Активность основных дозообразуюших радионуклидов в водоемах белорусского сектора зоны Чернобыльской атомной электростанции и создаваемые ими дозовые нагрузки на биоту

  • Владислав Владимирович Журавков
  • Александр Петрович Голубев
  • Виктория Леонидовна Юхневич
  • Ольга Александровна Бодиловская

Аннотация

В 2014–2015 гг. определяли активность наиболее массовых радионуклидов 90Sr, 137Cs и 241Am в водной толще, донных отложениях и доминирующих видах макрофитов и моллюсков в двух водоемах белорусского сектора ближней зоны ЧАЭС. Из них малопроточное оз. Персток является самым загрязненным радионуклидами водоемом в белорусском секторе зоны ЧАЭС, а сформировавшееся в последние два десятилетия проточное Борщевское затопление характеризуется средним для водоемов ближней зоны ЧАЭС уровнем радиационного загрязнения. По этим данным рассчитаны значения мощности поглощенных доз (МПД) при внутреннем облучении для доминирующих видов биоты водоемов от указанного комплекса радионуклидов. В донных отложениях оз. Персток активность 90Sr и 137Cs достигала 185 и 468 кБк∙м-2, а в Борщевском затоплении – 61 и 212 кБк∙м-2 соответственно, что значительно превышает доаварийный уровень этих показателей. Среди организмов биоты
наибольшей активностью характеризовались макрофиты. В оз. Персток активность 90Sr и 137Cs у них достигали 24700 и 40100 Бк∙кг-1 сухой массы, а в Борщевском затоплении – 8747 и 3780 Бк∙кг-1. У моллюсков оз. Персток наибольшей активностью 90Sr и 137Cs характеризовались раковины беззубки – до 50216 и 1049 Бк∙кг-1 живой массы. Активность 137Cs в мягких тканях моллюсков значительно ниже – не более 780 Бк∙кг-1 живой массы.
Активность 241Am в донных отложениях и макрофитах оз. Персток в период исследований значительно ниже – не более 4,4 кБк∙м-2 и 202 Бк∙кг-1, а в Борщевском затоплении – 2,6 кБк∙м-2 и 48,1 Бк∙кг-1 сухой массы. Активность 241Am в мягких тканях и раковинах моллюсков из обоих водоемов в большинстве случаев не регистрировалась. Суммарные значения МПД от всех исследованных радионуклидов у макрофитов и моллюсков изменялись в пределах 10–28 мкГр∙сутки-1, а у моллюска большого прудовика – 64 мкГр∙сутки-1. Наибольший вклад в формирование общей МПД у макрофитов (в пределах 42–99 %) и моллюсков (до 99 %) вносит изобара 90Sr + 90Y. В большинстве случаев вклады изобары 137Cs+137Ba и 241Am в суммарные значения МПД крайне незначительны. Лишь для корней рогоза узколистного их вклад достигал соответственно 37,7 и 20,3 %. В настоящее время в ближней зоне ЧАЭС на фоне снижения активности 90Sr и 137Cs наблюдается рост активности 241Am. Прогнозируется, что к середине ХХI в. 241Am станет основным дозообразующим радионуклидом для гидробионтов в водоемах ближней зоны ЧАЭС.

Литература

  1. Galochkina OM et al. Podkhody k provedeniiu kartirovaniia territorii Polesskogo gosudarstvennogo radiatsionno-ekologicheskogo zapovednika [Approaches to Carrying out Mapping of the Territory of the Polessky State Radiation-Ecological Reserve]. Ekologicheskiy vestnik. 2008;1(4):31–38. Russian.
  2. Hudkov DI. Radionuklidy v komponentakh vodnykh ekosystem zony vidchuzhennia Chornobylskoi AES: rozpodil, mihratsiia, dozovi navantazhennia, biolohichni efekty. [Radionuclides in the components of the water ecosystems of the exclusion zone of the Chernobyl nuclear power plant: distribution, migration, dose loads, biological effects] [PhD thesis]. Kyiv: [publisher unknnown]; 2006. 37 p. Ukrainian.
  3. Gudkov DI, et al. Presnovodnye molliuski v zone otchuzhdeniia Chernobylskoi AES: dinamika soderzhaniia radionuklidov, dozovye nagruzki, tsitogeneticheskie i gematologicheskie issledovaniia [Freshwater mollusks in the exclusion zone of the Chernobyl nuclear power plant: dynamics of radionuclide content, dose loads, cytogenetic and hematological studies]. Gidrobiologicheskiy zhurnal. 2010;46(3):86–104. Russian.
  4. Golubev A, Sikorski V, Stoliar O. Ionizing radiation long-term impact on biota in water bodies with different levels radioactive contamination in Belarusian sector of Chernobyl nuclear accident zone. Radioprotection. 2011;46(6):393–399.
  5. Zotina TA, et al. Accumulation of 241Am by crucian carp from food and water. Doklady Biological Sciences. 2011;439:248–252.
  6. Golubev AP, et al. Dinamika radioaktivnogo zagriazneniia ekosistem raznotipnykh vodoemov belorusskogo sektora zony otchuzhdeniia Chernobylskoi AES [Dynamics of radioactive contamination of ecosystems of different types of water bodies in the Belarusian sector of the exclusion zone of the Chernobyl nuclear power plant]. Radiatsionnaia biologiia. Radioekologiia. 2007;47(3):322–332. Russian.
  7. Golubev AP, et al. Sovremennoe sostoianie radioaktivnogo zagriazneniia ekosistem vodoemov belorusskogo sektora zony ChAES [The current state of radioactive contamination of ecosystems of water bodies in the Belarusian sector of the Chernobyl zone]. Vesnik Mazyrskaga dziarzhaunaga pedagagichnaga universiteta imia I. P. Shamiakina. 2009;2(23):15–19. Russian.
  8. Effects of Ionizing Radiation on Plants and Animals at Levels Implied by Current Radiation Protection Standards. Technical Report. Vienna: IAEA; 1992. p. 332.
  9. Generic models for use in assessing the impact of discharges of radioactive substances to the environment. Safety Reports. Vienna: IAEA; 2001. p. 19.
  10. Sediment Distribution Coefficients and Concentration Factors for Radionuclides for Biota in the Marine Environment. Technical Reports. Vienna: IAEA; 2004. p. 422.
  11. Gudkov DI, et al. Radionuklidy 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239+240Pu i 241Am v komponentakh ozernykh ekosistem Krasnenskoi poimy r. Pripiati [Radionuclides 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239+240Pu and 241Am in the components of lake ecosystems of the Krasnenskaya floodplain of the river Pripyat]. Gidrobiologicheskiy zhurnal. 2005;41(1):76–91. Russian.
  12. Zarubin OL, et al. Osoblyvosti radioaktyvnoho zabrudnennia bioty deiakykh priysnovodnыkh vodoim Ukrainy [Features of radioactive contamination of biota of some freshwater bodies of Ukraine]. Biulleten ekolohichnoho stanu zony vidchuzhdennia ta zony bezumovnoho (oboviazkovoho) vidselennia. 2003;22:33–43. Ukrainian.
  13. Piatkova SV, Gorshkova TA, Synzynys BI. Ekosistemnoe normirovanie [Ecosystem rationing]. Obninsk: Obninskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet atomnoi energetiki; 2007. р. 68. Russian.
  14. Germenchuk MG, Zhuravkov VV. Retrospective assessment and modelling of radioactive contamination of the territory of the Republic of Belarus as a result of the disaster at the Chernobyl NPP. Journal of Belarusian State University. Ecology. 2022;1:56–67.
  15. Sytnik IuM. Nakoplenie strontsiia–90 i tseziia–137 v ekosisteme Kiliiskoi bukhty Dunaia. [Accumulation of Strontium-90 and Cesium-137 in the Ecosystem of the Kiliya Bay of the Danube] [PhD thesis]. Kyiv: [publisher unknown]; 1992. 20 p. Russian.
  16. Golubev A, Afonin V, Maksimova S, Androsov V. The current state of pond snail Lymnaea stagnalis populations from water reservoirs of the Chernobyl nuclear accident zone. Radioprotection. 2005;1(40):511–517.
  17. Konoplia EF, Mironov VP, Zhuravkov VV. Radiatsiia i Chernobyl: transuranovye elementy na territorii Belarusi [Radiation and Chernobyl: transuranic elements on the territory of Belarus]. Minsk: Belorusskaia nauka; 2006. p. 191. Russian.
  18. Alimov AS. Vvedenie v produktsionnuiu ekologiiu [Introduction to production ecology]. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1989. p. 152. Russian.
  19. Miramand P, Guary JC. Association of Americium-241 with adenochromes in the branchial hearts of the cephalopod Octopus vulgaris. Marine Ecology – Progress Series.1984;4:127–129.
  20. Tretiakevich SS, Golubev AP. Rekonstruktsiia mnogoletnei dinamiki doz vneshnego γ-oblucheniia u bolshogo prudovika Lymnaea stagnalis v ozere Perstok (zona ChAES) [Reconstruction of the long-term dynamics of external γ-irradiation doses in the large pond snail Lymnaea stagnalis in Lake Perstok (Chernobyl zone)]. In: Mezhdunarodnyi simpozium «Aktualnye problemy dozimetrii». Minsk: [publisher unknnown]; 2005; p. 179–182. Russian.
  21. Lystsov VN, et al. Otsenka dozovykh nagruzok gidrobiontov vodoema-okhladitelia Chernobylskoi AES v 1989 g. [Estimation of Dose Loads of Hydrobionts in the Cooling Pond of the Chernobyl Nuclear Power Plant in 1989]. In: I Mezhdunarodnaia konferentsiia «Biologicheskie i radioekologicheskie posledstviia avarii na Chernobylskoi atomnoi stantsii». Moscow: [publisher unknnown]; 1990. p. 107. Russian.
  22. Zhivotnyi mir v zone avarii Chernobylskoi AES [Fauna in the Chernobyl accident zone]. Minsk: Navuka i tekhnika; 1995. p. 263. Russian.
  23. Ryabov IN. Ocenka vozdejstviya radioaktivnogo zagryazneniya na gidrobiontov 30-kilometrovoj zony kontrolya avarii na Chernobylskoj AES [Assessment of the impact of radioactive contamination on hydrobionts of the 30-kilometer control zone of the accident at the Chernobyl NPP]. Radiobiologiya. 1992; 32(5):662–666. Russian
  24. Publikatsiia 103 Mezhdunarodnoi Komissii po radiatsionnoi zashchite (MKRZ) [103th International Commission on Radiation Protection Publication]. Moscow: Alana; 2009. p. 68–71. Russian.
  25. Nauchnoe reshenie chernobylskikh problem (osnovnye itogi 2001 goda) [Scientific solution of Chernobyl problems (main results of 2001)]. Minsk: [publisher unknnown]; 2002. p. 44. Russian.
  26. Andersson P, et al. Numerical benchmarks for protecting biota against radiation in the environment: proposed levels and underlying reasoning. Swedish Radiation Protection Authority. 2008. р. 48.
  27. Tsytsugina VG, Polikarpov GG. Tsitogeneticheskie i populiatsionnye effekty u oligokhet Chernobylskoi zony [Cytogenetic and population effects in oligochaetes of the Chernobyl zone]. Radiatsionnaia biologiia. Radioekologiya. 2000;40(2): 226–230. Russian.
  28. Toxicological profile for americium. U.S. Department of Health and Human Services. Public Health Service Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Atlanta: [publisher unknnown]; 2004. p. 333.
Опубликован
2023-11-08
Ключевые слова: ближняя зона ЧАЭС, оз. Персток, Борщевское затопление, 90Sr, 137Cs и 241Am, вода, донные отложения, макрофиты, моллюски, поглощенные дозы ионизирующей радиации
Как цитировать
Журавков, В., Голубев, А., Юхневич, В., & Бодиловская, О. (2023). Активность основных дозообразуюших радионуклидов в водоемах белорусского сектора зоны Чернобыльской атомной электростанции и создаваемые ими дозовые нагрузки на биоту. Журнал Белорусского государственного университета. Экология, 4. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/ecology/article/view/5915
Раздел
Радиоэкология и радиобиология, радиационная безопасность