Тема 6 – ПРИНЦИПЫ ВЕДЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ТЕРРИТОРИИ, ЗАГРЯЗНЕННОЙ РАДИОАКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Цель ведения сельскохозяйственного производства в условиях радиоактивного загрязнения местности (РЗМ) - обеспечение радиационной безопасности населения и животных. Задачи радиационной безопасности: непревышение порога допустимых доз облучения животных от всех источников ионизирующих излучений, непревышение допустимых уровней радионуклидного загрязнения кормов для животных и получаемой от них продукции; непревышение допустимых уровней радионуклидного загрязнения продукции растениеводства (пищевого и технического сырья); поддержание на возможно низком уровне доз облучения животных и степени загрязнения животноводческой продукции. В условиях чрезвычайных ситуации возможно загрязнение больших территории, в т.ч сельскохозяйственных угодий радиоактивными веществами.

Схема миграции радионуклидов

Периоды загрязнений территорий РВ По времени, прошедшей после чрезвычайных ситуации, выделяют периоды: период «йодной» опасности – продолжительность первые дней (ранний период – первые 5-7 суток); период поверхностного загрязнения сельскохозяйственных угодий и растений радиоак- тивными веществами (РВ) – продолжительность до 1 года после чрезвычайных ситуации; период корневого поступления РВ в растения – продолжительность десятки лет.

6.1 Ведение сельскохозяйственного производства в период «йодной» опасности В этот период основное повреждающее действие оказывают короткоживущие радионуклиды йода (короткоживущие изотопы 131 I, 132 I, 133 I, 135 I; через 1 неделю уже обнаруживаются только изотопы 131 I и 133 I, через 2 недели – 131 I.) и других химических элементов, образующихся в результате ядерных реакции. Они находятся в воздухе в газообразном состоянии и в виде эмульсии и формируют внешний радиационный фон, мощность экспозиционной дозы которой зависит от количества этих изотопов. До выяснения радиационной обстановки нужно укрыть население и обслуживающий персонал в защитных сооружениях на 2-4 дня (до получения результатов и информации об уровнях радиации на местности). За этот период происходит значительное уменьшение радиоактивности воздуха за счет физического распада радионуклидов.

Снижение радиоактивности продуктов ядерного деления с течением времени, в условных единицах Время после взрыва, ч Относительный уровень радиации, % Время после взрыва, ч Относительный уровень радиации, % 0, , ,96 514,5600,73 106,3720, ,42 242,21200,32

Особенности ведения животноводства в пастбищный период Животных в этот период загнать в помещение, выключить вентиляцию, обеспечить в достаточном количестве водой. После истечения дней использовать корма, находящиеся в хранилищах (концентраты, сенаж, силос, сено, солома и др.) Мероприятия: если какие-то корма подвергаются под открытым небом радиоактивному загрязнению, поверхностный слой кормов необходимо удалить; в летне-пастбищный период животных перевести на стойловое содержание с первых дней; при отсутствии запаса кормов в последующие периоды после загрязнения РВ нужно организовать зеленый конвейер из посевов озимых, многолетних и однолетних трав, прежде всего, с культурных угодий, так как при выпасе молочного скота на естественных пастбищах с низким запасом биомассы вместе с травой и дерниной в организм животных и в продукцию животноводства поступает больше радионуклидов.

С получением данных радиационных разведок и с учетом уровня загрязненности территории РВ, они подразделяются на отдельные зоны: 1)зона выборочного радиационного контроля – уровень радиационного фона на внешней границе зоны не более 0,03 мР/ч ; 2) зона жесткого, сплошного радиационного контроля – уровень радиационного фона зоны 0,03 - 0,1 мР/ч); 3) зона отселения – уровень радиационного фона зоны 0,1 - 3 мР/ч; 4) зона отчуждения – уровень радиационного фона зоны более 3 мР/ч). Все мероприятия по ведению сельского хозяйств ведутся с учетом этих зон, т.е. уровня радиационного загрязнения территории.

В зоне 1 проводится выборочный радиационный контроль продукции растениеводства и животноводства. Если эта продукция имеет удельную радиоактивность не выше временно-допустимых уровней (ВДУ), эта продукция используется без ограничения, если радиоактивное загрязнение выше ВДУ, проводится пересмотр границ этой зоны или выбор пастбищ с низкой удельной радиоактивностью трав. В зоне 2 вся продукция растениеводства и животноводства подвергается сплошному радиационному контролю.

