Методы дезактивации сельскохозяйственной продукции Столяренко.В.В 302

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Омский государственный аграрный университет имени
П.А.Столыпина»
Факультет ветеринарной медицины
ОПОП по направлению 36.05.01 Ветеринария
РЕФЕРАТ
по дисциплине Б1.О.33 - Ветеринарная радиобиология
на тему: Методы дезактивации сельскохозяйственной продукции
Выполнила: ст. 302гр
Столяренко В.В
Проверил: канд. вет наук, доцент
Шитиков В.В
Омск –2023
Содержание
Введение……………………………………………………………........3
1. Способы дезактивации сельскохозяйственной продукции………..4
2. Дезактивация мяса и мясных продуктов…………………...……….8
3. Дезактивация молока и молочных продуктов……………………..10
4. Дезактивация яиц……………………………………………………13
Заключение……………………………………………………………..14
Список литературы и источников ……………………………………15
Антиплагиат……………………………………………………………16
2
Введение
Дезактивация - удаление радиоактивных веществ (радионуклидов) с
кожного и волосяного покрова животных, загрязненных поверхностей различных объектов, а также из пищевых продуктов, сырья растительного и животного происхождения. Она осуществляется, если степень радиоактивного
загрязнения объекта превышает допустимые величины на военное время или
временные допустимые уровни радиоактивной зараженности при радиационных авариях в мирное время. Как известно, радиоактивные частицы удерживаются на любом объекте за счет сил адгезии, то есть за счет взаимодействия этих частиц с поверхностью объекта. Поэтому в основе процесса дезактивации лежит стремление уменьшить силы адгезии. Эта цель достигается
различными способами: механические, физические, физико-химические.
В последнее время в мире наблюдается рост чрезвычайных ситуаций,
которые носят не только военный, но и антропогенный характер. Известно,
что при многих катастрофах происходят выбросы радиоактивных нуклидов,
биологических средств и химических ядов. В условиях возникновения радиационной ситуации, связанной с применением ядерного оружия или радиационными авариями, необходимо знать как можно рационально использовать
продукты убоя поражённых животных, загрязненных радиоактивными веществами (РВ). Перед животноводами и производителями сельскохозяйственной продукции встают важные вопросы о сохранении её качественных характеристик, свойств, технологических показателей сырья, о снижении уровня
радиоактивности животноводческой продукции до такой степени, чтобы её
потребление не было опасным для здоровья человека. Поэтому цель данной
работы направлена на изучение различных способов дезактивации животноводческой продукции.
3
1. Способы дезактивации сельскохозяйственной продукции
*Механические способы дезактивации заключаются в обметании, обтирании, обмывании струей воды, смывании радиоактивных частиц дезактивирующим раствором, удалении загрязненного слоя, вытряхивании, выколачивании и вакуумной очистке.
Обвалка. Установлено, что значительная часть радиоактивных веществ
оседает в костной ткани. Отделение мяса от костей значительно снижает радиоактивность мясной туши. При убое животных на 2 – 4-й день после заражения радиоактивность туши этим способом может быть снижена на 15 %, а
при убое на 25-й день – на 45%.
Смывание радиоактивных веществ струей воды. Тушу подвешивают в
вертикальном положении и несильной струей воды, чтобы избежать разбрызгивания, смывают радиоактивные вещества. Смывные воды собирают в
углубление в земле, а затем отводят в поглощающий колодец [1, 85c.].
Срезание поверхностного слоя мышц. Ножом на глубину 0,5 – 1 см
срезают верхний слой.
* Физические способы основаны на использовании органических растворителей, адсорбции и фильтрации для удаления радиоактивных частиц.
Замораживание. Мясо, находясь в замороженном состоянии, постепенно снижает радиоактивность за счет естественного распада радиоактивных
веществ. Продолжительность замораживания прямо пропорционально зависит от степени поражения мяса радиоактивными веществами и сроков убоя
животных после заражения. Туши после замораживания подвергают радиометрическому исследованию.
