Основы общей и сельско-хозяйственной радиобилогии - Гудков И.Н.
ISBN 5-7987-0005-4
Скачать (прямая ссылка):
Мерой аккумуляции радиоактивных веществ в организме служит коэффициент накопления (КН), представляющий собой отношение их содержания в организме к концентрации в окружающей среде. Так, коэффициент накопления радиоактивных веществ растениями — это отношение их количества в единице массы вещества растения к содержанию в таком же количестве почвы; животными — соответственно, отношение их количества в единице массы органов животных к содержанию в таком же количестве кормов. Для растений его обычно определяют делением величины содержания радиоактивных веществ в 1 кг сухой растительной массы на его содержание в 1 кг воздушно-сухой почвы, для животных — делением их содержания в 1 кг сухой массы вещества животного на содержание в 1 кг сухого корма.
Количество поступивших в организм радиоактивных веществ отражает коэффициент биологического поглощения (КБП), представляющий собой в случае с растениями отношение концентрации радионуклидов в зольном остатке растений к содержанию в почве.
Рассмотрим более детально отдельные звенья биологических и пищевых цепей миграции радиоактивных веществ с целью выявления способов ограничения их передвижения, что является одной из важнейших задач сельскохозяйственной радиобиологии.
7.1.2. Поступление радиоактивных веществ
в сельскохозяйственные растения
Растения при полном отсутствии видимых следов лучевого поражения могут накапливать значительные количества радиоактивных веществ, в частности вышеупомянутых 90Sr и 137Cs, концентрация которых у растений отдельных видов может в десятки раз превышать их содержание в почве, и поэтому урожай может оказаться непригодным для использования в пищевых и кормовых целях. Поэтому крайне важным является изучение закономерностей поступления в растения, накопления и распределения в продуктивных органах отдельных радиоактивных веществ.
При изучении таких закономерностей было замечено, что 90Sr ведет себя сходно с кальцием, a 137Cs — с калием. Было установлено, что максимальная концентрация 90Sr всегда обнаруживается у видов растений и в органах животных, богатых кальцием (известные кальциефилы — растения семейства бобовых, некоторые представители семейства розоцветных, лютиковых; костная ткань животных, скорлупа яиц, раковины моллюсков), а наибольшее количество 137Cs — в объектах, богатых калием (ка-лиефилы — овощной перец, картофель, свекла, капуста, кукуруза, овес, виноград; мышечная ткань млекопитающих).
В этом нет ничего удивительного, т. к. стронций находится в одной, а именно второй, главной подгруппе элементов периодической системы Д. И. Менделеева с кальцием, а цезий — в первой главной подгруппе вместе с калием. Известно, что в группах элементы объединены по сходству некоторых химических свойств. Поэтому стронций ведет себя аналогично кальцию, а цезий — калию, впрочем, как и другие элементы этих групп. Хорошо известно, например, что метаболизм калия в организме изучают с помощью его соседа по группе меченого рубидия. Именно поэтому миграцию 90Sr обычно рассматривают вместе с кальцием, a 137Cs — вместе с калием. При этом, конечно, следует помнить, что кальций и калий относятся к одним из наиболее распространенных элементов в природе — содержание первого в земной коре составляет 2,96 и второго 2,5 %, в то время как стронций и цезий — к категории микроэлементов; содержание стронция составляет 3,4-10-2 и цезия 3,7-10-4%. Кальцию и, в особенности, калию, принадлежит важнейшая
роль в регуляции многих процессов обмена веществ в живом организме; о влиянии стронция и цезия на какие-либо стороны метаболизма пока не известно.
Между 90Sr и кальцием в различных звеньях миграционной цепи складывается определенное соотношение. Аналогичная ситуация возникает в отношении I37Cs и калия, хотя и считается, что они между собой не столь близки, как стронций и кальций (в своей группе стронций стоит ближе к кальцию, чем цезий к калию). Для характеристики соотношений между элементами этих пар, один из которых является радиоактивным, введены обозначения, которые названы терминами, соответственно «стронциевая единица» и «цезиевая единица». Одна стронциевая единица — это 1 • 1(Н2 кюри, то есть 1 пкюри 90Sr на 1 г кальция. Аналогично, одна цезиевая единица — это 1 пкюри I37Cs на 1 г калия.
При переходе радиоактивного вещества из одного звена миграционной цепи в другое отношение между ним и его химическим аналогом может изменяться — наблюдается избирательное, предпочтительное отношение объекта к тому или иному элементу, так называемая «дискриминация». Для отражения этого явления, имеющего важное значение для характеристики накопления радиоактивного вещества, используют отношение, называемое коэффициентом дискриминации, представляющее собой частное от деления количества стронциевых (цезиевых) единиц в объекте на соответствующее их количество в предшествующем звене. Например, для оценки перехода 90Sr из почвы в зерно коэффициент дискриминации (КД) будет рассчитываться следующим образом:
Количество стронциевых единиц в зерне
