом, (отн. ед.).

Радиочувствительность разных органов растений к поглощенной дозе неодинакова. Наиболее чувствительным к ионизирующему излучению органом растений является точка роста или апикальная меристема. При высоких дозовых нагрузках, равномерно распределенных по всему растению, происходит угнетение точки роста, что приводит к последующему увеличению кущения, росту боковых побегов и активизации спящих пазушных почек. Кроме того, степень облиственности и ярусность растений оказывают влияние на распределение дозы ионизирующих излучений по растению.

При свежих выпадениях радионуклиды-загрязнители концентрируются в верхних слоях почвы. Обычно глубина проникновения свежих выпадений не превышает 1-3мм. В этом случае -излучение (наряду с -излучением) имеет большое значение. По мере вторичного перераспределения радионуклидов в компонентах агроэкосистем в результате переноса источников ионизирующих излучений (смывание и сдувание с поверхности листьев, ветровой перенос), ветровой и водной эрозии почвы а так же агротехнических мероприятий, они распределяются по всему пахотному слою почвы (обычно 0-20 см) и за счет экранирующего влияния слоя почвы роль -активных радионуклидов в формировании дозы внешнего облучения снижается.

1.3.2. Формирование дозовой нагрузки на животных При облучении сельскохозяйственных животных в условиях радионуклидного загрязнения дозовая нагрузка формируется иначе. В отличие от растений, локализованных территориально, животные способны перемещаться пространственно по территории, как правило, неоднородной по степени и составу радионуклидного загрязнения. Это создает различные ситуации формирования внешнего и внутреннего их облучения и сложности оценки дозовой нагрузки.

При формировании дозы внешнего облучения сельскохозяйственных животных актуальны - и -излучения, причем наибольшая дозовая нагрузка приходится на проникающее -излучение. Обладая гораздо меньшей проникающей способностью, -излучение воздействует только на внешние покровы животных, тогда как -излучение внешних источников ионизирующего излучения может формировать дозовые нагрузки на внутренние органы животных.

Очевидно, что -излучение более значимо при максимальном приближении животных к загрязненному приземному слою воздуха или к поверхности загрязненной почвы, поэтому наибольшие дозовые нагрузки при -облучении животные получают, когда лежат на загрязненной почве (30-60% времени). Дозовая нагрузка внешнего облучения сельскохозяйственных животных формируется также и микрорельефом поверхности, на которой они находятся.

Мощность дозы -излучения в случае открытой местности на лугу в 1,3 раза, а на пашне с отвалом пласта - в 2 раза меньше по сравнению с гладкой поверхностью с той же плотностью загрязнения.

Поглощенные дозы -излучения в воздухе и в теле животного различаются. Значения доз в том или ином органе животного зависят от его расположения в теле животного.

Максимальные дозы формируются на боковых поверхностях животного и в области головы. По мере увеличения расстояния от кожного покрова внутрь доза, создаваемая -излучением, резко снижается. В центре тела доза, формируемая внешним облучением, уменьшается по сравнению с дозой на поверхности в 2-3 раза для овец и в 5-7 раз - для крупного рогатого скота.

Дозы, создаваемые -излучением при внешнем облучении сельскохозяйственных животных, различаются в зависимости от их содержания - стойлового или пастбищного. Эти различия обусловлены экранированием излучений стенами животноводческих помещений, дозовой нагрузкой, создаваемой излучениями радионуклидов, осевших на крышу этих помещений и сорбированных на внутренней поверхности стен (в случае разгерметизации помещений).

Кратность ослабления -излучения стенами построек характеризуется коэффициентом защиты К - отношением мощности дозы этого излучения на открытой местности к мощности дозы внутри помещения в его центре. Коэффициент защиты К в первом приближении для построек из дерева принимают равным 3, для построек из камня - равным 10.

При внутреннем облучении животных источниками поступления радионуклидов в их организм являются загрязненные компоненты окружающей среды: воздух, растения и частицы почвы. Определяющим фактором является степень загрязненности кормов. Соответственно основные пути переноса радиоизотопов внутрь животных - это ингаляционный и пероральный После перераспределения радионуклидов-загрязнителей по компонентам агроэкосистем (более года после загрязнения), большая их часть, как правило, оказывается в почве. Из почвы они поступают через корни в растения, загрязняя их, в том числе и корма. При использовании таких кормов перорально животные получают следующие радионуклиды: 90Sr, 137Сs, 239Рu.

Поглощенная доза внутреннего облучения животных определяется скоростью и особенностями включения радионуклидов в метаболические процессы, протекающие в организме животного, следовательно, интенсивностью их выведения и физическими характеристиками (вид и энергия излучения, длительность периода полураспада). Следует отметить, что при равном по активности поступлении в организм животного Sг, 131I и 137Сs максимальная дозовая нагрузка от излучений 131I приходится на щитовидную железу, от 137Сs - на мышечную ткань, от 90Sr - на костную ткань.

В значительной степени поглощенная доза внутреннего облучения определяется частотой и длительностью поступления радионуклидов в организм животного. Очевидно, что при хроническом поступлении доза внутреннего облучения будет гораздо большей: различия могут достигать десятков, сотен и даже тысяч раз в зависимости от времени наблюдения.

С другой стороны, накопление радионуклидов в организме животных и в получаемой от них продукции зависит и от многих других факторов, как-то возраст и физиологическое состояние животных, их продуктивность, а так же тип рациона.

Большое значение имеет возраст животного, потребляющего загрязненный радионуклидами корм: молодые животные гораздо активнее накапливают радионуклиды, чем взрослые и старые, что связано с особенностью и интенсивностью обмена веществ в молодом организме.

1.3.3. Формирование дозовой нагрузки на человека Суммарная доза облучения человека, проживающего на территории, загрязненной радионуклидами включает следующие воздействия:

• естественных источников радиации – природного радиационного фона, свойственного этой территории;

• искусственных источников радиации – излучения радионуклидов-загрязнителей окружающей среды.

Суммарное воздействие ионизирующего излучения складывается из доз внешнего облучения от источников излучения, находящихся вне человека, и внутреннего облучения от источников излучения, попадающих в организм человека с воздухом, водой, пищей или другими путями. Инструментальная оценка суммарной дозы, получаемой человеком, весьма проблематична по техническим причинам. Поэтому именно суммарную дозу часто оценивают по результатам прогностических расчетов. Дозу внешнего облучения рассчитывают, как правило, по эмпирическим формулам.

В условиях радионуклидных загрязнений (по истечении нескольких лет после аварии) основные компоненты загрязнения долгоживущие изотопы. В этой ситуации главным источником внешнего облучения человека является 137Сs, распад которого сопровождается - и -излучениями. В частности, 137Сs является основным загрязнителем территорий, пострадавших в результате чернобыльской катастрофы. Другие долгоживущие радионуклиды - 90Sr и 239Рu - не представляют опасности как источники внешнего излучения по причине невысокой проникающей способности - и -излучений.

Достаточно точно может быть выполнена прогнозная теоретическая оценка дозы или мощности дозы для точечного излучателя, если он идентифицирован, т. е. известны:

радионуклид, которому принадлежит излучение, а также расстояние от объекта до источника и время облучения.

Практически, источник излучения обычно распределен в окружающей среде - почве, растениях, стенах зданий и т. д. В этом случае доза внешнего облучения зависит от целого ряда факторов:

вида и энергии излучения радионуклида, количества радионуклида в почве (его активности), распределения радионуклида в слое почвы, времени нахождения человека на открытой территории, наличия защитных сооружений, расстояния от загрязненной поверхности и др. В такой ситуации обычно прибегают к использованию эмпирических, т. е. определяемых из опыта, зависимостей.

1.3.3.1. Расчет дозы внешнего облучения человека Существует несколько соотношений для расчета дозы внешнего облучения. В основе одного из них лежит использование эмпирической формулы, связывающей мощность экспозиционной дозы с плотностью поверхностного загрязнения территории. В ней учитывается, что единственным источником внешнего облучения является гамма-излучение 137Сs, при этом радионуклид равномерно распределен в слое почвы толщиной 20см, учтено также ослабление потока излучения при прохождении этого слоя:

P 0,01•as, где Р (мР/ч) - мощность экспозиционной дозы гамма-излучения 137Сs на высоте 1м над загрязненной поверхностью, аs (Ки/км2) - плотность поверхностного загрязнения: активность 137Сs, равномерно распределенного в слое 20см на площади в 1км2.

