- •Учебное пособие Симферополь - 2012
- •Isbn| 000-00-0000-0.
- •Содержание
- •Глава 1. Введение в ветеринарную радиобиологию........................…
- •Глава 3. Методы регистрации и единицы измерения в радиологии.......
- •Глава 4. Биологическое действие ионизирующих излучений.........……
- •4.1. Теории и гипотезы биологического действия ионизирующих излучений………….…
- •Глава 5. Радиотоксикология ...………………………………………...
- •6.6.2. Генетическое действие ионизирующих излучений ........………...
- •6.6.3. Защита от отдаленных последствий облучения ........…….………
- •Глава 7. Защита от биологического действия ионизирующих излучений и радиационная гигиена…
- •7.2.4.3.3. Долгосрочные контрмеры…. ...………………………….....
- •Глава 8. Радиационная экология...……………….…………………..…
- •6.3.5. Отдаленные последствия радиационных поражений..……......
- •Глава 9. Ведение животных в условиях радиоактивного загрязнения
- •Глава 10. Применение ионизирующих излучений и радионуклидов в сельском хозяйстве.
- •10.2.1. Радиационные технологии хранения сельскохозяйственной продукции .………
- •Предисловие
- •Глава 1
- •1.1. Парадоксы знаний о Мире и Вселенной
- •1.2. Жизнь, живое вещество и биосфера
- •1.2.1. Фундаментальные свойства живого
- •1.2.2. Уровни организации живого
- •1.2.3. Основные атрибуты жизни
- •1.3. Предмет, объект, цель и задачи сельскохозяйственной и ветеринарной радиобиологии
- •1.4. Связь радиобиологии с другими науками
- •1.5. Основные исторические этапы развития радиобиологии
- •Глава 2
- •2.1. Строение вещества
- •2.1.1. Радиоактивность
- •2.1.2. Характеристика радиоактивных излучений
- •2.1.3. Приложение к разделам 2.1.1. И 2.1.2.
- •2.2. Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом
- •2.2.1. Взаимодействие фотонных излучений с веществом
- •2.2.1.1. Фотоэффект
- •2.2.1.2. Комптон-эффект или комптоновское рассеяние
- •2.2.1.3. Образование электронно-позитронных пар
- •2.2.1.4. Закон ослабления гамма-излучения веществом
- •2.2.2. Взаимодействие корпускулярных излучений с веществом
- •2.2.2.1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом
- •2.2.2.1.1. Взаимодействие альфа-частиц с веществом
- •2.2.2.1.2. Взаимодействие бета-частиц с веществом
- •2.2.2.1.3. Энергетические характеристики взаимодействия излучений с веществом
- •2.2.1.2.4. Взаимодействие нейтронов с веществом
- •Глава 3 методы и единицы измерения в радиологии
- •Методы регистрации фотонных излучений
- •Методы регистрации корпускулярных излучений, в т.Ч. И нейтронов
- •Периоды физического полураспада радионуклидов – т1/2.
- •Значения поправочных коэффициентов в зависимости от вида ионизирующего излучения kэквив.
