Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сорбция цезия-137
.pdf
Допустимое содержание цезия-137 в кормах, позволяющих
получать нормативно «чистое» мясо, также зависит от коэффициента перехода радионуклида из рациона в продукцию, который при производстве говядины составляет от 3 до 6 % (в среднем 4 %).
Длительность выдержки животных на «чистых» кормах зависит от фактической концентрации радионуклида в мясе до начала выдержки и периодов полувыведения.
Время, в течение которого исходное количество цезия-137
в организме уменьшается вдвое в результате радиоактивного
распада и биологического выведения, называют эффективным
периодом полувыведения (ТЭф). Эффективный период полувыведения цезия-137 зависит от функционального состояния организма, вида и возраста животных, особенностей поступления
радионуклида и других факторов.
Как показала прижизненная дозиметрия, скорость выведения цезия-137 из мышечной ткани бычков I опытной группы при
переводе их в период откорма на рацион с содержанием радионуклида 3,8–4,5 кБк характеризовалась двумя периодами полувыведения. Первый период (Т1) – 13,0 сут, второй (Т2) – 22,0 сут.
При этом содержание цезия-137 в мышечной ткани бычков за
90 сут откорма на чистых кормах снижалось в 17,0 раз (I группа)
по сравнению с контролем.
При переводе бычков II опытной группы в 8-месячном возрасте на «чистые» рационы с активностью 1,78–2,35 кБк скорость очищения их мышечной ткани от цезия-137 характеризовалась следующими параметрами по данным прижизненной дозиметрии: первый период полувыведения (Т1) – 8,0 сут, второй
(Т2) – 19,0 сут.
Согласно данным прижизненной дозиметрии бычков в конце опыта, мощность дозы гамма-излучения от мышечной ткани
в научно-хозяйственном опыте составляла в контрольной группе 91,2 мкР/ч, в I опытной – 3,3, во II – 3,0 и в III – 2,8 мкР/ч. Необходимо заметить, что мясоперерабатывающие предприятия
принимали скот на убой, мощность дозы гамма-излучения от
мышечной ткани которых не превышала 4,0 мкР/ч.
61
Что же касается динамики снижения концентрации цезия-137 в мышечной ткани животных, то следует отметить, что,
например, во II опытной группе мощность дозы гамма-излучения от мышечной ткани за 85 сут до убоя составляла 20,5 мкР/ч,
за 50 сут – 12,0, за 40 сут – 7,8 и перед убоем 3,0 мкР/ч.
Следует подчеркнуть, что приведенная мощность дозы гамма-излучения прижизненной дозиметрии в конце опыта получена непосредственно в хозяйствах, и эти данные несколько
отличались при приемке скота на мясокомбинате, где внешний
гамма-фон гораздо ниже.
После проведения убоя подопытных животных мышечная
ткань и внутренние органы подвергались радиометрическому
контролю (табл. 11, 12).
Таблица 11. Удельная активность и кратность снижения цезия-137
в мышечной ткани при использовании «чистых» рационов
Группа
животных
Контрольная 1840,0 ± 42,6 –
I опытная
II опытная
III опытная
Таблица 12. Удельная активность цезия-137
в отдельных внутренних органах подопытных животных, Бк/кг
Группа
животных
Контрольная 1600,8 ± 28,3 117 7,6 ± 20, 8 1232 ,8 ± 15, 4 8 83,2 ± 22 ,5
I опытная 120 ,6 ± 6, 4 75 ,1 ± 5,5 76 ,5 ± 3,9 67, 3 ± 4,1
II опытная 83,7 ± 14,6 70 ,5 ± 2 ,7 62, 8 ± 2, 2 58 , 5 ± 5,4
III опытная 34,8 ± 4,7 2 9,1 ± 2,7 19, 2 ± 5,8 14 ,7 ± 3,6
Удельная активность
мышечной ткани, Бк/кг
108,4 ± 8,4 17,0
77,3 ± 3,5 23,8
54,6 ± 5,3 33,7
Объект исследования
почки сердце печень легкие
Кратность снижения
по сравнению с контролем, раз
При использовании «чистых» рационов за 90 сут до убоя
животных содержание цезия-137 снижалось в мышечной ткани
в 17,0 раз, почках – в 13,3, сердце – в 23,7, печени – в 16,1 и легких – в 13,1 раза, за 300 дней – в 23,8; 19,1; 16,7; 19,6 и 15,2 раза
соответственно. При содержании бычков после отъема от мате-
62
рей в «чистой» зоне кратность снижения цезия-137 в мышечной
ткани составляла 23,7, во внутренних органах – от 40,5 до 64,2.
Однако в ряде хозяйств, расположенных в зоне радиоактивного загрязнения, не всегда удается обеспечить заключительный откорм на «чистых» кормах. В связи с этим необходимо изыскивать сорбенты, селективно сорбирующие цезий-137
в ЖКТ сельcкохозяйственных животных.
В Беларуси и за рубежом наибольшее распространение получили исследования минеральных веществ и соединений. Среди
них большое внимание было уделено использованию бентонитов. В первые годы после аварии бентониты в больших объемах
использовались для внесения в почву для блокировки миграции
радионуклидов, а также с этой целью практиковались добавки
их в рационы животных. Бентониты представляют собой тонкодисперсные высокопластичные глинистые породы, обладающие связующими и сорбционными свойствами. Они бывают
щелочными и щелочноземельными. Различия и свойства их связаны с наличием в межсолевых промежутках кристаллической
решетки монтмориллонита обменных катионов щелочных и щелочноземельных металлов в различных соотношениях. Щелочные бентониты в воде разбухают, переходя в гелеобразное состояние, образуют устойчивую суспензию, щелочноземельные –
распадаются на легкие, быстро оседающие частицы.
В сельском хозяйстве бентониты применяют в земледелии
как добавки в малопродуктивные почвы для улучшения их агрохимических свойств в качестве разбавителя и аккумулятора
минеральных удобрений и т. д. [23]. В животноводстве бентониты используются в качестве биостимулятора роста животных
и птиц в производстве комбикормов [64]. В организме животных
бентониты связывают катионы металлов, которые лучше усваиваются в ЖКТ. Они также способны поглощать вредные вещества, выделяемые в процессе пищеварения, тем самым снижают
накопление токсических элементов в тканях [142, 153].
Изучалась эффективность различных способов применения
бентонитов на загрязненной территории. Их наносили на паст-
63
бища, включали в состав рациона и в состав болюсов для введения в рубец животных. Во всех случаях отмечалось уменьшение
накопления цезия-137 в молоке и мясе животных. Максимальное
снижение перехода цезия-137 в молоко коров наблюдалось при
дозе бентонита до 600 г/сут, дальнейшее увеличение дозы в рационе оказалось мало эффективным. При использовании бентонита снижалось выведение цезия-137 с мочой и увеличивалось
с калом. Показана эффективность использования бентонитов
вместе с берлинской лазурью [23, 142].
В первые годы после аварии на Чернобыльской АЭС бентониты в больших объемах использовались для внесения в почву
с целью связывания радионуклидов, а также практиковались
добавки их в рационы животных для снижения коэффициента
перехода цезия-137.
E. Unsworth, J. Pearce (1989) изучали эффективность бентонитов в составе корма и болюсов для введения в рубец животных. В обоих случаях установлено снижение поступления цезия-137 в молоко и мясо животных. Максимальное снижение (до
63 %) перехода цезия-137 в молоко коров наблюдалось при дозе
бентонита до 600 г/гол. в сутки [цит. по 190].
N. Nitchell, E. Unsworth (1989) нашли, что добавка бентонита
и клиноптилолита к рациону лактирующих коров снижала переход цезия-137 в молоко по сравнению с контролем на 35 и 62 %
соответственно [цит. по 190].
Поданным N. Nitchell (1989), использование бентонита в количестве 250 и 500 г/гол. в сутки снижало коэффициент перехода цезия-137 в молоко до 33–63 % [цит. по 190].
Ряд исследователей, испытывая в качестве сорбента бентонит на крупном рогатом скоте, установили, что при его применении снижение в молоке цезия-137 составляет 30–50, в говядине – 20–50 % [175].
Широкое применение в животноводческой практике нашли
препараты на основе цеолитовых минералов осадочного происхождения: клиноптилолит, мордернит, филлопсия, шабозит, гибландит, эронит и др.
