РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 1, с. 48-58
ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ ^^^^^^^^^^ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
УДК 574.41.5: 539.163
ОСНОВНЫЕ ДОЗООБРАЗУЮЩИЕ РАДИОНУКЛИДЫ В РЫБЕ ЗОНЫ ОТЧУЖДЕНИЯ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
© 2008 г. Д. И. Гудков1*, А. Е. Каглян1, С. И. Киреев2, А. Б. Назаров2, В. Г. Кленус1
1 Институт гидробиологии Национальной академии наук Украины, Киев 2Государственное специализированное научно-производственное предприятие "Чернобыльский радиоэкологический центр" Министерства Украины по вопросам чрезвычайных ситуаций и делам защиты населения от последствий Чернобыльской катастрофы, Чернобыль
Проанализированы результаты исследований видоспецифичности, динамики концентрирования и распределения 90Sr, Cs, а также трансурановых элементов в рыбе водоемов Зоны отчуждения Чернобыльской АЭС. Оценены мощности поглощенных доз от инкорпорированных радионуклидов для "мирных" и хищных видов. В рыбе озерных экосистем левобережной поймы р. Припяти зарегистрировано увеличение удельной активности 90Sr, которое предположительно связано с его переходом в растворимые физико-химические формы в почвах и их поступлением в водоемы с территории водосбора. В настоящее время около 90% дозы внутреннего облучения рыб, обитающих в замкнутых водоемах Зоны отчуждения Чернобыльской АЭС, обусловлено инкорпорацией 90Sr.
Зона отчуждения Чернобыльской АЭС, рыба, 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239 + 240Pu, 241Am, дозовые нагрузки.
При общей относительной стабилизации радиационной обстановки на территории зоны отчуждения Чернобыльской АЭС (далее - Зона отчуждения и ЧАЭС), динамичность процессов изменения физико-химических форм радионуклидного загрязнения в различных ландшафтах обусловливают увеличение мобильности радионуклидов, их биологической доступности, а также перераспределение в компонентах водных и наземных экосистем [1-5]. При этом автореабилитация замкнутых водоемов Зоны отчуждения протекает крайне медленно, вследствие чего биогидроценозы пойменных озер, стариц и затонов характеризуются высоким уровнем радионуклидного загрязнения всех компонентов.
Особый интерес при изучении распределения радионуклидов в компонентах водных экосистем и их концентрирования живыми организмами представляют рыбы, занимающие в биогидроце-нозах верхние трофические уровни, характеризующиеся сравнительно низкой радиоустойчивостью и входящие в рацион питания человека. Прикладной характер таких исследований обусловлен, в первую очередь, дополнительным вкладом в формирование дозовых нагрузок при использовании в пищу загрязненных радионуклидами промысловых видов рыб, а также проблемами, связанными с защитой наиболее радиочувствительных представителей водной биоты.
*Адресат для корреспонденции: Украина, 04210 Киев, Просп. Героев Сталинграда, 12, Институт гидробиологии HÄH Украины, отдел радиоэкологии; тел.: (044) 418-91-83; факс: (044) 418-22-32; e-mail: digudkov@svitonline.com.
Следует отметить, что большинство радиоэкологических исследований рыб в водоемах Зоны отчуждения выполнено на основе данных у-спек-трометрии и посвящено, в первую очередь, особенностям накопления 137С$. Значительно меньше работ, содержащих информацию о концентрировании рыбами 908г, и практически единичные - о концентрировании трансурановых элементов. В первую очередь это связано со сравнительно высокой стоимостью процедуры измерения удельной активности в- и особенно а-излучателей в объектах окружающей среды, хотя зачастую избирательность в пользу 137Св аргументируется низким содержанием 90Бг и трансурановых элементов в организме рыб и соответственно их невысоким вкладом в дозовые нагрузки как самих рыб, так и человека при использовании рыбы в пищу. Основная часть исследований в этой области в Зоне отчуждения выполнена для водоема-охладителя ЧАЭС (далее водоем-охладитель) и значительно меньшая посвящена естественным замкнутым водным объектам, характеризующимся наибольшими уровнями радионуклидного загрязнения со сложной и малоизученной динамикой поступления с прилегающих территорий и перераспределением в компонентах водных экосистем.
В настоящей работе анализируются результаты исследований видоспецифичности и динамики концентрирования 90Бг, 137С$ и трансурановых элементов, их распределения в органах и тканях, а также оценивается вклад в формирование внутренней дозы облучения различных видов рыб в
водоемах Зоны отчуждения и прилегающем участке Киевского водохранилища.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Основные исследования проводили в 19972006 гг. в реках Припять и Уж, в водоеме-охладителе, озерах Глубоком, Далеком-1, Азбучин и Яновском (Припятском) затоне, являющихся полигонными водоемами Государственного специализированного научно-производственного предприятия "Чернобыльский радиоэкологический центр" (ГСНПП "Экоцентр") МЧС Украины и входящих в регламент радиоэкологического мониторинга водных экосистем Зоны отчуждения, а также в верхнем участке Киевского водохранилища (у с. Страхолесье), прилегающем к Зоне отчуждения. Лов рыбы проводили любительскими снастями и ставными сетями с размером ячеи от 40 до 120 мм.
