Спосіб прогнозування вмісту радіоцезію в молоці при випасанні корів на забруднених радіонуклідами природних пасовищах зони полісся

Спосіб прогнозування прижиттєвого вмісту радіоцезію в молоці корів при випасанні на забруднених радіонуклідами природних пасовищах зони Полісся, що включає визначення радіаційного фону пасовищ геологорозвідувальними приладами типу СРП 68-01 в мкр/год., який відрізняється тим, що прогнозований вміст радіоцезію в 1 кг молока розраховується за формулою: Пв = Км х Рф х Кк, де Пв - прогнозований вміст радіоцезію в 1 кг молока, Бк, Км - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг молока з 1кг пасовищного корму на 1 мкр/год. радіаційного фону, який, в залежності від типу пасовищ, дорівнює: для підзолисто-суглинистих пасовищ - 0,013; для підзолисто-супіщаних пасовищ - 0,023; для торф'яно-болотних пасовищ - 0,038, Рф - радіаційний фон пасовища, мкр/год., Кк - кількість спожитого коровою корму за добу, кг. Корисна модель відноситься до сільського господарства, зокрема до виробництва молока згідно з вимогами ДР-97 при випасанні корів на забруднених радіонуклідами природних пасовищах зони Полісся. Внаслідок авари на Чорнобильській АЕС найбільшого радіоактивного забруднення зазнали поліські регіони України. В даний час найбільшу радіаційну небезпеку становлять ізотопи цезію, який має період напіврозпаду ЗО років і активно включається в процеси біологічної міграції: фунт - рослина (корми) - тварина - продукти харчування - людина. В структурі загальної дози внутрішнє опромінення у людини за рахунок споживання харчових продуктів складає 80%. Основними продуктами внутрішнього опромінення в даний час є молоко і м'ясо, які формують 80-90% його внутрішньої дози, в той час як продукти харчування рослинного походження складають лише 8-16%. Тому основним завданням при веденні сільського господарства на забруднених радіонуклідами територіях є одержання екологічно чистих продуктів тваринництва, в першу чергу молока, оскільки процес його виробництва і використання на харчові цілі є безперервним і застосувати такі технологічні прийоми, як при виробництві м'яса (наприклад, заключна відгодівля худоби на чистих кормах і т. д.) в цьому процесі неможливо. В даний час в забруднених радіонуклідами регіонах для випасання худоби колективних і, особливо, приватних господарств в великій мірі використовуються природні пасовища і сіножаті, які, як правило, протягом багатьох років не поліпшувались. Лугова дернина природних пасовищ є активним поглинувачем радіоцезію. На цих угіддях радіонукліди зконцентровані, в основному, у верхньому шарі фунту, а також у дернині та рослинних рештках. В той же час із дернини спостерігається інтенсивний перехід радіонуклідів в травостій. Перехід радіоцезію в лучні кормові рослини майже на 1 порядок перевищує цей показник в порівнянні з вирощуванням кормових культур в польових сівозмінах. Найефективнішим способом виробництва екологічно чистого молока при використанні природних сільськогосподарських угідь є проведення агромеліоративних заходів по їх корінному поліпшенню. Проте із-за складних економічних умов і нестачі коштів переважна більшість природних пасовищ в забруднених радіонуклідами регіонах поліської зони протягом багатьох років не поліпшувалась. Використання сорбуючих добавок, зокрема препарату фероцину, що зв'язує радіоцезій у шлунково-кишковому тракті худоби, особливо в літній період при пасовищному утриманні, зі-за об'єктивних чи суб'єктивних причин не завжди досягає бажаного результату. Тому при випасанні корів на природних пасовищах на забруднених радіонуклідами регіонах сч о < 