CC BY
19
УДК 614.73:577.4
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЦЕПОЧКИ «ЛИШАЙНИК — СЕВЕРНЫЙ ОЛЕНЬ — ЧЕЛОВЕК»
П. В. Рамзаев, М. Н. Троицкая, М. С. Ибатуллин, Л. Л. Моисеев, Л. Я. Нижников, И. 7W. Дмитриев
Ленинградский научно-исследовательский институт радиационной
гигиены Министерства здравоохранения РСФСР
Исследованиями, выполненными в странах, где существует экологическая цепочка «лишайник —северный олень —человек» (США, Канада, Финляндия, Швеция, Норвегия, Дания, СССР), были обнаружены повышенные концентрации долгоживущих искусственных радионуклидов (Cs137, Sr90) и естественных (Pb210, Ро210) в отдельных ее звеньях1. Вместе с тем еще многие вопросы радиоэкологии данной цепочки трактуются по-разному. Это касается главным образом количественных характеристик (параметров) миграции, начиная с лишайников. Существует мнение, что 95—100% Cs137 из выпадений откладываются на лишайниках. Однако в экспериментах на лишайнике оставалось только 50% разбрызганного цезия при очень высокой плотности его (1,6 лег на 1 м2).
Мы изучали этот феномен в природных условиях путем раздельного определения Cs137 из выпадений на лишайнике и в почве под ним (Cladonia, Cetraria). В 1965—1967 гг. примерно 50% Cs137, выделяемого радиохимическим методом, находились в почве и столько же на лишайнике, у-актив-ность в как&г.е Cs187 (без Еычета вклада других изотопов) на лишайнике составляла только 1/3 аккумулятивной активности. Полученные результаты соответствуют данным эксперимента Hanson и соавт.
Отмечалось распределение выпадающих нуклидов по высоте лишайника и преимущественное загрязнение его верхушки Cs137. Мы получили данные, указывающие на временный характер «верхушечного эффекта», который исчезает по мере отдаления от момента интенсивных выпадений и, по-видимому, обусловлен поверхностным загрязнением вследствие свежих выпадений, а не физиологическими особенностями верхушки: на нее вначале попадают загрязненные порции осадков. Верхушечный эффект характерен для Cs137 и почти не наблюдается в отношении Sr90 и Ро210.
Лишайники в отличие от высших растений не имеют корневой системы. Поэтому почвенный путь загрязнения лишайников не учитывается. Проверка нами возможности захвата Cs137 и Sr90 лишайниками из почвы дала неожиданный результат. На 7 натурных участках, в почву которых вносилось дополнительное количество нуклидов (по 50 мккюри на площадь 100 см2), через 45—105 суток в лишайник перешло 2—4% Cs137 и 0,1—0,3% Sr90.
По данным Kriger и соавт., травы усваивают из почвы за летний сезон
только 0,009% Cs137 и 0,09 Sr90. Опыт свидетельствует о том, что и при отсутствии выпадений поступление из почвы сохранит в лишайниках (в отличие от трав) десятикратное доминирование Cs137 над Sr90 по активности.
Скорость очищения лишайников определяет прогноз загрязнения в последующих звеньях цепочки у оленей и людей, питающихся олениной. Однако сведения по этому вопросу, в частности в отношении Cs137, основного дозообразующего искусственного нуклида у оленеводов, крайне противоречивы. Так, различные авторы указывают, что эффективный период (Ti/t) полуочищения лишайников колеблется в диапазоне 4—5 и 9—12 лет.
Динамика загрязнения самих лишайников мало пригодна для прогноза из-за трудностей отбора представительных проб и вариаций, связанных с неравномерностью распределения нуклида по высоте. Более надежную основу составляет динамика содержания Cs137 в оленине, исследованной в одинако-
Radioecological Concentration Process. Oxford, 1967, 193—246.