Мероприятия в зоне 2 устанавливается запрет на выпас животных на пастбище, организуется их стойловое содержание с соответствующим типом кормления или кормят зеленой массой однолетних и многолетних кормовых культур с низким содержанием РВ; для ограничения поступления населению молока с высоким содержанием радионуклидов все свежее молоко как общественного, так и частного секторов изымается и перерабатывается на молокозаводах на молочные продукты, которые выдерживаются до естественной дезактивации или подвергаются искусственной дезактивации; в рацион населения и молочного скота вводятся препараты стабильного йода, вызывающие ускоренное выведение радиоактивного йода из организма. свиноводство, птицеводство, клеточное звероводство ведутся в обычном порядке; откорм крупного рогатого скота - с переводом на силосно-концентратный в сочетании с грубыми кормами; сенажно- концентратный тип кормления. убой животных разрешается только на специально оборудованных убойных пунктах и мясокомбинатах с обязательным исследованием мяса и других продуктов убоя на радиоактивность. запрещаются охота на диких и промысловых животных, отлов рыбы, сбор ягод, грибов и т.д.

Мероприятия в зоне 3 и 4 Зона 3 – после истечения 4-7-дневного срока после начала радиоактивного загрязнения все работы в растениеводстве и животноводстве прекращаются. Население и животные эвакуируются в безопасные места. Уборка созревшего урожая сельскохозяйственных культур ведется вахтовым методом и используется после соответствующей дезактивации. При снижении уровня радиоактивности в этой зоне может устанавливаться режим 2 зоны. Зона 4 – население и сельскохозяйственные животные эвакуируются в обязательном порядке. Проведение всех сельскохозяйственных работ прекращается. Сельскохозяйственные угодья подлежат залесению.

Сортировка животных после эвакуации После проведения санитарной обработки животных, на основании клинического обследования животных, в зависимости от тяжести радиационного поражения, животные подразделяются на следующие группы: 1 группа – животные, предназначенные для дальнейшего использования по назначению: животные с легкой степенью (1) острой лучевой болезни (ОЛБ). Эта группа животных нуждается в полноценном кормлении и в создании хороших условий содержания, им необходимо выделять «чистые» в отношении радионуклидов пастбища для предотвращения дальнейшего поступления в организм РВ; 2 группа – животные, нуждающиеся в лечении: со средней (2) степенью ОЛБ; молодых животных и высокоценных в племенном отношении животных с тяжелой степенью лучевого ОЛБ. Эта группа животных подвергается интенсивному лечению, им предоставляются хорошее содержание и лучшие корма; 3 группа – животные, предназначенные для убоя: животных с тяжелой и крайне тяжелой степенью ОЛБ; ослабленных, старых, малопродуктивных животных со средней степенью лучевого поражения. Эта группа животных нуждается в поддерживающем лечении до убоя. 4 группа – животные в агональном состоянии. Животные этой группы подвергаются немедленному убою в первую очередь, туши – утилизируются.

Очередность убоя животных 3 группы Животных, имеющих только внешнее облучение, забивают как можно раньше с целью предупреждения потери упитанности и профилактики бактериальной обсемененности мяса и внутренних органов: при крайне тяжелой степени ОЛБ – не позднее 3-5 суток, при тяжелой степени ОЛБ – в первые 6-10 суток, при средней тяжести ОЛБ – в первые суток после радиационного воздействия. При внутреннем облучении, если нет нового поступления радионуклидов, убой животных со средней и тяжелой степенью радиационного поражения задерживают для снижения удельной радиоактивности за счет физического распада (Т физ. ) и биологического выведения (Т биол. ); животным этой группы предоставляют «чистые» корма и воду. При сочетанном облучении животных (внешнее + внутреннее облучение) поступают как с животными с тяжелой и крайне тяжелой степенями острой лучевой болезни. При определении сроков и процентов убоя и использования можно пользоваться данными таблицы.

Сроки и процент использования для убоя на мясо сельскохозяйственных животных Дозы облучения Время после облучения Выжило животных, % Используется в пищу мяса, % Р (ЛД50/30) Р (ЛД50/30) Р (ЛД100/30)

Порядок оценки продуктов убоя при облучении животных и инкорпорации их РВ Продукты убоя, полученные при внешнем облучении: при отсутствии патологических изменений выпускаются без ограничения; при наличии патологических изменений мяса и внутренних органов, подвергаются бактериологическому исследованию (БИ): при отрицательном результате БИ используются без ограничения, при положительном результате БИ как условно- годное мясо подвергаются обеззараживанию от микроорганизмов путем термической обработки (проварка, консервирование, вареные колбасы).

Продукты убоя, полученные от животных при инкорпорации РВ (подвергшиеся внутреннему облучению) и при сочетанном радиационном поражении: подлежат обязательной радиометрии и внешнему осмотру: при отсутствии патологических изменений, если удельная радиоактивность не выше временно допустимых уровней (ВДУ), используются без ограничений; а если выше ВДУ – подвергаются дезактивации существующими методами. при наличии патологических изменений, если удельная радиоактивность не выше ВДУ, подлежат бактериологическому исследованию, при отрицательном результате используются без ограничений, а при положительном результате – подвергаются обеззараживанию путем термической обработки.

Внутренние органы, полученные от животных при внутреннем и сочетанном облучении, подвергаются утилизации или захоронению. При поверхностном загрязнении продуктов убоя РВ подвергаются радиометрии: если удельная радиоактивность выше ВДУ, подлежат дезактивации путем обмывания или зачистки поверхностных слоев; если удельная радиоактивность ниже ВДУ, то такие продукты убоя используются без ограничений. При наличии наведенной радиоактивности продукты убоя подвергаются хранению при низкой температуре в течение 5-7 суток, затем они подлежат повторной радиометрии, если удельная радиоактивность ниже ВДУ – продукты используются без ограничений.

Методы дезактивации продуктов животноводства Дезактивацией называется снижение удельной радиоактивности продуктов животноводства, окружающей среды, кормов, воды и других объектов при их загрязнении радиоактивными веществами. 1 Дезактивация мяса Особенность распределения радионуклидов (РН) по разным органам и тканям следующая: радионуклиды с остеотропным типом распределения ( 89 Sr, 90 Sr, 226 Ra) преимущественно распределяются в костной ткани, радионуклиды c диффузным типом распределения ( 134 Сs, 137 Сs, 40 K) преимущественно распределяются в мышечной ткани.

Методы дезактивации мяса Обвалка мяса – отделение мягких тканей мяса от костной ткани, удаление костей вызывает снижение радиоактивности на %; Проварка мяса - водорастворимые РН переходят в бульон, который утилизируется. В процессе варки мяса в бульон переходит % 137 Сs, % 90 Sr, а после добавления в воду кислоты (лимонной или молочной) – %. В целом проварка позволяет снизить удельную радиоакивность мяса на %. Засолка мяса методом мокрого посола в % солевом растворе - позволяет снизить удельную радиоактивность мяса на %. Перетопка жира-сырца - сопровождается переходом свыше 95 % 137 Сs в шкварку, снижение удельной радиоактивности – в 20 раз. Длительное хранение солонины и замороженного мяса способствует снижению удельной радиоактивности за счет физического распада РВ. При контактном, поверхностном загрязнении мяса РВ эффективна промывка водой или слабыми растворами кислот (молочной, уксусной, лимонной) и удаление поверхностных загрязненных слоев.

2. Дезактивация молока При дезактивации молока учитывают физико-химические свойства радионуклидов: 90 % 131 I находится в виде йодитов в водной фазе молока, 2,5- 4,5 % - входит в состав жировой фракции. радионуклиды 137 Cs, 134 Cs находятся в водной фазе молока; радионуклиды 89 Sr, 90 Sr в основном находятся в связанном состоянии, входят в состав казеин-фосфатного комплекса. Методы дезактивации молока: технологические (переработка цельного молока на молочные продукты); электродиализный; сорбентный.

Технологические способы дезактивации молока Схема технологической переработки молока

Переход радионуклидов в молочные продукты в процессе переработки молока Продукты Способы и условия переработки Переход радионуклидов из молока, % 134 Cs 137 Cs 90 Sr 131 I Промышленная переработка Молоко цельное анионообменная Молоко цельное катионо- обменная 94,496,161- Молоко цельное обработка цеолитом 94,294,9-- Деминерализов анная сыворотка -0,2-- Сыр сычужно- кислотный -48,8-- Сливки:- 10%-я жирность-48,2-- 30%-я жирность-1,6--

Переход радионуклидов в молочные продукты в процессе переработки молока Продукты Способы и условия переработки Переход радионуклидов из молока, % 134 Cs 137 Cs 90 Sr 131 I Промышленная переработка Пахта-99,1-- Зерно домашнего сыра -2,6-- Творог полужир- ный и нежирный кислотный способ - 12,9… 16,4 1…6,2- Казеин сухой: кислотный способ -0,41- сычужно- кислотный способ -1,8…7,7842,…11,6

Переход радионуклидов в молочные продукты в процессе переработки молока Продукты Способы и условия переработки Переход радионуклидов из молока, % 134 Cs 137 Cs 90 Sr 131 I Полупроизводственная переработка Молоко обезжиренное обработка альгинатом марганца -- 62,7 ( 86 Sr) - Молоко цельное обработка альгинатом марганца --54( 85 Sr)- Молоко обработка альгинатом кальция --58( 85 Sr)- Сыворотка при кислотной коагуляции белка 92,2-95- Лабораторная переработка Творог обезжирен- ный кислотный способ сычужно-кислотный способ 12-31( 85 Sr)22

3. Дезактивация пищевых яиц Методы дезактивации пищевых яиц основаны на избирательном накоплении радионуклидов в скорлупе, белке и желтке. При раздельной переработке яиц кур на меланж или яичный порошок удаляется до 97 % 90 Sr за счет яичной скорлупы. Активность 131 I уменьшается практически на 100 % за счет естественного физического распада при длительном хранении порошка.