Используя предложенную формулу, можно рассчитать дозу облучения человека за год. Однако необходимо знать время пребывания его на открытой территории, а также наличие защитных сооружений.

Например, нахождение человека в кирпичном здании снижает дозу облучения примерно в 10 раз, а в деревянном здании - только в 3 раза. Если человек будет находиться на загрязненной территории без какой-либо защиты круглые сутки в течение года, то он получит максимально возможную дозу облучения:

Dвнешн= P • t (0,01 •as) •24 ч/сут • 365сут/год 0,9 • as (мЗв/год), где 0,01 - коэффициент пересчета от мР к мЗв, поскольку 1мЗв = 100 мР.

Другая эмпирическая зависимость средней годовой дозы внешнего облучения человека (D) от плотности поверхностного загрязнения территории (аs) имеет вид:

Dвнешн (мЗв/год) 0,1 • аs(Ки/км2) Данная формула учитывает реальную ситуацию, т. е. ограниченное время пребывания на загрязненной территории, наличие элементарной защиты от облучения жилищ и рабочих мест, при этом носит сугубо приблизительный характер, поскольку конкретные условия жизни каждого человека имеют свои особенности: защитные свойства жилища, характер деятельности человека и время, проводимое вне и внутри дома.

Однако, несмотря на известную условность, последняя формула может быть использована для приближенной оценки дозы внешнего облучения по известной величине плотности поверхностного загрязнения.

Если рассмотреть частный случай, когда аs для 137Сs сoставляет 10Ки/км2, прогнозируемая доза внешнего облучения для работника АПК составит приблизительно 1мЗв/год, что соответствует допустимой общей дозовой нагрузке сверх естественного фона (НРБ-99) - табл. 6 Приложения.

Dвнешн(мЗв/год) 0,1 • аs(Ки/км2) = 0,1 10(Ки/км2) = 1мЗв/год.

1.3.3.2. Расчет дозы внутреннего облучения человека Расчет дозы внутреннего облучения человека основан на использовании дозового коэффициента (KD), установленного Нормами радиационной безопасности (НРБ-99). Дозовый коэффициент КD - величина ожидаемой эффективной дозы облучения человека при поступлении 1Бк данного радионуклида через органы дыхания или пищеварения. Значения дозовых коэффициентов и пределов годового поступления радионуклидов приведены в таблице 3.

Таблица Дозовые коэффициенты (КD) и пределы годового поступления (ПГП) радионуклидов в организм человека (по НРБ-99) КD,мкЗв/Бк ПГП, Бк/год Радионуклид с воздухом с водой и с воздухом с водой и пищей пищей Для персонала:

I 0,0076 - 2 600 000 Сs 0,0048 - 4 200 000 Sr 0,024 - 830 000 Рu 15 - 1 300 Для населения:

I 0,072 0,18 14 000 5 Сs 0,0046 0,013 220 000 77 Sr 0,05 0,08 20 000 13 Рu 50 0,42 20 2 Как видно из таблицы 3 для каждого радионуклида, а также для различных путей поступления радионуклидов в живой организм дозовый коэффициент, а значит, и ожидаемая доза облучения человека, различны. Это объясняют тем, что для каждого радионуклида характерны свои вид и энергия излучения, период полураспада, физические и химические свойства, место локализации в организме человека, участие в обменных процессах, эффективный период полувыведения из организма и др.

Следовательно, если известна общая активность радионуклида, поступающего в организм человека, можно рассчитать дозу внутреннего облучения:

Двнутр(мкЗв) = А • КD, где А - активность радионуклида, поступающего в организм человека, Бк;

КD - дозовый коэффициент, мкЗв/Бк.

ПРИМЕР: Предположим ситуацию, когда человек ежедневно питается продовольственными продуктами, содержащими 137Сs и 90Sr на уровне значений, разрешенных СанПиН-01 (табл.1 Приложения), и рассчитаем поступление этих радионуклидов в организм человека за год. Расчет проведем для 12 наименований продуктов питания (табл.4).

Таблица Расчет дозы внутреннего облучения человека за счет продуктов питания при содержании 137Сs и 90Sr, равном СанПиН- (А.Д.Фокин и др, 2005г) Доза по Поступление в Продукт питания Годовое СанПиН, Бк/кг,л организм человека, потребление, Бк/год кг Радионуклид 137 90 137 Сs Sr Сs Sr Хлеб 100 40 20 4000 Картофель 120 120 40 14400 Свекла 9 120 40 1080 Морковь 9 120 40 1080 Капуста 42 120 40 5040 Огурцы 15 120 40 1800 Помидоры 22 120 40 2640 Бахчевые 20 120 40 2400 Лук 10 120 40 1200 Молоко 300 100 25 30000 Зеленые овощи 10 120 40 1200 Мясо 60 160 50 9600 ИТОГО 74440 Дозовый коэффициент КD, мкЗв/Бк 0,013 0, Доза облучения человека, мкЗв/год 968 Суммарная доза облучения человека, мкЗв/год Дозовый предел для населения по НРБ-99, 1000 (1 мЗв/год) мкЗв/год Величина дозовых коэффициентов для 137Сs и 90Sr взята из таблицы 3 (для населения). Используя дозовые коэффициенты, получим дозы внутреннего облучения, соответствующие каждому радионуклиду, и суммарную дозу. Она равна 2430 мкЗв/год.

Полученная при расчете суммарная доза (которая не включает дозу внешнего облучения) в 2,4 раза превышает установленный НРБ-99 предел, который равен 1000 мкЗв/год (табл. Приложения). Это свидетельствует, с одной стороны, об очень жестких регламентах дозовой нагрузки в нашей стране, с другой о несовершенстве дозового коэффициента, являющегося условной интегральной величиной, не всегда соответствующей регламентирующим нормам.

1.4. Прогноз загрязнения сельскохозяйственной продукции радионуклидами В зависимости от поставленных задач прогнозы разделяют на краткосрочные и длительные. Краткосрочные прогнозы делают обычно ориентировочно на начальном этапе радионуклидного загрязнения.

Долговременный прогноз делается только после уточнения радиационной обстановки и вида радионуклидных выпадений. Он предусматривает решение проблемы ведения дальнейшего производства продукции. Прогноз уточняется и корректируется с течением времени по мере распада радионуклидов, миграции долгоживущих радионуклидов и изменения их биологической доступности.

Для прогнозных оценок радиоэкологического загрязнения сельскохозяйственной продукции необходим определенный минимум исходной информации, без которой прогноз невозможен.

1.4.1. Цели и задачи прогностических расчетов Оценки размеров возможного радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции и соответствующих дозовых нагрузок от внутреннего облучения при потреблении такой продукции дают возможность:

•определения целесообразности производства той или иной продукции на имеющихся землях;

•выяснения возможности прямого использования продукции или необходимости ее переработки;

•выявления критических продуктов питания и разработки рекомендаций по изменению структуры пищевых рационов населения;

•определения необходимости проведения и эффективности защитных мероприятий для снижения загрязнения продукции;

•определения целесообразности изменений структуры посевных площадей и рекомендаций относительно размещения культур по индивидуальным участкам (полям);

•определения возможности проживания на загрязненной местности и ограничительных условий проживания и хозяйственной деятельности;

•разработки мероприятий на случай возникновения чрезвычайной ситуации.

Прогноз позволяет предупредить или сократить непроизводительные затраты труда и средств на выращивание урожая при сомнительных шансах на получение достаточно чистой продукции.

Расчет прогнозируемого загрязнения продукции и оценка дозовых нагрузок на человека при известных средних уровнях поверхностного загрязнения земель имеет весьма приблизительный характер из-за множественности факторов, влияющих на интегральные дозы внешнего и внутреннего облучения, высокой вариабельности этих факторов, а также большой пестроты распределения радионуклидов по территории.

1.4.2. Основные показатели и характеристики минимума исходной информации для прогнозных оценок 1). Уровни радионуклидной загрязненности почв данной территории. Эта информация может быть представлена на крупномасштабной карте (масштаб не ниже 1:25000), которая отражала бы пестроту загрязнений не только в пределах одного крупного хозяйства, но, желательно, и одного поля. Эта информация должна содержать данные по уровням загрязнения территории отдельными радионуклидами: 137Сs, 90Sr и другими.

Радиоэкологическая информация может быть представлена в форме двух показателей:

а) в единицах удельной активности почвы ап, обычно в Бк/кг или б) в единицах плотности поверхностного загрязнения аs, в Ки/км2.

