ПУТИ МИГРАЦИИ СТРОНЦИЯ-90 В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ВЛИЯНИЕ ЕГО НА ЖИВОТНЫХ

Интенсивное загрязнение окружающей среды происходит за счёт выброса значительного количества радиоактивных веществ при авариях на атомных электростанциях [6].

Основные реальные источники радиоактивного загрязнения почвы и растений – это радиоактивные выпадения из атмосферы долгоживущих радионуклидов и воздушные выбросы техногенных радионуклидов. В результате выпадений радионуклиды оседают на поверхности земли, накапливаются в почве, затем входят в состав биогеохимических циклов миграции и становятся новыми составными частями почвы. Почва является основным и главным связующим звеном. Распространение радионуклидов по биологическим цепям во многом зависит от скорости миграции радионуклидов в почве. Вследствие перемещения в почве и последующего поглощения корневой системой радионуклиды поступают в те части растений, которые обладают пищевой или кормовой ценностью.

Одна из важнейших проблем в сельском хозяйстве – это максимально возможное снижение поступления радиоактивных веществ в растениеводческую продукцию и предотвращение накопление их в организмах сельскохозяйственных животных. Решение этой проблемы связано, в первую очередь, с комплексом мероприятий, которые нужно проводить в сельском хозяйстве.

Одним из основных радионуклидов, представляющих опасность для здоровья и жизни животных и человека, является стронций-90. Установлено, что миграционные свойства стронция-90 в почве и растениях различны. Они отличаются друг от друга зависимости от типа почв, её механического состава и видов растений. Поэтому важнейшим вопросом является выявления закономерностей миграции радионуклидов стронция-90 в биогеоценозах [2].

Цель статьи – изучить влияние стронция-90 на растения и организм животных, а также пути его проникновения. Задачи:

1. Дать характеристику стронция-90.
2. Выяснить пищевые пути, места накопления и источники стронция-90.
3. Выявить, какое влияние стронций-90 оказывает на организм животных.

Стронций-90 – это радиоактивный нуклид химического элемента стронция. По степени биологического действия стронций-90 относится к группе Б, то есть к радионуклидам с высокой радиотоксичностью. Образуется в значительной степени при делении ядер в ядерных реакторах и ядерном оружии. В окружающую среду он попадает непосредственно при ядерных взрывах и выбросах с АЭС [5].

Стабильные изотопы стронция сами по себе не сильно опасны, но радиоактивные изотопы наносят большой ущерб всем живым существам. Радиоактивный изотоп стронций-90 является одним из наиболее опасных антропогенных загрязнителей. Это связано с тем, что он имеет весьма короткий период полураспада – 28 лет. Поэтому стронций-90 обладает очень высоким уровнем активности и мощным радиационным излучением, а также он способен эффективно включаться в жизнедеятельность организма.

Стронций-90 является почти полным химическим подобием кальция, поэтому проникая в организм, он откладывается во всех содержащих кальций тканях и жидкостях – в костях и зубах, обеспечивая эффективное радиационное поражения тканей организма изнутри. Стронций-90 поражает костную ткань и, самое важное, что наиболее чувствителен к действию радиации костный мозг. Под действием облучения в живом веществе происходят определённые химические изменения – нарушается нормальная структура клеток, их функции. Это приводит к серьезным нарушениям обмена веществ в тканях. В итоге развиваются такие смертельно опасные болезни, как рак крови и костей. Излучение также действует на молекулы ДНК и влияет на наследственность [4].

Стронций-90 накапливается в зеленых растениях, в том числе и в злаковых. В связи с этим он попадает в хлебопродукты и поступает в организм человека. Через корм стронций-90 проникает в ткани животных, в частности коров. Именно поэтому второй после хлеба путь поступления стронция-90 в организм человека – молоко. Радиоактивный стронций, выпавший на поверхность водоемов или смытый туда поверхностными стоками, легко поглощается фитопланктоном, по пищевой цепи накапливается рачками и другими мелкими животными, а затем рыбой. Таким образом, рыба, в частности ее скелет, – другой распространенный пищевой путь поступления стронция в организм человека. Также важным источником радиоактивного стронция считаются овощи и плоды [1].

Рисунок 1. Схема путей миграции стронция-90 из атмосферы в организм

Основной путь поступления большинства радионуклидов в организм животного – пероральное поступление с кормом с последующим усвоением в желудочно-кишечном тракте. Стронций-90 всасывается в лёгких на 25-30%, в то время как в ЖКТ – на 10-15%. Основным местом всасывания является тонкий кишечник [6].

Стронций-90, попав в желудочно-кишечный тракт, вступает в такие процессы метаболизма, как всасывание, перемещение по органам и тканям, депонирование и выведение из организма. От интенсивности этих процессов зависит, в итоге, накопление стронция-90 в продукции животного происхождения. Также переход радионуклида в продукты животноводства зависит от биологической доступности, видовых и возрастных особенностей животных и их физиологического состояния.

