CC BY
9
удк 613.263:546.79
Кандидаты хим. наук Е. Л. Мордберг и В. М. Александрук,
канд. мед. наук Г. Ф. Ковыгин, И. И. Шевченко, В. М. Блюмштейн,
Г. Ф. Юшкевич
переход изотопов уран-радиевого ряда в зерно
некоторых сельскохозяйственных культур
Данные о переходе изотопов в пищевую продукцию важны с точки зрения оценки вариаций для различных типов почв.
В настоящей статье описаны результаты анализа сельскохозяйственной продукции, выращенной в черноземной степной зоне СССР на почве с повышенным содержанием изотопов уран-радиевого ряда. Участок в течение нескольких лет до опытов подвергался воздействию природных вод, содержавших такие изотопы в неравновесных соотношениях.
По данным местного управления сельского хозяйства, почва в районе участка имеет мощность гумусового горизонта 35—40 см, содержание гумуса 4,2—5,5%; ее механический состав легко глинистый; гидролизуемого азота в ней 60—90 мг, подвижного фосфора — 100—120 мг, калия — 200—300 мг, обменных оснований — 400— 600 мг-экв на 1 кг.
Для опытных посевов подбирали площадки, где у-фон был заметно выше по сравнению с фоном окружающей местности. В 1972—1973 гг. были проведены посевы кукурузы, гречихи, гороха, подсолнечника, проса и озимой пшеницы. С каждой делянки собирали зерно и пробу почвы (средняя по 5 точкам) слоя 0—25 см. Кроме того, оба года брали пробы соответствующего зерна в амбаре близлежащего колхоза и фоновые пробы почвы (9) на расстоянии 1—1,5 км от загрязненного участка. Пробы анализировали на содержание урана, тория (сумма а-изотопов и ТЬ232), Иа22® и РЬ210. В пробах почвы с делянок, занятых пшеницей, изучали также содержание подвижных форм изотопов.
Уран определяли колориметрически с арсеназо-Ш (чувствительность 3 мкг на пробу) и нейтронно-активационным методом с регистрацией треков деления на лавсане (чувствительность 0,01 мкг/г). Иа226 в почвах исследовали 7_спектРометРически (Ю. С. Белле и соавт.), из растений радий выделяли на сульфате бария и измеряли со светосоставом на а-приставке. Торий выделяли катионообменным способом, а-активность измеряли на а-приставке после электролиза на мишень, ТЬ232 определяли колориметрически с арсеназо-Ш (чувствительность, а-измерений 5-Ю-13 Си на пробу, колориметрии — 3 мкг на пробу). Некоторые пробы измеряли на а-спектрометре «Амур», при этом показано, что в пробах почвы, где содержание а-активности тория выше фонового, избыток обусловлен нацело изотопом ТЬ230.
РЬ210 выделяли анионообменным способом, измеряли по р-излуче-нию висмута на УМФ-1500 (чувствительность Ю-11 Си на пробу). Воспроизводимость результатов анализа в пределах 30%. Для определения подвижных форм пробы почвы обрабатывали 1 н. раствором соляной кислоты (Ж:Т=5: 1) в течение 1 ч.
Результаты для почв получали в кюри на 1 кг воздушно-сухой почвы (Т232 и уран также в миллиграммах на 1 кг), для зерна —на 1 кг сухого веса и пересчитывали на «товарный» вес, вводя поправку на стандартную влажность зерна в хранилищах согласно санитарным нормам проектирования зернохранилищ (СН-56-59).
Фоновые содержания радиоизотопов в почвах составляют: урана— 2,5±0,7 мг/кг, ТЬ232—7,8±2,2 мг/кг, сумма а-изотопов тория—(4,2± ±1,8)-Ю-9 Си/кг, Иа226 — (0,66±0,21) -10~9 Си/кг, РЬ210—(1,66±0,44). • 10-9 Си/кг. Эти данные согласуются с литературными (Д. М. Грод-
Таблица 1
Коэффициенты корреляции между содержанием изотопа в зерне (у) и почве (х)
Культура Показатель т Уран Торнй Радий Свинец Свинец— зерно радий — почва
Пшеница В 14 0,52 0,56 0,61 0,54 0,74
п 14 0,30 0,40 0,51 0,44 _
Кукуруза в 6 0,96 — -0,1 0,86 _
Гречиха в 6 0,80 0,79 —0,2 _ _
Подсолнечник в 6 0,80 — —0,3 —
Обозначения: ш — число проб в выборке; В — валовое содержание; П — содержание подвижных форм.