64
J. Pearce, S. Memurrays (1989) [цит. по 186] сравнивали влияние разных добавок в рационе лактирующих коров – бентонита
(300 г/гол. в сутки), клиноптилолита (300 г/гол. в сутки), берлинской лазури (3 г/гол. в сутки) – на снижение перехода радиоцезия из корма в молоко. Активность молока в контроле составила
28 Бк/л, в I группе – 10,7 Бк/л, во II – 18,2 Бк/л, в III – 5,0 Бк/л.
S. Forberg D. Zones (1989) [цит. по 190] сообщают, что модернит в дозе 10 г/гол. в сутки более чем вдвое повышает экскрецию цезия-137 с мочой у овец по сравнению с контролем. До
80 % и более выделялось цезия-137 у животных с калом.
Б. С. Пристер и соавт. (1991), используя препарат хумолит, который изготавливается на основе природных органических и минеральных сорбентов, достигли 3,2-кратного снижения содержания цезия-137 в молоке коров. Применение данного препарата на
откормочных бычках позволило снизить концентрацию нуклида
в мышечной ткани на 55 %. При этом не отмечено каких-либо отклонений в физиологическом состоянии животных [108].
Р. Г. Ильязов и соавт. [60, 61] установили, что применение
глинистого минерала хумолита на откормочном поголовье
крупного рогатого скота (500 г/гол. в сутки) позволило достичь
снижения содержания цезия-137 в мышечной ткани по сравнению с контрольными животными в 1,5–2,9 раза. Этими же исследователями установлено, что в условиях стойлового содержания при активности суточного рациона 85,1–262,7 кБк/сут
наибольшее снижение концентрации цезия-137 в молоке установлено при использовании хумолита в дозе 500 г/гол. в сутки.
Кратность снижения составила 2–4 раза по сравнению с контролем. При дозах 100 и 300 г/гол. в сутки концентрация цезия-137
снизилась в 1,5–3,0 раза.
В. П. Давыденко и Т. Б. Мартиновская [48] на бычках массой 350–400 кг провели опыт по скармливанию минеральных
смесей в качестве радиопротекторов. I группе давали 5,0 г/гол.
в сутки углекислого лития, 3,0 г/гол. в сутки калия фосфорнокислого однозамещенного и 3,0 г/гол. в сутки натрия двууглекислого. II группе скармливали 200 г/гол. в сутки бентонита.
Активность мышечной ткани до начала эксперимента составля-
65
ла 7,0–10,7 кБк/кг, через 55 дней опыта – в контрольной группе
2,5–3,1 кБк/кг, а в опытных группах 1,2–1,7 кБк/кг.
Однако в исследованиях также установлено, что бентониты
не обладают достаточной сорбционной способностью по отношению к цезию и не могут в достаточной степени предотвращать его всасывание. На этом основании, наряду с синтезом
сорбентов химической природы, значительное внимание уделяется поиску и испытанию других природных антидотов. В качестве сырья используются природные минералы и различного
рода отходы пищевой и легкой промышленности и т. п. Например, эффективность использования радиопротекторной добавки «дегульман» в молочном скотоводстве изучали А. А. Бегма,
Э. М. Сенган (1993) [цит. по 190]. Коровам дополнительно к основному рациону скармливали в сутки по 40 г дегульмана, которым заменяли равнозначную по содержанию часть концентратов. Через 60 сут после начала скармливания содержание
цезия-137 в молоке у опытной группы было на 25 % ниже, чем
у животных, не получавших препарата.
Л. М. Романов установил, что аэросил, краунэфир, йодистый
калий оказывают положительное влияние на процессы выведения цезия-137 из организма животных [150]. Л. И. Петровой
(1992) в результате проведенных исследований установлено, что
включение в рацион бычков на откорме 1,0–1,5 кг льняной мякины и 60 г цеолита в расчете на одну голову в сутки способствовало снижению содержания в мясе цезия-137 на 16–27 %.
E. Braver, F. Sopler (1988) предлагают для предотвращения накоп ления радиоактивного цезия использовать соли нерадиоактивного цезия, которые отличаются низкой токсичностью
и, блокируя места связывания на эритроцитах, препятствуют
цезию-137 аккумулироваться на них и, таким образом, способствуют более быстрому выведению радионуклида. [цит. по 190].
