12.2.3. Радиоактивные загрязнения
Радиация это один из наиболее распространенных источников загрязнения пищевых продуктов. В настоящее время увеличилась доза радиации в окружающей среде (особенно в связи с аварией на Чернобыльской атомной станции 1986 г.), а, следовательно, и в пищевых продуктах.
Ниже приведена схема (рис. 12.1) попадания радиоактивных элементов через окружающую среду в пищевые продукты и в организм человека.
Ядерные испытания, проводимые в различных странах, являются одной из причин радиоактивного загрязнения окружающей среды и пищевых продуктов.
Естественная радиоактивность со временем изменяется и, скорее всего, подвергается постоянному снижению в результате превращения радиоактивных элементов в нерадиоактивные в соответствии с периодом полураспада.
Радиоактивные осадки (локальные или всемирные) опасны с точки зрения содержания радиоактивных изотопов с длительным периодом полураспада, как, например, стронций-90 (89 лет) и цезий-137 (30 лет). Другие изотопы, например, йод-131 (8 дней) и стронций-89 (55 дней) менее опасны. Однако они могут создавать опасность, вызванную локальным осаждением в районе взрыва.
Одним из важных показателей радиоактивности окружающей среды в случае локального осадка и при аварийном положении является изотоп йод-131. Он легко усваивается, хорошо растворяется в воде и в жидкостях организма. Содержание изотопа йод-131 в молоке характеризует зараженность окружающей среды.
Расщепление атомных ядер радиоактивных элементов сопровождается излучением , и -лучей. -лучи это высокоскоростные электроны; -лучи коротковолновые рентгеновские лучи. Энергия квантов радиоактивных излучений очень высока, в связи с чем они химически и биологически очень активны. При этом -лучи менее активны, чем - и -лучи. Характерной особенностью радиоактивных излучений является их способность вызывать ионизацию атомов и молекул, сопровождающуюся разрушением молекулярных структур.
Эффект действия ионизирующих излучений (радиации) на организм зависит от поглощенной дозы облучения. Очень малые дозы активируют некоторые жизненные процессы микроорганизмов, воздействуя на их ферментные системы; с повышением дозы облучения обмен веществ значительно нарушается, наблюдаются различные паталогические изменения в клетках (лучевая болезнь), которые могут привести к их отмиранию. При дозе ниже смертельной может восстановиться нормальная жизнедеятельность облученных клеток.
Космическое Ядерные Ядерная энергия,
излучение и взрывы радиоактивные
естественная изотопы
радиация
Атмосфера
Аэрозоли,
Почва осадки Водоемы,
грунтовые
воды
Питьевая вода,
растения, пища
Прием пищи
Наружное Средняя доза
облучение облучения Вдыхание
человека
Малые источники Медицина
(часы, телевизоры (рентген и др.)
и т. п.)
Рис. 12.1. Схема радиоактивного загрязнения пищевых
продуктов и его воздействия на человека
Губительное действие радиоактивных излучений обусловлено многими факторами. Они вызывают радиолиз воды в клетках и субстрате. При этом образуются свободные радикалы, атомарный водород, перекиси. Эти вещества, обладая высокой химической активностью, вступают во взаимодействие с другими веществами, и возникает большое количество реакций, не свойственных нормально функционирующему организму. В результате наступают необратимые нарушения обмена веществ, разрушаются ферменты, изменяются внутриклеточные структуры.
Годовая радиоактивная нагрузка в пище человека не должна превышать 700 нанокюри. Органы здравоохранения учитывают особенности радиоактивных изотопов: период полураспада, вид излучения, метаболизм (скорость поглощения и удаления, способность накопления в организме), защитные и обеззараживающие вещества.
Среди защитных мероприятий определенную роль играют адсорбция и связывание изотопов в почве с целью оборвать цепь попадания их в пищевые продукты.
В пищевых продуктах поиски ведутся по связыванию изотопов в нерастворимые комплексные соединения (сульфаты, оксалаты) или их разбавлению c помощью наполнителя, так, для стронция это кальций (например, муку обогощают соединениями кальция). Обеззараживание возможно производить механическим путем посредством удаления наружного слоя (помол зерна) и химическим посредством растворения в воде или с помощью ионообменников (молоко, вода).