Радиобиология
8. Прогнозирование и нормирование поступления радионуклидов в организм животных и продукцию животноводства
Основная цель занятия: изучить возможности ведения сельскохозяйственного производства на радиоактивно загрязненных землях с целью получения пригодных для питания продуктов животноводства.
Учебные вопросы:
● Организация животноводства на загрязненных РВ территориях.
● Прогноз поступления радионуклидов в продукты животноводства.
● Использование кормовых угодий, кормление и содержание животных при радиоактивном загрязнении среды.
● Нормирование поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных.
● Проведение ветеринарных мероприятий в зонах радиоактивного загрязнения.
● Технологические приемы переработки животноводческой продукции, загрязненной радионуклидами.
● Особенности ведения животноводства.
● Тест.
Организация животноводства на загрязненных РВ территориях
Многие регионы Российской Федерации в той или иной степени загрязнены радионуклидами. При этом в основных сельскохозяйственных районах, средней полосы России, юга Западной Сибири имеются территории, требующие особого ведения сельскохозяйственного производства с целью получения чистой от радиоактивных веществ продукции. Особое внимание обращается на организацию сельскохозяйственного производства в условиях выпадения радиоактивных осадков после аварийных выбросов объектов ядерного энергетического цикла. Работа специалистов агропрома в год загрязнения территорий радионуклидами и в последующие годы велика по объему и сводится к следующим основным мероприятиям.
● Создание карты загрязнения угодий. При этом учитывают виды загрязняющих радионуклидов и их содержание на 1 га площади угодий. Определяются типы почв, содержание в них гумуса, питательных веществ, кислотность (агрохимический паспорт поля). На основании этих данных составляют прогнозы возможного перехода радионуклидов из почвы в растительность.
● На основании полученных данных определяют возможность получения сельскохозяйственной продукции с наименьшими уровнями загрязнения радионуклидами. Определяют видовой и сортовой состав кормовых культур, технологию их возделывания. Рассчитывают возможное содержание радионуклидов в суточном рационе. При высоких уровнях загрязнения угодий радионуклидами рассматривают вопрос об изменении направления ведения сельскохозяйственного производства (с молочного на мясное, с крупного рогатого скота на свиноводство или птицеводство). При этом учитывают возможность реализации продукции без переработки, а также с глубокой переработкой. Необходимо предусмотреть возможность длительного хранения продукции растениеводства и животноводства для снижения концентрации радиоактивных веществ за счет естественного распада.
● При необходимости рассматривают вопрос возможного завоза кормов из незагрязненных или наименее загрязненных районов с целью снижения количества радионуклидов в суточном рационе, либо использование их на последнем этапе откорма животных (за 2 месяца до убоя скота).
● На основании прогнозов поступления радионуклидов в организм животных делают выводы о возможных лучевых поражениях, снижении иммунитета, росте числа сопутствующих заболеваний. Разрабатывают план ветеринарных мероприятий по повышению устойчивости работы отрасли животноводства в условиях радиоактивного загрязнения местности.
Прогноз поступления радионуклидов в продукты животноводства
Загрязнение сельскохозяйственных угодий радиоактивными продуктами ядерного деления ставит перед специалистами сельского хозяйства сложную задачу обеспечения устойчивого производства доброкачественной продукции в необходимых объемах и ассортименте. В загрязненных районах, где разрешено проживание населения, дозы радиации не влияют на плодородие почвы и продуктивность животных. Вопрос о перепрофилировании хозяйств, оказавшихся в зоне достаточно сильного радиоактивного загрязнения, решается после всестороннего экономического обоснования на основе прогноза содержания радионуклидов в получаемой продукции.
Цели прогнозирования вероятного загрязнения сельскохозяйственной продукции радионуклидами - разработка защитных мероприятий по снижению радиоактивного загрязнения продуктов питания, а также подготовка предложений по использованию произведенной продукции в интересах народного хозяйства. При разработке указанных документов за основу берут прогноз загрязнения продукции и нормы предельно допустимой концентрации радионуклидов в этой продукции, устанавливаемые органами здравоохранения.
В зависимости от поставленных задач прогнозы подразделяются на краткосрочные и длительные, предварительные (ориентировочные) и заключительные (окончательные). Прогноз загрязнения продукции в ближайший период после радиоактивных выпадений, когда в радиоактивных осадках основную часть активности составляют коротко- и среднеживущие радионуклиды и когда сельскохозяйственные растения загрязняются в основном аэральным путем, дается по суммарной β-активности. Это предварительные краткосрочные прогнозы. Они ориентировочные, так как в это время отсутствуют точные данные о радиационной обстановке. Однако эти прогнозы позволяют своевременно принять меры безопасности.
На начальном этапе после выпадения радиоактивных осадков прогнозировать радиоактивное загрязнение продукции животноводства труднее, так как обычно нет сведений, которые необходимы для решения этой задачи (данные о радионуклидном составе выпавших радиоактивных осадков, их биологической доступности, возможные размеры потребления радионуклидов с кормами). Поэтому прогнозы уровня загрязнения продукции животноводства в этой ситуации могут быть лишь ориентировочными. Так, ориентировочно можно считать, что при плотности загрязнения пастбища, составляющей 1 мкКu/м2, концентрация I131 в молоке будет равна примерно 0,1-0,2 мкКu/л.
В более отдаленный период (на следующий год после выпадений и позднее) основное внимание уделяют прогнозированию загрязнения продукции радионуклидами Cs137 и Sr90, так как именно они наиболее опасны для людей при поступлении в заметных количествах в организм. При первой же возможности после уточнения радиационной обстановки рекомендуется определить фактическое загрязнение продукции радионуклидами, т.е. получить данные, на основе которых можно сделать более точный долговременный прогноз чтобы определить возможность дальнейшего производства продукции, разработать технологию ведения хозяйства на зараженной территории с учетом реальных особенностей.
Так, при выпасе коров на естественных пастбищах цельное молоко для непосредственного употребления в пищу можно получать при плотности загрязнения почв: на суглинках - менее 16 кБк/м2, супесях - 12, песках - 8 и торфяных почвах - менее 4 кБк/м2. Молоко - сырье для дальнейшей переработки - можно получать при плотности загрязнения почв стронцием-90 соответственно до 70, 60, 40 и 20 кБк/м2. При более высокой плотности загрязнения можно выпасать скот только для откорма на мясо. На культурных пастбищах допустимый уровень плотности загрязнения почв стронцием-90 для выпаса дойного стада существенно повышается.
Со временем из-за распада короткоживущих радионуклидов, миграции долгоживущих, и изменения их доступности принятые решения можно изменить. Исследования показали, что через 10 лет после аварии на необрабатываемых площадях 90% радионуклидов сосредоточено в верхней части почвы (до15см). На пахотных землях они распределяются равномерно по всей глубине пахотного слоя. Возможен процесс локального вторичного загрязнения почв вследствие ветровой эрозии. При поднятии ветром, машинами, пасущимися животными радиоактивной пыли может быть повторное загрязнение.
Доступность растениям Cs137 в почве со временем снижается вследствие его перехода в необменно-поглощенное состояние, а подвижность 90Sr остается высокой. Поэтому поступление Sr90из почв в растения в 10 раз выше, чем Cs137, при одинаковой плотности загрязнения земель.
Точность прогноза зависит от многих факторов. Краткосрочные прогнозы отличаются большой неточностью, так как в ближайший период после радиоактивных выпадений корреляция между уровнем радиации на местности (основной источник информации о радиационной обстановке) и радиоактивным загрязнением сельскохозяйственной продукции весьма невысокая. Это обусловлено многими причинами: вариабельностью соотношения мощности дозы γ-излучения и плотности загрязнения территории радионуклидами, широким размахом коэффициента удерживания радионуклидов в урожае растений, отсутствием данных о физико-химических свойствах выпавших продуктов ядерного деления и т.д. Долгосрочные прогнозы о размерах загрязнения продукции Cs137 и Sr90 надежнее, поскольку они обычно основываются на более достоверных исходных материалах (плотность загрязнения угодий радионуклидами, их биологическая доступность, свойства почвы и т.д.). Разумеется, точность всех видов прогнозов зависит от достоверности результатов предварительных исследований, правильной интерпретации полученных данных.
Для прогнозирования поступления радионуклидов в корма и продукты животноводства необходимо установить:
- какими радиоизотопами загрязнена территория, плотность и равномерность этих загрязнений;
- тип почв, минеральный и органический состав, режим увлажнения;
- биологическую доступность и способность мигрировать каждого из этих радиоизотопов по пищевым цепям, характеризующаяся коэффициентами перехода в корма и организм животных;
- степень загрязненности кормов (основной фактор).
Прогноз содержания радионуклидов в продуктах животноводства (Апрод) рассчитывают по формуле:
Апрод = Арац Кп / 100 (Бк/кг),
где Арац – активность радионуклидов суточного рациона, Бк;
Кп - коэффициент перехода радионуклидов из суточного рациона в 1 кг (л) продукта (мясо, молоко, кости и др.), %.
Cs137 более интенсивно переходит из кормов в молоко и мясо, чем Sr90.
Переход радионуклидов из кормов в продукты животноводства зависит от длительности поступления в организм, вида, возраста, физиологического состояния животных, их продуктивности, типа рациона и др.
Большое значение имеет возраст животного. Молодые животные активнее накапливают радионуклиды, чем взрослые, что связано с особенностями и интенсивностью обмена веществ в молодом растущем организме.
У высокопродуктивных животных коэффициент перехода (Кп) радионуклидов из кормов в организм ниже, чем у низкопродуктивных.
На величину Кп влияет сбалансированность рациона кормления по основным и минеральным элементам питания. Так, с увеличением содержания клетчатки в рационе от 1,3 до 3,1 кг/суток уменьшается Кп цезия в молоко (от 0,9 до 0,6%). В условиях содержания коров на малопродуктивном естественном пастбище отмечается многократное повышение перехода Cs137 в молоко.
Загрязнение мяса и основных субпродуктов радионуклидами ниже, чем загрязнение молока. Если скот пасется на загрязненных пастбищах, то содержание радионуклидов в мясе на 3-4 порядка ниже, чем в молоке. При поступлении с кормом 1 Кu водорастворимых продуктов ядерного деления в 1 кг мяса обнаруживается примерно 10-30 мкКu осколков деления.
Для обеспечения производства молока и мяса с предельно допустимой концентрациией радионуклидов (ПДК), Бк/л(кг) устанавливаются приблизительные пределы допустимого содержания (ПДС) Cs137 и Sr90 в рационах крупного рогатого скота разного возраста и уровня продуктивности:
ПДС = ПДК 100/Кп
В первые дни после выпадений радиоактивных осадков важно сделать ориентировочный прогноз загрязнения молока радиоизотопами йода исходя из того, что при плотности загрязнения пастбища 40,7 кБк/м2 содержание I131 в молоке составляет 3,7 кБк/л.
Основной источник поступления радионуклидов в пищевые цепи – почва, значит для составления прогноза нужно установить связь между содержанием радионуклидов в почве и в получаемой на этой территории продукции растениеводства и животноводства. Имея сведения о содержании радионуклидов в почве (Сп), Бк/м2 можно составить прогноз накопления их в растениях, кормах, в молоке по следующей формуле:
Апр = К Сп ,
где Апр концентрация радионуклида в продукте, Бк/кг;
К – коэффициент перехода радионуклидов из почвы в продукт, Бк/кг/Бк/км2.
Следует отметить, что параметры, входящие в рассматриваемые формулы, в зависимости от экологических и физиологических факторов постоянно меняются, поэтому любой прогноз поступления радионуклидов в биологические цепи следует оценивать как ориентировочный.
Использование кормовых угодий, кормление и содержание животных при радиоактивном загрязнении среды
Радиоактивные продукты ядерного деления выпадают в виде сухих осадков или чаще с атмосферными осадками («мокрые») и принимают участие в биологическом цикле круговорота веществ. По результатам Чернобыльской катастрофы при радиационной аварии выделяют несколько периодов в развитии радиационной ситуации.
1. Первый период называют периодом йодной опасности. Он наблюдается сразу после выброса радионуклидов в атмосферу. Особенно опасны первые 2 суток, пока не распались короткоживущие радионуклиды. В первые 4-6 недель после аварии особую опасность представляют изотопы йода в силу большого процента их выхода и высокой биологической активности.
Вследствие короткого периода полураспада I131 (8 дней) и других короткоживущих радионуклидов этот период завершается в течение нескольких месяцев. Через 2 месяца после завершения основных выбросов количество радиоактивного йода уменьшается в сотни раз.
Следует прекратить выпас животных и перевести их на стойловое содержание. Продолжительность такого содержания определяется конкретной радиационной обстановкой. Животных кормят кормами из существующих запасов, а также привезенными с чистой территории. Из рациона исключают корма, загрязненные выше допустимого уровня. При ограниченном запасе чистых кормов можно уменьшить рацион до предела, позволяющего сохранить поголовье в течение критического периода. Если не удается организовать регулярную дойку лактирующих животных, то следует сократить раздачу сочных кормов, а подсосный молодняк целесообразно подсадить к маткам. В зимних условиях рекомендуют концентратный тип кормления и минимальное использование сенного рациона из естественных трав.
Нужно быть готовым к тому, что часть поголовья скота и птицы придется сократить из-за сильного радиационного поражения животных и сокращения поставок кормов, снижения поставок энергоносителей и т.д. Не исключено, что возникнет необходимость провести убой смертельно пораженных животных, консервацию полученных от них мяса и субпродуктов. Трупы нужно захоронить или утилизовать.
Траву кормовых угодий в этот период можно использовать для производства сена, силоса и сенажа и скармливать не ранее чем через 1,5-2 месяца после заготовки.
