5. Організація кормовиробництва і годівлі с-г тварин

Сільськогосподарська діяльність є невід’ємною частиною життя сільського населення, тому його проживання на забруднених радіоактивними речовинами територіях доцільне за умови, що радіаційна обстановка допускає безпечне для здоров я проведення сільськогосподарських робіт, а також виробництво продукції, придатної для необмеженого використання. Сільськогосподарське виробництво треба вести за технологіями, які сприяли максимальному зменшенню міграції радіонуклідів по харчовому ланцюгу грунт- рослина- тварина- продукція сільського господарства, запобігали збільшенню забруднених радіонуклідами територія, забезпечували повну радіаційну безпеку населення, що працює і проживає в цих умовах.

У господарствах, розміщених на забруднених радіонуклідами територіях, треба вирішувати такі завдання:

1 Виробництво с-г продукції, споживання якої без обмежень не приведе до перевищення дози опромінення людини.

2 впровадження у виробництво заходів щодо зменшення радіонуклідів у продукції до рівня, що не перевищує встановлених норм.

3 проведення протиерозійних заходів запобігання міграції радіонуклідів на забруднених угіддях, водоймах, на території населених пунктів необхідно підвищувати загальну культуру ведення сільськогосподарського виробництва, перепрофілювати напрямки сільськогосподарського виробництва, що запобігає виробництву деяких видів продукції з підвищеним вмістом радіонуклідів, проведення меліоративних робіт з метою зменшення вмісту радіонуклідів у продукції рослинництва і тваринництва.

6. Очищення продукції сільського господарства від радіонуклідів технологічною переробкою

Проведення заходів щодо запобігання нагромадженню радіоактивних речовин у сільськогосподарських рослинах або сільськогосподарських тварин на практиці може виявитися малоефективним, у зв'язку з чим вміст їх в одержаній продукції може перевищувати припустимі норми. Проте це зовсім не означає, що така продукція має бути знищена − похована. При деяких технологічних переробках, які передбачають поділ продукції на кілька компонентів, виявляється, що переважна частина радіоактивних речовин зосереджується в одному з них. Нерідко таким компонентом стає не основний, а побіч ний продукт переробки. Головне, що слід мати на увазі, що радіоактивні речовини надходять у рослини і далі в організм тварин переважно у формі розчинених у воді елементів. Тому і зосереджуються вони, як правило, у водній частині клітин і переходять під час переробки у водний розчин, і будь-яка технологічна переробка, яка передбачає відокремлення води віджиманням, фільтруванням, центрифугуванням або іншими засобами, але не висушуванням, дезактивує продукцію.

Очищення продукції рослинництва

Дуже високого ступеня очищення можна досягти при переробці на крохмаль забрудненої радіоактивними речовинами картоплі. Технологія відокремлення крохмалю з бульб передбачає їх подрібнення з наступним відокремленням клітинного соку та добуванням крохмальних зерен промиванням водою. При цих операціях переважна частина радіоактивних речовин відходить, а одержаний продукт містить їх в середньому в 50 разів менше, ніж сама картопля. Аналогічно після попереднього намочування у воді одержують крохмаль із зерна злаків. Крохмаль же, як відомо, широко застосовується в харчовій промисловості для виготовлення кулінарних та кондитерських виробів, ковбас. Його переробляють на патоку, глюкозу, використовують як сировину для одержання лимонної, молочної та глюконової кислот, гліцерину, амілопектину, які використовуються у харчовій та фарма­цевтичній промисловості.

При переробці тих чи інших вуглеводмістких продуктів рослинництва на етиловий спирт практично всі радіоактивні речовини, як, між іншим, і нерадіоактивні, залишаються у середовищі бродіння. Одержаний внаслідок дистиляції продукт виявляється у тисячу разів і більше чистішим, ніж вихідний матеріал. Етиловий спирт, як відомо, широко застосовується у народному господарстві: як розчинник у різних галузях промисловості, в тому числі харчовій і фармацевтичній; як вихідна сировина для одержання синтетичного каучуку, етилену, хлороформу, оцтової кислоти та інших органічних продуктів; як паливо для реактивних двигунів і двигунів внутрішнього згоряння тощо.

