Роль двустворчатых моллюсков в процессах депонирования радионуклидов в донных отложениях

Д.В. Лукашев
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченка, Киев, Украина

Двустворчатые моллюски в пресных водоемах способны образовывать значительные по численности и биомассе поселения. Так дрейссена в бентосе и перифитоне может составлять более 70% общей биомассы беспозвоночных (Strayer
at all, 1996), униониды – до 55% (Strayer at all, 1994). При наличии блигоприятных условий Dreissena polymorpha может образовывать поселения с плотностью
до 50 кг/м² (Протасов, Афанасьев, 1990), а униониды – до 7,5 кг/м². В среднем до 50% массы моллюска приходится на карбонатную раковину, благодаря которой моллюски характеризуются наибольшими коэффициентами накопления ⁹⁰Sr по сравнению с другими водными животными. Кроме того, пресноводные моллюски являются фильтраторами, которые пропуская через свой фильтрационный аппарат значительные объемы воды, способствуют ее очищению от взвесей и поэтому часто контролируют ее качество (Stewen, Gilford, 1994).

Целью данной работы было дать количественную оценку влиянию поселений двустворчатых моллюсков на интенсивность процессов аккумуляции радионуклидов в донных отложениях.

Исследования проводили в 1998-2000 гг. на водоеме-охладителе Чернобыльской АЭС, который характеризуется значительным радиоактивным загрязнением (запасы ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr на 1999 г. составляли 11,1´10¹³ и 37,0´10¹² Бк соответственно). Отбор количественных проб дрейссены (в основном D. bugensis) производили общепринятыми гидробиологическими методами на 31 постоянной станции; унионид – на 16. Определяли удельную численность и биомассу моллюсков в поселениях, их резмерно-частотную и половую структуры. Изучение фильтрационной активности моллюсков проводили методом (Михеев, 1967) соответственно в обогреваемом и необогреваемом районах водоема-охладителя. Определение удельной активности радионуклидов ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в образцах проводили стандартными спектрометрическими и радиохимическими методами.

Более 98% биомассы моллюсков в водоеме-охладителе ЧАЭС составляют поселения дрейссены. Средняя биомасса этих моллюсков в августе 2000 г. в перифитоне и бентосе составляла соответственно 12482+3385 и 5716+1180 г/м². Постоянные перифитонные поселения занимали площадь 1,02 км², бентосные – 5,86 км². По приближенным оценкам общие запасы дрейссены равнялись 48,0+7,7 тыс. т, причем 70% всей биомассы этих моллюсков приходилось на «холодную» часть водоема. Средняя биомасса унионид в поселениях, общей площадью 1,6 км² составляла 443+250 г/м². Отсюда, запасы этих моллюсков в водоеме составляли 0,71+0,30 тис. т. Таким образом в водоеме-охладителе летом 2000 г. общие запасы моллюсков составляли около 49 тис. т.

Удельная активность радионуклидов в различных частях тела моллюсков значительно отличалась (табл. 1). Можно видеть, что на содержание радионуклидов влияет характер биотопа. Исходя из оценок запасов моллюсков и средних концентраций радионуклидов в них, можно получить общее количество радионуклидов, которые аккумулированных ими.

Таблица 1.

Среднее содержание радионуклидов (Бк/кг) в дрейссене и унионидах в различных биотопах водоема-охладителя ЧАЭС

Биотоп	Мягкие ткани				Раковина
	137Cs	+	90Sr	+	90Sr	+
Dreissena
Перифитон	779	196	35,6	14,9	3155	315
Бентос	1079	264	31,1	4,1	3674	362
Unionidae
Заил. песок	1289	126	78,3	12,0	6928	1243

По нашим оценкам летом 2000 г. в мягких тканях двустворчатых моллюсков было накоплено 2,82´10¹⁰+1,03´10⁹ Бк ¹³⁷Cs и 7,75´10⁸+1,68´10⁸ Бк ⁹⁰Sr, что соответственно составляет 0,03 и 0,001% от общих запасов этих радионуклидов в данной экосистеме. В раковинах было накоплено 8,83´10¹⁰+4,46´10⁹ Бк ⁹⁰Sr, или 0,24% от его общих запасов.

Для показателей седиментационной активности моллюсков характерны значительные суточные и сезонные колебания. Интенсивность биоседиментации взвесей зависит от температуры воды, по этой причине моллюски на «теплой» части водоема осаждали большее количество взвеси. В среднем за вегетационные сезоны 1999-2000 гг. моллюски дрейссены массой 1 г осаждали за сутки 0,0029+0,0009 г сухой массы осадка, униониды – 0,0005+0,00001 г. Таким образом, за вегетационный сезон 2000 г. двустворчатые моллюски водоема-охладителя могли осадить 27,7+4,7 тыс. т взвеси. Среднее содержание ¹³⁷Cs в осадке составляло 229,4+34,4 кБк/кг,
а ⁹⁰Sr – 58,0+2,9 кБк/кг. За вегетационный сезон 2000 г. двустворчатые моллюски могли перевести в донные отложения 6,36´10¹²+1,08´10¹²Бк ¹³⁷Cs и 1,61´10¹²+2,73´10¹¹ Бк ⁹⁰Sr, что соответственно составляет 5,73 и 4,35% от общего количества этих радионуклидов в водоеме.

После поступления в состав донных отложений органических остатков жизнедеятельности моллюсков часть накопленных радионуклидов может вторично высвобождаться в воду. Так, мягкие ткани, в противоположность раковинам, легко поддающиеся разложению, не могут существенно повлиять на интенсивность депонирования радионуклидов. Так же ⁹⁰Sr в составе седиментированного осадка может легко вымываться водой, а ¹³⁷Cs, напротив, способен дополнительно аккумулироваться илами. Таким образом, поселения двустворчатых моллюсков могут оказывать существенное влияние на интенсивность депонирования радиостронция в донных отложениях благодаря наличию слабо растворимых карбонатных раковин (около 0,24% ежегодно от общего количества), а биоседиментационная активность способствует депонированию ¹³⁷Cs (около 5,73% ежегодно).

---

Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 29-31.

Более 98% биомассы моллюсков в водоеме-охладителе ЧАЭС составляют поселения дрейссены. Средняя биомасса этих моллюсков в августе 2000 г. в перифитоне и бентосе составляла соответственно 12482p style=»text-align: justify;» align=»right»/td/b