4
Проварка. Тушу разрубают на куски весом до 2 кг и варят в открытых
котлах. По данным В.М. Караваева(1967), при варке мяса в бульон переходит
до 60 % радиоактивных веществ. Продолжительность варки мяса от 1 до 4
часов не оказывает существенного влияния на количество радиоактивных
веществ, перешедших в бульон. Бульон выливают в яму глубиной 2 м и зарывают. После варки мясо промывают чистой водой. Затем проводят радиометрию. Если содержание радиоизотопов ниже допустимого уровня, то такое
мясо выпускают в пищу [3, 119c.].
* Физическо-химические способы являются наиболее эффективными и
обеспечивают удаление радионуклидов за счет их участия в образовании
комплексных соединений, коллоидов и ионном обмене. В этом случае для
обработки объектов используют специальные растворы и моющие средства,
такие, как: сульфанол НП-1, гардиноль, препараты ОП-7 и ОП-10, моющее
средство СФ-2У и многие другие.
Все зараженные радионуклидами объекты животные, сырье и продукция животного происхождения должны подвергаться дезактивации. На основании результатов дозиметрических измерений определяется время проведения и режим работы людей, проводящих дезактивацию, при этом уровень
однократного облучения в течение первых четырех дней не должен превышать 50 рентген, а многократного облучения за 10-30 дней –l00 рентген.
Для дезактивации обычно используют воду, острый пар, моющие и поверхностно-активные вещества, комплексообразователи, растворы кислот и
щелочей и другие вещества, применение которых разрешено органами Госсанэпиднадзора и Госветслужбы.
К работе по дезактивации допускают лиц, знакомых с особенностями
работы в зоне радиоактивного загрязнения и знающих меры личной безопасности.
5
После дезактивации производится сортировки и убой пораженных животных, у которых остаточный уровень радиоактивности не должен превышать допустимых величин.
Дезактивация затаренной животноводческой продукции начинается с
обработки поверхности тары путем обмывания струей воды или дезактивирующим раствором. При обработке консервных банок с них предварительно
удаляется смазка. Мясо обрабатывается путем двух-трехкратного обмывания
холодной водой. Колбасные изделия тщательно обмываются водой, а затем у
батонов удаляется оболочка.
Дезактивация других продуктов также предусматривает обмывание водой или удаление верхнего слоя. Дезактивация мясокостной муки, упакованной в мешки заключается в обметании или двух-трехкратном обтирании поверхности ветошью, смоченной дезактивирующим раствором. Затем содержимое мешков пересыпают в чистую тару. Освобожденные мешки вытряхивают, и если остаточная радиация остается высокой, то их уничтожают. Дезактивация сухих животных кормов, хранящихся навалом, проводится путем
удаления наружного слоя на глубину 3-4 см. Снятый СЖК оставляют для
естественной дезактивации или уничтожают [2, 160c.].
Шкуры с радиоактивностью выше допустимого уровня консервируют
тузлукованием, но предварительно их моют в течение 2 часов водой с добавлением поверхностно-активных веществ, затем промывают 15 минут чистой
водой. Овчины дезактивируют мойкой с антисептиками при t = 42*С с целью
обезжиривания шерсти.
Известно, что дезактивацию проводят при превышении уровня допустимой величины (ДУ) радиоактивного загрязнения сырья и продукции. Обязательно все животные, продукция животного происхождения и сырье, зара-
6
жённые РВ подвергаются обезвреживанию и удалению с их поверхности, из
жидкой фракции, или из белковых комплексов радионуклидов.
Необходимо отметить, что перед работой, проводят дозиметрию продукции и на основании полученных результатов, определяют максимальное
время, которое человек может работать рядом с заражённым объектом. При
этом рекомендуется применять для дезактивации только разрешённые государственными службами (Госветслужбой и Госсанэпиднадзором) воду, пар,
поверхностно-активные и моющие вещества, щёлочи, кислоты и др.