Забруднення радіоактивними речовинами безпечне також для цукрових буряків. Технологія одержання цукру з цукрових буряків складається з подрібнення коренеплодів на тонку стружку і наступного вимивання її гарячою водою, до якої разом з цукром переходять і всі радіонукліди. Але при наступних операціях виділення та очищення цукру − дефекації, сатурації, сульфітації, випаровуванні, фільтруванні, уварюванні, а, головним чином, при кристалізації, отримують так званий «білий цукровий пісок» з вмістом радіоактивних речовин, у 50 70 разів меншим, ніж у коренеплодах. При рафінуванні цукрового піску відбувається додаткове очищення його від багатьох домішок, у тому числі від радіоактивних.

Надзвичайно високого ступеня очищення рослин від радіоактивних речовин досягають при виробництві рослинних олій (з насіння соняшнику, льону, сої, конопель, бавовни, кукурудзи тощо). Технологія одержання олій передбачає проведення таких основних операцій: віджимання, екстрагування, дистиляція та очищення. Основна операція екстрагування жирів − здійснюється за допомогою органічних розчинників, які не розчиняють ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs та інші радіоактивні ізотопи. І вже на цьому етапі можна одержати практично чистий від радіоактивних речовин проміжний продукт, який під час наступної дис­тиляції і очищення відстоюванням, фільтрацією, гідратацією, а особливо рафінуванням доводиться до надзвичайно високого ступеня чистоти. Вважається, що при переробці олійних культур за такою схемою практично в усіх випадках, тобто при будь-якій мірі забруднення рослин радіоактивними речовинами, одержана олія придатна до безпечного вживання в їжу. Тому зазначені технічні культури рекомендуються для вирощування на забруднених радіоактивними речовинами територіях.

Непридатна для годівлі тварин забруднена радіоактивними речовинами свіжа вегетативна маса рослин, як, до речі, й інші органи, може бути використана для виробництва харчового й кормового білка. Це найновіша біотехнологія, яка вже досить широко використовується в деяких країнах, в Україні її тільки починають впроваджувати. Вона передбачає виділення білка із зеленої маси рослин віджиманням клітинного соку і наступною коагуляцією з нього згідно із спеціальною технологією чистого білка, який містить в десятки разів менше радіоактивних речовин, ніж рослини, з яких його виробляють. Такий білковий препарат надзвичайно цінний продукт для харчової промисловості і вже нині його широко використовують при виготовленні ковбас, деяких видів консервів, сирів, хлібобулочних і кондитерських виробів, а також у вигляді добавок до кормів сільськогосподарських тварин і птиці.

Як приклад дезактивації продукції рослинництва за допомогою технологічних переробок можна навести і багато інших широко відомих звичайних технологій, які дають змогу вилучати із забруднених радіоактивними речовинами рослин різні «чисті» продукти. Це технології виробництва різних вуглеводів, не тільки крохмалю і сахарози, а й глюкози, фруктози, рафінози, інуліну та інших, а також ферментів, вітамінів, амінокислот, органічних кислот, біологічно активних сполук.

Високорадіоактивні відходи, які залишаються після одержання основного продукту (вижимки та інші екстрагени), можуть бути використані для виробництва етилового спирту, а також як живильне середовище для от­римання кормового білка за допомогою мікроорганізмів і дріжджів, які мають невисокі коефіцієнти нагромадження радіоактивних речовин.

Зрозуміло, що проведення великомасштабних робіт по дезактивації продукції рослинництва вимагає разом з традиційними технологіями розвитку нових типів безвідходних технологій та біотехнологій, великих енергетичних затрат.