Учитывая резко выраженную органотропность щитовидной железы к накоплению радиоактивных изотопов йода, для защиты ее рекомендуют в первые недели давать всем животным препараты, блокирующие щитовидную железу, в частности йодистые, а также вводить в рацион содержащие тиоцианат кормовые культуры из семейства крестоцветных (капусту, брюкву, рапс). Лактирующим коровам ежедневно дают препарат KI в дозе 10 г на голову, а козам по 1 г. Введение в рацион животных KI позволяет снизить выделение радиоактивного йода с молоком и его содержание в щитовидной железе животных.
Выделение с молоком радиоактивных изотопов йода можно снизить в 2 раза, если включить в рацион дойных и беременных животных наиболее «чистые» по радиоактивности корма, состоящие из сеяных злаковых трав, корнеклубнеплодов, зерна, защищенных от непосредственного загрязнения радиоактивными осадками.
При недостатке «чистых» кормов мясному скоту скармливают радиоактивный корм или выпасают на пастбище с наименьшей загрязненностью. Но на заключительных стадиях откорма, за 1-4 месяца до убоя, животных переводят на «чистые» корма. При скармливании животным загрязненных кормов большое количество радионуклидов выделяется с испражнениями, поэтому следует проводить своевременную и тщательную уборку помещений.
2. Второй период в развитии радиационной обстановки начинается после распада короткоживущих радиоизотопов и определяется как период преимущественно некорневого загрязнения растений. Его продолжительность – первый вегетационный период. После прекращения радиоактивных выпадений в хозяйстве следует оценить загрязнение сельскохозяйственных угодий и составить план землепользования с учетом плотности радиоактивного загрязнения полей и пастбищных угодий. Основную роль во второй и третий периоды играют Cs137 и Sr90 (высокая энергия излучения, большой период полураспада – 28 и 30 лет соответственно и способность активно включаться в круговорот веществ).
Необходимо учитывать, что при выпадении радионуклидов осенью, после уборки урожая, или зимой некорневое загрязнение последующего урожая будет меньше, чем если загрязнение произойдет во время вегетации растений. Радиоактивные вещества, выпавшие на поверхность лугов и пашен, частично перейдут в растения, частично - в почву (с дождем, ветром). Заканчивается этот период с завершением первого послерадиационного срока вегетации растений.
Наилучший тип использования естественных пастбищ - загонная пастьба вместе с подкормкой кормами с культурных угодий и организация зеленого конвеера. Этот прием позволяет снизить содержание радионуклидов в 2 раза по сравнению с вольной пастьбой без подкормки.
Убранные после выпадения радиоактивных веществ травы содержат больше радионуклидов, чем отрастающая отава, так как аэрозольное загрязнение растений во много раз превышает корневое.
При кормлении животных загрязненными кормами происходит выделение радионуклидов с навозом. Поэтому необходимо тщательно нужно убирать навоз.
3. Третий период корневого поступления начинается со второго вегетационного периода после выпадений. Продукция загрязняется в основном за счет корневого поступления радионуклидов в растения и последующей миграции по цепи. Продолжительность этого периода может быть несколько десятков лет.
Попавшие в растения радионуклиды распределяются по-разному: одни концентрируются в корнях, другие в листьях. Листья молодых растений поглощают радионуклиды в больших количествах, чем старых. При некорневом загрязнении переход их из корма в организм животных выше, чем при корневом. В это время более подвижным является Cs137. При корневом пути – Sr90. Цезий сильнее сорбируется почвой и в меньших количествах переходит в растения.
Радионуклиды в почвах естественных кормовых угодий сосредоточены в верхнем (до 5см) слое. При перепашке почвы концентрация их снижается, т.к. они перемещаются вглубь, и снижается их доступность растениям. Травостои естественных пастбищ и сенокосов аккумулируют радионуклиды дерниной.
Доступность радионуклидов растениям снижается постепенно. В первый год попадания в почву Sr90 переход его в растения на 20-30% больше, чем в последующие годы, а биологическая доступность цезия убывает еще быстрее. Так, на второй год – в 3 раза, на третий – в 5, через 8 лет – в 10 раз.
Наибольшей доступностью для растений обладает Sr90. Он на 74% из глобальных выпадений находится в водорастворимой форме. Cs137 – на 45%, остальные 55% прочно адсорбируются в почве.
Биологическая подвижность радионуклидов зависит, с одной стороны, от их физико-химического состава, а с другой – от свойств почвы (тип, минеральный и органический состав, кислотность, увлажненность и т.д.).
Наибольшая величина перехода 137Cs и 90Sr в молоко и мясо из рациона наблюдается в весенне-летний период содержания коров на пастбищах, так как этот период отличается неудовлетворительным качеством травостоя. Низкий и скудный травостой вынуждает животных поедать растения близко к почве. При этом вместе с травой заглатываются почвенные частицы, в которых содержание радионуклидов в десятки раз выше, чем в растениях. Аналогичная картина наблюдается при выпасе животных на скудном пастбище с выбитым травостоем и при выпасе крупных гуртов (по 200-250 животных). Крупные гурты животных даже на хорошем травостое интенсивно вытаптывают его и загрязняют частицами почвы, что особенно проявляется в периоды засухи и обильного увлажнения пастбищ. Концентрация радионуклидов в молоке, полученном на угодьях с одинаковой плотностью радиоактивного загрязнения, при стойлово-выгульном содержании коров в 2 раза ниже, чем при пастбищном. Поэтому выпасать коров можно при высоте трав более 10 см, а летом животных содержать на выгулах и кормить из кормушек скошенной травой. Гурт не должен включать больше 120 коров. Такие мероприятия позволяют снизить содержание радиоактивного цезия в молоке более чем в 10 раз.
Загонная пастьба совместно с подкормкой животных кормами с культурных угодий позволяет снизить содержание радиоактивного цезия в молоке в 2 раза по сравнению с вольной пастьбой без подкормки. Однако при плотности загрязнения свыше 370 Бк/км2 невозможно получить пригодное в пищу молоко при использовании естественных пастбищ. В этом случае необходимо провести коренное улучшение кормовых угодий, организовав получение кормов на пахотных участках. Эта мера позволяет получить пригодное в пищу молоко на угодьях с плотностью загрязнения до 1295 Бк/м2. Фрезерование загрязненной почвы и посев трав обеспечивают снижение поступления Sr90 из почвы в растения в 2 раза, вспашка плугами на глубину 25 см - в 3-4 раза.
Выпас коров на удобренных пастбищах с высокой урожайностью трав позволяет на 50% снизить содержание Cs137 и Sr90 в молоке по сравнению с выпасом на неудобренных лугах. В работах Н.А. Корнеева и А.Н. Сироткина было показано, что у 3-6 -месячных телят, выпасаемых в течение 7-8 суток на искусственном лугу, концентрация Sr90 в скелете оказалась в 3 раза ниже, чем в группе животных, выпасаемых на естественных пастбищах. Кормление лактирующих коров силосно-концентратным рационом снижает поступление в молоко Sr90 в 5 раз, a Cs137 в 2 раза, в мышцы соответственно в 5 и 2 раза, чем при потреблении сена естественного луга. Скармливание коровам смешанных кормов искусственных кормовых угодий также снижает поступление радионуклидов в молоко и мышцы в 2-3 раза. В скелете ягнят, родившихся от овец, содержавшихся на смешанных и концентратных кормах, накопление стронция и цезия было соответственно в 4,2 и 4,5 раза меньше, чем у рожденных от овец, питавшихся сеном.
