Основной источник поступления радионуклида в организм сель­скохозяйственных животных - корм, в меньшей степени - вода (около 2 %) и воздух.

Поступление в организм через органы дыхания с воздухом может иметь практическое значение при нахождении животных на местности в период формирования радиоактивного следа, когда содержание радиоактивных частиц и аэрозолей в воздухе сравнительно велико.

Поступивший в организм с кормом и водой стронций-90 (как и его аналог кальций) хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте, уровень всасывания зависит от многих факторов (состава рациона, физико-химических свойств соединения, возраста животных, функ­ционального состояния организма) и колеблется от 5 до 100 %. Значи­тельно больше стронция всасывается из кишечника у молодых живот­ных. Это связано с более высокой потребностью их организма в щелоч­ноземельных элементах, необходимых для построения скелета. Добавка кальция к рациону с целью уменьшить усвоение стронция-90 эффективна только для молодых животных, а для взрослых и старых существенного влияния не имеет.

У изотопов стронция скелетный тип распределения. При любом пути поступления в организм они более чем на 90 % избирательно откладываются в костях. Депонирование стронция-90 в мягких тканях при хроническом поступлении невелико. Содержание его в мышцах обычно не превышает 10 % суточного поступления. Отмечена исключи­тельно высокая скорость обмена радиоизотопа в звене кровь ^ орга­ны и ткани. Быстрое снижение концентрации его в крови после поступ­ления в нее объясняется интенсивным включением радиоизотопа в органы и ткани и выведением через экскреторные органы и молочную железу (у лактирующих животных). Стронций-90 накапливается в участках костей, обладающих наибольшей зоной роста (в диафизе больше, чем в эпифизе). В компактном веществе кости всегда отмеча­ют большую концентрацию его, чем в губчатом. С возрастом животных эта разнчца сглаживается. Накопление стронция-90 в костях приводит к радиационному облучению не только костей и костного мозга, но и окружающих тканей.

При пероральном поступлении стронция-90 в организм главным каналом выведения является желудочно-кишечный тракт, а при инга­ляционном - мочевыделительная система. Стронций-90 выделяется и с молоком, но в значительно меньшем количестве. После однократного перорального введения дойным коровам максимальное содержание его в расчете на 1 л молока отмечено через 12-24 ч после поступления, а затем концентрация постепенно снижается и через 120-144 ч состав­ляет всего 0,01 % на 1 л. В течение 8 сут с молоком выделяется сум­марно 2,8 % введенной дозы. В условиях хронического поступления стронция-90 с кормом с суточным удоем выделяется от 0,2 до 4,7 % радионуклида, скармливаемого коровам в течение дня, или 0,06-0,38 % на 1 л удоя. При увеличении содержания кальция в рационе переход стронция в молоко снижается. После прекращения поступле­ния в организм концентрация его в молоке также быстро снижается.

Период полувыведения стронция-90 из мягких тканей составляет 2,5-8,5 сут, а из костей - 90-154 сут.

Реальные возможности снижения перехода радиоизотопов в животноводческую продукцию проявляются в организации рационально­го кормления и содержания животных. Например, содержание живот­ных на естественных пастбищах способствует повышенному переходу радиоизотопов в продукты животноводства, а при переводе их на культурные гастбища или на стойловое содержание в 10-15 раз сни­жается поступление радионуклидов в организм животных, следова­тельно, и в продукты животноводства.

Поступивший в организм стронций-90 действует неблагоприятно. Наиболее выраженные патологические изменения возникают в костях и костном мозге в связи с преимущественной концентрацией его в костной ткани. В разные сроки после поражения как при однократном, так и при длительном поступлении стронция-90 у животных развива­ются лейкозы, остеосаркомы, новообразования желез внутренней секреции и молочных, гипофиза, яичников и др. Существенно изменя­ются спермо- и овогенез, функции печени и почек, иммунологическая реактивность организма.