Для анализа удельной активности радионуклидов в рыбе были использованы следующих виды: хищные - щука (Esox lucius L.), сом обыкновенный (Silurus glanis L.), сом канальный (Ictalurus punctatus Raf.), окунь обыкновенный (Perca fluvia-tilis L.), судак обыкновенный (Stizostedion lusioper-ca L.), жерех (Aspius aspius L.); "мирные" - плотва обыкновенная (Rutilus rutilus L.), красноперка (Scardinius erythropthalmus L.), линь (Tinca tinca L.), густера (Blicca bjoerkna L.), лещ (Abramis brama L.), синец (Abramis ballerus L.), карась обыкновенный (Carassius сarassius L.), сазан (Cyprinus carpio L.), толстолобик белый (Hypophthalmichthys moli-trix Val.), чехонь (Pelicus cultratus L.), язь (Leuciscus idus L.) и голавль (Leuciscus cephalus L.).
Измерение удельной активности 137Cs в пробах проводили при помощи у-спектрометрического комплекса в составе детектора PGT IGC-25 (Франция), анализатора "Nokia LP 4900 B" ("Nokia", Финляндия), источника низковольтного питания -крейт NIM BIN, усилителя NU 8210 ("Elektronicus Merokeszulekek Gyara", Венгрия) и свинцовой защиты толщиной 100 мм. Для определения удельной активности 90Sr использовали низкофоновый ß-радиометр NRR-610 ("Tesla" Чехия). Минимальная детектируемая прибором активность составляет 0.04 Бк при экспозиции препарата 1000 с. Определение удельной активности 238Pu и 239 + 240Pu в электролитически приготовленных препаратах осуществляли с использованием а-спектрометри-ческого тракта, в составе камеры с детектором, системы электропитания, вакуумной системы и анализатора импульсов NUC-8192 ("Elektronicus Merokeszulekek Gyara", Венгрия), собранного из электронных блоков в составе "NIM". Для измерения удельной активности 241Am использовали рент-геноспектрометрический тракт в составе рентгеновского детектора EG&G Ortec LOAX-51370/20 CFG-SU-GMX ("EG&G Ortec", США) и анализато-
ра "Nokia LP 4900 В". Основные измерения удельной активности радионуклидов проведены в отделе лабораторных исследований ГСНПП "Экоцентр". Серию параллельных измерений удельной активности 90Sr и 137Cs в тканях и органах рыб выполняли в отделе радиоэкологии Института гидробиологии НАН Украины при помощи радиохимических методов выделения радионуклидов с последующим измерением на установке УМФ-1500М. Результаты измерений удельной активности радионуклидов приведены в беккере-лях на килограмм (Бк/кг) массы при естественной влажности.
Способность рыб аккумулировать радионуклиды, традиционно выражаемую в единицах коэффициента накопления или концентрирования (Кк), определяли отношением удельной активности радионуклидов в рыбе к их среднегодовой удельной активности в воде мест обитания. Оценку мощности поглощенной дозы от инкорпорированных 90Sr, 137Cs, 238, 239, 240Pu, и 241Am проводили по методике [6] с использованием дозовых пересчетных коэффициентов (dose conversion coefficients). Расчет дозы внутреннего облучения выполняли для двух основных групп - бентосных и пелагических видов рыб. Погрешность оценки дозовых нагрузок составила 25-30%.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Измерение удельной активности радионуклидов в рыбе р. Припять выполняли для 12 видов, включавших 7 "мирных" и 5 хищных. Удельную активность 90Sr регистрировали в диапазоне 6-99 (44) Бк/кг, при этом средние значения для различных видов были в пределах 11-45 Бк/кг с максимальными активностями у синца. Удельную активность 137Cs регистрировали в диапазоне 8530 (110) Бк/кг. Средние показатели удельной активности радионуклида были в пределах 23240 Бк/кг с максимальными значениями преимущественно у хищных видов (табл. 1). Минимальные активности 137Cs отмечены у густеры и леща. Отношение удельных активностей 90Sr и 137Cs в рыбе р. Припять составило в среднем 0.19, при этом достоверная динамика этого показателя за период исследований нами не зарегистрирована.
Несколько меньшие удельные активности радионуклидов отмечены в рыбе р. Уж, где 90Sr регистрировали в диапазоне 1-23 (13) Бк/кг со средними значениями у различных видов в пределах 6-13 Бк/кг. Удельная активность 137Cs изменялась в диапазоне 3-290 (75) Бк/кг со средними величинами от 24 до 155 Бк/кг. Максимальные значения этого показателя отмечены у хищных видов, минимальные - у густеры и леща. Отношение удельных активностей 90Sr и 137Cs в рыбе р. Уж за период исследований в среднем составило 0.12.
Таблица 1. Диапазоны и средние значения удельной активности радионуклидов в рыбе р. Припять в 1997— 2006 гг., Бк/кг
Вид 908г 137Сз
Густера 8-37 (20) 8-68 (23)
Лещ обыкновенный 3-70 (26) 5-89 (25)
Плотва обыкновенная 4-39 (19) 12-100 (39)
Синец 6-99 (44) 12-159 (56)
Красноперка 10-40(25) 15-180 (59)
Сом обыкновенный 5-28 (13) 14-170 (77)
Чехонь 8-26 (17) 12-220 (100)
Окунь обыкновенный 11-39 (22) 14-323 (118)
Карась обыкновенный 11-35 (23) 10-372(155)
Судак обыкновенный 7-17 (12) 10-471 (190)
Щука обыкновенная 5-43 (21) 42-547 (229)
Жерех 6-16 (11) 18-530 (239)
В водоеме-охладителе, характеризующемся достаточно интенсивным обменом воды, с постоянной подпиткой из р. Припяти, анал
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.