Для предотвращения поступления цезия-137 в молоко и мышечную ткань используют его аналог – стабильный калий. Н. А. Корнеев, А. Н. Сироткин (1987) установили, что поступление калия из
рациона в мышцы телят 12-месячного возраста в 2,8–3,0 раза прекращает поступление цезия-137 [88]. Химия цезия и калия имеет
66
много общих черт, однако в биологических системах их поведение различно. А. Ф. Карпенко (1991) считает, что при недостатке
в рационе калия выведение цезия из организма животных сильно снижается [73, 76].
С. В. Юрецкий и др. [34] в условиях Украинского Полесья
проводили изучение влияния микроэлементных добавок на снижение радиоактивности молока. В результате исследований установлено, что включение в рацион животных микроэлементов
снижает уровень загрязнения молока цезием-137 в 1,7–1,8 раза.
В условиях Беларуси А. Ф. Карпенко [73, 76] оценивалась
эффективность применения различных химических и фармакологических препаратов для ускорения выведения цезия-137
из организма животных в опытах на КРС и лошадях. В 1987 г.
в научно-производственном эксперименте на Гомельском откормочном пункте (д. Цагельня) использовались 42 загрязненные
лошади средней живой массой 550–600 кг в течение 15 дней.
Подопытные животные были разбиты на 6 групп по 7 лошадей в каждой. Кормление животных осуществлялось рационом,
состоящим из 3 кг комбикорма и 8–10 кг сена. В период проведения опыта животные находились на привязи. По условиям
опыта три группы лошадей кормили «чистыми» (12 210 Бк/сут)
и три группы «грязными» (28 120 Бк/сут) кормами. Из 6 групп
две (1 на «чистом» и 1 на «грязном» рационах) не получали добавок и служили контролем. Две другие (на обоих рационах)
для ускорения выведения цезия-137 из организма получали ежедневно с кормами по 4 г/гол. лития углекислого с 96 г/гол. натрия гидрокарбоната. Двум третьим группам задавали в корма
по 4 г/гол. лития углекислого, 96 г/гол. натрия гидрокарбоната
и 1 г/гол. цезия хлористого.
На 15-е сутки эксперимента животные были забиты на мясокомбинате и там же пробы мяса подвергнуты радиометрии
и ветеринарно-санитарной экспертизе. Средняя удельная активность мяса животных всех шести групп находилась в пределах
4 070–11 840 Бк/кг (табл. 13). У лошадей 1–3-й групп с содержанием в рационе цезия-137 на уровне 12 210 Бк/сут и у животных
4–6-й групп с содержанием цезия-137 на уровне 28 120 Бк/сут
67
были установлены межгрупповые различия удельной активности цезия-137 в мышечной ткани. Средняя удельная активность
цезия-137 в мышечной ткани первой группы оказалась ниже
в 2,4 раза, второй группы – в 1,5 раза ниже, чем в третьей группе
(контрольной). Удельная активность мяса животных четвертой
группы была ниже в 2,5 раза, пятой группы – в 2,1 раза ниже,
чем в шестой контрольной группе. Данные радиометрии позволили сделать заключение, что применяемые препараты оказывают положительное влияние на ускорение выведения цезия-137
из организма животных.
Таблица 13. Показатели радиометрии проб мяса после убоя
Корм
«Чистый»
«Грязный» Пятая
Группа
животных
Первая
Вторая
Третья Контрольная 99 990 ± 1 480
Четвертая
Шестая Контрольная – 11 840 ± 3 700
Наименование
препарата
Литий углекислый
Натрий гидрокарбонат
Литий углекислый
Натрий гидрокарбонат
Цезий хлористый
Литий углекислый
Натрий гидрокарбонат
Литий углекислый
Натрий гидрокарбонат
Цезий хлористый
Доза пре-
парата, г
4,0
96,0
4,0
96,0
1,0
4,0
96,0
4,0
96,0
1,0
Удельная актив-
ность, Бк/кг
4 070 ± 370
6 660 ± 740
4 810 ± 370
5 550 ± 740
Показатели ветеринарно-санитарного качества мяса и жира
у опытных и контрольных групп лошадей были идентичными
и соответствовали требованиям ГОСТ. Мясо и жир проверялись
с применением органолептических и химических методов. Из
органолептических методов применялись исследование на цвет,
консистенцию и запах, из химических – реакция с сернокислой
медью, реакция на пероксидазу, формольная реакция, определение кислотности.
