Поступление радионуклидов из кормов в мясо крупного рогатого скота

Влияние биологических особенностей растений и почвенных характеристик на накопление Cs-137 в кормовой растительности. Определение взаимосвязи концентрации нуклидов в рационе крупного скота с концентрацией радионуклидов в костной и мышечной тканях.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.11.2014
Размер файла 101,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

, (2.1)

, (2.2)

где, Q - измеренное значение удельной активности радионуклида в пробе;

H- допустимый уровень удельной активности радионуклида в испытуемом продукте;

H - абсолютная расширенная (коэффициент охвата k=2) неопределенность измерения удельной активности.

3.2 Пищевые продукты признают безусловно соответствующими критерию радиационной безопасности, если

. (2.3)

3.3 Пищевые продукты признают безусловно несоответствующими критерию радиационной безопасности, если

. (2.4)

6.4 Пищевые продукты признают несоответствующими критерию радиационной безопасности при

. (2.5)

Однако, если при этом

, (2.6)

следует иметь в виду, что при проведении более точных измерений (т.е. при уменьшении значения B) существует вероятность получить вместо соотношения (2.5) условие (2.3), т.е. по результатам более точных измерений данные пищевые продукты могут быть признаны соответствующими критерию безопасности.

3.5 При одновременном выполнении условий (2.5) и (2.6) бракование продукта возможно, если результаты измерений удельной активности радионуклидов в пробе удовлетворяют условию точности

. (2.7)

6.6 Прежде чем принять решение по продукту в подобной ситуации рекомендуется:

- провести повторные испытания образца с увеличением времени измерения и массы пробы;

- изменить метод испытания продукта, в случае необходимости провести термическое или радиохимическое концентрирование пробы либо использовать радиохимический метод анализа;

- в отдельных спорных случаях провести повторный отбор.[26]

В ходе исследований использовались приборы: Гамма-радиометры РКГ-АТ1320, РКГ-АТ1320А, РКГ-АТ1320В, в качестве детектора гамма-излучения - сцинтилляционный блок детектирования с кристаллом Nal (T1) 0 63 х 63 мм.[14]

2.2 Анализ результатов исследований

Средняя концентрация радиоактивных и стабильных нуклидов в рационе животных I группы изменяется до 3 раз (табл. 2.2.1).

Таблица 2.2.1 - Концентрация нуклидов в рационе мясопродуктивного скота (m±16%)

Возраст животных, мес.

90Sr,

х104Бк/кг

Sr.

г/кг

Са.

г/кг

137Cs,

XI О2 Бк/кг

к,

г/кг

I группа

При рождении*

3.3

0.08

1.5

7.4

4.9

12

1.1

0.04

1.0

4.0

2.5

24

1.1

0.04

1.0

4.0

2.5

39

3.3

0.08

1.5

8.0

4.9

71

3.3

0.08

1.5

4.9

II группа

При рождении*

15

0.005

4.2

8.0

7.5

12

6

0.003

3.0

4.0

6.5

24

15

0.0005

1.2

3.0

3.0

74

15

0.005

1.2 .

3.0

3.0

III группа

При рождении*

28

0.02

2.3

15

5.0

12

15

0.02

1.2

8.0

3.0

19

28

0.02

2.3

15.0

4.9

39

28

0.02

2.3

15.0

5.0

*Данные о поступлении нуклидов с рационом стельной корове-матери

Концентрация радионуклидов в рационе животных этой группы, как правило, была существенно ниже, чем у животных II и III групп. Это свидетельствует о том, что изменение распределения нуклидов по профилю почвы и варьирование ботанического состава травяного покрова позволяют значительно снизить поступление радионуклидов в рацион скота и получаемое от него мясо. Концентрация стабильных нуклидов в исследуемых рационах изменялась в зависимости от их состава. Концентрация радионуклидов в костной и мышечной тканях тесно связана с концентрацией в почве и рационе (табл. 2.2.2).

