Радиоэкологические исследования пресноводных моллюсков зоны отчуждения Чернобыльской АЭС

УДК 594.38:575.2 (28)(477.41)

Е. В. Дзюбенко*, Д. И. Гудков*, А. Б. Назаров**

*Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, Украина, radioeco@i.com.ua
**Государственное специализированное научно-производственное предприятие «Экоцентр»
МЧС Украины, Чернобыль, Украина, nazarov@cremzv.gov.ua

RADIOECOLOGICAL STUDIES OF FRESHWATER MOLLUSKS
WITHIN THE ALIENATION ZONE OF THE CHERNOBYL NPP

E. V. Dzyubenko*, D. I. Gudkov*, A. B. Nazarov**

*Institute of Hydrobiology, Kiev, Ukraine, radioeco@i.com.ua
**State Specialized Scientific and Production Enterprise «Ecocentre»,
Chernobyl, Ukraine, nazarov@cremzv.gov.ua

Одним из основных полигонов для радиоэкологических исследований является зона отчуждения Чернобыльской АЭС (ЧАЭС). Несмотря на 20-летний период, минувший после аварии, водные и наземные экосистемы здесь по-прежнему характеризуются высокими уровнями радионуклидного загрязнения со сложной структурой распределения и динамичностью физико-химических форм, влияющих на миграцию и концентрирование радионуклидов в компонентах экосистем. Это в свою очередь обуславливает повышенные дозовые нагрузки на организмы, характеризующиеся высокими коэффициентами концентрирования радионуклидов и/или обитающие в экологических зонах с повышенными уровнями внешнего гамма­излучения.

Пресноводных моллюсков зачастую рассматривают как виды-индикаторы радинуклидного загрязнения водных объектов. Благодаря способности накапливать практически все радионуклиды, регистрируемые в воде, и высокой биомассе, моллюскам принадлежит доминирующая роль в процессах перераспределения и биоаккумуляции радионуклидов в пресноводных экосистемах. Основным дозообразующим радионуклидом для моллюсков зоны отчуждения ЧАЭС в настоящее время является 90Sr – химический аналог кальция, накапливающийся в раковинах и в значительных количествах присутствующий в донных отложениях водоемов.

Основной целью настоящих исследований было определение содержания и видоспецифичности концентрирования 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am в пресноводных моллюсках зоны отчуждения ЧАЭС, оценка дозовых нагрузок, обусловленных внешними и внутренними источниками облучения, а также анализ частоты хромосомных аберраций в период эмбрионального развития.

Исследования проводили в 1998–2006 гг. в оз. Азбучин, Яновском затоне, водоеме-охладителе (ВО) ЧАЭС, озерах Красненской поймы р. Припять – Глубоком и Далеком-1, а также реках Уж (с. Черевач) и Припять (г. Чернобыль). Анализ содержания радионуклидов в моллюсках проводили с использованием следующих видов: прудовик обыкновенный (Lymnaea stagnalis L.), прудовик болотный (Stagnicola palustris L.), прудовик овальный (Radix ovata L.) катушка роговидная (Planorbarius corneus L.), живородка (Viviparus viviparus L.); дрейссена (Dreissena polymorpha Pall.), перловица (Unio sp.), беззубка (Anodonta sp.).

Наибольшие концентрации радионуклидов 90Sr и 137Cs отмечены в моллюсках оз. Глу­бокое, Азбучин и Далекое-1 – до 65000 Бк/кг 90Sr и до 8000 Бк/кг 137Cs. Далее в ряду убывания содержания 90Sr находятся моллюски Яновского затона и ВО ЧАЭС – около 10000 Бк/кг 90Sr и до 2000 Бк/кг 137Cs. Самым низким содержанием радионуклидов характеризуются моллюски проточных водных объектов (рек Уж и Припять) – до нескольких десятков Бк/кг.

Среднее содержание трансурановых элементов 238Pu и 239+240Pu в тканях моллюсков, обитающих в озерах Глубоке и Далекое-1 было следующим: минимальные значения отмечены для прудовика обыкновенного – соответственно 0,1 и 0,2 Бк/кг в оз. Далекое-1; 2,7 и 6,4 Бк/кг в оз. Глубокое. Более высокое содержание отмечено для прудовика болотного из оз. Глубокого – соответственно 14,0 и 36,0 Бк/кг. Максимальные активности среди брюхоногих моллюсков водоемов Красненской поймы зарегистрированы для катушки роговидной – соответственно 0,9 и 2,1 в оз. Далекое-1; 24,7 и 53,0 в оз. Глубокое. Дрейссена в ВО ЧАЭС характеризовалась содержанием 238Pu и 239+240Pu, соответственно, 2,8 и 6,2 Бк/кг. Активность 241Am в тканях прудовика обыкновенного минимальна, в диапазоне 5–30 (15) Бк/кг в оз. Далекое-1 и 6–51 (27) Бк/кг в оз. Глубокое. Для прудовика болотного из оз. Глубокое отмечены более высокие концентрации – до 75 Бк/кг. Максимальные значения зарегистрированы для катушки роговидной – 18–29 (24) Бк/кг в оз. Далекое-1 и 80–310 (170) Бк/кг в оз. Глубокое. Содержание 241Am в тканях дрейссены из ВО ЧАЭС было около 8 Бк/кг.

