CC BY
18
УДК 638.598.539.1.04
Романчук Л. Д., к. с.-г. н., доцент, [email protected] ©
Житомирський нацюнальний агроеколог1чний утверситет
М1ГРАЦ1Я РАД1ОНУКЛ1Д1В В СИСТЕМ1 КОРМ / ОРГАН1ЗМ СВИНЕЙ
Представлено результати дослгджень по накопичення радюцезт е тканинах та органах свиней та коеф1ц1ент1в переходу з корму до гх оргашзму
Ключо^^ слова: радюцезт, органи та тканини свиней, концентрац1я, коефщенти переходу.
Вступ. Сьогодш, на тзнш стади тсля аварп на Чорнобильськш АЕС, основним дозоутворюючим радюнуклщом був i залишаеться цезш - 137. Вклад у сумарну дозу опромiнення стронцш -90 в середньому становить кшька вiдсоткiв, а плутонiю та америцш - частки процента.(2)
Важливе значення при оцiнцi впливу рiвнiв забруднення на формування доз опромшення мае тип грунту для визначення коефщенпв переходу радюнуклвдв та особливостi накопичення радюнуклвдв рослинами i в подальшого надходження !х до органiзму людини(1,3)
Для довгостроково! оцiнки радiацiйного забруднення оргашзму людини необхiдно враховувати фiзико-хiмiчнi особливостi радiонуклiдiв. Бiологiчний перiод натввиведення цезiю з органiзму вiд 40 до 200 дiб, дiтей вщ 10 до 50 дiб. Вмют цезiю в органiзмi людини залежить вiд структури харчового рацiону та ступеш забруднення його компонентiв. Так як свиней часто використовують як бюлопчну модель людини, метою наших дослщжень було дослiдити накопичення радюцезш в рiзних органах та тканинах свиней та визначити коефщенти переходу радюцезш вщ корму до !х тканин та оргашв.
Матер1али та методи дослщжень. Для того, щоб дослщити накопичення 137С8 в органiзмi людей пiсля радiоактивного забруднення територш був проведений експеримент на вiдгодiвлi свиней протягом 45 днiв в 2-ш зонi радiоактивного забруднення. Так як вс фiзiологiчнi процеси у свиней щентичш людському органiзму то вони використовуються як бiологiчна модель для людини.
З щею метою 13 свиней були завезет з незабруднених територш Швденно! Укра!ни. Було встановлено, що тварини не хворi i не мають фiзiологiчних вiдхилень. На фермi бия Житомира вони адаптовувались впродовж 60 дшв до проведення експерименту i отримували фiксований рацiон з постшною кiлькiстю i складом. Пiсля перюду адаптаци свинi були привезенi на приватну ферму в с. Христишвка. де утримувались в окремих боксах. Свиш щоденно отримували корм iз складових, якi точно вiдповiдали щоденному харчуванню жителiв 2-о! зони радюактивного забруднення. Вони отримували корми забруднеш радiонуклiдами з сiльськогосподарських та натвприродних джерел.
© Романчук Л. Д., 2010
269
Перед початком експерименту 3 свиш було забито, щоб визначити початкову концентрацш 137Cs в окремих органах та тканинах. Вiдгодiвля решти тварин продовжувалась без змши в поeднаннi «забруднених» та «чистих» кормiв.
Окремi свинi забивались з 15 дня по 45- день з штервалом 15 дшв тсля першого контрольного забою для того, щоб визначити збшьшення концентраци 137Cs в органiзмi свиней.
Пiсля того, як свиш були забии, для аналiзу були взятi рiзнi тканини та органи, 1х зважили, перемололи на м'ясорубщ Wolf King, заморозили та розтовкли так, щоб отримати однорщш проби для проведення гамма-спектрометричного аналiзу.
Радiоактивнiсть зразкiв вимiрювали в Центрi радiацiйного захисту та радюекологи Ганноверського унiверситету (Нiмеччина) на нашвпровщникових германiйових детекторах високо! точности з ефективнiстю реестраци 25-50%, що вiдповiдаe детектору NaI з розмiром кристалу 3 3, та спроможною роздшьшстю 1,7 КеВ на половинi висоти максимуму тка з енергieю 1,33 МеВ .
Для вимiрювань зразюв використовували геометрп Марiнеллi та цилшдричш контейнери 0,5 - 1л. Прилади калiбрували по енерги та ефективност реестраци. Використовувались змiшанi радiонуклiднi стандарти (еталони) та новiтнi технологи АЕА, Розрахунки активностi радiонуклiдiв в зразках проводились за допомогою матриць. Вимiрювання зразкiв тривало вiд 2 до 16 годин.
