Вероятностное прогнозирование содержания 129I в молоке коров

Abstract

Данная работа завершает 5-летний цикл исследований по оценки основных биогенных потоков 127I и 129I в типичных агроэкосистемах Украины, которые проводились в УкрНИИСХР Национального университета биоресурсов и природопользования Украины. Одним из основных источников поступления изотопов йода в организм человека является молоко коров. Для прогнозирования содержания изотопов йода в молоке требуется определить их содержание в компонентах суточного рациона (воде, траве, сене, зерне и его производных). В данной работе на основании вероятностного подхода к описанию удельного содержания изотопов 129I в почве, растениях и возможных значений его коэффициентов накопления (перехода) предложена, реализована и апробирована на примере Народичского района Житомирской области методология прогнозирования удельной активности 129I в молоке коров без непосредственного измерения его в почве и растительных компонентах рациона. Для практической реализации предложенной методологии были оценены статистические характеристики коэффициентов накопления 127I в луговом разнотравье, картофеле, соломе (овес, пшеница) и коэффициентов перехода йода из суточного рациона в молоко коров в различных населенных пунктах континентальной Украины. Область исследований охватывает как площади, подвергшейся значительному радиоактивному загрязнению в результате аварии на ЧАЭС, так и относительно «чистые» территории. Предложенная методология позволяет получать не только точечные оценки содержания 129I в молоке коров, но и интервальные оценки с заданным пользователем уровня доверия, а также оценивать вероятности превышения установленных нормативов этого содержания. Предложен и апробирован приближенный экспресс-метод вероятностного прогнозирования удельного содержание 129I в молоке коров в населенном пункте. Он позволяет значительно упростить процесс вероятностного прогнозирования, ограничившись только средствами электронных таблиц EXCEL, минуя методы и алгоритмы статистического моделирования.

This work completes the cycle of five-year studies on the main nutrient streams of 127I and 129I in typical agroecosystems of Ukraine, which was held at the National University of Life Sciences and Natural Resources of Ukraine «UkrNDISh». One of the main sources of isotope iodine in humans is cow’s milk. To predict the iodine content of milk, it is necessary to determine their content in the components of the daily diet (water, herbs, hay, grain and its derivatives). In the work on the basis of the probabilistic approach to the description of the specific content of 129I isotopes in the soil of plants and possible values of the coefficients of its accumulation (transition) on the example of the Naroditsky district of Zhytomyr region, a methodology for predicting the specific activity of 129I in milk of cows without direct measurement in soil and vegetable components of the diet was developed. For the practical implementation of the proposed methodology, the statistical characteristics of the accumulation coefficients 127I for meadow grasses, potatoes, straw (oats, wheat) and iodine transfer coefficients from the daily ration to cow’s milk for various settlements of continental Ukraine were estimated. The scope of research covers the areas that have undergone significant radioactive contamination as a result of the Chornobyl accident and relatively «clean» territory. The proposed methodology allows to obtain point, as well as interval estimates of the contents of 127I and 129I in of cows milk, with the level of trust that the user specifies, as well the evaluate possible exceedances of the established norms of this content. An approximate exspres method of probabilistic prediction of specific content of 129I in cow’s milk in the settlements is proposed and tested. This can greatly simplify the probabilistic forecasting process by confining itself to the means of the EXCEL spreadsheets, bypassing methods and algorithms for statistical simulation.

Дана робота завершує 5-річний цикл досліджень щодо оцінки основних біогенних потоків 127I і 129I в типових агроекосистемах України, які проводилися в УкрНДІСХР Національного університету біоресурсів і природокористування України. Одним з основних джерел надходження ізотопів йоду в організм людини є молоко корів. Для прогнозування вмісту ізотопів йоду в молоці потрібно визначити їх вміст у компонентах добового раціону (воді, траві, сіні, зерні та його похідних). У даній роботі на підставі імовірнісного підходу до опису питомого вмісту ізотопів 129I в ґрунті, рослинах і можливих значень його коефіцієнтів накопичення (переходу) запропонована, реалізована і апробована на прикладі Народицького району Житомирської області методологія прогнозування питомої активності 129I в молоці корів без безпосереднього вимірювання його в ґрунті і рослинних компонентах раціону. Для практичної реалізації запропонованої методології були оцінені статистичні характеристики коефіцієнтів накопичення 127I в луговому різнотрав’ї, картоплі, соломі (овес, пшениця) і коефіцієнтів переходу йоду з добового раціону в молоко корів у різних населених пунктах континентальної України. Область досліджень охоплює як площі, що зазнали значного радіоактивного забруднення у результаті аварії на ЧАЕС, так і відносно «чисті» території. Запропонована методологія дозволяє отримувати не лише точкові оцінки вмісту 129I в молоці корів, а й інтервальні оцінки з заданим користувачем рівнем довіри, а також оцінювати можливі перевищення встановлених нормативів цього вмісту. Запропоновано і апробовано наближений експрес-метод ймовірнісного прогнозування питомого вмісту 129I в молоці корів у населеному пункті. Він дозволяє значно спростити процес ймовірносного прогнозування, обмежившись лише засобами електронних таблиць EXCEL, минаючи методи і алгоритми статистичного моделювання.