Таблица 2.2.2 - Концентрация нуклидов в скелете и мышцах крупного рогатого скота, получавшего их в составе разных рационов (m<±14%)

Возраст животных, мес

90Sr, Бк/кг

90Sr, Бк/кг

Ca, г/кг

137Cs, Бк/кг

K, г/кг

I группа

при рождении

3*105/2*102

0,17/-

89/0,6

-/100

-/0,6

12

5*105/1,5*102

0,23/-

97/0,1

-/0,7*102

-/3,1

24

6*105/11*102

0,29/-

141/0,1

-/1*102

-/3,4

39

5*105/2*102

0,20/-

166/0,07

-/100

-/4,0

71

5*105/1,5*102

0,43/-

183/0,09

-/-

-/-

II группа

при рождении

2*105/2*102

0,06/-

91/0,09

-/30

-/3,2

12

6*105/200

0,29/-

109/0,1

-/1,5*102

-/3,5

24

6,5*105/200

0,18/-

139/0,1

-/800

-/3,0

74

5*105/200

0,20/-

161/0,1

-/-

-/-

III группа

при рождении

7*105/400

0,08/-

88/0,1

-/400

-/30

12

21*105/400

-/-

112/0,1

-/400

-/3,7

19

195*105/400

0,19/-

136/0,15

-/1,5*102

-/3,2

39

20*105/400

0,21/-

149/0,04

-/15*102

-/-

* В числителе - концентрация нуклидов в скелете, в знаменателе - в мышцах

Например, у 12-месячных телят I группы концентрация стронция-90 в костной ткани составляла 5.4 ГБк/кг, а у животных II и III групп - в 1.1 и 4 раза больше. Подобная зависимость концентрации в мышечной ткани у животных наблюдается и в условиях хронического поступления в организм цезия-137. У новорожденных телят, полученных от коров, кормившихся сенным рационом, в 1 кг мышечной ткани накапливается цезия-137 в 2.3 раза больше, чем у телят, матери которых получали смешанный рацион. Это различие у животных I и II групп оказалось еще более существенным (в 3.3 раза). Повышенные концентрации стронция-90 в костной ткани новорожденных телят I группы по отношению к телятам II и III групп обусловлены дефицитом кальция в концентратном рационе.[14]

С возрастом животных концентрация стронция-90 и кальция в скелете увеличивается, но с разной скоростью. Например, у 12-месячных телят I группы по сравнению с новорожденными возрастает в 1.7 раза, а у телят II и III групп - 2.2 и 2.9 раза соответственно. Подобная закономерность наблюдается и при оценке концентрации стабильного стронция и кальция в костной ткани животных разного возраста.

Наиболее интенсивно нуклиды переходят из почвы в растения искусственного луга, менее интенсивно - в растения естественного луга. Коэффициенты перехода стронция-90 из почвы в мясо минимальные при кормлении животных рационами из кормов искусственных лугов и максимальные при питании сенным рационом из трав естественного луга.[11]

Отложение цезия-137 в мышцах мясных животных также определяется типом их питания. За 12 месяцев поступления цезия-137 телятам с концентратным типом рациона в 1 кг скелетных мышц его отложилось в 2 и 5 раз меньше, чем у животных, получавших смешанный и сенной рационы. Коэффициенты перехода из рациона в мышцы у животных I группы были ниже, чем у II и III групп (табл. 2.2.3)

Таблица 2.2.3 - Коэффициенты перехода цезия-137 и калия из почвы в рацион и мышцы крупного рогатого скота

Возраст животных, месяцы

Группы

При рождении

12

12-24

39

Почва-корм

1

0.15/1.2*

0.20/1.6

0.15/1.3

0.15/0.8

2

0.35/0.42

0.40/0.53

3.0/0.8

-/-

3

0.25/0.60

0.50/1.2

0.10/0.6

1.0/0.8

Корм-мышцы

2

0.8/375

0.4/325

0.3/19.0

-/-

3

0.2/6.2

0.1/4.2

0.2/6.1

0.2/6.2

Почва-мышцы

2

0.3/16

0.16/17.5

0.80/15.0

-/-

3

0.05/4.2

0.05/4.6

0.02/4.0

0.2/50

* В числителе - коэффициент перехода 137Cs, в знаменателе - калия.

Закономерности перехода из корма в мышцы животных разного возраста калия свидетельствуют, что его поступление значительно (например, в мышцы новорожденных и 12-месячных телят в 2.8 и 3 раза) превышает поступление в них цезия-137. Очевидно, при миграции этих нуклидов из рационов в мышцы также наблюдается более активная подвижность калия, чем цезия-137. При содержании в почве 37 ГБк/ км2 цезия-137 его поступление в рацион и мышцы животных I группы равно 3,7*10-3 и 0,4*10-3, а в рацион и мышцы животных II группы 6*10-3, 7*103 и 9*10-3-З*10`3Бк на 1 г калия соответственно.

Коэффициенты пропорциональности для цезия-137, рассчитанные без учета калия в пищевой цепи животных, приведены в таблице 2.2.4

Таблица 2.2.4 - Коэффициенты перехода (пропорциональности) цезия-137 из почвы в рацион и мышцы крупного рогатого скота, кБк/кг продукта / кБк/м2

Возраст животных, месяцы

Группы животных

I

II

III

Почва-корм

При рождении

0.5

0.5

1.0

12

0.2

0.2

0.5

16-19

0.2

-

1.0

24

0.2

0.2

-

39-71

0.5

-

1.0

Почва-мышцы

При рождении

0.07

0.17

0.25

12

0.05

0.1

0.25

16-19

0.05

.

-

24

0.07

0.5

-

39

0.07

-

1.0

Для получения мяса крупного рогатого скота с минимальным содержанием цезия-137 необходимо использовать также концентратный рацион из кормов сеяных культур и ограничить или исключить кормление животных рационом из растений естественного луга.

Результаты исследований радиоактивного загрязнения почвенно-растительного покрова сельскохозяйственных угодий и производимого на них мяса после катастрофы на ЧАЭС были условно сгруппированы по трем зонам: умеренного (зона 1, Россия), среднего (зона 2, Украина) и высокого (зона 3, Беларусь) радиоактивного загрязнения. Основным загрязнителем кормов и мяса на территориях указанных зон является радиоцезий. Количество этого радионуклида, поступающего в рацион мясопродуктивных животных в указанных зонах радиоактивных выпадений, приведено в таблице 2.2.5.

Таблица 2.2.5 - Концентрация 137,134Cs в рационе мясопродуктивных животных в зонах радиоактивного выпадения после аварии на ЧАЭС (аэральное загрязнение), кБк/кг

Зона

загрязнения

Животные

Концентрация

радиоцезия

1

Крупный рогатый скот

4,8

Телята

2,2

2

Взрослый крупный рогатый скот

15,9

Телята

18,5

Свиньи

0,4

3

Взрослый крупный рогатый скот

157,2

Телята

77,7

Свиньи

0,7

В первый год после аварии концентрация радиоцезия в рационах мясопродуктивного скота, телят и свиней на территории Беларуси была выше, чем на территории Украины соответственно в 9.8, 4.0 и 2.0 раза. На загрязненной территории России эти различия были еще более значительными. Например, концентрация радиоцезия в рационе мясопродуктивного крупного рогатого скота отличалась от таковой на Украине в 363 раза, а в Беларуси - почти в 32 раза.

В результате особенностей кормления разных животных поступление радионуклидов в организм также значительно различалось. Максимальная концентрация радиоцезия наблюдалась в рационе крупного рогатого скота, минимальная - в рационе свиней.

Миграция радиоцезия в трофических цепях сельскохозяйственных животных при наличии кумулятивного источника в почве оказалась менее интенсивной, чем при аэральном загрязнении, хотя распределение радионуклида в оцениваемых рационах при корневом пути поступления аналогично распределению после аэрального загрязнения кормовых культур (табл. 2.2.6).

Таблица 2.2.6 - Концентрация цезия-134,137 в рационе сельскохозяйственных животных в зонах радиоактивного загрязнения на ЧАЭС (почвенное загрязнение), кБк/кг

Зона

загрязнения

Животные

Концентрация

радиоцезия

1

Молочный крупный рогатый скот

2,6

Мясопродуктивный крупный рогатый скот

3,0

Tелята

1,5

Свиньи

18,5

2

Молочный крупный рогатый скот

13,7

Мясопродуктивный крупный рогатый скот

13,7

Телята

14,1

Свиньи

9,6

3

Молочный крупный рогатый скот

11,5

Мясопродуктивный крупный рогатый скот

11,5

Телята

9,6

Свиньи

не определяли

Поскольку концентрация радиоцезия в рационах колебалась, концентрация его в продуктах животноводства также изменялась. Она снижалась в ряду: зона 3 > зона 2 > зона 1 (табл. 2.2.7).

Таблица 2.2.7 - Концентрация радиоцезия в молоке и мясе сельскохозяйственных животных в зонах радиоактивного загрязнения, кБк/л, кг

Зона

загрязнения

Объект исследования

молоко

говядина

телятина

свинина

1

0,4

1,5

7,0

0,7

2

1,5

4,1

125,8

3,0

3

1,5

7,4

8,5

не определяли

Приведенные данные позволяют рассчитать коэффициенты перехода радиоцезия из рационов в продукты животноводства (табл.2.2.8).

Таблица 2.2.8 - Коэффициенты перехода (КП) радиоцезия в звеньях корм-молоко; корм-мышцы

Зона загрязнения

Звено миграции

КП

1

Корм-молоко

0.14

Корм-мышцы: говядина

0.50

телятина

0.92

свинина

0.40

2

Корм-молоко

0.11

Корм-мышцы: говядина

0.30

телятина

0.90

свинина

0.30

3

Корм-молоко

0.13

Корм-мышцы: говядина

0.64

телятина

0.88

свинина

не определяли

Сопоставление этих коэффициентов свидетельствует о том, что независимо от региона загрязнения переход радиоцезия из корма в молоко и мясо (мышцы) сельскохозяйственных животных был практически одинаковым. Действительно, если коэффициент перехода радионуклида из корма в молоко коров на загрязненной территории зоны 1 равен 0.14, то в зонах 2 и 3-0.11 и 0.13.[14,24]

Коэффициент перехода радиоцезия из рациона в мясо крупного рогатого скота (телятина) в зоне 1 составлял 0.92, а в зонах 2 и 3 он превышал 0.90. Следовательно, подвижность радиоцезия в описанных трофических цепях молочно- и мясопродуктивных животных независимо от зоны загрязнения сельскохозяйственных угодий одинакова.

Коэффициенты перехода радиоактивных и стабильных нуклидов из загрязненной почвы в рацион мясопродуктивных животных могут быть рекомендованы для составления прогноза вероятного загрязнения мяса (рациона) по известному содержанию радионуклидов в почве и кормах по формуле:

А = Кп * С, (2.8)

где А - концентрация радионуклида в почве, скелете, мышцах, Бк/кг;

Кп- коэффициент перехода радионуклида из почвы в корм, кость, мышцы (мясо);

С - концентрация радионуклида в почве, Бк/кг.

При этом необходимо помнить, что параметры, входящие в данную формулу, могут в зависимости от экологических и физиологических факторов существенно изменяться, поэтому прогноз миграции радионуклидов в пищевой цепи, например, крупного рогатого скота, непрерывно потребляющего с рационом стронций-90 и цезий- 137, следует составлять с учетом выявленных изменений.[12,14,24]

ВЫВОДЫ

1.Изменение распределения нуклидов по профилю почвы и варьирование ботанического состава травяного покрова позволяют значительно снизить поступление радионуклидов в рацион КРС и получаемое от него мясо.

2.Отложение цезия-137 в мышцах мясных животных также определяется типом их питания. За 12 месяцев поступления цезия-137 телятам с концентратным типом рациона в 1 кг скелетных мышц его отложилось в 2 и 5 раз меньше, чем у животных, получавших смешанный и сенной рационы.

3.Концентрация радионуклидов в костной и мышечной тканях тесно связана с концентрацией в почве и рационе, т.к. у 12-месячных телят I группы концентрация стронция-90 в костной ткани составляла 5.4 ГБк/кг, а у животных II и III групп - в 1.1 и 4 раза больше. Подобная зависимость концентрации в мышечной ткани у животных наблюдается и в условиях хронического поступления в организм цезия-137.

4.Независимо от региона загрязнения переход радиоцезия из корма в молоко и мясо (мышцы) сельскохозяйственных животных остается практически одинаковым

5.Для получения мяса крупного рогатого скота с минимальным содержанием цезия-137 необходимо использовать также концентратный рацион из кормов сеяных культур и ограничить или исключить кормление животных рационом из растений естественного луга.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Анненков,Б. Н. Основы сельскохозяйственной радиологии /Б. Н. Анненков, Е. В. Юдинцева. М.: Агропромиздат, 1991.