После прекращения выпадения радиоактивных осадков проводятся мероприятия по снижению корневого поступления радионуклидов в вегетативную часть растений. Это достигается путем рациональной организации производства кормов и составления рационов с учетом видовых, возрастных и физиологических особенностей животных.
При размещении кормовых культур на загрязненных территориях важно учитывать агрохимические свойства почвы. Из легких по гранулометрическому составу и недостаточно обеспеченных Са почв радионуклиды поступают в растения в значительно больших количествах, чем из почв тяжелого гранулометрического состава и обеспеченных Са. Очевидно, на территории, загрязненной указанными радионуклидами, в первом случае желательно размещать кормовые культуры, которые вносят небольшой вклад Sr90 в рацион животных, а во втором — культуры, с которыми связано основное поступление Sr90 в рацион животных. Так можно существенно снизить поступление радионуклидов из кормов в продукцию животноводства.
Так, на почвах с высокой загрязненностью Sr90 нельзя выращивать корма со значительным содержанием Са; Са в рацион должен поступать с кормами, собранными с земель, характеризующихся низкой концентрацией Sr90. Так, по результатам, исследований Н.А. Корнеева, Н.И. Бурова, А.Н. Сироткина и др., использование в рационе коров люцерны, выращенной на участке с низким содержанием Sr90, способствовало уменьшению поступления этого радионуклида в рацион и молоко примерно в 18 и 16 раз соответственно.
При неоднородности загрязнения почв бобовые кормовые культуры целесообразно размещать на площадях с минимальной плотностью радионуклидов и повышенным естественным плодородием, поскольку они активнее накапливают Sr90.
Уменьшение перехода радионуклидов из кормов в продукцию животноводства может достигаться изменением содержания и кормления животных.
При поступлении Sr90 с кормом в организм его постоянным неизотопным носителем служит кальций, а для Cs137 - калий (ведут себя сходно). При концентратном типе питания Sr90 откладывается в костной ткани в 2 раза меньше, чем при смешанном рационе, и в 5 раз меньше, чем при сенном.
При питании животных сенным рационом с искусственных лугов коэффициенты перехода стронция из почвы в мясо существенно меньше, чем с естественных лугов. Причиной этому является меньшая загрязненность кормов, получаемых с пахотных земель. При прочих равных условиях с пахотных и вновь залуженных полей удается получить корма с удельной активностью в 2-18 раз ниже, чем с естественных лугов. Наибольшей способностью накапливать радиоактивный цезий отличаются многолетние злаковые травы, наименьшей — кукуруза на силос и кормовая свекла.
Замена сена лугового, полученного на естественных неулучшенных угодьях, сеном многолетних сеяных трав снижает содержание радиоактивного цезия в рационе коров в 5 раз, а в молоке в 3 раза.
Установлено, что максимальная концентрация Sr90 обнаруживается в органах, продуктах, богатых кальцием (кости, яичная скорлупа), Cs137 – калием (мышцы). Рационы, составленные из кормов с низким содержанием радиостронция, обычно дефицитны по кальцию и нередко по фосфору. В связи с этим насыщение рациона коров полноценным фосфорно-кальциевым питанием позволяет снизить накопление стронция в 4 раза. Но этот эффект наблюдается только при недостатке Са в рационе. При нормальном или высоком уровне кальция в рационе эффект его против проникновения стронция в молоко резко снижается. За нормальную физиологичную потребность в кальции у коров можно принять содержание его в рационе 40-80 г; при более высоком количестве Са переход Sr90 в молоко снижается в 8-11 раз.
Поскольку дефицит кальция в рационе коров приводит к росту загрязнения молока Sr90, корма для таких животных должны быть полноценными по этому элементу, что достигается введением в рацион менее загрязненных или незагрязненных кормов с высоким содержанием кальция (бобовые культуры) и минеральных подкормок. Значительно снизить поступление радионуклидов в продукцию животноводства можно путем увеличения в рационе концентратов и корнеклубнеплодов.
Концентрация радионуклидов в молоке находится в прямой зависимости от их содержания в суточном рационе и в обратной - от продуктивности животных. Чем выше суточный удой, тем меньше концентрация радионуклидов в молоке. Это различие может достигать 15-20-кратного значения. Следовательно, в условиях хронического поступления Sr90 в организм лактирующих коров для производства молока необходимо отбирать высокопродуктивных животных.
На загрязненных территориях с целью снижения накопления в растениях Cs137 в почву вносят повышенное количество калийных удобрений, поэтому корма с таких угодий сильно обогащены калием. Попадая в организм животных, калий выступает как антагонист натрия и активно выводит из организма животных этот жизненно важный элемент (аналогично тому, как при избытке кальция организм теряет фосфор). Поэтому во избежание нарушений водно-солевого обмена животные должны получать повышенное количество натриевой соли, лучше всего организовать к ней свободный доступ.
Важное значение имеет водопой, поскольку при нехватке в организме воды замедляется скорость выведения радионуклидов.
Для снижения поступления радиоактивных изотопов в последующие за загрязнением годы, разработан ряд агротехнических приемов:
- глубокая вспашка с запахиванием верхнего слоя почвы на глубину более 40см;
- внесение удобрений (внесение кальция в почву на кислых почвах 5-10т на 1га снижает поступление стронция на 20-60%), одновременное внесение навоза еще более усиливает эффект;
- известкование кислых почв;
- лущение дернины на естественных лугах;
- увеличение объема сеяных трав (травы естественных лугов накапливают в 2 раза больше радионуклидов;
- подбор кормовых культур, введение в севооборот культур с коротким вегетационным периодом.
Таким образом, путем подбора вида и сортов кормовых растений, рационального их размещения на различных типах почв, коренного улучшения лугов, способа содержания и кормления животных можно добиться снижения радионуклидов в получаемой продукции до безопасного уровня.
Разведение мясного скота на загрязненной территории намного проще. Связано это с возможностью двухэтапного кормления животных. На первом этапе животным скармливают загрязненные корма без особых ограничений. На втором, заключительном, этапе их переводят на специально запасенные чистые корма, т. е. на контролируемый по содержанию радионуклидов рацион. Таким образом, происходит прижизненная очистка организма животных от радионуклидов. За 20-30 дней выводится половина радиоактивного цезия, а через 2-3 месяца его концентрация в мышечной ткани снижается до 10 раз. Однако окончательно сроки очистки организма от радионуклидов зависят от исходной загрязненности, возраста и физиологических особенностей организма, от степени чистоты кормов. На практике используют прижизненный контроль загрязненности организма животных радиоактивным цезием.
Получить баранину с содержанием радионуклидов в допустимых пределах намного сложнее, чем говядину, поскольку при сходном питании накопление радиоактивного цезия в мышечной ткани овец происходит намного интенсивнее, чем у коров. Кроме того, при выпасе овцы вместе с травой поедают большое количество почвы. Получить чистую баранину можно при использовании кормов, пригодных для получения чистого молока от коров.
Производство шерсти на загрязненной территории также представляет большую проблему, поскольку при выпасе овец покрытая жиропотом шерсть сильно загрязняется радиоактивной пылью. Однако если мыть ее по общепринятой технологии в мыльно-содовом растворе в соотношении шерсти к раствору 1:100, содержание Cs137 в ней будет низким.
При производстве свинины в качестве основных кормов необходимо использовать концентраты и картофель. При содержании в суточном рационе радиоактивного цезия менее 640 Бк можно вести откорм свиней без ограничений.
При выращивании птицы на мясо следует обращать особое внимание на загрязненность кормов, поскольку в мясо птицы переходит наибольшее количество радионуклидов. В этом случае содержание цезия в суточном рационе птицы не должно превышать 40 Бк. Такое же ограничение по радиоактивности кормов и для кур-несушек.
Для получения пушнины с содержанием радионуклидов в пределах нормативов количество Cs137 в суточном рационе не должно превышать: для норки 185 Бк, для лисицы 3700, для песца 4070, для соболя 222 Бк. Для зверей можно использовать корма и с более высоким содержанием радионуклидов, однако в этом случае в последние 1-3 мес животных следует переводить на чистые корма.
При кормлении рыб чистыми кормами прудовое рыбоводство ведется без ограничений. В случае недостатка кормов и перехода рыбы на естественное питание рекомендуется вносить на каждый гектар водной поверхности прудов 50 кг суперфосфата и столько же аммиачной селитры дробными порциями (4-7 раз в сезон). Непременное условие при этих мероприятиях - внесение в пруд калийных удобрений (сильвинит) по 50-70 кг/га (300-400 кг/га за сезон) и негашеной извести 70-80 кг/га (300 кг/га за сезон). Наличие в водной среде калия и кальция снижает накопление радиоактивных веществ гидробионтами и рыбой. Эффективный способ снижения содержания радионуклидов в воде и грунтах рыбоводных прудов - разведение в водоисточниках (воде каналов и прудов) высшей водной растительности, которая выполняет роль биофильтра. Растительность должна занимать 15-20% общей площади пруда.
В выростных прудах необходимо проводить глубокую (на 40-50 см) вспашку ила, вносить по спущенному ложу пруда 300-400 кг/га калийной соли и до 1 т/га негашеной извести (по данным Академии аграрных наук Беларуси, 1997 г).
Использование веществ, ускоряющих выведение радионуклидов из организма с целью получения пригодной в пищу продукции
Эффективный способ снижения загрязнения продуктов животноводства - использование в рационах кормовых добавок (сорбентов), избирательно связывающих радионуклиды в желудочно-кишечном тракте животных. Сорбенты по происхождению подразделяют на природные и искусственные, по спектру действия - на селективные (способные избирательно связывать определенные радионуклиды) и широкого спектра действия (связывающие сразу несколько радионуклидов).
К природным сорбентам относят обыкновенную глину, цеолиты, бентонит, хумолит, вермикулит и др.
К искусственным относят ферроцианидные препараты.
Промежуточную группу представляют сорбенты, выделенные и сконцентрированные из природных источников (например производные альгиновой кислоты, получаемые из морских водорослей, а также пектины, получаемые из растительных, богатых этими веществами продуктов: яблок, некоторых видов водорослей и др.), и хитозан, получаемый из панцирей краба и др.
Следует отметить, что у жвачных сорбенты органической природы, как правило, неэффективны из-за разрушения их микрофлорой рубца.
Цеолиты представляют собой трехмерные кристаллы алюмосиликатов. В природе наиболее распространены шесть видов цеолитов: клиноптилолит, морденит, филлопсит, шабазид, гайландид, эригист. Цеолиты используют в животноводстве и птицеводстве в качестве кормовых добавок с целью улучшения усвояемости питательных веществ и увеличения среднесуточных приростов живой массы. Цеолиты способны связывать вредные и токсические вещества из корма и образующиеся в процессе пищеварения. Цеолиты способны прочно связывать в желудочно-кишечном тракте радиоактивный цезий, а также ионы свинца и других тяжелых металлов, препятствуя их всасыванию. Это свойство было широко использовано в первый период после чернобыльской катастрофы, однако в последующем из-за дороговизны перевозок сорбенты прекратили использовать на практике.
Суточная доза цеолитов составляет 100-300 г в виде мелкодисперсной формы в смеси с комбикормом. По данным А.Д. Белова и Н. Лысенко, цеолиты (клиноптилолиты) в этой дозе способны снижать содержание радиоактивного цезия в молоке и мышечной ткани коров на 30%. Увеличение дозы препарата приводило к снижению положительного эффекта.
По данным Т. Шварц и др., бентонит (глинистый минерал) активно использовали в Германии и Австрии после выпадения там радиоактивных осадков. При дозе 200-500 г/гол. в сутки на 50% снижалось содержание радиоактивного цезия в молоке и мышечной ткани коров. Однако при длительном применении бентонит отрицательно влияет на баланс кальция, магния и фосфора в организме животных. У коз длительное применение бентонита вызывало увеличение концентрации железа в печени и почках и снижение уровня цинка и меди в организме.
Хорошо зарекомендовал себя хумолит, представляющий собой смесь природных сорбентов: клиноптилолита, модернита, глинистого материала и гуматов (производится в Венгрии). В дозе 100 г/суток снижает в 1,6-2,8 раза содержание радиоактивного цезия в молоке уже на 11-е сутки. Применение этого препарата на бычках в дозе 500 г/гол. позволило снизить концентрацию радиоактивного цезия в мышечной ткани в 2-2,8 раза. В дозе 500 г/гол. хумолит снижал содержание радиоактивного цезия в молоке коров при стойловом их содержании в 2-4 раза (Р.Г. Ильязов).
Наилучший эффект снижения радиоактивного цезия в продукции животноводства дают селективные сорбенты на основе ферроцианидсодержащих препаратов (ФСП). В России разработаны сейчас шесть форм таких препаратов:
- ферроцин (гексацианоферрат жедеза-калия) в виде тонкодисперсного порошка;
- ферроцин в виде болюсов;
- ферроцин в виде брикетов соли-лизунца;
- ферроцин-2 в виде порошка;
- бифеж (ферроцианид железа-калия, специальным образом нанесенный на целлюлозную основу - древесный опил);
- сорбент ХЖ-90 (смесь ферроцианида железа-калия и бентонитовой глины).
