Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ Cs137 и Sr90 ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПЯМ В ПОЛЕСЬЕ'

ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ Cs137 и Sr90 ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПЯМ В ПОЛЕСЬЕ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
18
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FEATURES TO PECULIAR GLOBAL CESIUM-137 AND STRONTIUM-90 REACHING THE POPULATION OF POLECIA BY DIFFERENT FOOD SUPPLY ROUTES

The paper presents investigation data on the order of passage of above mentioned isotopes from the soil into food products with due regard for the soil nature and the accumulation of isotopes in the human body.The finding was that the extent of the passage of cesium-137 from the soil into food products fluctuated considerably and depended on the type of soil. Thus, in a soil consisting mainly of a sand fraction the passage of cesium-137 was more pronounced. Similar observation were made in respect to all of the objects examined. However, no differences in the migration of strontium-90 could be detected. Due to the high passage of cesium-137 into food products its content in the human body was high as well.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ Cs137 и Sr90 ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПЯМ В ПОЛЕСЬЕ»

по радиационной медицине. М., 1962, т. 5, с. 92. — Ч е п и н о г а О. П., Р у к и н а Л. П. •Укр. 6ioxiM. ж., 1957, т. 25, № 1, с. 32. — Ч у п и с А. Т. В кн.: Фармакология и токсикология. Киев, 1964, в. 1, с. 133. — Шуст И. В. Фармакол. и токсикол, 1964, № 3, с. 362. —Дэвидсон Д. Биохимия нуклеиновых кислот. М., 1952. — F i s k е С. Н., Subbarow I., J. biol. Chem., 1925, v. 66, p. 375. — M а й н a p д E. А., Ход* X. С. В кн.: Фармакология и токсикология урановых соединений. М., 1951, т. 2, с. 36. — W h е-■а t 1 е у V. R., Biochem. J., 1948, v. 43, p. 420. -Wu H., Folin О., J. biol. Chem., 1919, v. 39, p. 98.

Поступила 11/VII 1698r.

DATA FOR HYGIENIC STANDARDIZATION OF NATURAL URANIUM IN WATER

Yu. V. Novikov, Т. V. Yudina

Dynamic investigations of fhe functioning of the kidneys during chronic enteral entry ■of uranium in small concentrations into the body detected no significant changes in the content of urea, creatine and chlorides in the blood serum of experimental animals in comparison -with control ones. The activity of alkaline phosphatase of the blood serum increased on the 11th month of poisoning with uranium at concentrations of 6 and 60 mg/1. A rise in the acid phosphatase activity was noted in the spleen homogenate of rabbits, that received uraniumin concentration amounting to 50 MPC (maximum permissible concentrations) of the substance. In case of chronic enteral action of uranium in concentrations of 50 and 100 MPC the exmeri-mental animals presented inhibition of nucleic acid metabolism in the kidneys and the liver.

УДК 613.27: [546.36.02.137% 548.42.02.901(476)

ОСОБЕННОСТИ ПОСТУПЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНЫХ Сб137 и БГ9" ПО ПИЩЕВЫМ ЦЕПЯМ В ПОЛЕСЬЕ

А. Н. Марей, Р. М. Бархударов, В. К■ Чумак, Э. В- Петухова, Э. Б■ Тюрюканова, Г. А■ Кузнецова, Н. Я■ Новикова, С. Б- Поживилова, Г. А■ Богданович

Наблюдения за радиационной обстановкой на территории Советского Союза, обусловленной глобальными выпадениями, свидетельствуют о выраженной неравномерности распределения уровней содержания Сэ137 и Бг90 у населения различных природно-климатических зон (А. Н. Марей с ■соавторами; Л. А. Перцов с соавторами). Одной из таких зон является район Полесья, включающий значительную чать территории южных областей Белорусской ССР и северных областей Украинской ССР. Средние концентрации Бг80 в костной тесани взрослого населения городов Полесья в 1966 г. превышали среднесоюзные на 30% и составляли 2,10 пкюри на 1 г Са. Содержание Сэ137 в отдельных пробах молока из ряда пунктов Полесья достигало в 1966 г. 400 пкюри!л и выше. К тому же, согласно результатам исследований, проведенных в 1966 г., в организме жителей 2 сел вблизи данной зоны отмечаются повышенные уровни Сэ137 (А. А. Моисеев с соавторами).

В настоящем сообщении изложены результаты исследований, задачей которых было выявление местных особенностей, способствующих повышенному содержанию Бг90 и Се137 в организме жителей белорусско-украинского Полесья, их характеристика и оценка. Выпадения продуктов ядерных взрывов в районе Полесья за 1963—1966 гг. в среднем не отличаются от тех, которые характерны для данной широты или даже всей Европейской территории Советского Союза. Можно считать, что с 1963 по 1966 г. в этом районе выпало Бг90 не более 30 мкюри1км2 и Се 137 не более 50 мкюри/км2. Поэтому повышенное содержание обоих элементов в организме жителей и коровьем молоке в отдельных местах Полесья связано, по-видимому, со специфическими местными причинами. В рассматриваемом районе преобладают песчаные почвообразующие породы, набладаются обилие водоемов и высокий

уровень грунтовых вод. В Полесье представлено преимущественно 2 типа почв — дерново-подзол истые и торфя но-болотные. Для большинства разновидностей дерново-подзолистых почв, занимающих основную территорию, характерны кислая реакция, низкое содержание гумуса, кальция, магния, железа и других элементов. Почвы низинных болот и особенно заболоченные дерново- и перегнойно-глеевые пойменные почвы отличаются большим содержанием микро- и макроэлементов (Э. Б. Тюрюканова).

Растительность Полесья типична для средних широт Европейской части СССР. Около 30% площади его покрыто лесами, главным образом сосновыми. Большая часть земель, куда относятся и обширные территории осушенных болот, занята сельскохозяйственными посевами. Пойменные угодья и земли, неудобные для пахоты, покрыты луговой растительностью и используются под сенокосы и выпас скота. Сельское хозяйство на территории Полесья имеет молочно-овощеводческое направление; этим и определяется характер производимых здесь культур. Сельское население питается в основном продуктами местного производства (за исключением хлеба).

В июне — июле 1967 г. проведено обследование 9 населенных пунктов и измерение у-фона по маршруту протяженностью 3000 км\ одновременно отобраны на месте пробы почвы, травы, овощей, злаковых, молока и мяса для радиохимических и у-спектрометрических анализов. В процессе обследования собраны анкетные материалы и измерено содержание Сэ137 в организме 151 человека с помощью переносного одноканального у-спектрометра. Образцы целинной почвы отбирались на пастбищах с 2 разрезов (0—5 и 5—15 см). Каждая проба осреднялась из 3 проб, взятых по углам треугольника со стороны 100 м. Выемка проб пахотной почвы производилась на глубину вспашки (0—20 см). Каждая из них весила 3—5 кг. Пробы растительности —- трава, кормовые культуры (люпин, овес), овощи и злаковые (весом 2—3 кг) —

Таблица I

Содержание Сэ137 в почве, траве и молоке (на единицу сырого веса)

а X о т Тип почв Почва (в мкюри/км«) Трава (в пкюри/кг) Молоко (в пкюри/л) Трава/почва Молоко/почва

I Дерново-подзолистые, суглини-

стые; чернозем оподзоленный,

чернозем суглинистый; дерново- 98,8+ 160+ 36+

II сильноглеевые, торфяно-болотные 34,4 (4) 81 (12) 23(14) 1,62 0,36

Дерново-среднеоподзоленные, дер-

ново-среднеглеевые, дерново-

торфяные, дерново-слабооподзо- 64,2± 519+ 350+

III ленные, иловато-болотистые 17,8(14) 400 (10) 190 (21) 7,95 5,45

Дерново-подзолистые на аллюви-

альных песках, торфяно-песча- 67,2± 1 6000+ 1 280+

ные, песчаные........ 30,8(11) 1 000 (4) 510 (8) 23,6 19,1

Примечание. Здесь и в табл. 2 в скобках указано число пунктов отбора проб.

отбирались на выпасах и полях, пробы молока (3—5 л) — на молочных фермах, пробы мяса (2 кг) — на месте забоя животных. Пробы мяса консервировали путем инъекции 0,5% раствора формалина. Все пробы исследовались в лаборатории общепринятыми методами. После соответствующей предварительной обработки проб Бг80 определялся по У0 путем экстрагирования трибутилфосфатом из азотнокислого раствора и измерения активности на установке УМФ-6 (фон 1,5—3 имп/мин). Ошибка измерения составляла ±20%. Сэ137 определялся у-спектрометрическим методом. Относительная ошибка измерений почвы не превышала 40%, относительная

ошибка измерений продуктов питания— 10%. Отдельные пробы исследовались радиохимическим методом (гексахлортеллуритная методика). Полученные результаты соответствовали данным у-спектрометрии.

Для характеристики структуры питания использовались официальные материалы, а также анкетные данные, полученные на месте обследования.

