Сторінка
1

Протирадіаційний захист продуктів харчування та протирадіаційні засоби в продуктах харчування

Мільйонні контингенти населення, що мешкають на територіях, забруднених внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС довгоживучими штучними радіонуклідами, до 95% дози опромінення іонізуючою радіацією одержують за рахунок внутрішнього опромінення радіонуклідів, які надходять до організму з продуктами харчування [8]. Саме тому основним прийомом протирадіаційного захисту слід вважати мінімізацію вмісту радіонуклідів у раціоні людини. З одного боку це досягається за рахунок виробництва продукції рослинництва та тваринництва і, відповідно, продуктів харчування з використанням технологій, котрі дозволяють знизити в них вміст радіонуклідів, а з іншої – за рахунок застосування засобів, які обмежують перехід радіонуклідів в організм [1,4,15].

Натепер перше місце у стратегії протирадіаційного захисту відводиться мінімізації надходження в організм радіонуклідів – радіоблокуванню. Серед речовин, що блокують перехід радіонуклідів в організм, можна виділити три основні групи: антагоністи-конкуренти радіонуклідів, сорбенти радіонуклідів (сорбенти 1, або ентеросорбенти) і комплексоутворюючі речовини (комплексони 1), які утворюють з радіонуклідами важкорозчинні сполуки комплексонати. Блокування радіонуклідів може бути ефективним не тільки на етапі продукти харчування-людина, але й на значно ранішніх ланках трофічного ланцюга: ґрунт-сільськогосподарські рослини, сільськогосподарські рослини (корми)-тварини, продукція рослинництва і тваринництва–продукти харчування.

Радіозахисні заходи на ланці ґрунт-

сільськогосподарські рослини

На етапі ґрунт-рослина до радіоблокаторів першої групи слід віднести вапнування та гіпсування ґрунтів, а також внесення калійних добрив; другої – внесення фосфорних добрив і третьої – внесення цеолітів, бентонітів, деяких інших природних чи спеціально підготовлених сорбуючих матеріалів.

Основним компонентом вапна і гіпсу є кальцій – хімічний аналог стронцію. Тому внаслідок антагонізму між ними надходження в рослини 90Sr зменшується. Вапнування застосовується, звичайно, на підзолистих, дерново-підзолистих та деяких болотних і торфових, як правило, кислих ґрунтах. У кислому середовищі рухомість іонів, в тому числі і радіонуклідів, підвищена, тому доведення реакції до нейтральної сприяє зменшенню переходу в рослини багатьох іонів, в тому числі і радіоактивних. Але надходження, як правило, 90Sr зменшується у більшій мірі.

За даними різних авторів, одержаними за роки після аварії, внесення вапна чи вапняних матеріалів (вапняки, доломіт, мергель) у кислий дерново-підзолистий ґрунт знижувало вміст 90Sr в зерні злаків та зернобобових культур в 2-4 рази, в бульбах картоплі – в 5-10, в овочах – в 4-6, у сіні бобових трав – в 6-8 разів. Для 137Сs ці величини дещо менші.

Зрозуміло, що внесення вапна та вапняних матеріалів можливе лише на кислих ґрунтах. Що стосується лужних ґрунтів, то збагачення їх на кальцій може проводитися за рахунок гіпсування. На нейтральних ґрунтах можна вносити збалансовані кількості вапняних матеріалів та гіпсу.

Аналогічні антагоністичні взаємодії відбуваються між цезієм і калієм. Надходження 137Сs в рослини та нагромадження його в урожаї у значній мірі визначається вмістом в ґрунті і в самих рослинах його хімічного аналогу - калію. З підвищенням кількості калію в ґрунті зменшується надходження 137Сs в рослини. Тому внесення калійних добрив у підвищених кількостях, особливо під рослини калієфіли, є одним з головних засобів зменшення вмісту цього радіонукліду в продукції рослинництва.

Досвід вивчення впливу калійних добрив на надходження 137Сs в сільськогосподарські рослини величезний. Він однозначно свідчить про те, що їх внесення на бідних на калій ґрунтах завжди приводить до суттєвого зменшення вмісту цього радіонукліду в урожаї: в овочах і картоплі – в 4-8 разів, в зерні злаків і зернобобових – в 3-6 разів, в кормових травах – в 3-7 разів.

Солі фосфорних кислот здатні утворювати зі стронцієм слабо розчинні чи навіть практично нерозчинні комплексні сполуки типу вторинних і третинних фосфатів. Тому цілком слушно було припущено, що внесення в ґрунт фосфорних добрив має зменшувати перехід 90Sr в рослини. І досить великий масив науково-дослідницьких і виробничих даних свідчить про те, що внесення фосфорних добрив в будь-яких формах на будь-яких відмінностях зменшує нагромадження 90Sr практично всіма видами рослин в 2-6 разів.

В рази зменшує надходження у рослини багатьох радіонуклідів, в тому числі 239Рu і 241Аm, внесення в ґрунт амінополікарбонових кислот та їх похідних. Ці речовини утворюють з радіонуклідами комплексні водорозчинні сполуки, сприяючи їх швидкому вимиванню. Однак, цей спосіб належить до дуже дорогих заходів і поки що не одержав розповсюдження.

У якості адсорбентів найбільше розповсюдження одержали деякі природні мінерали, які мають високу сорбційну здатність щодо радіонуклідів, зокрема, цеоліти, поклади яких виявлені у Карпатах. Міцно і у великих кількостях сорбують 90Sr і 137Сs іліти та вермікуліти, дещо слабкіше - монтморилоніти та каолініти. Ефективними сорбентами вважаються такі мінерали, як флігопіти, гідрофлогопіти, глауконіти, гумбрини, бентоніти.

Здійснення цих радіозахисних заходів дозволяє у підсумку зменшити надходження радіонуклідів в продуктивні сільськогосподарські рослини, і, відповідно зменшити дозу опромінення не тільки рослин, але й тварин і людини, що їх споживає, у декілька разів (таблиця 1).

Радіозахисні заходи на ланці рослини(корми)-сільськогосподарські тварини

На цьому етапі також не слід нехтувати кальцій-, калій- та фосфоровмісними препаратами. Кальцій в організмі хребетних тварин грає особливу роль, складаючи основу скелета, а у ссавців – ще й головний мінеральний компонент молока. При дефіциті в організмі кальцію його місце можуть посідати хімічні аналоги – в першу чергу елементи другої групи періодичної системи, серед котрих належить і стронцій. Саме тому порушення кальцієвого живлення може призводити до збільшення накопичення в організмі тварин і людини 90Sr. У той же час збагачення раціону кормами, які містять кальцій, наприклад, бобовими травами, додавання мінерального підкорму у вигляді солей кальцію, особливо фосфорнокислих, являє собою ефективний спосіб блокування переходу 90Sr із шлунково-кишкового тракту до продукції тваринництва. Так, включення кальцію до раціону корів знижує кількість 90Sr в молоці у 8-12 разів.

Таблиця 1. Ефективність радіозахисних заходів у рослинництві щодо зменшення вмісту 137Cs і 90Sr в рослинах [2,6,7,9,14,15,20]