Цезий - элемент первой аналитической группы в периодической системе элементов. Многие химические соединения его (нитраты, хлориды, карбонаты) растворимы в воде, поэтому хорошо всасывают­ся в желудочно-кишечном тракте, разносятся по организму и быстро выводятся из него.

Из радиоактивных изотопов цезия наиболее биологически опасны цезий-134 и цезий-137. При распаде ядер атома цезия-137 излучаются бета-частицы с максимальной энергией 1,46 МэВ и гамма-кванты. Период полураспада равен 30 годам (долгоживуший радиоизотоп). Период полураспада дочернего радиоактивного изотопа бария-137 равен 2,57 мин. Радиоактивный цезий - продукт деления ядер тяже­лых элементов (урана, плутония), по степени радиотоксичности отно­сится к группе В (средней радиотоксичности). Оценка по глобальным выпадениям составляет 5,6 %.

Продукты ядерного деления, в том числе и цезий-137, от места образования распространяются в виде радиоактивного облака, состоя­щего из летучих веществ и частиц разного размера (от нескольких микрон до видимых глазом), выпадающих вместе с осадками (дождь, снег, сухие осадки) в течение многих лет после ядерного взрыва и загрязняющих воздух, почву и растительность.

Один из основных источников попадания цезия-137 в растения -почва. Она задерживает радионуклиды двумя способами. Во-первых, нерастворяющиеся в дождевой воде радиоактивные вещества задер­живаются механически в дерновом и самом верхнем слое почвы. Во-вторых, растворенные в воде радионуклиды сорбируются в верх­нем слое почвы по законам динамики сорбции. Верхний слой почвы (0-5 см) обладает очень большой сорбционной способностью, так как он обогащен гумусовыми веществами, имеющими высокую ионооб­менную емкость поглощения и высокую способность комплексообра-зующего связывания радионуклидов в катионной и анионной формах. Цезий в сравнении со стронцием прочно фиксируется в почве, и лишь 1 % его может перейти в водную вытяжку. Поэтому выносится цезия из нее растениями во много раз меньше, чем стронция. Степень загряз­ненности почвы зависит не только от количества годовых атмосфер­ных осадков, но и от локальных условий - типа почв” вида и густоты растительности и агротехнической обработки почвы.

Поступление цезия-137 в растения происходит в основном двумя путями: первый - оседание из атмосферы на поверхность листьев, стеблей и репродуктивных органов; второй - через корневую систему вовлечением из почвенного раствора. В первые годы после радиоак­тивного загрязнения поступление происходит в основном через наземные части растений, а в последующем преобладает "корневое" поступление радионуклида. Обладая большой "подвижностью", цезий-137 по сравнению со стронцием-90 более или менее равномерно распределяется по всему растению. Переработка и подготовка кормов к скармливанию могут значительно изменить в них концентрацию радионуклидов.

В естественных условиях цезий-137, как и другие радионуклиды, в организм животных, в том числе птиц, поступает через желудочно-ки-шечный тракт, органы дыхания, поврежденные и неповрежденные кожные покровы. Оральный путь - основной. Поступление радионук­лида через органы дыхания имеет намного меньшее значение, посколь­ку не все радиоактивные частицы задерживаются в дыхательных путях, часть их удаляется при выдохе, часть - со слизью при кашле, которая животным заглатывается.

Усвоение цезия-137 осуществляется в основном в тонком кишеч­нике. Степень всасывания его в желудочно-кишечном тракте достига­ет 100 %, так как он образует хорошо растворимые соединения. У моло­дых животных цезий усваивается больше, чем у старых. У животных с однокамерным желудком он всасывается быстрее, чем у животных с многокамерным желудком. Это, очевидно, обусловлено более быстрой эвакуацией химуса из однокамерного желудка в кишечник. Отмечена исключительно высокая скорость обмена радиоизотопа в звене кровь - органы - ткани. У животных с многокамерным желудком после разового орального поступления максимальная концентрация радионуклида в крови отмечалась через 12 ч и сохранялась на этом уровне в течение следующих 12 ч. У животных с однокамерным же­лудком максимум концентрации его в крови наступает быстрее. Быстрое снижение концентрации в крови объясняется тем, что, с одной стороны, происходит интенсивное включение в органы и ткани, а с другой - выведение через экскреторные органы или молочную железу.