2). Характеристика почвенного покрова территории. В первую очередь необходимо знать тип почв, уровень окультуренности и гранулометрический состав пахотных почв и сенокосно-пастбищных угодий.

3). Сведения о направлении хозяйственной деятельности предприятия: основная производимая продукция, соотношении в производстве растениеводческой и животноводческой продукции.

4). Сведения о структуре посевных площадей и севооборотах, а также их размещении на территории: при прогнозных расчетах необходимо знать, на какой почве выращивают ту или иную культуру и каков уровень загрязнения данной почвы.

5). Сведения по обработке почв, применению удобрений, мелиорантов.

6). Сведения о животноводческом секторе хозяйства, его направленности, формировании кормовой базы, рационах питания в стойловый и пастбищный периоды.

7). Сведения о коэффициентах накопления (КН) радионуклидов сельскохозяйственными растениями и кормовыми культурами. Напомним, что коэффициенты накопления представляют собой соотношение массовых удельных активностей данного радионуклида в растении и в почве, на которой это растение выращено: КН = ар/ап, где ар - удельная активность данного радионуклида в растении, ап - удельная активность почвы.

Величина КН позволяет прогнозировать содержание радионуклида в растениях по его содержанию в почве.

На практике при прогнозных расчетах чаще используют не коэффициент накопления, а так называемый коэффициент перехода радионуклида из почвы в растения (КП), численно равный удельной активности растения при уровне загрязнения почвы в 1 Ки/км2. По смыслу этот коэффициент мало отличается от КН: КП = ар / аs. Его удобно использовать, если уровень загрязнения почвы задан не в единицах массовой удельной активности ап, например в Бк/кг, а в единицах плотности поверхностного загрязнения аs. В табл.6 для 137Cs и табл.7 для 90Sr (Приложения) приведены обобщенные и усредненные значения КП.

8). Сведения о коэффициентах перехода радионуклида из суточного рациона сельскохозяйственных животных (КПрац).

Таблица Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона кормов в 1кг(л) продукции животноводства (А.А. Лурье, 2004г.) КПрац Переход 137 Cs Sr Корма Мясо говяжье 0,04 0, Корма Молоко коровье 0,01 0, 9). Сведения об изменении удельной активности при переработке сельскохозяйственного сырья в готовый продукт (kпп). Переработка может включать несколько этапов, и в таком случае необходимо иметь сведения об изменении концентрации радионуклида на каждом этапе переработки. Значения Кпп для некоторых видов сельскохозяйственной продукции представлены в таблице 8 (Приложение).

1.5. Принципы расчета Простым способом расчета ожидаемого уровня загрязнения продукции растениеводства и животноводства является использование метода коэффициентов перехода. Он основан на последовательном рассмотрении всего пути радионуклида от почвы через растения (рис.1) и животных (рис.2) - до человека по пищевым (трофическим) и технологическим цепочкам.

КП* kпп ГП Почва Продукция Растение Человек растениеводства as ap апр Агод Рис.1 Поступление радионуклидов в организм человека с продукцией растениеводства as – плотность поверхностного загрязнения почвы (Ки/км2);

ар – ожидаемое содержание радионуклида в хозяйственной части урожая (Бк/кг);

апр – содержание радионуклида в продукции растениеводства (Бк/кг);

Агод – суммарная активность радионуклида, поступающего в организм человека за год (Бк/год);

КП* - коэффициент перехода (КП* = ар / аs);

kпп – коэффициент потерь радионуклида в процессе переработки растительной продукции (kпп = апр / ар);

ГП – годовое потребление продукта.

Переход радионуклидов на каждом звене этих цепочек предполагается пропорциональными их содержанию в предшествующем элементе цепи.

Итак, для завершения прогноза содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции необходимо все отдельные звенья переходов радионуклидов: почва растение;

растения сельскохозяйственные животные;

растительное сырье готовый продукт и другие выстроить в одну общую последовательную цепочку, которую можно назвать производственно-трофической цепью радионуклидов. Она представляет собой схему движения радионуклида от первичного источника, т. е. почвы, до готового продукта питания и затем - до человека.

При прогнозной оценке уровня загрязнения продукции целесообразно дифференцировать расчеты для частного и общественного секторов, поскольку эти уровни могут существенно различаться.

Причина различий состоит в использовании разных технологий выращивания культур и производства животноводческой продукции, в различном соотношении кормов, полученных с естественных угодий и с пахотных почв и др.

апр ГП Сумма Асут = С/х Продукция Человек 1Асут+… nАсут животные животн.

Агод 1…n Кормовые растения 1,2.3…n ар КПрац КП* Почва аs Рис.2 Поступление радионуклидов в организм человека с продукцией животноводства.

as – плотность поверхностного загрязнения почвы (Ки/км2);

ар – ожидаемое содержание радионуклида в хозяйственной части урожая (Бк/кг);

Асут - ожидаемое содержание радионуклида в отдельных кормах, потребляемое животными за сутки, Бк/сутки;

Сумма Асут – ожидаемое содержание радионуклида во всем рационе кормов, потребляемое за сутки;

апр – содержание радионуклида в продукции животноводства (Бк/кг);

Агод – суммарная активность радионуклида, поступающего в организм человека за год, Бк/год.

1.5.1. Пример прогнозного расчета содержания радионуклидов в продукции растениеводства и животноводства.

1.5.1.1. Продукция растениеводства Исходные данные для расчета - уровень содержания радионуклидов в почве. Их можно получить или путем прямого анализа, или по имеющимся картографическим данным. В первом случае результат анализа бывает выражен в единицах удельной активности, например в нКи/кг или Бк./кг, и, умножая его значение на коэффициент накопления в растениях, мы получаем непосредственно оценку ожидаемого содержания активности в растениях в тех же единицах, только уже не на массу почвы, а на растительную массу.

Картографические данные выражены обычно в плотностях поверхностного загрязнения, т.е. в единицах (Ки/км2) или (Бк/м2).

Для определения ожидаемого накопления радионуклидов в растениях (по коэффициентам накопления) потребуется либо предварительно пересчитать поверхностную плотность загрязнения в единицы удельной активности, либо использовать модифицированные значения коэффициента накопления или перехода (КП), в скрытой форме включающие такой пересчет.

Пересчет загрязнения почвы из аs единиц поверхностной плотности (Ки/км2) в единицы ар удельной активности (нКи/кг или Бк/кг) производится с учетом массы почвы, приходящейся на 1 км в слое 0-20см (для пахотных почв) или в слое 0-10 см (для целинных земель, учитывая меньшую глубину распределения радионуклидов). Принимая среднюю плотность почв за 1,5 г/см3, массу 20-см слоя определяют равной 3·108 кг (или 1,5·108 кг в 10 см слое). {Объем пахотной почвы -1км2 (1010 см2) • 20см =2• см3, Масса почвы - 1,5 г/см3 2 1011 см3 = 3 1011 г = 3 · 108 кг на 1км2 } Следовательно, пересчет от единиц (Ки/км2) к единицам (нКи/кг) потребует деления аs на коэффициент 0,3 в случае почвы пахотной или 0,15 - непахотной. {1 Ки/км2 =109 нКи/км2;

для пахотной почвы ар = (аs·109 нКи/км2) / (3·108кг/км2 ) =10 / (нКи/кг) ~ аs / 0,3 (нКи/кг)}.

При пересчете от (Ки/км2) к (Бк/кг) удобнее умножать на коэффициенты 123 (пахотная почва) или 246 (непахотная почва).

1 Бк = 2,7 ·10-11 Ки или 1 Ки = 3,7 ·1010 Бк.

Поскольку 1 Ки = 3,7 • 1010 Бк, а массу пахотного слоя почвы на площади 1 км2 выше подсчитали равной 3 • 108 кг, нетрудно найти пересчетный коэффициент для перехода от одной единицы измерения к другой:

1Ки/км2 = 3,7•1010 Бк / 3 • 108 кг (на 1 км2) = 123 Бк/кг - для пахотной почвы Следует отметить, что значения ар или as - это единственная исходная информация по радионуклидному загрязнению, необходимая для прогностического расчета.

Остальные показатели и характеристики относятся к природно хозяйственным условиям данной территории.

