Определение способов снижения удельной активности 137Сs в грибах с целью повышения радиологической культуры населения загрязненных территорий



Авария на Чернобыльской АЭС оказалась глобальной катастрофой, не имеющей аналогов за всю историю мирного использования атомной энергии.

В настоящее время, основная роль в радиоактивном загрязнении Республики Беларусь принадлежит цезию-137 (137Cs). На сегодняшний день главную дозовую нагрузку жители загрязненных регионов получают за счет потребления местных продуктов питания (молоко, мясо, пищевая продукция леса) [1].

Вертикальная миграция137Cs вглубь почвы происходит очень медленно (1–3 мм в год), но уже сегодня в 6–8 см слоя почвы находится основная часть радионуклидов. За последних семь лет доля цезия, фиксированного минеральной частью почвы, увеличилась в серых лесных почвах в 2,5 раза, дерново-подзолистых — в 4,5 раза, в черноземных — в 7 раз и может достигать 80–95 % валового содержания элемента в почве [2].

Ввиду своей растворимости в воде ¹³⁷Cs включен в пищевую цепочку “почва — растения — человек». Попадая в организм, радионуклид обусловливает внутреннее облучение различных органов и тканей [3].

По оценкам Международной комиссии по радиологической защите уровень смертности от рака в районах, пострадавших от ЧАЭС, достигает 125 тыс. на 1 млн. человек, а наследственная патология обнаружена у каждого десятого родившегося ребенка [4].

При радиоактивном загрязнении среды грибы играют особую роль, поскольку, с одной стороны, сорбируют ряд радиоизотопов, а с другой — служат продуктом питания. Среди компонентов лесного биогеоценоза они — чемпионы по накоплению радиоактивного цезия. Установлено, что более 30 % радионуклидов поступает в организм человека с дарами леса.

В силу своих биологических особенностей (основным минеральным элементом в составе грибов является К + — аналог 137Сs) большинство видов съедобных грибов (в большей степени виды-микоризообразователи), являясь природными радиопротекторами, даже на относительно чистых землях способны концентрировать радионуклиды в количествах, исключающих возможность их потребления. Именно поэтому в республике остро встала проблема «грязных» грибов.

Цель работы: определение содержания ¹³⁷Сs в грибах, произрастающих в лесах с различными показателями плотности загрязнения почв, и выявление наиболее эффективных способов снижения активности ¹³⁷Сs в грибах после проведения кулинарной и технологической обработки.

Задачи:

− определить удельную активность ¹³⁷Сs в грибах различных видов до и после проведения кулинарной и технологической обработки и коэффициент перехода радионуклида ¹³⁷Сs из почвы в грибы (макромицеты) различных видов.

− определить кратность снижения и наиболее эффективный способ снижения удельной активности по ¹³⁷Сs.

Кратность снижения (N) содержания ¹³⁷Сs определяем соотношением:

N = A₀ / А₁

Где А₀, А₁ — активность¹³⁷Сs в грибах до и после термической обработки.

В ходе работы определен коэффициент перехода (Кп) ¹³⁷Сs из почвы в грибы (макромицеты) по каждому виду по формуле:

Кп = Ауд/Апов

где Ауд — удельная активность ¹³⁷Сs гриба Бк/кг, Апов — поверхностная активность почвы, Бк/м².

В ходе исследования на 9 пробных лесных площадках с различными показателями плотности загрязнения почв были собраны следующие микологические образцы средненакапливаемой группы: подзеленка (Tricholoma sp.), белый гриб (Boletusedulus), подберезовик обыкновенный (Leccinum scabrum), подосиновик красный (Leccinum aurantiacum), лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius). В дальнейшем была определена масса и удельная активность ¹³⁷Сs каждого микологического образца до кулинарной и технологической обработки.

Таблица 1

Удельная активность ¹³⁷Сs свежих грибов до кулинарной итехнологической обработки

Масса пробы, г	Вид макромицета	Результаты измерений
		Активность Би\кг	РДУ
134	Подзеленка Tricholoma sp.	1286	370
170	Белый гриб Boletus edulus	967	370
207	Подосиновик Leccinum aurantiacum	1023	370
154	Подберезовик Leccinum scabrum	3264	370
286	Лисичка (Cantharellus cibarius)	3680	370
260	Белый гриб Boletus edulus	2967	370
160	Подосиновик Leccinum aurantiacum	2063	370
243	Белый гриб Boletus edulus	4876	370
235	Подосиновик Leccinum aurantiacum	3689	370
239	Подберезовик Leccinum scabrum	4035	370

В результате проведенных измерений, определено, что на территории с загрязнением ниже 1–2 Ки/км² активность ¹³⁷Сs в грибах (макромицетах) превышает норму РДУ-99 в 3–4 раза, на территории от 1–2 Ки/ км² — в 5–9 раз. Наибольшее значение активности ¹³⁷Сs превышающей норму в 10–13 раз имеют грибы, собранные на территории с загрязнением от 2–5 Ки/км².

