ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬHОГО СЫРЬЯ В АЛТАЙСКОМ КРАЕ И

Химия растительного сырья. 1998. №1. С. 19-24
УДК 614.73
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬHОГО СЫРЬЯ В АЛТАЙСКОМ КРАЕ И
ПРОБЛЕМА РЕГЛАМЕHТИРОВАHИЯ
 Е.М. Санаров1, Б.А. Баландович1, Э.В. Кузьмин2, М.Г. Корниенко2, В.В. Алтынников1
1
2
Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул (Россия)
Алтайский государственный технический университет, г. Барнаул (Россия)
Представлены результаты экологической оценки радионуклидного загрязнения лекарственного растительного
сырья, собранного в различных физико-географических зонах Алтайского края.
С помощью метода гамма-спектрометрии выявлены закономерности фитомиграции искусственных (Сs-137, Sr90) и естественных (Ra-226, Th-232, K-40) радионуклидов по экологической цепочке "почва — корневая система —
листья лекарственных растений".
Обоснована необходимость разработки и внедрения в медицинскую практику санитарных норм содержания искусственных и естественных радионуклидов в лекарственном растительном сырье.
допустимых уровней и ведение контроля за качеВведение
ством продукции.
Лекарственные растения не относятся к основ-
До недавнего времени систематические данные
ным источникам поступления ксенобиотиков в
об уровнях радиоактивности и радионуклидном
организм человека. Однако необходимо учитывать
составе лекарственных растений и их сырья были
специфику кумуляции в лекарственном расти-
представлены в единичных работах [1, 2]. Авария
тельном сырье как отдельных радионуклидов, так
на Чернобыльской АЭС, случившаяся 26 апреля
и суммарную удельную активность, потому что
1986 г., явилась причиной систематизации подоб-
некоторые лекарственные растения способны на-
ных сведений, нашедших свое отражение в кон-
капливать определённое количество радионукли-
цепции защиты населения и хозяйственной дея-
дов, которые в последующем переходят в челове-
тельности на территориях, подвергшихся радиоак-
ческий организм по экологической цепочке "почва
тивному загрязнению [3]. Особая актуальность
— лекарственное растительное сырьё — лекарст-
проблемы радиационно-экологического исследо-
венная форма — человек".
вания лекарственного сырья в Алтайском крае
В настоящее время отечественная и зарубеж-
связана с введением в действие Норм радиацион-
ная нормативно-техническая документация (HТД)
ной безопасности (НРБ-96), регламентирующих
не регламентирует требования по предельному
допустимую удельную активность как искусст-
содержанию радиоксенобиотиков в лекарственном
венных (Cs-137, Sr-90), так и естественных радио-
растительном сырье. Отсутствие точно установ-
нуклидов (ЕРH), поступающих в организм челове-
ленных закономерностей процесса перехода и на-
ка с пищей и водой, а также в связи с многолетни-
копления радионуклидов в лекарственном расти-
ми ядерными испытаниями на Семипалатинском
тельном сырье затрудняет разработку предельно
полигоне [4]. В последнем случае лекарственные
растения могут рассматриваться, с одной стороны,
20
Е.М. САНАРОВ, Б.А. БАЛАНДОВИЧ, Э.В. КУЗЬМИН, М.Г. КОРНИЕНКО, В.В. АЛТЫННИКОВ
как биогенные индикаторы радиоэкологической
Пробы почвы и образцы лекарственных расте-
обстановки в Алтайском крае, территории которо-
ний отбирались по общепринятым методикам в
го подвергались радиоактивному загрязнению в
лесостепной (Троицкий район), Верхне-Обско-
результате ядерных взрывов на Семипалатинском
Чумышской (Тальменский район), Приобской
полигоне, а с другой стороны — как объекты эко-
(Каменский район) Алтайско-Красногорской зо-
лого-гигиенического
тре-
нах и на территориях, прилегающих к центрам
бующие несколько иного подхода по сравнению с
крупного агропромышленного освоения (Барнаул,
нормированием пищевого и водного факторов.
Бийск, Новоалтайск). Исследования искусствен-
регламентирования,
Постановление N15 Госкомитета санэпиднад-
ных (Сs-137, Sr-90) и естественных (Th-232, Ra-
зора РФ от 22 июля 1996 г. предусматривает вре-
226, K-40) радионуклидов выполнялись с помо-
менные допустимые уровни (ВДУ) удельной ак-
щью многоканального полианализатора "НУК-
тивности техногенных радионуклидов в лекарст-
8192"
венных растениях в 10 раз больше, чем для про-
дрейфовым детектором ДГДК-100 в жидком азоте
дуктов питания. В связи с этим установленный
[7]. Исследовались дерново-подзолистые, дерно-
временный допустимый уровень удельной актив-
вослабоподзолистые, серые лесные супесчаные
ности Сs-137 составляет 6000 Бк/кг, а Sr-90 —
почвы, а также выщелоченные и обыкновенные
1000 Бк/кг, что находится в явном противоречии с
черноземы. Образцы лекарственного сырья (тыся-
нормативами НРБ-96, где регламентируемые зна-
челистник, бадан, крапива) подвергали предвари-
чения для цезия-137 составляют 96 Бк/кг и для Sr-
тельному измельчению и помещали в сосуды Ма-
90 — 45 Бк/кг [5, 6].
ринелли, находившиеся в защитной камере из
с
германиево-литиевым
диффузионно-
Целью настоящей работы было изучение ра-
свинца толщиной 10 см. Спекрометрическая ин-
дионуклидного состава лекарственного сырья и
формационная обработка выполнялась по про-
почвы различных территорий Алтайского края для
грамме "Anbamma - 3.22a" на фотопиках с энер-
разработки региональных временных санитарных
гиями 240 КэВ (Th-232), 352 КэВ (Ra-226), 662
норм (ВСН) содержания искусственных (Сs-137,
КэВ (Cs-137) и 1460 КэВ (К-40).
Sr-90) и естественных (Ra-226, Th-232) радионуклидов в лекарственном растительном сырье.
Экспериментальная часть
Обсуждение результатов
Радиоактивные изотопы, находящиеся в почве,
как правило, переходят в корневые системы рас-
Объектом изучения явились широко распро-
тений точно так же, как и стабильные изотопы тех
странённые в Алтайском крае лекарственные рас-
же элементов. В случае сходства химических
тения бадан толстолистный (Bergenia crassifolia) и
свойств стабильных и радиоактивных элементов
тысячелистник обыкновенный (Achillea mille-
они поступают в растение в исходных пропорци-
folium). Лекарственным растительным сырьём
ях. Так, при выращивании лекарственных расте-
данных видов являются у бадана толстолистного
ний на простых неорганических растворах, содер-
— корневище и лист, а у тысячелистника обыкно-
жащих кальций и стронций, соотношение этих
венного — трава, которые с давних пор использу-
элементов сохраняется и в растениях. Степень, в
ются в научной и традиционной медицине многих
которой усваивается Sr-90 растениями из почвы,
народов. Следует отметить, что заготовка сырья
зависит от его химической формы, физиологиче-
изучаемых видов лекарственных растений на тер-
ских особенностей растений и физико-химических
ритории Алтайского края производится в больших
свойств. Чем прочнее радиоизотоп фиксируется в
количествах.
почве, тем меньшее его количество попадает в
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ …
21
растение. Так, например, тысячелистник, выра-
из почвы в лекарственное растение, радиоактив-
щенный на почве, накапливает Sr-90 в несколько
ные элементы в зависимости от своих химических
раз больше, чем при его произрастании на тяжё-
свойств проникают в наземные части или задер-
лом суглинке. При этом из глинистого песка по-
живаются в корневой системе. На примере бадана
ступает 8-10%, а из тяжёлого суглинка — всего
мы обнаружили, что удельная активность как ис-
1% от Sr-90, внесённого в почву. Относительное
кусственных (Сs-137), так и естественных радио-
накопление лекарственными растениями различ-
нуклидов (Ra-226, Th-232, K-40) в листьях лекар-
ных элементов из почвы выглядит следующим
ственных растений выше, чем в корневой системе
образом: Sr > I > Ca > Cs > Ce > Y > Pu. Попадая
(табл. 1).
Таблица 1
Радионуклидный состав лекарственного растительного сырья и почвы с мест произрастания, n = 48, M ± m
Hаименование пробы
Удельная активность, Бк/кг
Cs-137
Ra-226
Th-232
K-40
Лист бадана
20.2±1.3 95.4±2.7
45.2±2.3
390.7±4.5
Корень бадана
5.1±0.9 20.3±1.8
12.5±1.4
210.4±2.9
Дерново-подзолистая почва Алтайско-Красногорской зоны 41.5±2.1 33.9+2.4
31.4±2.5
217.5±3.8
При анализе таблицы 1 обращают на себя вни-
ЕРH в листьях выше, чем удельная активность
мание две закономерности, характеризующие
почвенных образцов, взятых с глубины 0 — 20 см:
процессы фитомиграции искусственных и естест-
по Ra-226 в 2.8 раза, по Th-232 в 1.4 раза и по К-40
венных радионуклидов по цепочке "почва — кор-
в 1.8 раза. Учитывая достаточно жёсткие регла-
невая система — листья". Для цезия-137 харак-
ментируемые уровни ЕРH, поступающих с пищей
терно снижение удельной активности по сравне-
и водой в организм человека, в соответствии с
нию с почвой места произрастания для корневой
HРБ-96 (4.5 Бк/кг для Ra-226 и 5.4 Бк/кг для
системы на 87.7±1.9%, а для листьев бадана на
Th-232), становится очевидным необходимость
51.4±1.7%. На рисунке 1 отчётливо виден пик
нормирования в лекарственном растительном сы-
Cs-137 в почвенном образце, обусловливающий
рье не только искусственных, но и естественных
удельную активность в 41.5±2.1 Бк/кг, а на рисун-
радионуклидов.
ке 2 характерный для Сs-137 фотопик при энергии
662 КэВ в пробе листьев бадана отсутствует [8].
При анализе перехода ряда радиоактивных веществ из почвы в лекарственные растения было
Вторая закономерность заключается в нерав-
отмечено, что радионуклиды, близкие по своим
номерном распределении естественных радионук-
химическим свойствам к стабильным изотопам
лидов в различных органах растений. Интересным
(например, Sr-90 к кальцию), усваиваются расте-
представляется тот факт, что удельная активность
ниями в меньшей степени (табл. 2).
Е.М. САНАРОВ, Б.А. БАЛАНДОВИЧ, Э.В. КУЗЬМИН, М.Г. КОРНИЕНКО, В.В. АЛТЫННИКОВ
22
Рис. 1. Спектрограмма пиковых значений импульсов радионуклидов в образцах почвы АлтайскоКрасногорской зоны: 1 — фотопик тория-232; 2 — фотопик радия-226; 3 — фотопик цезия-137; 4 — фотопик калия-40
Таблица 2
Суммарная удельная бета-активность тысячелистника и почв произрастания по Sr-90 в Алтайском крае,
n = 65, M + m
Суммарная удельная бета-активность по Sr-90 , Бк/кг
№ п/п
Зоны наблюдения
1
Верхне-Обско-Чумышская
40.6
1.5
12.7
2.4
2
Приобская
30.7
2.5
14.6
1.3
3
Лесостепная
43.9
1.7
15.4
2.8
4
Алтайско-Красногорская
38.5
1.2
7.3
1.3
5
Промышленные центры
29.2
1.6
6.4
1.2
почва
тысячелистник
Таким образом, естественные и искусственные
риваться в каждом конкретном случае на этапе
радионуклиды могут загрязнять отдельные части
сертификации в контрольно-аналитической лабо-
лекарственных растений как за счёт адгезии, так и
ратории. Следует отметить, что необходимость
за счёт диффузии в глубину отдельных органов
регламентирования радионуклидного загрязнения
растений [1]. Вопрос о возможности использова-
лекарственных растений и их сырья обусловлена
ния такого лекарственного сырья должен рассмат-
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ …
Рис. 2. Спектрограмма пиковых значений импульсов радионуклидов в образцах листьев бадана. 1 — фотопик тория-232; 2 — фотопик радия-226; 3 — фотопик цезия-137; 4 — фотопик калия-40
не только специфическими биохимическими, фи-
4. Учитывая высокий процент извлечения ра-
зиологическими и морфологическими изменения-
диоактивных веществ в фитопрепараты, необхо-
ми в самих растениях, но и достаточно высоким
дима разработка на первом этапе временных сани-
процентом (до 70%) извлечения радионуклидов из
тарных норм (ВСH) удельной активности естест-
сырья этих растений в фитопрепараты.
венных (Th-232, Ra-226) и искусственных (Сs-137,
Sr-90) радионуклидов в лекарственном раститель-
Выводы
1. Распределение цезия-137 в различных частях
лекарственных растений неравномерно и зависит
от исходного содержания данного радионуклида в
почве. Снижение удельной активности Cs-137 в
корневой системе бадана на 36.3 + 1.3% больше,
чем в листьях.
2. Удельная активность естественных радио-
ном сырье, собираемом на территории Алтайского
края.
Литература
1. Арзамасцев А.П., Листов С.А. Экология и
фармация // Фармация. 1990. №4. С. 1-4.
2. Кириллов В.Ф., Черкасов Е.Ф. Радиационная гигиена. М., 1982. С. 68-70.
нуклидов (Th-232, Ra-226, K-40) в листьях тыся-
3. О режиме территорий, подвергшихся ра-
челистника выше, чем удельная активность поч-
диоактивному загрязнению. Постановление Гос-
венных образцов мест произрастания.
комитета РФ по социальной защите граждан и
3. Техногенные радионуклиды, близкие по
реабилитации территорий, пострадавшей от Чер-
своим химическим свойствам к стабильным эле-
нобыльской и других радиационных катастроф N
ментам (Sr-90), усваиваются лекарственными рас-
ПР-4-81 от 10.07.1992 г.
тениями в меньшей степени.
23
Е.М. САНАРОВ, Б.А. БАЛАНДОВИЧ, Э.В. КУЗЬМИН, М.Г. КОРНИЕНКО, В.В. АЛТЫННИКОВ
24
4. Шойхет Я.H., Гордеев К.И., Логачёв В.А.,
Цыб А.Ф. Концепция реабилитации населения и
6. Нормы радиационной безопасности (HРБ96). М., 1996. С. 98-107.
нормализации экологической, санитарно-гигиени-
7. Винокуров Ю.И., Мальгин М.А. Цезий-137
ческой, медико-биологической и социально-эко-
в почвах сопряжённых ландшафтов Присалаирья
номической ситуации в населённых пунктах Ал-
// Экология и безопасность жизнедеятельности
тайского края, расположенных в зоне влияния
человека в условиях Сибири. Барнаул, 1997.
ядерных испытаний на Семипалатинском полиго-
С. 45-50.
не. М., 1993. 4 с.
8. Livens F.R., Horill A.D. Distribution of radio-
5. Временные допустимые уровни содержания
радионуклидов в пищевых продуктах. Постановление
Госкомитета
cesium in the soilplant systems of urland areas of
Europe // Health Physics. 1991.№4. P. 539-541.
санитарно-эпидемиоло-
гического надзора РФ №15 от 22.07.96 г.
Поступило в редакцию 5.02.98
После доработки 27.03.98