Прогнозный расчет содержания радионуклидов (А.Д.Фокин и др., 2005) в продукции растениеводства и животноводства проведем для трех составляющих рациона сельских жителей: картофеля, молока и мяса крупного рогатого скота ПРИМЕР Условия: почва - чернозем выщелоченный, плотность поверхностного загрязнения (аs) составляет 10 Ки/км2 по 137Сs и Ки/км2 по 90Sr.

Картофель. По справочным данным (табл. 6, Приложения) находим величины КП для данной культуры, выращенной на черноземе выщелоченном, которые равны 2 и соответственно для 137Сs и 90Sr. Поскольку активность получаемой «сырой» продукции (удельная активность) ар = аs • КП, то прогнозируемое содержание 137Сs в картофеле составит 20 Бк/кг, и Sr - 6 Бк/кг. Сравниваем эти величины с нормативами (табл. Приложения). Эти величины существенно ниже действующих нормативов СанПиН-01 (120 Бк/кг для 137Сs и 40 Бк/кг для 90Sr).

При дальнейшей переработке картофеля в готовую продукцию (табл.8 Приложения) за счет отброса очисток удельная активность продукции еще более снизится и с учетом коэффициента потери активности (kпп = 0,8) составит 16 и 4,8 Бк/кг соответственно по 137Сs и 90Sr. Если произвести переработку на крахмал (kпп = 0,02), произойдет дальнейшее снижение удельной активности. Итак, примем для картофеля содержание радионуклида в готовой продукции (Апр): Апр = 16 Бк/кг (для 137Сs) и Апр = 4,8 Бк/кг (для 90Sr). Эти данные используем в дальнейших расчетах.

Подобным же образом оценивают уровень предполагаемого загрязнения во всей продукции растениеводства.

Полученные данные являются основанием для продолжения производства продукции, в том случае, если уровень прогнозируемого загрязнения не выходит за рамки действующих нормативов.

1.5.1.2. Животноводческая продукция В данном случае прогнозная оценка загрязнения несколько сложнее, поскольку переход радионуклидов в молоко и мясо происходит из различных составляющих рациона животного, имеющих разный уровень загрязнения.

Кроме того, кормовой рацион животных различен в стойловый и пастбищный периоды, что ставит перед необходимостью дифференцированных прогнозных оценок для этих периодов. Обычно в стойловый период уровень загрязнения продукции, особенно в общественном секторе, уменьшается вследствие снижения в рационе удельного веса сена и трав с естественных угодий.

ПРИМЕР Условия: почва - чернозем выщелоченный, плотность поверхностного загрязнения (аs) составляет 10 Ки/км2 по 137Сs и Ки/км2 по 90Sr. (те же, что и для картофеля), рацион кормления животных соответствует стойловому содержанию (табл. Приложения).

Произведем расчет загрязнения молока и мяса с учетом рациона стойлового периода, данные сведем в таблицу 6. Для расчета необходимо знание коэффициентов КП в растительную продукцию из почвы (табл. 6 и 7 Приложения) для рациона животных, и коэффициенты переход радионуклидов КПрац (табл.

5) радионуклидов из суточного рациона в продукцию животноводства.

Суммарное количество радионуклида, поступающего в организм животного с пищей, определяется с учетом усредненного суточного рациона животных (СР). Результат расчета суммируется по всем компонентам рациона и всем радионуклидам, представляющим интерес (обычно это 137Сs и 90Sr). Данные представлены в табл.6.

Таблица Суточный рацион животных, СР Пример прогнозного расчета загрязнения радионуклидами продукции животноводства (А.Д.Фокин и др., 2005) ap=аs•КП Бк/кг Радионуклид Асут =ар•СР, Бк Общее суточное поступление Асут, Бк КПрац Апр СР, КП кг Молоко Мясо Молоко Мясо Сs Сено много- 4 40 400 летних трав 10 200 1840 0,01 0,04 18,4 73, Силос 20 кукурузный Концентраты* 2 2 20 Sr Сено много- 4 100 100 летних трав 20 60 60 1200 1640 0,003 0,006 4,92 9, Силос кукурузный Концентраты* 2 20 20 * Основу концентрированных кормов составляет зерно ячменя Для каждого компонента рациона животного определяется ар = аs КП - активность (удельная) «сырой» продукции и суммарное суточное поступление по каждому радионуклиду: Асут - суммарное количество нуклида в каждом из кормов суточного рациона.

Апр = Асут КПрац - содержание радионуклида в продукции животноводства Полученные расчетные значения содержания радионуклидов в мясе и молоке необходимо сравнить с нормами (табл.1 Приложения).

Полученные в данном примере расчетные значения содержания радионуклидов в мясе и молоке не превышают уровней, регламентируемых действующими нормативами.

1.5.2. Принцип прогнозной оценки дозовой нагрузки на население за счет внешнего и внутреннего облучения.

1.5.2.1. Прогноз дозы внутреннего облучения Для прогноза доз внутреннего облучения, получаемых за счет продуктов питания, необходима дополнительная информация.

1. Знание годового потребления (ГП) человеком различных продуктов питания. В табл.5 Приложения приведен рацион «среднестатистического» сельского жителя России.

2. Знание содержания отдельных радионуклидов в продуктах питания, составляющих рацион. Данную информацию берут или из прогнозных оценок уровней загрязнения продуктов питания, или непосредственно на основании прямых измерений содержания радионуклидов в продуктах питания.

3. Знание значений дозовых коэффициентов КD для радионуклидов, которыми загрязнены продукты питания (табл.

3). Для 90Sr и 137Сs при их поступлении в организм с пищей и водой значения КD составляют соответственно 0,080 и 0,013 мкЗв/Бк.

Более высокое значение дозового коэффициента для 90Sr связано, прежде всего, с его более медленным выведением из организма по сравнению с 137Сs.

ПРИМЕР Условия: см. пример 1 и Рассчитаем годовые дозовые нагрузки, получаемые населением за счет потребления картофеля, молока и мяса, уровень загрязнения которых был спрогнозирован выше.

Опыт показывает, что за счет трех основных продуктов питания человек получает приблизительно 1/3 часть суммарной допустимой дозы, составляющей 1000 мкЗв/год (1 мЗв/год).

Потребление остальных продуктов - хлеба, овощей, фруктов лишь незначительно увеличит дозу внутреннего облучения.

Данные расчета приведены в табл. 7.

Таблица 7.

Пример прогнозного расчета доз внутреннего облучения, получаемых за счет потребления картофеля, молока и мяса (А.Д.Фокин и др., 2005) Dвнутр=Агод•КD, мкЗв/год мкЗв/год**Dвнутр, Радионуклид Продукт апр*, ГП, Агод= апр•ГП, Бк питания кг Бк/кг Картофель 16,0 120 1920 Молоко 18,4 300 5520 Сs Мясо 73,6 60 4416 Картофель 4,8 120 576 Молоко 4,9 300 1470 Sr Мясо 9,8 60 588 *Прогнозное содержание радионуклида **Суммарная доза внутреннего облучения за счет трех видов продуктов Прогнозное содержание радионуклида Апр в продуктах питания для картофеля, молока и мяса было рассчитано выше (табл.5 и 6). Годовое потребление (ГП) продукции указано для “среднестатистического” сельского жителя (табл.5 Приложения).

1.5.2.2. Прогноз общей дозовой нагрузки на человека Как уже было сказано, общая дозовая нагрузка на население складывается из внешней и внутренней дозовой нагрузки. Кроме того, определенную долю в формирование дозовой нагрузки вносят источники питьевой воды.

Использование для питья воды из местных естественных источников не увеличит существенно дозу внутреннего облучения, если используются грунтовые воды, которые при их глубоком залегании практически не загрязнены радионуклидами. Напомним, что расчет выполняли для условий выщелоченных черноземов, т.

е. лесостепной зоны, в которой, как правило, наблюдается глубокое залегание грунтовых вод. Кроме того, современные нормы содержания радионуклидов в питьевой воде достаточно жесткие и составляют для суммы -излучателей 1 Бк/л (СанПиН-01). При годовой норме потребления питьевой воды 1000л, даже если все загрязнение будет представлено 90Sr, доза внутреннего облучения за счет воды (Dводы) не превысит мкЗв/год (экспериментальные данные).

Таким образом, Dвнутр = Dвнутр + Dводы = 365 мкЗв/год + мкЗв/год = 445мкЗв/год Однако суммарная дополнительная дозовая нагрузка с учетом прогнозируемого внешнего облучения уже будет превышать допустимый уровень, при этом основной вклад в превышение будет вносить доза внешнего облучения, величину которого рассчитали в разделе 3.3.1.

Dвнешн (мЗв/год) = 0,1 • аs (137Сs, Ки/км2) = 0,1 • 10 = мЗв/год (1000мкЗв/год) Dобщ = Dвнеш + Dвнутр = 445 + 1000 = 1445 мкЗв/год при норме для населения, 1000 мкЗв/год.

В ситуации, когда уровни облучения превышают допустимые, очень важно дать оценку структуры дозовых нагрузок, т. е. оценить вклад в общую нагрузку каждой составляющей: отдельных продуктов питания, воды, внешнего облучения и др. Знание структуры каждой дополнительной дозовой нагрузки, наряду с ее общей оценкой, является основой для правильного выбора и разработки системы мероприятий, направленных на уменьшение отрицательного влияния радионуклидного загрязнения территории на ее население.

ВОПРОСЫ 1. Как меняется характер производственного процесса в хозяйстве в зависимости от радиоэкологической обстановки территории?

2. В чем заключаются различия понятий – «биологический период полувыведения» (Т1/2б) и «эффективный период полувыведения» (Т1, эф)?

3. Дайте сравнительную характеристику основных свойств радионуклидов 137Cs и 90Sr (физические, химические и биологические), которые определяют их различную радиотоксичность.

4. Назовите основные документы в Российской Федерации, регламентирующие содержание 137Cs и 90Sr в продуктах и сырье для их производства.

5. Какие этапы определения радиоактивных загрязнений осуществляются в процессе определения радиоактивных загрязнений сельскохозяйственных объектов?

6. Каковы принципы формирования дозовой нагрузки на растения?

7. Каковы принципы формирования дозовой нагрузки на сельскохозяйственных животных?

8. принципы формирования дозовой нагрузки на человека?

9. Перечислите цели и задачи прогнозных радиоэкологического загрязнения сельскохозяйственной продукции.

10. Назовите основные показатели и необходимую исходную информацию для осуществления прогнозных расчетов загрязнения сельскохозяйственной продукции и общей дозовой нагрузки на человека.

2. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА 2.1. Задачи мероприятий по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции При ведении сельскохозяйственного производства на территории, загрязненной радиоактивными веществами, вся получаемая сельскохозяйственная продукция будет содержать радионуклиды, поэтому необходимо конкретизировать задачи мероприятий по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции, которые могут различаться в зависимости от радиоэкологической ситуации.

Во-первых, при получении продукции, уровень загрязнения которой превышает допустимые нормы (табл. Приложения), ставят задачу снижения содержания радионуклидов до допустимых уровней, а в случае невозможности ее решения разрабатывают рекомендации по перепрофилированию производства и использованию сельскохозяйственных угодий.

Во-вторых, даже если уровень загрязнения продукции находится в пределах действующих нормативов, но производство ведется на загрязненной радионуклидами территории, остается актуальной задача минимизации содержания радионуклидов в производимой продукции.

Таким образом, выбор и целесообразность проведения различных мероприятий определяются: уровнем загрязнения территории и сельскохозяйственной продукции, величиной суммарной дозы облучения человека, а также структурой дозовых нагрузок;

величиной ожидаемого результата от проведения мероприятия;

экономическими возможностями конкретного хозяйства. Характер защитных мероприятий существенным образом зависит от того, присутствуют ли в смеси радионуклидов, поступающих в окружающую среду, короткоживущие продукты деления. Получение качественной продукции на загрязненных землях требует значительных капиталовложений, что приводит к значительному росту себестоимости продукции.

Дозовые нагрузки на население, проживающее на территориях, загрязненных радионуклидами, в период, отдаленный от аварийных загрязнений на два и большее количество лет, складываются из дозы внешнего облучения, основным источником которого является 137Сs, и дозы внутреннего облучения, источником которого являются 137Сs и 90Sr, поступающие в организм человека, главным образом, с продуктами питания. Анализ структуры дозовых нагрузок свидетельствует о том, что в большинстве случаев основная часть дозы внутреннего облучения формируется за счет продуктов животноводства. В этом случае основным путем вовлечения радиоактивных веществ в биологические и пищевые цепочки, в том числе и поступления радионуклидов в организм животных, является усвоение растениями радионуклидов из почвы.

Следовательно, первостепенной задачей является снижения уровня загрязнения продукции растениеводства, являющейся поставщиком радионуклидов непосредственно при употреблении человеком в пищу, так и опосредованно - через продукцию животноводства. Таким образом, возможность ограничить передвижение радионуклидов заложена в звене пищевой цепи почва – растение.

Проведение любых мероприятий, направленных на получение сельскохозяйственной продукции с минимальным содержанием радионуклидов, связано со значительными затратами, поэтому при выборе оптимального решения необходимо в каждом конкретном случае оценить как эффективность планируемых мер, так и их стоимость. По возможности следует ограничиться такими мероприятиями, которые не требуют существенного изменения применяемых технологий возделывания культур и коренной перестройки севооборотов, характерных для той или иной зоны.

Кроме того, необходимо учесть, что эффективность различных мероприятий может существенно изменяться в зависимости от конкретных условий: уровней загрязнения территории, физико-химического состояния радионуклидов, свойств почвы, биологических особенностей растений, вида сельскохозяйственных животных, условий их содержания и др.

Производство на загрязненных территориях «чистой»

продукции (отвечающей радиологическим стандартам) сельскохозяйственной продукции является одним из важнейших показателей эффективности использования мероприятий по снижению загрязнения территории. Потребление населением «чистой» продукции, как растениеводства, так и животноводства, обеспечивает снижение суммарной дозы облучения вследствие уменьшения дозы внутреннего облучения. Кроме того, как показывает опыт ликвидации аварии на ЧАЭС, производство чистой сельскохозяйственной продукции является одним из важнейших факторов социально-психологической устойчивости населения.

Основные правила при выборе стратегии ведения хозяйства на загрязненных территориях:

• польза от дополнительных мероприятий превышает вред от воздействия радиации (стратегия польза — вред), • выбор мероприятий обусловливается их максимальной пользой при минимальных затратах (стратегия затраты — польза).

2.2. Мероприятия по снижению содержания радионуклидов в продукции растениеводства Комплекс мероприятий, направленных на получение продукции растениеводства, отвечающей радиологическим стандартам, можно разделить на три группы: агрохимические мероприятия, агротехнические мероприятия и технологические приемы по переработке исходной продукции.

Агрохимические мероприятия предусматривают:

• известкование кислых почв;

• внесение повышенных доз калийных удобрений;

• внесение органических удобрений;

• внесение повышенных доз фосфорно-калийных удобрений;

• использование природных минеральных сорбентов (различные виды глинистых минералов);

• комплексное применение различных видов минеральных и органических удобрений.

Агротехнические приемы включают:

• проведение глубокой вспашки с оборотом пласта (на высоко плодородных почвах);

• увеличение доли площадей под культуры с низким уровнем накопления радионуклидов;

• предотвращение вторичного загрязнения растений путем сокращения количества междурядных обработок, проведения работ по влажной почве, замены механической прополки химической обработкой, использование широкозахватной техники или сельскохозяйственной авиации;

• коренное улучшение лугов и пастбищ;

• поверхностное улучшение кормовых угодий;

• высев при перезалужении лугов и пастбищ травосмесей с минимальным накоплением радионуклидов.

Технологические приемы переработки исходной продукции предусматривают:

• промывку и первичную очистку убранной плодоовощной и технической продукции;

• переработку полученной продукции с целью снижения концентрации радионуклидов.

1.2.1. Агрохимические мероприятия При одинаковом уровне радиоактивного загрязнения на различных почвах поступление радионуклидов в растения и накопление их в урожае будут неодинаковыми. Исследования показали, что на плодородных почвах, отличающихся высокой сорбционной емкостью, наблюдается пониженное поступление радионуклидов в растения и накопление их в продуктах питания (табл.8).

Кроме того, установлено, что чем выше урожайность культур, тем ниже содержание радионуклидов на единицу массы.

Поэтому все мероприятия, направленные на повышение плодородия почв и увеличение урожайности культур, способствуют снижению содержания радионуклидов в продукции растениеводства. Объясняется это тем, что с улучшением условий питания увеличивается биомасса растений и происходит уменьшение их содержания на единицу массы растения, что объясняется эффектом «разбавления» радионуклидов в биомассе растений. При корневом питании растений наблюдается конкуренция ионов К+ и Са2+, вносимых с мелиорантами и удобрениями, с ионами 137Сs+ и 90Sr2+ радиоактивного загрязнения.

Таблица Величины радиоактивного загрязнения урожая (нКи/кг) на разных почвах при плотности загрязнения территории 1Ки/км2 (по Г.В.Клековкин, 2004) корнеплодыСахарная свекла клубниКартофель, Гречиха, зерно Овес зерно Почвы Вика ЦЕЗИЙ- Дерново-подзолистые:

песчаные 2,3 1,0 1,3 1,3 1, супесчаные 1,65 0,7 0,66 0,66 1, тяжелосуглинистые 0,17 0,09 0,07 0,07 0, Серые лесные 0,17 0,09 0,07 0,07 0, Черноземы 0,03 0,02 0,02 0,017 0, СТРОНЦИЙ- Дерново-подзолистые:

песчаные 11,9 4,3 72,0 9,0 8, супесчаные 6,0 2,6 48,0 5,9 5, тяжелосуглинистые 1,6 0,8 13,6 1,4 1, Серые лесные 1,7 0,6 9,6 1,3 1, Черноземы 0,3 0,13 2,4 0,3 0, Примечание: снижение или увеличение плотности загрязнения почвы в 2,3 и т.д. раза соответственно снизит или увеличит уровень загрязнения продукции.

Одним из эффективных способов снижения поступления радионуклидов (особенно 90Sr) в растения является известкование кислых малоплодородных почв, например, почв нечерноземной полосы. Известкование кислых почв не только создает условия для лучшего роста растений и увеличения урожая, но и является одновременно средством существенного ослабления поглощения радионуклидов растениями их почвы. Эффект снижения накопления 90Sr от применения органических удобрений будет выражен более резко на супесчаных почвах и меньше на среднесуглинистых и тяжелосуглинистых. Поэтому применение торфа, перегноя, прудового ила, сапропеля рекомендуется на супесчаных и суглинистых почвах.

Таблица Эффективность мероприятий по снижению накопления радионуклидов в продукции растениеводства на дерново подзолистых почвах (по А.А.Лурье, 2004) Кратность снижения накопления Мероприятия 137 Сs Sr Известкование кислых почв 2-3 3-7(до20) Минеральные удобрения (РК-1,5-2дозы) 2-5 2- Органические удобрения:

на легких и малоплодородных почвах 2-3 5- на тяжелых почвах 1,5-2 1,5- При внесении извести в почвенном растворе уменьшается концентрация ионов водорода, увеличивается содержание подвижного кальция, который подавляет поступление 90Sr в растение. Известкование дерново-подзолистых почв снижает поступление 90Sr в разные виды растений в 3—7, а в отдельных случаях — до 20 раз.

Органические соединения почвы обладают высокой поглотительной способностью по отношению к катионам, поэтому применение органических удобрений способствует закреплению радионуклидов в почве и уменьшает накопление в растениях 137Сs в 2—3, а 90Sr — в 5—8 раз. Наибольшее воздействие удобрений отмечается на малоплодородных почвах и почвах легкого гранулометрического состава при совместном внесении в почву органических удобрений и извести. Например, на дерново-подзолистых почвах это приводит к снижению коэффициентов накопления радионуклидов примерно в 3—5 раз (табл.9).

При ведении сельского хозяйства на землях, загрязненных радиоактивными веществами, надо помнить, что сами удобрения могут содержать значительные количества радионуклидов, и применение таких местных удобрений (навоз, компост с загрязненной территории) может стать причиной вторичного загрязнения сельскохозяйственных угодий. Навоз, зола, компост, полученные с участков с высокой плотностью загрязнения, не должны использоваться на полях с низким уровнем радиоактивности. При одинаковой плотности загрязнения земель органические удобрения, полученные с естественных лугов, не должны вноситься на пахотные земли, так как это неизбежно приведет к повышению загрязнения радионуклидами пахотных земель.

Основным агрохимическим приемом, снижающим поступление 137Сs в растения, является применение калийных удобрений. За счет внесения только калийных удобрений поступление 137Сs в сельскохозяйственные растения на разных типах почв уменьшается от 2 до 20 раз. Это объясняется антагонизмом К и 137Сs при поступлении из почвенного раствора, а также «эффектом разбавления» в надземной биомассе растений.

Наиболее эффективны калийные удобрения на почвах легкого механического состава. Улучшение калийного питания растений приводит и к существенному снижению поступления 90Sr в растения, особенно на почвах с низкой концентрацией обменного калия.

Фосфорные удобрения тоже влияют на поступление радионуклидов в растения, уменьшая коэффициенты накопления.

Особенно заметно это в отношении 90Sr. При внесении удобрений происходит соосаждение микроколичеств Sr с труднодоступными фосфатами кальция, при этом прочность закрепления радионуклида в почве увеличивается.

На почвах, богатых питательными веществами, гумусом, с нейтральной реакцией среды, с тяжелым механическим составом применение минеральных удобрений, как правило, менее эффективно, чем на легких, малоплодородных почвах.

Применение минеральных удобрений в определенной системе под различные культуры может быть одним из способов снижения содержания радиоактивных изотопов стронция и цезия в сельскохозяйственной продукции. Снижение уровня загрязнения урожая продуктами деления с помощью удобрений может быть обусловлено рядом причин. К ним относятся:

1) увеличение урожая и тем самым разбавление содержания стронцияция-90 на единицу массы, т. к. установлено, что накопление стронция растениями находится в обратной зависимости от величины урожая;

2) повышение в почве содержания кальция и калия, внесенных с удобрениями;

3) закрепление стронция-90 в почве путем соосаждения с фосфатами при систематическом внесении фосфорных удобрений.

Однако при внесении физиологически кислых удобрений на некоторых почвах увеличивается их кислотность, что может усилить накопление продуктов деления в растениях.

Фосфорные и калийные удобрения следует вносить в дозах, несколько превышающих потребность растений в этих питательных элементах. На почвах, загрязненных 137Сs и 90Sr, минеральные удобрения следует применять в особом соотношении, а именно — со значительным преобладанием фосфора и калия над азотом. Количество фосфора и калия должно превышать физиологические потребности растений в этих элементах. При таком соотношении питательных элементов минеральные удобрения могут быть фактором, снижающим уровень загрязнения урожая сельскохозяйственных культур.


Калийные удобрения снижают накопление цезия-137 в урожае как при поступлении его в растения из почвы, так и через листья.

Азотные удобрения, внесенные отдельно или в сочетании с невысокими дозами фосфорных и калийных удобрений, стимулируют развитие биомассы, увеличивают потребность растений в других элементах питания и, как следствие, приводят к увеличению поглощения 137Сs и 90Sr. Особенно ярко это проявляется при использовании физиологически кислых форм азотных удобрений. Азотные удобрения надо применять в таких дозах, которые могут обеспечить наиболее высокие прибавки урожая в данных почвенно-климатических условиях.

Таким образом, из агрохимических способов снижения уровня загрязнения радионуклидами продукции растениеводства следует рекомендовать известкование кислых и слабокислых почв, применение органических и минеральных удобрений, особенно повышенных доз фосфорных и калийных удобрений.

1.2.2. Агротехнические мероприятия Существенное влияние на размеры поступления радионуклидов из почвы в растения может оказать их перераспределение по профилю почвы в момент механической обработки. Попадая на поверхность почвенного покрова, радионуклиды аккумулируются в верхних слоях почвы (0—5 см).

Все способы обработки почвы, приводящие к перемещению радионуклидов из верхнего слоя в нижележащие горизонты, будут приводить к уменьшению их накопления в растениях (табл.10). Даже фрезерование или обычная вспашка ведут к «разбавлению» загрязненного слоя и снижению концентрации радионуклидов в корнеобитаемом слое почвы. В результате наблюдается уменьшение накопления радионуклидов в продукции растениеводства в 1,5—3,5 раза. Наиболее эффективна глубокая заделка загрязненного слоя почвы на глубину 60—70 см плантажным плугом с предплужником. Такая обработка может в —10 раз снизить содержание радионуклидов в продукции. Однако ее редко используют из-за высокой трудоемкости. Кроме того, следует помнить, что при такой обработке почвы на поверхности оказывается малоплодородный горизонт, требующий окультуривания, а значит, и дополнительных средств и затрат.

Вспашка почвы не только уменьшает уровень загрязнения сельскохозяйственной продукции, а, следовательно, и дозу внутреннего облучения человека. За счет заглубления радионуклидов происходит заметное снижение мощности дозы гамма-излучения, и в результате уменьшается доза внешнего облучения человека, находящегося на этой территории.

Таблица Эффективность мероприятий по снижению накопления радионуклидов в продукции растениеводства на дерново подзолистых почвах (по С.П.Торшин, Г.А. Смолина и др., 2004) Кратность снижения накопления Мероприятия 137 Сs Sr Поверхностное улучшение лугов:

фрезерование дернины 1,5 2, вспашка 2,5 3, Коренное улучшение лугов и пастбищ (с внесением минеральных удобрений и извести) 2-5 (до10) 2- Заглубленная вспашка с оборотом пласта 10 Глинование легких почв 3 1,5- Не у всех культур в одинаковой мере уменьшается накопление радиоактивных веществ при глубоком захоронении радиоактивного слоя. Например, наибольшее снижение содержания 90Sr при перемещении его в подпахотные горизонты на маломощном черноземе было в клубнях картофеля (по сравнению с обычной вспашкой загрязнение клубней уменьшалось более, чем в 25 раз), а наименьшее – в зерне пшеницы (Корнеев и др., 1971, 1976) Одним из агротехнических способов снижения уровня загрязнения сельскохозяйственной продукции является подбор культур. Способность отдельных видов растений накапливать в хозяйственно-ценной части урожая радионуклиды может различаться в 10—20 раз. Она зависит от биологических особенностей растения, его вида и сорта, свойств почвы, на которой оно произрастает. Например, известно, что чем выше содержание калия и кальция в растениях, тем относительно больше накапливают они 137Сs и 90Sr. Скороспелые сорта накапливают в 1,5—2 раза больше радионуклидов, чем позднеспелые, поэтому при составлении севооборотов следует изменять соотношение сортов в сторону уменьшения доли раннеспелых. На почвах с более низким содержанием 90Sr целесообразно размещать кормовые культуры, которые накапливают 90Sr в повышенных количествах, такие как клевер, люцерна, вика, горох. На землях с высокой концентрацией 90Sr – культуры с относительно низким накоплением 90Sr (зерновые культуры, картофель). Причем, озимые зерновые культуры накапливают в 1,5—2 раза меньше радионуклидов, чем яровые.

Подбор культур является одним из наиболее простых и экономически оправданных способов снижения загрязнения продукции растениеводства.

Наряду с мероприятиями, позволяющими уменьшить поступление радиоактивных веществ в растения, используют и специальные приемы, направленные на снижение содержания радиоактивных веществ в почве. К таким мероприятиям можно отнести механическое удаление бульдозером или скрепером верхнего слоя почвы, в котором находится основное количество радионуклидов. Этот способ трудоемкий и дорогостоящий и потому может быть использован на ограниченных территориях.

Кроме того, дезактивация почв сопровождается накоплением значительных объемов загрязненной почвы, которую можно рассматривать как радиоактивные отходы, подлежащие захоронению.

Биологический способ очищения почв от радионуклидов путем выноса их с урожаем культур также не получил широкого распространения. Даже на легких малоплодородных почвах максимальный вынос радионуклидов с урожаем культур, имеющих высокий коэффициент накопления радионуклидов, сопоставим с естественным уменьшением их активности в почве за счет радиоактивного распада. Кроме того, неизбежна утилизация загрязненных растений, а также восстановление запаса питательных веществ в почве.

Внесение в почву различных химических реагентов является одним из способов, снижающих аккумуляцию радионуклидов в растениях. Например, фосфаты в высоких дозах или растворимые силикаты способствуют закреплению радионуклидов в почве и снижению их доступности для растений.

Растворы кислот, щелочей, нейтральных солей или комплексонов используют для вымывания радионуклидов из корнеобитаемых горизонтов почвы. Последний способ может иметь большое значение в регионах орошаемого земледелия.

Поступление 137Сs и 90Sr в травостой на лугах и пастбищах в основном зависит от распределения радионуклидов в почвенном профиле и от корневой массы луговых растений. На естественных угодьях радионуклиды продолжительное время находятся в луговой дернине (полуразложившиеся остатки растений вместе с верхним слоем почвы) в доступном для растений состоянии. По этой причине содержание радионуклидов в кормах на естественных лугах и пастбищах существенно выше, чем в кормовых растениях на пашне.

Для снижения уровня радиоактивного загрязнения кормов применяют такие же агрохимические и агротехнические приемы, как и для другой продукции растениеводства: перепашку, известкование, внесение минеральных удобрений, пересев трав с низким коэффициентом накопления радионуклидов. Главной задачей мелиоративных мероприятий в данном случае является разрушение дернинного слоя и перемешивание радионуклидов с почвой корнеобитаемого слоя.

Таблица Влияние различных способов обработки естественного луга на поступление стронция-90 в растения (Н.А.Корнеев, А.Н.Сироткин и др., 1977) Урожай Поступление Способ обработки почвы зеленой массы стронция- (в ц с 1га) (в % от естественного) Естественные травы 89 Фрезерование 220 Вспашка на глубину: 25см, 223 60см 218 Например, при фрезеровании почвы под злаковые многолетние травы в слое 10см радиостронций равномерно перемешивается с дерниной и уничтоженной растительностью.

При перепашке плугом на глубину 25см наблюдается неравномерное размещение стронция по профилю почвы, а при обработке плантажным плугом (на глубину 60см) основная масса радионуклида перемещалась в подпахотные слои – от 40до 55см. С точки зрения уменьшения поступления радиостронция из почвы в растения злаковых многолетних трав (табл.11) наиболее целесообразной оказалась вспашка отвальным плугом (обработка плантажным плугом в 5-6 раз дороже вспашки отвальным плугом).

Наиболее надежным приемом уменьшения поступления радионуклидов в травостой является коренное улучшение лугов и пастбищ путем фрезерования или перепашки загрязненной дернины с последующим севом многолетних трав (или однолетними кормовыми культурами).

Таблица Эффективность мероприятий по снижению поступления 137Сs в сельскохозяйственные растения (Д. Эвембе, В.Г.Плющиков и др., 2005) Кратно Мероприятия сть снижения Поч поступления ва Сs в продукцию Подз Заглубленная олистые и вспашка + NPK + известь дерново подзолист ые Сер ые лесные Заглубленная и вспашка черноземы Подз Известкование олистые Дерн N (для получения ово- максимального урожая) + подзолист 3Р + 3К ые Сер Органические ые лесные удобрения 40т/га и более.

Совместное проведение 2- всех мероприятий Черн NPK для получения оземы максимального урожая Луго Поверхностное 1,5-2, вые почвы улучшение лугов всех типов Коренное 10- улучшение лугов и пастбищ Включение лугов, загрязненных радионуклидами, в кормовые обороты может быть вполне оправдано, т.к. система севооборотов предусматривает многократную вспашку почвы, при которой радиоактивные вещества перемешиваются с почвой и более прочно сорбируются ее минеральными компонентами по сравнению с дерниной на лугах. Кроме того, в севообороте имеется возможность подобрать для посева такие культуры, которые относительно в небольших количествах.

Наибольшего снижения поступления радионуклидов в сельскохозяйственные растения удается достигнуть при комплексном проведении необходимых агротехнических и агрохимических мероприятий, таких как внесение повышенных доз фосфорно-калийных удобрений, известкование, посев травосмесей, соответствующая обработка почвы. В зависимости от типа почв и сочетания мероприятий поступление 137Сs и 90Sr в травостой в среднем снижается в 2-4 раза, максимально — в 7- раз.

Итак, мероприятия, направленные на сохранение и повышение плодородия почв и обеспечивающие получение максимального урожая сельскохозяйственных культур, одновременно способствуют снижению накопления радионуклидов в продукции растениеводства. Например, для 137Сs такое снижение может составить от 2 до 10 раз (табл.12).

Среди других агрономических мероприятий, направленных на уменьшение поступления радиоактивных веществ в растения лугов и исключение возможности заглатывания радионуклидов с поверхности почвы животными при выпасе, заслуживает внимания метод нанесения на поверхность лугов тонкого слоя торфа, глины или других материалов, не загрязненных радиоактивными веществами.

1.2.3. Технологические приемы переработки продукции растениеводства Многие из обычно применяемых на практике способов первичной обработки и технологической переработки продуктов, а также способов приготовления пищи могут обеспечить снижение радиоактивного загрязнения пищевых продуктов, и, следовательно, дозы внутреннего облучения населения.

