Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эколого-гигиеническое обоснование мероприятий по снижению инкорпорированного облучения крупного рогатого скота и свиней

ВАК РФ 06.02.05, Ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

Автореферат диссертации по теме "Эколого-гигиеническое обоснование мероприятий по снижению инкорпорированного облучения крупного рогатого скота и свиней"

005058524

На праї и

се:

БЕЛОПОЛЬСКИЙ АЛЕКСАНДР ЕГОРОВИЧ

ЭКОЛОГО - ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ИНКОРПОРИРОВАННОГО ОБЛУЧЕНИЯ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И СВИНЕЙ

06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза 03.01.01 - радиобиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора ветеринарных наук

1 р МАЙ 2013

Санкт-Петербург 2013 год

005058524

Работа выполнена на кафедре ветеринарной гигиены и санитарии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкг - Петербургская государственная академия ветеринарной медицины»

Научный консультант - Заслуженный деятель науки РФ, доктор ветеринарных наук, профессор Кузнецов Анатолий Фёдорович.

Официальные оппоненты: Семёнов Владимир Григорьевич - доктор

ветеринарных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры морфологии, физиологии и зоогигиены;

Тюрин Владимир Григорьевич - доктор ветеринарных наук, профессор, ГНУ ВНИИВСГЭ Россельхозакадемии, заведующий лабораторией зоогигиены и защиты окружающей среды от загрязнения отходами животноводства;

Иванов Сергей Дмитриевич - доктор биологических наук, профессор, ФГУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий», руководитель лаборатории биотестирования токсических факторов окружающей среды.

Ведущая организация: ФГБУ «Федеральный центр токсикологической,

радиационной и биологической безопасности» (420075, РТ, г. Казань, Научный городок-2)

Защита диссертации состоится «19» июня 2013 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 220.059.02 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» по адресу: 196084, Санкт-Петербург, ул. Черниговская, д. 5 (тел./факс: (812)388 36 31).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины».

Автореферат размещён на официальном сайте ВАК РФ http://vak.ed. gov.ru «17» марта 2013 года и на сайте ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины» "http://snhgavm.ru/" У/ярЬааутп.ш «17»марта 2013 года.

Автореферат разослан «Ж» О ^ 2013 г. . , _ Ученый секретарь диссертационного совета, к.в.н. Урбан В.Г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Основные направления развития животноводства России

предусматривают решение важнейшей социально-экономической задачи по сохранению здоровья населения, обеспечению его продуктами питания высокого качества отечественного производства, достижению продовольственной независимости от импорта сельскохозяйственной продукции.

В ветеринарии накоплен достаточно большой экспериментальный материал по эффектам действия различных доз радиации на животных (Киршин В.А., Бударков В. А., 1990 ; Белов А.Д. и др. 1999). В ряде районов России, Белоруссии и Украины, пострадавших от техногенных аварий, ведётся мониторинг радиационного фона и радионуклидного загрязнения территорий. Существуют методики оценки последствий радиационного воздействия на компоненты экосистемы (Маяков Е.А. и др., 2002). Определена особенность развивающейся патологии у сельскохозяйственных животных, находящихся в зоне повышенного радиационного фона и потребляющих загрязнённый

радионуклидами корм. На современном этапе особую опасность представляют техногенные катастрофы с ядерными реакторами на АЭС. Мировой опыт эксплуатации ядерных энергетических установок сейчас составляет несколько тысяч реакторо-лет и он показывает потенциальную возможность возникновения аварий по причине отказа технических средств, ошибок персонала и глобальных внешних воздействий (цунами, землетрясения). Такие аварии приводят к выбросу в окружающую среду значительного количества радиоактивных веществ. После Чернобыльской аварии особое значение приобрели работы в области мониторинговых исследований, создания банка данных, разработки научно-практических методов системного анализа информации, методов оценки и прогноза экологической обстановки (Сироткин А.Н., Ильязов Р.Г., 2000, Иванов A.B., 2004; Смирнов A.M., 2006, Сгекольников A.A. и Кузнецов А.Ф., 2011). Мировой опыт ликвидации последствий и ведения хозяйства на радиоактивно загрязнённых территориях пополнился вследствие аварии на Фукусимской АЭС (Япония, 2011). В результате

катастрофы на Чернобьльской АЭС суммарный выброс продуктов деления (без радиоактивных газов) составил 180 млн. кюри радиоактивных веществ. В течении нескольких суток в атмосферу попали продукты ядерного деления; газы, реакторное топливо, графит. Авария 4 блока ЧАЭС произошла к концу рабочей компании активной зоны реактора, когда накопление радиоактивных продуктов было максимальным. В результате этой аварии пострадали многие регионы России (Брянская, Калужская, Смоленская и др. области), республики Беларусь (Брестская, Гомельская, Минская и Могилёвская области), республики Украины (Житомирская, Ровенская, Черниговская и др. области) и многих других европейских государств.

Миграционные пути радиоактивных веществ в биосфере отличаются большим многообразием и сложностью. На поверхности земли радионуклиды вступают в физико - химическое взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом, усваиваются почвенными микроорганизмами, что сопровождается трансформацией форм их соединений, изменением миграционной подвижности и биологической доступности для корневых систем растений.

Существующая схема миграции радионуклидов «Почва - растение (корм) -животное - продукты животноводства» обеспечивает последующее поступление радионуклидов в организм человека. Поэтому для полного системного анализа экологической ситуации и оценки физиологического статуса животных и человека необходимо более широко использовать радиобиологические, биохимические и морфологические методы исследования (Бандажевский Ю.И., Нестеренко В.Б. 1997, Иванов С.Д., Семёнов В.Г. 2004). В настоящее время главную дозовую нагрузку население республики Беларусь получает за счёт потребления продуктов питания местного производства, имеющих значительное загрязнение радионуклидами. Из-за высокого уровня загрязнения радионуклидами из сельскохозяйственного пользования было выведено почти 348 тыс. га земли. Но несмотря на это, в настоящее время используется более 1 млн. га земли для получения сельскохозяйственной продукции с концентрацией 137Cs свыше 1 Ки / км2. Эти земли принадлежат более чем 700 - ам хозяйствам

республики Беларусь. Кроме того, в последнее время всё более актуальными для республики становятся процессы выраженного вторичного загрязнения почв сельхозугодий за счёт горизонтальной и вертикальной миграции радионуклидов в следствии ветровой и водяной эрозии, внесения загрязнённого навоза и золы. Интенсификация сельского хозяйства на таких землях и несовершенные условия производства сельскохозяйственной продукции приводит к накоплению радионуклидов в кормах, продуктах растительного и животного происхождения ( Калмыков М.В., 2002). Зная объём поступающих радиоактивных веществ и разные пути поступления радионуклидов в организм животного и человека можно оценить поглощённую дозу излучения (как при внутреннем, так и при внешнем облучении) и итоговую общую дозу, которая затем будет использована для оценки биологических последствий проявляющихся либо у собственно облучённых животных (соматические эффекты), либо у их потомков (наследственные генетические эффекты).

Инкорпорированное облучение оказывает одно из самых опасных и разрушительных воздействий на живую ткань. К тому времени когда чрезмерная экспозиция обнаружится по вызванным патологическим изменениям в различных органах и тканях, организм в целом получит уже такие серьёзные повреждения, от которых еще не найдено средств защиты и лечения.

Многие научные публикации последних лет посвящены изучению аспектов, связанных с поступлением радионуклидов техногенного и природного происхождения в объекты окружающей среды и по эффектам действия различных доз радиации на животных (Белов А.Д. 1999, Иванов С.Д., Ильязов Р.Г., 2000 и др.).

Несмотря на открытость информации о радиационном фоне в отдельных регионах республики Беларусь, загрязнённости радионуклидами объектов биосферы (воздух, вода, почва), мониторинг содержания радиоактивных веществ в кормовом сырье и продуктах питания в отдельных регионах республики остаётся ещё не достаточно изученным. Это обстоятельство и послужило основанием для обобщения имеющихся данных и выполнения

собственных комплексных исследований по изучению содержания радиоактивных веществ в почве, рационах сельскохозяйственных животных, продуктах животного и растительного происхождения. Оценка влияния инкорпорированного излучения на организм продуктивных животных и разработка системы мероприятий обеспечивающих снижение уровня радионуклидов в кормах, продуктах растениеводства и животноводства являются весьма актуальными научно-производственными проблемами. Цель исследования - изучить и осуществить экологическую оценку содержания радиоактивных веществ в почве, воде, сельхозугодьях, кормах на территории хозяйств Российской Федерации и республики Беларусь и разработать методы снижения перехода радионуклидов из почвы в растения (корма), а так же в продукты растительного и животного происхождения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать и выявить общие закономерности формирования радиационной обстановки в сфере сельскохозяйственного производства для совершенствования системы экологического и ветеринарно - санитарного надзора за качеством и безопасностью продуктов растительного и животного происхождения;

2. Провести сравнительную оценку содержания радиоактивных веществ при разных структурах рационов для крупного рогатого скота и свиней и установить уровень накопления радионуклидов в кормах в зависимости от вида почв, периода вегетации растений и растительного состава кормов;

3. Оценить факторы и уровень потенциальной и фактической загрязнённости радионуклидами и усовершенствовать научно обоснованную систему производства экологически безопасных продуктов питания из сырья растительного и животного происхождения;

4. Изучить факторы влияния инкорпорированного излучения на организм крупного рогатого скота и свиней и разработать мероприятия по снижению проникновения продуктов ядерного распада в организм животных;

5. Разработать и обосновать комплекс мероприятий по снижению перехода радионуклидов из почвы в растения (корма) и продукты растительного происхождения.

Научная новизна. Впервые разработаны и обоснованы методы снижения перехода радионуклидов из почвы в растения и продукты растительного происхождения путём применения современных концентрированных (гранулированных) калийных удобрений в различных дозах и в комплексе с

другими мероприятиями

Проведен комплексный экологический мониторинг радиационных показателей почвы, источников водоснабжения, рационов питания (летний, зимний) крупного рогатого скота и свиней, продукции растительного и животного происхождения производимых на территории хозяйств РФ и

республики Беларусь.

Впервые с применением современных методов исследования изучено содержание радиоактивных веществ в кормах и пищевых продуктах, определены основные факторы поступления долгоживущих радионуклидов снижающих безопасность и качество продукции на всех этапах производства и реализации.

Изучено влияние инкорпорированного излучения на факторы неспецифической защиты, заболеваемость и смертность крупного рогатого скота и свиней.

На основе морфометрических и биохимических исследований проведен анализ количества и локализации радиационно-индуцированных злокачественных новообразований у животных.

Практическое значение работы. Разработанный комплекс мероприятий по снижению перехода радионуклидов из почвы в растения (корма) и продукты растительного происхождения с учётом биологических особенностей возделываемых культур, позволяет снизить содержание радионуклидов в организме продуктивных животных и продуктах животного происхождения. Тем самым, уменьшаются функциональные и структурные нарушения в

7

организме, снижается заболеваемость и смертность животных, поскольку выраженность этих нарушений зависит от количества попавших в организм с кормами радионуклидов.

В связи с этим, занимаясь производством кормов на загрязнённых территориях необходимо проводить комплекс агротехнических и агрохимических мероприятий по снижению уровня радионуклидов в почве, а так же проводить оценку экологической безопасности сельхозугодий, качества сельскохозяйственного сырья, продуктов растительного и животного происхождения с учетом их территориальной принадлежности и уровнем радиоактивной загрязнённости.

Результаты исследований рекомендуем использовать при ведении растениеводства на землях загрязнённых радионуклидами и разработке комплексных способов контроля за качеством и безопасностью кормов, продуктов растительного и животного происхождения, а так же при написании учебно-методической литературы для студентов высших учебных заведений, обучающихся по экологической и ветеринарной специальностям.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований под авторским надзором с положительным эффектом внедрены в ветеринарных учреждениях Санкт-Петербурга и Ленинградской области и сельскохозяйственных предприятиях республики Беларусь. Они используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе ФГБОУ ВПО «Санкг -Петербургская государственная академия ветеринарной медицины», Витебской ордена «Знак Почёта» государственной академии ветеринарной медицины. Апробация работы. Тема диссертационной работы, цели, задачи и методическая основа исследований и их результаты доложены и обсуждены на третьем съезде фармакологов и токсикологов России (г. Санкт-Петербург, 2011 г.), втором международном симпозиуме «Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии» (г. Санкт-Петербург, 2003 г.), заседании методической комиссии ФГБОУ ВПО СПбГАВМ (2011 г.), межкафедральном заседании профессорско - преподавательского состава ФГБОУ ВПО СПбГАВМ

(2010 г ), на международных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ФГБОУ ВПО СПбГАВМ (2009 - 2012 г.г.).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Научно - обоснованный комплекс мероприятий по снижению перехода радионуклидов из почвы в растения (корма) и продукты растительного происхождения, путём внесения концентрированных калийных удобрений и доломитовой муки в различных дозах, вместе с другими мероприятиями.

2. Содержание радионуклидов в кормах и продуктах растительного и животного происхождения зависит от квадрата расстояния до источника радиоактивного загрязнения, гранулометрического состава почв и вида возделываемых культур.

3. Инкорпорация долгоживущих радионуклидов с кормами и вдыхаемым воздухом вызывает различные функциональные и структурные нарушения в организме животных.

4. При внесении гранулированных концентрированных калийных удобрений производства РУП ПО «Беларуськалий» (республика Беларусь) в дозах 250-350 кг / гектар содержание радионуклидов в растениях снижается на 20 - 70 %, в зависимости от сортовой принадлежности.

Публикация материалов исследований. По материалам диссертации опубликовано 2 методические рекомендации, 25 научных статей, в том числе 15 в изданиях, рецензируемых высшей аттестационной комиссией Российской Федерации для публикации материалов докторских и кандидатских диссертаций. Объём и структура работы. Диссертация изложена на 260 страницах компьютерного текста, иллюстрирована 18 таблицами и 28 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения их результатов, выводов, практических предложений производству, списка литературы и приложения. Список используемой литературы включает 462 источника, в том числе 103 иностранных автора.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 2.1. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1.1. Общая характеристика объектов исследований.

Диссертационная работа выполнена на кафедре ветеринарной гигиены и санитарии ФГБОУ ВПО СПбГАВМ в 2008-2012 гг., в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины».

Экспериментальная часть работы проведена в подсобном сельском хозяйстве РУП ПО «Беларуськалий» Солигорского района Минской области Республики Беларусь в период с 1999 по 2008 год. Для проведения исследований было отобрано 100 клинически здоровых дойных коров черно-пёстрой породы в возрасте 4-5 лет, живой массой 480 - 510 кг, со среднегодовым удоем 3849 л молока на 1 голову и 100 холостых свиноматок средней живой массой 150 кг, породы датский ландрас. Из обследованных животных было сформировано 4 группы по 50 голов в каждой. Две опытные группы животных получали корма загрязнённые радионуклидами, превышающие республиканские радиационно - допустимые уровни (РДУ- 99) в течении года. Контрольные группы животных получали чистые, радиационно незагрязнённые корма в том же объёме. Агрохимические исследования заключались в применении новых марок гранулированных, концентрированных калийных удобрений производства РУП ПО «Беларуськалий» для снижения перехода радионуклидов из почвы в растения и продукты растительного происхождения. Данные виды калийных удобрений вносились на поля хозяйства как в чистом виде, так и в сочетании с доломитовой мукой.

С целью изучения экологической безопасности сельхозугодий, качества кормов для животных и поступающих к потребителю продуктов растительного и животного происхождения, были проанализированы и подвергнуты статистической обработке данные полученные при проведении различных экспериментов и данные учета станции по борьбе с болезнями животных

Солигорского района. Качество и экологическую безопасность кормов изучали по собранным лично материалам при проведении санитарно-эпидемиологической, ветеринарно-санитарной, агрохимической экспертизы почв, кормов, продуктов растительного и животного происхождения. Для изучения радиоактивного загрязнения кормов и закономерностей перехода радионуклидов в системе почва - растение - корм отбирали все виды кормов и почвенные пробы. Количество проб и площадь участков, с которых отбирались пробы зависели от категории радиозагрязнённости местности, вида сельхозкультур, рельефа и типа почвенного покрова. Отбор проб кормов производил в местах их произрастания, обработки, складирования и скармливания животным. Массу средней пробы кормов и количество проб, отбираемых на исследование, определяли в соответствии с «Методическими указаниями по отбору проб объектов ветеринарного надзора для проведения радиологических исследований» (1999). Спектрометрическое определение содержания цезия и стронция в пробах растительного происхождения и почвах проводили на гамма-бета-спектрометрах. При определении '"Се использовали сцинтилляционные блоки детектирования. При определении 908г низкофоновый бета-счётчик. Дозиметрические исследования с помощью дозиметра СРП-68-01 проводили в соответствии с методическими указаниям по работе с ним (1992).

Кровь для морфологических и биохимических исследований брали из ярёмной и ушной вен. В стабилизированной гепарином крови определяли содержание форменных элементов крови по общепринятым в гематологии методам в счетной камере Горяева (Симонян Г.А., Хисамутдинов Ф.Ф., 1995; Козинец Г.И. и др. 1996). Содержание гемоглобина крови определяли гемоглобин-цианидным методом по Л.М. Пименовой и Г.В. Дервиза (1974). Определение общего белка и его фракций проводили с помощью прибора «Анализатор фореграмм» (АФ-1), методом электрофореза на ацетат-целлюлозной пленке (1988). Биохимические исследования осуществляли с помощью автоматического биохимического анализатора «Н1ТАСН1-912»

11

(-Япония). Исследования сыворотки крови крупного рогатого скота на наличие тиреоидных гормонов проводилось при помощи фотометра вертикального сканирования и набора реагентов для иммуноферментного определения тиреотропных гормонов (ТТГ- ИФА, Германия). Бактерицидную активность сыворотки крови (БАСК) определяли нефелометрическим методом по О.В.Смирновой и Т.А.Кузьминой (1966). Уровень ß -лизинов определяли по той же методике, что и при определении БАСК, но в качестве питательной среды был взят бульон Мартена. Лизоцимную активность сыворотки крови (ЛАСК) исследовали модифицированным нефелометрическим методом (1977). Уровень комплемента в сыворотке крови определяли по полному 100 % - му гемолизу бараньих эритроцитов. Определение фагоцитарной активности нейтрофилов исследовали при помощи клеток перитонального экссудата белых мышей в конечной концентрации 12,5 *106 кл/мл. Объектом фагоцитоза служила взвесь суточной культуры В. Staphylococcus aureus штамм 9198 концентрации 250 млн кл/мл. Интенсивность фагоцитоза оценивали по двум параметрам: фагоцитарный показатель (индекс) - процент клеток, участвующих в фагоцитозе; фагоцитарное число - среднее число микробов, захваченных каждой участвующей в фагоцитозе клеткой. Подсчет фагоцитарного индекса и фагоцитарного числа производили В. В. Меньшикову (1976). Для выделения лимфоцитов использовали метод выделения этих клеток в градиенте плотности фикол-верографина (Л.Б.Хейфец и З.А.Абалакин, 1973; Boyum, 1968). Концентрацию лейкоцитов подсчитывали в камере Горяева. Циркулирующие иммунные комплексы определяли по методу Ю.А.Гриневич и Н.И.Алферова (1981). Для изготовления гистологических препаратов был использован биопсийный и патоморфологический материал. Полученный материал сначала фиксировали в нейтральном 10 % формалине в течении 24 часов, затем его помещали в автомат для обработки гистологического материала Leica TM 1020 (Германия). После автомата материал заливали в парафиновые блоки и нарезали на лабораторном микротоме Leica RM 2125 (Германия). Полученные срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Готовые гистологические препараты

исследовали на микроскопе Leica DMD 108 (Германия). Для снижения содержания радионуклидов в кормах растительного происхождения применяли различные способы и дозы внесения концентрированных калийных удобрений. Калийные удобрения вносили на поля хозяйства в дозах от 150 до 350 кг на гектар как в чистом виде, так и в сочетании с доломитовой мукой (СаСОэ) в дозах 3-7 тонн на гектар. Известкование почвы приводит к изменению реакции почв от кислого диапазона (pH 4,5-5,0) к нейтральному (pH 6,5-7,0), что позволяет снизить подвижность радионуклидов в почве на 20-70 %.

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.2.1. Радиационный контроль почвы и кормов растительного происхождения

После аварий на АЭС и других техногенных катастроф радионуклиды первоначально попадают в атмосферу, а затем в результате различных процессов оседают на поверхность водоёмов и суши. Попадая на поверхность земли радионуклиды поглощаются почвами. При этом они вступают в физико -химическое взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом, усваиваются почвенными микроорганизмами, что сопровождается трансформацией форм их соединений, изменением миграционной подвижности и биологической доступности для корневых систем растений. Загрязнённость радионуклидами сельскохозяйственных угодий ПСХ РУП ПО «Беларуськалий» представлена в таблице 1.

Таблица 1

Радиоактивная загрязнённость сельскохозяйственных угодий хозяйства

№ п/п Группа территорий Площадь, га % от общей площади Плотность загрязнения Ки/км2

1. Чистая 1188 33,2 0,5-1

2. Низкая 1343 37,6 1-5

3. Средняя 665 18,6 5-10

4. Вышесредней 380 10,6 10-20

Как видно из таблицы в хозяйстве только 1188 гектар (33,2 %) земель чистые, пригодные для сельхозпроизводства без ограничений. Производство кормов и продуктов растениеводства на 29,2 % сельхозугодий среднего и вышесреднего уровня радиоактивного загрязнения ограничено и возможно только при выполнении ряда агротехнических и агрохимических мероприятий. Более высокой плотности радиоактивного загрязнения сельхозугодий (выше 15 Ки / км2) в хозяйстве не наблюдалось. Сегодня при оценке радиоэкологических последствий Чернобыльской катастрофы основополагающими факторами является то, что '"Се и 908г продолжают оставаться в корнеобитаемом слое почвы, наполовину переходят в свободную форму, становятся легко доступными для растений, и в большей степени способны включаться в пищевые цепочки, поступать в организм животных и человека с кормами и продуктами растениеводства. Уровень загрязнения радионуклидами кормов представлен в таблице 2.

Таблица 2

Содержание радионуклидов в кормах

Виды кормов Уровень в исследовных кормах Бк/кг Цезий -137 Бк/кг РДУ-99 Стронций - 90 Бк/кг РДУ-99

Минимум Максимум Молоко цельное Мясо откорм Молоко цельное Молоко сырьё

Сено 1345 4345 1300 1300 260 1300

Солома 692 1737 330 700 185 900

Силос 403 1002 240 240 50 250

Сенаж 508 1341 500 500 100 500

Зелёная масса 310 1088 165 240 37 185

Корнеплоды 231 451 160 300 37 185

Картофель 246 463 160 300 37 185

Зерно, фураж 268 646 180 480 100 500

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что производимые в хозяйстве корма содержат долгоживущие радионуклиды и превышают радиацион-

но-допустимые уровни в 2 - 3 раза. В 1999 - 2008 годы в хозяйстве 25-30 % заготовленного сена, более 30 % сенажа и 35 % силоса имели превышающий радиационно-допустимый уровень загрязнения. Из грубых и сочных кормов наибольшей способностью аккумулировать '"Сб и 908г отличаются бобовые (люпин и т.д.) и многолетние травы естественных сенокосов и пастбищ. Наименьшей способностью аккумулировать радионуклиды в 10-20 раз обладают пропашные и зерновые культуры (17).

2.2.2. Радиационный контроль продуктов животного происхождения

Повышенная миграция различных видов радионуклидов из почвы в растения, а затем с кормами и водой в организм животных вызывает различные патологические эффекты, которые определяются параметрами излучения и особенностями организма. Количественным показателем, характеризующим переход радионуклидов из рациона животных в 1 кг продукции, является коэффициент перехода. Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона в продукцию животноводства выражаются в % на 1кг продукции. Для молока в зависимости от периода (пастбищный или стойловый) 0,62-0,74 %, для мяса в зависимости от вида 4 - 25 % на 1 кг продукции. Отложение радионуклидов в организме связано со свойствами радионуклида, уровнем и полноценностью кормления животных, видом животных, их возрастом и физиологическим состоянием. У взрослых и старых животных поглощение радионуклидов снижается. Это объясняется более слабой проницаемостью мембран кишечной стенки и меньшей потребностью взрослого организма в минеральных веществах. Существенное влияние на величину коэффициента перехода радионуклидов оказывает сбалансированный рацион и недопущения кормления загрязнёнными кормами. Уровень загрязнения радионуклидами продуктов животного происхождения представлен в таблице 3.

Мониторинг содержания радионуклидов в продуктах животного и растительного происхождения

Наименование продукта Уровни загрязнения радионуклидами исследованной с/х продукции РБ. Бк/кг. Временно допустимые уровни РБ 1986 г. Бк/кг. Радиационно допустимые уровни РБ. 1999 г. Бк/кг. Радиационно допустимые уровни РФ. 1999 г. Бк/кг.

Говядина до 690 3700 500 160

Свинина до 545 2960 180 130

Субпродукты до 740 2960 180 160

Мясо диких ж-х

Оленина до 870 - 600 320

Зайчатина до 1400 - 180 160

Кабанятина до 2350 - 180 160

Молоко до 157 370 100 100

Творог до 163 - 50 50

Сыворотка до 135 - 50 50

Рыба (речная) до 1360 - 370 370

Ягоды (черника) до 740 - 185 160

Грибы свежие до 1370 1480 370 370

Грибы сушённые до 5730 11100 2500 2500

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что по прошествии 27 лет после аварии на ЧАЭС в хозяйстве в рацион животных с различными видами кормов поступают и усваиваются долгоживущие радионуклиды. Использование таких кормов для мясного откорма и производства молока привело к значительному увеличению содержания этих элементов в различных продуктах животноводства. Из года в год в республике менялись радиационно-допустимые уровни содержания радионуклидов в продуктах питания. Например, допустимый уровень содержания ,37Cs в говядине и свинине в 1986 году было 3700 и 2960 Бк/кг, а в 1999 году соответственно 500 и 180 Бк/кг. Такая же ситуация складывается с молоком и молочными продуктами. Получается что, в период с 1986 по 1998 год практически на загрязнённых территориях не было получено ни одного килограмма продукции, отвечающих требованиям

16

нормативов 1999 года, хотя и эти нормы завышены в сравнении с действующими в РФ и других странах.

Загрязнение же радионуклидами мяса диких животных обусловлено тем, что в лесном фитоценозе максимальная концентрация радионуклидов наблюдается у растительности нижнего яруса (лишайники, мхи, грибы, ягоды) и травянистых видов кустарников т.е. в основной зоне обитания животных. Кроме того, основным в рационе питания диких животных являются дикоростущие растения, которые отличаются повышенной способностью к аккумуляции радионуклидов по сравнению с культурными, выращенными по всем правилам агротехники (13).

2.2.3. Влияние инкорпорированного облучения на гематологические показатели у крупного рогатого скота и свиней

Попав в организм животного '"Сб в основном более 80 %, накапливается в мышцах и имея высокую радиотоксичность приводит к равномерному облучению органов и тканей, а ^г накапливается в костной ткани, подвергает хроническому облучению костный мозг и органы кроветворения.

Одной из первых инкорпорированному облучению в организме животных подвергается система крови. Система крови относится к числу систем клеточного обновления, функционирование которых обеспечивает поддержание постоянного числа функциональных клеток, обладающих различной продолжительностью жизни. Послелучевые изменения происходящие в системе кроветворения выражены в приостановке клеточного деления (блок митозов), которая тем продолжительнее, чем выше доза облучения. В клетках периферической крови обнаруживаются морфологические и цитохимические изменения, что свидетельствует о их неполной функциональной полноценности. Главной причиной клинических нарушений, связанных с поражением кроветворения, являются не только качественные изменения в клетках, а и уменьшение их количества. Результаты гематологических исследований представлены в таблице 4.

Гематологические показатели крупного рогатого скота и свиней (М±т; п=50)

Показатели Единицы измерения Результаты исследований

Контрольная группа КРС (50 голов) Опытная группа КРС (50 голов) Контрольная группа свиней (50 голов) Опытная группа свиней (50 голов)

Эритроциты 10 12 кл/л 5,87±0,12 5,79±0,09 5,47 ± 0,08 5,46 ±0,15

Лейкоциты 10' кл/л 6,22±0,32 4,37±0,34* 17,40 ±1,07 16,67 ±1,25

Тромбоциты 10' кл/л 360±11,51 241±11,32* 201±9,57 183±9,12

Гемоглобин г/% 9,89±0,45 9,81±0,33 10,07 ± 0,38 10,06 ± 0,29

Эозинофилы % 4,32±0,59 4,46±0,39 1,82±0,42 1,95 ±0,74

Нейтрофилы сегментоядерные % 26,34±2,61 28,96±2,70* 11,17 ± 1,99 11,75 ± 1,70

Нейтрофилы палочкоядерные % 2,31 ±0,3 2 2,72±0,18 2,82 ±0,91 2,81± 1,03

Лимфоциты % 63,33±3,94 61,00±2,29* 83,36 ± 2,38 82,68 ± 2,66

Моноциты % 3,22±0,67 2,86±0,23 0,83 ± 0,48 0,81 ±0,18

*Р<0,05

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что в результате инкорпорированного облучения в крови опытной группы крупного рогатого скота в отличие от свиней наблюдается снижение общего числа лейкоцитов на 29 % и уменьшение числа тромбоцитов на 33 %. Содержание же эритроцитов и гемоглобина практически не изменяется. Абсолютное число радиочувствительных лимфоцитов и моноцитов снижается на 32 % и 38 % соответственно, а нейтро-филов на 23 %. Кроме количественных изменений клеточного состава крови наблюдаются и структурные нарушения (пикноз ядра и вакуализацию протоплазмы у лимфоцитов; кариолизис и кариорексис нейтрофилов и моноцитов). Появление качественных структурных изменений в ядре и цитоплазме клеток крови наблюдаются уже на ранних стадиях воздействия различных радионуклидов и усиливаются в процессе их накопления в организме животных (15).

18

2.2.4. Влияние инкорпорированного облучения на щитовидную железу крупного рогатого скота

Радиационное поражение щитовидной железы после аварии на Чернобыльской АЭС обострило проблему тиреоидной патологии во многих регионах России, Белорусии и Украины. В органах эндокринной системы первоначальные признаки повышения активности сменяются угнетением функции эндокринных желез. Уровень тиреоидных гормонов у облучённых животных бывает различным, даже при поражении обеих долей щитовидной железы уровень гормонов может сохранятся в пределах физиологической нормы и только при тяжёлых злокачественных новообразованиях с разрастанием соединительной ткани железы может происходить снижение уровня гормонов. Данные по уровню тиреоидных гормонов у крупного рогатого скота представлены в таблице 5.

Таблица 5

Уровень тиреоидных гормонов у крупного рогатого скота (M±m; п = 50)

Показатели Единицы измерения Результаты исследований

Контрольная группа (50 голов) Опытная группа (50 голов)

Общий трийодтиронин нмоль/л 3,93 ± 0,08 3,97 ±0,07

Общий тироксин нмоль/л 81,86 ± 1,32 82,58 ± 1,27

Анализируя данные таблицы сделали вывод, что у крупного рогатого скота опытной группы уровень тиреоидных гормонов составил 3,97 ± 0,07 нмоль/л общего трийодтиронина и 82,58 ± 1,27 нмоль/л общего тироксина, что указывает на незначительное влияние инкорпорированных радионуклидов на продукцию гормонов щитовидной железы. Для поражённой щитовидной железы характерно наличие в ней двух или более узлов, которые могут располагаться как в одной, так и в обеих долях железы. Эти узловые поражения щитовидной железы включают в себя очаговые гиперплазии, аденомы, аутоиммунные тирео-идиты и другие заболевания (22).

2.2.5. Влияние инкорпорированного облучения на биохимические

показатели сыворотки крови у крупного рогатого скота и свиней

Основной особенностью биологического действия отдельных радионуклидов (черты поражения и механизмы их развития, причины смерти) является в первую очередь поражение определенных (критических) органов , нарушение жизнедеятельности которых может проявиться относительно рано, когда общие реакции и изменения в других системах выражены значительно слабее или вообще отсутствуют. При внутреннем радиоактивном заражении механизмы поражения организма гораздо сложнее, чем при общем внешнем облучении. В этом случае имеют значение особенности распределения радионуклидов по органам и тканям (тропность радионуклидов), величины пороговых повреждающих доз для разных тканей организма. Исследование биохимических показателей крови животных позволяет изучить степень поражения инкорпорированными радионуклидами органов и тканей организма, через уровень выделяемых этими органами ферментов. Результаты биохимических исследований представлены в таблице 6.

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что длительное поступление радионуклидов с кормами в организм животных вызывает серьёзные нарушения в различных органах и тканях. Снижение уровня общего белка у крупного рогатого скота на 20% вызвано резким снижением альбуминов составляющих около половины всех белков организма, а у свиней подобный эффект не наблюдался. Альбумины и а-глобулины относятся к классу белков, которые синтезируются в печени и количество которых изменяется при нарушении нормального функционирования печени, на это указывает возросшие на 50-70 % уровни содержания в сыворотке крови ферментов AJIT, ACT и щелочной фосфатазы. Кроме того, возникающие при длительном поступлении в ЖКТ радионуклидов эрозии и язвы кишечника, воспалительные процессы в почках позволяют низкомолекулярным белкам легко проникать в полости ЖКТ и в мочу из плазмы крови соответственно.

Результаты биохимических исследований крови крупного рогатого скота и

свиней ( M±m; п = 50)

Показатели Единицы измерения Результаты исследований

Контрольная группа КРС (50 голов) Опытная группа КРС (50 голов) Контрольная группа свиней (50 голов) Опытная группа свиней (50 голов)

Общий белок г/л 79,82±4,58 66,32±2,89* 70,12±4,11 64,22±3,81

Альбумины % 44,22±3,92 30,17±1,84* 43,71±3,14 39,82±1,92

а -глобулины % 12,77±1,54 11,86±1,84 15,52±0,61 15,27±0,45

Р -глобулины % 11,89±1,45 17,39±0,95* 18,17±0,83 21,05±0,95*

у -глобулины % 32,14±1,29 38,61±1,04* 22,6±0,97 23,86±1,12

ACT МІЕ 70,1 ±2,92 118,22±5,8* 53,34±1,89 61,21±2,17*

АЛТ МІЕ 35,26±1,94 53,82±2,61* 69,32±2,39 75,32±2,75

Амилаза МІЕ 84,51 ±4,67 139,22±6,57* 71,44±3,73 91,11±4,18*

Мочевина ммоль/л 4,84±0,61 7,43±0,49* 4,93±0,61 5.86±0.61

Щелочная фосфатаза ИЕ/л 12,1±0,97 23,52±1,52* 8,74±0,59 10,69±0,81

Общий билирубин мкмоль/л 4,22±0,79 5,74±0,65 4,08±0,59 4,34±0,65

Глюкоза ммоль/л 4,11±0,13 2,16±0,11* 3,98±0,17 3,41±0,15*

Кальций ммоль/л 2,61±0,16 2,44±0,23 2,74±0,23 2,73±0,21

Фосфор ммоль/л 1,51±0,02 1,47±0,02 1,59±0,03 1,58±0,05

Магний ммоль/л 0,87±0,05 0,85±0,09 1,12±0,03 1,11±0,05

Цинк мкмоль/л 21,87±1,62 21,85±1,31 24,51±1,29 24,49±1,31

Железо мкмоль/л 23,36±1,99 23,17±1,47 29,44±1,97 29,38±1,66

*Р<0,05; **Р<0,01

Рост уровня р - и 7- глобулинов на 46 % и 20 % вызвано скорее всего необходимостью борьбы с генерализацией различной инфекции из повреждён-

ного желудочно-кишечного тракта. Повышение содержания ферментов AJIT, щелочной фосфатазы и общего билирубина указывает на хронические дегенеративные процессы протекающие в печени. На фоне этих воспалительных реакций и поражения поджелудочной железы наблюдается уменьшение уровня глюкозы на 30 - 45 %. Поступление l37Cs в организм животных вызывает различные нарушения функции мышц, поскольку мышечная ткань является основным местом скопления радиоактивного цезия. Этим и проникновением 137Cs не только алиментарным, но и аэральным путём, объясняется его высокая концентрация в сердечной мышце. На поражение клеток сердца указывает увеличение на 60% в сыворотке крови опытных групп животных фермента ACT, который содержится в клетках сердца и печени. Уровень фермента позволяет определить не только поражённый орган, но и степень его поражения. Загрязнённые радионуклидами корма в ЖКТ крупного рогатого скота находятся достаточно долго, вызывая таким образом распад секретирующих амилазу клеток поджелудочной железы и слюнных желёз. На это указывает резкое повышение уровня амилазы на 30 - 60 % в крови животных опытных групп. Почки выводящие из организма основную массу радиоактивного цезия подвергаются глубоким дегенеративно-атрофическим изменениям в виде некроза петель капилляров. Наблюдались морфологические изменения в виде прогрессирующей деструкции клубочковых структур. О наличии воспалительного процесса в почках свидетельствует повышение уровня мочевины на 50 % и снижение белков у животных опытных групп (14).

2.2.6. Влияние инкорпорированного облучения на факторы

неспецифической защиты крупного рогатого скота и свиней

Особое значение в снижении естественной резистентности организма животных имеет повреждающее действие радиации на факторы неспецифической защиты. Субстанции сыворотки крови - комплемент, лизоцим, р-лизины, пропердин, лейкины и другие, после инкорпорированного облучения организма снижают свою активность. В слюне и сыворотке крови облучённых животных понижается активность лизоцима. Степень и длительность изменения титра

лизоцима и бактерицидной активности сыворотки крови зависит от дозы внешнего облучения или количества полученных радионуклидов. Так, '"Се оказывает выраженное влияние на лизоцим при значительно меньших дозах, чем 908г. Наибольшей радиочувствительностью характеризуется миграционная активность и переваривающая способность нейтрофилов. Ионизирующее излучение приводит к гибели моноцитов-предшественников макрофагов необходимых для фагоцитоза. Показатели факторов неспецифической защиты представлены в таблице 7.

Таблица 7

Показатели факторов неспецнфической защиты крупного рогатого скота и

свиней (М±ш; п=50)

Показатели Единицы измерения Результаты исследований

Контрольная группа КРС (50 голов) Опытная группа КРС (50 голов) Контрольная группа свиней (50 голов) Опытная группа свиней (50 голов)

БАСК % 65,36 ±3,51 49,86 ±2,72* 84,36 ± 1,4 69.36 ±3,68*

ЛАСК % 12,23 ± 1,29 9,37 ± 1,33 22,7 ± 1,15 19,67 ± 1,52

Комплемент г/л 11,97 ±0,75 9,41 ± 0,62* 1,83 ±0,04 1,47 ±0.02*

Р -лизины % 10,68±0,75 8,71±0,62* 37,16±2,64 35,47±2,14

Фагоцитарное число ед. 2,33 ± 0,09 1,78 ±0,08** 1,34 ±0,14 0,78 ± 0,04**

Фагоцитарный индекс ед. 1,21 ±0,02 0,94 ±0,03* 55,6 ± 1,78 44,74 ± 1,03*

*Р<0,05; **Р<0,01

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что длительное поступление радионуклидов с кормами в организм животных вызывает снижение бактерицидной, но не лизоцимной активности в сыворотке крови животных опытных групп на 20 - 25 %. Снижение фагоцитарной активности сыворотки крови на 25 % у животных опытных групп вызвано количественным уменьшением нейтрофилов и моноцитов в крови и их морфологическими изменениями. Снижение же уровня комплемента на 22 % и уровня (3 -лизинов,

23

обусловлено воспалительными процессами в ЖКТ, нарушением белкового обмена и функции печени, вызванного воздействием инкорпорированного облучения (15). Такое повреждающее действие инкорпорированного облучения на факторы неспецифической защиты влечёт за собой снижении антиинфекционной резистентности организма, увеличение заболеваемости и падежа животных. При ослаблении или угнетении иммунобиологической реактивности у животных происходит общее увеличение числа микробов, иногда появляются микроорганизмы с изменёнными биологическими свойствами, повышается чувствительность к заражению возбудителями различных болезней (19). Анализ заболеваемости животных представлен в таблице 8.

Таблица 8

Мониторинг заболеваемости крупного рогатого скота и свиней

Наименование Количество случаев заболеваний животных, голов

1985 год 1987 год 1993 год 1999 год 2005 год

КРС Свиньи КРС Свиньи КРС Свиньи КРС Свиньи КРС Свиньи

Заболевания органов дыхания 1537 1512 10741 7851 8641 5640 4116 3250 2640 2147

Заболевания органов пищеварения 275 530 3940 3578 2780 2115 1835 1307 2445 1715

Болезни кожи 167 124 2625 993 1040 566 591 421 415 278

Болезни печени 74 56 381 193 321 139 267 73 283 98

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что заболеваемость свиней ниже, чем у крупного рогатого скота. Значительный рост заболеваний органов дыхания в 1987 году, обусловлено попаданием «горячих» радиоактивных веществ в организм животных с вдыхаемым воздухом и его дальнейшее снижение по мере уменьшения этих веществ в атмосфере. Увеличение заболеваний органов пищеварения и печени обусловлено потреблением воды и кормов местного производства, загрязнённых долгоживущими радионуклидами. К началу 2000-х годов удалось добиться снижения уровня заболеваний печени и пищеварительной системы за счёт снижения количества радионуклидов в кормах, применяя современные

агротехнические и агрохимические способы обработки почвы. Начиная с 2003 года наблюдался рост заболеваемости органов пищеварения животных в связи с введением в сельскохозяйственный оборот хозяйства наиболее загрязнённых радионуклидами территорий и вторичного загрязнения земель. Увеличение заболеваний кожи у животных связанно с изменением микрофлоры кожного покрова при снижении резистентности организма ионизирующей радиацией. Внутреннее облучение в основном является протяжённым, поскольку даже после однократного попадания радионуклидов поглощённая доза в организме нарастает во времени, пока радионуклид не выведется из организма или не распадётся. Воздействие наиболее распространённых в окружающей среде радионуклидов 137Св и 90Яг на организм животных показывает многообразие взаимосвязанных изменений в различных системах организма. Даже небольшое количество этих радионуклидов чрезвычайно опасно при проникновении в организм животных, вызывает серьёзные структурно-метаболические изменения и приводит его к гибели или обострению существующих хронических заболеваний. Данные о численности, заболеваемости и падеже животных представлены в таблице 9.

Таблица 9

Анализ численности, заболеваемости и падежа крупного рогатого _скота и свиней в Солигорском районе_

Вид животых Численность (голов) Из них заболело (голов ) Процент заболеваемости Пало и вынуждено убито ( голов)

1985 год

К. Р. С. 97428 31371 32,19% 3027

Свиньи 56591 26805 47,36% 1002

1989 год

К. Р. С. 92321 67495 73,10% 3505

Свиньи 50632 66127 130,60% 1263

1991 год

К. Р. С. 88055 80127 90,98% 3856

Свиньи 45230 58803 130,01% 1744

1996 год

К. Р. С. 63314 56068 88,55% 5129

Свиньи 41415 28135 67,93% 2311

2001 год

К. Р. С. 54864 43541 79,36% 5106

Свиньи 32941 30507 92,61% 2548

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что после 1986 года совокупность воздействии внешнего и инкорпорированного облучения привело к резкому увеличению заболеваемости на 41 % у крупного рогатого скота и на 83 % у свиней, а рост падежа увеличился на 15,6 % и 26 % соответственно (21).

2.2.7. Влияние инкорпорированного облучения на иммунобиологическую реактивность лимфоцитов у крупного рогатого скота и свиней

В результате поступлении продуктов ядерного деления в организм животных наблюдаются повреждения желудочно-кишечного тракта и органов дыхания, развивающиеся на фоне глубоких нарушений кроветворной функции. Повреждения желудочно-кишечного тракта приводит к дефициту белков и аминокислот, что влечёт за собой угнетение синтеза структурных белков лимфоидных органов и торможение образования антител. При дальнейшем инкорпорированном облучении организма развивается атрофия иммуно-компетентных органов (тимуса и др.) и элементов лимфоидной ткани в других органах так же участвующих в формировании иммунитета. Воспалительные и атрофические процессы в тимусе, селезёнке, лимфоидной ткани пищеварительного тракта вызывают резкое снижение количества Т- и В -лимфоцитов и нарушению их функций (снижение секреции цитокинов усиливающих фагоцитоз, синтеза антител, идентификации антигенов) (24). Уровни содержания Т- и В - лимфоцитов в крови крупного рогатого скота и свиней представлены в таблице 10.

Содержание Т- и В - лимфоцитов в крови крупного рогатого скота и свиней (М±т; п=50)

Показатели Единицы измерения Результаты исследований

Контрольная группа КРС (50 голов) Опытная группа КРС (50 голов) Контрольная группа свиней (50 голов) Опытная группа свиней (50 голов)

Т-лимфоциты 109/л 3,50±0,04 2,78±0,06** 7,38±0,74 7,11 ±0,66

Т-лимфоциты % 33,8±0,68 30,1±0,32* 51,6±4,88 44,1 ±3,32

В-лимфоциты 109/л 0,42±0,01 0,28±0,03* 2,42±0,29 1,68±0,13*

В-лимфоциты % 10,5±0,24 7,1±0,68** 16,9±1,94 11,4±1,08*

ЦИК усл. ед. 46,6±2,06 54,8±2,75* 18,5 ± 1,6 20,3 ± 1,9

Примечание: р<0,05; *- р<0,01; **

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что при действии ионизирующих излучений на клетки крови наблюдается снижение количества Т-лимфоцитов на 21 %, а В-лимфоцитов на 33 %. Это снижение связано с уменьшением количества, нарушением структуры и функции клеточных мембран лимфоцитов. Кроме того, способность В - лимфоцитов к миграции и рециркуляции угнетается радиацией в 1,5-2 раза сильнее, чем у Т- лимфоцитов.

Ионизирующая радиация у крупного рогатого скота и свиней оказывает

более выраженное повреждающее действие на В-лимфоциты, чем на Т-

лимфоциты, что может быть связано с большим накоплением 90Бг в костях этих

животных. Сокращение числа лимфоцитов наблюдается сразу после облучения

и достигает максимума уже на 3 сутки. Так же в ответ на стимуляцию

тканевыми антигенами в крови облучённых животных в зависимости от дозы

облучения растёт число аутоантител. Снижение количества Т-лимфоцитов и

невозможность поражённых инкорпорированным облучением В-лимфоцитов

синтезировать глобулины и антитела к чужеродным антигенам, приводит к

снижению иммунитета и росту инфекционных заболеваний у животных на

загрязнённых радионуклидами территориях. Данные по уровню заболеваемости

27

крупного рогатого скота туберкулёзом и лейкозом в хозяйствах Солигорского района Минской области представлены в таблице 11.

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году наблюдается значительный рост инфекционных заболеваний у животных. Так рост больных туберкулёзом животных в первые годы после аварии вырос в 7-8 раз, а рост больных лейкозом вырос почти в 25-30 раз. Различные микроорганизмы и вирусы, находящиеся в организме животных в момент облучения испытывают некоторое прямое действие радиации, однако изменения их биологических свойств зависит от условий существования в облучённом организме.

Таблица 11

Данные о заболеваемости крупного рогатого скота туберкулёзом и лейкозом в хозяйствах Солигорского района

№ п/п Год Количество исследований (1 и 2 туберкулинизация) Количество выявленных больных животных (голов) Количество исследований на лейкоз Количество выявленных больных лейкозом животных (голов)

1 1985 170788 78 (0,045 %) 85434 89 (0,1 %)

2 1986 159522 74 (0,046 %) 80012 73 (0,09 %)

3 1987 166975 583 (0,35 %) 83576 2296 (2,75 %)

4 1988 170006 522 (0,30 %) 85133 1884 (2,21 %)

5 1989 160180 253 (0,16%) 80212 679 (0,85 %)

6 1994 110664 382 (0,34 %) 55438 498 (0,89 %)

7 1997 99807 366 (0,36 %) 50036 476 (0,95 %)

8 1999 80807 304 (0,37 %) 40535 564 (1,39 %)

Микрофлора организма при снижении его резистентности ионизирующей радиацией изменяется, происходят количественные и качественные сдвиги (увеличивается общее число микробов, появляются микроорганизмы с изменёнными биологическими свойствами). Эндогенная инфекция в облучённом организме развивается после повреждения механизмов

антителогенеза, фагоцитоза, действия бактерицидной сыворотки. Снижение количества больных животных в последующие годы связано с уменьшением общего поголовья и своевременной диагностикой и выбраковкой больных и реагирующих животных.

2.2.9. Агрохимические мероприятия по снижению уровня радионуклидов в кормах и продуктах растительного происхождения

Радиоактивное загрязнение территорий создало условия, при которых в течении нескольких десятилетий стала невозможна обычная эксплуатация расположенных на них сельскохозяйственных угодий. Радионуклиды содержащиеся в почве могут влиять на величину и технологическое качество урожая, накапливаясь в растениях в таком количестве, что корма становятся непригодными для пищевого использования по нормам радиационной безопасности. В связи с этим во всех сельскохозяйственных предприятиях, имеющих в своём составе загрязнённые радионуклидами земельные угодья, должны проводится специальные мероприятия, которые позволяют снижать до допустимой величины уровень радиоактивного загрязнения кормов, пригодных для кормления животных и дальнейшей технологической переработки. Содержание 137Cs в расчете на сухое вещество отдельных культур может различаться до 180 раз, а накопление 90Sr до 30 раз при одинаковой плотности загрязнения почв. Снижать содержание радионуклидов в растениях можно не только учитывая их биологические особенности и чередования в севообороте, а также внесением в почву калийных удобрений. Учитывая большое разнообразие почвенного покрова в республике Беларусь дозы калийных удобрений должны рассчитываться с учётом типа почвы и её гранулометрического состава, уровня планируемого урожая, обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия, количества и вида используемых в хозяйстве органических удобрений. При насыщении почвы

обменным калием образуются прикорневая конкуренция соединений радионуклидов с калием, что снижает всасывание растворов радионуклидов в корневую систему растений. Содержание радионуклидов в кормовых культурах в зависимости от обеспеченности её обменным калием представлены в таблице 12.

Таблица 12

Содержание радионуклидов в кормовых культурах при внесении различных доз калийных удобрений ( Ки/ кг )

Культура Обьём вносимых калийных удобрений, кг/ га.

менее 100 от 100 до 150 от 150 до 200 от 200 до 350

Многолетние злаковые травы 5,7 3,9 2,9 1,7

Тимофеевка 5,1 3,9 2,9 1,7

Клевер 2,18 1,9 1,62 1,62

Озимый рапс 0,9 0,8 0,5 0,4

Вика 0,87 0,78 0,53 0,4

Ячмень (солома ) 0.69 0,5 0,34 0,18

Озимая рожь ( солома) 0,69 0,5 0,34 0,18

Ячмень (зерно) 0,14 0,12 0,08 0,05

Озимая рожь ( зерно ) 0,14 0,12 0,08 0,05

Овёс (зерно) 0,39 0,33 0,28 0,17

Овёс на зелёный корм 0,3 0,25 0,2 0,18

Райграс однолетний 0,3 0,23 0,2 0,18

Кукуруза 0,18 0,12 0,09 0,08

Картофель 0,13 0,11 0,08 0,05

Кормовая свёкла 0.08 0.05 0.04 0,03

Из данных таблицы можно сделать вывод, что при внесении калийных удобрений в дозах более 200 кг/га почвы происходит значительное снижение содержания радионуклидов в растениях в зависимости от сортовой принадлежности на 30-70 %. Внесение калийных удобрений эффективно снижает поступление изотопов цезия в кормовые культуры за счёт антагонизма

катионов цезия и калия в почвенном растворе и повышения урожайности культур. Калийные удобрения вносились как в чистом виде, так и в сочетании с доломитовой мукой (СаСОз) в дозе 3-7 тонн на гектар (известкование почв).

Известкование кислых почв в радиоактивно загрязнённых зонах с целью оптимизации их кислотности является важным агроприёмом. Показатели рН колеблются в больших пределах и зависят от структуры посевных площадей, типа и гранулометрического состава почвы, плотности загрязнения радионуклидами, обеспеченности гумусом, фосфором и других показателей. Необходимо так же учитывать, что доза извести в сильнокислом интервале высокая (5-7 тонн/га), поэтому известкование необходимо проводить поэтапно ; 0,5 дозы под вспашку и 0,5 дозы под глубокую культивацию, независимо от плотности загрязнения. Основные виды используемых в сельском хозяйстве известковых удобрений представлены в таблице 13.

Таблица 13

Основные виды вносимых известковых удобрений

Известковое удобрение Содержание СаСОз, %

Доломитовая мука 79,7-100.0.

Известняковая мука 80.0-100,0.

Мел 63,0-91,0.

Известковый туф (ключевая известь) 75,0-98.0.

Мел-рухляк 80.0-100.0.

Озерная известь (гажа) 80.0-100.0.

Учитывая уровень загрязнения радионуклидами из ассортимента известковых удобрений необходимо выбрать наиболее подходящие для условий хозяйства учитывая типы почв, цены, наличие техники для внесения и др. Так же при внесении учитывали тот факт, что использование в качестве удобрений древесной и торфяной золы местного производства запрещается, ввиду высокой концентрации в ней радионуклидов. Дозы известковых удобрений (т/га СаСОэ) для известкования почв при радиоактивном загрязнении земель представлены в таблице 14.

Средние дозы известковых удобрений (т/га СаСОз) для известкования почв с/х угодий при радиоактивном загрязнении земель

Вид почвы Гумус, % рН

<4,25 4,2-4,5 4,5-4,7 4,7-5,0 5,0-5,2 5,2-5,5 5,5-5,7 5,7-6,0

Пески < 1,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 - -

1,53,0 5,5 5 4,5 4 3,5 3 - -

>3,0 6 5,5 5 4,5 4 3,5 - -

Рыхлые супеси < 1,5 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 -

1,53,0 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 -

>3,0 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 -

Связные супеси <2,0 6,5 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3

>2,0 7,5 7 6,5 6 5,5 4,5 4 3

Лёгкие и средние суглинки <2,0 8 7,5 7 6,5 6 5 4,5 3,5

>2,0 9 8,5 8 7,5 7 6 5 4

Тяжёлые суглинки, глины - 10 9,5 9 8,5 8 7 6 5

Сенокосы и пастбища <3,0 7 6,5 6 5,5 5 4,5 3,5 3

>3,0 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4 3,5

На основании данных таблицы проводили подбор необходимой для внесения дозы известковых удобрений для конкретных видов почв имеющихся в хозяйстве. Уровень снижения перехода 137Cs и 90Sr в заготавливаемых кормах для животных и продуктах растительного происхождения при внесении калийных удобрений производства РУП ПО «Беларуськалий» в дозе от 250 до 350 кг/га и выбранной для известкования почвы доломитовой муки в дозе 3-7 тн/га представлен в таблице 15.

Содержание радионуклидов в кормах при проведении агрохимических

мероприятий

Виды кормов Норма РДУ - 99 цезий - 137 Бк/кг Уровень в исследованных кормах до внесения удобрений Бк/кг. Уровень в исследованных кормах после внесения удобрений Бк/кг.

Молоко цельное Мясо откорм

Сено 1300 1300 4345 1310

Солома 330 700 1737 524

Силос 240 240 875 246

Сенаж 500 500 945 492

Зелёная масса 165 240 518 238

Корнеплоды 160 300 451 297

Картофель 160 300 463 302

Зерно, фураж 180 480 556 463

Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что применение калийных удобрений с предварительным внесением доломитовой муки в зависимости от вида почвы позволяет снизить радиоактивную загрязнённость сена, соломы и силоса на 68-71 %, сенажа и зелёной массы на 48-54 %, корнеклубнеплодов на 34-35 %, зернофуража на 17 % и тем самым позволяет использовать эти корма для мясного откорма животных. Согласно результатов исследований максимальная эффективность наблюдается при внесении в почву новых марок гранулированных, высококонцентрированных калийных удобрений производства РУП ПО «Беларуськалий» в которых содержание хлористого калия (KCL) не менее 92 %, с массовой долей К20 не менее 60%. Дозы минеральных удобрений на планируемый урожай сельскохозяйственных культур необходимо рассчитывать для каждого конкретного поля и отдельно удобряемого участка. При возделывании сельскохозяйственных культур на загрязнённых радионуклидами почвах применение калийных удобрений строго регламентировано и не наносит вреда окружающей среде (23).

3. выводы

1. Содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции зависит не только от плотности загрязнения радионуклидами, но и от типа почв, их гранулометрического состава и агрохимических свойств. На переувлажненных пес-чанных и торфяных почвах высокая степень загрязнения травяных кормов наблюдается даже при относительно низких плотностях загрязнения, а на окультуренных участках дерново-подзолистых почв возможно получение продукции с допустимым содержанием радионуклидов.

2. Доступность радионуклидов растениям и уровень загрязнения продукции растениеводства зависит от прочности закрепления '"Сб и '"Бг в почве. Соответственно изменяются во времени и коэффициенты перехода радионуклидов из почвы в растения.

3. На основании проведённых комплексных исследований установлено, что повышение содержания в почве обменных форм калия от низкого (менее 100 мг К20 на кг почвы) до оптимального (200-300 мг/кг) путём внесения в почву концентрированных (гранулированных) калийных удобрений производства РУП ПО «Беларуськалий» в дозах 250 - 350 кг/гектар и изменения реакции почв от кислого интервала (рН 4,5-5,0) к нейтральному (рН 6,5-7,0) путём внесения доломитовой муки (СаСОз) в дозе 3-7 тонн на гектар позволяет снизить содержание радионуклидов в кормах и продуктах растительного происхождения на 20-70 %.

4. Система учёта биологических особенностей возделываемых кормовых и продовольственных культур, почвозащитных севооборотов и специальная обработка почв с периодическим глубоким (до 40 см) безотвальным рыхлением, позволяет уменьшить потерю гумуса и масштабы вторичного загрязнения земель радионуклидами.

5. Для получения животноводческой продукции, отвечающей допустимым уровням радионуклидного загрязнения, следует использовать разработанные схемы выращивания и откорма крупного рогатого скота. На первой стадии откорма возможно выращивание молодняка на травянистых и грубых кормах с

повышенным содержанием радионуклидов. Заключительный же откорм в течение 2-3 месяцев перед убоем проводить на чистых кормах или с низким содержанием радионуклидов. Рекомендуется проводить выпас дойных коров в зависимости от плотности загрязнения почв.

6. Длительное поступление радионуклидов в организм животных приводит к нарушению метаболических процессов, угнетению иммунной системы, структуры белков-ферментов, замедлению или извращению ферментативных реакций, накоплению аномальных метаболитов, изменению гормональной регуляции, связанной с повреждением желёз внутренней секреции.

7. Облучение инкорпорированными радионуклидами организма животных вызывает увеличение частоты возникновения радиационно-индуци-рованных злокачественных новообразований различной локализации.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. По результатам исследований разработаны методические рекомендации по радиохимическим методам определения радиоактивности в объектах ветеринарного надзора и методические рекомендации по применения калийных удобрений для снижения уровня радионуклидов в кормах растительного происхождения (Одобрены и рекомендованы к изданию решением Координационного Совета по животноводству и ветеринарии Северо-Западного регионального научного центра Россельхозакадемии, апрель 2012 г. протокол № 1). Внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО СПбГАВМ и Витебской ордена «Знак Почёта» государственной академии ветеринарной медицины.

2. Результаты по изменению комплекса клинико-гематологических показателей могут быть использованы для выявления глубины и прогноза лучевых поражений, объективной оценки состояния животных в условиях ра-дионуклидного загрязнния среды, вызванного авариями на предприятиях атомной промышленности.

3. Научно обоснованы и применяются радиохимические методы определения радиоактивности в объектах ветеринарного надзора в ве-

35

теринарных учреждениях города Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Утв. зам. нач. Управления ветеринарии г. Санкт-Петербурга, 2012 г.; Утв. нач. Управления ветеринарии Ленинградской области, 2012 г.).

4. Выявленные нарушения в механизмах гуморального и клеточного иммунитета могут быть использованы при разработке специфических мероприятий и лечебно-профилактических средств, способ нормализации иммунной системы и обмена веществ у животных в условиях радионуклидного загрязнния среды, вызванного авариями на предприятиях атомной промышленности.

5. Научно обоснованы и применяются способы и дозы внесения калийных удобрений для снижения уровня радионуклидов в кормах растительного происхождения в условиях регионов пострадавших от катастрофы на Чернобыльской АЭС.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Белопольский А.Е. Радиационный контроль продуктов питания. Материалы 2-го международного симпозиума /А.Е.Белопольский /Современные проблемы ветеринарной диетологии и нутрициологии.- СПб.:СПбГАВМ, 2003.-С. 140-142.

2. Белопольский А.Е. Эколога - гигиеническая оценка последствий аварии на Чернобыльской АЭС/А.Е.Белопольский/Сборник научных трудов СПбГАВМ «Актуальные проблемы ветеринарной медицины»,- СПб.:СПбГАВМ, 2003. -№135,- С. 7-9.

3. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на внутренние органы сельскохозяйственных животных /А.Е.Белопольский/ Материалы международной научной конференции «Актуальные проблемы ветеринарной морфологии»,- СПб.:СПбГАВМ, 2009,- С. 23-25.

4. Белопольский А.Е. Радиационный контроль сельскохозяйственной продукции /А.Е.Белопольский/ Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАВМ. - СПб.: СПбГАВМ, 2010,- С. 22-24.

5. Белопольский А.Е. Влияние иммуномодулятора «Анандин» на факторы неспецифической защиты организма свиней/ А.Е.Белопольский//Материалы международной научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАВМ,- СПб.:СПбГАВМ, 2011. - С. 11-13.

6. Белопольский А.Е. Радиационный контроль кормов растительного

36

происхождения/А.Е.Белопольский//Материалы 3-го съезда фармакологов и токсикологов России «Актуальные проблемы ветеринарной фармакологии, токсикологии и фармации».- СПб.:СПбГАВМ, 2011.- С. 54-56.

7. Белопольский А.Е. Методические рекомендации по радиохимическим методам определения радиоактивности в объектах ветеринарного надзора. -СПб.:СПбГАВМ, 2011.- 18 с.

8. Белопольский А.Е. Рекомендации по применению калийных удобрений для снижения уровня радионуклидов в кормах растительного происхождения //Методические рекомендации/ СПб.:СПбГАВМ, 2011.- 48 с.

9. Белопольский А.Е. Радиационные поражения свиней/А.Е.Белопольский// Сборник научных трудов СПбГАВМ. СПб.:СПбГАВМ, 2011.- № 142,- С. 9-11.

10. Белопольский А.Е. Ветеринарно - санитарный контроль кормов для лошадей /А.Е.Белопольский/ Иппология и ветеринария, 2011.- № 2.- С. 17-20.

11. Белопольский А.Е. Применение калийных удобрений для снижения содержания радионуклидов в кормах растительного происхождения /А.Е.Белопольский/ Материалы международной научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов СПбГАВМ. - СПб.:СПбГАВМ, 2012. -С.11-13.

12. Белопольский А.Е. Лучевые поражения крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский/ Материалы международной научной конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов СПбГАВМ,-СПб.:СПбГАВМ, 2013,- С. 10-12.

Список работ, опубликованных в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

13. Белопольский А.Е. Радиационный контроль продуктов животноводства и растениеводства /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2009. - № 3,- С. 72-73.

14. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на некоторые биохимические показатели крови крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2010,- № 1.- С. 28-30.

15. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на показатели крови и факторы неспецифической защиты крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2010 - № 3.- С. 37-40.

16. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на факторы естественной резистентности крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский /Международный вестник ветеринарии, 2010 - № 3.- С. 40-43.

17. Белопольский А.Е. Радиационный контроль грубых и сочных кормов. /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2010. - № 4,- С. 194-196.

18. Белопольский А.Е. Радиационный контроль мяса и молока /А.Е.Белопольский/ Международный вестник ветеринарии, 2011.- № 1,- С. 4952.

19. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на естественную резистентность и заболеваемость животных/А.Е.Белопольский/

Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2011.- № 1.- С. 29-31.

20. Белопольский А.Е. Радиационный контроль мяса и субпродуктов /А.Е.Белопольский/ Мясная индустрия, 2011.- №6 - С. 34-36.

21. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на заболеваемость и смертность сельскохозяйственных животных /А.Е.Белопольский/ Международный вестник ветеринарии, 2011.- № 2.- С. 50-53.

22. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на щитовидную железу крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2011.- № 3.- С. 76-78.

23. Белопольский А.Е. Агрохимические мероприятия по снижению уровня радионуклидов в кормах растительного происхождения /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2011.- № 3.-С.74-76.

24. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на факторы специфического иммунитета крупного рогатого скота /А.Е.Белопольский/ Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии, 2011.- № 4.-С.56-58.

25. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на количество и локализацию злокачественных новообразований /А.Е.Белопольский/ Международный вестник ветеринарии, 2012. - № 1.- С.20-25.

26. Белопольский А.Е. Радиационный мониторинг кормов и продуктов питания в республике Беларусь /А.Е.Белопольский/ Мясная индустрия. - 2012.-№3.- С. 59-62.

27. Белопольский А.Е. Влияние инкорпорированного облучения на иммунную систему свиней/А.Е.Белопольский/ Мясная индустрия, 2012.- №12.-С. 60-62.

Подписано в печать 17.03.2013 Формат А5, цифровая печать. Тираж 100 экз.

Отпечатано в КЦ «Московские ворота» Россия, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 107, лит. Б тел./факс: 309-20-10 e-mail: mosk@copy.spb..ru

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора ветеринарных наук, Белопольский, Александр Егорович, Санкт-Петербург

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ»

На правах рукописи

05201351361

БЕЛОПОЛЬСКИЙ Александр Егорович

Эколого - гигиеническое обоснование мероприятий по снижению инкорпорированного облучения крупного рогатого скота и свиней

Специальность : 06.02.05 - ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза 03.01.01 - радиобиология

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание учёной степени доктора ветеринарных наук

Научный консультант: заслуженный деятель науки РФ

доктор ветеринарных наук, профессор Кузнецов А.Ф.

Санкт-Петербург 2013 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................4.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................. 11.

1.1. Поступление продуктов ядерного деления в окружающую среду.........11.

1.2. Радиоэкологические последствия техногенных катастроф

в агроэкосфере...................................................................................................20.

1.3. Поведение радионуклидов в системе почва - растение..........................23.

1.4. Загрязнение кормов и продукции животноводства радионуклидами ... 34.

1.5. Поступление радионуклидов в организм продуктивных животных.....38.

1.6. Формирование поглощённых доз в организме животных......................44.

1.7. Распределение и выведение радионуклидов из организма.....................50.

1.8. Переход радионуклидов от матери к потомству......................................61.

1.9. Общие закономерности внешнего облучения животных.......................69.

1.10. Особенности действия острого и хронического облучения

на организм животных.......................................................................................77.

1.11. Мероприятия по минимизации последствий радиоактивного загрязнения..........................................................................................................90.

2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ .........................................................104.

2.1. Материлы и методы исследований .......................................................... 104.

2.1.1. Общая характеристика объектов исследований ...................................104.

2.1.2. Методика исследования уровня радиоактивной загрязнённости кормов и концентрации радионуклидов в продуктах животного и растительного происхождения ........................................................................105.

2.1.3. Методика клинических, гематологических и биохимических исследований .....................................................................................................107.

2.1.4. Методика определения реактивности организма животных..... 108.

2.1.5. Методика иммунобиологических исследований .................................111.

2.1.6. Методика гистологических исследований ..........................................112.

2.1.7. Методика агрохимических исследований............................................112.

2.2. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ............................114.

2.2.1. Радиационный контроль почвы и кормов растительного происхождения ..................................................................................................114.

2.2.2. Радиационный контроль продуктов животного происхождения.........118.

2.2.3. Влияние инкорпорированного облучения на гематологические показатели у крупного рогатого скота и свиней ............................................122.

2.2.4. Влияние инкорпорированного облучения на щитовидную железу крупного рогатого скота и свиней .................................................................... 125.

2.2.5. Влияние инкорпорированного облучения на биохимические показатели сыворотки крови у крупного рогатого скота и свиней ...............128.

2.2.6. Влияние инкорпорированного облучения на факторы неспецифической защиты крупного рогатого скота и свиней .........................................133.

2.2.7. Влияние инкорпорированного облучения на иммунобиологическую реактивность лимфоцитов у крупного рогатого скота и свиней ...................139.

2.2.8. Влияние инкорпорированного облучения на количество и локализацию злокачественных новообразований...........................................143.

2.2.9. Сравнительный анализ новообразований у животных и человека......158

2.2.10. Агрохимические мероприятия по снижению уровня радионуклидов в кормах и продуктах растительного происхождения.........162.

3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ....................................176.

4. ВЫВОДЫ ...................................................................................................... 212

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ ......................................................... 214

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................ 215

7. ПРИЛОЖЕНИЕ ............................................................................................ 261

в кормовом сырье и продуктах питания в отдельных регионах республики остаётся ещё не достаточно изученным. Это обстоятельство и послужило основанием для обобщения имеющихся данных и выполнения собственных комплексных исследований по изучению содержания радиоактивных веществ в почве, рационах сельскохозяйственных животных, продуктах животного и растительного происхождения. Оценка влияния инкорпорированного излучения на организм продуктивных животных и разработка системы мероприятий, обеспечивающих снижение уровня радионуклидов в кормах, продуктах растениеводства и животноводства, являются весьма актуальными научно-производственными проблемами.

Цель исследования - изучить и осуществить экологическую оценку содержания радиоактивных веществ в почве, воде, сельхозугодьях, кормах на территории хозяйств Российской Федерации и республики Беларусь и разработать методы снижения перехода радионуклидов из почвы в растения (корма), а так же в продукты растительного и животного происхождения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать и выявить общие закономерности формирования радиационной обстановки в сфере сельскохозяйственного производства для совершенствования системы экологического и ветеринарно - санитарного надзора за качеством и безопасностью продуктов растительного и животного происхождения;

2. Провести сравнительную оценку содержания радиоактивных веществ при разных структурах рационов для крупного рогатого скота и свиней и установить уровень накопления радионуклидов в кормах в зависимости от вида почв, периода вегетации растений и растительного состава кормов;

3. Оценить факторы и уровень потенциальной и фактической загрязнённости радионуклидами и усовершенствовать научно обоснованную систему производ-

7

течение 100 суток по закону Вэя-Вигнера. Наряду с радиоактивными продуктами деления возникает определенное количество радиоактивных продуктов нейтронной активации, состав которых зависит от материалов, подвергшихся активации. Испытания ядерного и термоядерного оружия показали, что радионуклиды конденсируются на веществах, вовлеченных в сферу взрыва. Эти радиоактивные вещества в виде частиц разной дисперсности (от 1 см до долей микрона) выпадают на следе от радиоактивного взрыва. По мере удаления радиоактивного облака от места взрыва размеры выпадающих частиц уменьшаются, а также меняется биологическая доступность радионуклидов.(4,11,19,33,49,53,57) Химические свойства радионуклидов обусловлены местом расположения элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Высокой химической активностью обладают нуклиды элементов 1 группы п галогенов, которые не образуют труднорастворимых соединений, менее подвижны нуклиды щелочноземельных элементов. Наименьшей химической активностью обладают нуклиды редкоземельных элементов: цирконий, ниобий и радионуклиды трансурановых элементов. В результате проведения экспериментальных ядерных воздушных и подводных взрывов выявлено, что радиоактивные продукты состоят из легкорастворимых соединений, а при наземном взрыве химическая подвижность радиоактивных веществ значительно снижается по сравнению с воздушным, в то же время растворимость радионуклидов тесно связана с составом почвогрун-тов, на которых произведен взрыв. При взрыве на силикатных почвогрунтах радиоактивные вещества взрыва представлены стеклообразными оплавленными частицами с весьма малой растворимостью. В случае взрыва на карбонатных почвогрунтах продукты взрыва представлены в основном карбонатами и оксидами щелочноземельных элементов, обладающими сравнительно высокой растворимостью в природных средах. Биологическая доступность радионуклидов из оплавленных частиц определяется временем их образования, составом и дисперсностью. Растворимость радионуклидов из мелких частиц, как правило,

13

тростанции (Чернобыль, 1986 г.). При испытании четвертого энергоблока были допущены грубые нарушения правил эксплуатации ядерного реактора. В ходе проведения испытаний реактор был приведен в нерегламентное состояние, при котором в условиях интенсивного парообразования наступил кризис теплоотдачи, резкое увеличение давления в технологических каналах привело к тепловому взрыву в апреле 1986 г. с интервалом в три секунды произошли два мощных взрыва, которые развалили активную зону реактора, подняли в воздух тысячетонное перекрытие, что привело к обрушению кровли всего здания. От разбросанных взрывом раскаленных обломков мгновенно возникло более 30 пожаров, что резко усугубило авральные работы по ликвидации аварии.

Характерной особенностью этой крупномасштабной радиационной катастрофы является большая продолжительность выброса в атмосферу радиоактивных продуктов деления. Возникшее над станцией после взрыва радиоактивное облако достигло высоты 1800 м, в последующие дни высота подъема радиоактивных выбросов постепенно снижалась и начиная с третьего дня, радиоактивное облако не поднималось выше 600 м (правда как отмечают Кузин A.M., и др. 1986), что летучие элементы радиоактивные изотопы йода и цезия обнаруживались и на значительно больших высотах (6-9 км), хотя некоторая часть этих радионуклидов, и в частности 1311 и '"Cs, находилась в приземных слоях атмосферы. В первые пять дней выброс радиоактивных продуктов постепенно снижался до 15 % от первоначального уровня, в последующие четыре дня выброс радионуклидов увеличивался, достигая 70 % от максимальных значений.

Метеорологическая обстановка в районе аварии в конце апреля начале мая была достаточно сложной. Как показали наблюдения (Кузин A.M., 1986), на протяжении первых 7-10 даей после аварии направление ветра изменилось на 360 градусов, описав полный круг. Если активный перенос воздушных масс в день аварии происходил в западном и северо-западном направлениях, то в последующие три дня приземные ветры имели северное и северо-восточное

направления. Начиная с 30 апреля значительная часть радиоактивных выбросов перемещалась ветрами преимущественно в южном направлении, загрязняя территорию Франции, Бельгии, Нидерландов, Англии, Италии, Греции, Израиля, Турции и других стран. Масштабы выброса радионуклидов из поврежденного блока реактора в атмосферу сопоставимы с таковыми, имеющими место при ядерных взрывах. Предполагается, что из активной зоны реактора было выброшено от 25 до 50 МКи радионуклидов. В докладе, представленном Советским Союзом в МАГАТЭ, указывается, что суммарная величина выпадений в ближней и дальней зонах составляет около 31 МКи в расчете на 5 мая 1986 г., или около 3,5 % теоретического суммарного энерговыделения радиоактивных продуктов деления в реакторе на момент аварии. География зон выпадения радиоактивных осадков после чернобыльской радиационной катастрофы несравненно более обширна. Данные о распределении двух наиболее опасных в токсикологическом плане радионуклидов (1311 и 137Cs) в различных регионах земного шара были неодинаковы. Две трети радиоактивного йода (66 % от всего выпавшего на земном шаре) выпало на территории СССР, на территорию Европы (за исключением СССР) пришлось 28 %. Примерно такая же картина наблюдалась и по выпадениям радиоактивного цезия. Плотности выпадения радионуклидов (кБк/м2) в различных странах мира были также неодинаковы. Например, этот показатель по i3il в Дании был равен 6,1; в Финляндии - 100; в Бельгии - 5,2; в Ирландии - 10; в Австрии - 100; в Польше - 38; в СССР (в наиболее загрязненных регионах - 480-590); в Китае - 0,29; в США - 0,15 (Кузин A.M., 1986).

Плотность выпадений радиоактивных продуктов деления различается не только в отдельных регионах земного шара, но и в отдельных странах и более мелких административных образованиях. Так, например, плотность выпадения 1311 (кБк/м2) в отдельных районах Швеции варьировала между 13 и 160, в ФРГ-от 12 до 100, в Великобритании - от 0,8 до 6,0, в Югославии - от 24 до 140, в СССР - от 20 до 590 (Кузин A.M., 1986). Существенные различия в плотности

16