зинский; В. И. Баранов и Н. Г. Морозова) и свидетельствуют о том, что почва района не является аномальной по содержанию радиоизотопов.
Обработку данных производили с целью получения необходимых для радиационных оценок коэффициентов перехода (отношение изотоп в зерне/изотоп в почве). При этом исходили из следующих предположений. Во-первых, уровень изотопов урана, тория и радия в зерне зависит преимущественно от их уровня в почве, причем нулевому содержанию этих элементов в ней должно соответствовать нулевое содержание в зерне. Во-вторых, содержание РЬ210 в зерне зависит от содержания его в почве, от содержания Иа226 в почве (осаждение дочерних продуктов эманации из приземного слоя воздуха) и глобальных выпадений РЬ210 (последний фактор в условиях эксперимента постоянен).
Для выборок, где число данных пар почва — зерно составляло б и более, рассчитывали коэффициенты корреляции (табл. 1). Для тех выборок, где коэффициент корреляции превышал граничное хотя бы при вероятности 0,90, рассчитывали параметры линейной регрессии у=а+Ьх и у=Ьх\ по критерию Фишера определяли допустимость пренебрежения параметром а.
Формы и параметры уравнений связи даны в табл. 2.
Рассматривая значения коэффициентов корреляции для пшеницы, мы видим, что содержание изотопов в зерне более тесно связано с их валовым содержанием в почве, чем с содержанием «подвижных форм». Этот факт не согласуется с выводами Г. В. Русановой и Б. С. Пристера.
Таблица 2
Формы и параметры регрессионных уравнений связи между содержанием изотопов в почве
(х) и зерне (у)
Свинец—
Культура Форма Уран Тория Радий Свннец зерно
уравнения Пар! мстг радий — почва
Пшеница у=а-\-вх а 8,0±5,4 — — — —
Ь 0,46±,040 — _ — —
у=вх Ь — 0,68±0,23 0,98+0,27 2,3±0,7 11,7±2,5
Кукуруза У=вх Ь 1,7±0,3 — — 1,2±0,4 —
Гречиха у=вх Ь 4,4± 1,7 2,6± 1,0 — — —
Подсолнеч-
ник у=вх Ь 2,7±0,6 — —
1 К параметрам даны интервалы с доверительной вероятностью 0,90.
Для изотопов тория и радия связь зерно — почва удовлетворительно аппроксимируется уравнением у = Ьх, что соответствует первому нашему предположению (см. выше). При этом Ь является наиболее вероятным значением коэффициента перехода. Отрицательные значения коэффициентов корреляции радия по кукурузе и гречихе, очевидно, связаны с непредставительностью выборок (мал размах концентраций радия в почвах). Следует еще заметить, что в условиях наших опытов весовая концентрация тория в почвах оставалась практически постоянной, а варьировала лишь концентрация радиоактивности, поскольку основная часть добавок обусловлена ТИ230. Поэтому коэффициент перехода может быть применен только к условиям, когда на фоне постоянного количества ТЬ232 варьирует концентрация прочих изотопов тория; применение этих значений для оценки перехода ТЬ232 при широкой вариации его уровней было бы неосторожным.
Для установления корреляции урана по пшенице уравнение у=Ьх неприменимо, однако уравнение у=а + Ьх противоречит первому нашему предположению. Можно полагать, однако, что при высоких концентрациях в почве содержание урана в зерне приближается к пределу, т. е. «насыщается емкость» растения по урану (весовая концентрация этого вещества сопоставима с концентрациями минеральных микрокомпонентов растения). Для описания такой связи можно исполь-
X
зовать гиперболическую формулу: у= • Ее параметры могут
дг
быть рассчитаны после преобразования в формулу у= - = а + Ьх.
Содержание РЬ210 в пшенице коррелирует с содержанием свинца в почве и Иа226 в почве. Для выяснения преимущественной зависимости были рассчитаны парциальные коэффициенты корреляции между этими величинами (табл. 3). Из них видно, что связь свинца в зерне с радием в почве констатируется с вероятностью 0,95, тогда как связи со свинцом в почве нет. Такой результат может свидетельствовать о том, что РЬ210 поступает в растения преимущественно внекорневым путем при осаждении дочерних продуктов эманации из приземного слоя воздуха. Это согласуется с выводами О. Н. Поповой и соавт.; корневое поступление, по-видимому, значительно меньше.
В табл. 4 приведены коэффициенты перехода изотопов, полученные в результате настоящей работы. В случаях, когда была возможна
Таблица 3
Основные и парциальные коэффициенты корреляции между РЬ'-10 в зерне и почве и Ка:2в в почве
Коэффициент
корреляции
Связь а о .Ь СО
в о X X И
1 с 2 в в
Свинец — зер-
но —свинец—
почва 0,540 -0.1
Свинец — зер-
но — радий —
почва 0,742 0,609
Свинец — поч-
ва — радий—
почва 0,785 0,956
Таблица 4
Коэффициенты перехода изотопов из почвы в зерно, 10~3 Си/кг зерна/Си/кг почвы (для урана мкг/кг зерна/ мг/кг почвы, что то же самое)
Культура Уран Торий Радлй Свинец-зерно
радий-почва
Пшеница 3,8±2,51 0,7±0,2 1,0±0,3 11,7±2,5
Кукуруза 1,7±0,3 0,4± 1,4 0,07±0,4 —
Гречиха 4,4±1,7 2,6± 1,0 1,3—17 —
Горох 0,1-3,0 0,2—1,0 0,3—2,9 —
Просо 0,9—1,6 1.0-1,2 0.4-1.3 —
Подсолнеч-
ник 2,7±0,6 0,3—1,4 0,3—3,0
1 Предельное содержание урана в пшенице 20±5 мкг/кг.
статистическая обработка, даны наиболее вероятные значения с интервалом при доверительной вероятности 0,9, в остальных случаях — пределы разброса значений в эксперименте.
ЛИТЕРАТУРА. Баранов В. И., Морозова Н. Г. — В кн.: Радиоэкология. M., 1971, с. 13—40. — Гродзинский Д. М. Естественная радиоактивность растений и почв. Киев, 1965.— Попова О. Н„ Таска ев А. И., Тестов Б. В. — В кн.: Теоретические и практические аспекты действия малых доз ионизирующей радиации. Сыктывкар, 1973, с. 94. — Русанова Г. В. — В кн.: Радиоэкологические исследования в природных биогеоценозах. М., 1972, с. 22—32.
Поступила 2/1 1975 г.
THE PASSAGE OF THE ISOTOPES OF THE URANIUM-RADIUM SERIES INTO THE GRAIN OF CERTAIN AGRICULTURAL CROPS
E. L. Mordberg, V. M. Aleksandruk, G. F. Kovygin, I. I. Shevchenko, V. Af. Blumshtein„
G. F. Yushkevich
The content of the uranium-radium series of isotopes was investigated in the grains of wheat, com, buckwheat and other crops, grown in the steppe black-soil zone in soils that contained these isotope at high levels. The presented data consist of the passage of coefficients necessary for radiation hygiene evaluations. At the same time the authors discuss the mechanism of the passage and the forms of relations for certain isotopes.
Социальная гигиена, история медицины, организация санитарного дела
УДК 613.6:632.95] :614.37*
Д. Н. Л оранский, Л. А. Б у лай
гигиеническое обучение и воспитание работающих с ядохимикатами в сельском хозяйстве ссср
Центральный научно-исследовательский институт санитарного просвещения Министерства здравоохранения СССР, Москва
Сейчас нет ни одной отрасли сельскохозяйственного производства, где бы в той или иной степени не использовались пестициды. При длительном систематическом применении этих препаратов, если не соблюдаются специальные правила работы с ними, создается потенциальная опасность неблагоприятного воздействия на организм человека и окружающую среду. При нарушении условий хранения, транспортировки и применения пестицидов могут возникать острые и хронические отравления работающих с ними, а также лиц, случайно контактирующих с этими веществами. Кроме того, могут загрязняться объекты внешней среды, в результате чего вступают в контакт с пестицидами самые широкие слои населения. Имеются данные о неблагоприятных последствиях длительного воздействия малых доз пестицидов, изменяющих общую реактивность, обладающих мутагенным, канцерогенным, лейко-могенным и аллергизирующим эффектами.
Для уменьшения последствий вредного влияния пестицидов в нашей стране разработаны и утверждены различные санитарно-законо-дательные и инструктивно-методические документы по применению этих веществ, а также по организации санитарного надзора за их использованием в сельском хозяйстве («Лабораторные методы исследования при проведении медосмотров лиц, работающих с ядохимиката-