Процесс удаления РВ начинают с обработки поверхности тары, обмывая её струёй воды или специальным дезинфицирующим раствором. Для обработки мяса применяют двух или трехкратное его обмывание холодной водой, а у колбасных изделий необходимо удалить и оболочку. При дезактивации мясокостной муки, которая упакована в мешки, её обтирают (обметают)
с применением дезраствора и пересыпают в чистую тару. Пустые мешки
тщательно вытряхивают, но если содержание РВ выше ДУ, то мешки уничтожают. Аналогичным образом поступают и с другой животноводческой
продукцией.
Среди способов обезвреживания необходимо отметить механический,
который осуществляется путём обметания, обтирания, смывания радиоактивных частиц дезинфицирующим раствором. Проводят обмывание струёй
воды, удаление загрязненного слоя, вакуумной очистку, вытряхивание и выколачивание. эффект. Для дезактивации также применяют физический способ, при котором используют органические растворители, адсорбцию и
фильтрацию для удаления опасных частиц. Однако наилучший эффект возможен при сочетании предложенных способов. Это физико-химический способ очистки продукции, основанный на применении специальных растворов
и моющих средств (гардиноль, сульфанол НП-1, препараты ОП-10 и ОП-7 и
другие).
7
2. Дезактивация мяса и мясных продуктов
При обработке мяса и мясной продукции следует учитывать особенности распределения радионуклидов по разным органам и тканям. Например,
концентрация 90Sr в костной ткани свиней, получавших с рационом этот радионуклид, хронически превышает концентрацию в мягких тканях в 600-700
раз. Радионуклиды цезия и
40
К концентрируются, главным образом, в мыш-
цах. В ранние периоды после поступления радионуклидов во внешнюю среду
наибольшая концентрация радиоактивного йода накапливается в щитовидной
железе. С учетом указанных особенностей распределения радионуклидов при
разделке животных часть продукции (мышцы, субпродукты) может быть использована для пищевых целей, а другая часть (щитовидная железа, лимфатические узлы) выведена из пищевой цепи или подвержена выдержке для
уменьшения концентрации короткоживущих радионуклидов. В последнем
случае наиболее быстро содержание радионуклидов будет уменьшаться в
субпродуктах, более медленно – в костях. Для снижения содержания радионуклидов в костной ткани рекомендуется вываривать ее в воде с добавлением
соли. Переход 90Sr из кости в бульон после хронического поступления радионуклида животным колеблется в пределах 0,009-0,18 %, а при затравке животных перед убоем – 4-10 % и более. Из костей коровы, которой был введен
I за неделю до убоя, в бульон переходит 2,5±0,2 %. Выварка 106Ru из костей
131
козы, затравленной за 8 суток до убоя, не превышает 33 %, а из костей разных животных в бульон переходит 67-80 % 137Сs.
В процессе варки мяса 7-месячного бычка в бульон переходит 57±11 %
90
Sr, а после добавления в воду кислоты (лимонной или молочной) – 76-85 %.
Примерно столько же 90Sr переходит из мяса в бульон у кур, получавших радионуклид в течение 1 месяца. При этом 50-60 % радионуклида, накопленного в мясе, переходит в бульон в первые 10 минут варки и может быть удалено
вместе с бульоном.
8
Выварка 137Сs не связана с длительностью затравки и видом животных,
но имеет тенденцию к увеличению у взрослых животных. Так, из мяса телят,
козлят и поросят в бульон переходит 77-81 %
Сs, а из мяса взрослых жи-
137
вотных – 85-87 %, что позволяет снизить концентрацию цезия в вываренном
мясе в 3-6 раз по сравнению с сырым продуктом. Аналогичные данные получены для рыб и кроликов.
Снизить концентрацию радионуклидов в мясе можно длительным хранением его в засоленном виде и вымачиванием солонины. Применение этих
технологических приемов (четыре обработки со сменой рассола) снижает
концентрацию
137
Сs в мышечной ткани на 63-99 %, причем эти значения за-
висят от размеров нарезанных кусочков мышечной ткани, числа обработок
проточной водой, длительности вымачивания и отношения твердой и жидкой
фаз. Перетопка сала сопровождается переходом свыше 95 % 137Сs в шквару, в
результате чего концентрация этого радионуклида в топленом жире снижается почти в 20 раз и становится примерно в 100 раз меньше, чем в мышцах.
Обвалка мяса – отделение мягких тканей мяса от костной ткани. Так
как костная ткань является основным органом, где происходит накопление
радиостронция, удаление костей вызывает снижение радиоактивности на 1545 %;
При контактном, поверхностном загрязнении мяса РВ эффективна
промывка водой или слабыми растворами кислот (молочной, уксусной, лимонной) и удаление поверхностных загрязненных слоев.
Таким образом, применение стандартных и специальных методов технологической, кулинарной обработки мяса позволяет существенным образом
снизить содержание радионуклидов.
9
3. Дезактивация молока
В случае превышения ВДУ загрязнения молока радионуклидами оно
подвергается дезактивации. Так, после сепарирования цельного молока 85-90
%
90
Sr,
131
I,
137
Cs остаются в обезжиренном молоке и 8-16 % – в сливках.
Двух-, трехкратная промывка сливок теплой питьевой водой и обезжиренным молоком снижает содержание в них
90
Sr еще в 50-100 раз. При перера-
ботке сливок в сливочное масло основная часть указанных радионуклидов
переходит в пахту и промывные воды. Концентрация 90Sr, 131I, 137Cs в сливочном масле составляет 36, 76 и 49 % концентрации радионуклидов в молоке.
Очевидно, из загрязненного молока, прежде всего, целесообразно получать
сливки и сливочное масло. Переработка сливок на масло и пахту – в пахте
остается 7-13 % радиоактивных веществ от первоначального содержания в
молоке, в масле – 2-3 %. Перетопка сливочного масла позволяет удалить из
этого продукта практически полностью
90
Sr и
137
Cs, 10 %
131
I. Переработка
молока на сыры, творог, порошковое и сгущенное молоко, которые также
могут быть подвергнуты длительному хранению, позволяет значительно снизить или исключить содержание в этих продуктах короткоживущих радионуклидов, например 89Sr, 131I, 140Ba. Обезжиренное молоко, в котором остается основная часть радионуклидов, может быть использовано для получения
белковых концентратов – творога и сыра. При переработке обрата на кислый
казеин и сыворотку в казеине остаточное количество РВ составляет 2-6,5 %, в
сыворотке – 80-85 % от первоначального содержания в молоке.
В результате такой технологической обработки молока получают относительно «чистые» в отношении радионуклидов конечные продукты – топленое масло и кислый казеин.
По способности переходить из молока в творог при кислотном способе
свертывания радионуклиды образуют следующий ряд:
10
131
I>
137
Cs > 90Sr. По-
сле промывки кислотного сгустка происходит эффективное вымывание из
него
131
I и особенно
Cs, тогда как 90Sr остается в сгустке. В кислотный ка-
137
зеин из молока поступает 6,3-8,2 % 90Sr, 3,0-3,9 % 131I и лишь 1,0-1,6 % 137Cs.
Из обезжиренного молока может быть выработан сыр типа коттедж, в который переходит лишь 2,7 % 90Sr и 1,1 % 137Cs. Концентрация радионуклидов в
сыре соответственно в 1,9 и 6,2 раза меньше, чем в молоке.
Таким образом, замена в рационе молока, содержащего повышенные
концентрации радионуклидов, полученными из него продуктами позволяет
более чем в 10 раз снизить поступление радионуклидов в рацион человека.
Переработка цельного молока в сметану и творог домашним способом исключает из питания человека до 63-82 % содержащихся в нем 90Sr, 137Cs и 131I,
а переработка такого молока на творог и сыр заводским способом снижает
содержание в рационе 90Sr, 137Cs на 90 %, а 131I на 70 %.
Радиоизотопы цезия и йода находятся, главным образом, в водной фазе
молока, поэтому при получении масла и сыров они остаются в основном в
водной фазе. Стронций же, являясь аналогом кальция, связан в основном с
казеином в виде казеинат-фосфатного комплекса. Поэтому для очистки в молоке необходимо вначале разрушать этот комплекс путем подкисления лимонной или соляной кислотой. При сквашивании молока этот комплекс разрушается молочной кислотой, выделяемой молочнокислыми бактериями.
При кислотном свертывании молока до 85 % стронция выводится с сывороткой, а при бескислотном сычужном свертывании молока с сывороткой – не
более 20 % стронция и 80 % его переходит в сыр. Удаление с сывороткой
Cs и
137
131
I практически одинаково как при сычужном, так и при кислотном
свертывании молока. В полученном таким образом сыре остается в среднем 6
% цезия и около 10 % йода.
Очистка
молока
от
радионуклидов
может
быть
проведена
с помощью малорастворимых соединений щелочноземельных элементов, ис11
пользования ионообменного метода и электродиализа. Так, применение пирофосфата в течение одних суток позволяет удалить из молока до 83 %
90
Sr
без существенного изменения состава и свойств продукта. Один объем анионита Дауэкс 2Wх-8 позволяет удалить свыше 95 %
примерно 50 %
90
131
I из объемов молока и
Sr. Такой прием позволяет с помощью одного катионита
удалить около 70 % 137Cs из 30 объемов молока; при этом химический состав
продукта практически не изменяется. Электродиализный метод очистки молока удаляет до 90 %
90
Sr, 80 %
140
Ba и 99 %
Cs, а на электродиализной
137
установке с анионообменной мембраной из молока может быть удалено 7090 %
131
I. Этот метод представляется перспективным для промышленного
применения, так как характеризуется компактностью оборудования, простотой эксплуатации и эффективностью удаления радионуклидов из молока.
Хорошие результаты получают при использовании ионообменных смол
– анионитов (КУ – 2-8 чс., АВ – 17-8 чс.), которые удаляют до 90 % цезия и
йода и 60-65 % стронция без ухудшения качества молока. Селикагель удаляет
из молока 80-90 % цезия и йода и 30-40 % стронция; цеолиты снижают загрязненность молока цезием на 90 %.
Сорбент на основе анионообменной целлюлозы ЦМ-А2 можно использовать как в промышленных условиях, так и в индивидуальных хозяйствах.
Он позволяет убрать из молока до 95 % радиоактивного йода. Метод очень
прост и технически выполняется добавлением данного сорбента прямо в ведро из расчета на 1 л молока 35-40 г. Через 15-30 минут перемешивания сорбент отделяют фильтрованием через слой ваты или лавсановую ткань. Сорбент
в
однократное
индивидуальных
использование,
хозяйствах
после
чего
его
рассчитан
на
утилизируют
как
радиоактивные отходы. В случае контактного загрязнения молочных продуктов – масла сливочного, сыра, брынзы, их дезактивацию проводят срезанием
поверхностного слоя на глубину 2-3 мм [4, 44c.].
12
4. Дезактивация яиц
Яичник кур является критическим органом для радиойода –
131
I, при
поступлении РВ в желтке откладывается до 3-4 % радиойода, в белке депонируется до 9-10 % 137Cs, в скорлупе – до 37-40 % 90Sr от суммы РВ, введенных в организм. В первые дни после радиоактивного загрязнения птицы радиоактивность яйца по
131
I может составить 50 % общей активности от су-
точной дозы, а на 19-20 сутки соотношение отдельных радиоактивных веществ изменяется и составляет: по I-131 6,5-3,7 %, по Sr-90 – 75-93 %, по Cs137 – 18-30 %.
Дезактивация яиц проводится методом длительного хранения целых
яиц или же раздельной переработкой желтка и белка на меланж и яичный порошок с закладкой их на длительное хранение.
Радиоактивность белка за 43 дня хранения, желтка за 14 суток хранения уменьшается в 10 раз. Скорлупа при переработке яиц на меланж и яичный порошок закапывается в землю.
Яйца, полученные от кур при внешнем облучении, используются без
ограничений [5, 166c.].
13
Заключение
Для снижения поступления радиоактивных веществ в организм животных проводят ряд комплексных мероприятий как агротехнических, так и зоотехнических.
Агротехнические мероприятия разделяются на две группы: 1) традиционные в растениеводстве, направленные на повышение плодородия почвы,
урожайности и качества продукции; 2) специальные приемы, направленные
на снижение накопления радионуклидов в продукции растениеводства.
Зоотехнические мероприятия: Подбирая соответствующие корма, можно снизить поступление радионуклидов в организм животных и переход их в
мясо и молоко. Размеры накопления радионуклидов в урожае зависят от их
видовых и сортовых особенностей при наблюдающейся аналогии в поступлении в растения радиостронция, радиоцезия и стабильных изотопов кальция
и калия. Луговые и пастбищные растения отличаются более высоким накоплением радионуклидов по сравнению с растениями на пахотных землях.
Очень важно обеспечивать животных полноценным фосфорнокальциевым питанием. Это позволит снизить содержание радиоактивного
стронция в молоке и мясе приблизительно в 2-4 раза, особенно при двукратном превышении рекомендуемых норм содержания кальция и фосфора в рационе животных.
При выращивании и откорме мясных животных на кормах, загрязненных радионуклидами, большое внимание нужно уделять заключительному,
предубойному периоду. Для прижизненного очищения мяса и субпродуктов
от радионуклидов организуют кормление животных «чистыми» кормами в
последние 1-3 месяца предубойного периода.
14
Список литературы и источников
1. Дежаткина, С. В. Радиобиология : учебное пособие / С. В. Дежаткина, Н.
А. Любин, В. В. Ахметова. — Ульяновск : УлГАУ имени П. А. Столыпина, 2020. — 179 с. — Текст : электронный // Лань : электроннобиблиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/207158 (дата
обращения: 17.04.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
2. Гертман, А. М. Радиационный контроль на продовольственных рынках :
учебное пособие для вузов / А. М. Гертман, Л. Н. Кузьмина, Н. М. Колобкова. — Санкт-Петербург : Лань, 2022. — 200 с. — ISBN 978-5-8114-84973. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. —
URL: https://e.lanbook.com/book/197478 (дата обращения: 17.04.2023). —
Режим доступа: для авториз. пользователей.
3. Скоркина, И. А. Производство экологически чистой продукции : учебнометодическое пособие / И. А. Скоркина, Н. В. Грихина. — Воронеж : Мичуринский ГАУ, 2019. — 159 с. — ISBN 978-5-94664-407-5. — Текст :
электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL:
https://e.lanbook.com/book/157851 (дата обращения: 17.04.2023). — Режим
доступа: для авториз. пользователей.
4. Краткий курс ветеринарной радиобиологии : учебное пособие / Е. И. Трошин, Р. М. Васильев, Р. О. Васильев [и др.] ; составители Е. И. Трошин [и
др.]. — Санкт-Петербург : СПбГАВМ, 2019. — 184 с. — Текст : электронный //
Лань
:
электронно-библиотечная
система.
—
URL:
https://e.lanbook.com/book/137590 (дата обращения: 17.04.2023). — Режим
доступа: для авториз. пользователей.
5. Самсонова, Н. Е. Основы сельскохозяйственной радиологии : учебное пособие / Н. Е. Самсонова. — Смоленск : Смоленская ГСХА, 2020. — 252
с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. —
URL: https://e.lanbook.com/book/222800 (дата обращения: 17.04.2023). —
Режим доступа: для авториз. пользователей.
15
Антиплагиат
16