7. ВПЛИВ СПОСОБІВ ОБРОБКИ ПРОДУКЦІЇ ТВАРИННИЦТВА НА ВМІСТ РАДІОНУКЛІДІВ

Очищення продукції тваринництва. Технологічна переробка є ефективним способом дезактивації молока. Так, після сепарування незбираного коров'ячого молока лише 8−16 % ⁹⁰Sr, ¹³¹I та ¹³⁷Cs залишається у вершках, а решта переходить у відвійки. Дво - чи триразове промивання вершків теплою водою і знежиреним молоком зменшує кількість в них ⁹⁰Sr ще в 50−100 разів. При переробці вершків у вершкове масло значна частина ізотопів переходить у сколотини і промивну воду. Концентрація ⁹⁰Sr, ¹³¹I та ¹³⁷Cs у вершковому маслі при цьому зменшується до 36, 76 та 49 % відповідно до їх концентрації у вершках. Перетоплення вершкового масла дає змогу видалити з нього практично повністю ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs і ще 10 % ¹³¹І. Саме цьому не викликає сумнівів, що із забрудненого радіоактивними речовинами молока доцільно виробляти вершки і вершкове масло.

Переробка молока на сир приводить до зниження вмісту ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs на 90 %, а ¹³¹І на 70 %.

Існують також засоби, за допомогою яких можна очищати молоко від радіоактивних речовин без істотної зміни його хімічного складу та властивостей. Застосування пірофосфату, який зв'язує стронцій, дає можливість протягом однієї доби вилучити з молока до 83 % ⁹⁰Sr. За допомогою іонообмінних смол можна швидко і досить ефективно очищати молоко й від інших радіоактивних речовин. Так, один об'єм відомого аніоніту Дауекс-2 дає змогу вилучити понад 95 % ¹³¹І з 230 об'ємів молока та 50 % ⁹⁰Sr. За допомогою одного об'єму катіоніту можна вилучити близько 70 % ¹³⁷Cs з 30 об'ємів молока. Електродіалізний метод очищення молока дає змогу вивести до 90 % ⁹⁰Sr та до 99 % ¹³⁷Cs, а на електродіалізній установці з аніонообмінними мембранами може бути вилучено 70−90 % ¹³¹І.

Оскільки окремі радіоактивні речовини розподіляються по органах і тканинах тварин нерівномірно, м'ясна продукція може істотно відрізнятися за їх концентрацією в окремих частинах туші. Так, концентрація ⁹⁰Sr в кістках і тканині свиней, які одержували з раціоном цей радіонуклід, перевищує його концентрацію в м'яких тканинах у 600−700 разів. ¹³⁷Cs нагромаджується здебільшого рівномірно у м'язовій тканині, а ¹³¹І − переважно у щитовидній залозі. З урахуванням цих особливостей розподілу радіонуклідів частина продукції (м'язи, субпродукти) може бути використана безпосередньо для харчових потреб, а інша (щитовидна залоза в ранні періоди після надходження радіоактивних речовин, лімфатичні вузли) виведена з харчового ланцюжка.

Кулінарна обробка, яка складається з виварювання кісток і м'яса, є досить ефективним засобом очищення цієї продукції тваринництва. Виварювання кісток практично не впливає на вміст ⁹⁰Sr як і кальцію в структурі скелета. У бульйон переходить лише 0,009 − 0,18%, але вміст ^l37Cs в них зменшується в 3−5 разів, тобто у бульйон переходить 67−80 %. В процесі варіння м'яса 7-місячного бичка в бульйон переходить 57 % ⁹⁰Sr, а після додавання до води лимонної або молочної кислоти − до 76−85 %. Приблизно стільки ж ⁹⁰Sr переходить при варінні у бульйон, який виготовляють з курячого м'яса. При цьому 50−60 % ізотопу, нагромадженого в м'ясі, переходить у бульйон вже протягом перших 10 хв варіння.