вые сезоны разных лет. В табл. 1 приведены соответствующие материалы, касающиеся Финляндии, США и СССР. Из них следует, что после максимума (зима 1964/65 г.) концентрация Cs137 в мышцах оленей стала снижаться по Ti/8=2—27г года. Организм оленя имеет короткий собственный период полувыведения Cs137 (Ti/t=20 суток). Tt/t атмосферы за годы наблюдения был равен 9—12 месяцам, и ее вклад в загрязнение лишайников в это время был небольшим (3—5%). Поэтому спад концентрации Cs137 в оленине можно без серьезной погрешности апроксимировать через Ti/e лишайников. Если по изложенным выше данным учесть, что на начало 1965 г. 50% Cs137 находилось на лишайниках за счет поверхностной сорбции и вымывается по Ti/e=2i/e года и что весь (100%) Cs137 уходит с участка по Ti/f=25 годам (Gale) и 2% поступают в лишайник из почвы, то прогноз загрязнения в лишайниках и оленине при отсутствии дополнительных взрывов можно представить в следующем виде: 1965 г.—100%, 1967 г.— 58%, 1973 г.—14%, 1975 г.—9% и 1977 г.—6%. Динамика содержания Cs137 в организме оленеводов запаздывает по сравнению с приведенной на полгода —год. Поверхностный осевший на лишайниках Cs137 вносит основной вклад в их загрязнение. И лишь с 1977 г. почвенное поступление будет доминировать над остатком поверхностного.
Таблица I
Динамика средней концентрации Cs137 в оленине (Ю-9 кюри/кг)
Страна Время забоя T«/f эфф. (в годах)
США (Аляска) • Лето 1964 г. » 1965 г. "X 1,98
Финляндия Зима 1964/65 г. Декабрь 1965 г. 2,57
СССР (Мурманская область) Декабрь 1964 г. Зима 1965/66 г. Декабрь 1966 г. 2,57 2,52
Взаимосвязь уровней Сб137 между отдельными звеньями цепочки в период максимума загрязнения (1965) представлена в табл. 2. Для усредненной оценки вполне приемлемо равенство между удельной активностью сырого лишайника (50% влажность), организма оленей (не мышц!) и оленеводов. Сб137 не концентрируется при движении по цепочке от звена к звену. В корме оленей и рационе оленеводов идет процесс разбавления Се137 за счет потребления воды и других ингредиентов с меньшей концентрацией нук-
Таблица 2
Срелние (из 10—30 анализов) уровни Се137 (в нанокюри) в звеньях цепочки (на 1 мкюри изотопа, выпавшего на 1 км2), при плотности лишайников 0,5 кг на 1 мг
Район Лишайник (в кг сухого веса) Мышцы оленя (в 1 кг сырого веса) Суточный рацион (выделении) оленевода Орган изм оленевода (в 1 кг тела) Доза у оленевода (в мбэр/год)
Мурманская область...... ы 2,1 0,6 1,0 11,0
Ненецкий округ......... 0,8 1,0 0,2 0,4 4,4
Ямало-Ненецкий округ..... 0,7 1,4- 0,2 0,4 4,5
Таймырский округ ....... 0,7 0,8 0,3 0,5 5,5
Якутская АССР......... 0,5 0,06 0,15 1,7
Чукотский округ........ 0,7 0,2 0,4 4,4
Среднее. . . 0,8 1,1 0,3 0,5 5,0
лида, чем в лишайниках и оленине. 3—4-кратное концентрирование выяв-
ляется только при переходе от удельной концентрации рациона в целом (в кюри на 1 кг) к таковой в организме. Это концентрирование у человека доказывается и теоретически на основе формулы равновесного накопления и полученных нами пераметров:
V Р. 0,693 ' »
где К—коэффициент концентрирования; Т\/г —средний период полувыведения Cs137 у оленеводов, равный 82 суткам; /t —коэффициент всасывания, равный 1; V—вес рациона оленевода (2,2 кг); Р—средний вес оленеводов (62 кг); 0,693= In 2.
Трехкратное концентрирование в оленине по сравнению с рационом оленей доказано по анализам содержимого рубца (Pendleton и соавт.).
Условия выпаса оленей (доля лишайников в норме) и различия в потреблении оленины людьми приводят к тому, что связь по Cs137 между отдельными звеньями на протяжении 10 000 км Советского Севера далеко не одинакова. Так, в 1 кг оленьих мышц в Мурманской области содержится Cs137 столько же, сколько в 2 кг сухого лишайника, а на севере Якутии 0,7 кг. В рацион оленеводов Таймырского округа в 1965 г. в среднем за сутки попадало Cs137 из 370 г оленьих мышц, а на севере Якутии —из 120 г. Связь же рациона и организма оленеводов, отражающая скорость обмена нуклида, для разных районов Крайнего Севера оказывается устойчивой.
