close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7725

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7725
(13) C1
(19)
(46) 2006.02.28
(12)
7
(51) G 01N 33/48, 33/483
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЦЕЗИЯ-137 В
МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ДИКИХ ПРОМЫСЛОВЫХ КОПЫТНЫХ
BY 7725 C1 2006.02.28
(21) Номер заявки: a 20020184
(22) 2002.03.05
(43) 2003.09.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины" (BY)
(72) Авторы: Михалусев Владимир Иванович; Гулаков Андрей Владимирович; Цыгвинцев Павел Николаевич; Толкачев Василий Иванович
(BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Гомельский государственный
университет имени Франциска Скорины" (BY)
(56) Животный мир в зоне аварии Чернобыльской АЭС. - Мн.: Навука i тэхнiка, 1995. - С. 14-17.
Гулаков А.В. Радиоэкологический мониторинг диких промысловых копытных юго-востока Беларуси в постчернобыльский период. Автореф. дис. Гомель,
2001. - С. 1-16.
Корнеев Н.А. и др. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных. - М.: Атомиздат, 1987. - С. 30-35,
56-59, 72-81.
RU 2054174 C1, 1996.
(57)
Способ определения содержания цезия-137 в мышечной ткани диких промысловых
копытных, включающий измерение гамма-активности цезия-137 в пробах, отличающийся тем, что в качестве проб используют свежий кал одного или нескольких животных из
мест их обитания, герметично упакованный для доставки в лабораторию, а содержание
цезия-137 в мышечной ткани рассчитывают по формуле:
С m = n × (C f )m ,
где Cm - содержание цезия-137 в мышечной ткани, Бк/кг;
Cf - содержание цезия-137 в кале, Бк/кг;
n, m - коэффициенты функции, которые имеют значения: для кабана n = 2,41; m = 0,92;
для косули n = 5,26; m = 0,78; для лося n = 1,0; m = 0,95.
Изобретение относится к области радиоэкологии, а конкретно к способам определения
содержания радиоактивных веществ в продуктах животноводства и охоты, и может быть
использовано для проведения радиоэкологического мониторинга диких копытных животных в зоне радиоактивного загрязнения, а также при планировании охоты на диких копытных животных для определения пригодности мяса в пищу.
Известен способ определения гамма-активности цезия-137 (137Cs) в мышечной ткани
животных, включающий измерение гамма-активности гамма-радиометром [1]. В известном способе животных загоняют в специальный вольер или обездвиживают, а затем про-
BY 7725 C1 2006.02.28
изводят измерение гамма-радиометром, однако известный способ малопригоден для исследования концентрации цезия-137 в мышечной ткани диких животных, так как требуется сначала отловить животное, что требует значительных затрат труда и времени, а также
связано с риском для жизни и здоровья людей, участвующих в отлове.
Более близким к заявляемому является способ определения содержания цезия-137 в
мышечной ткани животных, в котором берут пробы из организма животного, измеряют
активность цезия-137 в пробах, по которой судят о содержании цезия-137 в мышечной
ткани [2].
Недостатком известного способа является необходимость предварительной охоты на
животного, его убой, что снижает численность животных, ведет к неоправданным потерям
при ведении охоты, поскольку по уровню накопления цезия-137 мясо животного может
оказаться непригодным для употребления, массовый отстрел животных с целью изучения
или проведения мониторинга неприемлем, так как может привести к исчезновению популяции.
Согласно изобретению, предлагается способ определения удельной активности цезия137 в мышечной ткани диких промысловых копытных. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности количественной оценки содержания цезия137 в мышечной ткани без убоя или отлова животных. Следствием указанного технического результата является экологическая безвредность способа для целей исследования и
повышение эффективности промысловой охоты на диких копытных в условиях радиоактивного загрязнения территории.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в способе
определения содержания цезия-137 в мышечной ткани диких промысловых копытных,
включающем измерение гамма-активности цезия-137 в пробах, в качестве проб используют свежий кал одного или нескольких животных из мест обитания, герметично упакованный для доставки в лабораторию, а содержание цезия-137 в мышечной ткани рассчитывают по формуле:
Cm = n × (Cf)m,
где Сm - содержание цезия-137 в мышечной ткани, Бк/кг;
Сf - содержание цезия-137 в кале, Бк/кг;
n, m - коэффициенты функции, которые имеют значения: для
кабана n = 2,41; m = 0,92;
для косули n = 5,26; m = 0,78;
для лося n = 1; m = 0,95.
