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