РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2008, том 48, № 1, с. 28-47
ИЗУЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ ^^^^^^^^^^ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС
УДК 504.064:574.4:539.16+598.2(477.41)
ОСОБЕННОСТИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МЕЛКИХ ПТИЦ В ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ ЗОНЕ В 2003-2005 ГОДАХ
© 2008 г. С. П. Гащак1*, Ю. А. Маклшк1, А. М. Максименко1, В. М. Максименко1, В. И. Мартыненко1, И. В. Чижевский1, М. Д. Бондарьков1, Тимоти А. Муссо2
Международная радиоэкологическая лаборатория Чернобыльского центра по проблемам ядерной безопасности, радиоактивным отходам и радиоэкологии, Славутич, Украина 2Университет Южной Каролины, Колумбия, США
Радиоактивное загрязнение мелких птиц (484 особи, 44 вида) было исследовано в Чернобыльской зоне (Украина) в 2003-2005 гг. Вариации значений удельной активности 90Sr и 137Cs достигали трех-четырех порядков величины даже на одном участке, а максимальные значения составляли сотни Бк/г на центральных участках зоны. Наибольшее загрязнение характерно для птиц в сезон гнездования и у оседлых видов, тогда как мигранты являются наиболее "чистыми". Изменение загрязнения в течение года отражает сезонные и кратковременные перемены в диете и поведении птиц. В сезон размножения самки имеют более высокие удельные активности 90Sr, а по накоплению 137Cs половые различия отсутствуют. В другие сезоны года, если самцы и самки живут в подобных условиях и имеют схожее миграционное поведение, их радиоактивное загрязнение не различается. Гнездовые птенцы и слетки, как правило, имеют более высокие уровни загрязнения 90Sr, чем взрослые птицы, а по накоплению 137Cs практически не различаются. По совокупности собственных и литературных данных предположено, что период полувыведения 137Cs у мелких птиц составляет 1-2 сут, а 90Sr - 5-10 сут; динамическое равновесие обмена радионуклидов в организме достигается соответственно через 4-7 и 17-34 сут после прилета птиц на загрязненный участок. Среди изученных 44 видов только у тех, которые разыскивают беспозвоночных в верхнем слое почвы или лесной подстилке (дрозды), накопление 90Sr и 137Cs было заметно выше. У остальных птиц в связи с небольшими размерами видовых выборок видоспецифические различия в накоплении радионуклидов пока не обнаружены.
Видовые особенности накопления радионуклидов, половозрастные особенности накопления радионуклидов, радиоэкология птиц, 90Sr, 137Cs, Чернобыльская зона.
Как известно, наиболее важные постчернобыльские научные исследования касались медицинских и радиационно-гигиенических аспектов, а также поиска путей минимизации последствий катастрофы. Вместе с тем значительное радиоактивное загрязнение позволило глубже изучить особенности миграции радионуклидов в экологических системах и тем самым существенно пополнить общий багаж знаний по проблемам радиационной экологии. Однако во многих областях знаний еще очень много вопросов, ждущих своего изучения. Пример такой области - радиационная экология птиц. Даже спустя два десятилетия основу ее представлений составляют знания, полученные еще в 50-80-х годах прошлого века. Достаточно сказать, что из тысяч книг и статей о "постчернобыльском" радиоактивном загрязне-
* Адресат для корреспонденции: Украина, 07100 Киевская обл., Славутич, а/я 151, МРЛ ЧЦПЯБРОР; тел.: +380-447961562; факс: +380-4479-61562; e-mail: sgaschak@chorno-byl.net.
нии биологических объектов лишь около 20 посвящено птицам.
Первые исследования касались главным образом оценки общего уровня загрязнения пернатых и значения последних в переносе радиоактивности. В частности, было установлено, что, хотя птицы и являются важным путем выноса радиоактивности за пределы Чернобыльской зоны (до 204 ГБк 137Св и 67 ГБк 90Бг ежегодно), это ничтожно малый поток по сравнению с тем, что выносится, например, с водой [1, 2]. Даже в 1986— 1988 гг. загрязнение птиц, зимующих в Западной Европе, как правило, не превышало установленного контрольного уровня (600 Бк/кг) [3-8]. В то же время вариации значений удельной активности 90Бг и 137Св достигали двух-трех порядков величин как на территориях, непосредственно прилегающих к ЧАЭС, так и на территориях, удаленных на сотни километров [1, 9-12]. Данные факты объяснялись влиянием видовых и сезонных особенностей питания птиц, различиями в за-
Рис. 1. Схема расположения участков отлова птиц.
грязнении участков обитания, половозрастными различиями в накоплении радионуклидов, и различиями между оседлыми и мигрирующими птицами. Кроме того, было отмечено снижение загрязнения птиц в период с 1986 по 1993 г. [5, 6, 9, 10, 13].
Таким образом, материалы первых лет позволили описать общий порядок значений радиоактивного загрязнения птиц, многолетние и сезонные тенденции, ситуацию в разных регионах Европы, некоторые моменты в гнездовой экологии птиц и многое другое. Однако большинство оценок базировалось на ограниченной или предварительной информации, некоторые выводы были противоречивы или малообоснованны, а многие аспекты вообще оставались неизученными. Большая часть известных публикаций по сути касалась только охотничьих крупных птиц (утки, кулики, куропатки, дрозды), тогда как по мелким видам, составляющим основу населения пернатых и имеющим другой уровень метаболизма, существовали лишь единичные сообщения. Наконец, информации непосредственно из Чернобыльской зоны было вообще очень мало. Однако именно там, благодаря высоким уровням загрязнения, сложились наиболее благоприятные усло-
вия для изучения радиационной экологии этой группы. В связи с этим в 2003-2005 гг. нами был проведен комплекс полевых и лабораторных работ с целью изучения особенностей накопления 90Sr и 137Cs в организме мелких птиц, обитающих в Чернобыльской зоне (43).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Выбор участков для отлова птиц осуществляли по радиационным (нижний предел детектируемой активности) и биотопическим критериям (возможность отловить достаточное количество птиц). В основном это были лесные и полулесные участки в пределах 3-5 км от аварийного реактора с различающимися радиационными условиями (табл. 1, рис. 1).
