Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сорбция цезия-137

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
УДК 636.2.084/.085:[614.876.084:546.36](476)
Сорбция цезия-137 / И. А. Чешик, А. Ф. Карпенко, А. А. Ца­ренок [и др.] ; Национальная академия наук Беларуси, Институт радиобиологии. – Минск : Беларуская навука, 2025. – 162 с. – ISBN 978-985-08-3338-9.
В монографии рассматриваются радиационная обстановка в Республике Беларусь после аварии на Чернобыльской АЭС, нормативные правовые акты по ограничению облучения населения и содержанию радионуклидов в продуктах питания, сорбция цезия почвой, регулирование миграции радионуклидов в звене «корм – животное», ускорение выведения радионуклидов из организма живот­ных, использование ферроцианидов в Беларуси в первые годы после аварии, бе­лорусский сорбент на основе торфа в рационах сельскохозяйственных животных.
Предназначена для научных работников, аспирантов, магистрантов, сту­дентов, специалистов биологического и сельскохозяйственного профилей и всех, кто интересуется вопросами промышленного животноводства.
Табл. 61. Ил. 5. Библиогр.: 214 назв.
Рекомендовано к изданию Ученым советом
ГНУ «Институт радиобиологии НАН Беларуси»
(протокол № 1 от 04.02.2025 г.)
А в т о р ы:
И. А. Чешик, А. Ф. Карпенко, А. А. Царенок,
О. Н. Антипенко, О. Л. Федосенко
Р е ц е н з е н т ы:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. А. Хоченков,
кандидат биологических наук, доцент Т. А. Тимофеева,
кандидат сельскохозяйственных наук Г. З. Гуцева
ISBN 978-985-08-3338-9
© ГНУ «Институт радиобиологии
НАН Беларуси», 2025
© Оформление. РУП «Издательский дом
«Беларуская навука», 2025
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АЭС – атомная электростанция АПК – агропромышленный комплекс БАВ – биологически активные вещества БВМД – белково-витаминно-минеральная добавка БЭВ – безазотистые экстрактивные вещества ВГАВМ – Витебская государственная академия ветеринарной медицины ВМД – витаминно-минеральная добавка ВТО – Всемирная торговая организация ГНУ – государственное научное учреждение ЖКТ – желудочно-кишечный тракт ИФА – иммуноферментный анализ КВМД – комплексная витаминно-минеральная добавка корм. ед. – кормовые единицы КП – коэффициент перехода КРС – крупный рогатый скот ЛЖК – летучие жирные кислоты ЛПХ – личные подсобные хозяйства МЕ – международная единица Минсельхозпрод – Министерство сельского хозяйства и продовольствия НП – населенный пункт НПА – нормативные правовые акты НРБ – нормы радиационной безопасности НТС – научно-технический совет ОАО – открытое акционерное общество ООН – Организация Объединенных Наций ОР – основной рацион ПГРЭЗ – Полесский государственный радиационно-экологический заповедник ПДК – предельно допустимая концентрация ПУМ – пористые углеродные материалы РАСХ Н – Российская академия сельскохозяйственных наук РДУ – республиканские допустимые уровни РУП – республиканское унитарное предприятие
3
РУСХП – республиканское унитарное сельскохозяйственное предприятие СВ – сухое вещество СК – сыворотка крови СНГ – Содружество Независимых Государств СОМ – сухое обезжиренное молоко ТНПА – технические нормативные правовые акты ТР – технический регламент ТС – Таможенный союз УО – учреждение образования УФС – углеродный ферроцинсодержащий сорбент ЧАЭС – Чернобыльская атомная электростанция ЩЖ – щитовидная железа ЭКЕ – энергетическая кормовая единица ЭХЗ – экспериментально-хозяйственная зона
ВВЕДЕНИЕ
После чернобыльской катастрофы на загрязненной террито­рии Беларуси долгоживущие изотопы цезия-137 и стронция-90 на десятилетия определяют радиоактивное загрязнение сельско­хозяйственной продукции, продуктов питания и уровни дозо­вых нагрузок на население [6, 47, 199].
Цезий-137, выпавший в окружающую среду с плотностью более 1 Ки/км
2
, загрязнил территорию страны в количестве 46,615 тыс. км2, среди которых 18,6 тыс. км2, или 21 %, сель­скохозяйственных земель. Загрязнение территории стронци­ем-90 имеет меньший масштаб и более пестрый характер по сравнению с цезием-137. Плотность загрязнения территории стронцием-90 более 0,15 Ки/км
2
была обнаружена на площади 21,1 тыс. км2 в Гомельской и Могилевской областях, или на 10 % территории республики [22, 68].
Из 1,86 млн га загрязненных цезием-137 сельскохозяйствен­ных земель Беларуси 265 тыс. га (около 15 %) были выведены из хозяйственного оборота в 1986 г. В 1992 г. был проведен первый тур обследования и крупномасштабного картирования сельско­хозяйственных земель, в результате которого была установле­на площадь сельскохозяйственных земель, загрязненных цези­ем-137, с плотностью выше 37 кБк/м2 (>1 Ки/км2) в количестве 1,438 млн га, или 17,8 % всех сельскохозяйственных земель [21, 33, 98].