- •Значения поправочных коэффициентов в зависимости от типа тканей и органов - kэффект
- •Кратные и дольные единиц измерения
- •Единицы измерения в радиологии
- •Дозиметры, применяемые в Украине и снг
- •3.2. Расчетные методы определения активности радиоактивных веществ и
- •3.2.1. Расчетный метод определения активности
- •Определение поправочного коэффициента «к» универсального метода расчета радиоактивного распада
- •Определение времени, на протяжении которого в кормах, продуктах питания и воде достигается допустимая норма удельной активности данного радионуклида:
- •Где: t1/2 – физический период полураспада радионуклида;
- •Гамма-постоянная радионуклидов -
- •3.2.2. Определение поглощенной дозы ионизирующих излучений
- •3.2.3. Определение расчетным методом поглощенной дозы ионизирующих излучений, полученной при внутреннем облучении Определение эффективного периода полувыведения - :
- •Значения допустимых уровней удельных активностей радионуклидов Cs-137 и Sr–90 в продуктах питания и питьевой воде в продуктах питания и питьевой воде
- •Допустимые уровни (ду) удельной активности радионуклидов 137Cs и 90Sr в сырье животного и растительного происхождения и кормах
- •Сроки и нормы отбора проб объектов ветеринарного контроля для исследования на радиоактивность
- •Выемки проб для исследования на радиоактивность
- •Сопроводительная опись
- •Глава 4
- •4.1. Теории и гипотезы биологического действия ионизирующих излучений
- •4.2. Радиочувствительность живых организмов
- •Сравнительная радиочувствительность биологических видов
- •4.4. Влияние малых доз ионизирующих излучений на живые организмы
- •4.5.Радиационная стимуляция
- •Глава 5
- •5.1. Предмет, цели и задачи радиотоксикологии
- •5.1.1. Понятие о радиотоксинах и радиотоксичности
- •5.1.2. Группы радионуклидов по радиотоксичности
- •5.1.3. Факторы, обусловливающие токсичность радионуклидов
- •5.1.4. Пути поступления и выведения радионуклидов в организмах животных
- •5.1.5. Распределение радионуклидов в организмах животных
- •5.2. Метаболизм и токсикология радиоактивных веществ
- •5.2.1. Токсикология молодых продуктов деления
- •5.2.2. Метаболизм и токсикология йода - 131i
- •5.2.3. Метаболизм и токсикология цезия - 137Cs
- •5.2.4. Метаболизм и токсикология стронция - 90Sr
- •5.2.5. Метаболизм и токсикология плутония - 239Pu
- •5.2.6. Метаболизм и токсикология трития - 3h
- •5.2.7. Метаболизм и токсикология углерода - 14с
- •Глава 6. Радиобиологические эффекты
- •6.1. Факторы, влияющие на величину биологического действия
- •6.1.1. Факторы источника ионизирующих излучений
- •6.1.2. Факторы облучаемого биологического объекта
- •6.2. Радиобиологические эффекты
- •6.2.1. Структурно-функциональные изменения органов, тканей и систем у животных
- •6.2.1.1. Изменения системы кроветворения
- •6.2.1.1.1. Изменения костного мозга
- •6.2.1.1.2. Изменения лимфатических узлов
- •6.2.1.1.3. Изменения селезёнки
- •6.2.1.2. Изменения сердечно-сосудистой системы
- •6.2.1.4. Изменения системы пищеварения
- •6.2.1.3. Изменения системы дыхания
- •6.2.1.5. Изменения почек и мочевыводящих путей
- •6.2.1.6. Изменения желёз внутренней секреции
- •6.2.1.7. Изменения нервной системы
- •6.2.1.7.1. Изменения центральной нервной системы (цнс)
- •6.2.1.7.2. Изменения периферической нервной системы
- •6.2.1.7. Изменения костной системы
- •6.3. Лучевая болезнь
- •6.3.1. Острая лучевая болезнь – олб
- •6.3.1.1. Костно-мозговая форма лёгкой степени тяжести течения олб
- •6.3.1.2. Костно-мозговая форма средней степени тяжести течения олб
- •6.3.1.3. Костно-мозговая форма тяжёлой степени тяжести течения олб
- •6.3.1.4. Костно-мозговая форма крайне тяжёлой степени тяжести течения олб
- •6.3.2. Хроническая лучевая болезнь
- •6.3.3. Особенности лучевого поражения организма животных
- •6.3.3.1. Лучевая болезнь, возникшая при поступлении рв внутрь организма
- •6.3.3.1.1. Клиническая картина лучевой болезни, возникшей при инкорпорировании рв
- •6.3.4. Некоторые клинические и гематологические показатели
- •6.3.4.1. Клинические показатели
- •6.3.4.2. Гематологические показатели
- •6.3.5. Отдалённые последствия радиационных поражений
- •А. Соматические: Рост общесоматических заболеваний Лейкозы
- •Б. Тератогенные: Врождённые дефекты
- •6.4. Лучевые ожоги кожных покровов у животных
- •6.5. Комбинированные лучевые поражения
- •6.5.1. Особенности заживления ран на фоне лучевой болезни
- •6.5.2. Раны, загрязненные радиоактивными веществами (радиоактивные миксты)
- •6.5.3. Особенности заживления ожогов на фоне лучевой болезни
- •6.5.4. Особенности заживления переломов костей на фоне лучевой болезни
- •6.6. Отдалённые последствия радиационного воздействия,
- •6.6.1. Формы и состояния отдаленных последствий
- •6.6.2. Генетическое действие ионизирующих излучений
- •6.6.3. Защита от отдалённых последствий облучения
- •Глава 7
- •7.1. Противолучевая биологическая защита и радиосенсибилизация
- •7.1.1. Основные физические факторы и их характеристика
- •7.1.1.1. Изменения газового состава атмосферы
- •7.1.1.2. Изменения влажности
- •7.1.1.3. Изменения температуры
- •7.1.2. Химические радиопротекторы и радиосенсибилизаторы,
- •7.1.2.1. Практическое значение применения
- •7.2. Противорадиационная защита и безопасность, радиационная гигиена
- •7.2.1. Радиационная гигиена
- •7.2.1.1. Предмет, история формирования, цели и задачи
- •7.2.1.2. Основные направления научных исследований в радиационной гигиене
- •7.2.1.3. Организация работы и оснащение радиологических лабораторий для проведения
- •7.2.2. Принципы нормирования радиационного влияния
- •7.2.3. “Нормы радиационной безопасности Украины”
- •7.2.4. Основные регламентированные величины нрбу-97
- •7.2.4.1. Радиационно-гигиенические регламенты первой группы
- •7.2.4.1.1. Лимиты доз и допустимые уровни
- •7.2.4.2. Радиационно-гигиенические регламенты второй группы
- •7.2.4.3. Радиационно-гигиенические регламенты третьей группы
- •7.2.4.3.1. Противорадиационная защита населения в условиях радиационной аварии
- •7.2.4.3.2. Безотлагательные контрмеры
- •7.2.4.3.3. Долгосрочные контрмеры
- •7.2.4.4. Радиационно-гигиенические регламенты четвертой группы – уменьшение доз хронического облучения населения
- •7.3. Общие положения “Основных санитарных правил
- •Глава 8 радиационная экология
- •8.1. Предмет, история развития, методы и задачи
- •8.2. Источники ионизирующих излучений
- •8.2.1. Естественные источники ионизирующих излучений
- •8.2.2. Искусственные источники ионизирующих излучений
- •8.3. Миграция радионуклидов по сельскохозяйственным цепочкам
- •Физико-химическое состояние радионуклидов в воде, почве и кормах
- •8.3.1.2. Поступление радионуклидов в продукцию животноводства и птицеводства
- •8.3.1.2.1. Поступление радионуклидов в мясо-молочную продукцию животноводства
- •8.3.1.2.2. Поступление радионуклидов в яйца кур-несушок
- •8.3.2. Распределение радионуклидов в организмах животных
- •Глава 9 ведение животных в условиях радиоактивного загрязнения сельскохозяйственных угодий и их радиационного поражения
- •9.1. Порядок использования животных, подвергшихся радиационному поражению в зоне выпадения радиоактивных веществ и ядерного взрыва
- •9.2. Особенности ведения сельского хозяйства в ближайший период после загрязнения территории радиоактивными веществами
- •9.3. Организация сельскохозяйственного производства в отдалённый период после загрязнения территории радиоактивными веществами
- •9.4. Основы ведения животных на территории, загрязненной долгоживущими рв
- •9.5. Рекомендации по содержанию и кормлению сельскохозяйственных животных
- •Глава 10 применение ионизирующих излучений и радионуклидов в сельском хозяйстве
- •10.1. Методы радиоиндикации с целью изучения структурно-функциональной организации растений и животных
- •10.2. Радиационно-биологические технологиии в растениеводстве и животноводстве
- •Облучения семян различных культур
- •10.2.1. Радиационные технологии хранения сельхозпродукции
Глава 8 радиационная экология
8.1. Предмет, история развития, методы и задачи
На планете Земля человек существенным образом влияет на ее биосферу. Действие генерирующих экологический кризис факторов в конце ХХ века приобрело разрушительную силу. Сегодня биосфера не способна преодолеть нашествие экологической грязи и Земля не способна к эффективному самоочищению, саморегулированию и самообновлению.
