XII. ОСОБЕННОСТИ КОРМЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Лекции.ИНФО


XII. ОСОБЕННОСТИ КОРМЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ В УСЛОВИЯХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ



Никогда за всю обозримую историю человечество не было так близко к своей гибели как 26 апреля 1986 года, когда произошла катастрофа на 4-ом блоке Чернобыльской АЭС. По оценкам специалистов было выброшено на окружающие территории около 180 млн. Кu радиоактивных веществ. Около 2/3 всех радионуклидов выпала на территорию Беларуси. В нашей республике площадь радиационного загрязнения составило 23 % территории, тогда как на Украине – 4,8, в России – 0,5 %. Каждый пятый житель нашей страны пострадал в результате этой аварии. В настоящее время радионуклидами загрязнено 1,8 млн. гектаров сельскохозяйственных угодий, из которых 264 тысячи исключены из хозяйственного оборота, а также 1,7 млн. га лесов. Из загрязненных районов переселено 140 тысяч человек, что потребовало значительных затрат. В целом ущерб республики в результате чернобыльской катастрофы оценивается в 235 млрд. долларов.

Радиоактивное загрязнение распространилось по всем областям республики. Однако оно носило крайне неравномерный, «пятнистый» характер. От общей площади загрязненных сельскохозяйственных угодий большая часть приходится на Гомельскую (58 %) и Могилевскую (27 %) области. «Пятна» с плотностью загрязнения цезием137 выше 1 Кu/км2 имеются и в других областях, включая Витебскую, где выявлено 4 загрязненных населенных пункта в Толочинском районе.

Учитывая опасность радиоактивного загрязнения для населения, Верховный Совет республики в июле 1990 года объявил Беларусь зоной экологического бедствия.

Министерствами по чрезвычайным ситуациям, сельского хозяйства и продовольствия, Академией аграрных наук Республики Беларусь под редакцией академика ААН РБ И.М. Богдевича подготовлено «Руководство по ведению агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель» (Минск, 1997). Обновленные рекомендации по данной проблеме изданы в Минске и в 2003 году. Основные нормативные положения указанных руководств использованы при подготовке данного раздела.

Единицы радиоактивности. Радиоактивность выражают числом распадов радионуклидов (радиоактивных ядер) за секунду. В настоящее время используются две единицы: в системе интернациональный (СИ) – беккерель (Бк) и внесистемная единица – кюри (Кu). 1 Бк соответствует одному распаду за секунду. 1 Кu соответствует 37 млрд. (3,7´1010) распадов в секунду – это радиоактивность 1 г радия;

1 нанокюри (нКu) = 1´10-9 Кu – одна миллиардная часть кюри

Чтобы перевести одну единицу радиоактивности в другую, надо иметь в виду, что 1 Бк = 0,27´10-10 Кu

1 Кu = 3,7´1010 Бк

1 н Кu = 1´10-9 Кu = 37 Бк

Радионуклиды в окружающей среде и пути их включения в биологические цепи. Продукты радиоактивных выбросов ядерных взрывов, при авариях на АЭС попадают в атмосферу, а затем оседают на поверхность суши, растений, водоемы. Пути миграции радионуклидов в организм человека различны (см. рис.3).

 

 

 


 

       
   
 
 

 

 


 

 
 
Рис. 3. Схема миграции радионуклидов  

 


Главные пути поступления радионуклидов в организм человека – пищевые цепочки: почва–растения–человек и почва–растения–животные–продукция животноводства–человек.

В организм животных радионуклиды поступают в основном через пищеварительный тракт. Так, если в период радиоактивных выпадений животные находятся на пастбище, то поступление радионуклидов через пищеварительный тракт составляет 100 относительных единиц, через органы дыхания – 0,1 и через кожу – 0,00001.

Основным источником радионуклидов для человека является продукция животноводства. С молоком, мясом и продуктами их переработки человек получает 60-80 % цезия137, 40-60 % стронция90, поступающих в организм с продуктами питания.

В первое время после аварии на Чернобыльской АЭС основной вклад в суммарную радиоактивность вносили короткоживущие изотопы, имеющие непродолжительный период полураспада: йод131 – 8,05 дня, стронций89 – 50,5 дня, теллур132 – 3,26 дня и другие. К настоящему времени эти радионуклиды практически исчезли. Но остались последствия их негативного влияния на организм человека, в частности, йода131 на функцию щитовидной железы.

В настоящее время главную опасность представляют долгоживущие радионуклиды, период полураспада которых длится многие годы: цезий137 – 30 лет, стронций90 – 28 лет.

Влияние радиации на организм. Под действием радиации из атомов и молекул биологических тканей выбиваются несущие отрицательный заряд электроны, в результате образуются положительно заряженные ионы. Это ведет к поражению ядер и важнейших органелл клеток. В первую очередь страдают молекулы ДНК – материальные носители наследственности, возникают мутации. Живая клетка поражается как единое целое. Особенно радиочувствительны те клетки, где идет интенсивный биосинтез: костного мозга, селезенки, половых желез, эпителия слизистых оболочек, делящиеся клетки растущих организмов.

Характерная особенность ионизирующей радиации – способность к кумуляции (суммированию) поражающего воздействия. Такая кумуляция поражающих эффектов на организм возникает на территориях, загрязненных радионуклидами. Хотя малые дозы радиации и не ведут непосредственно к лучевой болезни, но их длительное воздействие снижает иммунитет, а значит, и сопротивляемость к различным заболеваниям, ведет к генетическим повреждениям. Особую опасность представляет стронций90, который накапливается в костной ткани и медленно выводятся из организма.

Переход радионуклидов из почв в кормовые растения зависит от типа почв, содержания в них гумуса, минеральных веществ, подбора культур, их сортовых особенностей и других факторов. Исследованиями последних лет установлено, что 80-90 % находящихся в почве радионуклидов находятся на глубине обрабатываемого слоя, то есть там, где расположена основная масса корней сельскохозяйственных культур.

Биологическая доступность для растений цезия137 со временем снижается, вследствие его перехода в необменно – поглащенное состояние. Основное количество этого радионуклида (70-94 %) находится в прочносвязаной форме. Коэффициенты перехода (Кп) цезия137 из почвы в растения по сравнению с 1991 годом снизились в 1,5 раза, а по сравнению с 1987 годом до 4 раз.

Однако для стронция-90, наоборот, наблюдается устойчивая тенденция к повышению его перехода из почвы в растения. Связано это с тем, что для данного радионуклида характерно преобладание легкодоступных для растений водорастворимой и обменной форм, на долю которых приходится 53-87 % от валового содержания. Вот почему поступление стронция90 из почв в растения почти в 10 раз выше, чем цезия137 при одинаковой плотности загрязнения земель.

Плотность загрязнения почв радионуклидами не всегда отражает уровень их содержания в кормовых культурах. На плодородных, богатых гумусом глинистых почвах подвижность радионуклидов снижается и накопление их в кормовых растениях в 10-30 раз ниже, чем на торфяно-болотных, подзолистых и песчаных почвах. Поэтому важным приемом получения сельскохозяйственной продукции с минимальным содержанием радионуклидов является направленное повышение плодородия почв. Применение органических удобрений на 15-30 % уменьшает переход радионуклидов из почвы в растения, одновременно повышает урожайность.

На кислых почвах растворимость, а значит, и доступность радионуклидов для растений значительно выше, чем на почвах нейтральных и слабощелочных, поэтому известкование почв снижает содержание радионуклидов в растительных кормах в 1,5-3 раза, а иногда в 10 раз в зависимости от типа почв и исходной кислотности.

Известно, что по химическим свойствам стронций близок к кальцию, цезий к калию. Поэтому повышение в почвенном растворе концентрации кальция и калия снижает усвоение растениями радионуклидов. Калийные удобрения ограничивают поступление из почвы в растения не только радиоцезия, но и стронция90. Учитывая сравнительно невысокую стоимость калийных удобрений их можно применять в повышенных количествах. Такие высокие дозы калия особенно эффективны под корнеплоды, картофель, многолетние травы.

Фосфорные удобрения также уменьшают поступление радионуклидов из почвы в кормовые культуры, так как они снижают доступность стронция90 за счет осаждения его вносимыми фосфатами.

Дефицит азота в почве снижает урожай и несколько повышает концентрацию радионуклидов в продукции. Однако избыток азота, особенно при недостатке фосфора и калия, усиливает накопление радионуклидов в растениях, повышает содержание нитратов, которые усугубляют негативное действие радиации.

Некорневые подкормки микроэлементами: сульфатами меди и цинка, борной кислотой также снижают поступление радионуклидов в кормовые культуры, хотя механизм этого действия изучен недостаточно.

Подбор кормовых культур. Наибольшей способностью аккумулировать радионуклиды отличаются естественные сенокосы и пастбища, особенно заболоченные. Окультуривание и мелиорация этих угодий дает снижение перехода радионуклидов из почвы в растения в 6-8 раз. Осоково-злаковые и особенно, осоковые травостои на пониженных, переувлажненных участках накапливают цезия137 в 5-10 раз больше, чем злаковые травы: ежа сборная, мятлик луговой. Сено и сенаж, приготовленные из трав естественных сенокосов также отличаются повышенным содержанием радионуклидов (табл. 173).

