Занятие №5. Радиоактивное загрязнение

Цель занятия. Ознакомится с путями предотвращения накопления радионуклидов в организме. Изучить способы снижения содержания радионуклидов в продуктах питания.

Методические указания. Источники радиоактивности, как и другие загрязнители, являются компонентами пищевых цепей: атмосфера-ветер-дождь-почва-растения-животные-человек. Анализируя данные о взаимодействии радионуклидов с компонентами природной среды и организмом человека, необходимо отметить следующее. Радионуклиды естественного происхождения (³H, ⁷Be, ¹⁴C, ²²Na, ²⁴Na, ⁴⁰K, ²³⁸U, ²³²Th) постоянно присутствуют во всех объектах неживой и живой природы, начиная с момента образования нашей планеты. При этом радиационный фон в различных регионах Земли может отличаться в 10 и более раз.

В результате производственной деятельности человека, связанной с добычей полезных ископаемых, сжиганием органического топлива, созданием минеральных удобрений и т.п., произошло обогащение атмосферы естественными радионуклидами, причем естественный радиационный фон постоянно меняется.

С момента овладения человеком ядерной энергией в биосферу начали поступать радионуклиды, образующиеся на АЭС, при производстве ядерного топлива и испытаниях ядерного оружия. Таким образом, встал вопрос об искусственных радионуклидах и особенностях их влияния на организм человека. Среди радионуклидов искусственного происхождения выделяют 21 наиболее распространенный, 8 из которых составляют основную дозу внутреннего облучения населения: ¹⁴C, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ⁸⁹Sr, ¹⁰⁶Ru, ¹⁴⁴Ce, ¹³¹I, ⁹⁵Zr.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС были выброшены в атмосферу продукты деления, благородные газы, реакторное топливо, графит. Более тяжелые вещества выпали вблизи самой АЭС, а легкие продукты деления в виде радиоактивных облаков были отнесены на север и запад. Самые легкие вещества были подняты на высоту более 1 км, достигли Скандинавских стран и включились в глобальную циркуляцию атмосферы. Общее количество выброшенного радиоцезия составило 140Ч 10¹⁵ Бк, а йода-131 – 2Ч 10¹⁸ Бк.

В ядерном реакторе при делении ядерного горючего накапливается большое количество изотопов с массами 80–150 и 130–150 единиц. Из всех изотопов особое внимание следует уделить йоду-131, цезию-134, 137, стронцию-90 и плутонию-239. Радиоактивные йод, цезий и стронций растворимы в воде и могут участвовать в пищевой цепочке человека. Йод-131 имеет период полураспада 8,05 дней, цезий-134 – 2,06 года, цезий-137 – 30 лет, стронций – 29,12 года, плутоний – 24390 лет. Активность радиоактивных изотопов за 10 периодов уменьшается в 1000 раз, до безопасных пределов.

После аварийного выброса значительная часть радионуклидов аккумулировалась в верхнем слое почвы и теперь почва представляет собой главный источник поступления радионуклидов в сельхозпродукцию. Радиоактивное загрязнение экосистемы в сочетании с выбросом свинца и нитратами создало условия, при которых на протяжении многих десятилетий невозможно нормальное ведение сельскохозяйственного производства и лесного хозяйства.

При оценке радиоэкологических последствий Чернобыльской катастрофы основополагающими факторами являются следующие обстоятельства: цезий-137 продолжает оставаться в корнеобитаемом слое растений, а следовательно, будет долго потенциально доступен для них; стронций-90 наполовину перешел в свободную форму, стал легко доступен для растений и в большей степени способен включаться в пищевые цепочки, поступать в организм людей и накапливаться там, увеличивая риск для здоровья. Стронций-90 мигрирует по пищевым цепям и накапливается в костной ткани человека. Отложившийся в костной ткани стронций-90 подвергает хроническому облучению костный мозг и органы кровотворения.

Дети являются критической группой при оценке последствий облучения, поскольку обладают большей радиочувствительностью, как растущие организмы, а особенности их обменных процессов и структура питания создают условия для накопления значительных количеств цезия-137 в их организме и получения более высоких доз облучения, чем у взрослых. Основным источником такого недопустимо высокого накопления радионуклидов в организме детей является потребление местных продуктов питания, содержащих цезий-137 выше допустимых уровней (детское питание всех видов более 37 Бк/кг,л).

Облучение нарушает химические, биохимические процессы, происходящие в клетках; разрушает клеточные мембраны. Одновременно возможны все виды мутаций: геномные, хромосомные, генные.

При облучении в организме наблюдается снижение общего содержания липидов, их перераспределение между различными тканями с увеличением уровня в крови и печени. Кроме того, наблюдается угнетение ряда антиоксидантов, что в свою очередь способствует образованию токсичных гидроперекисей.

Важнейшим фактором предотвращения накопления радионуклидов в организме людей является питание. Это и употребление в пищу определенных продуктов и их отдельных компонентов. Особенно это касается защиты организма от долгоживущих радионуклидов, которые способны мигрировать по пищевым цепям, накапливаться в органах и тканях, подвергать хроническому облучению костный мозг, костную ткань и т.п. Установлено, что обогащение рациона рыбой, кальцием, фтором, витаминами А, Е, С, которые являются антиоксидантами, а также неусвояемыми углеводами (пектин) способствует снижению риска онкологических заболеваний.

Для лиц, проживающих на загрязненных радионуклидами территориях, целесообразно включение в рацион питания продуктов с повышенным содержанием белков, продуктов и пищевых добавок, содержащих альгинаты, пектины и пищевые волокна, лакто- и бифидобактерии. Рацион должен быть обогащен кальцием и калием и дополнен специальными витаминно-минеральными пищевыми добавками.