4. Дезактивация шерсти, кожевенного и шубно- мехового сырья Дезактивация кожевенного, шубно-мехового, а также шерсти овец базируется на извлечении РВ из коллагена дермы и межволоконных белков кожевой ткани. Радионуклиды йода и цезия, а также некоторые радиоактивные изотопы редкоземельной группы в структуры шерсти и жиропота не входят. Загрязнение волосяного покрова животных РВ носит в основном (до 90 %) поверхностный характер.

Дезактивация кожевенного и шубно-мехового сырья Загрязненное кожевенное и шубно-меховое сырье рекомендуют консервировать мокрым посолом (тузлукованием) с добавлением в тузлук соляной кислоты. Тузлукование снижает уровень радиоактивной загрязненности до 70 раз. Шкуры, прошедшие на мясокомбинатах первичную обработку тузлукованием, а также подвергнутые специальному консервированию на кожевенных и меховых заводах, перерабатывают по действующим методикам с заменой в процессе пикелевания серной кислоты на соляную.

Изменение радиоактивной загрязненности парных шкур крупного рогатого скота при тузлуковании Порядок обработки шкур Уровень загрязненности, мкР/ч Коэффици-ент дезактивации (КД) до обработки после обработки Промывка водой Обработка ПАВ (0,1 %) Обработка ПАВ с промывкой водой Тузлукование (0,1%-м раствором HCl

Шубные и меховые овчины, имеющие загрязненность выше ДУ, двукратно по 20 мин промывают в чанах или барабанах водой с добавлением ПАВ (1,5 г/л) и антисептика (1 г/л). Обезжиривают при постоянном перемешивании в течение 40 мин в воде с содер­жанием ПАВ 5 г/л с последующей промывкой в проточной воде до полного их удаления. Овчины консервируют в насыщенном растворе поваренной соли с добавлением соляной кислоты (0,5 г/л) в течение 7 ч. Жидкостный коэффициент на всех стадиях обработки равен 10 при температуре не ниже 42 °С.

Выделка кож и меха Сырье технического назначения перерабатывают и дезактивируют в процессе выделки готовых кож и меха по существующей для каждого вида сырья техно­логии. Эффективность дезактивации конечного продукта достигает 99 % независимо от первоначального способа консервирования сырья. Технология выделки шкур крупного рогатого скота включает отмоку, мездрение, золение, удаление волос, нейтрализацию и пикелевание (КД = %); шкурок кроликов отмоку первую и вторую, мездрение и пикелевание; овчин отмоку первую и вторую, мойку первую и вторую, промывку, мездрение, эмульсион­ное обезжиривание, промывку и пикелевание и обеспечивает дос­тижение фоновых уровней (ДУ по СРП мкР/ч) как при загрязнении 137 Cs, так и продуктами ядерного деления.

Дезактивация шерсти Мойку шерсти проводят по типовому технологическому режиму первичной обработки, исключая из процесса переработки сортировку и классировку в целях радиационной безопасности персонала фабрик, и с увеличением количества моющего раствора до 10 м 3 /ч. Технологический режим - мойка шерсти в мыльно-содовом растворе в 5 ваннах с содержанием кальцинированной соды и мыла в пределах г/л. Процесс мойки и полоскания производи­ли последовательно без перерыва в течение ч, где на 1 т немы­той шерсти приходилось до 23 м 3 воды. При использование типового технологического режима КД находился в диапазо­не при конечной удельной активности шерсти на уровне Бк/кг. Для повышения эффективности дезактивации шерсти рекомендовано введение в технологический режим на стадии замочки и мойки шерсти ряда соединений: трилон-Б в концентрациях 0,5...2 г/л и ПАВ - ОП-7, катамин и неонол-10. Наиболее эффективно сочетание типового технологического режима пер­вичной обработки шерсти с включением в процесс мойки неонола-10 (Н-10), повышает КД с до

Эффективность дезактивации урожая, загрязненного РВ КультураСпособ обработкиКратность снижения Пшеница, рожь (зерно) Отвеивание Отмывание водой Переработка в крахмал Переработка в спирт 1,2 1,5-3, Рис, гречиха, ячмень, овес Обрушение, удаление пленок Карто- фель (клубни) Очистка Переработка в крахмал 2 50

Эффективность дезактивации урожая, загрязненного РВ КультураСпособ обработки Кратность снижения Томаты, огурцы Отмывание проточной водой Засолка овощей ,5 Капуста (кочан) Удаление кроющих листьев 40 Турнепс, свекла Срезание головки корнеплода 20