Міжнародна асоціація академій наук

Вид материалаДокументы

Содержание


Уровни накопления
Sus scrofa
Деструкция «горячих» частиц микроскопическими грибами
Исследование «горячих» частиц, отобранных в зоне аварии чаэс
Искусственные радионуклиды в органах и тканях пресноводных рыб украины после аварии на чаэс
Динамика содержания
Костюк В.А.
Накопление радионуклидов высшими грибами после аварии на чаэс (1986 – 2010 гг.)
Динамика миграции радионуклидов в почвенно-растительном покрове зоны отчуждения
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18
УРОВНИ НАКОПЛЕНИЯ 137Cs В ОРГАНИЗМЕ ДИКОГО КАБАНА ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС


Гулаков А.В.


Учреждение образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»; ул. Советская 104, 246019 Гомель, Беларусь, тел.: (0232)607561, факс: (0232)578111

E-mail: Gulakov@gsu.by


Катастрофа на Чернобыльской атомной станции повлияла и продолжает отрицательно влиять на все сферы жизнедеятельности пострадавших регионов. Для ведения охотничьего хозяйства на радиоактивно загрязненной территории следует учитывать накопление радионуклидов в организме диких животных.

Дикий кабан ( Sus scrofa L.) – ценный и очень перспективный охотничье-промысловый вид диких копытных. От других животных он выгодно отличается всеядностью, плодовитостью и высокой экологической пластичностью.

Наиболее существенные колебания содержания 137Cs в мышечной ткани отмечены для дикого кабана, обитающего на территории зоны отчуждения. Максимальный уровень его содержания для данного вида животных на исследуемой территории, составлял 661,0 кБк/кг, а минимальный – 1,15 кБк/кг, то есть различался почти в 575 раз. Средняя величина содержания 137Cs в мышечной ткани дикого кабана, добытого на территории зоны отчуждения, за весь период наблюдения составила 49,6615,40 кБк/кг. Коэффициент вариации данного признака за годы исследования колебался в пределах от 13,95 % до 170,24 %. Это связано в первую очередь с неоднородностью уровня радиоактивного загрязнения территории и кормовой базы, особенно в зоне отчуждения, а также высокой миграционной способностью животных.

Динамика содержания 137Cs в мышечной ткани диких кабанов зоны отселения носила сходный характер с животными, обитавшими в зоне отчуждения. Однако уровень накопления 137Cs в мышечной ткани был значительно ниже. Средняя величина содержания данного радионуклида в мышечной ткани дикого кабана, добытого на территории зоны отселения, за весь период наблюдения составила 12,763,05 кБк/кг, что в 4 раза меньше, чем у животных, добытых в зоне отчуждения. Коэффициент вариации данного признака находился в пределах от 5,39 % до 127,43 %.

Животные, обитающие на территории контрольного района, имели относительно невысокое содержание 137Cs в организме. Средняя величина содержания 137Cs в мышечной ткани дикого кабана, добытого на территории контрольного района, за весь период наблюдения составила 0,560,10 кБк/кг, что в 89 раз меньше, чем у животных, добытых в зоне отчуждения и в 23 раза меньше, чем у животных отстрелянных на территории зоны отселения.

Следует отметить, что и в контрольном районе добывались животные с превышением нормативных значений по 137Cs в мышечной ткани. Полученные результаты показывают, что у дикого кабана наблюдается достоверное изменение содержания 137Cs в мышечной ткани, в зависимости от плотности загрязнения территории местообитания.

Деструкция «горячих» частиц микроскопическими грибами


Жданова Н.Н.*, Редчиц Т.И.*, Желтоножский В.А.**, Желтоножская М.В.**


*Институт микробиологии и вирусологии НАН Украины; ул. академика Заболотного 154, 03680 Киев, Украина, тел.: (044)5261189, факс (044)5262379

**Институт ядерных исследований НАН Украины; пр. Науки 47, 03680 Киев, Украина, тел. (044)5251597, факс (044)5254463

Е-mail: zhdanova_imv_ua@rambler.ru


Установлена способность ряда микроскопических грибов разрушать «горячие» частицы чернобыльского происхождения и «горячие» частицы, образовавшиеся в результате атомного и термоядерного взрыва, отобранные на Семипалатинском полигоне (Казахстан). Процесс деструкции таких частиц происходит двумя путями – а) контактом грибных апексов с поверхностью частицы и б) деструкцией частиц с помощью пула органических кислот и ферментов, выделяемым грибными мицелием в окружающую среду.