В опыте на 80 бычках средней живой массой 250–300 кг
с уровнем загрязнения мышечной ткани до 8 140 Бк/кг и ежесуточным потреблением с рационом 17 390 Бк/сут также опреде-
68
ляли эффективность других препаратов на скорость выведения
цезия-137 из организма. Длительность скармливания препаратов – в течение 60 дней (табл. 14). В качестве препаратов использовались активированный уголь в дозе 20 г/гол., литий углекислый в дозе 3 г/гол., калий железистосинеродистый в дозе 3 г/гол.
и касторовое масло однократно в дозе 1000 г/гол. с голодной диетой в течение суток.
Таблица 14. Влияние различных препаратов на скорость выведения
цезия-137 из мышечной ткани бычков
Группа
животных
Наименование
препарата
Первая Контрольные
Вторая
Третья
Активированный уголь
Литий
углекислый 3,0 15
Калий
Четвертая
железистосинеродистый
Количе ство
Доза
препа-
ратов, г
ж и в о т н ы х ,
–
20,0 15
3,0 11
гол.
22
Уровень загрязнения
мышечной ткани, Бк/кг
начало
опыта
6 660 ±
через
60 суток
2 482 ±
2 960
8 140 ±
1 935 ±
3 700
6 882 ±
2 220
7 622 ±
2 982 ±
296
1 591 ±
2 960
151
151
37
Кратность
снижения,
раз
2,7
4,2
2,3
4,8
Касторовое
Пятая
масло, однократно + голодная диета
1000,0 8
7 622 ±
3 700
1 110 ±
185
6,8
I сутки
После распределения бычков по группам удельное содержание цезия-137 в мышечной ткани животных на начало опыта составляло от 6 660 ± 2 960 Бк/кг в контрольной группе до
8 140 ± 3 700 Бк/кг во второй группе. На 60-й день научно-хозяйственного опыта животные были забиты на Гомельском мясокомбинате, проведена радиометрия мышечной ткани бычков
всех групп.
Результаты радиометрии следующие: при содержании откормочных бычков на «чистом» рационе в течение 60 дней без
препаратов радиоактивность мышечной ткани у них снизилась
69
в 2,7 раза (первая группа), применение активированного угля
и калия железисто-синеродистого позволило ее снизить в 4,2
и 4,8 раза (вторая и четвертая группы) соответственно. Предварительное очищение ЖКТ путем применения касторового масла
и голодной диеты в течение одних суток позволило ускорить выведение цезия-137 из организма и снизить радиоактивность мышечной ткани в 6,8 раза по сравнению с исходным уровнем.
Из этого следует, что при применении активированного
угля, калия железисто-синеродистого и касторового масла с суточной голодной выдержкой на фоне выведения цезия-137 из организма бычков скорость выведения возрастает соответственно
в 1,5, 1,8 и 2,5 раза и позволяет сократить сроки очистки животных на «чистых» кормах. Применение лития углекислого не
способствует ускорению выведения радионуклида.
В дальнейших исследованиях в совхозе «Стреличево» Хойникского района были испытаны химические препараты для
ускорения выведения цезия-137 из организма бычков на откорме
при кормлении их «грязным» (247 000 ± 64 000 Бк/сут) рационом. Животным с комбикормом дважды в день давали, кроме
контрольных, препараты в течение 35 дней. Схема эксперимента
и дозы препаратов приведены в табл. 15.
Таблица 15. Схема эксперимента
Группа
животных
Первая 15
Вторая 10 Железогексационоферрат 3,0
Третья 7
Четвертая 15
Пятая 5 Калия фосфовольфрамат 3,0
Шестая 5 Натрия кремнемолибдат 3,0
Седьмая 5 Аммония железомолибдат 3,0
Восьмая 5 Аэросил 10,0
Девятая 16 Контрольные –
Количество
животных
Наименование препарата
Берлинская лазурь, осажденная
на поверхности древесных опилок
Калий железисто-синеродистый
Литий углекислый
Трилон Б
Калий хлористый
Доза препарата,
г/гол.
500,0
10,0
70
3,0
5,0
5,0
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]