Экологический кризис в Украине относительно стран Европы является одним из самых опасных, поэтому наш парламент объявил её зоной экологического бедствия. Создано Министерство охраны окружающей среды и ядерной безопасности, формируется единая целостная законодательная система охраны земли, воды, воздуха, естественных комплексов и здоровья человека.
Термин “экология” происходит от греческих слов - наука о доме, т.е., наука о местожительстве живых организмов, и был введен немецким биологом Э. Геккелем.
Итак, экология - наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и заселенной ими средой.
Экология вышла за пределы биологии и послужила толчком к развитию около 40 новых научно-практических направлений.
Одним из них является радиоэкология, или радиационная экология - это раздел экологии или раздел радиобиологии, изучающий взаимоотношения радиоактивных веществ и ионизирующих излучений с биосферой.
Иначе, радиоэкология - учение об особенностях существования организмов и сообществ растений и животных в среде проживания с повышенной (в сравнении с нормой) радиоактивностью.
Прерогативой радиоэкологии являются незначительные мощности хронического внешнего и внутреннего облучения организмов, которое создается радиационным фоном.
Тем не менее, техногенное загрязнение биосферы радионуклидами, в том числе и искусственными, а также способность многих растений и животных в значительном количестве накапливать их в жизненно важных органах и тканях могут привести к существенному увеличению облучения организмов со всеми вытекающими последствиями вплоть до их гибели.
Одним из направлений радиоэкологии и является сельскохозяйственная и ветеринарная радиоэкология.
В 30-е годы ХХ столетия было обращено внимание на радиоактивные изотопы как важный экологический фактор. И именно тогда академик В.И. Вернадский начал проводить работы в этом направлении. Основоположниками же радиоэкологии считают исследователей Ю. Одума и О.О. Передельського, последний и определил её задачи.
Позднее проблемами сельскохозяйственной радиоэкологии стал заниматься академик ВАСХНИЛ В.М. Клечковский. Им были сформулированы основные направления этой науки, которые состоят во всестороннем изучении закономерностей перенесения радиоактивных веществ в сфере сельскохозяйственного производства.
Значительный вклад в развитие сельскохозяйственной радиоэкологии внесли академики РАСХН Н.А. Корнеев, Р.М. Алексин и профессор А.Н. Сироткин. Их работы стали своего рода классическим справочным материалом по данной проблеме. Кроме того, работы этих ученых легли в основу практических рекомендаций по ведению животноводства и смягчению радиационных последствий в районах, пострадавших от чернобыльской катастрофы. Они служат научной базой для проведения исследований, направленных на решение комплекса экологических проблем, связанных с загрязнением среды.
Радиоэкология как новое научное направление возникла одновременно с развитием атомного производства и употреблением атомной энергии. Тем не менее, широкое развитие радиоэкологических исследований приходится на 50-е годы, когда антропогенная деятельность человека (в первую очередь испытания ядерного оружия) привела к изменению естественного радиационного фона.
Радиоэкология развивается по нескольким направлениям.
Одно из направлений современной радиоэкологии - сельскохозяйственная радиоэкология растений и животных, которая изучает особенности их существования и закономерности, которые протекают в их естественных популяциях и биогеоценозах при действии на них радиационных факторов среды проживания.
В 60-е годы выделился самостоятельный раздел, который изучает радиоэкологию морских организмов. Вследствие широкого использования ядерной энергии на атомных электростанциях возникла и быстро развивается радиоэкология пресноводных водохранилищ.
Основные задачи водной радиоэкологии:
изучение миграции радиоактивных элементов в гидроценозах,
изучение действия радиоактивного загрязнения воды на гидробионты и околоводные сообщества растений и животных,
обеспечение охраны водной среды от радиоактивного загрязнения.