Разрушение «горячих» частиц происходит в пределах 70 – 150 суток, что в 5 – 7 раз ускоряет процесс их разрушения, полученный в теоретических расчетах. Разрушение «горячих» частиц не может осуществиться без направленного роста грибных гиф в сторону источника ионизирующего излучения малой интенсивности. Такое явление в первые наблюдали в 1990 году на «горячих» частицах чернобыльского происхождения. Оно получило название позитивного радиотропизма.

Для последующих экспериментов использовались также и «горячие» частицы, образо­вавшиеся в результате первого атомного и термоядерного взрыва. Причем в отличии от частиц чернобыльского происхождения, эти частицы, несмотря на прошедшие 60 лет имели идеальную сохранность и состояли из стекловидной матрицы с вкраплениями плутония . Некоторые грибы способны были разрушать поверхность таких частиц в модельных системах в течение 200 – 250 суток. В результате таких экспериментов впервые установлена способность грибного мицелия аккумулировать 152Eu. Активность изученных микромицетов по этому признаку не уступала таковой по 137Ce. В лабораторных экспериментах впервые обнаружена способность грибных гиф аккумулировать до 50% изотопов плутония, находящихся в верхнем слое таких частиц.

Обсуждается влияние почвенной грибной компоненты на скорость миграции изотопов плутония и 241Am по почвенному горизонту на территории 10-км зоны ЧАЭС.

ИССЛЕДОВАНИЕ «ГОРЯЧИХ» ЧАСТИЦ, ОТОБРАННЫХ В ЗОНЕ АВАРИИ ЧАЭС


Желтоножская М.В., Желтоножский В.А., Кулич Н.В., Максименко А.


Институт ядерных исследований НАНУ, Киев, пр. Науки 47, 03680 Киев, Украина, тел. (044)5251597, факс (044)5254463

Международная радиоекологическая лаборатория, г. Славутич

Е-mail: zhelton@kinr.kiev.ua


Проведены γ-спектроскопические исследования образцов топливосодержащих материалов, отобранных в местах протекания лав в 4-м энергоблоке ЧАЭС. Измерены γ-, Кх-, Lx-спектры на антикомптоновском спектрометре. Кроме основной активности 137Cs надежно идентифицированы радионуклиды 60Co, 134Cs, 154,155Eu, 241,243Am, 243Cm, а также Кх-излучение урана, позволяющее оценить концентрацию урана в исследуемых образцах. В α-, γ-спектрометрических исследованиях измерены изотопные отношения 134/137Cs, 154/155Eu, 241,242, 243Am, 244,245Сm, 238,239,240Pu. Обнаружено расхождение на 20-25 % оценок выгорания топлива из данных о соотношениях изотопов. Обсуждаются причины таких различий. Измерены концентрации 90Sr и показано, что наблюдается изменения соотношения 137Cs/90Sr по сравнению с 1986 г. Проведено сравнение с теоретическими расчетами по наработке трансурановых нуклидов за время работы 4-го энергоблока ЧАЭС. Наблюдается занижение экспериментальных данных на 20% для 241Am и в (2-5) раз для более тяжелых нуклидов.

ИСКУССТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ ПРЕСНОВОДНЫХ РЫБ УКРАИНЫ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС


Зарубин О.Л., Лактионов В.А, Мошна Б.А., Бабенко В.В., Литвинская Т.А., Костюк В.А., Малюк И.А.


Институт ядерных исследований НАН Украины, пр-кт Науки, 47, Киев, Украина, 03680, тел: (044) 4127098, (050) 6470623, факс (044) 5254463

E-mail: oleg.zarubin2011@mail.ru, zol@kinr.kiev.ua


В результате аварии на ЧАЭС все водоемы Украины в различной степени были загрязнены искусственными радионуклидами. Параметры накопления радионуклидов разными органами и тканями рыб характеризуются своими отличительными особенностями. Существуют отличия в накоплении радионуклидов рыбами разных экологических групп.

132Te, 99Mo, 239Np в рыбах нами не были обнаружены, хотя присутствовали в воде и водной растительности.

В мае 1986 г. в рыбах регистрировали, в основном, 131I и 140Ba, а также 141Ce, 144Ce, 103Ru, 106Ru; в меньших концентрациях — 95Zr и 95Nb. 131I и 140Ba находили во всех органах и тканях рыб, причем их удельное содержание в рыбах в первые две недели после аварии на ЧАЭС обычно превышало содержание остальных радионуклидов.

141Ce, 144Ce, 103Ru, 106Ru, 95Zr 95Nb, как правило, присутствовали в голове, жабрах, плавниках, чешуе и в наибольшей концентрации — в содержимом желудочно-кишечного тракта рыб. В меньших количествах в рыбах регистрировали 154Eu, который накапливается преимущественно в чешуе, коже, голове, костях, печени, почках и 125Sb — в голове, жабрах, плавниках и печени. В наименьшем количестве в рыбах регистрировали 54Mn, причем органы-концентраторы для этого радионуклида нами не выявлены; этот радионуклид относительно равномерно распределяется по телу рыбы.

60Co, 65Zn и 110mAg активно накапливались рыбами. 60Co, в основном, депонируется в почках, икре и плавниках; 65Zn — в плавниках, чешуе, икре, голове; 110mAg — в печени, почках, икре, плавниках.

Наибольшее содержание 90Sr характерно для рыб низких трофических уровней. В основном 90Sr аккумулируется в костной ткани и чешуе. Наименьшее его содержание регистрируется в мышцах, половых продуктах и печени рыб.

В результате распада короткоживущих радионуклидов, их содержание в рыбах к концу лета 1986 г. значительно снизилось. В то же время, в рыбах увеличивается содержание 137Cs и 134Cs, которые почти на 100 % поступают в организм пресноводных рыб по пищевому пути и активно накапливаются рыбами. 137Cs и 134Cs регистрируются во всех, без исключения, органах и тканях с максимумом в мышцах и минимумом в жире. Остальные органы и ткани рыб в накоплении изотопов Cs занимают промежуточное положение.

С 1987 г. по настоящее время (2010 г.) 90Sr, и, особенно 137Cs, являются основными дозообразующими радионуклидами для рыб пресноводных водоемов Украины.

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ 137Cs В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ РЫБ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП КРУПНЫХ ПРЕСНОВОДНЫХ ВОДОЕМОВ УКРАИНЫ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС


Зарубин О.Л.*, Лактионов В.А.*, Мошна Б.А.*, Бабенко В.В.*, Литвинская Т.А.*, Залисский А.А.**, Костюк В.А.*, Малюк И.А.*


*Институт ядерных исследований НАН Украины, пр-кт Науки, 47, Киев, Украина, 03680, тел: (044) 4127098, (050) 6470623, факс: (044) 5254463

**Государственное научно-производственное предприятие «Экоцентр», ул. Школьная, 6, г. Чернобыль, Киевская обл., Украина, 07279,

тел: +380 (4593) 52201, факс: +380 (4593) 52064

E-mail: oleg.zarubin2011@mail.ru, zol@kinr.kiev.ua


В результате аварии 1986 г. загрязнение 137Cs различных видов рыб достигло максимальных значений не сразу, через несколько месяцев, а в рыбах-ихтиофагах — через 1-2 года после начала поступления этого радионуклида в водные экосистемы. Это связано с определенной задержкой прохождения 137Cs по водным пищевым цепям.

Так, по нашим данным, почти через 4 месяца после аварии, содержание 137Cs в чешуе и мышцах карпа водоема-охладителя ЧАЭС достоверно не различалось, но уже в ноябре 1986 г., через 7 месяцев, наблюдалось заметное снижение активности этого радионуклида в чешуе по сравнению с мышцами.

После относительной стабилизации радиационной обстановки и распределения радионуклидов по основным компонентам водоема, среди органов и тканей изученных видов рыб в определенных пределах значений проявляется довольно широкая вариабельность удельной радиоактивности 137Cs. Одни органы и ткани, такие, как мышцы, характеризуются всегда высоким содержанием 137Cs, другие – всегда низким (чешуя, плавники, и особенно – жир). Большинство остальных органов и тканей занимают промежуточное положение в накоплении радиоцезия.

Среди разных особей одного вида во внутренних органах проявляются индивидуальные различия в содержании 137Cs относительно мышц и друг друга. Например, плавательный пузырь обычно содержит меньше радиоцезия, чем другие органы, но иногда в нем регистрируются довольно высокие концентрации 137Cs. Такого рода вариации в содержании 137Cs отмечены и в некоторых других внутренних органах рыб: сердце, печени, почках, красных мышцах, позвоночнике.

Изменения в сложившемся распределении 137Cs по органам и тканям рыб могут свидетельствовать о дополнительном поступлении этого радионуклида в исследуемый водоем.

С 1987-1988 гг. у рыб низких трофических уровней (планктофаги, бентофаги) и рыб-полифагов, а с 1987-1990 гг. у рыб высоких трофических уровней (облигатные ихтиофаги) по настоящее время (2010 г.) распределение 137Cs по органам и тканям рыб водоема-охладителя ЧАЭС относительно стабильно. В большинстве исследованных водоемов наблюдается сходное распределение 137Cs по органам и тканям рыб.

НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ ВЫСШИМИ ГРИБАМИ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС (1986 – 2010 ГГ.)


Зарубина Н.Е.


Институт ядерных исследований НАН Украины; проспект Науки, 47, 03680, Киев, Украина, тел. (044) 525 48 71, факс (044) 525 44 63

E-mail: zarubina@kinr.kiev.ua


Связанный с аварией на ЧАЭС, выброс искусственных радионуклидов в окружающую среду был одним из самых широкомасштабных за все время использования человечеством ядерной энергии в мирных целях. Однако и в будущем мир не застрахован от возникновения аварийных ситуаций на атомных электростанциях, которые могут привести к загрязнению различными искусственными радионуклидами окружающей среды.

Плодовые тела высших грибов (макромицетов) являются индикаторами загрязнения лесных экосистем долгоживущим и биологически значимым изотопом цезия - 137Cs. До настоящего времени именно грибы являются максимальными накопителями этого радионуклида в лесах на загрязненных в результате аварии территориях.

Результаты проведенных на протяжении 25 лет исследований накопления искусственных радионуклидов высшими грибами показали:
  • После аварии грибы-макромицеты накапливали не только 137Cs, но практически все радионуклиды, регистрируемые методами гамма-спектрометрии (134Cs, 103Ru, 106Ru, 144Ce, 141Ce, 95Zr, 95Nb, 133I, 140Ba_140La).
  • Начиная с 1989 г. по 2000 г. практически 100 % вклад в суммарное загрязнение грибов радионуклидами вносили 134Cs и 137Cs; с 2000 и до настоящего времени – 137Cs.
  • 90Sr аккумулируется макромицетами в значительно меньших (на три – четыре порядка) количествах, чем 137Cs.
  • В отличие от других биологических объектов лесных экосистем, накопление 137Cs макромицетами проходит поэтапно. Первый этап (различный по продолжительности для разных видов) характеризуется постепенным, из года в год, ростом содержания 137Cs в грибах; второй этап – снижением удельной активности этого радионуклида.
  • На уровни накопления 137Cs макромицетами, отобранными на одном полигоне, влияют два основных биотических фактора: принадлежность к определенной экологической группе и глубина локализации мицелия в почве.
  • Все виды грибов, относящихся к экологической группе симбиотрофов накапливают 137Cs в значительно больших количествах, чем грибы-сапротрофы и ксилотрофы.
  • Сопоставляя содержание цезия в грибах с разной глубиной локализации мицелия, но одной экологической группы (симбиотрофы), можно установить местонахождение в почве центра основного запаса цезия, скорости его вертикальной миграции, доступности его для биоты почвы на разной глубине.

ДИНАМИКА МИГРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ В ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНОМ ПОКРОВЕ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ


Иванов Ю.А.*, Кашпаров В.А.*, Левчук С.Е.*, Киреев С.И.**, Бондарьков М.Д.***


*Украинский НИИ сельскохозяйственной радиологии НУБиП Украины, ул. Машиностроителей,7, 08162 Чабаны, Украина. Тел. (044) 5267531, факс (044) 5260790

**Чернобыльский радиоэкологический центр, ул. Школьная, 6 07270 Чернобыль, Украина. Тел. (4593)-52201; факс (4593) 52064

***Международная радиоэкологическая лаборатория, ул. 77-й Гвардейской Дивизии 7/1, 07100 Славутич, Украина. Тел.: (4579) 23016, факс (4579) 28144

