Определение уровня содержания радионуклидов с использованием коэффициента пропорциональности накопления в растениеводческой продукции
Для прогноза уровня загрязнения конкретной культуры радионуклидами цезия или стронция необходимо коэффициенты, рассчитанные для плотности загрязнения почв 1 Ки/км2 (37 кБк/м2), умножить на величину плотности фактической загрязненности почвы:
A = B ´K ´37, (1)
где A – уровень загрязненности растениеводческой продукции, Бк/кг;
B – плотность загрязнения почвы, Ки/км2;
K – коэффициент пропорциональности (удельная радиоактивность 1 кг продукции при плотности загрязнения почв 1 Ки/км2, данные прил.), нКи/кг;
37 – коэффициент для перевода нКи в Бк.
Сопоставляя полученную величину с нормативной величиной, определяем возможность использования корма.
Например, необходимо определить уровень радиоактивной загрязненности сена многолетнего злаково-бобового (по 137Cs) на дерново-подзолистой суглинистой почве. Плотность загрязнения почвы по данным радиохимических исследований равна 15 Ки/км2 при содержании обменного калия 150 мг/кг почвы.
По данным приложения 6, коэффициент пропорциональности равен 0,57 нКи/кг.
Решение: A = 15 Ки/км2 ´ 0,57 ´ 37 = 316 Бк/кг.
Аналогично делают расчеты для прогноза содержания 90Sr в сельскохозяйственных культурах с учетом уровня кислотности почв (прил. 6).
6.4.1.2. Метод определения накопления 90Sr в растениях
с помощью комплексного показателя (КП)
В.М.Клечковского
Для определения содержание 90Sr в растениях пользуются формулой:
A = КП ´ a / с, (2)
где A – содержание 90Sr в почве, с. ед. (стронциевые единицы);
с – содержание Ca на 100 г почвы, мг.-экв.;
а – плотность загрязнения почвы радионуклидом 90Sr, мКи/км2 или Бк/м2;
КП – комплексный показатель по В.М.Клечковскому (табл. 29).
Одна стронциевая единица – отношение концентрации 90Sr (пКи/кг продукции) к концентрации в нем кальция (г/кг). При поверхностном загрязнении естественных кормовых угодий 90Sr, равном 1 мКи/км2 (37 Бк/м2), 1 кг сухого вещества естественных трав содержит 4,9 с.е., сеяных злаковых трав – 1,5 с.е., свеклы – 1,7 с. е., клубней картофеля – 1,56 с.е., а в 1 кг зерна пшеницы – 0,8 с.е. 90Sr.
Таблица 29
Величина комплексного показателя (КП)
для сельскохозяйственной продукции
| Вид продукции | Значение КП | |
| экстремальные | средние | |
| Сено: естественных лугов клевера люцерны | 30-200 13-16 11-14 | |
| Силосные культуры и солома | 9 – 16 | |
| Зерно злаковых и злак. боб. | 7 – 11 |
Например: необходимо дать прогноз концентрации 90Sr в сене клевера, если известно, что содержание Sr-90 в почве равно 40 мКи/км2 (1480 Бк/м2, а содержание обменного Ca – 10 мг.экв./100 г почвы.
Содержание Sr-90 в растениях составит:
A = 15 ´ (40 мКи/км2 : 10 мг. экв.) = 60 с. е.
Этот метод прогноза вполне удовлетворителен на пахотных землях с содержанием обменного Ca от 4 до 25 мг. экв/100 г почвы.
6.4.1.3. Определение содержания 90Sr
в растениеводческой продукции методом проростков
(по Б.Н.Анненкову и Е.В.Юдинцевой)
Берутся образцы почв с глубины пахотного слоя конкретного поля, тщательно перемешивают, затем на таком усредненном образце высевают пророщенные семена. Через 20 дней надземную массу растений срезают на уровне почвы, промывают проточной водой, высушивают и в воздушно-сухом материале определяют содержание радионуклидов радиохимическим методом.
