Радионуклиды в почве и действие ионизирующих излучений на животных

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

Формирование радиационной обстановки в агропромышленной сфере, определяющей дозовые нагрузки на сельскохозяйственных животных, зависит от характера распространения и распределения радиоактивных веществ во внешней среде, ядерно-физических параметров радионуклидов, вида образующихся источников внешнего и внутреннего облучения. Основным источником облучения животных являются радионуклиды, распределенные в различных фазах почвы.

Почва обладает уникальной сорбционной способностью по отношению к поступающим в неё искусственным радионуклидам. При загрязнении искусственными радионуклидами на начальном этапе радиоактивные вещества находятся на поверхности грунта и в контакте с фитомассой. Закрепление радионуклидов в верхних горизонтах почвы – в корнеобитаемом слое создает длительно действующий природный источник радиоактивных веществ. Сильная сорбция радионуклидов твердой фазы почвы ограничивает их миграцию. Являясь изотопами химических элементов, радионуклиды характеризуются такими же физико-химическими свойствами, что и стабильные изотопы этих элементов. Равновесное распределения радионуклидов зависит от рН почвы, влажности, состава почвенных коллоидов, содержания гумуса.

Поглощение почвой подавляющего большинства радионуклидов определяется процессами их распределения между двумя основными фазами – твердой и жидкой (почвенный раствор). По типу поведения в почвах радионуклиды можно разделить на несколько групп. Для радионуклидов Zn, Cd и Co характерна адсорбция почвенными минералами и образование комплексов с органическими и органоминеральными веществами. Радионуклиды Na, Rb и Sr сорбируются почвами преимущественно по обменному типу. Длительное нахождение долгоживущего техногенного радионуклида ⁹⁰Sr (Т ½ = 28,5 года) в почвах в обменной форме приводит к тому, что он становится одним из наиболее важных в загрязнении сельскохозяйственной продукции. Радионуклидам I, Cе, Fe, Rb свойственно многоформенное поведение с образованием комплексов и осаждением коллоидов. Для ¹³⁷Cs характерна достаточно сильная фиксация твердой фазой почвы. ¹³⁷Cs включается в кристаллическую решетку минералов, переходя в недоступную для поглощения форму. Хотя ¹³⁷Cs сорбируется почвами прочнее, чем ⁹⁰Sr, длительный период полураспада и биологическая значимость этого щелочного радионуклида определяют его важную роль в загрязнении почвы и миграции по пищевым цепям.

При выпасе на пастбищах, подвергшихся радиоактивному загрязнению, радионуклиды поступают в организм сельскохозяйственных животных и далее переходят в продукцию животноводства. Также, существенным источником поступления радионуклидов на низко продуктивных угодьях может стать заглатывание животными непосредственно частиц почвы. Попавшие в организм животных радионуклиды вовлекаются в метаболические процессы, включающие всасывание, передвижение по отдельным органам и тканям, депонирование и выведение.

Метаболизм радиоактивных веществ в организме сельскохозяйственных животных для большого числа естественных и искусственных радионуклидов может рассматриваться как барьер, ограничивающий поступление радионуклидов в продукцию животноводства, обусловленное низким всасыванием в желудочно-кишечном тракте.

Действие внешнего ионизирующего облучения на животных зависит от его вида. Так альфа- и бета- излучения не представляют большой опасности так как оказывают влияние главным образом на поверхностные слои кожи, тогда как гамма- и нейтронные излучения, обладая большой проникающей способностью, обусловливают общее поражение животных. В зависимости от характера воздействия ионизирующих излучений, острого, пролонгированного, при высоких поглощенных дозах наступает лучевая болезнь. Разовое острое внешнее облучение продуктивных животных в дозе до 3–3,5 Гр не вызывает их гибели, а при дозе 7–8 Гр все животные погибают.

По радиочувствительности сельскохозяйственные животные располагаются в следующий убывающий ряд: крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи, лошади, куры.

Различные радионуклиды обладают разной тропностью, то есть могут накапливаться в отдельных органах и тканях, что приводит к повышенному облучению этих частей тела животных (таблица 3).

Таблица 3

Тип распределения радионуклидов

в организме сельскохозяйственных животных (по Р.М.Алексахину)

Тип распределения	РАДИОНУКЛИДЫ
Равномерный	Радионуклиды щелочных элементов ³Н, ⁷Li, ²²Na, ⁴⁰K, ⁸⁶Rb, ^{134, 137}Cs)
Скелетный	Радионуклиды щелочноземельных элементов (⁷Be, ⁴⁵Ca, ^89,90 Sr, ¹⁴⁰Ba, ²²⁶Ra), ⁴⁸V, ⁷⁴Se, ⁷⁶As, ¹²⁵Sb, ²³⁸U
Печеночный	⁴⁸V, ⁷⁴Se, ⁷⁶As, ¹²⁵Sb, ²³⁸U
Тиреотропный	¹³¹I, ²¹¹At

При радиоактивном загрязнении окружающей среды ареал, где наблюдается радиационное поражение животных, существенно меньше площади, где становится невозможным производство пригодной для использования продукции животноводства, отвечающей радиологическим нормам.

Учебные задания:

1.Определить коэффициенты концентрации тяжелых металлов, содержащихся в почве, если их содержание при инструментальном определении составило: 1) меди – 6,72 мг/кг; 2) хрома (VI) – 0,21 мг/кг; 3) свинца – 31,40 мг/кг; 4) кадмия – 0,91 мг/кг; 5) никеля – 13,23 мг/кг. На основании значения коэффициента сделайте вывод.

2.Определить степень загрязнения почвы фосфорорганическими веществами – бромофосом, карбофосом и хлорофосом, если фоновые концентрации данных веществ составляют, соответственно: 0,22 мг/кг; 1,13 мг/кг; 2,66 мг/кг.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение почвы и эдафических факторов.

2. В чем заключается принцип нормирования загрязняющих веществ в почве?

3. Перечислите факторы, определяющие вторичное загрязнение почвы.

4. Какие показатели используют для определения степени загрязнения почвы?

5. На основании каких определений. делают заключения о санитарном состоянии почвы?

6. Какие процессы приводят к изменению содержания микро- и макроэлементов в почве?

7. Какие патологические изменения возникают у животных при недостаточном содержании меди, марганца, кобальта, йода, цинка в почве?

8. Какие патологические изменения возникают у животных при избыточном содержании в почве меди, марганца, бора?

9. Назовите видоспецифичные реакции животных на геохимические факторы среды.

10. Какие факторы вызывают застойную дистонию преджелудков у крупного рогатого скота?

11. «Кормовой травматизм животных» – причины возникновения, патологические изменения, профилактика.

12. Классификация пестицидов.

Рекомендуемая литература:

1. Уразаев Н.А., Новошилов Г.П., Локтионов В.Н. Биогеоценоз и патология сельскохозяйственных животных. – М.: Агропромиздат, 1985. – 176 с.

2. Уразаев Н.А. Биогеоценоз и болезни животных. – М.: «Колос», 1978. – 208 с.

3. Локтионов В.Н. Основы биогеоценотической токсикологии животных. Казань, 1977. – 76 с.

4. Агроэкология / Под ред. В.А.Черникова и А.И.Чекереса. – М.: Колос, 2000. – 535 с.

5. Сельскохозяйственная радиоэкология / Под ред. Р.М.Алексахина. – М.: Экология, 1991. – 397 с.

Практическая работа №4

Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 656; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!