Бифеж в дозе 30-60 г/гол. в сутки снижает переход Cs137 в молоко в 5-10 раз, ферроцин и ферроцин-2 (в виде порошка) в дозе 3 г/гол. — в 4-6 раз, ферроциновые болюсы (однократно 3 шт. на животное) - в 1,5-2,5 раза с продолжительностью действия в течение 2-3 месяца; ферроцианидсодержащие брикеты соли-лизунца — в 1,1-1,5 раза, ХЖ-90 в дозе 10-30 г/гол. - в 1,2-3,8 раза (А.Д. Пастернак, А.В. Васильев, В.А. Бударков и др.).
Бифеж смешивают с концентратами или зеленой массой, сенажом и силосом, порошковые формы ферроцина и ферроцина-2 - с концентратами в процессе их приготовления с помощью специальных дозаторов и задают только в таком виде.
Ферроциновые болюсы вводят животному в рубец с помощью специального болюсодавателя по методике, аналогичной введению магнитного зонда и позволяющей задавать одновременно три болюса.
Для снижения содержания Sr90 в молоке следует контролировать рационы по содержанию минеральных веществ, особенно кальция и калия, и при необходимости вводить соответствующие добавки. С этой целью можно использовать доломитовую муку, кормовой мел, фосфогипс и другие минеральные подкормки.
Нормирование поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных
Первую попытку рассчитать ПДС радионуклидов стронция и йода в траве для лактирующих коров предприняли Чемберлен, Мартин и Рассел в 1955 г. Позднее решению указанной задачи были посвящены исследования Гарнера, Л.А. Булдакова, Ю.И. Москалева, Б.Н. Анненкова, А.И. Скрябина, Н.А. Корнеева и Н.И. Бурова.
Для решения вопросов нормирования используют данные по миграции радионуклидов по биологическим цепям и обмену их в организме животных разного вида и возраста.
При расчете средней допустимой концентрации (СДК) радионуклидов и предельно допустимого содержания (ПДС) водорастворимых форм радионуклидов в кормах и рационах животных исходят из предела годового поступления (ПГП) и производной от него величины - предела допустимого поступления (ПДП) их в рацион человека, определенного нормами радиационной безопасности (НРБ). Постановлением Минздрава РФ с 1 июля 2002 г. введены в действие Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01), в соответствии с которыми РВ, содержащиеся в продуктах питания, подлежат строгому нормированию.
Для расчета ПДС радионуклидов в рационе животных необходимо всегда пользоваться действующими нормативными документами, стремясь, однако, добиваться производства продукции с минимально возможным содержанием радионуклидов.
Расчет СДК и ПДС радионуклидов в кормах и рационах животных проводят при условиях производства и потребления фуража животными, мяса и молока отдельными лицами из населения категории Б с одним продуктом и с двумя и более компонентами paциона. При этом необходимо учесть суточное потребление молока и мяса населением (0,5 и 0,2 кг). При нормировании Sr90 необходимо учесть что он концентрируется в костной ткани и может при варке переходить в бульон. В среднем потребление продукта принимают равным 0,08 кг мышц и 0,03 кг костной ткани. Доля поступления с молоком Sr90 и Cs137 составляет 25,47 и 21%, а с мясом (мышцы) – 5 и 23% соответственно. В этом случае СДК радионуклида в любом продукте определяют из соотношения:
СДК=ПДПСМ,
где СДК - среднегодовая допустимая концентрация исследуемого радионуклида в пищевом продукте, Бк/кг; ПДП - предел допустимого поступления этого радионуклида в рацион человека, Бк/рацион; С - доля радионуклида, вносимая с продуктом в рацион человека; М – мaccа нормируемого продукта в рационе, кг.
Зная СДК радионуклидов в указанных продуктах и переход радионуклидов из рациона животных в эти продукты, определяют ПДС радионуклидов в рационе лактирующих коров:
ПДС = СДК 100/ К,
где ПДС - предел допустимого содержания нормируемого радионуклида в рационе коровы, Бк/л; СДК - среднедопустимая концентрация этого радионуклида в 1 л молока, Бк/л; К - величина перехода данного радионуклида из рациона коров в 1л молока, % на 1 кг(л) продукта.
При хроническом поступлении Sr90, I131 и Cs137 с кормом и водой ПДС их не должно превышать соответственно 17, 15 и 37 кБк/сут. В случае разового поступления радионуклидов лактирующим коровам средний ПДС Sr90 может быть увеличен на 10%, а Cs137 - в 3,5 раза. ПДС Sr90 и Cs137 в рационе лактирующих коров зависит от длительности попадания их в организм, а для Sr90 еще и от уровня кальциевого питания.
ПДС радионуклидов в рационе мясного скота рассчитывают по формуле:
ПДС = ПДПК100/М С Р,
где ПДС - предел допустимого содержания исследуемого радионуклида в рационе животного, Бк; ПДП - предел допустимого поступления этого радионуклида с рационом человеку, Бк; К - доля данного радионуклида, вносимая в рацион человека с продуктом; М - масса исследуемого продукта в рационе, кг; С - концентрация радионуклида в продукте, % суточного поступления на 1 кг; Р- выварка радионуклида из кости ,%.
Следует помнить, что переход радионуклидов из рациона в организм животных сильно зависит от их вида и возраста, поэтому в рационе молодых животных ПДС Cs137 должен быть в 10 раз ниже, чем у взрослых.
Приведенные выше расчеты СДК, ПДК и ПДУ в кормах, рационах и почве произведены при условии поступления во внешнюю среду одного радионуклида. В случае попадания в почву, корма и организм животных двух и более радионуклидов необходимо пользоваться рекомендацией НРБ-99. Согласно этой рекомендации, поступление радионуклидов в организм человека должно быть уменьшено, если каждый из трех или более критических органов получает свыше половины соответствующего предела дозы.
Разрабатываемые нормы содержания радионуклидов в почве и кормах не могут быть едиными. Они должны устанавливаться для конкретных условий с учетом особенностей радиационных ситуаций, природно-климатических зон, ведения кормопроизводства и животноводства, видовых, возрастных, физиологических особенностей животных и других факторов.
Проведение ветеринарных мероприятий в зонах радиоактивного загрязнения
Ветеринарные мероприятия в период выпадения радиоактивных осадков.
Главная задача ветеринарной радиологической службы - контроль радиационной ситуации, прогноз состояния здоровья животных в ближайшее время и в перспективе, а также загрязненности получаемой продукции.
Если плотность радиоактивных выпадений высокая и существует реальная опасность массовых и глубоких поражений животных, то их необходимо перевести на стойловое безвыгульное содержание, а молодняк - на подсос, а в последующем организовать эвакуацию скота. В этот период с целью защиты щитовидной железы от поражения радиоактивным йодом животным обязательно дают препарат KI и организуют водопой. Необходимо провести диспансеризацию всего поголовья с целью сортировки животных.
Обследование пораженных животных начинают с анализа радиационной обстановки на территории их пребывания:
- уровень радиоактивного фона;
- степень радиоактивного загрязнения воды и кормов;
- возможную суточную дозу в рационе;
- условия содержания животных;
- прогон по загрязненным территориям.
С учетом этих данных определяют предположительный характер поражения, т.к. доза облучения незащищенных животных зависит от уровня радиации и времени пребывания на зараженной территории.
На следующем этапе производят общий осмотр всего пораженного скота, оказывают неотложную помощь нуждающимся животным, выборочно определяют тех, у которых нужно провести дозиметрию кожного покрова, взять пробы кала, мочи, молока для радиометрического исследования и крови для гематологического исследования.
Далее проводят индивидуальный клинический осмотр пораженных животных с дозиметрией и термометрией. Из клинических данных определяют общее состояние животных: угнетение, возбуждение, нарушение координации движения, степень выраженности рефлексов, состояние слизистых оболочек и коньюнктивы (кровоизлияния), частоту пульса и дыхания, температуру тела, упитанность, акт дефекации (понос, кровь или примесь крови в фекалиях). Выборочно проверяют у ряда животных показатели крови (количество лейкоцитов, тромбоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов). Обращают внимание на дегенеративные изменения в ядре и цитоплазме. Данные заносят в диспансерную карту. Не исключено, что возникнет необходимость провести убой смертельно пораженных животных, консервацию или переработку полученных от них мяса, молока и субпродуктов. Трупы нужно захоронить или утилизовать.
На опыте Чернобыльской катастрофы были разработаны простые объективные тесты оценки состояния и жизнеспособности животных (О.А. Булычев, В.А. Бударков и др). Согласно этой методике, при сортировке необходимо выявлять животных со следующими изменениями: нарушением органов дыхания, с ректальной температурой ниже 37С0, содержанием лейкоцитов в венозной крови ниже 5 тыс. в 1 мм3, толщиной кожной складки в области шеи более 12 мм, длиной волос на холке более 80 мм и курчавостью.
После этого в соответствии с тяжестью поражения животных распределяют в следующие группы:
1. Предназначенные к убою;
2. Предназначенные к передержке в гуртах для последующего планового убоя (получившие дозу 150-200 рад);
3. Нуждающиеся в лечении;
4. Подлежащие уничтожению.
Животных только с внешним облучением можно направлять на убой немедленно или в любое время скрытого периода. Животных с внутренним заражением направляют на убой только в конце скрытого периода.
В первую очередь (в первые 3 дня) на убой направляют животных с крайне тяжелой степенью поражения, получивших дозу свыше 600 рад. Во вторую очередь (5 дней) – 400-600 рад, в третью – 200-400.
После этого проводят ветеринарную обработку и лечение животных. Чем быстрее радиоактивные вещества будут удалены с кожного покрова, тем меньшую дозу внешнего и внутреннего облучения получат животные (т.к. они их слизывают).
Сухая обработка – механическое удаление с помощью щеток с длинной ручкой, пылесоса. Эффективность невелика – до 25%.
Влажная обработка - с применением моющих средств с последующим обмыванием чистой водой. Площадка должна иметь сток и ямы для сбора стекающей воды. Удаляется большая часть радиоактивных веществ (до 90%).
После ветобработки – дозиметрический контроль. Если радиоактивность выше ПДУ, животных возвращают на повторную обработку.
ПДУ – не более 100 мрад/ч на военное время и 1мрад/ ч – в мирное.
Порядок предубойного осмотра животных
С целью снижения потери продукции и недопущения использования в пищу загрязненной продукции проводят предубойный осмотр животных. Их делят на 3 группы:
1. Не радиоактивные.
2. Радиоактивность не превышает 100 мрад/ч (1мрад/ ч – в мирное время).
3. Загрязненность кожных покровов выше допустимой величины.
Животных каждой группы содержат раздельно, представителей 1-й и 2-й групп делят на здоровых и больных инфекционными болезнями. Больных назначают на убой.
Животных, имеющих радиоактивную загрязненность выше допустимого уровня, подвергают ветеринарной обработке, повторному дозиметрическому контролю и переводят во вторую группу.
При выявлении животного с клиническими признаками лучевой болезни изолируют для уточнения диагноза, лечат и после выздоровления назначают на убой. Однако упитанность этих животных плохая, мясо низкого качества.
Порядок убоя
Определяя оптимальные сроки убоя животных, нужно не допустить их гибели, потери живой массы, сохранить качество мяса, предупредить порчу при массовом убое.
В первую очередь убивают животных с комбинированными поражениями (гамма - облучение + травма + ожог) с клиническими признаками лучевой болезни (взрослых – свыше 600 рад, молодняк до 8 мес – более 300 рад).
Убой животных с легким лучевым поражением проводят в любое время. Поскольку в первые 2 недели после прекращения поступления РВ происходит их интенсивное выведение из организма и распад, убой таких животных целесообразно проводить через 14 дней. Радиоактивность снижается в 10 раз.
В день убоя еще раз проводят дозиметрический контроль и клинический осмотр. Не допускают к убою животных, находящихся в состоянии агонии, истощения, имеющих радиоактивное загрязнение выше допустимого.
Обязательным условием при переработке скота является дополнительная мойка водой перед убоем. Для предупреждения загрязнения туш РВ, находящимися на шкуре, снятие шкур производят в вертикально подвешенном положении.
Чтобы предотвратить загрязнение туши содержимым кишечника и желудка, их удаляют одновременно. На прямую кишку и пищевод накладывают лигатуры.
После разделки туш на полутуши их тщательно промываю водой, после чего проводят радиометрический контроль.
На убойном пункте необходимо иметь достаточное количество воды, оборудовать ямы для стоков и утилизации органов, кож. Место, где проводился убой, затем необходимо дезактивировать. Спецодежду, инструменты – дезинфицируют и проводят дозиметрический контроль.
Шкуры, желудочно-кишечный тракт при высоком уровне радиоактивности хоронят на глубину 2 м.
При содержании РВ в пределах допустимых уровней туши направляют в холодильник. В случае превышения - в отдельные холодильники на хранение или дезактивацию.
Мясо животных, подвергшихся только внешнему облучению и убитых до появления признаков лучевой болезни или после клинического выздоровления, выпускают без ограничения, если оно отвечает санитарно-гигиеническим требованиям.
После распада короткоживущих радионуклидов и стабилизации радиационной обстановки основная задача ветеринарной службы - проведение мероприятий, направленных на снижение заболеваемости крупного рогатого скота вирусными, бактериальными инфекциями и незаразными болезнями, на профилактику нарушений иммунной системы, обмена веществ. В этот период все ветеринарно-санитарные мероприятия проводят по инструкциям, правилам и наставлениям «Ветеринарного законодательства». В целях контроля над загрязненностью среды и своевременного принятия мер по снижению радиоактивности продукции сельского хозяйства производится систематический радиометрический и радиохимический контроль уровней радиации окружающей внешней среды. В объектах ветеринарного надзора (фураж, водоемы, рыба, мясо, молоко, яйца и т. д.) эту работу выполняет ветеринарная радиологическая служба.
Технологические приемы переработки загрязненных радионуклидами кормов и продуктов животноводства
Фураж и воду можно допускать в корм и для водопоя животных только при условии, если их загрязненность радиоактивными веществами не превышает допустимых норм. В остальных случаях фураж дезактивируют или оставляют на длительный срок хранения для самодезактивации в результате радиоактивного распада.
Дезактивацию осуществляют в зависимости от вида фуража (зернофураж, сено, комбикорм), способа его хранения и упаковки, характера и степени радиоактивного загрязнения. Она может быть проведена разными способами: удалением загрязненного наружного слоя фуража, заменой загрязненной тары чистой. Загрязненные бурты, стога, скирды можно частично дезактивировать путем срезания верхнего, наиболее загрязненного слоя.
Дезактивация воды может быть достигнута путем отстаивания ее с последующим сливом верхних слоев в чистую емкость, коагулированием с последующим отстаиванием, фильтрованием через сорбенты и ионообменные смолы, перегонкой.
Переработка мяса
Обвалка (отделение костей от мяса).
При переработке мяса нужно учитывать особенности распределения радионуклидов по разным органам и тканям. Например, концентрация стронция в костях животных может превышать концентрацию в мягких тканях в десятки и сотни раз. Концентрация Sr90 в костной ткани свиней, получавших с рационом этот радионуклид, хронически превышает концентрацию в мягких тканях в 600-7000 раз. Поэтому отделение костей от мяса значительно снизит радиоактивность мясной туши. Кости можно захоронить на глубину 2 м. Цезий концентрируется в мышцах и внутренних органах. Наибольшая концентрация радиоактивного йода в щитовидной железе. С учетом указанных особенностей распределения радионуклидов часть продукции (мышцы, субпродукты) может быть использована для пищевых целей, а другая часть выведена из пищевой цепи (захоронить на глубину 2 м) или подвержена выдержке для уменьшения концентрации короткоживущих радионуклидов.
Проварка. Мясо кусками 2 кг варят в открытых котлах. В процессе варки мяса в бульон переходит около 50% Sr90, а при добавлении в воду кислоты – до 80%. При этом большая часть Р переходит в бульон в первые 10 мин варки и может быть удалена. Бульон выливают в сточные ямы и зарывают на глубину 2 м.
После проварки мясо промывают чистой водой. Если при контрольном радиометрировании установлено снижение радиоактивности до норм, можно выпускать для дальнейшей кулинарной обработки.
Для снижения содержания радионуклидов в костях нужно вываривать их в воде с добавлением соли. Цезий переходит в бульон больше, чем стронций.
При перетопке сала 95% цезия остается в шкварке, в результате чего концентрация этого радионуклида в топленом жире становится примерно в 100 раз меньше, чем в мышцах.
Засолка. Снизить концентрацию радионуклидов в мясе можно при длительном хранении в засоленном виде и вымачивании солонины. Четыре обработки со сменой рассола снижают концентрацию Cs137 в мышечной ткани на 63-99%. Эффективность зависит от величины кусков мяса, числа обработок проточной водой, длительности вымачивания.
Снижение радиоактивности происходит за счет физического распада короткоживущих радионуклидов в процессе посола и за счет перехода в рассол по закону диффузии.
В полевых условиях предложен ускоренный метод засолки в количестве 2% соли к массе мяса, в результате отмечалось активное сокоотделение. Затем продукт дважды обсыпали ржаной мукой для сорбирования мясного сока, после этого мясо промывали. Снижение концентрации радионуклидов в 3,5 раза.
Замораживание. Мясо постепенно снижает радиоактивность за счет процесса естественного распада короткоживущих радионуклидов.
Разбавление.
При наличии радионуклидов выше допустимых норм тушу и субпродукты перерабатывают на колбасы, в процессе этого загрязненное мясо разбавляется чистыми продуктами.
Переработка молока
При сепарировании цельного молока 85-90% Sr90, I131 и Cs137 остаются в обезжиренном молоке и 8-16% - в сливках (А.Д. Белов, В.А. Киршин). Двух-трех-кратная промывка сливок теплой питьевой водой и обезжиренным молоком снижает содержание в них Sr90 еще в 50-100 раз. При переработке сливок в сливочное масло основная часть указанных радионуклидов переходит в пахту и промывные воды. Концентрация Sr90, I131 и Cs137 в сливочном масле составляет соответственно 36, 76 и 49% концентрации радионуклидов в молоке, очевидно, из загрязненного молока прежде всего целесообразно получать сливки и сливочное масло. Перетопка сливочного масла позволяет удалить из этого продукта практически полностью Sr90 и Cs137 и 10% I131. Переработка молока на cыp, творог, порошковое и сгущенное молоко, которые также могут быть подвергнуты длительному хранению, позволяет значительно снизить или исключить содержание в этих продуктах короткоживущих радионуклидов. Обезжиренное молоко, в котором остается основная часть радионуклидов, может быть использовано для получения белковых концентратов - творога и сыра.
При кислотном способе переработки молока на творог или сыр после промывки кислотного сгустка радиоизотопы Cs и I находятся в водной части молока, поэтому при получении масла, творога, сыров они уходят с водой, сывороткой, Sr90 же, являясь аналогом Са (связан с казеином в виде казеинатфосфатного комплекса), остается в сгустке. Поэтому для очистки в молоке вначале нужно разрушить этот комплекс путем подкисления лимонной или другой кислотой. При сквашивании молока этот комплекс разрушается молочной кислотой, выделяемой молочно-кислыми бактериями. Поэтому при кислотном свертывании молока до 80% стронция удаляется с сывороткой, а при бескислотном сычужном свертывании – удаляется не более 20% и 80% переходит в сыр. Удаление цезия и I одинаково как при кислотном, так и бескислотном способе. В полученном таким образом сыре остается в среднем 6% цезия и около 10% йода.
Очистка молока от радионуклидов может быть проведена также с помощью:
- малорастворимых соединений щелочно - земельных элементов;
- использования ионообменного метода;
- электродиализа.
Так, применение пирофосфата позволяет удалить до 80% стронция без существенного изменения состава и свойств продукта. Электродиализный метод в настоящее время считается перспективным, так как прост в эксплуатации, эффективен и для него требуется немного оборудования.
Хорошие результаты получают при применении ионообменных смол- анионитов. Сорбент на основе анионообменной целлюлозы позволяет удалить до 96% радиоактивного йода. Его можно использовать и в промышленности, и в домашнем хозяйстве. Метод прост: сорбент бросают прямо в ведро (40 г/л), фильтруют (слой ваты или лавсановая ткань) и уничтожают как радиоактивные отходы.
Контрольные вопросы
1. Этапы выработки решений по организации ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных РВ землях.
2. Основные принципы, заложенные при прогнозировании поступления радионуклидов в продукцию животноводства.
3. Получение чистых кормов.
4. Условия кормления и содержания животных на загрязненных РВ землях.
5. Условия, влияющие на ускорение выведения РВ из организма животных.
6. Расчет суточного рациона с учетом необходимого количества кормовых единиц и минимального количества радионуклидов.
7. Основные ветеринарные мероприятия в зонах радиоактивного загрязнения.
8. Технологические приемы переработки животноводческой продукции, загрязненных радионуклидами.