У молодняка всасывание стронция на порядок выше, чем у взрослых животных. Значительная часть радиоактивного стронция накапливается в костях, в основном в эпифизах. Поэтому можно сделать вывод, что наибольшее накопление стронция возможно в растущем организме. Также установлено, что этот радионуклид, оседая в костной ткани, крайне трудно выводится из организма. По степени его накопления в скелете сельскохозяйственных животных их можно расположить в следующий ряд: крупный рогатый скот – козы – овцы – свиньи – куры. Стронций-90 депонируется в большей части в паренхиматозных органах, таких как печень, почки, легкие, в меньшей степени – в мышцах. За счёт повышения содержания кальция в рационе животных можно ускорить выведение стронция-90 из организма. У лактирующих животных радионуклид в больших количествах выводится с молоком.

Водоёмы представляют особую опасность, в связи с тем, что именно в них происходит накопление радиоактивного стронция. Гидробионты, например рыбы, усваивают стронций-90 по пищевой цепи прямо из воды. Также стоит отметить, что содержание стронция-90 в гидробионтах зависит не только от его концентрации в воде, но и от степени ее минерализации: с ее уменьшением накопление радионуклидов в гидробионтах повышается.

Рисунок 2. Содержание стронций-90 в яйцах

По данной диаграмме видно, что наибольшее содержание стронция-90 наблюдается в скорлупе яиц, а наименьшее в белке.

Из всего этого можно сделать следующий вывод: продукты растительного и животного происхождения являются главным и первостепенным источником поступления радиоактивного стронция в организм человека [1].

Главным образом, стронций-90 накапливается в скелете и костном мозге. В больших дозах вызывает лучевую болезнь. Признаки облучения радиоактивным стронцием: 1) слабость, снижение аппетита; 2) нарушение структуры кожи и шерстяного покрова, облысение, поседение; 3) появление кровоизлияний и язв на слизистых оболочках; 4) возбуждение, сменяющееся угнетением, галлюцинации; 5) изменения в костях, гиалиноз; 6) утолщение стенок и сужение просвета кровеносных сосудов, повышение артериального давления; 7) полнокровье лёгких и пневмония; 8) слюнотечение; 9) периодические поносы, рвота, паралич кишечника.

Расстройство желудочно-кишечного тракта является основным клиническим признаком лучевой болезни. При этом наблюдается развитие язвенно-некротического энтероколита с кровавыми поносами, доводящими животное до истощения. Это происходит в результате прямого действия радиоактивных веществ на стенку кишечника. Выздоровление затягивается до 3 месяцев и более, а при особо тяжелой степени поражения наступает смерть [3].

Таким образом, стронций-90 – это радионуклид, характеризующийся высокой токсичностью. В результате проникновения в организм происходит его депонирование в костной ткани, также возникают нарушения в структуре и функциях клеток, изменяется обмен веществ. Это приводит к раку крови и костной ткани. Влияние радиоактивного стронция на организм очень велико и зачастую приводит к серьёзным последствиям. Поэтому максимально возможное снижение поступления стронция-90 в растениеводческую продукцию и предотвращение накопление в организмах сельскохозяйственных животных является главной задачей на сегодняшний день в отношения радиоактивных веществ.

Список литературы:

1. Особенности продвижения радионуклидов и накопления их в организме человека. Питание населения, проживающего на территориях вблизи АЭС и заводов по переработке ядерного топлива [Электронный ресурс]. – URL: http://gochs.info/p1008.htm (Дата обращения 19.05.2016).
2. Рахимова, Н.Н. Миграционные способности радионуклидов Cs-137 и Sr-90 в различных типах почв [Электронный ресурс]: научная статья / Н.Н. Рахимова, И.В. Ефремов, Е.Л. Горшенина // Вестник оренбургского государственного университета: науч.-метод. журн. – 2013. – №10(185). – URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=25732058 (Дата обращения 24.11.2016).
3. Сенченко, Б.С. Ветеринарно-санитарная экспертиза продуктов животного и растительного происхождения [Электронный ресурс]: учебное пособие / Б.С. Сенченко. Ростов-н/Д.: МарТ, 2001. – 704 с. – (Технологии пищевых производств). – URL: http://medic.social/veterinariya_727/veterinarno-sanitarnaya-ekspertizaproduktov.html (Дата обращения 24.11.2016).
4. Стронций [Электронный ресурс]. – URL: http://moyslovar.ru/slovari/wiki/slovo/стронций. – Мой словарь. – (Дата обращения 24.11.2016).
5. Стронций-90 [Электронный ресурс]. – URL: http://unienc.ru/w/ru/136296-strontsy-90.html. – Универсальная энциклопедия. – (Дата обращения 24.11.2016).
6. Ястребков, Ю.А. Метаболизм радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных [Электронный ресурс]: научная статья / Научная электронная библиотека «Киберленинка». – URL: http://cyberleninka.ru/article/n/metabolizm-radionuklidov-v-organizme-selskohozyaystvennyh-zhivotnyh (Дата обращения 24.11.2016).