Диапазоны общей мощности поглощенной дозы для моллюсков зоны отчуждения ЧАЭС за период исследований были следующими: р. Уж – 1,8·10–3–3,3·10–3, р. Припять – 2,4·10–3–4,1·10–3, ВО ЧАЭС – 1,3·10–2–3,1·10–2, Яновский затон – 7,5·10–3–5,0·10–2, оз. Азбучин – 1,8·10–2–8,0·10–2, оз. Далекое-1 – 5,2·10–2–9,2·10–2, оз. Глубокое – 1,6–3,4 Гр/год.

Мощность поглощенной дозы от инкорпорированных радионуклидов у моллюсков зоны отчуждения также была максимальной в оз. Глубоком – до 6,5·10–2 Гр/год. Несколько меньшие значения в озерах Азбучин и Далекое-1 – соответственно 5,3·10–2 и 3,0·10–2 Гр/год. Далее в ряду убывания находятся Яновский затон и водоем-охладитель. Минимальные значения отмечены у моллюсков рек Уж и Припять. При этом основной вклад в формирование дозы облучения за счет инкорпорированных радионуклидов вносит 90Sr.

Анализ частоты хромосомных аберраций в тканях моллюсков выполняли с исполь­зованием эмбрионов прудовика обыкновенного. Сравнение полученных данных проводили с моллюсками озер Голосеевское, Опечень и Вырлица, расположенных в окрестностях г. Киев, и выбранных нами в качестве контрольных как условно «чистые» водоемы. Мощность поглощенной дозы для моллюсков здесь не превышала (7,3–8,0)·10–4 Гр/год. В общей сложности проанализировано более 7995 клеток из 106 кладок моллюсков, среди которых обнаружено 947 аберрантных клеток и 985 аберраций. В спектре аберраций наиболее часто встречались одиночные мосты (56,4 % от всех аберраций), кроме того, обнаружены одиночные фрагменты (39,7 %), парные мосты (3,1 %) и парные фрагменты (0,8 %).

Наименьшие величины аберраций обнаружены у моллюсков озер г. Киев. Частота хромосомных аберраций за период исследований составила здесь в среднем 2,3 %. Около 3,1 % аберраций зарегистрировано в эмбрионах моллюсков р. Уж (у с. Черевач), являющейся основным притоком р. Припять в пределах зоны отчуждения ЧАЭС. В моллюсках р. Припять (у г. Чернобыль) частота хромосомных аберраций несколько выше (3,8–4,0 %). Далее нами исследовались непроточные водоемы зоны отчуждения, которые характеризовались значительно большими уровнями радионуклидного загрязнения и гораздо более высокими уровнями хромосомных нарушений в клетках моллюсков. В тканях эмбрионов прудовика из Яновского затона частота хромосомных нарушений составила в среднем 15,1 %, в оз. Далекое-1 – 23,0 %. В оз. Глубокое исследуемый показатель на протяжении периода наблюдений регистрировался в пределах 14,4–24,8 %, в оз. Азбучин – 16,1–26,7 %.

Исследуемые участки рек Ужа и Припять по классификации Г. Г. Поликарпова (1997), относятся к зоне радиационного благополучия, участки станций отбора проб в озерах Азбучин и Далекое-1, Яновском затоне и водоеме-охладителе ЧАЭС – к зонам физиологической и экологической маскировки, где радиационные эффекты могут достоверно не регистрироваться, вследствие влияния широкого спектра физиологических и экологических факторов. В оз. Глубокое литоральные участки северо-западной акватории приближаются к зоне поражения экосистем, где могут наблюдаться уменьшение численности водных организмов и гибель наиболее радиочувствительных видов.

Средние показатели частоты аберраций хромосом у моллюсков из замкнутых и проточных водоемов зоны отчуждения хорошо соответствуют уровню дозовых нагрузок, которые испытывают водные организмы в исследуемых водных объектах. При этом, несмотря на годы, прошедшие после аварии на ЧАЭС, высокий уровень содержания радионуклидов в компонентах условно замкнутых водоемов зоны отчуждения, продолжает оказывать существенное повреждающее воздействие на моллюсков, обусловливая повышенный уровень хромосомного мутагенеза и, связанную с этим, репродуктивную гибель клеток в эмбриональных тканях. Прудовик обыкновенный является достаточно радиочувствительным и при этом удобным для цитогенетического мониторинга видом и может быть использован в качестве возможного референсного представителя гидробионтов при разработке положений охраны окружающей среды от ионизирующего излучения с использованием основанного на биоте стандарта.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 68-70.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники