- •В.О. Кіцно, с.В. Поліщук, і.М. Гудков основи радіобіології та радіоекології
- •1. Теми самостійних занять 10
- •Тема 1. Норми радіаційної безпеки 10
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу 10
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту 26
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології 40
- •Тема 4. Фізичні основи радіобіології 46
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень 82
- •Тема 6. Радіоекологія 121
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •1. Теми самостійних занять Тема 1. Норми радіаційної безпеки
- •1.1. Принципи нормування радіаційного впливу
- •1.2. Основні положення “Норм радіаційної безпеки України” (нрбу-97)
- •1.3. Основні регламентні величини
- •1.3.1. Радіаційно-гігієнічні регламенти першої групи – контроль за практичною діяльністю
- •1.3.2. Радіаційно-гігієнічні регламенти другої групи - медичне опромінення населення
- •1.3.3. Радіаційно-гігієнічні регламенти третьої групи - втручання в умовах радіаційної аварії
- •1.3.4. Радіаційно-гігієнічні регламенти четвертої групи – зменшення доз хронічного опромінення населення
- •Тема 2. Основні санітарні правила протирадіаційного захисту
- •2.1. Загальні положення “Основних санітарних правил протирадіаційного захисту України” (оспу-2001)
- •2.2.Типи джерел випромінення
- •2.3. Групи радіотоксичності
- •2.4. Основні принципи захисту від закритих джерел іонізуючих випромінень
- •2.5. Вимоги до влаштування, обладнання та організації праці у радіологічній лабораторії при роботі з відкритими джерелами іонізуючих випромінень
- •2.5.1. Влаштування лабораторій
- •2.5.2. Поводження з радіоактивними відходами
- •2.5.3. Дезактивація робочих приміщень та устаткування лабораторії
- •2.5.4. Засоби індивідуального захисту та особистої гігієни при роботі з радіоактивними речовинами
- •Тема 3. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •3.1. Визначення наук
- •3.2. Історія розвитку радіобіології та радіоекології
- •Тема 4. Фізичні основи радіобілогії
- •4.1. Типи ядерних перетворень. Радіоактивність, одиниці її вимірювання
- •4.3. Види доз іонізуючих випромінень, одиниці їх вимірювання, порядок розрахунку і застосування
- •4.4. Основні методи виявлення іонізуючих випромінень
- •4.5. Методи радіометрії
- •4) Визначення сумарної β-активності по зольному залишку.
- •4.6. Призначення, класифікація, принцип будови дозиметричних приладів
- •Блок підсилення та перетворення
- •Блок живлення
- •4.7. Прилади індивідуального дозиметричного контролю
- •4.7.2. Прилади, що працюють на базі сцинтиляційного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.3. Прилади, що працюють на базі фотографічного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.7.4. Прилади, що працюють на основі люмінесцентного методу виявлення іонізуючих випромінень
- •4.8. Прилади загального дозиметричного контролю
- •Тема 5. Біологічна дія іонізуючих випромінень
- •5.1. Загальні уявлення про природу дії іонізуючих випромінень на живий організм
- •5.2. Радіобіологічні ефекти
- •5.2.1. Радіаційна стимуляція
- •5.2.2. Морфологічні зміни
- •5.2.3. Променева хвороба
- •5.2.4. Прискорення старіння і скорочення тривалості життя
- •5.2.5. Загибель
- •5.2.6. Генетичні зміни
- •5.2.7. Близькі і віддалені наслідки радіаційного ураження
- •5.3. Радіочутливість організмів
- •5.3.1. Радіочутливість рослин
- •5.3.2. Радіочутливість тварин
- •5.3.3. Радіочутливість риб
- •5.3.4. Радіочутливість амфібій і рептилій
- •5.3.5. Радіочутливість бактерій і вірусів
- •5.3.6. Радіочутливість рослинних угруповань
- •5.3.7. Особливості дії малих доз іонізуючих випромінень на живі організми
- •5.3.8. Критичні органи
- •5.4. Модифікація радіаційного ураження організму
- •5.4.1. Протипроменевий біологічний захист
- •5.4.2. Радіосенсибілізація
- •5.4.3. Післярадіаційне відновлення організму
- •Тема 6. Радіоекологія
- •6.1. Джерела радіоактивного забруднення об’єктів навколишнього середовища
- •6.1.1. Природні джерела
- •6.1.2. Джерела штучних радіонуклідів
- •6.2. Міграція радіонуклідів у навколишньому середовищі
- •6.3. Особливості надходження радіонуклідів у водні екосистеми
- •6.4. Розподіл радіонуклідів у морській екосистемі
- •Радіонукліди
- •6.5. Міграція радіонуклідів у прісноводних екосистемах
- •6.6. Загальні властивості прісноводних екосистем
- •6.7. Розподіл радіонуклідів серед компонентів прісноводних водоймищ
- •6.8. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та
- •6.8.1. Надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •6.8.2. Надходження радіонуклідів у рослини з ґрунту
- •6.8.3. Надходження радіонуклідів у організм сільськогосподарських тварин
- •6.9. Накопичення радіонуклідів гідробіонтами
- •6.10. Прогнозування надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини та організм тварин
- •6.11. Особливості ураження організму інкорпорованими радіоактивними речовинами
- •Тема 7. Ведення сільськогосподарського виробництва на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.1. Основні принципи організації ведення сільського господарства на забруднених радіонуклідами територіях
- •7.2. Зниження надходження радіонуклідів у продукцію сільського господарства
- •7.2.1. Засоби зниження надходження радіонуклідів у сільськогосподарські рослини
- •7.2.2. Засоби зниження надходження радіонуклідів в організм сільськогосподарських тварин
- •7.3. Ведення особистого підсобного господарства в районах радіоактивного забруднення
- •7.4. Очищення продукції сільського господарства від радіонуклідів технологічною переробкою
- •7.4.1. Очищення продукції рослинництва
- •7.4.2. Очищення продукції тваринництва
- •Тема 8. Використання іонізуючих випромінень в сільському господарстві
- •8.1. Радіаційна техніка в сільському господарстві
- •8.2. Радіаційно-біологічні технології в рослинництві
- •8.2.1. Передпосівне опромінення насіння сільськогосподарських культур для прискорення проростання, розвитку та підвищення продуктивності рослин
- •8.2.2. Передсадивне опромінення органів вегетативного розмноження та розсади дня прискорення розвитку і підвищення продуктивності рослин
- •8.2.3. Опромінення насіння і рослин з метою одержання нових сортів
- •8.2.4. Радіаційна біотехнологія подолання несумісності тканин і стимуляція зрощення при вегетативних щепленнях рослин
- •8.2.5. Радіаційна біотехнологія запобігання проростанню бульб, коренеплодів і цибулин при зберіганні
- •8.2.6. Використання іонізуючих випромінень для подовження строків зберігання ягід, фруктів та овочів
- •8.2.7. Радіаційна консервація продукції рослинництва і плодівництва
- •8.2.8. Радіаційні способи боротьби з комахами - шкідниками сільськогосподарських рослин
- •8.3. Радіаційно-біологічні технології в тваринництві
- •8.3.1. Радіаційне консервування кормів і поліпшення їх якості
- •8.3.2. Радіаційна біотехнологія подовження строків зберігання м'яса і м'ясних продуктів
- •8.3.3. Радіаційне знезараження деяких видів продукції тваринництва
- •8.3.4. Радіаційне знезараження стічних вод тваринницьких комплексів
- •8.3.5. Метод ізотопних індикаторів у дослідженнях в галузі сільськогосподарської біології. Радіоавтографія. Особливості використання стабільних ізотопів
- •Тема 9. Відбір і підготовка проб води, ґрунту, рослин, продуктів харчування рослинного і тваринного походження для радіометрії
- •9.1. Відбір проб води і інших рідин
- •9.2. Відбір проб грунту
- •9.3. Відбір проб рослин
- •9.4. Відбір проб зерна
- •9.5. Відбір проб коренебульбоплодів
- •9.6. Відбір проб трави і зеленої маси сільськогосподарських культур
- •9.7. Відбір проб грубих кормів (сіно, солома)
- •9.8. Відбір проб молока і молочних продуктів
- •9.9. Відбір проб м'яса і субпродуктів
- •9.10. Відбір проб риби
- •9.11. Відбір проб яєць
- •9.12. Відбір проб натурального меду
- •9.13. Підготовка проб до радіометрії
- •2. Лабораторні роботи
- •4. Розрахувати об’ємну і питому активність за формулою:
- •5. Встановити коефіцієнт нормування, рекомендований заводом-
- •6. Кодовий перемикач “фон” необхідно перевести в нульову позицію.
- •2. Визначаємо вміст 137Cs на 1 м2, якщо товщина забрудненого шару
- •3. Ситуаційні задачі з прогнозування забруднення продукції рослинництва, тваринництва та лісокористування
- •3.1. Прогнозування забруднення продукції рослинництва
- •2. Знаходимо вміст 137Cs на 1 м2, для чого забруднення 1 кг множимо на визначену
- •5. Визначаємо забруднення зерна вівса, для чого отримане забруднення території
- •14. Визначаємо необхідну кількість внесення калійних добрив по діючій речовині:
- •3.2. Прогнозування вмісту радіонуклідів в продукції тваринництва
- •3.3. Прогнозування можливого радіонуклідного забруднення продукції лісового господарства
- •3.4. Розрахунок і оцінка еквівалентної дози опромінення внаслідок надходження радіонуклідів в організм
- •5. Орієнтовні контрольні запитання з підготовки до вирішення тестових завдань
- •Рекомендована література
8.3. Радіаційно-біологічні технології в тваринництві
Масштаби використання іонізуючого випромінення в тваринництві
поки що поступаються перед такими в рослинництві через різні причини, головною з яких є менша технологічність багатьох об'єктів тваринництва.
Найбільшого практичного застосування стимулююча дія випромінення
набула в птахівництві. γ-опромінення курячих яєць до або в період інкубації дозами 0,03-0,05 Гр скорочує строки інкубації, збільшує вилуплювання
курчат, прискорює їх ріст і розвиток. Кури, які виростають з опромінених яєць, раніше починають яйцекладку. Опромінення курчат дозами 0,2-1 Гр
прискорює їх ріст, розвиток та початок яйцекладки. Опромінення добових поросят дозами 0,1-0,25 Гр збільшує масу тіла. Опромінення сперми радужної форелі дозами 0,25-0,5 Гр на 35-40% збільшує запліднення ікри. Перелік подібних прикладів можна продовжити, але більшість з них має дослідницький характер. Тільки використання стимулюючих доз у птахівництві доведено до рівня виробничих випробувань.
Не набув широкого застосування в тваринництві і метод радіаційного
мутагенезу. Як один з найбільш вдалих випадків можна відзначити виведення за його допомогою в Новосибірську породи норки з сріблястим кольором хутра. В деяких країнах розпочиналися спроби щодо застосування випромінень для одержання нових порід інших дрібних тварин - домашньої птиці, овець, свиней, але про позитивні результати не повідомлялось.
Метод радіаційної статевої стерилізації комах використовується і для боротьби з шкідниками свійських тварин, зокрема з переносниками деяких
хвороб - м'ясоїдною мухою і мухою цеце.
Деякі радіаційно-біологічні технології, які тією чи іншою мірою пов'язані з тваринництвом чи обробкою його продукції, розглянуто далі.
8.3.1. Радіаційне консервування кормів і поліпшення їх якості
Іонізуюче випромінення використовують для консервування свіжих,
знезараження концентрованих та комбінованих кормів, а також для модифікації целюлозомістких кормів з метою поліпшення їх поживних якостей при годівлі сільськогосподарських тварин.
Гамма-опромінення зеленої маси рослин дозами 10-40 кГр замінює силосування і сприяє доброму зберіганню протягом зимового періоду. Ці дози не призводять до істотних хімічних змін і не впливають на смакові і
поживні якості корму.
Опромінення фуражної картоплі дозами 5-15 кГр запобігає гниттю бульб.
З метою збільшення строків зберігання за рахунок пригнічення розвитку плісені та зменшення бактеріального обсіменіння опромінюють
фуражне зерно (овес, ячмінь, кукурудзу) з підвищеною вологістю дозами 1-3
кГр.
Відомо, що великою небезпекою для людини і тварин є сальмонельоз - гостре інфекційне захворювання кишок, яке спричинюється бактеріями роду сальмонели. Вони потрапляють в організм тварин разом із зараженим кормом, а потім через молоко, м'ясо, яйця та інші продукти - в організм людини. Звичайні способи боротьби з сальмонелою малоефективні або економічно невигідні, а сильні хімічні препарати небезпечні для здоров'я і тварин, і людини. Термічна обробка кормів призводить до втрат поживних речовин. Радіаційний·спосіб боротьби з бактерією виявився досить результативним, і тому була розроблена радіаційна технологія знезараження кормів від сальмонели.
Дози, які використовують для боротьби з сальмонелою, летальні для всіх її різновидів і становлять близько 4-5 кГр. Опромінення цими дозами
повністю знезаражує борошняні корми і комбікорми, призначені для годівлі
свиней, курей та інших тварин. У деяких країнах з цією метою рекомендують опромінювати такі корми, як м'ясо-кісткове та рибне борошно.
Для підвищення поживних якостей грубих целюлозомістких кормів - соломи злакових культур, стрижнів кукурудзяних качанів, гілля, хвої і навіть деревного борошна - їх можна опромінювати дозами 1-10 МГр. При цьому
відбувається радіаційно-хімічна деполімеризація целюлози та пектину, а також виділення з корму лігніну, що підвищує їх здатність до ферментації,
поліпшує використання клітковини мікроорганізмами рубця жуйних тварин.
Спосіб радіаційної обробки кормів порівняно з іншими способами їх консервації, знезараження, поліпшення якості має великі переваги. Опромінення дає змогу зберегти поживну цінність кормів, бо на відміну від
температурної обробки радіаційна не руйнує біологічно активні речовини, насамперед вітаміни.