Основными мероприятиями, которые проводятся с целью уменьшения уровней загрязнения произведенной продукции, являются очистка ее от поверхностных загрязнений, выдержка во времени до распада короткоживущих радионуклидов и выбор наименее загрязненных продуктов питания, глубокая переработка продуктов такими методами, как вымачивание, маринование, засолка, изготовление производных от молочных продуктов (масло, творог, сыры и т.д.) Простейшими приемами первичной дезактивации и технологической обработки продукции растениеводства, приводящей к снижению содержания радионуклидов, являются отмывание в проточной воде овощей и фруктов, очистка кожуры овощей, картофеля, концентрирующей радиоактивные изотопы стронция и цезия, срезание головок у корнеплодов. Перед мытьем некоторых овощей целесообразно удалить верхние наиболее загрязненные листья (кроющие листья с капусты, лук репчатый и др,). Картофель н корнеплоды обязательно моют дважды: перед очисткой от кожуры и после нее. Использование этих приемов эффективно при поверхностном загрязнении растений (например, в первый год после выпадения радионуклидов) и приводит к уменьшению радиоактивного загрязнения продуктов в 2—10 и более раз. При поступлении радионуклидов через корни данные приемы менее эффективны (уменьшение загрязнения продуктов в 1,5—2,0 раза).

Наиболее предпочтительным способом кулинарной обработки пищевого сырья в условиях повышенного загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами является варка со сливом отвара, так как при отваривании значительная часть радионуклидов из овощей переходит в отвар Продукт нужно варить в воде 10 мин., а затем слить воду и продолжать варку в новой порцин воды. При таком способе кулинарной обработки в 1.5-2.0 раза снижается содержание радионуклидов в картофеле и овощах Тушение очищенной моркови снижает содержание в ней цезия-137 на 50%, очищенной свёклы - до 30%. Для картофеля снижение уровня радионуклидов возможно путем «бланширования»: 50 процентов радионуклидов уйдет из него, если, доведя до кипения, слить воду и сварить его в другой воде.

Кроме того, картофель освобождают от радионуклидов вымачиванием в течение 3-4 часов в слегка подсоленной воде, при этом выводится до 40% радионуклидов.

Таблица Извлечение радионуклидов из овощей в процессе маринования в % от исходной концентрации (по Г.В.Клековкин, 2004) Овощи Стронций-90 Цезий- Огурцы 50 Свёкла 13 Капуста 22 При засолке, мариновании, 137Cs консервировании овощей часть радионуклидов переходит в рассол (табл. 13) При этом рассолы и маринады, в которые переходят 137Cs и 90Sr, использовать не рекомендуется. Производство осветленных фруктовых и ягодных соков с применением фильтрации дает возможность значительно снизить содержание радионуклидов в конечной продукции (табл.14).

В процессе переработки семян масличных культур (лен, подсолнечник, конопля и др.), выращенных на загрязненной почве, можно получить растительное масло с весьма малым содержанием 90Sr. Например, при получении подсолнечного масла методом прессования концентрация 90Sr в нём снижается до 5% (от содержания в семенах), а при использовании метода экстракции можно получить свободный от радиоактивного стронция продукт.

Однако при переработке могут образовываться и такие (обычно побочные) продукты, как, например, жмыхи растительного происхождения, в которых концентрация радионуклидов больше, чем в исходном сырье.

Основная часть продуктов ядерного взрыва сосредотачивается на поверхности и в оболочке зерна, поэтому уровень загрязнения крупы, муки и хлебопродуктов будет в большей степени зависеть от технологии переработки зерна.

Концентрация радионуклидов в крупах, полученных разломом зерна, будет значительно выше по сравнению с теми, технология которых предусматривает предварительное удаление плёнки и оболочки. Переработка зерна на муку и получение из него крупы снижают содержание радионуклидов в среднем в 1,5—2,5 раза.

При разовом загрязнении посевов радионуклиды в зерне концентрируются в оболочке с алейроновым слоем, поэтому мука высших сортов будет содержать меньше радионуклидов, чем обойная мука. Кроме того, технология мукомольного производства предусматривает в качестве первичной обработки обмывание зерна.

Таблица Снижение содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции при переработке (А.А.Лурье, 2004) Кратность снижения содержания Мероприятия 137 Cs Sr Помол зерна на муку 1.5-2.5 1.5-2. Производство крупы из зерна 1.5-2.5 1.5-2. Промывание овощей и картофеля 1.5-10 1.5- Срезание головок корнеплодов, удаление 2-10 2- кроющих листьев Производство осветлённых соков 2.5-3 Производство компотов, варений, джемов 2 Получение сахара из сахарной свеклы 700 Переработка картофеля на крахмал 50 Переработка зерна на крахмал 50 Переработка зерна на спирт 1000 Выделение сахаров не относится к первичным технологическим переработкам продукции растениеводства.

Высокая степень очистки достигается при переработке загрязненного картофеля на крахмал - получаемый продукт содержит в 40-50 раз меньше радионуклидов, чем клубни, Так называемый "белый сахарный песок", получаемый из сахарной свеклы, содержит в 50-70 раз меньше радионуклидов, чем корнеплоды (табл.14).

ВОПРОСЫ 1. Какие факторы определяют целесообразность проведения мероприятий по снижению содержания радионуклидов в сельскохозяйственной продукции на территории, загрязненной радиоактивными веществами?

2. Какая информация необходима для прогноза дозы внутреннего облучения человека от продукции растениеводства?

3. Назовите основные правила, определяющие стратегию ведения хозяйства на загрязненных территориях?

4. Раскройте содержание агрохимических мероприятий, направленных на снижение содержания радионуклидов в продукции растениеводства?

5. Объясните зависимость накопления радионуклидов в урожае выращиваемой продукции от уровня плодородия почвы.

6. Объясните влияние известкования кислых и слабокислых малоплодородных почв и влияние органических удобрений на поступление радионуклидов в растения.

7. Каковы причины снижения уровня загрязнения урожая радионуклидами при применении калийных и фосфорных удобрений?

8. Раскройте содержание агротехнических мероприятий, направленных на снижение содержания радионуклидов в продукции растениеводства?

9. Какие биологические особенности сельскохозяйственных культур (сортов) обеспечивают у них снижение коэффициентов накопления радионуклидов при их культивировании на загрязненной территории?

10. Какие химические реагенты снижают доступность радионуклидов для растений, способствуя их закреплению в почве?

11. Почему содержание радионуклидов в кормах на естественных лугах и пастбищах существенно выше, чем в кормовых растениях на пашне?

12. Приведите перечень агротехнических и агромелиоративных мероприятий, осуществляемых с целью снижения поступления радионуклидов в травостое лугов и пастбищ.

13. Какие технологические приемы переработки продукции растениеводства используют для снижения в ней концентрации радионуклидов?

14. Назовите способы первичной дезактивации при поверхностном загрязнении радионуклидами овощей, фруктов и картофель.

15. В чем заключается технологическая обработка растениеводческой продукции и какова её эффективность по снижению содержания радионуклидов у различных культур?

3. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА 3.1. Пути снижения поступления 90Sr и 137Сs в продукцию животноводства Основным первичным источником загрязнения животноводческой продукции являются корма и этим определяются приемы, направленные на уменьшение поступления радионуклидов в животноводческую продукцию.

Мероприятия, снижающие поступление радионуклидов, можно условно разделить на три группы.

• Изменения в режиме содержания крупного рогатого скота (КРС) и других сельскохозяйственных животных.

• Рациональное использование кормов и кормовых добавок;

изменения в технологии кормопроизводства.

• Перепрофилирование отдельных звеньев или всей отрасли животноводства.

Приведенные выше группы мероприятий по снижению содержания радионуклидов в продукции животноводства касаются работ, проводимых непосредственно в хозяйстве при получении сырого мяса и молока. Существуют также и достаточно эффективные приемы дезактивации, заключающиеся в переработке этих продуктов.

Характер защитных мероприятий в значительной степени зависит от того, присутствуют ли в смеси загрязняющих радионуклидов короткоживущие продукты деления. В связи с этим возможно возникновение следующих ситуаций:

1. В составе загрязняющих радионуклидов содержатся короткоживущие радионуклиды;

2. Основную роль в загрязнении несут долгоживущие радионуклиды.

3.2. Мероприятия по снижения поступления короткоживущих продуктов деления.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.