Для схематической характеристики радиационной обстановки вся обследуемая территория была условно разбита на 3 зоны, объединяющие районы с содержанием в коровьем молоке Cs137 в следующих диапазонах: I зона — менее 100 пкюри/л, II — зона — 100—500 пкюри/л и III зона — более 500 пкюри/л. Результаты анализов показаны в табл. 1.

Как видно из табл. 1, пробы, отобранные в I зоне, характеризуются минимальным загрязнением травы и молока Cs137, а в III зоне — максимальным. Если сопоставить эти данные с содержанием Cs137 в почве, то видно, что коэффициенты перехода изотопа из почвы в траву возрастают от I к III зоне. Это свидетельствует об увеличении миграции Cs137 по мере увеличения в почве песчаной фракции. Как видно далее из табл. 1, коэффициент перехода изотопа из почвы в траву и молоко в III зоне более чем на порядок выше, нежели в I зоне. Заметное возрастание коэффициента перехода изотопа в молоко по сравнению с коэффициентом перехода в траву является, по-видимому, следствием недостаточной статистической обработки полученных сведений. Не исключено, однако, что на пастбищах, более бедных растительностью, относящихся к III зоне, возможно заметное поступление Cs137 в организм коров в результате слизывания ими почвы.

Чго касается Sr90, то, как видно из табл. 2, практически разницы между коэффициентами перехода его в траву и молоко во всех 3 зонах нет, если не считать II зону, что опять-таки можно приписать недостаточной

Таблица 2

Содержание Sr 80 в почве, траве и молоке

Зона Почва (в мкюри!кмг) Трава (в пкюри/кг) Молоко (в ПКЮри; Л) Трава/почва Молоко/ почва Cs4'/Sr« в молоке

I II III 58+41 (3) 42,2±32 (5) 54,1 ±32 (5) 42,4+38,2 (3) 98,6+78,5 (6) 27,0+24,24,8(4) 10,2+8,3 (3) 13,5+4,4 (7) 10,1 + 1,2 (3) 0,72 2,34 0,50 0, 18 0,32 0,19 3,53 25,9 127,0

статистической обработке данных. О преимущественном переходе Cs137 из почв с преобладанием песчаной фракции свидетельствует также отношение между ним и Sr90 в молоке.

Из табл. 2 видно , что такое отношение возрастает от I к III зоне. Если сопоставить коэффициенты перехода Cs137 и Sr90 из различных почв

Таблица 3

Переход Sr90 и Cs137 из корма в молоко

Зона Sr" Cs1»'

ежесуточное поступление (в пкюри/сут-ки) содержч-ние в ежесуточном н |Д >е (в пкюри/су-тки) молоко (1 Л) ежесуточное плступтение (в пкюри/сут-ки) содержание в ежесуточном надое (в пкюри/сутки) молоко (1 1)

корм (сутки) (в %) корм (суточный) (В %)

I II III 2 120 4 940 1 350 102 135 101 0,48 0,27 0,75 8 000 26 000 80 000 360 3 500 12 800 0,45 1,35 1,62

С р ед-н е е 0,50 1,41

в растительность, то можно отметить, что в 1зоне переход Сб137 почти в 2 раза больше, чем переход Бг90. Соотношение это существенно отличается отданных, изложенных в докладе Научного комитета ООН, согласно которым несколько лет после начала выпадений продуктов ядерных взрывов поглощение Сэ13 7 растениями из глинистых почв может составлять не более поглощения Бг90 . В почвах III зоны переход Сэ137 в растительность превышает переход Бг90 более чем в 40 раз (см. табл. 1—2). Приведенные в табл. 1 и 2 результаты нуждаются в дальнейших уточнениях, однако общая тенденция, несомненно, достоверна.

С учетом того что корова поедает 50 кг зеленой массы в сутки, а среднесуточный надой молока составляет 10 л, были рассчитаны коэффициенты перехода стронция и цезия из корма в молоко. При этом, кроме данных табл. 2, были использованы данные табл. 3.

Как видно из табл. 3, в 1 л молока переходит от 0,27 до 0,75% Бг90 и от 0,45 до 1,62% Св137, поступающих с кормом коровы, что достаточно хорошо согласуется с упомянутыми выше сведениями СОН.

Содержание Бг90 в мясе и картофеле во всех обследованных районах не превышало 10 и 7 пкюри/кг соответственно, а содержание Се137 достигало в мясе 1000 пкюри/кг и в картофеле 70 пкюри/кг. Соответственно и максимальное соотношение между Сэ137 и Бг90 достигало в мясе 130 и в картофеле 30, что значительно превышает среднесоюзные показатели.

Основное количество Бг90 и Се137 поступает населению Советского Союза с хлебом и молоком, причем на долю хлеба приходится более половины суммарного поступления изотопов (В. А. Книжников с соавторами). Несколько иная картина наблюдается в районах Полесья.

Поскольку жители его снабжаются хлебом и хлебопродуктами централизованно, концентрации Бг90 и Се137 находятся на уровне значений, средних по СССР. Что касается продуктов местного производства, в частности молока, мяса и картофеля, то содержание в них Се137, как показано ранее (см. табл. 1), существенно превышает среднесоюзные концентрации. Вот почему эти продукты и особенно молоко служат основными поставщиками Сэ137 в организм местных жителей. Загрязненность местных продуктов

Бг90 практически находится на уровне среднесоюзных значений. Более высокое по сравнению с другими районами СССР поступление этого изотопа в организм жителей Полесья обусловлено большим потреблением ими ржаного хлеба. Сравнительные данные о поступлении Бг90 и Се137 в организм местного населения с хлебом и молоком приведены в табл. 4.

Поскольку дети потребляют молока больше, чем взрослые, проникновение Сэ13 7 в их организм с этим продуктом будет значительно перекрывать получение того же изотопа с другими продуктами. Можно ожидать значительного поступления Се137 жителям III зоны с мясом и картофелем. Оценочно эта доза составляет 150—200 пкюри/сутки. Следует отметить, что высокие концентрации Сб137 (до 3500 пкюри/кг) обнаружены в грибах; употребление их в пищу может повлечь за собой добавление этого изотопа к ежесуточному поступлению его в организм.

Данные о содержании Сэ137 в организме жителей Полесья приведены в табл. 5. Ограниченное число измерений не позволяет произвести строгую статистическую обработку данных, тем не менее видно, что процент лиц в III зоне с содержанием Сб137 в организме менее Ю-8 кюри наименьший, а с относительно высокими концентрациями его наибольший. Максимальные концентрации — в пределах (1—1,6) -10" 7 кюри\ это превышает средние

Таблица 4

Поступление Б:90 и Се137 с основными продуктами питания (в пкюри/сутки)

Зона Хлеб Молоко

Бг»0 Св"» вг» Св1"

I п ш 9,8 9,8 9,8 35,4 35,4 35,4 8,0 10,8 8,0 29 280 I 000

Таблица 5

Содержание Cs137 в организме жителей Полесья

Зона Общее число обследованных Число лиц с содержанием в организме Cs1" (в кюри)

менее 10 — 1.10 —8-5- ■ ю-8 5•10 8— 10 ■ ю-8 более ю- ю-8

I II III 21 84 46 21 (100) 71 (84,5) 17 (37) 11 03,1) 20 (43,5) 1 (1,7) 5 (10,9) 1 (Ü7) 4 (8,6)

Примечание. Исследования проводились только у взрослых. В скобках указан процент от общего числа обследованных.

показатели по СССР более чем в 10 раз. Таким концентрациям соответствуют дозовые нагрузки на тело в пределах 15—24 мбэр/год, что достигает почти 50% установленных в СССР предельно допустимых значений.

Выводы

1. Содержание Cs137 и Sr90 в целинных почвах Полесья практически одинаково во всех обследованных районах. 1

2. Наиболее интенсивный переход Cs137 в траву и молоко отмечается в районах с преобладанием в почвах песчаной фракции. Коэффициенты такого перехода в этих районах в 20—50 раз выше, чем в районах с тяжелыми глинистыми и черноземными почвами.

3. Преимущественный по сравнению со Sr90 переход Cs137 по звеньям биологической цепи обусловливает резкое преобладание содержания последнего над содержанием первого в молоке, мясе и картофеле в районах с дерново-подзолистыми песчаными почвами. Соотношение между Cs137 и Sr90 в молоке и мясе достигает 130 и в картофеле — 30, что существенно превышает среднесоюзные значения.

4. Основными «поставщиками» Cs137 в организм взрослых, проживающих в районах с преобладанием песчаных почв, служат молоко, мясо и овощи (картофель). Основным «поставщиком» Sr90 здесь, как и в других районах страны, является хлеб, а затем молоко.

5. Содержание Cs137 в организме жителей III зоны в 10—50 раз пре: вышает среднесоюзные значения. Максимальная концентрация этого изотопа в организме достигает 1,6-10~7 кюри.

6. Материалы, характеризующие радиационную обстановку на терри^ тории Полесья, обусловленную глобальными выпадениями продуктов ядерного взрыва, не объясняют полностью причин повышенного содержания Cs137 в продуктах питания и организме людей. Этот вопрос требует дальней-; шего, более разностороннего и детального изучения.

. >. . '" и

ЛИТЕРАТУРА

ПетуховаЭ. В., Книжников В. А. Поступление стронция-90 и цезия-137 с пищевым рационом населению Советского Союза в 1965—1966 гг. в результате стратосферных выпадений. М., 1968. — Марей А. Н., Борисов Б. К., Бархударов Р. М. Стронций-90 в костной ткани населения Советского Союза (1957—1967 гг.). М., 1968. —Моисеев А. А., Мухин И. Е., Погодин Р. К. и др. Особенности миграции глобального цезия-137 из дерновоподзолистых песчаных почв по пищевым цепочкам в организм человека. М., 1967.—П е р ц о в Л. А., П о п о в Д. К., и др. Радиоактивность тканей жителей отдельных районов Советского Союза. М., 1967. — Тюрю-к а н о в а Э. Б. В кн.: Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине. Улан-Уде 1966, т. 1, с. 35.

Поступила 27/V 1968 г.

3 Гигиена и санитария № 1

65

FEATURES TO PECULIAR GLOBAL CESIUM-137 AND STRONTIUM-90 REACHING THE POPULATION OF POLECIA BY DIFFERENT FOOD SUPPLY ROUTES

A. N. Marey, R. M. Barkhudarov, V. K. Chumak, E. V. Petukhova, E. B. Tyuryukanova, G. A. Kuznetsova, N. Ya. Novikova, S. B. Pozhivilova, G. A. Bogdanovich

The paper presents investigation data on the order of passage of abovementioned iso« topes from the soil into food products with due regard for the soil nature and the accumulation of isotopes in the human body.The finding was that the extent of the passageof cesium-137 from the soil into food products fluctuated considerably and depended on the type of soil. Thus, in a soil consisting mainly of a sand fraction the passage of cesium-137 was more pronounced. Similar observation were made in respect to all of the objects examined. However, no differences in the migration of strontium-90 could be detected. Due to the high passage of cesium-137 into food products its content in the human body was high as well.

УДК 613.632.4:546.2961:612.215.2 1(22.34

ИЗМЕРЕНИЕ ПОГЛОЩЕННЫХ ДОЗ В МОДЕЛИ ТРАХЕИ В УСЛОВИЯХ РАДОНСОДЕРЖАЩЕЙ АТМОСФЕРЫ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РУДНИКА

В. Н. Кириченко, В. Д. Иванов

Предполагают, что при вдыхании воздуха, содержащего радоне дочерними продуктами, существует значительная неравномерность доз, поглощенных в различных участках органов дыхания, и максимальному облучению подвергаются трахея и главные бронхи (Chamberlain с соавторами). Последнее обусловлено, с одной стороны, малым весом облучаемой а-части-цами ткани, а с другой — значительной степенью оседания в них «свободных» атомов радия А, содержание которых в воздухе значительно зависит от количества нерадиоактивных аэрозолей. Для рудничного воздуха, по оценке Chamberlain, относительное содержание «свободных» атомов радия А составляет примерно 0,1. Ранее В. Н. Кириченко с соавторами показали, что доля радиоактивности радия А. с коэффициентом диффузии 0,1 см2/сек, избирательно задерживаемая очень тонким фильтром (предполагали, что это «свободные» атомы), в различных местах рудника колеблется от 0,1 до 0,8. А. В. Быховским была вычислена доза, поглощенная в трахее за счет «свободных» атомов радия А, которая при концентрации радона Ю-10 кюри/л в равновесии с дочерними продуктами оказалась равной 3 бэрад в неделю (1 неделя = 36 часов). Аналогичные расчеты в предположении чисто диффузионного осаждения субмикроскопических активных частиц и «свободных» атомов с использованием данных Wilkening и Chamberlain сделаны В. Н. Кириченко; при содержании радона в воздухе Ю-11 кюри!л и степени равновесности дочерних продуктов 50% полученная доза в главном бронхе оказалась равной 1,3 бэрад в неделю, что в 35 раз превышает среднюю дозу, поглощенную во всех органах дыхания, и значительно больше предельно допустимого уровня 0,3 бэрад в неделю, рекомендованного МКРЗ для внутренних органов.

С целью проверки этих предположений и расчетов, могущих иметь решающее значение для оценки радиационной опасности, связанной с присутствием в атмосфере радона с дочерними продуктами, необходимы прямые измерения поглощенных доз. Такие измерения на простых моделях трахеи мы произвели в различных местах полиметаллического рудника с повышенной радонообильностью.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.