Пути поступления радионуклидов в организм
Лекция 5. ПОСТУПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ОРГАНИЗМ ЖИВОТНЫХ И ПРОДУКЦИЮ ЖИВОТНОВОДСТВА.
Источники загрязнения внешней среды радиоактивными веществами и прогнозирование поступления радионуклидов в организм животных и продукцию животноводства.
До середины XX в. природные источники ионизирующих излучений были единственными в облучении человека, создавая естественный радиационный фон (ЕРФ). В среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных регионах земного шара от 50 до 1000 мР/год и более
Основным дозообразующим компонентом ЕРФ является земное излучение от естественных радионуклидов, существующих на протяжении всей истории Земли. От этих источников человек подвергается воздействию как внешнего (в результате излучения радионуклидов, находящихся в окружающей среде), так и внутреннего облучения (за счет радионуклидов, попадающих внутрь организма с воздухом, водой и продуктами питания). Большинство исследователей считают, что наибольшее значение имеют источники внутреннего облучения, которые обуславливают, по данным разных авторов, примерно от 50 до 68% естественного радиационного фона.
Основное значение во внутреннем облучении имеют поступающие с воздухом, водой и продуктами питания радионуклиды семейств урана-238 и тория-232, их многочисленные дочерние продукты, а также изотоп калия - калий-40. Средняя величина эффективной эквивалентной дозы внутреннего облучения при неизменном фоне составляет 0,72 мЗв/год, из которых основная часть приходится на долю семейства урана (56%), калия-40 (25%) и семейства тория (16%). Основным источником природных радиоактивных элементов, поступающих в организм человека, являются пищевые продукты.
|
|
|
Таким образом, суммарная радиоактивность растений в 10 раз выше, чем тканей животных.
Следует отметить, что поверхностные водоисточники могут содержать повышенное количество радионуклидов. Так, в водах курортов Цхалтубо активность радия 226 Ra составляет до 3,7 Бк/л, а в водах курортов Белокурихи, Железноводска активность радона 222 Rn достигает до 48 Бк/л.
В настоящее время естественный радиоактивный фон (ЕРФ) в результате деятельности человека качественно и количественно изменился. Повышение ЕРФ под влиянием новых видов технологической деятельности человека получило название «техногенного усиленного фона». Примерами такой деятельности являются широкое применение минеральных удобрений, содержащих примеси урана (например, фосфатных); увеличение добычи урановых руд; массовое увеличение числа авиационных перевозок, при которых космическое облучение растет.
|
|
|
Приведенные данные свидетельствуют о том, что в результате сочетания перечисленных факторов произошло повышение дозы облучения, которая способствует увеличению естественного фона.
Среднегодовая эквивалентная доза облучения всего тела человека естественными источниками ионизирующих излучений примерно была равна 1 мЗв (100 мбэр). Однако с учетом техногенно усиленного фона, по данным ООН, значение эффективной эквивалентной дозы облучения увеличилось в 2 раза - до 2 мЗв (200 мбэр) в год (1982 г.).
Следует отметить, что в наиболее развитых странах уровень фоновой радиации достигает 3...4 мЗв в год. Кроме того, за 15 лет (с 1971 по 1986 г.) в 14 странах мира на предприятиях атомной промышленности произошло 152 аварии разной степени сложности, с разными последствиями для населения и окружающей среды. Крупные аварии произошли в Великобритании, США и бывшего СССР, где самой крупной по масштабам загрязнения окружающей среды явилась авария, которая произошла в 1986 г. на Чернобыльской АЭС. Выбросы в атмосферу при аварии на ЧАЭС имели специфический состав - в первые недели после взрыва основным был радиоактивный йод, затем - радиоизотопы цезия-137, цезия-134, стронция-90.
|
|
|
Для случаев возникновения радиационных аварий были разработаны временно допустимые уровни (ВДУ) и допустимые уровни (ДУ) поступления радионуклидов внутрь организма с учетом интегральных поглощенных доз за ряд последующих лет.
Величину ВДУ активности радиоактивных веществ в продуктах питания в этих условиях рассчитывают, исходя из того, чтобы интегральные дозы облучения тела человека не превысили 0,1 Зв/год, а дозы облучения щитовидной железы - 0,3 Зв/год.
Следует отметить, что допустимый уровень (ДУ) активности радиоактивного цезия в молочных продуктах, принятый в странах Европы, колеблется в пределах от 370 Бк/кг (ФРГ) до 4000 Бк/кг (Великобритания, Франция, Испания). В Японии величина принятого ДУ активности радиоактивного цезия в молочных продуктах наименьшая - 37 Бк/кг.
Комиссия Codex Alimentarius ФАО/ВОЗ приняла, что допустимые уровни радиоактивных веществ в загрязненных пищевых продуктах, реализуемых на международном рынке и предназначенных для всеобщего потребления, составляют: для цезия и йода - 1000 Бк/кг, для стронция - 100 Бк/кг, для плутония и америция — 1 Бк/кг.
Для молока и продуктов детского питания допустимые уровни активности составляют: для цезия - 1000 Бк/ кг, для стронция и йода - 100 Бк/кг, для плутония и америция - 1 Бк/ кг. По мнению ВОЗ, предлагаемые уровни основаны на критериях, обеспечивающих охрану здоровья и безопасность населения.
|
|
|
Следует, однако, подчеркнуть, что, поскольку у человека в процессе эволюции не выработались специальные защитные механизмы от ионизирующих излучений, с целью предотвращения неблагоприятных последствий для населения, по рекомендации Международной комиссии по радиационной защите ожидаемая эффективная эквивалентная доза не должна превышать 5 мЗв за любой год радиоактивного воздействия.
Пути поступления радионуклидов в организм
Пути поступления радионуклидов в организм человека с пищей достаточно сложны и разнообразны. Можно выделить следующие из них: растение — человек; растение — животное - молоко — человек; растение - животное - мясо - человек; атмосфера — осадки - водоемы — рыба — человек; вода — человек; вода — гидробионты — рыба — человек.
Различают поверхностное (воздушное) и структурное загрязнение пищевых продуктов радионуклидами.
При поверхностном загрязнении радиоактивные вещества, переносимые воздушной средой, оседают на поверхности продуктов, частично проникая внутрь растительной ткани. Более эффективно радиоактивные вещества удерживаются на растениях с ворсистым покровом и с разветвленной наземной частью, в складках листьев и соцветиях. При этом задерживаются не только растворимые формы радиоактивных соединений, но и нерастворимые. Однако поверхностное загрязнение относительно легко удаляется даже через несколько недель.
Структурное загрязнение радионуклидами обусловлено физико-химическими свойствами радиоактивных веществ, составом почвы, физиологическими особенностями растений. Радионуклиды, выпавшие на поверхности почвы на протяжении многих лет остаются в ее верхнем слое, постоянно мигрируя на несколько сантиметров в год в более глубокие слои. Это в дальнейшем приводит к их накоплению в большинстве растений с хорошо развитой и глубокой корневой системой.
Большой интерес, на наш взгляд, представляют данные о степени накопления радионуклидов в тканях растений, используемых человеком и животными в пищу.
Растения по степени накопления радиоактивных веществ располагаются в следующем порядке: табак (листья) > свекла (корнеплоды) > картофель (клубнеплоды) > пшеница (зерно) > естественная травяная растительность (листья и стебли). Быстрее всего из почвы в растения поступает стронций-90, стронций-89, йод-131, барий-140 и цезий-137.
Кроме пищевого имеются многие другие пути поступления радионуклидов в организм. К основным путям относят воздушный и кожный. Однако наибольшее значение имеет пищевой (алиментарный) путь. Лишь в период рассеивания радионуклидов после аварии или выброса в атмосферу наиболее опасен воздушный путь из-за большого объема легочной вентиляции и высокого коэффициента захвата и усвоения организмом изотопов из воздуха. В зависимости от природы радионуклида и химических его соединений процент всасывания его в пищеварительном тракте колеблется от нескольких сотых (цирконий, ниобий, редкоземельные элементы, включая лантаниды) до нескольких единиц (висмут, барий, полоний), десятков (железо, кобальт, стронций, радий) и до сотен (тритий, натрий, калий) процентов. Всасывание через неповрежденную кожу, как правило, незначительно. Только тритий легко всасывается в кровь через кожу. Затем радионуклиды распределяются в организме человека в соответствии с их химическими свойствами.
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 140; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!