Результати дослщжень. Годiвлю забрудненими кормами здiйснювали двiчi на день однаковими порщями у вареному вигляд1 А так як свиш пощають кормiв значно бiльше шж доросла людина 1ж1, то в третю годiвлю давали «чистий» корм, який складався з 4 кг варено1 картоплi i 1 кг концентрованих кормiв.
На початку експерименту свиш важили в середньому 50-55 кг вшом 8085 дшв. Питома радiоактивнiсть кормiв представлена в табл. 1.
Таблиця 1.
Питома радшактнвшсть корм1в _
Корм кг корму на добу Питома актившсть 1 кг корму Щоденне споживання 137Cs Бк/добу
«Забрудненш» 2,9 726 + 1,6 2098
«ЧистЬ> 5 6,7 ± 1,9 33,4
Всього 2131,4
В середньому доза радюцезш яку щоденно споживала кожна свиня становила 2131,4 Бк/добу.
Перед початком експерименту 3 свиш було забито, щоб визначити початкову концентрацш 137Cs в окремих органах та тканинах. Вiдгодiвля решти тварин продовжувалась без змши в поеднанш «забруднених» та «чистих» кормiв.
270
Окремi свиш забивались з 15 дня по 45- день з штервалом 15 дшв тсля першого контрольного забою для того, щоб визначити збшьшення концентраци 137С8 в органiзмi свиней.
Концентращя радюцезш в тканинах та органах свиней представлена в табл.2.
Таблиця 2.
Концентращя радшцеию в тканинах та органах свиней, Бк/кг
Органи Вмiст перед початком дослщу Через 15 дшв вщ початку до^ду Через 30 дшв тсля початку до^ду Через 45 дшв тсля початку до^ду
Печшка 2,67+1,68 212,00+75,82 227,33+68,82 252,25+70,87
Шлунок 3,00+1,35 267,33+72,25 366,00+40,73 432+72,08
Нирки 7,57+5,86 435,00+113,64 528,33+54,50 565+131,96
Серце 3,30+1,51 300,33+75,96 363,33+48,21 466,75+88,73
Легеш 1,77+0,55 160,73+59,36 239,33+45,79 222,5+37,97
Селезiнка 2,63+0,76 235,00+58,39 278,00+28,84 322,25+78,30
Кишки 1,93+0,81 171,37+79,46 218,33+20,60 227,25+23,01
Шшра 0,70+0,07 104,93+44,35 150,33+44,41 136,5+17,67
Щитовидна залозу 2,03+0,86 144,57+171,33 282,00+18.2 317,08+34,45
М'язи лопатки 1,43+0,46 153,00+169,00 472,67+77,24 413,259+129,29
М'язи спини 1,60+0,70 260,23+148,77 456,67+63,12 548+118,30
М'язи стегна 2,17+0,93 130,33+225,57 148,67+25.2 602,75+97,53
М'язи ши! 1,27+0,12 243,67+124,71 472,67+114,34 502,29+93,75
Кров 0,50+0,26 62,57+21,21 93,37+19,88 147,5+21,79
Юстки 1,33+0,35 110,97+34,23 199,67+31,53 230+32,57
Концентращя радюцезш в тканинах та органах свиней на початку експерименту була дуже низькою i становила вщ до 0,5 до 7,57 Бк/кг. Через 15 дшв вщ початку згодовування тваринам забруднених кормiв вмют радюцезш в органiзмi свиней значно пщвищився. Найвища концентращя була в нирках -435,0 Бк/кг, серщ -300,3 Бк/кг, шлунку - 267,3 Бк/кг та м'язах спини - 260,2 Бк/кг, а найнижча в кровi - 62,6, шкiрi 104,9 та юстках 110,97 Бк/кг вщповщно. Через мюяць актившсть радiоцезiю в органiзмi свиней продовжували зростати i в нирках сягнула до 528,3 Бк/кг , м'язах лопатки 472,7, м'язах ши! 472,7, м'язах спини -456,7, шлунку - 366,05 Бк/кг. Найменша концентращя була в кровi 93,4 Бк/кг та щитовиднш залозi 94,0 Бк/кг. Шсля 45 дшв експерименту штенсившсть зростання концентраци радюцезш в деякш мiрi знизилась i так як в попереднiх перюдах дослiду найвищо! була у нирках - 565 Бк/кг та у м'язах в середньому була 516 Бк/кг.
271
Таблиця 3.
Коеф^ент переходу 137Cs вщ корму до тканин та оргашв свиней
Органи Середне значення концентращя 137Cs- в тканинах та органах свиней (Бк/кг) Коефщент переходу
Печiнка 233,8+65,77 0,11
Шлунок 364,5+91,82 0,17
Нирки 517,4+112,42 0,24
Серце 387,6+99,69 0,18
Легенi 210,0+53,79 0,10
Селезiнка 284,1+66,69 0,13
Кишки 208,8+48,18 0,10
Шюра 131,8+36,66 0,06
Щитовидна залоза 71,9+126,85 0,03
М'язи лопатки 354,7+170,17 0,17
М'язи спини 436,3+162,73 0,20
М'язи стегна 326,3+223,95 0,15
М'язи шш 417,8+153,52 0,20
Кров 106,3+42,35 0,05
Юстки 186,1+60,28 0,09
Коефщенти переходу були вирахуваш з концентрацп 137Cs, який було виявлено в рiзних частинах тушi свиш i щоденно1 дози 137Cs- 2131 Бк, яку споживали свинi з кормами. Показники коефщенту переходу знаходиться в межах 0,20 який знайдено у м'язах лопатки та спини i найнижчий 0,03 та 0,06 в щитовиднш залозi та шкiрi вщповщно. Значення показника переходу тканина/корм, яю було висвiтлено рiзними науковцями в минулому, становить в основному по м'язовш тканинi, як критичному оргаш i цей показник коливався мiж 0,21 до 0,61 (4,5)
Свиней часто використовують як фiзiологiчний аналог людини.
Це стосуеться також i юнетики 137Cs., але наш експеримент був направлений не на юнетику 137Cs в органiзмi свиней, а на визначення коефщенту переходу 137Cs в типових умовах вiдповiдно в 2-ш зонi радiоактивного забруднення.
В результат проведених дослiджень слiд вщм^ити, що в органiзмi пiддослiдних тварин хоч i проходять подiбнi процеси накопичення радюнуклвдв як i в органiзмi людей, але iснують деяю вiдмiнностi:
- рiзний бiологiчний перюд напiврозпаду для свиней i людей;
^зна ефективна абсорбцiя радiоцезiю в шлунково-кишковому трактi;
- масивна прибавка в живш вазi пiд час годiвлi.
272
Якщо не дивлячись на вище сказане, а екстраполювати це на оргашзм людей, то виходячи i3 даних одержаних пщ час дослiджень, на одну дорослу людину по вмюту радiоактивностi всього оргашзму, то його вмют буде дорiвнювати вiд 100 до 400 кБк.
Висновки. Дослiдження проведенi на свинях дозволяють зробити висновок, що в органiзмi дослiдних тварин, точно так як i в людей найвищi концентрацп радiоцезiю були в м'язах та нирках.
Для визначення концентрацп рiвноваги радiоцезiю в органiзмi людини необхiдно данi по щоденному надходженню та абсорбцп його в шлунково-кишковому трактi та бюлопчний перiод напiврозпаду.
Л1тература
1. Концепщя ведення агропромислового виробництва на забруднених територiях та !х комплексно! реабштацп на перiод 2000-2010 рр. / Пщ ред.. Прiстера Б.С. - К., 2000. - 48с
2. Москалев Ю.И. Отдаленные последствия воздействия ионизирующих излучений. - М.: Медицина, 1991. - 464 с.
3.Пути миграции исскуственных радионуклидов в окружающей среде, Радиоэкология после Чернобыля: Пер с англ. / Под ред. Ф. Уорнера и Р. Харрисона - М.: Мир, 1999. - 512с.
4.Feiden F. Untersuchungen zum transfer von 134+137Casium aus fall-out kontaminiertem Putter in Damwild und Ango-rakaninchen und zur biologischen Halbwertszeit des Radio-casium mittels der Gan/,korpergammaspektrometrie. Justus Liebig-Universitat Gie/3en; 1989. Dissertation (in German).
5. Melo DR, Lipsztein JL, Oliveira CAN, Lundgren DL, Muggen-burg BA, Guilmette R. A biokinetic model for 137Cs. Health Phys 73:320-337; 1997.
Стаття надшшла до редакцИ 1.09.2010
273