Впервые экспериментально обнаружена высокая корреляция содержания цезия-137 в
мышечной ткани и свежем кале животного. Для разработки модели были использованы
фактические данные содержания 137Cs в мышечной ткани и каловых массах диких животных (объем выборки составил 67 для кабана, 35 для косули и 30 для лося), добытых в период 1992-1999 гг. на территории Гомельской области.
Экспериментально установлено, что уравнение, связывающее содержание цезия-137 в
мышечной ткани и в каловых массах копытных промысловых животных, имеет вид:
Ln(Cm) = a + b × Ln(Cf)
где Ln - натуральный логарифм;
Сm - содержание цезия-137 в мышечной ткани, Бк/кг;
Сf - содержание цезия-137 в свежем кале, Бк/кг;
a, b - коэффициенты регрессии.
Рассчитанные значения коэффициентов регрессии для логарифмированных данных и
параметры модели представлены в табл. 1.
2
BY 7725 C1 2006.02.28
Таблица 1
Параметры регрессионной модели
Вид
животного
a
Кабан
Косуля
Лось
0,88±0,35
1,66±0,67
0*
Коэффициент корреляции Стандартное отклонение
прогнозной оценки и фак- содержания 137Cs в мыb
тического содержания в
шечной ткани от промышечной ткани
гнозного
0,92±0,04
0,94
0,67
0,78±0,08
0,87
0,83
0,95±0,06
0,95
0,48
*при расчете функций получено значение -0,10 ± 0,49, достоверно не отличающееся
от 0.
Представленные коэффициенты регрессии имеют высокую достоверность (p < 0,05),
отклонение фактического содержания цезия-137 в мышечной ткани от прогнозного имеет
нормальное распределение, прогнозные и фактические значения хорошо согласуются (коэффициент корреляции 0,87-0,95), что свидетельствует о корректности предложенного
метода.
На фиг. 1 изображена номограмма для определения содержания цезия-137 в мышечной ткани дикого кабана, на фиг. 2 - косули европейской, на фиг. 3 - лося. При этом основная линия соответствует среднему значению доверительного интервала, а пунктирная 50 % доверительному интервалу.
Определение содержания цезия-137 в мышечной массе диких копытных может быть
сделано не только по номограмме, но и расчетным путем.
Для расчета содержания цезия-137 в мышечной ткани диких животных необходимо
использовать показательную функцию от фактического содержания цезия-137 в свежем
кале животных:
(2)
Cm = n × (Cf)m ,
где Сm - содержание цезия-137 в мышечной ткани, Бк/кг;
Сf - содержание цезия-137 в свежем кале, Бк/кг;
n, m - коэффициенты функции.
Доверительный интервал для оценки концентрации цезия-137 в мышечной ткани при
этом будет определяться функциями:
верхняя граница C m t = C m × e ( t×σ ) ,
(3)
нижняя граница C m t = C m × e ( t×σ) ,
(4)
где C m t и C m t - границы доверительного интервала, Бк/кг;
е - основание натурального логарифма (2,718282);
t - значения t - критерия (Стьюдента) для доверительного интервала;
σ - стандартное отклонение фактического содержания цезия-137 в мышечной ткани от
прогнозного.
Параметры модели для расчета содержания цезия-137 в мышечной ткани диких животных представлены в табл. 2.