Расширение исследований по изучению поведения искусственных радионуклидов в пищевых цепочках, которые ведут к человеку, с участием сельскохозяйственных растений и животных, а также действия ионизирующих излучений на объекты сельскохозяйственной деятельности сформировали в сельскохозяйственной радиоэкологии два самостоятельных направления со своими исследовательскими приемами и задачами:
радиоэкологию сельскохозяйственных растений,
радиоэкологию сельскохозяйственных животных.
Радиоэкология сельскохозяйственных животных - важнейшая часть сельскохозяйственной радиоэкологии и общей экологии в целом. Она изучает закономерности и механизмы миграции радионуклидов в пищевых цепочках, принципы их экологического нормирования, а также действие радионуклидов и других источников ионизирующих излучений на организм животных. Изучение этих вопросов необходимо для безопасного ведения животноводства в условиях повышенного радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Интерес к проведению работ в этой области вызван тем, что продукция животноводства - важнейший источник снабжения населения продовольствием, а легкой и пищевой промышленности - сырьем. В свою очередь, продукты животного происхождения (молоко, мясо, яйцо и др.) могут быть основными источниками поступления радионуклидов в организм человека и дополнительного его облучения. Поступление с мясом важнейших радиоактивных продуктов распределения ( , , ) из глобальных выпадений в рацион человека может достигать →25 %, а с молоком - 100 % суммарного потребления с пищей (М. О. Корнеев, О. М. Сироткин). Вследствие этого радиоэкологические исследования в области животноводства приобретают не только важное теоретическое, но и практическое значение. Данные радиоэкологии используются сельскохозяйственной радиобиологией для рационального планирования и проведения оперативного и текущего контроля за радиоактивным загрязнением внешней среды, а также для разработки научно обоснованных методов снижения поступления радионуклидов в корма и продукцию животноводства.
Радиоэкологию сельскохозяйственных животных как прикладную науку интересуют все звенья экологической цепочки, которые приводят к накоплению радионуклидов в кормах и продуктах животноводства.
Радиоэкологические исследования позволяют прогнозировать поведение радионуклидов в окружающей среде, их биологическую эффективность, оценивать последствия поступления радиоактивных веществ в биосферу, обнаруживать роль экологических факторов в миграции радионуклидов и при необходимости осуществлять мероприятия по уменьшению перехода их из почвы в корма и продукцию животноводства.
В результате многолетних исследований закономерностей перенесения радионуклидов в системе атмосферные выпадения → вода → грунт → растения → животные → продукция животноводства накоплен солидный объем информации. Однако ряд вопросов в области радиоэкологии сельскохозяйственных животных требует дальнейшего изучения. В частности, необходимо оценить вклад разных путей поступления радионуклидов в корма, молоко и мясо, разработать методику прогноза накопления их в этих продуктах, изучить отдаленные последствия действия ионизирующих излучений на организм, выявить сформированные средой лучевые нагрузки на организм, которые оказывают влияние на продуктивные, репродуктивные и другие полезные хозяйственные качества животных.
Радиоэкология делится на наземную, морскую и пресноводную. Сельскохозяйственная и ветеринарная относится к наземной.
Сельскохозяйственная и ветеринарная радиоэкология - это раздел радиоэкологии, которая изучает содержание и миграцию радиоактивных веществ в объектах сельскохозяйственного производства, влияние ионизирующего излучения на сельскохозяйственные растения, организмы животных и агроценозы.
Главные задачи сельскохозяйственной и ветеринарной радиоэкологии:
изучение источников радиоактивных веществ в биосфере;
изучение миграции радиоактивных веществ в объектах окружающей среды и сельскохозяйственного производства;
изучение путей поступления радиоактивных веществ в объекты и продукцию сельскохозяйственного производства и накопление ее там;
изучение действия ионизирующего излучения на сельскохозяйственные растения и организмы животных;
разработка средств и методов, которые предотвращают процессы поступления радиоактивных веществ в продукцию сельскохозяйственного производства и накопление их там.