Характер метаболизма цезия-137 своеобразен, сходен с обменом калия и определяется физико-химическими свойствами. Накаплива­ется цезий-137 в основном в мышцах и паренхиматозных органах, меньше - в крови, жировой ткани и коже. В условиях длительного непрерывного поступления с кормами и водой накопление его в ор­ганизме происходит постепенно, а затем наступает состояние оавно-27

весия, когда ежедневное поступление уравновешивается выведением. Так, равновесная концентрация радиоцезия в мягких тканях у коз устанавливается примерно за 10 дней, а у коров - за 30 дней. В мыш­цах овец накопление цезия-137 продолжается более 105 дней, а во внутренних органах - 8-18 дней. Величина перехода его в мясо у травоядных животных выше, чем у всеядных. При хроническом пос­туплении радиоцезия у кур равновесное состояние между содержани­ем его в рационе и яйце наступает через 6-7 сут, концентрация в эти сроки максимальная и равна 2,3-3,3 % суточного поступления. Причем концентрация цезия-137 в белке яйца в 2-3 раза выше, чем в желтке, а в скорлупе - лишь 1-2 % общего содержания в яйце.

Цезий-137, как и другие радиоизотопы, выводится из организма с калом, мочой, а у продуктивных животных - с молоком, яйцами и другими путями. При однократном пероральном поступлении в орга­низм лактирующих коров концентрация его в молоке постепенно нарастает в первые 24 ч, достигая максимума через 24-48 ч, а затем до б- 7-го дня медленно снижается. Суммарно за 8 сут с молоком выде­ляется около 18 % введенного количества. В условиях хронического перорального поступления цезия-137 выделение с 1 л молока варьи­рует у отдельных коров от 0,25 до 0,72 % суточного поступления радио­нуклида. Скорость выведения зависит от уровня продуктивности животных. У высокопродуктивных изотоп выводится быстрее. Так, при суточном удое 20 л выводится до 13 % суточного поступления радиоцезия, а при удое 14 л - только 8,8 %. Чем больше в рационе грубых кормов, тем меньше выводится с 1 л молока цезия-137. У коров с молоком обычно выводится 5-10 % цезия-137, поступившего с кор­мом. Эффективный период полувыведения (Ту^) по цезию-137 у лак­тирующих коров составляет от 20 до 50 дней, и величина его зависит от уровня продуктивности коровы и состава рациона.

Важный объект исследования при радиохимическом анализе на содержание цезия-137 - мясо разных животных, в том числе птиц. При исследовании трех видов мяса (говядины, баранины и свинины) наибольшая концентрация этого радиоизотопа установлена в барани­не; в говядине в 2 раза, а в свинине в 3 раза его меньше, в оленине в 10 раз выше, чем в мясе животных других видов. Зависит это от пое­даемой животными растительности, с которой поступает цезий-137. Высокое содержание его в оленине обусловлено тем, что олени в зимний период питаются мхами и лишайниками, в которых большая концентрация радиоцезия. В летний период концентрация цезия-137 в оленине снижается, так как животные едят в основном траву, актив­ность которой по данному радиоизотопу меньше, чем у лишайников. Уровень цезия-137 в организме животных зависит также от условий содержания. Животных кормят преимущественно сеяными травами при стойловом содержании, травостоем естественных лугов, содержа­щим больше радиоизотопов, - при пастбищном. Поэтому и концентра­ция их в мясе животных зимой выше, чем летом. Кроме того, при пастбищном содержании увеличивается содержание цезия-137 и в мо­локе.

Страницы: 1, 2, 3