Таблица 2
Вид животного
Кабан
Косуля
Лось
n
2,41
5,26
1
m
0,92
0,78
0,95
3
σ
0,67
0,83
0,48
BY 7725 C1 2006.02.28
При оценке группы животных (стада) расчет производится по формуле 2 для каждой
отдельной пробы кала, затем по полученным данным производится оценка среднего значения, стандартного отклонения и ошибки средней для данной выборки:
1 N
M = × ∑ C mi ,
(5)
N i =1
s=
N × ∑ ( C mi ) 2
(6)
,
N × ( N − 1)
s
m=
,
(7)
N
где М - среднее значение содержания цезия-137 в мышечной ткани группы животных;
s - стандартное отклонение;
m - ошибка среднего;
N - количество проанализированных проб;
C m i - содержание цезия-137 в мышечной ткани животных, рассчитанное по формуле 2
для каждого образца кала.
Исходя из нормального распределения содержания цезия-137 в мышечной ткани
группы животных по среднему значению и стандартному отклонению, мы можем определить долю животных в стаде с различным уровнем содержания цезия-137 в мышечной
ткани:
(8)
Сm(k) = M ± t × s ,
где Сm(k) - границы уровня содержания цезия-137 в мышечной ткани k - от доли животных в группе, Бк/кг;
М - среднее значение, Бк/кг;
t - значения t - критерия (Стьюдента);
s - стандартное отклонение по группе животных.
Заявляемый способ осуществляли следующим образом.
Отбор проб кала проводили при наблюдении за дикими животными в сухую погоду.
При наблюдении за отдельным животным отбирали не менее 2-х проб кала. При наблюдении за стадом количество отобранных проб составляло не менее 10 % от числа животных
в стаде и не менее 5 проб. Осуществляли отбор проб только свежего кала (от момента дефекации не более 4 ч зимой и 2 ч летом). Пробы отбирались в отдельные чистые полиэтиленовые мешки и герметично запаковывались (при отборе проб и пробоподготовке использовались одноразовые перчатки). Каждая проба этикировалась с указанием вида пробы,
даты отбора, номера пробы. Отобранные пробы до определения содержания цезия-137
хранились в холодильнике (морозильнике) при температуре не выше 0 °С.
Измерение содержания цезия-137 в пробах кала проводили с помощью радиометра
объемной и удельной активности типа РКГ-05П или аналогичного прибора в соответствии
с технической документацией на используемый прибор. Единицей измерения является
Беккерель/кг (Бк/кг). Погрешность измерения не должна превышать 10 %.
Для оценки содержания цезия-137 в мышечной ткани использовали номограммы, изображенные на фиг. 1-3.
Примеры осуществления способа.
Пример 1.
Осуществляли определение содержания цезия-137 в мышечной ткани лося для оценки
определения возможности его промысловой добычи. Наблюдение осуществляли зимой в
тридцатикилометровой зоне отчуждения от ЧАЭС на территории Гомельской области. На
территории местообитания лося вели наблюдение за животным и брали пробы свежего
кала в количестве 2 пробы, запаковывали герметично в полиэтиленовые мешки, отвозили
4
BY 7725 C1 2006.02.28
в лабораторию, где помещали в гамма-радиометр РКГ-05П и измеряли удельную активность цезия-137 в пробах, а затем определяли среднее содержание цезия в пробах, а по
нему с помощью номограммы - содержание цезия-137 в мышечной ткани животного. Результаты оценки приведены в табл. 3. Как свидетельствует оценка, мясо животного непригодно для употребления, так как содержание цезия-137 превышает допустимое (500 Бк/кг)
в 4,6 раза.
Вывод: промысловая охота на животного нецелесообразна.
Пример 2.
Зимой проводили наблюдение за стадом кабанов в зоне отселения на территории Гомельской области. В результате наблюдения было отобрано 30 проб, которые после герметизации и доставки в лабораторию подвергали гамма-спектрометрии, для оценки использовали формулы (2) и (5)-(8) и коэффициенты из табл. 2.
По формуле (2) определили и рассчитали содержание цезия-137 в мышечной ткани отдельных животных стада: 2014-4391 Бк/кг. При этом среднее значение составляет 2268 Бк/кг,
стандартное отклонение 477 Бк/кг, ошибка среднего 87 Бк/кг. Результаты оценки приведены в табл. 3.
По формуле (8) определим пределы колебаний содержания цезия-137 в мышечной
ткани стада кабанов для 95 % животных, значение t- критерия для уровня значимости 0,05
составит 1,96:
Сm(95) = M ± t × s = 2268 ± 1,96 × 477 Бк/кг = 3203 Бк/кг и 1333 Бк/кг.
Таким образом, 95 % животных в стаде будут содержать цезия-137 в мышечной ткани
в пределах от 1333 до 3203 Бк/кг.
Пример 3.
Осуществляли наблюдение за косулей европейской летом в зоне отселения на территории Гомельской области. В зоне местообитания было отобрано 2 пробы свежего кала,
который после герметизации и доставки подвергали гамма-спектрометрии. Для оценки
использовали номограмму фиг. 2. Результаты оценки приведены в табл. 3. Как свидетельствуют результаты, мясо косули не может быть использовано в пищу, поэтому не рекомендуется охота.
Пример 4.
Осуществляли оценку содержания цезия-137 в мышечной ткани лося зимой в контрольном районе Гомельской области. Отбор и измерение проб осуществляли аналогично
примеру 1. Результаты оценки приведены в табл. 3. Вывод: мясо лося не содержит концентраций цезия-137, опасных для здоровья.
Примеры осуществления способа-прототипа.
Пример 5.
Осуществляли отстрел лося, пробы кала которого брали для примера 1 зимой в зоне
отчуждения на территории Гомельской области. Пробы мяса отбирали после разделывания животного из бедра животного. Пробы помещали в гамма-спектрометр, с помощью
которого измеряли содержание цезия-137 в мясе животного. Результаты определения приведены в табл. 3.
Примеры 6-8 осуществляли аналогично примеру 5. Отличие от примера 5 состояло в
том, что осуществляли отстрел кабана из стада, исследованного по примеру 2 (на месте и
в сроки, указанные в примере 2 (пример 6)). Осуществляли отстрел косули европейской
после наблюдения ее в соответствии с примером 3 (пример 7), осуществляли отстрел лося,
наблюдавшегося по примеру 4 в месте и в сроки, установленные примером (пример 8).
Результаты оценок содержания цезия-137 в мышечной ткани животных приведены в
табл. 3.
5
BY 7725 C1 2006.02.28
Таблица 3
№
Вид
п/п животного
1
5
лось
лось
2
кабан
6
кабан
3
косуля
7
косуля
4
лось
8
лось
Место
добычи
30 км зона
30 км зона
зона
отселения
зона
отселения
зона
отселения
зона
отселения
контрольная
зона
контрольная
зона
Заявляемый способ
Способ прототипа
Время Содержание Содержание
Содержание 137Cs
137
Cs
в
мы
137
добычи
в мышечной
Cs в кале,
шечной массе,
Бк/кг
массе, Бк/кг
Бк/кг
зима
3600
2390
зима
2300
зима
1500-3500
1333-3203
-
зима
-
-
1560
лето
6400
4896
-
лето
-
-
4800
зима
220
168
-
зима
-
-
160
Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования заявляемого
способа для прижизненной количественной оценки содержания цезия-137 в мышечной
ткани диких промысловых копытных животных.
Источники информации:
1. Сироткин А.Н., Ильязов Р.Г. Радиоэкология сельскохозяйственных животных. Казань: Фэн, 2000. - С. 19-23.
2. Животный мир в зоне аварии Чернобыльской АЭС / Под ред. Л.М. Сущеня,
М.М. Пикулик , А.Е. Пленин . - Мн .: Навука i Тэхнiка, 1995. - С. 14-16 (прототип ).
Фиг. 1
6
BY 7725 C1 2006.02.28
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
446 Кб
Теги
by7725, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа