Размещено на http://www.allbest.ru/

НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ І МЕТОДОЛОГІЇ РОЗРОБКИ «ДОПУСТИМИХ РІВНІВ ВМІСТУ РАДІОНУКЛІДІВ ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr У СИРОВИНІ РОСЛИННОГО ТА ТВАРИННОГО ПОХОДЖЕННЯ»

Н.О.Кимаковcька

Вступ

До Чорнобильської аварії, відповідно до діючих на той момент Норм радіаційної безпеки СРСР, ліміт річної дози опромінення для населення не встановлювалася і нормування вмісту радіонуклідів у харчових продуктах не проводилося. Міжнародні рекомендації стосувалися регламентації надходження радіонуклідів протягом першого року після аварії і базувалися на межі дози внутрішнього опромінення 5 мЗв на рік. Тому було необхідно розробити методичні підходи до нормування вмісту радіонуклідів у віддалений період після аварії.

Радіонукліди ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr ще й досі є найбільш небезпечними, з точки зору радіаційної безпеки, забруднювачами навколишнього середовища Чорнобильського походження та продовжують формувати основну дозу радіаційного опромінення населення.

Заходи, що застосовуються в теперішній час на територіях, постраждалих від аварії на ЧАЕС, дозволяють отримувати продукцію рослинництва з допустимим вмістом радіонуклідів навіть на ґрунтах із відносно високою щільністю забруднення (~555 кБк/м²) [1]. У той же час на торф'яниках, за умови відносно невеликої щільності забруднення ґрунтів (~111 кБк/м²), де коефіцієнти переходу ¹³⁷Сs із ґрунту в рослини значно вищі, ніж на дерново-підзолистих ґрунтах, вміст радіонуклідів у частинах рослин, що безпосередньо вживаються або йдуть на відповідну переробку, може сягати величин, близьких до допустимих рівнів.

Нажаль діючі ДР-2006 нормують вміст радіонуклідів тільки в основних видах сировини, яка використовується лише для виготовлення продуктів харчування людини [1]. Для сільськогосподарського виробника досі не існує нормативного документа, який би нормував вміст радіонуклідів у всіх видах сільськогосподарської сировини, як для отримання продуктів харчування людини, так і кормів для тварин, а також таких побічних продуктів переробної харчової промисловості як кістки, шкіра тварин, пух та перо птиці тощо.

Матеріали та методи досліджень

Основними методичними принципами методології для розрахунку і обґрунтування чисельних значень нормативів на віддалений період після катастрофи були наступні:

- аналіз літературних даних та існуючих методичних підходів до нормування вмісту радіонуклідів у продуктах харчування, питній воді та посилення існуючих нормативів;

- вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у сировині тваринного та рослинного походження мають забезпечити вироблення продуктів харчування тваринного та рослинного походження з гарантованим дотриманням державних допустимих рівнів вмісту радіонуклідів у кінцевих продуктах харчування з метою дотримання річної межі дози внутрішнього опромінення людини 1 мЗв;

- нормування з урахуванням реально досягнутих рівнів вмісту радіонуклідів цезію й стронцію в продуктах харчування;

- використання співвідношення вмісту радіонуклідів в окремих сільгосппродуктах;

- врахування характерного для даного періоду часу раціону харчування тварин;

- стимуляція створення та дотримання виробниками необхідних умов для одержання чистої продукції.

Розрахунки допустимих рівнів для кожного із видів сировини проведеніз врахуванням його відносної ролі: в надходженні певного радіонукліда по харчовому ланцюгу в організм людини на підставі статистичного аналізу даних про вміст радіонуклідів у продуктах харчування в різних місцевостях.

Продукт (сировина, корми тощо) придатний до реалізації і споживання, якщо виконується співвідношення:

, (1)

де, С_cs і С_sr - результати вимірів питомої активності радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в даному виді сировини;

ДР_cs і ДР_sr - розроблені нормативи вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr для даного виду сировини, кормів тощо.

У випадку, якщо

, (2)

реалізація продукту заборонена.

Результати та їх обговорення

Аналіз літературних даних та існуючих методичних підходів до нормування вмісту радіонуклідів в продуктах харчування, питній воді в Україні після Чорнобильської катастрофи показав, що в гігієнічному нормуванні радіонуклідів чорнобильського викиду Росії та Республіки Білорусь так само, як і в Україні, відмічається тенденція до мінімізації дози внутрішнього опромінення. Нормативи Республіки Білорусь більш жорсткі, ніж в Україні, російські нормативи - менш жорсткі. Значення допустимих рівнів вмісту ¹³⁷Cs у молоці та молочних продуктах співпадають з вітчизняними, для м'яса вони нижчі, для овочів, круп та хлібопродуктів - вищі. Допустимий вміст ⁹⁰Sr також наближений до наших нормативів, але за деякими позиціями їх перевищує.

У Євросоюзі на сьогоднішній день діють максимально допустимі рівні питомої активності ¹³⁷Cs у молоці і молочних продуктах до 370 Бк/л, а у всіх інших продуктах - 600 Бк/кг, л. [2]. Варто зазначити, що дані нормативи в основному спрямовані на контроль експортно-імпортних операцій між країнами Євросоюзу. Кожна країна може вводити свої обмеження, якщо це вважається доцільним. Введення нормативів на ⁹⁰Sr вважається недоцільним, виходячи з реальної радіаційної ситуації в країнах ЄС.

Чинними державними гігієнічними нормативами України встановлені допустимі рівні вмісту радіонуклідів лише в продуктах харчування і воді, а також тій сировині, що безпосередньо використовується для виготовлення продуктів харчування для людини. Більш того, існуючі допустимі рівні на молоко і молочні продукти не враховують закономірностей переходу радіонуклідів у процесі переробки молочної сировини, що може спричинити ситуацію, коли молоко-сировина відповідає встановленим нормативам, а забрудненість сирів, наприклад, може значно перевищувати допустимі нормативи і вони підлягатимуть утилізації.

Але безпека продуктів для споживачів залежить від ефективності контролю допустимих рівнів не тільки в готових продуктах харчування, а й по всій довжині харчового ланцюга: від виробництва - до споживача. В цьому ланцюгу важливою ланкою, яка підлягає контролю, є сировина. Тобто, як показує практика, необхідне проведення радіологічного контролю не тільки готової продукції, але й напівфабрикатів і сировини тваринного й рослинного походження. Нормативів для ветеринарної медицини, які, в основному, забезпечують контроль не тільки продуктів харчування, але й сировини та кормів для тварин, не існує. Це створює певні труднощі для проведення радіаційного контролю, а у ряді випадків і великі матеріальні збитки при вибраковуванні продукції, що не відповідає чинним нормативам.

Розроблення і впровадження нормативного документу, що обмежує вміст радіонуклідів у сировині рослинного і тваринного походження та кормах, дозволило б уникнути проблем із сертифікацією та реалізацією тваринницької сировини для її подальшої переробки у готові продукти харчування, оптимізувати систему контролю якості на переробних підприємствах та використання сировини рослинного і тваринного походження, що вироблена на забрудненій радіонуклідами території.

Як правило, на територіях, де дозволяється вести сільськогосподарське виробництво і застосовувати агротехнічні та агрохімічні заходи, що зменшують надходження радіонуклідів у рослини, продукція рослинництва (сировина) спеціальних засобів дезактивації не потребує. Зернові культури характеризуються невисоким накопиченням радіоцезію в урожаї [3]. Виключенням є овес і гречка, коефіцієнти накопичення радіонукліду в зерні яких дорівнюють, відповідно 0,52-0,96 і 1,42-1,43 (Бк/кг)/(кБк/м²). В зв'язку з цим максимальна допустима щільність забруднення ґрунту під гречкою, що дає можливість отримати зерно, яке відповідає ДР - це 260 кБк/м². Очистка структурно забрудненої радіонуклідами сировини, як правило, малоефективна (наприклад, при кореневому надходженні радіонуклідів у рослини). Близько половини абсолютної активності цезію, що міститься в цілому зерні, після помолу залишається в борошні. Питома активність радіонукліду в висівках у два і більше рази перевищує вміст у цілому зерні. У висівках активність цезію більш, ніж в 2 рази вища, порівняно із вмістом у цілому зерні, що спричиняє додатковий внесок у забруднення продуктів харчування людини та формування додаткового опромінення.

Після переробки цукрового буряку на цукор вдається практично повністю позбавитися ⁹⁰Sr, а вміст ¹³⁷Cs значно знижується. Високого ступеня очистки досягають в основному за рахунок додавання Са(ОН)₂ і утворення осаду СаСО₃ [4].

За етапами технологічного процесу переробки картоплі досліджено розподіл радіонуклідів у відходах виробництва (макуха і сокові води) та кінцевому продукті (крохмалі) з метою визначення можливості подальшого використання продуктів у народному господарстві. Найбільша кількість початкової активності радіоактивного цезію знаходиться у макусі, менша - у крохмалі, найменша - у соковій воді. Однак, найбільше зменшення питомої активності характерне для крохмалю (6-8 разів), а для макухи вона фактично не змінюється.

Орієнтовні розрахунки і експериментальні дані свідчать про те, що на більшій частині забруднених територій річна доза опромінення населення на 90-95% формується за рахунок радіонуклідів, що надходять в організм людини з продуктами харчування. Серед останніх особливе місце займають молоко, м'ясо, риба і продукти їх переробки, які транспортують в організм людини більше 60% радіонуклідів.

Результати радіологічної експертизи зразків молока, що отримані радіологічними службами Волинської, Житомирської, Київської, Рівненської і Чернігівської областей, показують, що ще й досі від 11% до 14% досліджених зразків молока мають активність ¹³⁷Cs, що перевищує діючий допустимий рівень - 100 Бк/л. Більшість цих зразків були відібрані в індивідуальному секторі, де молочна худоба випасається на ділянках з високими рівнями забруднення, а також на територіях, ґрунти яких обумовлюють велику біологічну доступність ¹³⁷Cs для травостою. Тому проблема формування колективної дози ¹³⁷Cs за рахунок забруднення молока залишається досить актуальною.

На перехід ¹³⁷Cs з молока у продукти його переробки впливають ті технологічні процеси, що викликають кількісні і якісні зміни водної фази. В зв'язку з цією обставиною одним з найбільш доступних і ефективних шляхів зниження його надходження у раціон харчування населення, є переробка забрудненого молока у продукти, технологія виробництва яких заснована на глибоких кількісних і якісних змінах водної фази, тобто, дозволяє видаляти ¹³⁷Cs з побічними продуктами переробки (знежиреним молоком, сколотинами, сироваткою), а також із промивними водами та розсолом. До основних видів таких продуктів відносяться вершки, масло, натуральні сири і харчовий казеїн. У загальному вигляді перехід радіоактивного цезію з молока (сировини) у продукти його переробки можна розкласти в наступний ряд (у процентному співвідношенні): молоко цільне - 100%, молоко знежирене - 85%, сир нежирний - 15%, сир жирний - 10%, сир натуральний - 8%, плавлений - 7%, казеїн харчовий - 5%, масло - 2,5%, топлене масло - 0,1% і спирт із сироватки - 0,01%.

Що стосується м'яса, то залежно від виду технологічної переробки частина радіонуклідів переходить у бульйон, розсіл або витяжку. Для харчування рекомендують використовувати вторинні бульйони: м'ясо і кістки промивають холодною водою, варять 3-5хвилин, бульйон зливають. Потім м'ясо і кістки знову заливають холодною водою і варять до стану готовності. Застосування цього заходу дозволяє у 8-10 разів зменшити вміст ¹³⁷Cs у готовому продукті. Після варки бульйону звичайним способом до нього переходить 77-87% ¹³⁷Cs, а якщо м'ясо довести у воді до кипіння, то в бульйон перейде 68-75% радіонукліду.

Довготривале зберігання м'яса у засоленому стані, з наступним його вимочуванням протягом 12 годин у проточній воді, дозволяє зменшити вміст ¹³⁷Cs у 1,5-3 рази.

Перетопка сала супроводжується видаленням 95% ¹³⁷Cs у шкварки, в результаті чого концентрація радіонукліду в смальці знижується майже у 20 разів і стає приблизно у 100 разів меншою, ніж у м'ясі.

Радіаційне ураження, особливо ставкової риби, при екстремальних ситуаціях неминуче. У риби буде мати місце змішане опромінення. Внутрішнє опромінення виникає внаслідок надходження радіонуклідів з водою та кормами; зовнішнє - внаслідок випромінювання радіонуклідів, що знаходяться у воді, на дні водойми, у фіто- та зоопланктоні.

Зовнішнє опромінення дасть загальну рівномірно розподілену дозу, при внутрішньому розподіленні радіонуклідів у організмі риби буде мати місце така питома радіоактивність: у суміші внутрішніх органів депонується до 62%, у плавцях - до 19%, у голові із зябрами - до 11%, у м'ясі - до 5%, у кістяку - до 2%. Приблизно через 6-8 місяців після надходження радіонуклідів загальна радіоактивність змінюється: в голові із зябрами вона зростає до 38%, в кістяку - до 38%, у суміші внутрішніх органів - до 18,2%, у м'ясі - до 11,8%.

Результати узагальнення накопичених даних щодо оцінки традиційних технологій переробки рослинної сировини, виробництва м'ясних і молочних продуктів дає можливість вилучити ¹³⁷Cs з побічними продуктами переробки під час технологічного процесу. Вивчення закономірностей поведінки радіонуклідів у харчовому ланцюгу «ґрунт - рослина - рослинна та тваринна сировина - корми для тварин та продукти харчування» дозволяє розробити актуальний для сьогоднішнього дня норматив вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у сировині рослинного та тваринного походження.

радіонуклід харчовий тваринний сировина

Висновки

На підставі аналізу існуючих методичних підходів до нормування вмісту радіонуклідів у продуктах харчування в Україні та країнах СНД після Чорнобильської катастрофи, нормативної бази Європейського союзу щодо вмісту радіонуклідів у продуктах харчування, сировині, а також вивчення закономірностей поведінки радіонуклідів у харчовому ланцюгу «ґрунт - рослина - рослинна та тваринна сировина - корми для тварин та продукти харчування» науково обґрунтовано та розроблено проект нормативного документу «Допустимі рівні вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у сировині рослинного та тваринного походження».

Вказаний документ встановлює значення допустимих рівнів питомих активностей радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr у фуражному зерні (250 і 100 Бк/кг відповідно), у сирому товарному молоці-сировині для виготовлення сирів натуральних твердих, розсільних, плавлених (370 і 20 Бк/л відповідно), у м'ясі забійних тварин та свійської птиці без кісток (200 і 20 Бк/кг), у кістках, шкірі, вовні та іншій продукції тваринництва (600 і 200 Бк/кг), у кормах грубих і соковитих (¹³⁷Cs - 600 Бк/кг), у комбікормах і преміксах (¹³⁷Cs - 600 Бк/кг, ⁹⁰Sr - 100 Бк/кг) тощо.

Використана література

1. Державні гігієнічні нормативи. Допустимі рівні радіонуклідів ¹³⁷Cs і ⁹⁰Sr в продуктах харчування та питній воді. - К., - 2006, - 13 с.

2. Директива Ради Євроатому № 96/29 від травня 1996 «Основні нормативи безпеки для захисту здоров'я персоналу і населення від радіаційної небезпеки».

3. Трисвятский Л.А., Лесик Б.В., Курдина В.Н. Хранение и технология сельскохозяйственных продуктов. - М.: Агропромиздат. - 1991. - 415 с.

4. В.А.Домарецький, Г.П.Златьїв. "Екологія харчових продуктів". - Київ: "Урожай" - 1993 р.

Размещено на Allbest.ru