Забруднення харчових продуктів радіонуклідами

Радіоактивні матеріали увійшли до складу Землі із самого її виникнення. Навіть людина злегка радіоактивна, бо в будь-якій живій тканині присутні сліди радіоактивних речовин. Людина зазнає опромінення двома способами: радіоактивні речовини можуть знаходитись поза організмом і опромінювати його ззовні, у цьому випадку йдеться про зовнішнє опромінення, або ж радіоактивні речовини можуть перебувати в повітрі, яким дихає людина, в їжі, чи у воді, і потрапити в організм. Перед тим як потрапити в організм людини, радіоактивні речовини проходять складний шлях у навколишньому середовищі. Виникнення у біосфері продуктів ділення та включення їх у харчові ланцюги, зумовило надходження радіонуклідів у живі організми і стало причиною додаткового опромінення рослин, тварин та людини. Можна виділити наступні шляхи потрапляння радіонуклідів в організм людини через продукти харчування: рослина – людина; рослина – тварина – молоко – людина; рослина – тварина – м'ясо – людина; атмосфера – опади – водойми – риба – людина.

Розрізняють поверхневе та структурне забруднення харчових продуктів радіонуклідами.

При поверхневому забрудненні радіоактивними речовинами, леткі спо­луки осідають на поверхні продуктів, частково проникаючи всередину рослинної тканини. Більш ефективно радіоактивні речовини утримуються на рослинах з ворсистим покривом, в складках листя суцвіть. При цьому затримуються не тільки розчинні форми радіоактивних сполук, а й нерозчинні. Однак поверхневе забруднення легко видаляється навіть через декілька тижнів.

Структурне забруднення обумовлене фізико-хімічними властивостями радіоактивних речовин, складом ґрунту, фізіологічними особливостями рослин. При надходженні радіонуклідів з ґрунту через кореневу систему рослин, внаслідок дії сорбційних сил ґрунтового поглинального комплексу, відбувається сепарація радіонуклідів. Деякі з них перебувають у ґрунті у порівняно доступному для рослин стані і тому їх велика кількість надходить у наземні частини рослин. Та частина радіонуклідів, що міцно фіксується твердою фазою ґрунту, мало доступна для рослин.

Одним із шляхів включення радіонуклідів у біологічні і харчові ланцюги може бути вживання тваринами при випасанні разом із кормом часток ґрунту, що містять радіонукліди. Основними каналами виведення радіонуклідів з організму ссавців є шлунково-кишковий тракт і нирки, а у лактуючих тварин, крім того – молочні залози. Частина радіоактивних елементів, яка надійшла в організм лактуючих тварин, виводиться разом з молоком. У дослідах на лактуючих козах і коровах доведено, що концентрація радіонуклідів у молоці завжди у 5 – 10 разів вища, ніж у плазмі крові. Найбільш високі концентрації радіонуклідів у молоці корів спостерігаються у зимові та весняні місяці, що пояснюється зменшенням потреби щитовидної залози в йоді і підвищенням поглинання його молочною залозою.

Опромінення цілісного організму призводить до зниження глікогену в скелетних м'язах, печінці і ряді інших тканин в результаті нейрогуморальної реакції на опромінення. Окрім цього виявляється порушення процесів розкладання глюкози (гліколіз) і високополімерних полісахаридів.

При дії іонізуючих випромінювань на ліпіди відбувається утворення пероксидів. Схема реакцій в цьому випадку може бути представлена таким чином:

RООН R^• і RООН RОО^• – початкове утворення радикалів;

R^• + О₂ RО₂^• і RОО^• + RН RООН + R^• – ланцюгові реакції.

Цим процесам надають особливе значення в розвитку променевого ураження, оскільки це призводить до руйнування клітинних мембран і загибелі клітини. У організмі при його опроміненні спостерігається зниження загального вмісту ліпідів, їх перерозподіл між різними тканинами із збільшенням рівня в крові і печінці (що, ймовірно, пов'язано зі змінами вуглеводного обміну). Крім того, спостерігається пригноблення ряду антиоксидантів, що, у свою чергу, також сприяє утворенню, токсичних гідропероксидів.

По характеру розподілу в організмі людини радіоактивні речовини можна умовно розділити на наступні три групи.

1. Що відкладаються переважно в скелетних тканинах (так звані остеотропні ізотопи — стронцій, барій, радій та інші).

2. Що концентруються в печінці (церій, лантан, плутоній та інші).

3. Що рівномірно розподіляються по системах (водень, вуглець, інертні гази, залізо та інші). Причому одні мають тенденцію до накопичення в м'язах (калій, рубідій, цезій), а інші – в селезінці, лімфатичних вузлах, наднирниках (ніобій, рутеній).

Особливе місце займає радіоактивний йод – він селективно акумулюється щитоподібною залозою.

Найбільші зміни в навколишньому середовищі були відмічені у період використання різних видів ядерної зброї та при серйозних аваріях на радіоактивно небезпечних об'єктах, наприклад при аварії на Чорнобильській АЕС. Понад 43% радіоактивних речовин від загальної їх кількості припадає на ¹³¹I, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs та ¹³⁴Cs

Стронцій-90 – радіоактивний елемент – джерело β-випромінювання, який має період напіврозпаду 29 років. Як аналог кальцію, стронцій при надходженні в організм вступає в мінеральний обмін.

В організмі стронцій-90 добре всмоктується в шлунково-кишковому тракті, значні його кількості відкладаються у скелеті. Це призводить до внутрішнього опромінення не тільки самих кісток та кісткового мозку, але й інших тканин. Ступінь відкладання ⁹⁰Sr в організмі тварин та людини залежить від віку особини, кількості радіонукліду, інтенсивності росту нової кісткової тканини тощо. Велику небезпеку ⁹⁰Sr чинить для дітей, в організм яких він надходить з молоком і накопичується в кістковій тканині, яка швидко росте.

Період напіввиведення стронцію-90 з м'яких тканин становить 2,5 – 8,5 діб, а з кісток – 90 – 154 доби.

Цезій-137 – радіоактивний ізотоп, ядра якого випромінюють β-частинки та g-промені. Період його напіврозпаду становить 30 років. Це один з основних компонентів радіоактивного забруднення біосфери.

Ступінь всмоктування цезію-137 у шлунково-кишковому тракті становить 100%, тому що він не утворює важкорозчинних сполук. В молодих організмах його засвоєння більше, ніж у старих.

Найбільше цезію накопичується в м'язах, серці, печінці, нирках. Цей елемент в організмі бере участь в обмінних процесах, поряд з калієм, який, як відомо, є основним елементом кровотворення.

Йод-131 – радіоактивний елемент – джерело β- та g-випромінювань. За рахунок порівняно невеликого періоду напіврозпаду (8 днів) його фізіологічна дія на організм відбувається лише протягом 50 днів. За цей час його кількість зменшується приблизно у 128 разів. Радіоактивний йод потрапляє в організм людини зі свіжим молоком, свіжими овочами та яйцями. Він накопичується у щитоподібній залозі, забруднюючи її значно більше, аніж інші органи.

Вживання в їжу продуктів, які містять радіоактивні речовини навіть в невеликих кількостях, може викликати у споживачів порушення функцій ендокринної, кровотворної, серцево-судинної, імунної, нервової, статевої, дихальної та інших систем з розвитком тяжких патологічних захворювань (лейкемії, злоякісних новоутворень, дистрофії, ожиріння тощо).

Зменшення надходження радіонуклідів в організм з їжею можна досягти шляхом зменшення їх кількості в продуктах харчування за допомогою різного технологічного та кулінарного оброблення харчової сировини. За рахунок оброблення харчової сировини – ретельного миття, чищення, можливо видалити від 20 до 60% радіонуклідів. Так, перед миттям деяких овочів необхідно видаляти верхні більш забруднені шари (капуста, цибуля ріпчаста тощо). Картоплю та коренеплоди обов'язково миють двічі: перед чищенням та після.

Найбільш ефективним методом кулінарного оброблення сировини в умовах підвищеного забруднення радіонуклідними речовинами є варіння, при якому значна частина радіонуклідів переходить у відвар. Для отримання відвару необхідно варити продукт у воді 10 хв. Потім воду злити і продовжувати варіння у новій порції води.

М'ясо перед приготуванням потрібно порізати на шматочки, замочити на дві години в холодній воді, потім воду злити, залити іншою водою і варити протягом 10 хв., потім слід воду злити і варити у новій порції води до готовності. При смаженні м'яса та риби на поверхні з'являється скоринка, яка перешкоджає виведенню радіонуклідів та інших шкідливих речовин. Тому при ймовірному забрудненні харчових продуктів потрібно надавати перевагу відварним м'ясним та рибним стравам, а також стравам, приготовленим на парі.

Зниження вмісту радіонуклідів у молочних продуктах можна досягти шляхом отримання із молока жирових та білкових концентратів. При переробленні молока у вершки залишається не більше 9% цезію і 5% стронцію, в сирі – 21% цезію та 27% стронцію, в сирах 10% цезію і 45% стронцію, вершковому маслі – біля 2% цезію від його вмісту в молоці.

Миття і тушкування квасолі сприяє зменшенню кількості стронцію на 56%. При очищенні помідорів від шкірки після занурення у гарячу воду вміст того ж радіоізотопу зменшується на 39%. Стерилізація стручкової квасолі в домашніх умовах зумовлює зниження стронцію на 50%. Миття зелені і салатів 2%-им розчином лимонної кислоти зменшує кількість цезію на 57% і стронцію на 19%.

Фрукти і овочі у великій кількості переробляють у промислових умовах.

Особливий інтерес становить вплив технологічного режиму виробництва на плодові й овочеві консерви. При нормальній технологічній переробці основних фруктів і овочів вміст стронцію у готовому продукті зменшується майже у 6 разів порівняно із сировиною. Вміст радіоізотопу зменшується при консервуванні у такому порядку: молодого гороху – у 3,5 рази, моркви – у 1,3, помідорів – 1,5 і персиків у 2 рази. При переробленні у промислових умовах фруктів і овочів, забруднених радіонуклідами лише ззовні, рекомендується такий режим попередньої обробки:

· промивання протягом 1 – 2 хв. водяним струменем з метою усунення основної частини механічно затриманих радіонуклідів;

· обробка протягом 10 хв. десорбуючим розчином соляної кислоти (1%-ий);

· повторне миття водним струменем протягом однієї хвилини для усунення решти розчину з поверхні фруктів та овочів.

Аварія на Чорнобильській АЕС значно посилила дію іонізуючого випромінювання на значну кількість людей, які проживають на величезних територіях та відрізняються за віком, статтю, станом здоров'я та умовами життя. Забезпечення радіаційної безпеки при підвищеному вмісті ізотопів в навколишньому середовищі пов'язане з нормуванням та контролем концентрації радіоактивних речовин в об'єктах навколишнього середовища та організмі людини. Для обмеження радіоактивного опромінення людини встановлено допустимі рівні (ДР) вмісту радіонуклідів (цезію-137 та стронцію-90) у продовольчій сировині та харчових продуктах, які розроблені на основі гранично допустимих добових доз їх надходження в організм у складі харчових раціонів (табл. 26).

Таблиця 26. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 у продуктах харчування та питній воді (ДР-97) в Україні, Бк/кг, Бк/л

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: