Особенности продвижения радионуклидов и накопления их в организме человека
Питание населения, проживающего на территориях вблизи АЭС и заводов по переработке ядерного топлива
ГО объекта > Библиотечка ГО и ЧС 7 > Питание населения проживающего вблизи АЭС
Экология и питание. Аппетит с едой приходит, а здоровье?../В.А.Лисовский, З.Я.Зандукели, И.М.Мухин, Ю.А.Грухин, О.Д.Голощапов, А.Н.Мироненко. - СПб.: Лениздат, 1998. - 254с.
 
Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами:
 
Пищевые пути (цепи) попадания радионуклидов в организм
Радионуклиды поступают в организм человека в основном с пищей. Уже отмечалось, что среди многочисленных условий внешней среды, постоянно воздействующих на организм, фактору питания, несомненно, принадлежит наибольший удельный вес, Пища имеет одно принципиальное отличие от всех факторов внешней среды, так как элементы пищевых продуктов трансформируются в энергию физиологических функций и структурные компоненты человеческого тела. Академик И. Павлов писал: «Существеннейшей связью животного организма с окружающей средой является связь через известные химические вещества, которые должны поступать в состав данного организма, т. е. связь через пищу».
Загрязняя воздух, водоемы и почву, радионуклиды распространяются и накапливаются нередко в местах, значительно отдаленных от источников загрязнения, и попадают в организм человека с сельскохозяйственными продуктами растительного и животного происхождения и дарами природы, используемыми в пищу (грибы, ягоды, дичь и др.).
Поскольку в результате деятельности человека повысилось содержание во внешней среде естественных и искусственных радионуклидов, возросла и концентрация радионуклидов в продуктах питания. Грозная ситуация возникает при авариях на АЭС и нарушениях правил радиационной безопасности. Приведем два примера. Неисправность трубопроводов на одном из заводов по регенерации ядерного топлива в Англии (1975 г.) привела к значительному увеличению содержания цезия-137 в море. В результате концентрация этого радионуклида в промысловых рыбах также резко повысилась. Другой пример. Воды, сбрасываемые атомной электростанцией в Хэнворде (США), считались к начале совершенно безопасными. Однако позже выяснилось, что в соседних водоемах в 2 тыс. раз повысилась радиоактивность планктона, а радиоактивность уток, питавшихся этим планктоном, возросла в 4 тыс. раз; рыба же стала в 150 тыс. раз радиоактивнее вод, сбрасываемых атомной электростанцией. Ласточки, ловившие насекомых, личинки которых развивались в воде, обнаруживали радиоактивность в 500 тыс. раз более высокую, чем у вод самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивность повысилась в миллион раз.
Миграция радионуклидов осуществляется по следующим основным пищевым цепям:
водоемы — фитопланктон (водоросли и т. п.) — зоопланктон — моллюски — рыба — человек; сточные воды — почва — растения — человек;
атмосфера (ветер, дождь) — почва — растения (злаки, овощи, ягоды, грибы) — человек; почва — растения — коровы — молоко — человек; почва — растения — домашние и дикие животные — мясо — человек.
Расшифруем одну такую цепь: выпадающий из атмосферы радиоактивный цезий проникает в лишайники, которыми питаются северные олени, их мясо употребляют в пищу северные народы — эскимосы и лопари. Часто в эти пищевые цепи могут включаться и промежуточные звенья.
 
Особенности продвижения радионуклидов и накопления их в организме человека
Поступление радионуклидов из вод, прошедших различные этапы ядерного топливного цикла. Малоактивные жидкие отходы могут попадать в открытую гидрографическую сеть, воды которой используются для технологического водоснабжения, рыборазведения, водопоя скота, орошения и т. п. Сельскохозяйственная продукция загрязняется радионуклидами из вод водоемов-охладителей АЭС при орошении (это необходимо учитывать при оценке суммарной поглощенной дозы облучения населения, проживающего на территориях, прилегающих к АЭС и другим предприятиям ядерного топливного цикла). Из-за нарушения гигиенических  норм  это   загрязнение   может   быть   очень сильным. Следует также иметь в виду, что орошение дождеванием ведет к более интенсивному переходу радионуклидов в овощную продукцию и картофель по сравнению с поливом по бороздам. При получении овощей и картофеля с угодий, орошаемых дождеванием, в продукции больше накапливается цезия, а при поливе по бороздам — стронция, Поведение радионуклидов в водоеме зависит от физико-химических свойств воды и ее состава. Слабая минерализация воды способствует более высокому накоплению радионуклидов гидробионтами, поэтому рыба пресноводных водоемов накапливает их в десятки и сотни раз больше.
Поступление радионуклидов из почвы. Сельскохозяйственное производство в этом отношении является не только одной из наиболее уязвимых отраслей народного хозяйства, но и оказывает большое влияние на формирование радиационной обстановки. Так, по состоянию на август 1986 г., в результате аварии на Чернобыльской АЭС, радиоактивному загрязнению подверглась большая часть сельскохозяйственных угодий внутри 30-километровой зоны и примерно 2 млн. га за ее пределами. Накопление радионуклидов в почве, дернине и лесной подстилке будет еще длительное время оказывать интенсивное воздействие на уцелевших животных, а также активно подавлять прорастание семян и рост молодых растений.
Интенсивная биогенная миграция радионуклидов цезия и стронция обусловливает высокие уровни поступления их в организм человека. А поскольку продукты питания являются одним из основных источников поступления радионуклидов в организм, оценка опасности загрязнения пищи радионуклидами и разработка эффективных мер защиты приобретает особо важное значение в аварийных и иных чрезвычайных ситуациях.
Характер радионуклидов и уровень их в продуктах питания определяются сложившейся радиационной обстановкой. Продукты питания могут содержать отдельные радионуклиды и различные их смеси. Загрязнение может носить поверхностный и структурный характер, когда в результате обменных процессов в предыдущих звеньях пищевой цепи радионуклиды накапливаются в форме биологических комплексов в организме растений и животных. В результате концентрация радионуклидов в этих организмах может даже превышать их содержание в окружающей среде, причем путь радионуклидов до организма человека оказывается очень сложным. В качестве примера приведем оценочные данные по радиационной обстановке в Москве и Московской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС (по долгоживущим радионуклидам цезию-137 и стронцию-90). До этой аварии (26 апреля 1986 г.) основными «поставщиками» населению стронция-90 являлись хлебопродукты и овощи. В послеаварийный период (1986—1987 гг.) доля поступления этого радионуклида в хлебопродукты и мясо возросла вследствие загрязнения пастбищ, поскольку Чернобыль вызвал резкое увеличение концентрации радионуклидов в атмосферном воздухе. Количество цезия-137 в 1986 г. значительно превысило его содержание в 1985-м в молоке (примерно в 30—40 раз) и в картофеле и овощах (в 5—9 раз).
Уровень загрязнения продуктов питания зависит от интенсивности радиоактивных выпадений, их биологической доступности и почвенно-климатических условий, определяющих  миграцию радионуклидов. Кроме того, в зависимости от характера питания населения основным источником поступления радионуклидов в организм человека могут быть различные пищевые продукты. Так, в период интенсивных испытаний ядерного оружия в США и странах Европы таким «поставщиком» радиоактивного йода было молоко, а в Японии — овощи и фрукты. В настоящее время основным источником стронция-90 в нашей стране являются хлебопродукты, в США и Англии — молоко, в Японии — овощи.
Как уже говорилось, в растения радионуклиды поступают непосредственно из загрязненной окружающей среды (атмосферный воздух, дожди, ветер, снег, почва). Наиболее опасно прямое загрязнение сельскохозяйственных растений (в период их вегетации) из радиоактивного облака. Уровень задержки радиоактивных выпадений растительным покровом определяется их физическими свойствами и видом растений. По степени возрастания задерживания радионуклидов растения могут быть расположены в следующий ряд: капуста — свекла — картофель — пшеница — естественная травяная растительность.
Дальнейшая судьба задержанных частиц радионуклидов зависит от их растворимости и скорости удаления под действием дождя и других процессов. Нерастворимые радионуклиды загрязняют только поверхность растений, а растворимые поглощаются через листья, стебли и плоды, а также из почвы. Процессы всасывания протекают сравнительно быстро. По скорости листового всасывания радионуклиды также можно расположить в ряд: цезий — барий — стронций. По степени возрастания поступления в растения из почвы радионуклиды можно расположить в следующий ряд: стронций-89 — стронций-90 — йод-131 — барий-140 — цезий-137. Интенсивность этого процесса обусловлена типом почвы.
Известно, что химический состав растений и грибов находится в тесной зависимости от состава почвы, так как эти организмы являются хорошими поглотителями всех доступных химических элементов, содержащихся в ней, в т. ч. радионуклидов. Наименьший переход радионуклидов в растения наблюдается в регионах, где преобладают черноземы, а наибольший — в регионах с торфяно-болотными почвами. Высокий коэффициент перехода радионуклидов в растения характерен также для песчаных почв.
В организм животных радионуклиды в основном поступают с загрязненными кормами и водой. Накопление радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных и переход их в мясо, молоко и продукты переработки зависят от физико-химических свойств радионуклидов, видовых и возрастных особенностей животных и их функционального состояния. Таким образом, мясо и мясные продукты могут быть источником поступления в организм человека различных радионуклидов.
Поступившие в организм животного радионуклиды депонируются неравномерно. Например, из молодых продуктов ядерного деления в мышечной ткани накапливаются в основном радиоизотопы йода, цезия; в скелете — стронций, барий; в печени — йод и др. Большая часть поступивших радионуклидов депонируется в скелете.
По способности концентрировать всосавшиеся радионуклиды молодых продуктов ядерного деления основные органы можно расположить в следующий ряд: щитовидная железа — печень — почки — скелет — мышцы. По данным исследований, проведенных после аварии на Чернобыльской АЭС, установлено, что в организм человека с продуктами животноводства поступает радионуклидов в 2—4 раза меньше, чем с продуктами растениеводства.
Радиоактивные выпадения представляют особую опасность в летний период. Больше всего накапливаются молодые продукты ядерного деления в молоке (особенно в районах с молочным направлением сельского хозяйства, где молочная продукция составляет важную часть рациона питания населения). Однако именно с молоком выводятся в больших количествах такие радионуклиды, как йод, стронций и цезий, другие выводятся в значительно меньших количествах. Из продуктов птицеводства наиболее высокой радиоактивностью обладают яйца, снесенные на 3—4-й день после того, как в организм птицы поступили радионуклиды, причем последние преимущественно концентрируются в скорлупе. Источником накопления радионуклидов также являются гидробионты, особенно в период их роста. В дальнейшем по пищевым цепям (например, морские водоросли — рыба) радионуклиды с соответствующими продуктами поступают в организм человека.
Важно подчеркнуть, что загрязнение радионуклидами пищевых продуктов происходит не только при их производстве, но и в процессе переработки, транспортировки, хранения и реализации населению.
Поскольку загрязнение внешней среды радиоактивными веществами имеет устойчивую тенденцию к распространению, аккумуляции в пищевых цепях и способно подвергаться биотрансформации с увеличением токсичности, то тяжесть вызываемых последствий зависит от степени и длительности воздействия загрязняющих факторов.
Радионуклиды, поступающие из внешней среды в пищевые продукты, обладают некоторыми общими свойствами: несмотря на широкое различие в химической структуре, у них есть определенные общие физические свойства, которые увеличивают их потенциальную опасность для человека; имеют возможность распространяться в окружающей среде далеко за пределы своего первоначального местонахождения (ветры, дожди, снег, реки и т. п.); весьма устойчиво загрязняют окружающую среду; способны накапливаться в пищевых продуктах; токсичность радиоактивных веществ для высших млекопитающих обычно выше, чем для видов более низкого филогенетического порядка; особенно опасны для здоровья человека сочетания различных радионуклидов и продукты их обмена.
 
Публикация материалов возможна при ссылке на http://gochs.info
© Сергей Кульпинов 2003
Яндекс.Метрика