Таблица 30
Коэффициенты пересчета содержания радионуклидов
в 20-дневных растениях для прогноза загрязненности урожая
| 137Cs | 90Sr | ||||
| Культура | Зерно, клубни | Солома, ботва | Культура | Зерно, клубни | Солома, ботва |
| Овес | 0,20 | 0,45 | Овес | 0,050 | 0,70 |
| Ячмень | 0,20 | 0,50 | Ячмень | 0,035 | 0,50 |
| Яр. пшен. | 0,22 | 0,46 | Оз. пшеница | 0,060 | 0,60 |
| Гречиха | 0,21 | 0,39 | Яр. пшеница | 0,045 | 0,70 |
| Вика | 0,35 | 0,70 | Горох | 0,040 | 1,25 |
| Картофель | 0,56 | 0,70 | Картофель | 0,035 | 0,70 |
Примечание. Коэффициенты пересчета приведены в расчете на воздушно-сухую массу урожая.
6.4.2. Прогноз поступления радионуклидов
в продукцию животноводства
Определяющим фактором для прогноза накопления радионуклидов в продукции животноводства является степень загрязнения кормов. Большое значение имеют биологическая доступность и способность радионуклидов мигрировать по пищевым цепочкам, она характеризуется коэффициентами их перехода в корма и продукцию животноводства. Накопление радионуклидов в организме животных и получаемой от них продукции зависит также от вида, возраста, физиологического состояния животных, их продуктивности, типа рациона.
Прогноз содержания радионуклидов в продукции животноводства рассчитывается по формуле:
A прод. = A рац. ´ K пер./100, (3)
где A прод. – содержание радионуклидов в продукции, Бк/кг;
A рац. – активность радионуклидов в суточном рационе;
K – коэффициент перехода радионуклидов из рациона в 1 л (кг) продукции, в % от суточного поступления.
Таблица 31
Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона
в продукцию животноводства (% на 1 кг продукта)
| Вид продукции | Радионуклиды | |
| 137Сs | 90Sr | |
| Молоко коровье (в ср. за год) | 0,62 | 0.14 |
| стойловый | 0,48 | 0,14 |
| пастбищный | 0,74 | 0,14 |
| Говядина | 0,04 | |
| Свинина | 0,10 | |
| Баранина | 0,10 | |
| Мясо кур | 0,20 | |
| Яйцо | 3,5 | 3.20 |
С увеличением содержания клетчатки в рационе от 1,3 до 3,1 кг/сут. уменьшается коэффициент перехода 137Cs с 0,9 до 0,6. В условиях содержания коров на малопродуктивном естественном пастбище с изреженным травостоем отмечается многократное повышение перехода радиоцезия в молоко.
Переход 90Sr для взрослых жвачных животных из почвы в концентратный рацион в среднем составляет 0,8, то в сенной рацион – 1,5-2,5. Содержание 90Sr в мышцах животных, пользующихся концентратным рационом, в среднем в 4 раза меньше, чем у животных, получающих сенной рацион (см. данные табл. 32).
Таблица 32
Коэффициент накопления 137Сs в организме животных
в зависимости от их возраста и массы тела, % суточного поступления
в расчете на 1 кг живой массы
| Крупный рогатый скот | Свиньи | ||||
| возраст, мес. | масса, кг | коэф. накопления | возраст, мес. | масса. кг | коэф. накопления |
| 2-3 | 26,0 | 60,0 | |||
| 6-9 | 6,5 | 25,0 | |||
| 12-15 | 3,5 | 20,0 | |||
| 15-16 | 3,0 | 15,0 | |||
| Взрослые | 2,5 | 12,0 | |||
| Взрослые | 2,0 | 10.0 |
По уровню накопления 90Sr в организме мясопродуктивные животные располагаются в следующем порядке: овцы – крупный рогатый скот – свиньи – куры (в убывающей последовательности).
Раздел 7
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ
РАДИАЦИИ И РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