E-mail: ivanov@uiar.kiev.ua


Проанализированы основные процессы, определяющие долговременную динамику миграции радионуклидов (РН) выброса ЧАЭС в почвенно-растительном покрове отчужденных территорий с 1986 года по настоящее время. Рассмотрены: динамика вертикального переноса РН в профиле почвы, формирование пула мобильных форм РН в почвах на разных следах выпадений, динамика поступления РН в растения. Сделаны количественные оценки динамики указанных процессов. Обсуждается динамика миграционной подвижности РН на разных следах выпадений. Оценены параметры переноса РН в почвах разных типов, периоды полуочищения верхних горизонтов почв. В целом, после 1990 – 1992 гг. миграционная подвижность 90Sr превышает подвижность 137Cs, на топливных следах выпадений отмечен более интенсивный перенос в профиле почв 90Sr по сравнению с 137Cs, 241Am и 239,240Pu. Скорость переноса 137Cs в профиле почв лугов снижается со временем, в то время, как для 90Sr выпадений, в основном, наблюдается обратная картина. Отмечена существенная роль ландшафтно-геохимических условий территории в интенсивности вертикального переноса РН в профиле почв. Наиболее интенсивный перенос РН отмечен в условиях транссупераквальных ландшафтов (дерново-подзолистые песчаные почвы, торфяно-болотные почвы). Показано существенное снижение во времени пула мобильных форм 137Cs в почвах. Снижение во времени пула мобильных форм 90Sr, внесенного в почву в исходной водорастворимой форме, происходит существенно медленнее по сравнению с 137Cs. Отмечена несущественная роль почвенных беспозвоночных в формировании пула мобильных форм 90Sr и 137Cs в почве. Минерализация подстилки естественных лугов Зоны, сформированных на гидроморфных органогенных почвах, на поздней фазе аварии являются существенным фактором привноса в верхний горизонт почвы мобильных форм 90Sr. Интенсивность перехода 137Cs из почвы в растения, в основном, снижается по времени, причем основным лимитирующим процессом, определяющим динамику снижения перехода на поздней фазе аварии, становится физический распад радионуклида. Для 90Sr процесс характеризуется более сложной динамикой.

Физико-химические формы выпадений вкупе с почвенными условиями определяют принципиально иную динамику миграции 90Sr в компонентах почвенно-растительного покрова на следах топливных выпадений ЧАЭС по сравнению с глобальными выпадениями и другими радиационными авариями (ВУРС).

источники и современное распределение изотопов плутония в Баренцевом море


Касаткина Н.Е.*, Матишов Г.Г.*, Леппанен А.**, Матишов Д.Г.*, Солатие Д.**


*Учреждение Российской академии наук Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра РАН; ул. Владимирская 17, 183010 Мурманск, Россия, тел.: (8152) 253963, факс.: (8152)253994

**Администрация радиационной и ядерной безопасности (STUK), Региональная лаборатория в Северной Финляндии, Лахтентие 2, 96400, Рованиеми, Финляндия, тел. (358)407641788, факс: (358)163794369

E-mail: kasatkina@mmbi.info

Основным источником загрязнения морской среды изотопами плутония считаются испытания ядерного оружия. Для Баренцева и Карского морей характерно, что радионуклиды поступали как непосредственно с архипелага Новая Земля, так и из глобальных атмосферных выпадений.

Анализ архивных и новых материалов (2007−2009 гг.) показал, что определяющее влияние на распределение изотопов плутония в донных отложениях Баренцева моря оказывает географическая близость к источникам загрязнения. Современные уровни загрязнения открытых районов моря невысоки: активности 239,240Pu и 238Pu варьируют в диапазоне 0.2−3.2 Бк/кг и 0.01−0.14 Бк/кг, соответственно. В грунтах Кольского и Мотовского заливов 239,240Pu содержится в количестве от 0.3 до 5.6 Бк/кг. По мере приближения к старым новоземельским полигонам содержание 239,240Pu в осадках резко возрастает до 5−15 Бк/кг. Самым загрязненным районом Баренцева моря является акватория губы Черная, где активность 239,240Pu в донных отложениях колеблется от 300 до 8500 Бк/кг.

Среднее значение изотопного отношения 238Pu/239,240Pu в донных отложениях открытых районов Баренцева моря составило около 0.04, из чего следует, что современное загрязнение плутонием в этих районах сформировалось за счет комбинированного действия различных источников. На акватории губы Черная указанное отношение равно 0.024, т.е. загрязнение губы обусловлено исключительно проводившимися в ней испытаниями.

Расчеты показали, что вклад глобальных выпадений, включая региональный фактор взрывов на Новой Земле, в формирование существующего уровня загрязнения составляет 90 % и более. Пробы донных отложений, для которых вклад «неглобальных» источников составил 15−27 %, отобраны на разрезах м. Нордкап−о. Медвежий и «Кольский меридиан». Полученные результаты количественно подтвердили вывод о том, что сбросы европейских радиохимических заводов (Селлафилд и др.) вносят свой вклад в загрязнение Баренцева моря плутонием.

Принимая во внимание продолжительность жизни изотопов плутония, данный вид загрязнения на протяжении тысячелетий будет оставаться регистрируемым экологическим антропогенным фактором, требующим контроля и проведения мониторинговых исследований.