научная статья по теме МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ (90SR, 137CS) МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ В ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ ЗОНЕ Охрана окружающей среды. Экология человека

Текст научной статьи на тему «МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ (90SR, 137CS) МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ В ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ ЗОНЕ»

Таблица 1. Анализируемый литературный материал (в скобках - данные, не имеющие достаточно полного описания в первоисточнике)

Период, годы Кол-во точек отлова Вид Данные Наличие другой информации Источник

1986-1992 (1) 134С§ + шс§ (, тушке), п = 21 Только место отлова Рождественская, 1999

1987-1988 4 Cg, Sf, Aa, (Msp), Ss 137С8 в тушке, п = 8; 90Бг в костях, п = 8 Только место отлова Таскаев и др., 1990

(1988) 2 Mmus, (Msp) 90Бг в костях, п = 3 Только место отлова Гайченко и др., 2001

(1989-1990) 3 Mr 137С8 в тушке, п = 3 Только место отлова Гайченко,1995

1990-1994 4 Cg 134с§ + 13?с8 (в тушке), п = 7; 90Бг в костях, п = 4 Загрязнение места отлова Войтович A.M., 2000

1995-1996 6 Cg, Sf, Ss, Sa, Aa, Mo, Mar, Mr 134С8 + 137С8 в сухих мышцах, п = 34; 90Бг в костях, п = 18 Загрязнение места отлова Chesser et al., 2000

1986-1996 5 Cg, Sf 134С§ + 13^ (в тушке), п = 1437; 90Бг в костях, п = 103 Загрязнение места отлова Ryabokon et al., 2005

Таблица 2. Собственные материалы, использованные в данной работе

Период, годы Кол-во точек отлова Вид Данные Соисполнители

1995-1999 21 Aa, Cg, Mmin, Mag, Mar, Mr, Mo, Msp, Mmus, Mav, Rn, Sb, Sa, Sm, Sf, Ss 9°Бг в костях, п = 555; 137С8 в сырых мышцах, п = 699 Бунтова Е.Г., Руденская Г.А. (ЧеНЦМИ)

1995-1999 5 Aa, Cg, Mmin, Mag, Mar, Mr, Mo, Msp, Mmus, Mav, Nf, Sa, Sf, Ss 90Бг в костях, п = 32; 137С8 в сырых (п = 44) и сухих (п = 156) мышцах SREL (США): Ronald Chesser; TTU (США): Robert Baker

1997-2000 9 Aa, Cg, Dn, Mar, Msp, Mav, Nf, Sb, Sa, Sm, Sf, Ss 90Бг в костях, п = 155; 137С8 в сырых (п = 117) и сухих (п = 604) мышцах SREL (США): Taras Oleksyk, Michael Smith

2001-2002 1 Aa, Cg, Mag, Mo, Msp, Mav, Sb, Sa, Sm, Sf, Ss 90Бг (п = 68) и 137С8 (п = 628) во всем теле, прижизненно TTU (США): Ronald Chesser, Robert Baker, Brenda Rodgers

2001-2003 7 Aa, Cg, Dn, Mo, Msp, Mav, Sb, Sa, Sm, Sf, Ss 90Бг (п = 302) и 137С8 (п = 302) во всем теле, прижизненно Университет Ливерпуля (Великобритания): Micheal Gilhen

2000-2005 3 Aa, Cg, Mav, Sf 908г (п = 151) и 137С8 (п = 151) во всем теле, прижизненно

2005 3 Aa, Cg, Msp, Mav, Nf, Sa, Sm, Sf 908г (п = 668) и 137С8 (п = 668) во всем теле, прижизненно NERC (Великобритания): Nicholas Beresford

шовка обыкновенная Sicista betulina (Sb); мыши -домовая Mus musculus (Mmus), малютка Micromys minutus (Mmin), полевая Apodemus agrarius (Aa), лесная Sylvaemus sylvaticus (Ss), желтогорлая Syl-vaemusflavicollis (Sf); крыса серая Rattus norvegicus (Rn); полевки - обыкновенная Microtus arvalis (Mar), восточно-европейская Microtus rossiamerid-ialis (Mr), пашенная Microtus agrestis (Mag), экономка Microtus oeconomus (Mo), полевки рода Mi-

crotus без точного видового названия (Msp), рыжая Clethrionomys glareolus (Cg). Поскольку у животных, живущих на одном участке, сезонные вариации удельной активности 9^г и в теле (Сш), как правило, сопоставимы (Chesser et а1., 2000; ВагуакЫаг et а1., 2003), многолетний анализ выполнен для всей совокупности данных без учета видовых особенностей. Из-за неполноты исходного материала зависимость загрязнения жи-

вотных от их миграционного поведения мы не рассматривали, хотя влияние этого фактора известно (Ильенко, 1978).

В работе приведены данные, полученные в 37 пунктах территории, входящей в состав как украинской зоны отчуждения, так и белорусского Полесского радиоэкологического заповедника. В тексте весь этот регион обобщенно назван "Чернобыльской зоной". Радиоактивное загрязнение участков отлова животных варьировало в широком диапазоне (в пересчете на 01.01.92 г.): 137Ся - 39.9-115366 кБк/м2, - 10.9-72771 кБк/м2. Были использованы либо собственные данные (запас активности 9^г и 137Ся в поверхностном 030 см слое почвы, кБк/м2), либо данные из литературных источников. В случае отсутствия и тех, и других среднюю плотность загрязнения участка оценивали по материалам аэрогаммасъемки 1992 г. (Институт радиоэкологии Украинской академии аграрных наук, НТЦ НПО "Припять"): выборку всех данных (21 точка по 100-метровой сетке) осуществляли в радиусе 200 м от центра предполагаемого или известного участка отлова. Принимая во внимание обычно логнормальный характер частоты распределения значений, для дальнейшего анализа использовали среднее геометрическое всей совокупности. Все значения плотности загрязнения участка пересчитывали к дате отлова животного.

Методы оценки содержания 9^г и 137Ся во всем теле мелких млекопитающих, включая прижизненные, даны в работе Bondarkov et а1. (2002). Поскольку различные авторы представили показатели радиоактивного загрязнения животных либо в виде Сш в сырой ткани или во всем теле, либо в ткани, высушенной до воздушно-сухого состояния, то для объединения всей информации потребовалось ее преобразование: первичные данные для отдельных тканей пересчитали на все тело животного, и если требовалось, с учетом коэффициентов усушки тканей. Литературные данные для суммарной активности 134Ся/137Ся пересчитали в активность 137Ся.

В связи с этим были приняты следующие допущения и подходы:

1. Между процессами поступления и выведения радионуклидов в организме всех животных достигнуто состояние динамического равновесия.

2. Среднюю Сш 9^г в теле животного (С8г-Ьойу) рассчитали по формуле:

С8г-Ьоау = АкеК^г-якеЛкеО0,

где />8ке1 = 0.08 - доля сырой массы скелета в общей массе тела мелких млекопитающих по собственным оценкам (Bondarkov et а1., 2003; Вагуа-кЫаг et а1., 2003) и литературным данным (Шмидт-Ниельсен, 1987);С8г-8ке1 - Сш 9^г в скелете в перерасчете на сухую массу; £8ке1 = 1.76 - коэффициент

усушки скелета (неопубликованные собственные данные); a = 1/0.93 - эмпирически полученный коэффициент, отражающий отношение общего содержания 90Sr во всем теле (^Sr-body = 100%) к содержанию 90Sr в скелете (^Sr-skel = 93%) в состоянии условного динамического равновесия; собственные оценки для мелких млекопитающих (Bondarkov et al., 2003; Baryakhtar et al., 2003).

3. Средняя CRN 137Cs в теле животного равна 0.714 CCs137 в мышцах согласно результатам собственных исследований (Bondarkov et al., 2003; Baryakhtar et al., 2003).