Знизити концентрацію радіоактивних речовин у м'ясі них засобів (чотири обробки із зміною розчину) дає можливість зменшити вміст ¹³⁷Cs на 63−99%. Досить ефективним є також вимочування м'яса у воді, підкисленій лимонною, оцтовою та іншими органічними кислотами. При цьому ступінь дезактивації м'яса залежить від розмірів нарізаних шматочків, тривалості вимочування, кіль­кості обробок, реакції середовища, нарешті, від ступеня забрудненості, хімічної природи радіоактивного ізотопу. Перетоплення сала супроводжується переходом понад 95 % ¹³⁷Cs у шкварки, внаслідок чого концентрація його в топленому жирі зменшується в 20 разів.

Оскільки шляхи міграції радіоактивних речовин в об'єктах навколишнього середовища і сільськогосподарського виробництва спрямовані на людину, то основним завданням агрономів, які здійснюють реалізацію широкомасштабних заходів щодо запобігання переходу радіоактивних речовин у продукцію рослинництва, тваринників, які вживають заходів щодо запобігання їх надходженню у продукцію тваринництва, технологів харчової промисловості, що проводять разом з лікарями-гігієністами роботу з очищення обох видів продукції, є переривання цих шляхів. 1 чим на більш ранньому етапі це завдання буде виконане, тим ефективніший захист людини і її нащадків від дії іонізуючих випромінювань інкорпорованих радіоактивних речовин.

Отже, цілком очевидно, що останнім часом у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС акцент щодо завдань сільськогосподарської радіобіології і радіоекології дещо змістився. На першому плані нині − проблема ведення рослинництва і тваринництва в умовах радіоактивного забруднення територій. Тому до визначення сільськогосподарської радіоекології як науки, яке було надане на початку цієї книги, можна додати, що це розділ радіобіології, який розробляє заходи щодо охорони сільськогосподарського виробництва від радіоактивного забруднення.

s Питання для самоконтролю

1.Які головні завдання сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях?

2.Які ви знаєте заходи зниження надходження радіоактивних речовин у сільськогосподарські рослини?

3.Які основні способи обробітку ґрунту, що зменшують надходження радіоактивних речовин у рослини?

4.Які ви знаєте агрохімічні заходи щодо зменшення надходження радіоактивних речовин з ґрунту у рослини?

5.Як впливає вапнування на перехід радіоактивних речовин з ґрунту в рослини?

6.Як впливають окремі мінеральні добрива на надходження радіонуклідів з ґрунту в окремі рослини?

7.В чому полягає роль органічних добрив у зменшенні надходження радіоактивних речовин у рослини?

8.Які принципи відбору культур у сівозмінах на забруднених радіонуклідами територіях7

9.Що ви знаєте про здатність окремих рослин нагромаджувати радіоактивні речовини?

10.Які особливості ведення землеробства на забруднених радіоактивними речовинами територіях?

11.Які ви знаєте заходи зниження надходження радіоактивних речовин в організм сільськогосподарських тварин?

12.Які ви знаєте шляхи дезактивації продукції рослинництва?

13.Які ви знаєте шляхи дезактивації продукції тваринництва?

14.Які головні завдання сільськогосподарського виробництва на забруднених радіоактивними речовинами територіях

15 Які ви знаєте заходи зниження надходження радіоактивних речовин у сільськогосподарські рослини.

16 Які основні способи обробітку ґрунту, що зменшують надходження радіоактивних речовин у рослини.

17 Як впливає вапнування на перехід радіоактивних речовин із ґрунту в рослини.

17 Як впливають окремі мінеральні добрива на надходження радіонуклідів із ґрунту в рослини.

19 Які принципи підбору культур в сівозмінах на забруднених радіонуклідами територіях

20 Які особливості ведення землеробства на забруднених радіонуклідами територіях.

21 Які особливості ведення підсобного господарства на забруднених радіонуклідами територіях.