Беларусь располагает относительно благоприятными при­родно-климатическими условиями для развития агропромыш­ленного производства, что способствует наращиванию произ-
5
водства всего спектра сельскохозяйственной продукции, среди которой животноводческая – самая важная.
На современном этапе развития Республики Беларусь агро­промышленный комплекс является важнейшей отраслью на­родного хозяйства, основным источником формирования продо­вольственных ресурсов, обеспечивает национальную продоволь­ственную безопасность и значительные валютные поступления в экономику страны. Для дальнейшего развития сельского хозяй­ства республики Постановлением Совета Министров Респуб лики Беларусь № 59 от 01.02.2021 утверждена Государственная про­грамма «Аграрный бизнес» на 2021–2025 годы. Реализация насто­ящей программы должна способствовать увеличению к 2025 г. объемов производства продукции животноводства в хозяйствах всех категорий на 13,8 % к уровню 2020 г.; достижению объемов производства молока к 2025 г. на уровне не менее 9,2 млн т. В ходе развития аграрного бизнеса в Республике Беларусь предусматри­вается существенное повышение конкурентоспособности сель­скохозяйственной продукции и продуктов питания, наращива­ние экспортного потенциала, развитие экологически безопасного сельского хозяйства, ориентированного на укрепление продо­вольственной безопасности страны, обеспечение полноценного питания и здорового образа жизни населения [43].
В течение многих лет предприятия АПК работают как на внутренний, так и на внешний рынки. При этом отдельные виды продукции имеют значительный экспортный потенциал. Бела­русь поставляет сельхозпродукцию более чем в 116 стран мира, около 70 % из которой экспортируется в Россию, около 13 % – в другие страны СНГ, 14 % – в страны за пределами СНГ [162].
В настоящее время в Республике Беларусь основное произ­водство продукции животноводства сконцентрировано в сель­скохозяйственных организациях, удельный вес которых в про­изводстве молока составляет 97 %, в производстве скота и пти­цы – 96 %. Численность сельскохозяйственных организаций, имеющих крупный рогатый скот, на 1 января 2022 г. составила 1 210 организаций, в том числе коров – 1 188 организаций [162]. В качестве одного из приоритетных направлений развития жи-
6
вотноводства на 2021–2025 гг. определено обеспечение безопас­ности продуктов питания, в том числе по радиологическому фактору.
Благодаря естественному распаду выпавших радионуклидов происходит постепенное улучшение радиационной обстановки. Об этом свидетельствует ее следующая динамика. Так, за пери­од с 1986 по 2020 г. площадь сельскохозяйственных земель, за­грязненных цезием-137, сократилась на 1011,7 тыс. га. Площадь загрязнения республики стронцием-90 в результате его рас­пада сократилась почти в 1,9 раза (с 10 до 5,3 % или с 21,1 до 11,8 тыс. км2) [98, 162]. По данным Госатомнадзора, сегодня в зо­нах радиоактивного загрязнения на территории Беларуси оста­ются 2 022 населенных пункта. На загрязненных территориях проживают порядка 930 тыс. человек, в том числе 185 тыс. детей. Речь идет о территориях, которые расположены в Гомельской, Могилевской, Минской, Брестской и Гродненской областях. Пе­речень таких населенных пунктов корректируют каждые пять лет. Новый перечень представят в начале 2026 г.
С начала трагедии на Чернобыльской АЭС Беларусь направи­ла на преодоление последствий катастрофы около 20 млрд долл. США. За это время площадь радиоактивно загрязненной терри­тории страны значительно снизилась. Вместе с тем загрязненны­ми остаются около 1,5 млн га лесов и более 0,8 млн га сельхоз­угодий [165]. В целях оперативного научного решения вопросов агропромышленного производства и разработки долговремен­ных мероприятий, направленных на снижение перехода радио­нуклидов по трофическим цепям, в июне 1986 г. в Гомеле был создан Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследователь­ского института сельскохозяйственной радиологии, переимено­ванный в дальнейшем в республиканское научно-исследователь­ское унитарное предприятие «Институт радиологии».
В основе комплекса защитных мероприятий, проводимых в Беларуси, лежат результаты научных исследований целой пле­яды как российских, так и белорусских радиоэкологов. Большой вклад в организацию радиоэкологических исследований и соз­дание в 1986 г. Белорусского филиала ВНИИСХР внесли россий-
7
ские ученые Н. А. Корнеев, Р. М. Алексахин, а также приехав­шие из России в филиал С. К. Фирсакова, Н. В. Гребенщикова, Ю. И. Жученко, Р. Г. Ильязов, Ю. Н. Пятнов, Б. И. Шуховцев и др. В филиале были открыты лаборатории растениеводства (во главе с Н. В. Гребенщиковой), животноводства (во главе с Р. Г. Ильязовым), физико-химических методов исследований (во главе с Ю. И. Жученко). В последующие годы в Белорусском филиале НИИСХР, а после переименования во РНИУП «Инсти­тут радиологии», активно работали такие ученые, как В. Ю. Аге­ец, В. С. Аверин, Н. Н. Цыбулько, С. Ф. Тимофеев, А. Г. Подоляк, Н. П. Шапшеева, А. А. Зайцев и др.
В соответствии с постановлением Президиума Националь­ной академии наук Беларуси от 22 ноября 2018 г. № 59 «О реор­ганизации государственного научного учреждения “Институт радиобиологии Национальной академии наук Беларуси”» Ин­ститут реорганизован путем присоединения к нему республи­канского научно-исследовательского предприятия «Институт радиологии». Институт является правопреемником прав и обя­занностей РНИУП «Институт радиологии» в соответствии с пе­редаточным актом.
В настоящее время в Институте радиобиологии НАН Бела­руси, после объединения с РНИУП «Институт радиологии», ис­следования продолжаются в лабораториях агроэкологии и мас­совых анализов, производства экологически безопасной про­дукции животноводства в условиях техногенного загрязнения территорий, радиоэкологии и устойчивости биологических си­стем. С целью разработки и создания средств и методов продле­ния жизни человека, а также улучшения ее качества в условиях антропогенно-повышенного фона ионизирующих и неионизиру­ющих излучений решением Бюро Президиума НАН Беларуси № 375 от 08.09.2015 при институте создан Международный на­учный центр минимизации радиационных рисков. Направления исследований центра:
– изучение механизмов биологического действия ионизиру­ющих и неионизирующих излучений и влияния сложившейся в регионах республики экологической обстановки на живые ор­ганизмы;
8
– изучение закономерностей поведения загрязняющих ве­ществ и радионуклидов в экосистемах, включения их в трофи­ческие цепи и аккумуляции в организме; разработка способов и средств снижения негативного воздействия факторов окружа­ющей среды на организм;
– координация научных исследований и разработок в обла­сти оценки влияния ионизирующих и неионизирующих излуче­ний на биоту и человека;
– организация управления использованием источников ио­низирующего излучения в организациях в соответствии с НПА и ТНПА (услуги, сертификация) [97, 197, 204].
Одним из направлений исследований лаборатории произ­водства экологически безопасной продукции животноводства в условиях техногенного загрязнения территорий Института радиобиологии НАН Беларуси является изучение специальных добавок в рационы, снижающих переход радионуклидов в про­дукты животноводства.
Среди них большое значение уделяется исследованию при­менения цезийсвязывающих препаратов для блокирования по­ступления цезия-137 в молоко и мясо на загрязненной территории республики. За послеаварийный период накоплен значительный объем научных исследований, доказывающий правомерность и эффективность использования сорбентов. Вместе с тем из-за отсутствия в Беларуси собственного производства и высокой стоимости покупных сорбентов цезийсвязывающие препараты использовались в ограниченном количестве, в основном в ЛПХ [16, 139]. В настоящее время в стране проводятся исследования и поиск собственных сорбентов, изучение их эффективности и налаживание выпуска.
В рамках данной монографии представлены исследования при­менения сорбентов цезия-137 в кормлении сельскохозяйственных животных на территории радиоактивного загрязнения Беларуси для снижения его содержания в животноводческой продукции.
1. РАДИАЦИОННАЯ ОБСТАНОВКА В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ
ПОСЛЕ КАТАСТРОФЫ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
Во время взрывов 26 апреля 1986 г. и последующего пожа­ра на 4-м энергоблоке Чернобыльской атомной электростанции в окружающую среду было выброшено из ядерного реакто­ра около 200 радионуклидов с периодами полураспада от не­скольких часов до сотен тысяч лет. Суммарная активность этих радионуклидов оценивается величиной порядка 14
· 1018 Бк, це­зия-137 – приблизительно 8,5 · 1016 Бк. [184]. Радиоактивные вы­падения из 4-го аварийного блока атомной электростанции за­грязнили 17 европейских стран. В зону загрязнения (территория с плотностью по цезию более 37 кБк/м
2
) попало около 5 тыс. населенных пунктов БССР, УССР, РСФСР с населением более 5 млн человек [62, 183]. Вследствие особенностей формирова­ния послеаварийной радиационной обстановки относительная тяжесть последствий аварии для БССР оказалась значитель­но выше, чем для соседних республик. Тяжесть последствий аварии обусловлена тем, что среди чернобыльских осадков на территории страны на долю долгоживущего цезия-137 при­ходилось около 35 % и его выпадения с плотностью более 1 Ки/км2 (37 кБк/м2) загрязнили 21 % сельскохозяйственных зе­мель и 22 % лесного фонда [3, 5, 22, 184]. В это время на загряз­ненной территории Беларуси проживало 25 % населения. Среди населения первоочередными контрмерами после аварии явля­лись «жесткие» мероприятия: раздача препаратов йодистого ка­лия для блокирования щитовидной железы от радиоактивного йода, экстренная эвакуация из 30-километровой зоны аварии и последующая (через 3 месяца) эвакуация из 60-километровой
10