Файл: Марей, А. Н. Глобальные выпадения цезия-137 и человек.pdf

В табл. 5.11 были приведены данные о содержании Cs137 в суточном рационе сельского населения различных республик страны. Из нее следует, что максимальное содержание Cs137 в организме можно ожидать у жителей Прибалтики и БССР, минимальное — у жителей республик Средней Азии. Поскольку потребление хлеба варьирует незначительно, вызвано это боль­ шим (до двух раз) различием в потреблении молока. Что ка­ сается различия в содержании Cs137 в организме жителей СССР

иСША, то в этом случае причиной большего содержания Cs137

ворганизме жителей СССР является заметно большее потреб­ ление ими хлеба и картофеля [70].

Вработе [40] по данным определения содержания Cs137 в организме населения различных городов страны в 1968 г. выде­ лены три зоны: северная, средняя и южная. Среднее содержа­

ние изотопа в организме жителей средней зоны, соответствую­ щей средним широтам Северного полушария, в 2 раза выше, чем в организме жителей южной зоны, куда попали главным образом республики Средней Азии и Закавказья, и в 1,5 раза ниже, чем в организме жителей северной зоны. Причину этого авторы видят в совокупности социально-экономических и при­ родно-климатических условий, влияющих как на структуру ра­ циона, так и на степень загрязнения пищевых продуктов.

Существенное значение в накоплении изотопов в организме имеют его биологические особенности, варьирующие в зависи­ мости от возраста и пола. Эти различия связаны с изменением периода полувыведения Cs137 из организма, являющегося крите­ рием накопления изотопа. Кроме того, несомненно, что в сред­ нем в организм мужчины поступает больше Cs137 за счет боль­ шего количества потребляемых продуктов, в результате чего от­ мечается четкое различие в уровнях накопления этого изотопа в организме мужчин и женщин. Отношение содержания Cs137 в организме мужчин к содержанию его в организме женщин до­ вольно стабильное и составляет в среднем по Ленинграду 1,43± ±0,09 [26, 235] и по Москве 1,47±0,07 [40]. Надо отметить, что это отношение меняется с возрастом. Так, по данным работы [236], различие в уровнях накопления изотопа с возрастом уве­ личивается, и если для возрастной группы 11—20 лет отноше­ ние равно 1,4, то для группы 51—60 лет— 1,8. Такое увеличение может быть связано, во-первых, с неодинаковой зависимостью скорости обменных процессов, протекающих в организме, от воз­ раста, во-вторых, с различиями в изменении объема рациона мужчин и женщин, в-третьих, с большей долей жировой тка­

ни в организме женщин.

Таким образом, содержание Cs137 в организме человека зави­ сит от уровней загрязнения внешней среды (загрязнения пище­ вых продуктов), структуры рациона, возрастных и половых осо­ бенностей организма, определяющих период полувыведения изо­ топа. К этомуследует добавить, что внутри однородной группы

105

колебания в содержании Cs137 могут быть значительны в связи с индивидуальными особенностями организма, однако, рассмат­ ривая группу в целом или тем более популяцию, индивидуаль­ ными различиями можно пренебречь.

СОДЕРЖАНИЕ ЦЕЗИЯ-137 В ОРГАНИЗМЕ НАСЕЛЕНИЯ ПОЛЕСЬЯ И ВОЗРАСТНО-ПОЛОВОЕ ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

Прямое измерение содержания Cs137 в организме людей про­ водилось в 15 населенных пунктах в течение 1967—1970 гг. на тер­ ритории ряда областей Белорусско-Украинского полесья, преи­ мущественно в БССР. Всего обследовано около 1000 человек на­ чиная с 5-летнего возраста, причем количество обследованных лиц в каждом населенном пункте составляло 8—36% общего числа жителей. Такой охват позволяет с достаточной представи­ тельностью судить об особенностях накопления изотопа в ор­ ганизме разных возрастных и половых групп населения, о тер­ риториальном распределении его по районам, о связи между его поступлением и накоплением, статистически исследовать харак­ тер распределения частоты встречаемости различных уровней содержания Cs137 в организме и т. п.

Общее распределение обследованных лиц по уровням содер­ жания Cs137 дано в табл. 6.2.

В диапазоне максимального содержания Cs137, т. е. более 10-7 кюри/организм, наиболее многочисленна, как и следовало ожидать, группа взрослых мужчин, в диапазоне наименьшего

(физиологического) характера, связанного с зависимостью ско­ ростей транспортных процессов, протекающих-в организме че­ ловека, от возраста.

Как известно, поведение радиоактивных изотопов в организ­ ме можно описывать различными математическими моделями ки­ нетики обмена (см .гл. 3).

Поясним различия в накоплении Cs137 у людей разного воз­ раста на примере использования однокомпонентной экспоненци­ альной модели. Если принять, что поступление изотопа в орга­ низм всех контингентов одинаково, то содержание Cs137 в орга­ низме будет определяться значениями коэффициента всасывае­

ется коэффициента всасываемости, то в литературе нет указаний на зависимость его от возраста и значение его принимается рав­ ным единице. Иначе обстоит дело с периодом эффективного полувыведения изотопа из организма Т’і/2 эф, характеризующимся полупериодами физического распада (T'і/2 ф) и биологического выведения (7’]/2б). Выведение из организма Cs137, имеющего пе­ риод полураспада 29,68 года, практически определяется биоло-

103

гической разгрузкой, скорость которой есть функция возраста. В.частности, Кроу [237] предложил такой вид функциональной зависимости Т\/2б от возраста:

7\/,б = 12,8(*;‘/г — е-*) дн.,

где t — возраст человека, годы.

Если для возрастной группы 5—10 лет задать tcр= 7,5 года, а для взрослых мужчин — 30 лет, то получим следующие значе­ ния Ті/2б: для детей — 34 дня, для мужчин — 72 дня.

Эти значения достаточно хорошо совпадают с данными дру­ гих авторов [140, 141, 143, 145, 238]. Таким образом, только в результате различия в скоростях биологического выведения Cs137 содержание его в организме лиц рассмотренных групп мо­ жет достигать двукратной величины. Особенно наглядно это

ри/организм у детей 5—10 лет. Несомненно, что общее поступ­

107

ление Cs137 с рационом в организм взрослого человека выше поступления в организм детей, однако в условиях Полесья, где молоко, которое потребляется практически одинаково всеми воз­ растными группами, дает 60—80% суммарного поступления изо­ топа, значимость других продуктов как поставщиков Cs137 неве­ лика. Поэтому весовое различие рационов взрослых и детей гораздо значительнее, чем различие их по поступлению Cs137.

То же самое можно сказать и о различии в накоплении Cs137 в организме мужчин и женщин. Средние значения содержания изотопа в организме мужчин в 1,7 раза выше, чем в организме женщин, что является следствием прежде всего большей скоро­ сти выведения Cs137 из организма женщин [87, 235]. Это разли­ чие становится все более ощутимым с возрастом. Так, у детей в возрасте 5—10 лет полового различия в скорости выведения изотопа практически нет. Отношение содержания Cs137 в орга­ низме мальчиков и девочек этой возрастной группы, оцененное в среднем по четырем населенным пунктам, составляет 1,09± ±0,37. В следующей возрастной группе (11—16 лет) отношение, полученное в тех же населенных пунктах, составляет уже 1,37± ±0,31 и, наконец, у взрослых, как уже отмечалось, —1,7. По­ следнее значение аналогично результатам, полученным по Мо­ скве и Ленинграду.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛЕННОСТИ ОДНОТИПНЫХ КОНТИНГЕНТОВ ПО СОДЕРЖАНИЮ В ОРГАНИЗМЕ ЦЕЗИЯ-137

Накопление изотопа в организме человека — результат по­ следовательного и одновременного действия ряда факторов, со­ вокупность которых дает определенную статистическую картину распределения численности людей с тем или иным содержанием изотопа в организме. В частности, каждое звено миграции Cs137 из почвы в организм человека характеризуется различной сте­ пенью вариабельности количественных параметров, начиная с коэффициентов перехода Cs137 из почвы в растения и кончая биологическими особенностями поведения изотопа в организме человека. В конечном итоге все это обусловливает довольно сложный вид кривой распределения численности лиц с различ­ ным содержанием Cs137.

Построение кривой численности при анализе статистических данных дает возможность обнаружить основную структуру изу­ чаемого материала: среднее и наиболее вероятное значение, ве­ роятный диапазон колебаний и другие параметры, что позволяет более обоснованно подойти к гигиенической оценке радиацион­ ной обстановки.

Не вдаваясь в анализ и оценку вариабельности всех звеньев биологической цепи, рассмотрим статистический характер кри­ вой численности конечного звена — содержания Cs137 в организ­

108

ме населения Полесья. Обычно подобные биологические систе­ мы, сочетающие в себе результаты взаимосвязанных процессов, подчиняются логарифмически нормальному закону распределе­ ния численностей, являющемуся в принципе таким же фундамен­ тальным, как и закон нормального распределения. Некоторые исследователи [239—241], занимавшиеся изучением накопления Sr90 в организме человека, показали, что распределение чис­ ленности лиц с различным содержанием Sr90 действительно но­ сит логарифмически нормальный характер.

По-видимому, подобную же картину следовало ожидать и для случая с Cs137.

Важными особенностями логарифмически нормального рас­ пределения являются следующие моменты. Во-первых, то, что равновероятный диапазон положительных и отрицательных от­ клонений не равновелик, в связи с чем дву-, трехкратное и более превышение средних значений совокупности является событием с вполне измеримой и значимой с практической точки зрения ве­ роятностью. Во-вторых, среднее значение не есть наиболее ве­ роятное, как в случае нормального распределения.

В практическом отношении наиболее важную информацию по характеристике кривой распределения дают среднее значение со­ вокупности и модальное, т. е. наиболее вероятное. Использова­ ние среднего значения, в частности при изучении накопления Cs137 в организме людей, оправдано, и его достаточно, когда речь идет о популяции в целом (популяционные концентрации или дозы).

Модальное же значение в асимметричном распределении яв­ ляется центром тяжести всей совокупности и соответствует груп­ пе численности, в которую входит наибольшее количество вари­ ант. Знание модального значения позволяет выделить в данном случае основной контингент лиц, в организме которых содержа­ ние Cs137 наиболее характерно для обследованного района. Это особенно важно при резко выраженной асимметрии кривой рас­ пределения. В таком случае число вариант совокупности со зна­ чением, равным среднему и больше среднего, может составить небольшой процент общего числа. Поэтому в ряде случаев при возникновении необходимости в осуществлении защитных сани­ тарно-гигиенических мероприятий целесообразно с оправданной степенью риска ориентироваться на наиболее представительные значения вариант, т. е. модальные. Это относится к тем ситуа­ циям, когда мероприятия, основанные на максимальных или средних показателях, не оправданы по тем или иным причинам или не возможны.

При изучении характера распределения численностей насе­ ления Полесья по уровням содержания в организме Cs137 были использованы результаты, полученные при измерении содержа­ ния изотопа у 100 мужчин, 116 женщин и 212 детей до 16 лет, проживающих в четырех селах, расположенных близко друг от

109