Эффективной мерой радиационной защиты детей является обеспечение их чистыми продуктами питания. Высокую эффективность по ускоренному выведению радионуклидов, тяжелых металлов, нитратов из организма человека показало применение пищевых добавок – пектиновых препаратов, изготовленных в Украине («Яблопект»), Германии («Медетопект»), США («Спирулина») с комплексом поливитаминов и микроэлементов.

Известно, что последствия воздействия ионизирующей радиации на организм человека определяется суммарной дозой облучения, полученной с момента аварии на ЧАЭС до настоящего времени. Масштабы последствий облучения можно уменьшить только минимизацией коллективной дозы облучения за счет мер радиационной защиты.

Правительственная комиссия СССР по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС установила Временные нормативы по дозовым нагрузкам: 1986–1987 гг. – 100 мЗв/год, 1988 г. – 30 мЗв/год, 1989–1990 гг. – 25 мЗв/год (50% – внешнее облучение, 50% – внутреннее облучение). Исходя из этих пределов доз с учетом рационов питания Минздравом СССР устанавливались временные допустимые уровни (ВДУ-86, ВДУ-88) содержания радионуклидов в продуктах питания. Временные допустимые уровни 1986 г допускали содержание цезия-137 в продуктах питания в среднем в 5 раз выше, чем ВДУ-88 (в питьевой воде и жирах – в 20 раз).

Спустя 20 лет после аварии на ЧАЭС основной вклад в дозовые нагрузки населения (80–90%) составляют радионуклиды цезия-137, поступающие с продуктами питания. Главную дозовую нагрузку (>80%) население получает за счет потребления продуктов питания местного производства, растительного и животного происхождения (мясо и молоко), которые входят в повседневный рацион питания (особенно у детей).

Особое значение приобретает приоритетность и концентрирование усилий по радиационной защите населения. Принятие эффективных, экономных и реалистических решений по уменьшению дозовых нагрузок возможно только тогда, когда лица, принимающие решения, имеют адекватную информацию о радиационной ситуации, о радиационной гигиене и способах защиты. При этом наиболее важные решения должны приниматься на уровне села, семьи, отдельного человека. Многочисленные данные свидетельствуют, что население способно защитить себя от значительной доли радиации. В связи с этим, необходимо знать какие культуры и как накапливают радионуклиды, а также быть осведомленным о путях снижения содержания радионуклидов в продуктиах питания. Этими вопросами активно занимается целый ряд исследовательских лабораторий на территории СНГ.

По степени накопления радионуклидов овощные культуры располагаются в следующем возрастающем порядке: капуста, огурцы, кабачки, томаты, лук, перец сладкий, чеснок, салат, картофель, морковь, свекла, редька, редис, горох, бобы, фасоль, щавель.Из плодово-ягодных культур в большей степени подвержены радиоактивному загрязнению красная и черная смородина, крыжовник, в меньшей степени – земляника садовая, клубника, малина, яблоки, груши, вишня, слива, черешня.

В вареном мясе (говядина, свинина, баранина и др.) остается 40% радионуклидов от содержащихся их в исходном свежем мясе. В бульоне остается до 60% от содержащегося в исходном мясе цезия-137.

Соли радиоцезия имеют тенденцию оставаться в водной фазе. Поэтому переработка молока является эффективным способом снижения содержания радионуклидов в конечных молочных продуктах. В исследованиях установлено, что радионуклиды цезия и стронция не связаны с жировой фазой молока. Отсюда, перерабатывая молоко на жирные молочные продукты (сливки, масло), можно существенно снизить поступление радионуклидов в пищевую цепочку.

При переработке молока на сливки переход цезия-137 составляет 4,5–10% (среднее – 7,5%), на масло – 0,2–1,0% (среднее – 0,5%). При сепарировании молока в сливки даже в производственных условиях переходило до 10% цезия-137 и 2,7–5,2% стронция-90. Получение на сепараторе из молока сливок и последующее разбавление их чистой кипяченой водой – эффективный способ уменьшения содержания цезия-137 в детских продуктах питания. В пахте при этом остается 95% цезия-137 и 93% стронция-90 и такой продукт надо исключать из откорма свиней, птицы.

При переработке молока в сыры содержание цезия-137 снижается при сычужном сбраживании до 1–5%, при молочнокислом сбраживании – до 10–12%. Конечно, практически все радионуклиды остаются в сыворотке. И естественно, такую сыворотку нельзя использовать для приготовления блинов, оладий и др.

Картофель освобождают от радионуклидов вымачиванием в течение 3–4 часов в слегка подсоленной воде, при этом выводится до 40% радионуклидов. Тушение очищенной морковки снижает содержание в ней цезия-137 на 50%, очищенной свеклы до 30%, а тушение помидор – до 50%.

Консервирование снижает содержание цезия-137 в шпинате и капусте до 20%; очистка, промывка, кипячение лука – до 50%. Соление, маринование огурцов снижает содержание цезия-137 до 15%, консервирование – до 6% от исходного.

Основная часть активности грибов может быть выведена при варке в 2%-ном растворе соли (до 20%); при вымачивании как свежих, так и сухих грибов в таком же солевом растворе – до 10–20%, при обваривании кипятком – до 10–40%.

Помол зерна пшеницы в белую муку снижает содержание цезия-137 до 20–80% от исходного, в темную муку – до 5–10% (а стронция-90 – до 10–20%), в манную крупу – до 15–50%.

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!