Бобовые культуры по сравнению со злаками накапливают стронция90 значительно больше. Связано это с тем, что бобовые поглощают больше кальция, а значит, и близкий к нему по химическим свойствам стронций. Однако замена посевов клевера злаковыми травостоями обоснована только на почвах, где плотность загрязнения стронцием90 превышает 0,3 Кu/км2 . В этом случае загрязненность клевера стронцием90 в 2,5 раза превышает злаковые травы и зеленая масса клевера, а также сено из него непригодны для дойного стада. На дерново-подзолистых почвах, где загрязнение обусловлено в основном цезием137, клевер выращивать надо, так как в этих условиях он накапливает радиоцезий в среднем на 30 % меньше, чем злаковые травы.

 

173. Содержание цезия137 и стронция90 в урожае кормовых культур (Кu/кг´10-9) при плотности загрязнения 1 Кu/км2 , почва – дерново-подзолистая супесчаная (по И.М. Богдевичу, 1997)

 

Культуры, корма Цезий137 Стронций90
содержание обменного калия 141-200 мг/кг почвы РН почвы 5,1-5,5
Овес 0,21 1,21
Ячмень 0,05 1,63
Люпин 0,52 2,90
Рапс яровой 0,45 11,40
Солома овсяная 0,41 4,54
Солома озимой ржи 0,18 4,52
Сено клеверное 0,63 25,68
Сено злаково-бобовое 0,72 9,89
Сено естественных сенокосов 1,81 11,40
Сенаж клеверный 0,34 13,73
Сенаж многолетних злаковых трав 0,43 5,29
Сенаж естественных лугов 1,74 6,09
Силос многолетних злаковых трав 0,24 9,51
Силос однолетних злаково-бобовых трав 0,12 7,20
Силос кукурузный 0,16 1,82
Зеленая масса клевера 0,13 5,42
Зеленая масса многолетних злаковых трав 0,17 2,12
Зеленая масса естественных пастбищ 0,69 2,44
Зеленая масса кукурузы 0,12 1,31
Зеленая масса рапса ярового 0,30 4,46
Картофель 0,05 0,24
Кормовая свекла 0,06 0,97

 

Клеверо-злаковые травосмеси целесообразно высевать на дерново-подзолистых почвах с загрязнением цезием137 3-15 Кu/км2 и стронцием90 – 0,3-0,5 Кu/км2 . При полном исключении бобового компонента из травосмеси требуется использовать повышенные дозы азота, а это усиливает загрязнение растений радиоцезием и нитратами. На загрязненных торфяно-болотных почвах клевер накапливает радионуклидов в два раза больше, чем злаковые травы, поэтому здесь целесообразно использовать только злаковые травосмеси.

Мало накапливают радионуклиды зерна злаков, значительно больше – зерна бобовых, рапса. Наиболее чистой от радионуклидов является зерно кукурузы, ее зеленая масса и силос. Мало радиоцезия накапливают картофель, свекла, однако стронций90 свекла накапливает почти в 4 раза больше картофеля. Накопление радионуклидов связано также с сортовыми особенностями кормовых культур. Сорта интенсивного типа, потребляющие большое количество питательных веществ, как правило, отличаются и повышенным накоплением радионуклидов, например, сорта ячменя Березинский, Роланд, Верас, картофель Орбита. Меньше стронция-90 накапливают ранние и среднеспелые сорта картофеля Аксамит, Санте, Синтез.

На содержание цезия137 в кормах сильное влияние оказывает содержание обменного калия в почве. При увеличении калия с 80 до 300 мг/кг почвы концентрация цезия137 в кормах снижается в 2-4 раза. Накопление стронция-90 в урожае зависит от уровня кислотности почвы. Так, при повышении рН с 4,5 до 7,0 содержание стронция90 в сене из многолетних злаковых трав снизилось в 2,4 раза, в сене естественных сенокосов – в 3,1.

Для прогнозирования содержания радионуклидов в кормах надо содержание цезия137 и стронция90 в корме при плотности загрязнения 1 Кu/км2 (табл. 173) умножить на фактическую плотность загрязнения аналогичных почв и на коэффициент перевода нКu в Бк – 37. Например, в сене злаково-бобовом, заготовленном на дерново-подзолистых супесчаных почвах с содержанием обменного калия 141-200 мг/кг и плотностью загрязнения 1 Кu/км2 содержится 0,72 Кu/кг10-9 радиоцезия. При плотности загрязнения такой же почвы 10 Кu/км в этом сене будет содержатся: 0,72´10´37=266,4 Бк/кг. Нормативное требование для сена при производстве цельного молока – 1300 Бк/кг. Значит, данное сено можно скармливать коровам для получения цельного молока.

Аналогичным образом прогнозируется содержание в кормах и стронция90, но при этом учитывают кислотность почв.









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 156;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная