Міжнародна асоціація академій наук

Вид материалаДокументы

Содержание


Формирование радионуклидного загрязнения гидробионтов при изменении содержания радионуклидов в абиотических компонентах пресново
Фізико-хімічні форми радіонуклідів у двостулкових молюсках водойм чорнобильської зони відчуження
Unio tumidus
Кинетика растворения
Показники міграції
Інтенсивність акумуляції
Агрохімічні властивості грунту як визначальний фактор міграції радіонуклідів в агроценозах волинського полісся
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18
ФОРМИРОВАНИЕ РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОБИОНТОВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ В АБИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТАХ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ


Волкова Е.Н., Беляев В.В., Пархоменко А.А., Пришляк С.П.


Институт гидробиологии НАН Украины; пр. Героев Сталинграда 12, 04210 Киев, Украина, тел. (044) 4189145, факс (044) 4182232

E-mail:


К настоящему времени установлены особенности накопления радионуклидов водными организмами разных экологических групп и трофических уровней, в частности установлено, что у водных макрофитов наибольшие уровни накопления радионуклидов наблюдаются у погруженных растений, а мирные рыбы накапливают меньше 137Cs и больше 90Sr, чем хищные. В тоже время неоднократно регистрировались нарушения выше приведенных закономерностей, что, по нашему мнению, связано с импульсным повышением концентрации радионуклидов в абиотических компонентах водных экосистем.

С целью определения механизмов формирования соотношений уровней накопления 137Cs гидробионтами разных экологических групп или трофических уровней мы смоделировали импульсное поступление радионуклида в пресноводную экосистему. Было установлено, что погруженные растения реагируют на увеличение концентрации 137Cs в воде и достигают предельных уровней накопления быстрее, чем воздушно-водные, но и процессы выведения радионуклида у них происходят быстрее. Продолжительность периода превышения содержания 137Cs в воздушно-водных растениях над удельной активностью группы погруженных растений зависит от того, насколько увеличилась концентрация радионуклида в воде и от длительности периода такого увеличения. Так, если период повышения концентрации в воде составляет 30 суток, а концентрация радионуклида в воде увеличилась 2 раза, мы не зафиксируем инверсии уровней, при увеличении концентрации в 2,5 раза будет наблюдаться только кратковременное совпадение уровней содержания радионуклида, в 5 раз – инверсия уровней 137Cs в группе воздушно-водных и погруженных растений будет наблюдаться в течении приблизительно 30 суток.

Моделирование динамики содержания 137Cs у рыб разного типа питания показало, что в случае импульсного увеличения содержания радионуклида в воде уменьшается коэффициент перехода (Кп) между звеньями трофической цепи мирные – хищные рыбы. Для равновесных экосистем этот коэффициент равен 2,5-3. При моделировании учитывали, что поступление 137Cs в организм мирных рыб пропорционально его концентрации в воде, а в организм хищных видов – концентрации в мирных видах рыб. Установлено, что Кп уменьшится до единицы в случае увеличения концентрации 137Cs в воде не менее, чем в 20 раз на период в 30 суток.

Установлено, что в случае импульсного увеличения содержания 137Cs в воде усредненный коэффициент накопления для высших водных растений и рыб до 2-х раз меньше равновесного значения.

Накопичення 90Sr й 137Cs біогеохімічними бар'єрами сосняків на фоні сучасного техногенезу в зоні відчуження Чорнобильської АЕС


Ганжа Д.Д.


ДСП “ЦППРВ”; вул.. Кірова 52, 07270, Чорнобиль, Україна

E-mail: dmgan@rambler.ru


При проведенні екологічного моніторингу радіаційно-забруднених територій перспективно застосовувати експресні методи, що дозволяють в короткий термін обстежувати значні території. Ціль нашого дослідження випробування біогеохімічних бар’єрів при калібрування методів польової радіометрії для оцінки геохімічної міграції нуклідів в екосистемі соснового лісу.

Дослідження виконане протягом 2007-2010 рр. в 12 км від Чорнобильської АЕС на 99 пікетах в межах покритої сосновим лісом території, де проводяться роботи із захоронення радіоактивних відходів. В місцях спостережень вимірювали потужності дози γ-випромінювання на висоті 1 м над поверхнею ґрунту та щільності потоків β-часток (ЩПβ) з поверхні ґрунту й кори дерев. На 9 пікетах відібрано проби кори сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) та лісової підстилки за шарами A0L (опад поточного року), A0F+A0H (ферментний та гумусовий шари не розділяли) й малогумусованої мінеральної частини ґрунту, що прилягає до підстилки. В пробах проведено аналіз питомої активності (ПА) 90Sr й 137Cs, pH, питомої електропровідності та накопиченого корою дерев атмосферного пилу. За результатами аналізів обчислено показник радіометричного очікування (РО) нуклідів (Ганжа, 2009), коефіцієнти пропорційності (Кпр) питомої активності нуклідів у компонентах лісової екосистеми щодо мінеральної фракції ґрунту, коефіцієнти дискримінації 90Sr/137Cs (KSr/Cs). Результати оброблено методами кореляційного та кластерного аналізу.

За значеннями Кпр 90Sr (16) й 137Cs (3,7) найбільш активним є шар A0F+A0H лісової підстилки, в шарі A0L Кпр має значення 17 та 0,2, в корі сосни – 17 та 0,3, відповідно. З урахуванням запасів нуклідів в верхніх шарах ґрунту, здатності лісової підсилки до поглинення β-часток та їх енергетичної спроможності у 90Sr, 90Y й 137Cs, можна зробити висновок про значний вклад 137Cs в ЩПβ з поверхні ґрунту, що підтверджується результатами кореляційного аналізу. Так, коефіцієнти кореляції ЩПβ із ПА 90Sr й 137Cs в мінеральному шарі ґрунту складає 0,17 й 0,34, в шарі A0F+A0H – 0,31 та 0,92, відповідно. В шарі A0L кореляції із 137Cs не знайдено, із 90Sr – 0,52. Аналіз накопичення нуклідів, pH, кондуктивності змивів та запорошеності кори сосни показав, що нукліди седиментуються із повітря в різному фізико-хімічному стані. 90Sr переважно в складі органічного пилу, що утворився в ході техногенезу із порушених A0F та A0H шарів лісової підстилки, 137Cs – із малорозчинним у воді мінеральним пилом. З урахуванням співвідношення 90Sr й 137Cs в корі в умовах місцевого фону та аномалій вмісту нуклідів, можна зробити висновок, що на досліджуваній території з атмосферним пилом переважно седиментується 90Sr. Аналіз створених нами мап просторового розподілу значень Кпр нуклідів, KSr/Cs, РО та інших радіоекологічних показників досліджуваної території показав, що основною причиною сучасного перерозподілу нуклідів в лісовій екосистемі є будівельне навантаження, транспортування та захоронення радіоактивних відходів і лісові пожежі.

ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ФОРМИ РАДІОНУКЛІДІВ У ДВОСТУЛКОВИХ МОЛЮСКАХ ВОДОЙМ ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ ЗОНИ ВІДЧУЖЕННЯ


Ганжа Х.Д., Кленус В.Г., Гудков Д.І.


Інститут гідробіології НАН України; Просп. Героїв Сталінграда 12, 04210 Київ, Україна, тел.: (044) 4189174, факс: (044) 4182232

E-mail: krisgan@ukr.net


Досліджували фізико-хімічні форми 90Sr і 137Cs у двостулкових молюсках перлівниці клиноподібній ( Unio tumidus Phil.) та дрейсені мінливій (Dreissena polymorpha L.) у водоймах Чорнобильської зони відчуження. Проби перлівниці клиноподібної відбирали в оз. Далеке, а дрейсени мінливої у водоймі охолоднику Чорнобильської АЕС. Фізико-хімічні форми 90Sr та 137Cs у молюсках визначали методом послідовної екстракції (Bolsunovsky et al., 2005; Ганжа та ін., 2010). Тіло молюсків розділяли на мушлі та м’які тканини. Вимірювання питомої активності 137Cs проводили на сцинтиляційному гамма-спектрометрі SBS-30. Аналіз вмісту 90Sr виконували за допомогою радіохімічних методів відділення та послідуючим вимірюванням на установці малого фону УМФ-2000. Результати дослідження розподілу фізико-хімічних форм радіонуклідів у двостулкових молюсках обох видів показали подібний розподіл 137Cs і 90Sr у мушлях молюсків. Частка 137Cs у водорозчинній, карбонатній та зв’язаній з органічною речовиною формах була практично однакова і порівняно незначна – відповідно 11, 10 і 9 %. Переважна частка 137Cs знаходиться в обмінній формі та мінеральному залишку (37 і 33 % відповідно). Значна частка 90Sr знаходиться у водорозчинній та карбонатній формах (43 і 53 % відповідно). Частка 90Sr в обмінній формі становить 4 %. Найменша кількість нукліда знаходиться в формі зв’язаній з органічною речовиною та мінеральному залишку (0,2 і 0,3 % відповідно). Питома активність 137Cs у мушлях перлівниці клиноподібної та дрейсени мінливої становила, відповідно, 93 і 284 Бк/кг. Питома активність 90Sr істотно відрізняється – 17214 і 628 Бк/кг. Аналіз м’яких тканин досліджуваних двостулкових молюсків показав відмінності у розподілі фізико хімічних форм радіонуклідів. Дані фракціонування м’яких тканин перлівниці клиноподібної показали переважання 137Cs та 90Sr в обмінній формі (78 і 47 %). Переважання 90Sr у внутріклітинній формі (41 %) можливо пов’язана з локалізацією нуклід у цитоплазмі клітин. Вміст 137Cs і 90Sr у формі зв’язаній з органічною речовиною становив, відповідно, 7 і 12 %, у мінеральному залишку – 2 і 0,2 %. Дослідження м’яких тканин дрейсени мінливої показали суттєве переважання 137Cs. Найбільша його частка виявилася в формі зв’язаній з органічною речовиною (47 %). В обмінній і внутріклітинній формах, а також у мінеральному залишку вміст 137Cs становив, відповідно, 22, 12 і 18 %. Переважна частка 90Sr міститься у внутріклітинній формі – 54 %. Частка 90Sr в органічній формі становить 27 % В обмінній формі та мінеральному залишку, відповідно, 14 і 5 %. Питома активність радіонуклідів у м’яких тканинах перлівниці клиноподібній та дрейсени мінливої становить: 137Cs – відповідно 165 і 713 Бк/кг; 90Sr – відповідно 1522 і 79 Бк/кг.

КИНЕТИКА РАСТВОРЕНИЯ in vitro РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ В ИМИТАТОРАХ ЛЕГОЧНОЙ ЖИДКОСТИ


Гаргер Е. К.*, Одинцов А. А.*, Шинкоренко В. К.*, Чирш Й.**


*Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины, ул. Кирова 36-а, Чернобыль, Киевской обл., 07270, Украина, тел.: (04593) 51772, факс (04593) 51901

** Institute of Radiation Protection, GSF-National Research Center for Environment and Health, Neuherberg, 85764, Germany, Tel. + 49-89-31872763

E-mail: aaodin@mail.ru


Прошло 25 лет после аварии на Чернобыльской АЭС тем не менее медицинская задача по изучению патологии органов дыхания ликвидаторов остается актуальной. Проблема болезней дыхательных путей, как острого периода, так и отдаленных последствий аварии Чернобыльской АЭС относится к малоизученным.

Целью данной работы является изучение кинетики растворения в имитаторах биологических жидкостей аэрозольных «горячих» частиц, отобранных в объекте «Укрытие», что позволит уточнить оценки дозовых нагрузок на персонал за счет внутреннего облучения при ингаляционном поступлении продуктов деления и трансурановых элементов.

Представлены результаты исследования кинетики растворения радиоактивных аэрозолей в двух имитаторах легочной жидкости.

Исследована кинетика растворимости аэрозольных «горячих» частиц различной дисперсности. Фрагменты аэрозольных фильтров и отдельные «горячие» частицы для исследований отбирались по результатам авторадиографии.

Определено содержание 137Cs, 90Sr, 239,240Pu и 241Am в имитаторах легочной жидкости через 1, 7, 14, 21, 28 и 56 суток при растворении 41 фрагмента аэрозольных фильтров. Определены доли и константы быстро растворимых фракций и медленно растворимых фракций радионуклидов.

Кинетика растворимости 90Sr, 137Cs хорошо описывается двухэкспо­нециальной моделью. Показано, что кинетика растворения 137Cs в различных имитаторах легочной жидкости с учетом погрешностей определения одинакова. Степень растворимости 239,240Pu и 241Am находится на уровне 0,02 – 1 %.

Результаты исследования могут быть использованы для совершенствования и верификации существующих дозиметрических моделей оценки дозы, обусловленной ингаляционным поступлением радионуклидов.

ПОКАЗНИКИ МІГРАЦІЇ 137Сs І 90Sr В АГРОЕКОСИСТЕМАХ НА РАДІОАКТИВНО ЗАБРУДНЕНИХ ТЕРИТОРІЯХ ЛІСОСТЕПОВОЇ ЗОНИ КИЇВСЬКОЇ ОБЛАСТІ


Герасименко В.Ю.


Білоцерківський Національний аграрний університет; Соборна площа 8/1, 09117 м. Біла Церква, Київська область, Україна тел. 5-35-44, 5-12-88, факс 5-35-46

E-mail: vgu160183@yandex.ru


Аварія на Чорнобильській АЕС у квітні 1986 року призвела до радіоактивного забруднення значних територій України. Крім суттєвого забруднення зони Полісся відбулося також забруднення частини Лісостепової зони внаслідок так званого „південного сліду”, що сформувався після 30 квітня 1986 року за рухом радіоактивної хмари від Чорнобиля до північних берегів Африки. Це зумовлює необхідність здійснення постійного моніторингу радіоекологічної ситуації на забруднених територіях та вивчення міграції цих радіонуклідів у трофічних ланцюгах екосистем, де здійснюється виробництво сільськогосподарської продукції.

Метою нашої роботи було оцінити сучасний стан забруднення 137Cs і 90Sr агроекосистем Лісостепової зони Київської області та сільськогосподарської продукції в господарствах з різним рівнем радіоактивного забруднення. Наші дослідження були проведені в Білоцерківського району Київської області в ТОВ “НАДІЯ” і в АФ “Узинська”, територія яких попала в зону “південного сліду” і відповідно віднесена до третьої і четвертої зони радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи. Проведено відбір і дослідження зразків ґрунту сільськогосподарських угідь, рослинницької та тваринницької продукції. Підготовлені зразки аналізувались на універсальному спектрометричному комплексі “Гамма Плюс” у лабораторії кафедри безпеки життєдіяльності Білоцерківського національного аграрного університету.

Одержані результати показали, що рівні забруднення ґрунтів сільськогосподарських угідь досліджуваних територій й нині залишаються високими, основна частка, близько 82% 137Cs і 90Sr знаходиться в верхньому орному 0 - 40 см шарі ґрунту. Близько 96 % 137Cs знаходиться у фіксованій формі на відміну від 90Sr, що на 86 % знаходиться у мобільних формах. Інтенсивність виносу 90Sr із ґрунту з урожаєм сільськогосподарських культур вища ніж 137Cs. Надходження радіонуклідів 137Cs і 90Sr в молоко та м'ясо корів прямопропорційно залежить ві їх кількості їх у кормах які згодовуються даним тваринам. В одному літрі молока накопичується 0,6 % 137Cs та 0,12 % 90Sr, що надходить із кормом упродовж доби. Коефіцієнт переходу 137Cs із молоком становить в середньому 0,70 , а 90Sr – 0,16. Основна частка 137Cs і 90Sr (до 90 %), що надходить з рослинними кормами в організм великої рогатої худоби, переходить у гнойову масу. При внесенні гнойової маси у ґрунти, вона стає джерелом вторинного забруднення ґрунту й сприяє міграції та перерозподілу 137Cs і 90Sr по територіях сільськогосподарських угідь.

Наявність радіонуклідного забруднення рослинної продукції через 20 років після Чорнобильської катастрофи показує, що питання радіоактивного забрудненням агроекосистем й нині є актуальними для аграрного виробництва.

