Экология в системе естественных наук и ее структура

V определение уровней радиационного фона в различных районах территории и выяснение их влияния на биологические объекты и биоценозы; 

V предупреждение пищевого и технического использования продуктов животноводства, содержащих радионуклиды в недопустимых концентрациях. 

Определение радиоактивности  в объектах ветеринарного надзора  включает отбор и подготовку проб к радиометрии и радиохимическому анализу. Как в обычных условиях, так и при аварийных ситуациях  для отбора проб определяют контрольные  пункты, более полно отражающие характеристику данного района, с тем, чтобы взятые пробы были наиболее типичными для исследуемого объекта. 

На исследование рекомендуется брать среднюю  пробу. Для этого каждый объект берут  в нескольких равных повторностях (не менее трех). 

Пробы нумеруют и составляют опись, которую прилагают  к сопроводительной в лабораторию. На взятые пробы составляют акт в  двух экземплярах, в котором указывают: кем взяты пробы (учреждение, должность, фамилия); место и дату отбора проб; название продукта; куда направляют пробы, цель исследования. Один экземпляр оставляют в хозяйстве для списания взятых проб. 

Присланный материал перед взятием средней пробы  тщательно перемешивают. Величина средней  пробы должна быть достаточной для  надежного определения того или иного радионуклида. В целях концентрации пробы проводят минерализацию. Используемые при этом методы могут быть различными в зависимости от вида исследуемого материала, химической природы определяемых радионуклидов, схемы радиохимического анализа. 

Вначале определяют суммарную (-активность, которая отражает удельную радиоактивность (Ки/кг, Ки/л) объекта ветнадзора. Это позволяет оперативно получить ориентировочные сведения о радиоактивности исследуемой пробы. Для выяснения изотопного состава радионуклидов в кормах и других объектах осуществляют радиохимический анализ. 

В практике ветеринарно-радиологических  исследований в первую очередь проводят радиохимический анализ главных  РПД 

Список литературы 

1. Белов А.Д., Киришин В.А. "Ветеринарная радиобиология". М.: 

Агропромиздат, 1987 

2. Белов А.Д., Косенко А.С., Пак В.В. "Радиационная  экспертиза объектов ветеринарного  надзора". М.: Колос, 1995 

3. "Инструктивно-методические  указания по определению радиоактивности  в объектах ветнадзора". М.: Колос, 1975 

4. "Изотопы и радиация в сельском хозяйстве". Т. 1 и 2. М.: 

Агропромиздат, 1989 

5. Коваленко  Л.И. "Радиометрический ветеринарно-санитарный  контроль кормов, животных и продуктов  животноводства". Киев: Урожай,1987 

6. "Сельскохозяйственная  радиоэкология". М.: Экология, 1992 
 
 
 
 
 
 

источники природной  и искусственной радиоактивности  

Основную часть  облучения население земного  шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них  совершенно невозможно. 

Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи (внешнее облучение). Радиоактивные вещества могут оказаться в воздухе, в пище или в воде и попасть внутрь организма (внутреннее облучение). 

Природная радиоактивность  обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках земли — литосфере, гидросфере, атмосфере, биосфере. 

Радиоактивные элементы условно могут быть разделены  на три группы. 

1.  Радиоактивные  изотопы, входящие в состав  радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран U238, торий Th232 и актиноуран AcU235. 

2.  Генетически  не связанные с ними радиоактивные  элементы: калий К40, кальций Са48, рубидий Rb87 и др. 

3.  Радиоактивные  изотопы, непрерывно возникающие  на Земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей. 

Наиболее важными  из них являются углерод (С14) и тритий (Н3). 

Естественные  радиоактивные вещества — это  в основном долгоживущие изотопы  с периодом полураспада 108-1016 лет. 

Кроме естественных радиоактивных изотопов, существующих в природной смеси элементов, известно много искусственных, полученных в результате различных ядерных реакций. Например, при ядерных взрывах образуется около 250 различных изотопов (из них 225 радиоактивных), являющихся непосредственными осколками деления ядер тяжелых элементов и продуктов их распада. 

В число образовавшихся радионуклидов входит непро-реагировавшая  часть ядерного горючего, представляющая собой неразделившиеся ядра атомов урана, плутония, которые являются а-излучателями. 

К искусственным  радионуклидам с особо высокой  токсичностью относятся Pb21, Ra226, Ac227, Th228, 230, 232. 

Группа радионуклидов  с высокой радиотоксичностью  включает Sr90, Ru106, I131, Се144 и др. 

К группе радионуклидов, обладающих средней радиотоксичностью, относятся Na22, Sr89, Cs137, Fe59, Zn65, Ba140 и др. 

За последние  несколько десятилетий человек  создал несколько сотен искусственных  радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине, для создания атомного оружия, для производства энергии, для поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения населения Земли в целом. 

Продукты питания  — источники поступления радионуклидов  в организм человека 

По данным научного комитета по действию атомной радиации при ООН, 2/3 дозы облучения, которую человек получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом. 

Прежде чем  попасть в организм человека, радиоактивные вещества проходят в окружающей среде по сложным маршрутам 
 
 

Характер и  уровень радионуклидов в продуктах  питания определяется сложившейся  радиационной обстановкой. Продукты питания  могут содержать отдельные радионуклиды, а также различного рода их смеси. В растения радионуклиды поступают в результате непосредственного загрязнения и из почвы. Особое значение имеет прямое загрязнение растений из радиоактивного облака в период их вегетации. По степени содержания радионуклидов растения могут быть расположены в ряд: капуста — свекла — картофель — пшеница — естественная травяная растительность. 

По скорости листовой абсорбции водорастворимые  радионуклиды можно расположить  в ряд: Cs-Ba—Sr-Pu. 

Из почвы растения поглощают те радионуклиды, которые растворяются в воде. По степени поступления из почвы радионуклиды можно расположить в ряд: Sr-I-Ba—Cs—Pu— -Ce-Zn-Nb-Po. 

В организм животных радионуклиды могут поступить через  желудочно-кишечный тракт, органы дыхания  и кожный покров. По способности концентрировать всосавшиеся радионуклиды основные органы можно расположить в ряд:: щитовидная железа — печень — почки — скелет мышцы. 

Технологическая переработка пищевого сырья и  кулинарная обработка продуктов  приводят к значительному снижению содержания в них радионуклидов, удаляемых с малоценными в пищевом отношении отходами. Например, в картофеле и свекле при их очистке удаляется 30-40% Sr90. При варке активность радионуклидов снижается еще на 10-20%. Со свеклы, капусты, гороха, щавеля, грибов в отвар переходит соответственно 60, 80, 45, 50, 85% радионуклидов. При варке говядины в бульон переходит от 20 до 50% Cs137, а мяса кур — до 45%. 

Существенное  снижение содержания радионуклидов  в молочных продуктах достигается  путем получения из него жировых и белковых концентратов. 

Биологическое действие ионизирующих излучений 

Радиация по самой своей природе вредна для  жизни. Малые дозы могут "запустить" не до конца еще установленную  цепь событий, приводящую к раку или  генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и вызвать гибель организма. 

Биологическое действие ионизирующего излучения  условно можно подразделить на две  группы воздействия: 

•   первично-химические процессы, возникающие в молекулах живых клеток и окружающего их субстрата; 

•  нарушение  функций всего организма как  следствие первичных процессов. 

В результате облучения  живой ткани, как и в любой  среде, поглощается энергия и  возникает возбуждение и ионизация  атома облучаемого вещества. 

Поскольку у  человека основную часть массы тела составляет вода (около 75%), первичные  процессы во многом определяются ионизацией молекул воды с образованием высокоактивных в химическом отношении свободных  радикалов типа ОН и Н и последующими цепными реакциями с участием этих радикалов (в основном окислением этими радикалами молекул белка). 

Прямое действие ионизирующего излучения может  вызвать расщепление молекул  белка. 

В дальнейшем под  действием первичных процессов  в клетках возникают функциональные изменения, подчиняющиеся уже биологическим законам жизни клеток. 

Наиболее важными  изменениями в клетках являются: 

•   повреждение  механизма митоза (деления) и хромосомного аппарата облученной клетки; 

•   блокирование процессов обновления клетки; 

•   блокирование процессов пролиферации (новообразования клеток) и последующей физиологической регенерации тканей. 

Наиболее радиочувствительными являются клетки постоянно обновляющихся  тканей и органов (костный мозг, половые  железы, селезенка, щитовидная железа). 

Методы регистрации  ионизирующих излучений 

Ионизирующие  излучения невидимы, не имеют цвета, запаха или других признаков, на основании  которых человек мог бы определить их наличие, поэтому их обнаружение  и измерение проводят косвенным  путем на основании какого-либо их свойства. 

В радиологии для  определения радиоактивности и  дозы излучения применяют физические, химические, фотографические, биологические  и математические (расчетные) методы. 

Чаще всего  используются физические методы, в  которых применяют ионизационное  или освобождающее действие излучений (флуоресценцию или сцинтилляцию), измеряют электрические или другие свойства твердых или жидких сред, тепловое действие излучений. Их называют соответственно ионизационными, сцинтилляционными, колориметрическими и др. методами. 

В основе химических методов лежит количественное определение  изменений в химических растворах (цвета, прозрачности, выпадения осадков, выделения газа), которые возникают в результате поглощения энергии излучения. На этом принципе основано действие химических дозиметров ДП-70 и ДП-70М. 

Фотографический метод основан на измерении степени  почернения фотоэмульсии. Плотность почернения пропорци- 

ональна дозе облучения. Сравнивая плотность почернения с эталоном, определяют дозу облучения, полученную пленкой. На этом основан принцип действия индивидуальных фотодозиметров. 

В биологических  методах дозиметрии использована способность  излучений изменять биологические  объекты. Величину дозы оценивают по уровню летальности животных, степени лейкемии, количеству хромосомных аберраций (структурные изменения), изменению окраски кожи, выпадению волос и др. Биологические методы не очень точны и менее чувствительны по сравнению с физическими. 

В расчетных  методах дозу излучений определяют путем математических вычислений. Это  единственный метод, которым можно  определить дозы проникнувших в живой  организм и зафиксированных в  его органах и тканях радионуклидов.