7021 поліської зони України вміст радіоцезію в молоці інколи в 2-3 рази більший, ніж в зимово-стійловий період [1]. Частково це можна пояснити тим, що із-за нерівномірного забруднення сільськогосподарських угідь радіонуклідами поряд з придатними природними пасовищами для виробництва екологічно чистого молока можуть бути більш забруднені ділянки при використанні яких рівень забруднення молока радіоцезієм може бути більшим за допустимий рівень згідно ДР97, який не повинен перевищувати 100 Бк/кг [2]. В зв'язку з цим радіологічний контроль за виробництвом екологічно чистого молока на забруднених радіонуклідами територіях, в першу чергу на природних пасовищах зони Полісся, не втратив своєї актуальності і вимагає розробки більш доступних і оперативних способів за його проведенням. Відомий спосіб радіологічного контролю за рівнем радіаційного фону сільськогосподарських угідь, в тому числі природних пасовищ, за допомогою переносних геологорозвідувальних приладів типу СРП-68-01, СРП-88Н та ін.[3]. Розроблений спосіб визначення вмісту радіоцезію в молоці на стаціонарних радіологічних спектрометрах РУБ-016П, РУГ-91, "Адани" та ін.[4]. Недоліком цього способу є те, що за ним можна лише зафіксувати непридатне за вмістом радіоцезію молоко для використання на харчові цілі, а прогнозувати та попереджувати завищений вміст радіоцезію в молоці за цим способом неможливо. Відомий також спосіб прогнозування вмісту радіоцезію в молоці при утриманні корів на пасовищах на основі визначення вмісту радіоцезію в пробах пасовищної трави, відібраних з певних ділянок пасовищ, на стаціонарних спектрометрах РУБ-016П, РУГ-91, "Адани" та ін. з наступною їх ідентифікацією та визначенням вмісту радіоцезію в спожитому твариною за добу пасовищного корму та його перехід в молоко [4]. Недоліком цього способу є значні затрати, пов'язані з відбором великої кількості середніх зразків корму з різних ділянок пасовищ, транспортуванням проб зеленого корму до лабораторій для визначення в них вмісту радіоцезію, перезабрудненням нових територій зразками корму з радіоактивної зони та труднощі, пов'язані з ідентифікацією рівня забруднення пасовищного корму з відповідними ділянками пасовищ. Раніше нами розроблений спосіб радіологічного контролю за рівнем забруднення зеленого корму радіоцезієм при пасовищному утриманні корів на забруднених радіонуклідами природних пасовищах зони Полісся з метою виробництва молока у відповідності з нормами ДР-97. За цим способом радіологічний контроль за вмістом радіоцезію в пасовищному кормі на забруднених радіонуклщами природних пасовищах проводиться шляхом виміру їх радіологічного фону геологорозвідувальними приладами типу СРП-68-01, СРП-88Н в мкр/год з наступним визначенням рівня забруднення пасовищного корму радіоцезієм в Бк/кг за допомогою таблиць (діаграм), розроблених на основі встановленої в експериментальних дослідженнях прямої корелятивної залежності між рівнем забруднення пасовищного корму радіоцезієм і гамма-фоном природних пасовищ для основних типів фунтів поліської зони України, як найбільш забрудненої радіонуклідами. В цих таблицях (діаграмах) на основі встановленої математичної залежності для певних значень гамма-фону природних пасовищ з різними типами фунтів приводиться відповідний вміст радіоцезію в траві та придатність пасовища для виробництва молока згідно вимог ДР-97. На основі одержаних за допомогою приладу СРП-68-01 (СРП88Н) значень гамма-фону пасовища (у мкр/год) находять в таблиці вміст радіоцезію в 1кг пасовищного корму для певних типів фунтів та визначають сумарний вміст радіоцезію в добовому раціоні (в Бк): вміст радіоцезію в 1кг пасовищного корму х на кількість спожитого корму в добовому раціоні в кг [6]. Цей спосіб радіологічного контролю за вмістом радіонуклідів у зелених кормах при випасанні корів на забруднених радіонуклідами природних пасовищах зони Полісся з метою виробництва екологічно чистого молока приймається за прототип корисної моделі. Недоліком прототипу є те, що за приведеним способом на основі даних гамма-фону пасовищ в мкр/год за допомогою таблиць (діаграм) можна визначити лише рівень забруднення радіоцезієм 1 кг пасовищного корму в Бк, а для визначення сумарного вмісту радіоцезію в добовому раціоні та забруднення радіоцезієм 1 кг молока необхідно проводити додаткові розрахунки. Крім цього, користування таблицями (діафамами) за цим способом в польових умовах пов'язане з рядом незручностей. До того ж, точність цього способу дещо знижується в зв'язку з тим, що залежність між гамма-фоном пасовищ і рівнем забруднення пасовищного корму радіоцезієм приведена в таблицях (діафамах) в завищеному діапазоні: гаммафон - 5,10,15, 20...і т.д. мкр/год. В зв'язку з цим, задача корисної моделі - розширення і удосконалення способів радіологічного контролю за виробництвом молока згідно норм ДР-97 на забруднених радіонуклідами природних пасовищах поліської зони України, підвищення їх точності і надійності, зменшення часу і витрат на їх проведення, покращення зручностей при їх використанні. Суть корисної моделі заключається в тому, що прогнозування переходу радіоцезію з пасовищного корму в молоко при випасанні корів на забруднених радіонуклідами природних пасовищах поліської зони України проводиться шляхом вимірювання рівня радіаційного фону пасовищ приладами СРП-68-01 (СРП-88Н) в мкр/год з наступним розрахунком вмісту радіоцезію в 1кг молока за допомогою формули, розробленої на основі експериментально встановлених коефіцієнтів переходу радіоцезію в 1кг молока з 1кг пасовищного корму в розрахунку на 1 мкр/год радіаційного фону пасовищ, при цьому, в залежності від типів фунтів пасовищ, ці коефіцієнти істотно відрізняються між собою. Корисна модель ілюструється і підтверджується такими даними, одержаними в експериментальних дослідженнях. Ступінь радіоактивного забруднення продукції рослинництва, в тому числі кормів, прямо пропорційно залежить від щільності забруднення сільськогосподарських угідь [4]. Величина коефіцієнтів переходу радіоцезію в кормові рослини на природних пасовищах залежить від рівня їх радіаційного забруднення, типів ґрунтів та їх афохімічних властивостей, а також від водного режиму пасовищ і ботанічного складу травостою [5 ].Виходячи з цього, на основі проведених досліджень і статистичної обробки одержаних результатів [л]нами встановлена пряма корелятивна залежність між рівнем забруднення пасовищного корму 7021 радіоцезієм і радіаційним фоном пасовищ для основних типів фунтів поліської зони України з аналогічним водним режимом та ботанічним складом травостою (табл. 1). 1. Залежність між радіаційним фоном природних пасовищ і рівнем забруднення пасовищного корму радіоцезієм та експериментально встановлені коефіцієнти переходу радіоцезію з фунту в 1кг пасовищного корму і в 1 кг молока на 1 мкр/год радіаційного фону пасовищ. Типи фунтів природних пасовищ дерновопщзолистісуглинисті Статистичні показники дерновопідзолистісупіщані торф'яноболотні 18 10 12 Сумарний радіаційний фон пасовища, мкр/год (SMx) 2461 1512 980 Середній радіаційний фон пасовищ, мкр/год (Мх) 136,7 151,2 81,7 3272 3432 3776 181,8 343,2 314,7 Коефіцієнт регресії, Ryx 1,29 2,05 3,17 Коефіцієнт регресії, Rxy 0,69 0,48 0,29 Коефіцієнт кореляції, г 0,94 0,95 0,97 Кількість варіантів в дослідженнях, п Сумарний рівень забруднення радіоцезієм, Бк (ЕМу) Середній рівень забруднення радіоцезієм, Бк/кг (£Му) пасовищного корму 1 кг пасовищного корму Похибка коефіцієнта кореляції, mr 0,08 0,05 0,07 Коефіцієнт вірогідності, tr Кк - коефіцієнт переходу радіоцезію з ґрунту в 1кг пасовищного корму в розрахунку на Імкр/год, радіаційного фону пасовищ, Бк/кг/мкр/год, 10,97 21,22 13,8 1,33 2,27 3,85 Коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг молока від загального його вмісту в добовому раціоні 0,01 0,01 0,01 Км - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг молока з 1 кг пасовищного корму в розрахунку на Імкр/год, радіаційного фону пасовищ, Бк/кг/ кг/мкр/год, 0,013 0,023 0,038 Встановлено, що коефіцієнти кореляції цієї залежності для основних типів фунтів природних пасовищ дуже високі і рівняються: для підзолистосуглинистих фунтів - 0,94; для підзолисто-супіщаних ґрунтів - 0,95; для торф'яно-болотних ґрунтів - 0,97 при високому ступені їх вірогідності (td = 11,0; 21,2 і 13,8 відповідно). Виходячи з прямої корелятивної залежності між рівнем забруднення пасовищного корму радіоцезієм і радіаційним фоном пасовищ, нами розраховані коефіцієнти переходу радіоцезію в 1кг пасовищного корму в розрахунку на Імкр/год. радіаційного фону пасовищ за рівнянням: І) Вміст радіоцезію в пасовищному кормі, Бк/кг = Кк Радіаційнийфонпасовища, мкр / год. де Кк - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг пасовищного корму на Імкр/год радіаційного фону пасовищ, Бк/кг/1 мкр/год. В залежності від типів фунтів природних пасовищ ці коефіцієнти рівняються (в Бк/кг/Імкр/год): для підзолисто-суглинистих пасовищ- 1,33 (181,8 : 136,7); для підзолисто-супіщаних пасовищ - 2,27 (343,2 : 151,2); для торф'яно-болотних пасовищ - 3,85 (314,7: 81,7). Експериментальне встановлено, що інтенсивність переходу радіоцезію в 1кг молока рівняється 1% від загального вмісту радіоцезію в добовому раціоні [4]. Знаючи коефіцієнти переходу радіоцезію в 1 кг пасовищного корму на Імкр/год радіаційного фону (Кк), можна визначити коефіцієнти переходу радіоцезію в 1кг молока з 1кг пасовищного корму на Імкр/год. радіаційного фону пасовища за рівнянням: II) ^ 100% де Км - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг молока з 1 кг пасовищного корму на Імкр/год радіаційного фону пасовища; 0,01 - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1 кг молока від загального його вмісту в добовому раціоні. Підставивши в рівняння II значення коефіцієнтів Кк, маємо коефіцієнти переходу радіоцезію в 1 кг молока з 1кг пасовищного корму раціону на Імкр/год радіаційного фону для природних пасовищ з основними типами фунтів поліської зони України, зокрема: для підзолисто-суглинистих пасовищ Км =0,013 (1,33x0,01); для пщзолисто-супіщаних пасовищ Км = 0,023 7021 8 радіаційного фону природних пасовищ з приведеними (2,27x0,01); типами ґрунтів виробництво молока на харчові цілі для торф'яно-болотних пасовищ Км =0,038 (3,85 х забороняється. 0,01). Знаючи коефіцієнти переходу радіоцезію в 1кг Таким чином, граничний рівень радіаційного фону молока з 1кг пасовищного корму раціону на Імкр/год природних пасовищ для виробництва молока на харрадіаційного фону природних пасовищ з різними тичові цілі в зоні Полісся при споживанні коровами 50 кг пами фунтів та визначивши рівень радіаційного фону пасовищного корму на 1 голову на добу не повинен пасовища і КІЛЬКІСТЬ СПОЖИТОГО коровою пасовищного перевищувати, в мкр/год.: корму за добу, вміст радіоцезію в 1кг молока визнана підзолисто-суглинистих пасовищах-152; чається за формулою: на підзолисто-супіщаних пасовищах - 86; Вміст радіоцезію в 1 кг молока = Км х Радіаційний на торф'яно-болотних пасовищах - 52. фон пасовища, мкр/год х Кількість пасовищного корму, При цьому висота спасування травостою не покг/гол./добу, винна бути нижчою 5см, оскільки в приземному ярусі травостою (0-5см) вміст радіоцезію в 3-8 раз вищий, де Км - коефіцієнт переходу радіоцезію в 1кг моніж у верхньому і при випасанні корів на природних лока з 1кг пасовищного корму на 1 мкр/год. пасовищах з низькорослим травостоєм перехід радіаційного фону природних пасовищ, який радіоцезію в молоко різко збільшується внаслідок рівняється: споживання приземної частини травостою та для підзолисто-суглинистих пасовищ - 0,013; відмерлих рослинних залишків. для підзолисто-супіщаних пасовищ - 0,023; для торф'яно-болотних пасовищ - 0,038. Джерела інформації Радіаційний фон пасовищ визначається на висоті 1. Романов Л., Тищенко О. Особливості виробїм від фунту радіологічними приладами СРП-68-01 чи ництва молока у приватних господарствах забруднеСРП-88Н, які є в усіх лабораторіях, що виконують ної радіонуклідами зони // Тваринництво України. функції радіологічного контролю за рівнем забруднен№12.-2003.-с.9-10. ня сільськогосподарських угідь радіонуклідами. 2. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів Cs-137 і Sr90 у продуктах харчування та питній воді (ДР-97). К. Кількість спожитого коровами пасовищного корму 1997.-6С. на 1 голову на добу (в кг) визначається на основі урожайності пасовищ. 3. Пристер Б. С, Куринный В. Д., Семенютин А. М., и др. Производство чистой сельскохозяйственной Приклад розрахунків: продукции в условиях радиоактивного загрязнения За допомогою приладу СРП-68-01 встановлено, территории в 1990 году- К. : Госагропром УССР.що рівень радіаційного фону природних пасовищ з 1990. -1 усл. печатан, л. різними типами ґрунтів рівняється, в мкр/год: підзолисто-суглинистих пасовищ -152; 4. Токарев М. Ф., Заводенко Ю. П., Пристер Б. С, підзолисто-супіщаних пасовищ - 86; Іванов Ю. О. Сільськогосподарське виробництво на територіях, забруднених радіоактивними елементаторф'яно-болотних пасовищ - 52. ми.-К. :Київська філія AT "Слов'янський діалоґ',-1995.1 Кількість спожитого коровами пасовищного корму др.л. становить 50кг на 1 голову на добу. За допомогою приведеної формули розраховуємо 5. Пристер Б. С, Іванов Ю. А., Семенютин А. М., прогнозований вміст радіоцезію в 1кг молока, який на Бондарь П. Ф., Пережлятников Г. П. Памятка (рекопасовищах з різними типами фунтів рівняється, в мендации) руководителям хозяйств по производству Бк/кг: молока в личных подсобных хозяйствах на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.-К.: на підзолисто-суглинистих пасовищах - 98,8 УОП Госагропрома УССР.-1990.-8с. (152x0,013x50) на підзолисто-супіщаних пасовищах 98,9 6. Гузєв І. В., Славов В. П., Шуст П. Д., Кебко В. Т., (86x0,023x50); Салоїд М. М., Гринь О. І. Спосіб контролю рівня радіонуклідів у зелених кормах при пасовищному утна торф'яно-болотних пасовищах - 98,8 риманні корів у забруднених радіонуклідами регіонах. (52x0,038x50). Заявка на винахід №2003076150. Дата подання заявОтже, природні пасовища з приведеними рівнями ки 02.07.2003. Позитивне рішення від 29.12.2003. радіаційного фону (і нижчими за них) придатні для виробництва молока на харчові цілі, оскільки вміст 7. Плохинский Н. А. Руководство по биометрии радіоцезію в ньому згідно вимог ДР-97 на повинен для зоотехников.-М.: Колос, 1969.-266С. перевищувати 100Бк/кг. При вищих рівнях Комп'ютерна верстка М. Клюкін Пщписне Тираж 28 прим. Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42,01601