ІНТЕНСИВНІСТЬ АКУМУЛЯЦІЇ 137Cs ВИДАМИ ТРАВ’ЯНО-ЧАГАРНИЧКОВОГО ЯРУСУ ЛІСОВИХ МЕЗООЛІГОТРОФНИХ БОЛІТ ЗАХІДНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ


Головко О.В.


Рівненський природний заповідник; 34503, ур. Дубки-Розвилка, м. Сарни, Рівненська обл., Україна, тел./факс (03655) 34763;

Е-mail: oksana_golovko@ukr.net


Розподіл 137Cs по компонентах лісоболотних біогеоценозів Західного Полісся вивчений лише фрагментарно. В той же час, болота регіону слугують головним джерелом таких видів лікарських рослин, як Ledum palustre L., Menyanthes trifoliata L., Oxycoccus palustris Pers., Vaccinium uliginosum L. Тому оцінити інтенсивність колообігу техногенного 137Cs у екосистемах боліт є важливим завданням, яке має не лише наукове, але й велике практичне значення.

Мезооліготрофні болотні екосистеми досліджували у 2005 році в Більському лісництві Рівненського природного заповідника на масиві Сира Погоня. За стандартною методикою були закладені 4 постійні пробні площі (1,0 га кожна), на яких вивчені видовий склад всіх ярусів рослинності, ґрунти; спектрометрично виміряно питому активність 137Cs. Щільність забруднення пробних площ 137Cs коливалася від 9,9 кБк/м2 на ППП-8/20 до 19,9 кБк/м2 на ППП-46/2.

Отримані дані дозволили виявити ряд закономірностей у накопиченні 137Cs різними видами трав’яно-чагарничкового ярусу. За величиною питомої активності 137Cs у надземній фітомасі види трав’яно-чагарничкового ярусу утворюють такі ранжовані ряди: на ППП-19/3 – Dryopteris carthusiana (3,6 кБк/кг) > Scheuchzeria palustris (3,4 кБк/кг) > Menyanthes trifoliata (3,1 кБк/кг) > Calla palustris (3,1 кБк/кг) > Carex lasiocarpa (2,7 кБк/кг) > Dactylorhiza incarnate (2,4 кБк/кг) > Phragmites australis (2,3 кБк/кг) > Eriophorum vaginatum (1,8 кБк/кг) > Drosera rotundifolia (1,4 кБк/кг) > Rhynchospora alba (1,3 кБк/кг) > Oxycoccus palustris (0,9 кБк/кг) > Ledum palustre (0,7 кБк/кг) > Andromeda polifolia (0,5 кБк/кг); на ППП-27/3 – Menyanthes trifoliata (3,3 кБк/кг) > Scheuchzeria palustris (3,0 кБк/кг) > Carex lasiocarpa (2,9 кБк/кг) > Carex limosa (2,6 кБк/кг) > Drosera rotundifolia (2,4 кБк/кг) > Eriophorum vaginatum (2,1 кБк/кг) > Phragmites australis (1,7 кБк/кг) > Rhynchospora alba (1,3 кБк/кг) > Oxycoccus palustris (0,7 кБк/кг) > Andromeda polifolia (0,7 кБк/кг); на ППП-8/20 – Calluna vulgaris (3,2 кБк/кг) > Scheuchzeria palustris (2,8 кБк/кг) > Calla palustris (2,1 кБк/кг) > Carex lasiocarpa (2,1 кБк/кг) > Rhynchospora alba (1,4 кБк/кг) > Ledum palustre (1,2 кБк/кг) > Eriophorum vaginatum (1,1 кБк/кг) > Andromeda polifolia (0,5 кБк/кг) > Oxycoccus palustris (0,5 кБк/кг); на ППП-46/2 – Ledum palustre (2,0 кБк/кг) > Eriophorum vaginatum (1,3 кБк/кг) > Oxycoccus palustris (1,2 кБк/кг) > Drosera rotundifolia (0,9 кБк/кг) > Andromeda polifolia (0,7 кБк/кг). Отож, найбільша питома активність на всіх пробних площах спостерігалась у видів обводнених мочажин, а найнижча – у видів, поширених на високих купинах, в основному, в ерикоїдних чагарничків.

Результати наших досліджень свідчать також про те, що на всіх пробних площах, незважаючи на їх незначне радіоактивне забруднення (<1 Кі/км2), вміст 137Cs у лікарській сировині був значно вищим за рівні, передбачені ГНПАР-2008. Що стосується вмісту 137Cs у свіжих ягодах Oxycoccus palustris, то на всіх пробних площах вміст 137Cs знаходився у межах 100-150 Бк/кг, що не перевищує діючих нормативів (ГН 6.6.1.1-130-2006).

АГРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГРУНТУ ЯК ВИЗНАЧАЛЬНИЙ ФАКТОР МІГРАЦІЇ РАДІОНУКЛІДІВ В АГРОЦЕНОЗАХ ВОЛИНСЬКОГО ПОЛІССЯ


Голуб С.М., Голуб В.О.


Волинський національний університет ім. Лесі Українки пр-кт Волі 13, Луцьк 43000, Україна, тел.:(033)24-03-18

E-mail:sgolub10@gmail.com


Суттєвим фактором, який впливає на міграцію радіоактивного цезію в організм людини через харчові ланцюги є агроекологічний стан основної складової екосистеми – ґрунту. Доведено, що міграційна здатність 137Сs, 90Sr, в системі ,,грунт–рослина” на легких ґрунтах набагато вища, ніж на ґрунтах важкого гранулометричного складу. Проведені дослідження в контрольованій зоні Рівненської області вказують на те, що рівень забруднення молока корів приватного сектора перевищує допустимі рівні у 1,5-8 разів. Одним із чинників, який впливає на ускладнення радіаційної ситуації в критичних населених пунктах, є реформування земельних відносин, а саме, розпаювано земельні площі без попередньо проведених контрзаходів, які населення використовує в якості кормових угідь. На міграцію радіонуклідів також значно впливають: реакція ґрунтового розчину, наявність гумусу, вміст обмінного калію та рухомих форм кальцію та фосфору. Залежно від агрохімічних властивостей ґрунтів вміст радіонуклідів в рослинницькій продукції може змінюватись в 5 – 10 разів. Порівнюючи дані останнього і попередніх турів агрохімічного обстеження агроценозів можна констатувати, що темпи збіднення ґрунтів основними поживними елементами залишаються високими. Спостерігається негативна динаміка вмісту гумусу в орних землях. Якщо при п’ятому турі обстеження вміст гумусу складав 2,24 %, то на даний час – 2,16 %. Причиною цього є зменшення кількості внесених органічних добрив в 10 разів – від 16,1 т/га в 1986 – 1990 рр. до 1,6 т/га в 2005 році. Що стосується динаміки обмінного калію як хімічного аналогу цезію, то при першому турі обстеження забезпеченість ґрунтів цим елементом складала 75,0 мг/кг ґрунту, максимальне значення вмісту обмінного калію було при п’ятому турі обстеження (1986 – 1990 рр.) і становило 97,2 мг/кг, (в цей час застосовувалося найбільше калійних добрив – 86 кг/га). За останні роки вміст калію в контрольованій зоні зменшився до критичної величини – 66,9 мг/кг ґрунту, що на 8,1 мг нижче, ніж було при першому турі (1965 – 1970 рр.). Динаміка вмісту рухомих фосфатів за останні 50 років носила строкатий характер. Якщо середньозважений показник вмісту рухомого фосфору в ґрунтах області у першому турі обстеження становив 92,5 мг/кг, то до 1986 – 1900 рр. він зріс на 38,6 мг/кг (131,1 мг/кг ґрунту). Починаючи з 1996 р. в радіоактивно забруднених районах області складався від’ємний баланс рухомого фосфору. Зменшення обсягів вапнування призвело до збільшення площ кислих грунтів у Поліській зоні. Також дефіцит кальцію підвищив міграційну здатність стронцію.

Аналіз багаторічних даних агрохімічного стану ґрунтів Рівненської області в умовах радіаційного забруднення дає підстави рекомендувати проведення заходів, які сприятимуть відтворенню родючості ґрунту. А це в свою чергу вирішить проблему відновлення екологічно безпечних умов функціонування агроекосистем.