Определение уровня содержания радионуклидов с использованием коэффициента пропорциональности накопления в растениеводческой продукции

Для прогноза уровня загрязнения конкретной культуры радионуклидами цезия или стронция необходимо коэффициенты, рассчитанные для плотности загрязнения почв 1 Ки/км² (37 кБк/м²), умножить на величину плотности фактической загрязненности почвы:

A = B ´K ´37, (1)

где A – уровень загрязненности растениеводческой продукции, Бк/кг;

B – плотность загрязнения почвы, Ки/км²;

K – коэффициент пропорциональности (удельная радиоактивность 1 кг продукции при плотности загрязнения почв 1 Ки/км², данные прил.), нКи/кг;

37 – коэффициент для перевода нКи в Бк.

Сопоставляя полученную величину с нормативной величиной, определяем возможность использования корма.

Например, необходимо определить уровень радиоактивной загрязненности сена многолетнего злаково-бобового (по ¹³⁷Cs) на дерново-подзолистой суглинистой почве. Плотность загрязнения почвы по данным радиохимических исследований равна 15 Ки/км² при содержании обменного калия 150 мг/кг почвы.

По данным приложения 6, коэффициент пропорциональности равен 0,57 нКи/кг.

Решение: A = 15 Ки/км² ´ 0,57 ´ 37 = 316 Бк/кг.

Аналогично делают расчеты для прогноза содержания ⁹⁰Sr в сельскохозяйственных культурах с учетом уровня кислотности почв (прил. 6).

6.4.1.2. Метод определения накопления ⁹⁰Sr в растениях
с помощью комплексного показателя (КП)
В.М.Клечковского

Для определения содержание ⁹⁰Sr в растениях пользуются формулой:

A = КП ´ a / с, (2)

где A – содержание ⁹⁰Sr в почве, с. ед. (стронциевые единицы);

с – содержание Ca на 100 г почвы, мг.-экв.;

а – плотность загрязнения почвы радионуклидом ⁹⁰Sr, мКи/км² или Бк/м²;

КП – комплексный показатель по В.М.Клечковскому (табл. 29).

Одна стронциевая единица – отношение концентрации ⁹⁰Sr (пКи/кг продукции) к концентрации в нем кальция (г/кг). При поверхностном загрязнении естественных кормовых угодий ⁹⁰Sr, равном 1 мКи/км² (37 Бк/м²), 1 кг сухого вещества естественных трав содержит 4,9 с.е., сеяных злаковых трав – 1,5 с.е., свеклы – 1,7 с. е., клубней картофеля – 1,56 с.е., а в 1 кг зерна пшеницы – 0,8 с.е. ⁹⁰Sr.

Таблица 29

Величина комплексного показателя (КП)
для сельскохозяйственной продукции

Вид продукции	Значение КП
экстремальные	средние
Сено: естественных лугов клевера люцерны	30-200 13-16 11-14
Силосные культуры и солома	9 – 16
Зерно злаковых и злак. боб.	7 – 11

Например: необходимо дать прогноз концентрации ⁹⁰Sr в сене клевера, если известно, что содержание Sr-90 в почве равно 40 мКи/км² (1480 Бк/м², а содержание обменного Ca – 10 мг.экв./100 г почвы.

Содержание Sr-90 в растениях составит:

A = 15 ´ (40 мКи/км²: 10 мг. экв.) = 60 с. е.

Этот метод прогноза вполне удовлетворителен на пахотных землях с содержанием обменного Ca от 4 до 25 мг. экв/100 г почвы.

6.4.1.3. Определение содержания ⁹⁰Sr
в растениеводческой продукции методом проростков
(по Б.Н.Анненкову и Е.В.Юдинцевой)

Берутся образцы почв с глубины пахотного слоя конкретного поля, тщательно перемешивают, затем на таком усредненном образце высевают пророщенные семена. Через 20 дней надземную массу растений срезают на уровне почвы, промывают проточной водой, высушивают и в воздушно-сухом материале определяют содержание радионуклидов радиохимическим методом.

Таблица 30

Коэффициенты пересчета содержания радионуклидов
в 20-дневных растениях для прогноза загрязненности урожая

¹³⁷Cs	⁹⁰Sr
Культура	Зерно, клубни	Солома, ботва	Культура	Зерно, клубни	Солома, ботва
Овес	0,20	0,45	Овес	0,050	0,70
Ячмень	0,20	0,50	Ячмень	0,035	0,50
Яр. пшен.	0,22	0,46	Оз. пшеница	0,060	0,60
Гречиха	0,21	0,39	Яр. пшеница	0,045	0,70
Вика	0,35	0,70	Горох	0,040	1,25
Картофель	0,56	0,70	Картофель	0,035	0,70

Примечание. Коэффициенты пересчета приведены в расчете на воздушно-сухую массу урожая.

6.4.2. Прогноз поступления радионуклидов
в продукцию животноводства

Определяющим фактором для прогноза накопления радионуклидов в продукции животноводства является степень загрязнения кормов. Большое значение имеют биологическая доступность и способность радионуклидов мигрировать по пищевым цепочкам, она характеризуется коэффициентами их перехода в корма и продукцию животноводства. Накопление радионуклидов в организме животных и получаемой от них продукции зависит также от вида, возраста, физиологического состояния животных, их продуктивности, типа рациона.

Прогноз содержания радионуклидов в продукции животноводства рассчитывается по формуле:

A прод. = A рац. ´ K пер./100, (3)

где A прод. – содержание радионуклидов в продукции, Бк/кг;

A рац. – активность радионуклидов в суточном рационе;

K – коэффициент перехода радионуклидов из рациона в 1 л (кг) продукции, в % от суточного поступления.

Таблица 31

Коэффициенты перехода радионуклидов из суточного рациона
в продукцию животноводства (% на 1 кг продукта)

Вид продукции	Радионуклиды
¹³⁷Сs	⁹⁰Sr
Молоко коровье (в ср. за год)	0,62	0.14
стойловый	0,48	0,14
пастбищный	0,74	0,14
Говядина		0,04
Свинина		0,10
Баранина		0,10
Мясо кур		0,20
Яйцо	3,5	3.20

С увеличением содержания клетчатки в рационе от 1,3 до 3,1 кг/сут. уменьшается коэффициент перехода ¹³⁷Cs с 0,9 до 0,6. В условиях содержания коров на малопродуктивном естественном пастбище с изреженным травостоем отмечается многократное повышение перехода радиоцезия в молоко.

Переход ⁹⁰Sr для взрослых жвачных животных из почвы в концентратный рацион в среднем составляет 0,8, то в сенной рацион – 1,5-2,5. Содержание ⁹⁰Sr в мышцах животных, пользующихся концентратным рационом, в среднем в 4 раза меньше, чем у животных, получающих сенной рацион (см. данные табл. 32).

Таблица 32

Коэффициент накопления ¹³⁷Сs в организме животных
в зависимости от их возраста и массы тела, % суточного поступления
в расчете на 1 кг живой массы

Крупный рогатый скот	Свиньи
возраст, мес.	масса, кг	коэф. накопления	возраст, мес.	масса. кг	коэф. накопления
2-3		26,0			60,0
6-9		6,5			25,0
12-15		3,5			20,0
15-16		3,0			15,0
Взрослые		2,5			12,0
Взрослые		2,0			10.0

По уровню накопления ⁹⁰Sr в организме мясопродуктивные животные располагаются в следующем порядке: овцы – крупный рогатый скот – свиньи – куры (в убывающей последовательности).

Раздел 7

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ
РАДИАЦИИ И РАДИОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