Содержание к диссертации
Введение
2 Обзор литературы 11
2.1 Радионуклиды 11
2.2 Почвенная химия радионуклидов 12
2.2.1 Почва как исходное звено миграции радионуклидов в природных экосистемах 12
2.2.2 Характеристика радионуклидов в почвах 15
2.2.3 Радионуклиды в лесных почвах 25
2.2.4 Динамика радионуклидов в пахотных землях 29
2.2.5 Радионуклиды в иловых отложениях 31
2.2.6 Радионуклиды в растительных организмах 34
2.3 Поступление радионуклидов и их метаболизм в организме сельскохозяйственных животных 48
2.3.1 Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продукции растениеводства 62
2.3.2 Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продукции животноводства 68
2.3.3 Дикие животные - биоиндикаторы загрязнения экосистем 75
2.4 Заключение по обзору литературы 77
3 Результаты исследований 79
3.1 Материалы и методы исследований 79
3.2 Характеристика кормов и добавок 82
3.3 Использование растительных кормовых добавок в качестве
радиопротекторов в молочном скотоводстве 95
3.3.1 Загрязненность рационов коров радионуклидами 95
3.3.2 Влияние растительных подкормок на динамику экскреции радионуклидов 106
3.3.3 Уровень перехода радионуклидов в продукты выделения, послед, околоплодные воды и молоко коров 115
3.3.4 Определение суммарных среднесуточных коэффициентов выведения и ретенции (ССКВ) и (ССКР) 118
3.4 Использование растительных и минеральных кормовых добавок в свиноводстве для увеличения интенсивности экскреции радионуклидов 121
3.4.1 Загрязненность рациона свиней радионуклидами 121
3.4.2 Влияние скармливания кормовых добавок на степень загрязненности радиоцезием продуктов убоя свиней 124
3.4.3 Уровень перехода радионуклидов из рационов кормления в органы иткани организма 129
3.4.4 Использование цеолита в рационах свиней 130
3.5 Миграция радионуклидов в системе: почва - растение (корм, рацион) - птица - продукт птицеводства 138
3.6 Влияние растительных и минеральных кормовых добавок на биохимические показатели крови и ферментативный статус организма коров 148
3.7 Метаболизм радионуклидов организмом бычков на откорме при использовании радиопротекторов растительного происхождения 154
3.7.1 Загрязненность кормов и добавок рациона 154
3.7.2 Концентрация радионуклидов в продуктах выделения бычков 156
3.7.3 Концентрация радионуклида в продуктах убоя бычков 157
3.7.4 Метаболизм радионуклидов организмом бычков при использовании растительных кормовых добавок 159
4 Производственная проверка полученных результатов 163
5 Обсуждение результатов 167
6 Выводы 175
7 Предложения производству 177
Библиографический указатель литературы 178
Приложение 212
- Поступление радионуклидов и их метаболизм в организме сельскохозяйственных животных
- Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продукции животноводства
- Уровень перехода радионуклидов в продукты выделения, послед, околоплодные воды и молоко коров
- Миграция радионуклидов в системе: почва - растение (корм, рацион) - птица - продукт птицеводства
Введение к работе
Экологические аспекты занимают одно из ведущих мест среди глобальных проблем современности и включают в себя широкий спектр вопросов. Загрязнение радионуклидами территории приводит к накоплению их в конечном итоге в почве. Сельскохозяйственное производство на загрязненных территориях вовлекает радионуклиды в процессы миграции по трофическим цепям с кумуляцией их в продукции животноводства. При потреблении белков животного происхождения человек становится последним консументом радионуклидов. Полное очищение продукции сельского хо- •# зяйства от радионуклидов, помимо улучшения ее качества, позволяет сни зить риск канцерогенного и тератогенного эффектов, повысить продуктивность.
Контроль за степенью перехода радионуклидов в каждое последующее звено экосистемы позволяет получить объективные данные о механизме миграции радионуклидов и прогнозировать концентрацию таковых в продукции.
Рассмотрение поведения радионуклидов по звеньям является искусственным, поэтому проследить всю миграцию радионуклидов от момента попадания в экосистему до последнего консумента системы в комплексе чрезвычайно актуально.
Важно изучить поведение радионуклидов в агроэкосистемах с относительно невысокой концентрацией радиоцезия и других долгоживущих радионуклидов; с такой ситуацией приходится достаточно часто встречаться и это далеко не так безобидно, как кажется, и должного внимания этому факту не уделяется. Однако, зная о кумулятивном действии радиоцезия и других радионуклидов, важно изыскивать способы, способствующие полному очищению экосистемы во всех звеньях, не дожидаясь скачкообразно го изменения в концентрации поллютантов. С этой же проблемой сталкиваются исследователи во многих странах мира.
В этом плане большой научный и практический интерес представляет изучение радиопротекторов, прежде всего растительного происхождения с целью снижения попадания радионуклидов в продукцию за счет блокирования их в организме. Это является важной народно-хозяйственной задачей, особенно в регионах с развитым животноводством и неблагоприятной экологической ситуацией.
До настоящего времени остаются невыясненными и требуют изучения и уточнения такие вопросы, как ассортимент, дозировка и длительность применения кормовых добавок - радиопротекторов для разных видов животных и половозрастных групп.
Актуальность проблемы возрастает в связи с развитием животноводства в регионе, вовлечением в сельскохозяйственный оборот новых земель, увеличением объемов производства продукции.
Определенный интерес, на наш взгляд, представляет распределение (классификация) добавок не только по времени сбора таковых, но и в зависимости от того, в какой морфологической части растения находится сырье, являющееся основой подкормки растительного происхождения.
Поступление радионуклидов и их метаболизм в организме сельскохозяйственных животных
Тритий. 3Н - единственный радиоактивный изотоп водорода (Т Vz = 12,34 года); распад 3Н характеризуется р-излучением с очень низкой энергией 0,0186 МэВ. В Мировом океане находится 65% природного 3Н, на земной поверхности и в наземной биоте - 27%. Источником поступления трития в окружающую среду является испытание ядерного и термоядерного оружия и производство ядерной энергии (при работе реакторов и переработке отработанного топлива).
Поведение трития в биосфере практически полностью определяется поведением его стабильного изотопного аналога - протия, он включен практически во все реакции, присущие биохимическому циклу водорода, включая процессы почвообразования, образования биоорганического вещества и др.
Все естественные радиоактивные элементы - в основном долгоживущие изотопы с периодом полураспада 18 - 10 лет. Они испускают аир-частицы и у-лучи. Естественная радиоактивность в основном определяется содержанием урана, тория, радия и изотопа 40К. Обычно в почвах они находятся в сильно рассеянном состоянии. Так, содержание тория в почвах России составляет 4- 10"6 - 16- 10 4 %; урана - 3-Ю 6 - 5,1-10"4 %, радия -1-Ю 12- 1,7-10-10 %,40К-3,9-10"6- 3,1-10-5%.
Валовое содержание естественных радиоактивных изотопов в основном зависит от почвообразующих пород. Радионуклиды находятся в почве в ультрамикроконцентрациях. Радионуклиды по типу поведения в системе почва - раствор в зависимости от концентрации стабильных изотопных носителей, рН, наличия несорби-рующих коллоидов и органических лигандов классифицировали следующим образом [7]: I группа: 72Zn, ,13Са,60Со.Тип поведения - необменный. Наиболее веро ятные механизмы закрепления в почве - абсорбция почвенными минера лами и образование комплексов с органическими и органо-минеральными лигандами. Наиболее важный фактор миграции - наличие органических лигандов. II группа: 22 24Na, 87Rb, 90Sr. Тип поведения - обменный. Основной меха низм закрепления в почве - ионный обмен. Наиболее важный фактор ми грации - присутствие в растворе других катионов. III группа: 134 137Cs. Тип поведения - обменный в макроконцентрациях и необменный - в микроконцентрациях. Механизм закрепления в почве — необменное поглощение (в микроконцентрациях). IV группа: ,3II, I44Ce, 93,95Zr, 95Nb, 55Fe, ,06Ru. Тип поведения - многоформный. Наиболее вероятный механизм закрепления в почве - образование комплексов и осаждение коллоидов. V группа: noAg. Тип поведения - многоформный с переменной валент ностью. Являясь изотопами химических элементов, радионуклиды характеризуются теми же химическими свойствами, что и стабильные изотопы этих элементов. Время достижения равновесного распределения во многом зависит от почвы, но в первую очередь — от исходного физико-химического состояния радионуклидов. Почвы, сформировавшиеся на продуктах выветривания кислых пород, содержат радиоактивных изотопов больше, чем образовавшиеся на основных и ультраосновных породах; тяжелые почвы содержат их больше, чем легкие. Естественные радиоактивные элементы распределяются по профилю почв обычно относительно равномерно, но в ряде случаев они аккумулируются в иллювиальных и глеевых горизонтах. В почвах и породах присутствуют преимущественно в прочносвязанной форме. К эманациям, содержащимся в почвенном воздухе, относятся изо-топы радона ( Rn), торон ( Rn) и актион ( Rn). Искусственная радиоактивность обусловлена поступлением в почву радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных термоядерных взрывов, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях. При атомных взрывах образующиеся радиоактивные вещества могут переноситься воздушными потоками на большие расстояния и, постепенно выпадая, привести к радиоактивному загрязнению искусственными радиоизотопами почв и почвенных вод. Радиоактивные вещества, попадая в организм через рот с водой и кормами, а также аэрально, вызывают облучение, называемое внутренним [7]. Многочисленные исследования (Ю.В. Алексеев, 1962; Е.И. Гончарук, Г.И. Сидоренко, 1986; И.В. Гулякин, Е.В. Юдинцева, 1962, 1973; М.А.Кузьмич, 1988) показывают, что некорневой путь поступления радионуклидов в растения характеризуется более высокой величиной накопления радионуклидов в растениях по сравнению с почвенным путем. Непосредственно на листьях и стеблях растений может задерживаться до 20...50 % оседающих продуктов деления, тогда как при корневом поступлении в растения переходит лишь 0,1 ...1 % общего содержания нуклидов в почве. Под миграцией радионуклидов в почве понимается совокупность процессов, приводящих к перемещению радионуклидов в почве или перераспределению между различными фазами и состояниями и вызывающих перераспределение радионуклидов по глубине и в горизонтальном направлении. К движущим силам, приводящим к миграции радионуклидов в почвах, относятся: конвективный перенос (фильтрация атмосферных осадков в глубь почвы, капиллярный подток влаги к поверхности в результате испарения, термоперенос влаги под действием градиента температуры); диффузия свободных и адсорбированных ионов; перенос по корневым системам растений; перенос на мигрирующих коллоидных частицах (лессиваж); роющая деятельность почвенных животных; хозяйственная деятельность человека [14]. Наибольшую опасность представляют изотопы стронция (90Sr) и цезия (137Cs), поскольку именно они определяют обусловленную искусственную радиоактивность, характеризуются длительным периодом полураспада, обладают высокой энергией излучения и способностью активно включаться в биологический кругооборот. Общим для 90Sr и 137Cs является довольно полное их поглощение твердой фазой почвы, поэтому основное их количество (80 - 90 %) закрепляется в самом верхнем слое (5-9 см). Выпавший на поверхность почвы Cs мигрирует в вертикальном и горизонтальном направлениях. Горизонтальная миграция: ветровая эрозия, смывание и сток радиоактивных осадков. Вертикальная миграция — процессы ионного обмена, диффузия и перемешивание, вынос радионуклидов растениями из корнеобитаемого слоя почвы в надземные части растений, деятельность почвенных животных и микроорганизмов. Распределение в почвенных горизонтах основных типов почв страны ,37Cs представлено в таблице 1. При этом наибольшей сорбцией обладают почвы с высоким содержанием гумуса, богатые илистой фракцией и с монтмориллонитовым и гидрослюдистым составом глинистых минералов. В большинстве почв увеличению величины рН и количества обменных катионов кальция и калия способствует адсорбции Sr [65]. Глинистые минералы также сильно закрепляют 85Sr. Такой же точки зрения придерживается Г.А. Богданов (1990), который считает, что размеры корневого поступления радионуклидов в корма, рационы определяются, прежде всего, агрохимическими свойствами почвы, среди которых ведущую роль ифают факторы, от которых зависит емкость поглощения: содержание гумуса, механический состав, степень насыщенности основаниями. На плодородных высокогумусированных глинистых почвах (черноземы, серые лесные, луговые) накопление растениями практически всех радионуклидов в 10...30 раз ниже, чем на слабогумусирован-ных, легких по механическому составу почвах (дерново-подзолистых, супесчаных и песчаных).
Мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продукции животноводства
Мероприятия по уменьшению концентрации радионуклидов в продукции животноводства можно подразделить на четыре группы: 1. приемы, используемые при содержании животных на лугах и пастбищах, подвергшихся радиоактивному загрязнению, начиная от временного прекращения их использования до коренной мелиорации; 2. изменения в рационе кормления сельскохозяйственных животных, в том числе введение специальных добавок, ускоряющих декорпорацию радионуклидов из организма животных; 3. технологическую переработку продукции животноводства; 4. перепрофилирование отраслей животноводства [126]. Годовую дозовую нагрузку (более 80 %) население получает за счет потребления продуктов местного производства, которые входят в повседневный рацион питания (особенно у детей) (Г. В. Столяров, 2003). Для проведения радиоэкологического мониторинга необходимо располагать рядом критериев, характеризующих тесную взаимосвязь между уровнем содержания радионуклидов во внешней среде и поступлением их в пищевые продукты. Среди таких критериев важное значение приобретают размеры поступления радионуклидов в растения (аэральным, почвенным, одновременно аэральным и почвенным путями) и перехода из кормов в продукцию животноводства. При решении радиоэкологических проблем животноводства на загрязненных территориях на первом месте стоят санитарно-гигиенические аспекты (проблема загрязнения продукции), а ветеринарно-санитарная сторона (поражение и лечение животных) имеет подчиненное значение. Основным источником поступления радионуклидов в организм животных является корм. Радиоактивное загрязнение особенно опасно для естественных кормовых угодий, так как радиоактивные вещества накапливаются в растительности и концентрируются в дернине, медленно перемещаясь в нижележащие почвенные горизонты, а культуртехнические мероприятия не предполагают глубокой почвенной обработки. Радионуклиды, выпавшие на пахотные земли, при обороте пласта (пахота, лущение, дискование) распределяются в массе пахотного горизонта и их доступность, в особенности корнями злаковых трав (мочковатая корневая система) снижается. Пастбищное содержание животных способствует наибольшему попаданию в организм радионуклидов. Причем выпас на неокультуренных малопродуктивных естественных пастбищах с низкорослой растительностью и наличием незадерненных участков приводит к максимальному загрязнению из-за попадания в желудочно-кишечный тракт почвы. Временное прекращение выпаса (перевод на стойловое содержание) является очень эффективным приемом в отношении короткоживущих радионуклидов, в первую очередь йода-131. Загрязненную радионуклидами траву используют для производства силоса, сенажа, сена, которые скармливают в течение длительного времени, что приводит к снижению концентрации радионуклидов за счет распада короткоживущих радионуклидов. Уменьшение поступления радионуклидов в организм животных может быть достигнуто за счет коренного улучшения лугов; преобразования естественных кормовых угодий в искусственные, подбора сортов культур, агротехники, мелиорации. Внедрение этих мероприятий позволяет уменьшить поступление стронция-90 и цезия-137 в рацион в 10 и 20 раз соответственно. Перевод крупного рогатого скота с пастбищного на стойловое содержание позволяет снизить уровень перехода 90Sr, ,3,J и 137Cs в рацион в 10, 10 и 8 раз соответственно [168]. Наиболее высокая концентрация стронция-90 отмечена в скелете новорожденных ягнят от овец, находившихся в течение суягности на сенном типе рациона. Смешанный и концентратный рационы маток позволяют снизить отложение данного радионуклида в костной ткани в 4,2 и 4,5 раза соответственно [160]. Изменение режима кормления и состава рационов для снижения содержания радионуклидов в животноводческой продукции включает три группы приемов: 1. исключение из рациона кормов, содержащих радионуклиды или организация кормления таким образом, чтобы ограничить суммарное поступление радионуклидов в организм животных; 2. обогащение рациона физиологически обычными добавками; 3. обогащение рациона специальными ингредиентами, способствующими выведению радионуклидов из организма животных. Путем подбора кормов с минимальным накоплением радионуклидов (злаковые, корне-, клубнеплоды) можно снизить концентрацию стронция-90 и цезия-137 в молоке и мясе по сравнению с использованием кормов естественных сенокосов в 2...3 раза. Прекращение кормления животных радионуклидсодержащими кормами - наиболее эффективный способ уменьшения уровня радиоактивных веществ в организме животных. Наиболее распространенными добавками рациона, снижающими накопление радионуклидов в организме животных, являются макроносители (химические стабильные изотопные и неизотопные носители) радионуклидов. Классическим примером таких добавок является обогащение рациона животных кальцием - неизотопным носителем стронция-90, когда необходимо ограничить аккумуляцию этого радионуклида или снизить его выделение с молоком. Действие кормового кальция на снижение накопления стронция-90 в скелете более эффективно, чем кальций минеральной подкормки. Добавление карбоната кальция в корм 45...60-суточных поросят, получавших с рационом в течение 30 суток стронций-90, уменьшает содержание этого радионуклида в скелете в 2 раза [30]. В случае постоянного загрязнения территории радионуклидами или вероятности такового необходимо учитывать резистентность организма. Одна из реальных возможностей повышения резистентности организма на биологической основе состоит в использовании средств фармако-химической защиты - протекторов, существенно уменьшающих поражающее действие облучения. Под фармакологической защитой (в строгом смысле слова) понимают введение в организм протектора только перед облучением, приводящее к повышению выживаемости животных. В результате многолетних исследований был обнаружен радиозащитный эффект цистеамина и цистамина, меркаптопрониламина, серотонина, мек-самина, резерпина, гистамина и других соединений. Наиболее перспективными и высокоэффективными оказались соединения, относящиеся к двум большим классам: индолилалкиламинам и мер-каптоалкиламинам. В качестве примера специальной добавки в рацион для уменьшения накопления цезия-137 в организме животных (мышцах) можно указать на применение аммониево-железо-гексацианоферрата (1,5...3 г/гол дважды в сутки). У овец, в течение 6 недель получавших эту соль, содержание цезия-137 уменьшается в мышцах на 66 %, в печени - на 78 % и почках - на 84%; переход цезия-137 в молоко снижается на 80...90 % [69]. Самым эффективным сорбентом оказался аммоний-ферро-ферроцианид (AFCF).
В Белорусском НИИ сельскохозяйственной радиологии (г. Гомель) проведены научно-производственные опыты по изучению эффективности препаратов ферроцианидов (ферроцины, биофеж, ЦИИОМ) в различных дозах. Применение ферроцина при пастбищном содержании коров позволяет снизить содержание радиоцезия в молоке в 6...10 раз; бифежа - в 7,5...9,3 раза; ЦИИОМ - в 8,8... 12,5 раза в зависимости от дозы препарата по сравнению с контролем. Аналогичные результаты получены и при стойловом содержании коров.
Уровень перехода радионуклидов в продукты выделения, послед, околоплодные воды и молоко коров
Использование растительных кормовых добавок в рационах дойных коров (первый опыт) оказало существенное влияние на метаболизм радионуклидов организмом животных: скармливание обеих добавок и во всех дозировках повышает и, порой существенно, экскрецию радиокалия и радиоцезия через желудочно-кишечный тракт и почки, а удельная концентрация изучаемых радионуклидов в молоке либо остается на прежнем уровне, либо незначительно увеличивается и в одном варианте - молоко полностью свободно от радиоцезия.
Добавка в рационы коров измельченной листо-стебельчатой массы крапивы в дозе 5, 10 и 30 г/гол/сут. способствовала нарастанию интенсивности выведения радиоцезия с каловыми массами. Между величиной подкормки в рационах и концентрацией Cs-137 в кале отмечена прямо пропорциональная зависимость: при увеличении дозы муки крапивы с 5 до 30 г концентрация радиоцезия в кале коров возрастает с 0,16 до 0,26 Бк/кг. При этом максимальное увеличение экскреции радиоцезия против контроля составляет 62,5 %.
Аналогичная ситуация зафиксирована и по радиокалию: данный радионуклид выделяется из организма с калом более интенсивно при нарастании дозы муки крапивы; при величине подкормки в 30 г эффективность очистки организма от радиокалия достигает максимума- 298,44 % против контроля.
Скармливание коровам муки ягод рябины способствует более эффективной очистке организма от радионуклидов, в особенности от радиокалия. Радиоцезий наиболее интенсивно выводится из организма через желу дочно-кишечный тракт (на 133,2 % против контроля) при минимальной до зе муки ягод рябины - 5 г/гол/сут, при увеличении подкормки в 2 и 6 раз радиоцезий выводится тоже в большей степени, чем в контрольной группе, но на 59 % и 75,3 % меньше, чем при минимальной дозе подкормки. То есть, отмечена обратно пропорциональная зависимость между величиной подкормки и удельной концентрацией радиоцезия в кале. Аналогичная ситуация прослеживается и по радиокалию. Минимальная масса подкормки муки ягод рябины в наибольшей степени очищает организм от радиокалия через желудочно кишечный тракт (на 579 % против контроля, td - 6,35). Наращивание величины подкормки муки ягод рябины сохраняет тенденцию к усиленной экскреции радиокалия против контрольной группы, но при этом удельная концентрация радиокалия в кале снижается на 304 % и 328 % против результатов, полученных при скармливании максимальной массы муки рябины. Через почки радиоцезий и, особенно, радиокалий выделяются более активно, чем через желудочно кишечный тракт, то есть нагрузка на почки значительно выше. Использование муки крапивы способствует более интенсивной очистке организма от радиоцезия через почки. Между уровнем подкормки и удельной концентрацией радиоцезия в моче отмечена положительная взаимосвязь, по аналогии с ситуацией по радиоцезию в кале. При максимальной величине подкормки эффективность выведения Cs-137 с мочой наибольшая по "крапивной" группе и превышает аналогичный показатель в контроле на 62,5 %.
Радиокалий интенсивнее выводится с мочой при всех дозах муки крапивы, максимальная очистка от радиокалия через почки зафиксирована при скармливании 30 г муки крапивы гол/сут - на 6,78 % против контроля.
При скармливании муки ягод рябины отмечено более интенсивное выведение Cs-137 при минимальной дозе муки ягод рябины - на 125,0 % против контроля. При иных дозировках муки рябины радиоцезий экскретиру-ется из организма также интенсивнее против контроля, но в меньшей степени, чем при минимальной дозировке муки ягод рябины. Аналогичная ситуация прослеживается и в отношении радиокалия - при минимальной дозировке муки ягод рябины ускорение выведения калия-40 через почки превышает контрольный показатель на 43,43 %, а увеличение величины подкормки до максимальной (30 г/гол/сут) - привело к нарастанию величины экскреции на 9,24 % против контроля.
Подкормки неадекватно повлияли на концентрацию радиоцезия в молоке - при максимальной дозе муки крапивы отмечена полная очистка молока от радиоцезия, а использование меньших по массе добавок, наоборот, привело к загрязнению радиоцезием молока против контроля. Величина дозировки муки ягод рябины существенно повлияла на показатель концентрации радиоцезия в молоке - при минимальной дозе муки ягод рябины уровень цезия-137 в молоке возрос на 33,3 % против контроля; увеличенная до 10 г/гол/сут подкормка не повлияла на величину радиоцезия в молоке; а максимальная величина подкормки привела к снижению концентрации цезия-137 в молоке на 50 % против контроля, то есть максимальная величина подкормки оказалась наиболее действенной для очистки молока от радиоцезия.
Применение обеих подкормок приводит к нарастанию концентрации радиокалия в молоке в 5 случаях из 6, достигая максимального увеличения в группе, коровы в которой получали по 30 г/гол/сут муки крапивы - на 38,95 % против контроля. Лишь в одном случае молоко стало чище по ка-лию-40 на 13,68 % против контроля - при использовании крапивы в дозе 10 г/гол/сут (табл. 28).
По аналогичной схеме был проведен опыт на стельных сухостойных коровах в течение сухостойного периода, включая отел. Концентрацию Cs-137 и К-40 определяли в последе, околоплодных водах, моче, кале.
Использование подкормок муки крапивы и ягод рябины существенно повлияло на динамику выведения изучаемых радионуклидов с мочой, калом и при отеле коров (с околоплодными водами и последом).
Применение муки крапивы в минимальной и максимальной дозировке способствовало большему накоплению радиоцезия в ткани последа - на 32,43 % и на 600 % против контроля соответственно. Средняя по величине массы подкормка обладает противоположным действием - концентрация Cs-137 в последе снизилась на 67,57 %. Концентрация радиокалия в последе снизилась при использовании крапивы в дозе 5 и 10 г/гол/сут. - на 15,14% и 12,64 % против контроля соответственно. Максимальная доза крапивы (30 г/гол/сут.) в рационе коров способствовала увеличению концентрации К-40 в последе на 6,23 % против контроля. Таким образом, мука крапивы в дозе 30 г/гол/сут способствует в максимальной степени накоп полению радиоцезия и радиокалия в последе, активизируя тем самым барьерную функцию плаценты и оптимизируя условия развития эмбриона.
Использование муки ягод рябины в дозе 5 и 10 г/гол/сут способствовало значительному увеличению концентрации цезия-137 в последе - в 9,32 раза и 4,68 раз против контроля, а максимальная дозировка ягод рябины, наоборот, способствовала снижению концентрации цезия-137 в последе на 67,5 % против контроля. Концентрация радиокалия снизилась в последе при подкормке мукой ягод рябины в дозе 10 г/гол/сут - на 38,4 % против контроля, а минимальная и максимальная дозы подкормки способствовали накоплению калия-40 в тканях последа на 4,36 % и 44,36 % против контроля соответственно.
Миграция радионуклидов в системе: почва - растение (корм, рацион) - птица - продукт птицеводства
Основным загрязнителем радионуклидами является вода. Взаимосвязь между содержанием цезия-137 (Бк) и количеством сухого вещества в рационах (СВ), кг может быть описана следующим уравнением регрессии: Cs-137= 30,12 СВ- 21400,8. Коэффициент корреляции между этими показателями равен 0,53. Контроль динамики живой массы выявил крайне незначительные изменения живой массы по сравнению с контролем (+ 0,2 %).
Изучение концентрации радиоцезия и радиокалия в продуктах выделения выявило значительное усиление экскреции радиоцезия с калом и мочой (за исключением варианта с подкормкой из семян и листьев щавеля конского), тогда как через почки отмечалось снижение экскреции радиоцезия и радиокалия (табл. 58). Использование муки кипрея узколистного усиливает экскрецию радиоцезия в составе каловых масс и мочи против контроля на 3,56 % и 188,19 % соответственно. При этом цезий-137 с калом и мочой выделяется примерно одинаково, а калий-40 в гораздо большей степени выделяется с мочой. В отношении влияния различных морфологических частей щавеля на экскрецию радионуклидов следует отметить, что мука стеблей щавеля конского наиболее эффективна для выведения цезия-137 (усиление экскреции против контроля - в 1,55 раза), а наименее эффективна мука семян и листьев щавеля конского - в 1,24 раза против контроля. Мука листьев папоротника мужского в меньшей степени, чем мука щавеля, способствует усилению экскреции радионуклидов, но эффективнее муки кипрея. Нарастание экскреции радиокалия с калом в наибольшей мере отмечено в варианте использования муки стеблей щавеля конского - на 53,7 % против контроля; а включение в рацион муки семян и листьев щавеля конского привело к обратному действию - экскреция цезия-137 с калом снизилась на 1,48 % против показателя контроля. Таким образом, наиболее эффективной для ускорения экскреции радионуклидов явилась добавка муки стеблей щавеля конского.
Из продуктов убоя изучали на предмет загрязнения радионуклидами мясо, костную ткань и кровь. Накопление радионуклидов в продуктах убоя бычков представлено в таблице 59.
Костная ткань бычков очистилась от обоих радионуклидов только в одном варианте - при скармливании семян и листьев щавеля конского - от цезия-137 и калия-40 - на 13,53 % и 4,85 % против контроля соответственно. При всех остальных вариантах подкормок отмечалось накопление радионуклидов в костной ткани, особенно при скармливании листостебельчатой массы щавеля.
Радиоцезий отсутствовал в крови бычков контрольной группы; в крови бычков опытных групп концентрация данного радионуклида составляла 1,54 - 4,37 Бк/кг, достигая максимального значения по группе животных, получавших подкормку муки стеблей щавеля. Уровень радиокалия в крови снизился лишь при использовании 2 видов подкормок из щавеля - семян и листьев и листостебельчатой массы - на 6,03 % и 35,70 % против контроля соответственно.
Мясо - самый ценный продукт убоя - лишь в одном случае стало на 39,86 % более загрязненным радиоцезием против контроля (при скармливании муки стеблей щавеля), а самая существенная очистка от радиоцезия отмечена при использовании кипрея узколистного - в 9,96 раз против контроля. По радиокалию ситуация неоднозначная при использовании расти- тельных подкормок - существенная очистка от данного радионуклида отмечена также при скармливании муки кипряе узколистного - в 1,72 раза, в о всех остальных случаях отмечено загрязнение против контроля, достигающее максимальных значений при использовании муки семян и листьев щавеля - в 2,03 раза против контроля.
Зависимость концентрации цезия-137 в говядине (Бк/кг) от содержания данного радионуклида в рационе (Бк) и сухого вещества(СВ), кг описывается следующими уравнениями регрессии:
Поступление радионуклидов происходило алиментарным путем, а выведение - с мочой и калом. Во всех группах бычков отмечен положительный баланс обоих радионуклидов (табл. 60).
По радиоцезию минимальный положительный баланс отмечен при скармливании муки стеблей щавеля - на 0,3 % ниже показателя контрольной группы. В иных вариантах превышение к показателю контрольной группы незначительное и составляет 0,6 - 3,7 %.
По балансу радиокалия разброс величин значений более выражен; следует отметить, что минимальная величина баланса радиокалия отмечена при скармливании бычкам муки кипрея узколистного - ниже показателя контроля в 1,17 раза. Превышение величины баланса по контрольной группе отмечено в одном случае - при потреблении бычками семян и листьев щавеля - на 9,18 %.
Концентрация радионуклидов в кале и моче определялась уровнем перехода их в таковые из рационов. А использование растительных кормовых добавок существенно повлияло на величину данного показателя (табл. 61).
Уровень перехода радиоцезия в кал увеличился при всех вариантах подкормок, особенно при использовании муки стеблей и листостебельчатой массы щавеля - на 14,8 % и 10,05 % выше против показателя контрольной группы соответственно. В мочу цезий-137 переходил в гораздо меньшей степени, чем в кал (по абсолютным показателям), а к самому сильному снижению перехода против контроля привело использование листосте-бельчатой массы щавеля - в 2,25 раза. Радиокалий более интенсивно, чем радиоцезий, переходит в мочу, но в кал уровень перехода возрос в 4 случаях из пяти, а в мочу - снизился в трех случаях.