Потребление оленины оленеводами существенно (в 2 раза и более) варьирует не только по отдельным районам и лицам. Оно колеблется от суток к суткам и особенно по сезонам года. Такие колебания вносят неопределенность в окончательный вывод о среднем суточном поступлении радионуклидов. По данным нашего опроса и выборочного взвешивания, оленеводы потребляют от 0 до 1 кг оленины в сутки. Однако информация, полученная в результате опроса, не всегда надежна. Возможны также потери изотопов при кулинарной обработке. От подобных недостатков можно избавиться только систематическим исследованием полных суточных выделений в равновесных и контролируемых условиях. В табл. 3 приводится вес мышц оленей, в котором содержание Cs137 равно суточной экскреции изотопа у оленеводов. В среднем по всем районам Крайнего Севера СССР это количество равно 230 г с колебаниями от 90 до 370 г. Среднее значение примерно на 170 г меньше того, которое получено в Финляндии (Miettinen и соавт.) методом опроса. В действительности этого расхождения, вероятно, не существует. Оленеводы во всех районах СССР, по нашим наблюдениям, потребляют оленины столько, сколько хотят, без каких-либо ограничений. Причина расхождений заключается в методе. Опросом и взвешиванием учитываются почти все органы и ткани оленя (даже несъедаемые кости). Мы же приводим данные, относящиеся к мышцам — ткани с наибольшей радиоактивностью, которая обычно и подвергается анализам. А как известно, печень, легкие, кровь, кости имеют концентрацию Cs137, которая в 2—10 раз меньше, чем мышцы.
Суточное потребление основных минералов, которые могут моделировать обмен радионуклидов, у советских оленеводов находится на уровне обычных физиологических норм (табл. 4). Эти сведения также не согласуются с данными, касающимися финских лопарей. У последних потребление калия, например, составляет 7 г, т. е. в 3 раза больше, с чем связывают низкое значение Ti/t Cs137 в их организме (Miettinen). По нашим материалам, решающую роль в изменениях Ti/f Cs137 у оленеводов играет сезонность. Зимой обмен изотопа идет почти в 2 раза быстрее, чем летом, хотя поступление калия не изменяется.
Для исследователей, занимающихся проблемой «доза —эффект» в области малых доз, северная цепочка открывает уникальные возможности. При эффективной энергии Ро210 в костях 280 Мэв (по МКРЗ-59) и его за-
Таблица 3
Cs137 в мышцах оленей и суточных выделениях оленеводов
р У Район Время забоя оленей и отбора выделений Cs1«7 в суточных выделениях оленеводов (1 0~9 кюри) Расчетное потребление оленины, эквивалентное по Cs1*7 мышцам (в г за сутки)
Мурманская область Среднее Июль 1962 Г. Январь 1963 г. Апрель 1963 г. Февраль 1964 г. Март 1965 г. Октябрь 1965 г. Апрель 1966 г. 5,2(2) 7,4(3) 10,9(25) 22,0(25) 25,0(6) 19,8(25) 26,9(15) 158 19Э 230 275 260 270 340 246
Ненецкий округ Среднее Январь 1963 г. Февраль 1965 г. 0> 4,2(3) 11,0(8) • 233 220 226
Коми АССР Ф . 4 Среднее 1 ' ' Июнь 1962 г. Ноябрь 1963 г. Май 1963 г. Сентябрь 1963 г. Май 1965 г. 1,5(3) 2,0(5) 4,8(35) 5,3(35) 14,2(35) • 94 154 145 230 175 160
Ямало-Ненецкий округ Февраль 1965 г. 11,0(3) 210 •
Таймырский округ Среднее Июнь 1962 г. Декабрь 1962 г. Январь 1965 г. 1,2(2) 1.4(3) 8,0(9) 300 по 364 258
Якутская АССР Оетунг Улахан—Ч Улахан—Т Среднее Январь 1965 г. Декабрь 1965 г. » 1965 г. » 1965 г. • 1.5(1) 3,6(6) 9,8(5) 8,2(3) 120 300 200 . 240 240
Чукотский округ Среднее по Северу Январь 1965 г. 6,6(8) • 265 230
Примечание. В скобках числа обследованных оленей и оленеводов; у каждого оленево да выделения собирались 6 суток.
Таблица 4
Среднесуточное (из 3 суток) выделение минеральных веществ с мочой и калом
у пастухов-оленеводов
f С? • i ' • « Выделение (в г) зГ гс
Район Время обследования Число наблюдаемы: зола, ±2 + U-H о -н + * д> о Z-H т i "о О-Н и о -е- m л® в
Мурманская область Коми АССР Февраль 1964 г. Июль 1964 г. Октябрь 1963 г. Июль 1S64 г. 24 24 30 30 24 18 32 23 0,86 0,74 0,77 0,69 2.3 2.4 2,6 2,4 5,8 4,3 5,5 5,3 7,5 5.1 7.2 6,9 60-+-4 99±6 75±3
регистрированных уровнях у оленей (5—10 нанокюри в 1 кг кости) можно ожидать поглощенную дозу в диапазоне 10—100 бэр/год. В скелете оленеводов эта доза на порядок меньше. К таким дозам, действовавшим в течение веков, в последнее десятилетие прибавилась доза Сэ137 до 0,5 бэр в год на
весь организм оленей и оленеводов и доза Sr90 до 30 бэр в год на скелет оленя и до 1 бэр в год на вновь образующиеся участки скелета оленеводов.
Материалы о действии (а скорее всего, об отсутствии действия) приведенных доз в северной цепочке, находящихся иногда на уровнях современных предельно допустимых доз, внесли бы важный вклад в проблему обоснования допустимых уровней.
ш
ЛИТЕРАТУРА
Hanson W. С., Watson D. G., Perkins R. W. В кн.: Radioecological Concentration Processes. Oxford, 1967. — G a 1 e H. I., Nature, 1964, v. 201, p. 257. — К r i e -g e r H. L., К a h n В., CummingsS. Oxford, 1967, p. 59. — M i e t t i n e n G. K., Idem., 1967, p. 271. - Pendleton R.C., Lloid R. DM M а у s C. W. et al. Nature, 1964, v. 204, p. 708.
Поступила 2б/VI 1968 г,
RADIOECOLOGICAL PARAMETERS OF THE CHAIN cLICHEN-NORTHERN-
DEER-MAN»
#
P. V. Ramzaev, M. N. Troitskaya, M. S. Ibatullin, A. A. Moiseev, A. I. Nizhnikov,
I. M. Dmitriev
On the basis of investigations carried out for a period of five years (1962—1966) along the Soviet coast of the Artie Ocean from Chukotka to the Kola peninsula the authors determined the extent of migration of radionuclides, especially that of Cs137 in the chain «lichen— northern-deer—man». The findings make it possible to predict the contamination level of the chain. The authors point to the necessity of wider radiobiological investigation of the northern chain, as the doses absorbed in its links approach the existing maximal permissible radioactive doses.
СОЦИАЛЬНАЯ ГИГИЕНА, ИСТОРИЯ ГИГИЕНЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ САНИТАРНОГО ДЕАА
УДК 614.3/.4.07(47-22)
К ВОПРОСУ О ПРЕОБРАЗОВАНИИ САНЭПИДЭТДЕЛЭВ
В САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ САНЭПИДСТАНЦИИ
СЕЛЬСКИХ РАЙОНОВ
К. И. Лучина, Т. Д. Чернаенко
Главное санитарно-эпидемиологическое управление Министерства
здравоохранения СССР, Москва
ф.
Правильная организация и эффективность государственного санитарного надзора, а также осуществление противоэпидемических мероприятий в значительной степени определяются структурой учреждений санитарно-эпидемиологической службы. Укрепление и совершенствование ее деятельности в последние годы обосновывались необходимостью унификации соответствующих специализированных учреждений. Это отмечалось в официальной прессе, письмах руководителей и специалистов санитарно-эпидемиологи-