В период проведения исследования прослеживались различия в значениях коэффициента перехода ¹³⁷Сs из почвы в растение у разных видов грибов средненакапливаемой группы. Наибольшим Кп обладала лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius) — 24,5 (при норме Кп средненакапливаемой группы от 5 до 20), подберезовик (Leccinum scabrum) — 21, наименьшее значение Кп — 12,8 у подзеленки (Tricholoma sp.). А также отмечено варьирование Кп у грибов одного вида в зависимости от разных условий произрастания (увлажнения почвы, тип леса и почвы).

Грибы, собранные с территории с высоким уровнем загрязнения, мы подвергли различным видам обработки:

− кулинарной: вымачивание в течение 0,5 суток (12 часов), 3-х кратное отваривание; отваривание с добавлением уксуса, пищевой соли, лимонной кислоты; термическая обработка растительным маслом (жарка).

− технологической: сушка грибов в сушильных шкафах до воздушно-сухого состояния. Кратность снижения удельной активности 137Сs после различных видов термической обработки представлена в таблице 2.

Таблица 2

Кратность снижения удельной активности 137Сs после различных видов термической обработки

Виды грибов в пробе	Кратность снижения
	После вымачивания	После отваривания сдобавлением уксуса, пищевой соли, лимонной кислоты	После отваривания	После жарки	После консервирования
Белый гриб Boletus edulus	1.66	1,7	7,20	1.0	1.0
Подосиновик Leccinum aurantiacum	1.99	2,3	7,46	1,1	1,1
Подберезовик Leccinum scabrum	2.03	2,4	6,09	1,0	1,0

Наиболее высокая кратность снижения удельной активности ¹³⁷Сs после 3-разового отваривания (в среднем — 6,9).

В данную таблицу мы не поместили результаты по сушке грибов, так как отмечается увеличение активности ¹³⁷Сs в 4–6 раз.

Заключение.

На территории с радиоактивностью ниже 1–2 Ки/км² удельная активность ¹³⁷Сs в грибах превышает норму в 3 -4 раза, наибольшее превышение нормы наблюдается на территории с загрязнением 2–5 Ки/км2 — в 10–13 раз.

Снижение удельной активности ¹³⁷Сs наблюдается при всех видах кулинарной обработки грибов, однако высокий результат наблюдался при 3-х разовом отваривании — 6,9; значительно ниже при вымачивании и одноразовом отваривании с добавлением уксуса и др. — 1,6–2,4; при жарке и консервировании — 1.

При сушке грибов происходит увеличение активности ¹³⁷Сs в 4–6 раз.

Литература:

1. Авария на ЧАЭС: цифры и факты // Армия. — 2001. — № 2.
2. Азбука радиационной защиты. – М.: Комтехпринт. – 2005. – 43 с.
3. Безопасность жизнедеятельности. Учебник / Под ред. Проф. Э. А. Арустамова, изд. 2-е — М.: Издательский дом «Дашков и Ко», 2000. — 231 с.
4. И. Н. Бекман. Радиоактивность и радиация. Конспект лекций. МГУ. Химический факультет. Кафедра радиохимии. 2006.
5. Бударников В. А., Киршин В. А., Антоненко А. Е. Радиобиологический справочник. — Мн.: Урожай, 1992. — 336 с.
6. Василенко И. Я. Радиоактивный цезий-137. / Природа. 1999. – № 3. С. 70–76.
7. Вы собираетесь в лес. (Рекомендации для населения по пользованию лесами на территории Лунинецкого лесхоза) // Минск. – 2010. – 36 с.
8. Выращивание грибов. Памятка для населения, проживающего на загрязненной радиоактивными веществами территории. — Мн., 1998.
9. Журавлев В. Ф. Токсикология радиоактивных веществ. — 2-е, изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 336 с.