2. Анненков,Б.Н. Ведение сельского хозяйства в районах радиоактивного загрязнения (радионуклиды в продуктах питания) /Б.И. Анненков, B.C. Аверин. Минск: Пропилей, 2003.

3. К о р н е е в, Н. А. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных /Н А. Корнеев, А Н. Сироткин. М.: Энергоатомиздат, 1987.

4. Правила ведения агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель Республики Беларусь на 2002-2005 гг. Минск: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, 2002

5. Производство продуктов питания на приусадебных участках земель, загрязненных радионуклидами: рекомендации. Минск: Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь, 2003.

6. Радиобиология /А.Д. Белов, В.А Киршин, Н.П. Лысенко, В.В. Пак [и др.]. М : Колос, 1999.

7. Сироткин,АН. Радиоэкология сельскохозяйственных животных/ АН.Сиротаин, Р.Г. Ильязов. Казань: Фэн, 2000

8. Парфенов,В.И. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси в связи с аварией на Чернобыльской АЭС / В.И. Парфенов, Б.И. Якушев, Б.С. Мартинович. - Мн.: Наука и техника, 1995. - 582 с.

9. ПОСТАНОВЛЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ от 5 июня 2008 г. № 49 Об утверждении Инструкции о порядке организации и контроля работ по созданию и использованию улучшенных кормовых угодий для скота, находящегося в личном пользовании граждан, на территориях радиоактивного загрязнения

10. Чернуха Г.А., Лазаревич Н.В., Лаломова Т.В. Ч 49 Агропромышленное производство в условиях радиоактивного загрязнения: Лекция. - Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2005. 58 с.

11. Юрьев, В.И. Ю 85 Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продукции животноводства: лекция.- Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2008. 56 с.

12. Агеева Т.Н., Мерзлова О.А., Брыкова Л.М. Динамика загрязнения продукции животноводства 137Cs на территории Могилевской области в поставарийный период // Сахаровские чтения 2009 года: экологические проблемы XXI века: материалы 9-й междунар. науч. конф., Минск, 21-22 мая 2009 г. / УО «МГЭУ им. А.Д. Сахарова»; под ред. С.П. Кундаса [и др.]. -- Минск, 2009.

13. Аверин В.С., Игнатенко В.А. Оценка периодов полуочищения молока и мяса от 137Cs и 90Sr чернобыльского и глобального происхождения // Актуальные проблемы медицины: Сб науч. статей Республ. науч.-практ. конф. и 18-й итог. науч. сессии Гомельского гос. мед. ун-та (Гомель, 26-27 февраля 2009 года). - Гомель: ГоГМУ, 2009. - Т. 1.

14. Р.Г. Ильязов. Радиоэкология сельскохозяйственных животных,. Академия наук РТ, Казань, 2012.

15. http://belagrobiznes.ru/agroekologiya/funktsii-agroekosistem/549-perekhod-radionuklidov-iz-kormov-v-moloko-i-myaso

16. http://mucam.cian.su

17. http://neznaniya.net/agrojekologija/radiacionnaja-bezopasnost/921-perehod-radionuklidov-iz-kormov-v-moloko-i-myaso.html

18. HTTP://NEZNANIYA.NET/AGROJEKOLOGIJA/RADIACIONNAJA-BEZOPASNOST

19. http://belarus.news-city.info/docs/large-document-by/minsk-right62223/index.htm

20. http://www.maik.ru/cgi-bin/list.pl?page=radbio

21. http://www.rir.by/ru/publications.html

22. Алешков Б.Н., Юдинцев Е.В. Основы с/х радиологии под редакцией Белоусова А.А., Москва, 1991.

23. Маврищев В.В., Высоцкий А.Э. Радиология и радиационная безопасность, Минск, 2000.

24. Буданов В.А. Радиобиология. Радиационная безопасност с/х животных. Москва, «Колос»,2008.

25. HTTP//DOCS.CNTD.RU/DOCUMENT/1200103213

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.