Delist.ru

Закономерности поведения 90Sr и 137Cs в озерных экосистемах Восточно-Уральского радиоактивного следа в отдаленные сроки после аварии (25.12.2007)

Автор: Левина Сима Гершивна

Высокий уровень содержания 137Cs встречается среди представителей видов водокрас лягушачий, уруть мутовчатая, элодея канадская, горец земноводный, рдест плавающий, роголистник погруженный и телорез обыкновенный (рис. 13 и 14).

На рис. 15 даны значения коэффициента накопления (КН) 90Sr и 137Cs макрофитов на примере оз. Травяное. При невысоком содержании 137Cs в воде исследованных озер значения КН 137Cs и 90Sr высшими водными растениями – величины одного порядка (за исключением рдеста блестящего).

Рис. 15. Значения КН 90Sr и 137Cs для видов ВВР оз. Травяное

Вероятно, это связано с принадлежностью изученных высших водных растений к калийфильным видам, с преимущественным концентрированием аналога калия – цезия вследствие избирательного минерального питания.

Результаты исследования позволили выявить виды, являющиеся ярко выраженными накопителями 90Sr и 137Cs, которые можно рассматривать в качестве референтных (индикаторов загрязнения радионуклидами) при организации биомониторинга. Наибольшие значения КН 90Sr отмечены у представителей видов рдест блестящий и телорез обыкновенный. Наибольшие значения КН 137Cs отмечены у представителей видов водокрас лягушачий, горец земноводный.

Колебания величин коэффициента накопления 90Sr для макрофитов связаны с концентрацией Ca2+ в воде исследованных озер. Так, более низкая концентрация Ca2+ в воде оз. М. Игиш (10,9 мг/л), по сравнению с оз. Б. Игиш

(42 мг/л), обуславливает высокие (на порядок выше) значения КН 90Sr в высших водных растениях этого водоема (рис. 16).

Рис. 16. Влияние гидрохимических параметров водоема на коэффициент

накопления 90Sr тростником обыкновенным

На коэффициент накопления радионуклидов влияет общая минерализация водоема. Например, для группы озер Урускуль, М. Игиш и Куяныш, относящихся к солоноватым, ультрапресным и нормально пресным водоемам соответственно, величины КН 90Sr для тростника обыкновенного различаются в 3 раза (Урускуль – Куяныш) и в 9 раз (Урускуль – М. Игиш) (рис. 16).

Количество 90Sr, которое удерживается макрофитами в вегетационный период во всех исследованных растениях, а также запасы радионуклида в донных отложениях и в воде представлены в табл. 4.

Таблица 4

Распределение суммарного запаса (%) 90Sr в воде, донных отложениях и макрофитах озер (вегетационный период, 2005 г.)

Озеро Вода Донные отложения Макрофиты

Урускуль 25,5 73,7 0,8

Б. Игиш 10,2 76,4 13,4

М. Игиш 8,2 47,6 44,2

Травяное 1,7 81,3 17,0

Показано, что донные отложения содержат наибольшее количество 90Sr. Макрофиты оз. Травяное накапливают значительную долю радионуклида по сравнению с озерами Урускуль и Б. Игиш. В донных отложениях этих озер содержание 90Sr практически одинаково, тогда как в воде оз. Травяное аккумулируется незначительная доля радионуклида в отличие от других водоемов. Это связано с высокой степенью эвтрофности оз. Травяное. В

оз. М. Игиш распределение радионуклидов между илами и растениями практически одинаковое: водоем ультрапресный.

В совокупности гидробионтов рыбы являются наиболее радиочувствительным звеном (Nelson D.J., 1967; Chipman W.A., 1972). В связи с этим необходимо было выяснить зависимость величины накопления радионуклидов рыбой от общей радиоэкологической ситуации в исследованных водных экосистемах и выявить водоемы, которые характеризуются высоким уровнем радиоактивного загрязнения рыбы.

Значения средней удельной активности 90Sr и 137Cs в тушке рыб на примере карася серебряного приведены на рис. 17. При анализе результатов определения морфометрических параметров карася серебряного исследованных водоемов аномалий внешнего строения (фенодевиантов) не отмечено. Установлено уменьшение значений удельной активности радионуклидов в тушке карася серебряного от дистальной к периферийной зоне Следа.

Рис. 17. Значения средней удельной активности 90Sr и 137Cs

(Бк/кг сырой массы) в тушке карася серебряного

Показано, что для карася серебряного КН 90Sr является видоспецифичной величиной и мало зависит от колебаний содержания радионуклида в воде водоема (рис. 18).

Озера, имеющие сходные значения минерализации (Б. Игиш, Куяныш), характеризуются близкими величинами КН 90Sr макрофитов и ихтиофауны. На оз. М. Игиш, относящемся к ультрапресным водоемам, процессы поглощения элементов-аналогов кальция, в том числе и 90Sr (значение КН в 6 раз выше, чем для других водоемов), протекают более интенсивно.

По радиоэкологическим оценкам (Марей А.Н. и др., 1980; Бакунов Н.А. и др., 1999), водоемы с малой минерализацией вод и низким содержанием в них кальция характеризуются высоким уровнем накопления 90Sr. Так, в диапазоне исследованных концентраций радионуклидов в воде рассматриваемых водоемов (рис. 18) отмечена обратная зависимость величин коэффициента накопления 90Sr и 137Cs в тушке карася серебряного от содержания в воде элементов – макроаналогов радионуклидов (коэффициент корреляции Спирмена для пары 90Sr – Са2+ равен - 0,5; а для пары 137Cs – К+ составляет - 0,6,

р< 0,05).

Рис. 18. Влияние содержания в воде макроэлементов – аналогов (Са2+, К+) на величины коэффициента накопления 90Sr и 137Cs карасем серебряным

(тушка, расчет на сырой вес)

Рассчитанные значения коэффициента дискриминации радионуклидов элементами – аналогами при поступлении их из воды в ткани рыб свидетельствуют о преимущественном поглощении рыбами в озерах Урускуль,

Б. Игиш, М. Игиш, Куяныш, Травяное кальция и калия (среднее значение

Кд Са – 90Sr составляет 3,48 ± 0,47; Кд K – 137Cs составляет 6,94 ± 1,01).

Содержание радионуклидов в тушке, мышцах и кости карася серебряного оценивалось, исходя из норм СанПиН (1999). Допустимый уровень содержания 90Sr для рыбной продукции составляет 100 Бк/кг сырой массы,

137Cs – 130 Бк/кг сырой массы. Допустимые уровни содержания 90Sr и 137Cs в пищевых продуктах обеспечивают непревышение предела дозы (ПД) 1мЗв и предела годового поступления (ПГП) при условии, что суточное поступление 90Sr с пищей не превышает 100 Бк/сут, а 137Cs – 210 Бк/сут. Для 90Sr и 137Cs было определено значение отношения (А/Н), где А – удельная активность радионуклида в тушке, мышцах, кости рыбы, Н – нормативное значение. Рыба годна к употреблению в пищу, если сумма (А/Н) содержащихся в тушке, мышцах, кости рыбы радионуклидов ?1 (Смагин А.И. и др., 2002). Результаты определения относительных уровней загрязнения рыбы приведены

в табл. 5.

Таблица 5

Значение отношения удельной активности 90Sr в карасе серебряном

к допустимому уровню содержания (по СанПиН-99)

Урускуль Б. Игиш М. Игиш Куяныш Травяное

загрузка...