Рыбы зоны отчуждения Чернобыльской АЭС: динамика радионуклидного загрязнения и дозовые нагрузки

УДК 577.34:597.08:621.31 (28)(477)

Д. И. Гудков*, А. Е. Каглян*, А. Б. Назаров**, В. Г. Кленус*

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

FISH OF THE CHERNOBYL APP ALIENATION ZONE:
DYNAMICS OF RADIOACTIVE CONTAMINATION AND
RADIATION-ABSORBED DOSE

D. I. Gudkov*, A. E. Kaglyan*, A. B. Nazarov**, V. G. Klenus*

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

Основные исследования проводили в 1997–2006 гг. на территории зоны отчуждения Чернобыльской АЭС (ЧАЭС): реках Припять и Уж, водоеме-охладителе, озерах Глубокое, Далекое-1, Азбучин и Яновском затоне, а также в верхнем участке Киевского водохранилища (у с. Страхолесье), прилегающем к зоне отчуждения. Анализ содержания радионуклидов в рыбе выполняли с использованием следующих видов: хищные – щука, сом обыкновенный, сом канальный, окунь обыкновенный, судак обыкновенный, жерех; «мирные» – плотва обыкновенная, красноперка, линь, густера, лещ, синец, карась обыкновенный, сазан, толстолобик белый, голавль, чехонь и язь.

Исследования показали, что в проточных и слабопроточных водоемах общее содержание 137Cs в рыбе значительно превышает этот показатель для 90Sr и соответствует традиционным представлениям о распределении радионуклидов в ихтиоценозе водоемов, оказавшихся в зоне влияния аварии на ЧАЭС. При этом отношение удельной активности 90Sr к 137Cs в рыбе рек Припять и Уж составило в среднем соответственно 0,19 и 0,12, а достоверной динамики содержания радионуклидов за период исследований нами не зарегистрировано. Наиболее выражена тенденция повышенного концентрирования 137Cs рыбой – в водоеме-охладителе ЧАЭС, который является единственным среди изученных водоемов Зоны отчуждения, содержание 137Cs в воде которого превышает содержание 90Sr. Очевидно, немаловажное значение при концентрировании радионуклидов играет также катионный состав воды, который в водоеме-охладителе характеризуется самым высоким отношением суммы Ca2+ и Mg2+ к сумме Na+ и K+ среди исследованных водных объектов, что определяет более интенсивное накопление 137Cs как химического аналога калия. В связи с этим, вклад 90Sr в общее содержание радионуклидов в рыбе здесь минимальный по сравнению с другими водоемами зоны отчуждения.

В замкнутых водоемах правобережья р. Припять (оз. Азбучин и Яновском затоне) содержание радионуклидов в рыбе характеризуется обратной закономерностью – более высоким содержанием 90Sr в организме рыб по сравнению с 137Cs. Предполагается, что причинами такого соотношения может быть с одной стороны – повышенное содержание 90Sr в воде, по сравнению с проточными водными объектами, а с другой – геохимические условия территории правобережья р. Припять, определяющие специфический, для расположенных здесь водоемов, катионный состав воды. При этом низкое отношение суммы Ca2+ и Mg2+ к сумме Na+ и K+, очевидно, является причиной более интенсивного концентрирования 90Sr по сравнению с 137Cs.

Значительной динамичностью характеризуется радиоэкологическая ситуация в озерах, расположенных на территории одамбированного участка левобережной поймы р. Припять. В оз. Глубокое, при относительно стабильном содержании 137Cs в тканях рыб, с конца 1990-х годов наблюдается устойчивая тенденция увеличения активности 90Sr как у «мирных», так и хищных видов. При этом если в 1999 г. отношение содержания 90Sr к 137Cs в организме «мирных» рыб составляло 0,2, то в 2000 г. это отношение возросло до 0,6, в 2001 г. – составило 2,0, превысив содержание 90Sr, а в 2006 г. – достигло значения 5,6. Увеличение содержания 90Sr в организме хищных видов происходило не так быстро, незначительно превысив общее содержание 137Cs лишь в 2005 г.

Предполагается, что описанная динамика 90Sr в тканях рыб левобережной поймы связана в первую очередь с изменением физико-химических форм радионуклида в почвах водосборных территорий. Поскольку левобережная пойма оказалась одним из наиболее загрязненных радионуклидами массивов Зоны отчуждения, здесь в период 1992–1993 гг. был построен комплекс противопаводковых дамб, изменивших гидрологический режим пойменных потоков в периоды половодий и препятствующих вымыванию радиоактивных веществ из почв загрязненных территорий. Однако это явилось причиной усиления процессов переувлажнения и заболачивания одамбированных территорий. В результате, на фоне общих тенденций увеличения мобильных форм 90Sr в почвах водосборных территорий и донных отложениях водоемов зоны отчуждения, в заболоченных грунтах левобережной поймы происходит возрастание концентрации фульво- и гуминовых кислот, снижающее рН водной среды, усиливающее десорбцию радионуклидов и их переход в растворенное состояние, в первую очередь 90Sr, который образует с фульвокислотами растворимые комплексы.

На примере «мирных» видов рыб оз. Глубокое рассчитаны средние за период исследований величины Кк основных радионуклидов, которые расположились в порядке убывания следующим образом: 241Am (1028) > 137Cs (891) > 90Sr (113) > 238Pu (83) > 239+240Pu (75). Наибольшими и достаточно сходными средними значениями этого показателя характеризовались 241Am и 137Cs. Значительно меньшие величины Кк отмечены для 90Sr и изотопов плутония. Одним из наиболее важных последствий роста удельной активности 90Sr в воде оз. Глубокое является многократное увеличение удельной активности радионуклида в биоте озера. При этом мощность поглощенной дозы, обусловленная инкорпорацией 90Sr, в 2005 г. возросла для «мирных» видов рыб в 14 раз по сравнению с 1999 г., а общая доза от инкорпорированных радионуклидов, увеличилась более чем в 6 раз. Для хищных видов рыб максимальное увеличение содержания 90Sr отмечено в 2004 г., при этом доза, обусловленная 90Sr, возросла более чем в 8 раз, а общая доза от инкорпорированных радионуклидов – более чем в 4 раза.

Анализ усредненных показателей мощности поглощенной дозы от инкорпорированных радионуклидов свидетельствует, что в настоящее время в рыбе замкнутых водоемов Зоны отчуждения на долю 90Sr приходится более 90 % внутренней дозы облучения. Максимальными значениями этого показателя характеризуются рыбы оз. Азбучин, для которых доза облучения от внутренних источников составляет в среднем 17 мкГр/ч, а вклад 90Sr в мощность поглощенной дозы, благодаря высокому содержанию радионуклида в воде и особенностям гидрохимического режима, превышает 95 %. В Яновском затоне, при общем сравнительно невысоком содержании радионуклидов в воде, мощность внутренней дозы облучения рыб составляет около 3,5 мкГр/ч, с вкладом 90Sr – более 90 %. В оз. Глубокое 90Sr формирует до 90 % дозовой нагрузки от инкорпорированных радионуклидов, при общей дозе внутреннего облучения рыб около 15 мкГр/ч. В речных экосистемах Зоны отчуждения, а также в верховье Киевского водохранилища вклад 90Sr во внутреннюю дозу облучения рыб составил от 60 % в р. Припять до 35–40 % в Киевском водохранилище и р. Уж. Средняя мощность поглощенной дозы от инкорпорированных радионуклидов была наименьшей для рыб Киевского водохранилища – 0,01 мкГр/ч, в р. Уж составила 0,02 мкГр/ч, а в р. Припять – около 0,05 мкГр/ч. Наименьшим вклад 90Sr был во внутреннюю дозу облучения рыб водоема-охладителя (до 30 %) при мощности поглощенной дозы около 0,8 мкГр/ч.

В настоящее время удельная активность 90Sr и 137Cs в рыбе исследованных пойменных озер и Яновского затона, из расчета на общее содержание радионуклидов в организме рыб, во всех случаях многократно превышает санитарно-гигиенические допустимые уровни (ДУ), согласно принятым в Украине нормативам для рыбной продукции: для 90Sr в среднем в 350 (ДУ – 35 Бк/кг), для 137Cs – в 60 раз (ДУ – 150 Бк/кг). Максимально зарегистрированные значения превысили ДУ: для 90Sr – почти в 3990 раз в оз. Азбучин и для 137Cs – в 180 раз в оз. Далекое-1. Содержание 90Sr в рыбе водоема-охладителя практически во всех выловленных особях превышало ДУ – в среднем в 6 раз, максимально зарегистрированное значение – в 20 раз. Содержание 137Cs во всех случаях также значительно превышало ДУ – в среднем в 26 раз, с максимальным показателем – в 70 раз. Несмотря на то, что средние показатели содержания радионуклидов в рыбе р. Припять не превышали ДУ, случаи превышения концентраций 137Cs за период исследований составили около 20 % от общего количества выловленных особей. Максимальные значения содержания 137Cs в 5 раз превысили ДУ. В р. Уж превышения ДУ 137Cs за период исследований отмечены в единичных случаях. В рыбе Киевского водохранилища за исследуемый период превышения ДУ нами не зарегистрированы.


Zoocenosis — 2007
 Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 140-142.

Розповісти колегам:

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