Оценку плотности радиоактивного загрязнения территории (DRN, кБк/м2) осуществляли по материалам аэрогаммасъемки 43 1992 г. (Институт радиоэкологии УкрААН, НТЦ НПО "Припять") с поправкой на год отлова птиц. С помощью соответствующего картографического приложения (Maplnfo Prof.) из базы данных осуществляли выборку значений, попадающих в круг с центром в точке отлова птиц и радиусом
Таблица 1. Плотность загрязнения почвы (МБк/м2) и краткое описание исследовательских участков по состоянию на 2003-2005 гг.
о
>
И
К >
с к о д
д >
»
м
д о а о ч
д
¡з >
и д о ш я о а о ч
д
(О
о о
Участок 908г 137 Се п Описание участка
М геом диапазон м геом диапазон
Азбучин 12.40 7.88-16.48 15.84 6.58-27.73 89 Дамба через заболоченный участок поймы р. Припять, возле оз. Азбучин. 1.5 км на север от ЧАЭС. Заросли кустарников, немногочисленные деревья, тростники, луговые участки
Черевач 0.053 0.04-0.06 0.144 0.09-0.18 89 Обрывистый берег террасы р. Уж возле бывшей деревни Черевач. 20 км на юг от ЧАЭС. Полуоткрытый участок с зарослями кустарников
Изумрудное 0.48 0.31-0.61 0.90 0.41-1.89 89 Синичники в сосняке (40-80 лет) на высокой террасе поймы р. Припять и ручей в овраге на участке широколиственного пойменного леса. 7 км на юго-восток от ЧАЭС
Копачи 1.38 0.86-2.36 2.02 0.89-4.57 89 Ферма в с. Копачи. 3 км на юго-восток от ЧАЭС
Новошепеличи 0.53 0.29-0.74 0.81 0.42-1.33 86 Сухой луг возле с. Новошепеличи. 7.5 км на северо-запад от ЧАЭС
НШП Лесничество 1.17 0.19-2.79 3.30 0.39-12.31 92 Лесной водопой в смешанном лесу (дуб, сосна, береза, лещина, 60-100 лет) возле усадьбы лесн-ва "Новошепеличское". 8 км на запад от ЧАЭС
Припять, старик 1.21 0.68-3.60 1.55 0.67-5.05 85 Лесной овраг (дуб, береза, ива, ясень, 15-50 лет), выходящий в старик "Семиходовский" возле г. Припять. Рядом заросли кустарников и луговые участки. 4.8 км к северо-западу от ЧАЭС
Припять, яхт-клуб 3.42 1.30-6.53 3.48 0.22-13.41 86 Полулесная территория на берегу припятского затона. Заросли робинии и клена (15-25 лет) с примесью фруктовых деревьев, кустарники и сухие луговые участки. 3.1 км на северо-запад от ЧАЭС
Рыжий Лес-1 16.59 3.27-40.66 22.78 1.63-72.07 89 Синичники в березняке (10-30 лет) на месте сосняка, погибшего в результате облучения в 1986 г. Немного заболоченных участков и кустарниковых зарослей. 2.9 км на запад от ЧАЭС
Рыжий Лес-2 4.40 1.38-27.36 5.63 1.57-56.75 89 Синичники и лесной водопой в сосновом лесу (60-90 лет) средней и слабой степени радиационного поражения. Немного болотистых участков и зарослей кустарников. 2.6 км на юго-запад от ЧАЭС
Р. Илинецкая 0.006 0.004-0.01 0.039 0.016-0.11 89 Ферма в с. Рудня-Илинецкая. 23 км на юго-запад от ЧАЭС
Весняное 0.13 0.06-0.21 2.17 0.84-3.31 89 Ферма в с. Весняное. Сухой луг недалеко от сырой низины и густых древесных зарослей заброшенной деревни. 34 км к юго-за-паду от ЧАЭС
>
в
>
я
к
м тз
Примечание. Здесь и далее - Мгеом - среднее геометрическое значение, п - число значений.
500 м. Такой подход основывался на допущении, что птицы не покидали эту площадку в течение месяца до отлова и равновероятно посещали все ее точки. Несомненно, в период размножения мелкие птицы используют меньший по размерам гнездовой участок (радиусом 50-200 м, [14]) и посещают те или иные места в зависимости от их пищевой привлекательности. А в сезон миграций, напротив, покидают эти участки очень быстро. Тем не менее такое допущение позволяет сравнивать птиц с различной степенью территориальной подвижности и упростить анализ для тех участков, где точки отлова птиц распределены на относительно большой площади.
При анализе использовали либо значения удельной активности радионуклида в теле птиц (CRN, кБк/кг), либо значения коэффициента перехода радионуклидов в цепи почва-птица: TFRN = = Crn/Drn, (кБк/кг)/(кБк/м2) = м2/кг. Последняя величина позволяла проводить сравнения вне зависимости от уровня загрязнения местности.
Птиц отлавливали в мае-июне (гнездовой период) и в конце сентября-начале октября, в период осенних миграций. Данные за 2-5 последователь
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.