4. Коэффициент усушки мышечной ткани составляет 3.49 (неопубликованные собственные данные). Однако при обработке материалов работы R.K. Chesser et al. (2000) использовали коэффициент 4.0, условно принятый в указанной работе.

5. Изменение соотношения Crn изотопов 134Cs/137Cs в тканях животных подчиняется законам их физического распада, а химически они ведут себя идентично. На основе имеющихся многолетних данных (начиная с 8.02.88 г.) были рассчитаны параметры уравнения для расчета CRN 137Cs (CCs137) от суммарной CRN двух изотопов (CSum):

Ccs137 = Csum/(1 + 1/(4.0769 X е°-00080),

где t - разница в днях между датой отлова животного и условной датой 8.02.1988 г.

Следует подчеркнуть принципиальное различие собственных и литературных данных. Если первые представляют собой совокупность результатов по отдельным особям, то литературные - средние значения или их диапазон (причем в ряде источников не указана величина выборки животных). Поэтому периоды 1986-1994 и 19952005 гг. будут рассматриваться отдельно.

В связи с тем, что исходная информация получена на огромном количестве участков, каждый из которых представлен не равной по составу и размеру выборкой животных, для объединения данных потребовалось уйти от анализа динамики CRN и перейти к величине коэффициента его перехода (TFRN, (кБк/кг)/(кБк/м2) или м2/кг) в цепи почва - животное. Для сравнения использовали десятичные логарифмы lg( CRN X 103) или lg( TFrn x 106). При анализе возможной зависимости многолетних трендов загрязнения животных от климатических факторов были использованы данные Чернобыльской метеостанции за 19882005 гг.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 1 представлена многолетняя динамика изменения TFRN 90Sr и 137Cs в организм мелких млекопитающих с использованием всей совокупности литературных и собственных данных.

Рис. 1. Многолетняя динамика изменения коэффициента перехода 9С^г и 137Cs в организм мелких млекопитающих (все виды) на территории Чернобыльской зоны.

С^Ш, Бк/г

1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992г.

Рис. 2. Динамика изменения СС8137 и ТЕс8137 у рыжей полевки в 1986-1992 гг. в Полесском радиоэкологическом заповеднике (по материалам: Рождественская, 1999).

В связи с тем, что литературные материалы за 1986-1994 гг. были неравнозначны по объему и составу, процессы, происходившие в этот период, лучше рассматривать на примере одной работы (Рождественская, 1999). Преобразованные результаты данного исследования приведены на рис. 2.

В соответствии с этими данными в 19871988 гг. произошло значительное снижение как общего радиоактивного загрязнения животных (из-за распада короткоживущих радионуклидов), так и уровней накопления 137С$: например, средняя СС8137 у рыжей полевки на одном и том же участке в 1987 г. была в 2.03 раза, а в 1988 - в 3.53 раза меньше, чем в 1986 г. (Рождественская, 1999). То же самое отмечено и для других систематических групп животных (Животный мир..., 1995). При этом если в 1986 г. животные заглатывали большое количество радиоактивных частиц, находящихся на поверхности растений, тела и почвы, то уже в 1987 г. основное количество радиоактивности поступало в составе кормов (Рождественская и др., 1990). Причиной изменений стал переход радиоактивных выпадений в глубь поверхностных слоев почвы, дернины и лесной подстилки (Shcheglov et а1., 2001) и, как следствие, снижение их доступности. Действительно, в примере с рыжей полевкой ТЕ 137С$ в 1987 г. снизился в 1.98 раза, а в 1988 г. - в 3.38 раза (см. рис. 2).

Согласно литературным данным (Рождественская и др., 1990; Рождественская, 1995, 1999; Ry-аЬокоп et а1., 2005), в 1989-1990 гг. произошло повторное повышение уровней загрязнения животных (гамма-излучающими радионуклидами), причем опять у представителей различных систематических групп, а пиковые значения незначительно уступали или даже превосходили показатели 1986 г. Например, средняя СС8137 в организме

рыжей полевки в 1989 г. была всего в 1.14 раза ниже, чем в 1986 г. (Рождественская, 1999). Осно

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.

Показать целиком