Авария на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 г по масштабам и совокупности последствий является самой крупной экологической катастрофой современности, общенародным бедствием, затронувшим судьбы миллионов людей, проживающих на огромных территориях [1], [2], [3].

Среди 19 областей и республик, пострадавших от радиационного загрязнения, Калужская область, является второй по уровню загрязнения радионуклидами территорией в Российской Федерации [4], [5]. Это обстоятельство привлекло внимание ученых разных специальностей: радиологов, медиков, биологов, эко-логов, генетиков, психологов и специалистов агропромышленного производства.

К наиболее важным направлениям в изучении последствий Чернобыльской аварии, относят проблему связанную с воздействием малых доз радиации на репродуктивную систему животных [6]. В настоящее время известно, что репродуктивная система является одной из наиболее чувствительных звеньев, быстро реагирующих на радиационное загрязнение [7], [8], [9], [10], [11]. Но, несмотря на это, вопрос о состоянии репродуктивного здоровья у представителей крупного рогатого скота, которые занимают ведущее место в животноводческом комплексе, остается мало изученным. В связи с чем, изучение влияния малых доз радиации на репродуктивное здоровье популяции крупного рогатого скота на территории Калужской области представляет научный и практический интерес.

Целью настоящего исследования является оценка состояния репродуктивных показателей популяции крупного рогатого скота на территории Калужской области до и после аварии на ЧАЭС. В соответствии с этим поставлены следующие задачи: 1) Оценить радиационную обстановку на территории Калужской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС. 2) Провести эпидемиологический анализ состояния репродуктивных показателей крупного рогатого скота до и после аварии на Чернобыльской АЭС.

Материал и методы исследования. В основе исследования популяции крупного рогатого скота (КРС) лежат материалы отчетов о динамике функциональных показателей, за период с 1980 по 1998 год, полученные в областной статистическом управлении администрации Калужской области. При оценке воспроизводительной функции или репродуктивного потенциала популяции были использованы следующие показатели: яловость коров, смертность производителей и приплода и выход телят на 100 коров.

В виду того, что вся территория Калужской области оказалась в зоне глобального радиационного загрязнения, считаем нецелесообразно, пренебрегать малыми уровнями радиационного загрязнения, для объявления слабозагрязненных регионов контрольными полигонами. По этой причине, на данном этапе мы отказываемся от сравнения межпопуляционных показателей КРС, обитающих на территории области с разным уровнем радиационного загрязнения. Несмотря на то, что для любого классического исследования необходим контроль, в данном исследовании его не будет, т.к. при проведении экологического мониторинга на уровне области надобность в нем отсутствует.

Как известно серии ядерных испытаний, начатых в 1945 году, нанесли наибольший ущерб биосфере. В результате этих взрывов значительному глобальному загрязнению подверглись территории на широте 40° – 60° северной широты [12], [13]. В зону радиационного загрязнения полностью попала Калужская область, которая располагается на широте 53° – 56° северной широты. В 1986 г. на ее территории были зарегистрированы самые минимальные уровни Cs¹³⁷за прошедшие 20 – 25 лет, а короткоживущих изотопов – с начала проведения ис-пытания термоядерного оружия в 1954 г. [14]. В связи с чем, при изучении состояния репродуктивных показателей в популяции КРС необходимо учитывать динамику радиационного фактора на территории Калужской области до и после аварии на ЧАЭС.

В 1986 г. были отмечены самые низкие среднегодовые концентрации Cs¹³⁷и Sr⁹⁰в приземной атмосфере страны (рис. 1). Чернобыльская авария стала причиной резкого изменения радиоактивной ситуации в окружающей среде особенно в атмосфере, которая считается наиболее опасной для человека и животных. По этой причине в качестве радиационного мониторинга нами будут использоваться показатели среднегодовых концентраций Cs¹³⁷и Sr⁹⁰в приземной атмосфере.

Рис. 1. Изменения со временем среднегодовых концентраций Cs:sup:`137`и Sr:sup:`90`в приземной атмосфере СССР до и после аварии на Чернобыльской АЭС [15]_

Известно, что репродуктивный популяционный потенциал крупного рогатого скота зависит от состояния здоровья производителей. Популяционное здоровье половозрелых животных, обычно, оценивается по показателю их смертности (падёж).

Материалы о смертности маточного поголовья КРС указывает, что после Чернобыльского радиационного загрязнения наблюдается постепенный подъем падежа коров, который достиг максимума в 1996 г (рис. 2).

Рис. 2. Смертность коров в популяции на территории Калужской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС (в %)

Динамика проявления яловости коров представлена на рис. 3. Из данного графика видно, что, начиная с 1988 г., в популяции КРС просматривается тенденция к росту бесплодных коров на территории области. Следует отметить, что большинство животных было оплодотворено искусственным путем. В то же время, в популяциях КРС, в которых для оплодотворения коров использовали доморощенных быков, яловость коров достигала 75-85 % [16].

Рис. 3. Яловость коров в популяции КРС на территории Калужской области до и после аварии на Чернобыльской АЭС

Таким образом, в популяциях КРС, где проводили искусственное оплодотворение коров, показатели фертильности на 30-50 % выше, чем при естественном оплодотворении.

Возрастание яловости коров привело к значительным репродуктивным потерям в популяции КРС. Существенный спад выхода приплода в популяции КРС начался с 1989 и достиг своего минимумам в 1996 г. (рис. 4).

Рис. 4. Получено приплода телят в популяции КРС на территории Калужской области до и после аварии на ЧАЭС

Динамика падежа телят, практически идентична флуктуации смертности коров в популяции КРС (рис. 3, 5). Однако существенное отличие этих диаграмм заключается в том, что смертность телят в три раза выше, чем взрослых животных. На этом основании можно говорить о неблагоприятном воздействии радиации на состояние здоровья производителей и опосредствовано на жизнеспособность их потомства.

При сопоставлении функциональных мониторинговых признаков популяции КРС с радиологическим мониторингом просматривается достаточно четкая реакция и связь биологических показателей с изменениями радиационной обстановки.

Рис. 5. Динамика смертности телят в популяции КРС на территории Калужской области до и после аварии на ЧАЭС

Сокращение общего уровня радиационного загрязнения в приземной атмосфере в доаварийный период положительно повлияло на динамику снижения смертности производителей и телят, возрастания стельных коров и выхода приплода. Очередные глобальные загрязнения территории Калужской области негативно отразилась на всех показателях: возрастание смертности коров и телят, яловости коров, подрыв репродуктивного потенциала популяции КРС. На изменения радиационного фона наиболее синхронно отреагировали показатели смертности производителей и приплода. С некоторым опозданием два – три года среагировали другие показатели, что, на наш взгляд, связано с искусственным оплодотворением коров и началом замены выбракованных животных на телок, полученных в предыдущие годы.

На основании вышеизложенного материала можно сделать следующее заключение о том, что наблюдаемый общий спад выхода приплода в популяции КРС с 1990 г. связан, во-первых, с нарушением репродуктивной функции коров, что привело к увеличению количества бесплодных (яловых) животных, и, во-вторых, с введением в эксплуатацию первого поколения телок, полученных от облученных самок.

Радиация оказывает неблагоприятное влияние на состояние здоровья производителей (коров) и опосредствовано на жизнеспособность и фертильность их потомства. Адекватность реакции репродуктивных и функциональных популяционных показателей на радиационное изменение окружающей среды можно рассматривать как оценочно-индикационный тест на радиоэкологическую обстановку.