Поступление Pb-210 и Po-210 в трофические цепи

В окружающей среде радионуклиды принимают участие в процессах обмена наряду со стабильными элементами, поэтому все растения, животные, человек способны накапливать в себе радионуклиды. Среди путей загрязнения растений радионуклидами можно выделить три: корневое усвоение, прямое отложение радиоактивных веществ на поверхности растений, абсорбция листвой растворенных радионуклидов. Основными путями поступления радионуклидов в организм животных, как и в организм человека, являются поступление через дыхательные пути с загрязнённым воздухом, через желудочно-кишечный тракт с пищей и водой, через кожные покровы. В последующем радионуклиды принимают участие в естественных процессах метаболизма [1].

Продукты питания – это основные поставщики 210Pb и 210Po в организм человека. Количество радионуклидов поступающих алиментарным путем, существенно зависит от состава суточного рациона, т.е. от структуры питания, так как удельная активность радионуклидов в различных пищевых ингредиентах неодинакова, варьируя в пределах 2 – 3 порядков.

Схема путей миграции радионуклидов в окружающей среде по пищевым цепочкам [2]
Схема путей миграции радионуклидов в окружающей среде по пищевым цепочкам [2]

В соответствии со схемой путей миграции радионуклидов в окружающей среде и по пищевым цепочкам это можно осуществить на любом этапе их движения к человеку.

По мнению специалистов, наиболее эффективным является предотвращение поступления радионуклидов на этапах почва – растение и растение – животное. Главным источником поступления радиоактивных веществ в организм животных являются корма. Учитывая свойства почвы и степень ее загрязнения радионуклидами, путем подбора выращиваемых культур, а также способов использования урожая можно добиться многократного уменьшения радиоактивности продукции растениеводства. Одним из основных способов уменьшение перехода радионуклидов в системе почва – растение является обработка почвы. Повышение плодородия почвы путем внесения органических и минеральных удобрений приводит к снижению радиоактивных веществ в урожае. Известкование способствует уменьшению подвижности кислоторастворимых соединений радионуклидов [3].

Тесная связь между удельными активностями пахотного горизонта почвы по 210Pb и 210Po и концентрацией в почве подвижного фосфора указывает на то, что внесенное в почву фосфорное удобрение является важным источником этих радионуклидов[4]

Не последнюю роль играют и биологические особенности растений. Многие растения избирательно накапливают определенные элементы, следовательно, необходимо осуществлять подбор растений для конкретных условий загрязнения. Кроме этого необходимо создавать и вводить в культуру сорта растений, меньше накапливающие радионуклиды (сортовые различия в накоплении радионуклидов могут достигать 2—3 раз) [5].

Поступление радиоактивных веществ в организм человека с пищевыми продуктами определяется структурой питания, т.е. ассортиментом и количеством потребляемых продуктов, уровнями содержания радионуклидов в продуктах питания, а также в питьевой воде. Содержание радионуклидов в продуктах питания зависит в основном от их активности и форм нахождения в объектах окружающей среды, а также природных условий, определяющих эффективность миграции радионуклидов по пищевым цепям.

Структура питания является производной социально-экономических условий: места проживания людей, характера их трудовой деятельности, национальных особенностей и т. д. Роль отдельных компонентов рациона как «поставщиков» радионуклидов также определяется структурой питания [6]. Схематическая классификация диет населения разных стран предложена Научным комитетом по действию атомной радиации (НКДАР) при ООН [7]. Согласно этой классификации различают три основные группы диет: западного типа с преобладанием мясомолочных пищевых продуктов, восточного типа, основным компонентом которой является рис, и смешанного типа. Основную долю продуктов питания растительного происхождения в рационе жителей юго-восточного региона Беларуси составляют хлеб, крупы, картофель, овощи, фрукты, ягоды. Основные продукты питания животного происхождения – свинина, говядина, птица и рыба.

Вопрос о содержании радионуклидов 210Pb и 210Po в рационе жителей Республики Беларусь был мало изучен до настоящего времени. Содержание 210Pb и 210Po в продуктах питания растительного происхождения зависит от места их производства, поскольку на их поступление в растительные организмы существенно влияет их содержание в окружающей среде, а также от времени, прошедшего с момента сбора урожая.

Вполне понятно, что желательно употреблять продукты, не содержащие радиоактивных веществ. Однако полностью уберечься от попадания радионуклидов в условиях загрязнения территории невозможно. Поэтому следует знать особенности накопления и перераспределения радионуклидов в организме растений и животных и, соответственно, в продуктах питания.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Лысенко, Н. П. Радиобиология. Учебники для вузов. Специальная литература. / Н. П. Лысенко, В. В. Пак – Лань. – 3-е изд. – 2016. – 576с.
  2. Рихванов, Л. П. Радиоактивные элементы в окружающей среде и проблемы радиоэкологии: учебное пособие / Л. П. Рихванов; Министерство образования и науки Российской Федерации, Томский политехнический университет. – Томск. – 2009. – 428c.
  3. Кидин, В. В. Агрохимия. Учебник. / В.В. Кидин, С.П. Торшин. – Проспект. – 2016. – 582с.
  4. Клементьева, Е.А. Поведение 210Рb и 210Ро в естественных и подвергшихся агрохимической обработке экосистемах / Е.А. Клементьева, С.В. Овсянникова, А.Н. Никитин // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя бiялагiчных навук. – 2017. – №1.– С. 30–38.
  5. Богдевич, И. М. Размеры накопления цезия-137 и стронция-90 видами и сортами сельскохозяйственных культур / И.М. Богдевич, И.Д. Шмигельская, И.А. Ефимова, Ю.В. Путятин // Весцi Акадэмii аграрных навук Рэспублiкi Беларусь. – Мiнск. – 2001. – т.2. – С.40-45.
  6. Ермолаева-Маковская, А. П. Свинец-210 и полоний-210 в биосфере / А. П. Ермолаева-Маковская, Б. Я. Литвер; под ред. П. В. Рамзаева. – М.: Атомиздат, 1978. – 159 с.
  7. UNSCEAR (2000). United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Ionizing (2000). Sources and effects of ionizing radiation, New York: Report to the General Assembly with Annex.
Клементьева Екатерина Алексеевна
Клементьева Екатерина Алексеевна

© Екатерина Клементьева, научный сотрудник лаборатории моделирования и минимизации антропогенных рисков

e-mail: irb.klem@gmail.com