Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние чернобыльской аварии на замещение дозотворных радионуклидов в среде и пищевых цепочках организмов Киевского, Каневского и Кременчугского водохранилищ

ВАК РФ 03.00.08, Зоология

Автореферат диссертации по теме "Влияние чернобыльской аварии на замещение дозотворных радионуклидов в среде и пищевых цепочках организмов Киевского, Каневского и Кременчугского водохранилищ"

со

, Г

ДЕ№нЙШТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ПАТОЛОГІЇ, ОНКОЛОГІЇ І РАДІОБІОЛОГІЇ ім. P.S.КАВЕЦЬКОГО

На правах рукопису

СІКОРЕНКО-ГУСАР ВАРВАРА ВАЛЕНТИНІВНА

ВПЛИВ ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ АВАРІЇ НА ВМІСТ Д030ТВ0РНИХ РАДІОНУКЛІДІВ У ДОВКІЛЛІ ТА ХАРЧОВИХ ЛАНЦЮГАХ ОРГАНІЗМІВ КИЇВСЬКОГО, КАНІВСКОГО ТА КРЕМЕНЧУЦЬКОГО ВОДОСХОВИЩ

03.00.08. - Радіобіологія

Автореферат дисертації на здобуття наукого ступеня кандидата біологічних наук

Дисертацією є рукопис Робота виконана у лабораторії радіаційної гігієни Українського наукового гігієнічного центру МОЗ України

Наукові керівники:

доктор медичних наук, професор Андрій Михайлович Сердюк академік НАН України, доктор біологічних наук, професор Генадій Григорович Полікарпов Офіційні опоненти: ■ '

доктор біологічних наук, професор Юрій Олексійович Кутлахмедов доктор біологічних наук, професор Михайло Ілліч Кузьменко Провідна установа - Дніпропетровський державний університет (кафедра гідробіології та радіоекології)

Захист відбудеться " Ы "лисгггиар&ШЪ р. о годині іл засіданні спеціалізованої вчеірї ради Д 01.83.01 в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України (258022, м.Київ, вул. Васильківська, 45)

З дисертацією можна ознайомитися в науковій бібліотеці ІЕПОР • НАН України. .

Автореферат розісланий " ^ " ъ&сбуил 1996 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат біологічних наук

Г.Й.Лавренчук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність проблеми. Складна ситуація створилася в басейні р. Дніпро після аварії на ЧАЕС. Головна артерія прісної води опинилася в зоні найбільшого її впливу, а Київське, Канівське та Кременчуцьке водосховища ввійшли до складу першочергових об’єктів радіологічного моніторингу. Під час аварії радіоактивне забруднення штучними радіонуклідами (ШРН) досліджуваних акваторій відбувалось, головним чином, повітряним шляхом, а у післяаварійний період пріоритетним став водний шлях (Соботович,1991). Нерівномірність чорнобильських викидів сприяла забрудненню навколишнього середовища ШРН різної щільності (Давидчук,1992). За результатами досліджень нашої лабораторії (1977-1994) концентрації 137Сз та 903г у воді Київського водосховища після аварії збільшилися, відповідно, у 200 та 900 разів, порівняно із доаварійними показниками. Як відомо, водяні організми здатні накопичувати радіонукліди в 100 разів і вище їх концентрацій у воді .(ТимоФєєв-Рєсоеский,1957; Поликарпов,1964;Куликов,1971;Флейшман,1973;Рамзаев,1975;Марей, 1976;ШеханоЕа, 1983;Катков, 1985; -Кузьменко,НасІс1егіпіїІі,Саггеіго, Рябов,1996). Виникла загроза значного збільшення колективної дози опромінення населення, що мешкає в межах дніпровського 5асейну (Кутлахмедов,1992). З’явилася необхідність у проведенні: комплексного, радіологічного моніторингу, всебічних досліджень факторів формування.радіоактивного стану на водосховищах та утворення державної системи контролю об’єктів навколишнього середовища з метою оцінки відповідності їх радіа-цйного забруднення існуючим нормативам (Алексахин, 1993;Ціукх ■.,1990). • •

Мета і завдання дослідження. Метою досліджень було вивчення закономірностей формування радіоекологічної ситуації після аварії на ЧАЕС у'Київському, Канівському, Кременчуцькому водосховищах щодо раціонального використання їх у промисловому рибальстві. Завдання дослідження:

1. Визначити рівні радіаційного забруднення компонентів

водяних ценозів радіонуклідами 137Сз+134С5 та 90Бг на підставі натурних досліджень, проведених на трьох верхніх водосховищах дніпровського каскаду. • '

2. Вивчити процеси розподілу та міграції нуклідів 137Сз, 134Сб та "Бг у ланцюгу: вода - донні відкладення - водяні рослини - риби в умовах досліджуваних водосховищ.

3. Розрахувати коефіцієнти накопичення (Кн) 137Сг у донних відкладеннях, водяних рослинах та рибах.

4. Розробити математичну-модель для прогнозування радіоактивного забруднення промислових риб 137Сг залежно від концентрації цього ізотопу у воді^.

5. Оцінити внесок водного шляху міграції 137Сз+134Сз з водою та рибою у формування ЕД опромінення населення.

. Наукова новизна і теоретична цінність роботи полягає у:

- комплексному вивченні та оцінці радіоактивного забруднення компонентів водяних ценозів (вода, донні відкладення, водяні рослини, риби) радіонуклідами 137Сз,134Сз і 305г на трьох верхніх водосховищах дніпровського каскаду в місцях промислового вилову риби;

- еиявлєнні тенденцій та закономірностей розподілу 137Сз+134Сз та 90Вг між компонентами водяних ценозів: водою-донними відкла-деннями-водяними рослинами-рибами;

- розрахунку Кн 1,37Сз у донних відкладеннях, водяних рослинах

з

та рибах;

- розробці математичної моделі прогнозування радіоактивного забруднення промислових риб 137Сз залежно від концентрації цього радіонукліда у воді;

- розрахунку ЕД внутрішнього опромінення населення за рахунок 137Сз+134Сз, які потрапляють до організму з водою та рибою із водосховищ, а також зовнішнього опромінення під час інших засобів контакту з водою: купанні,відпочинку або роботі на воді.

Практичне значення роботи. Завдяки комплексним дослідженням, проведеним на водосховищах, розроблено схему контролю об'єктів радіоактивного забруднення відкритих водойм після аварії на АЕС (1991 р.) та підхід до радіаційно-гігієнічної оцінки промислових видів риб із водосховищ та ставкових господарств з урахуванням їх забруднення ШРН (модифікація формул для розрахунку доз внутрішнього опромінення населення, яке споживає 150 рибу) (1989 р.). Результати досліджень були використані: для оптимізації рибного промислу на водосховищах з урахуванням їх радіоактивного забруднення (1986-1991 рр.); для оцінок дозових навантажень за рахунок 137Сз,134Сз та 903г з водою та рибою - джерел формування підвищених ЕД для двох груп населення (1986-1994 рр.); при розробці невідкладних заходів з ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи в межах державних програм (1988-1992 рр.). '

Основні положення, що виносяться на захист:

1. Вивчення змін радіоактивного забруднення 137Сз,134Сз та 903г компонентів водяних ценозів (вода, донні відкладення, водяні рослини, риби) як визначального фактору формування радіоекологічної ситуації після аварії, для оптимізації рибного промислу. ■ .

2-С~1Ш

2. Оцінка внеску водного шляху міграції 137Cs+134Cs з водою та рибою із водосховищ та ставкових рибних господарств, що зазнали забруднення штучними радіонуклідами внаслідок аварії на АЕС, у формуванні ЕД опромінення населення та можливості їх безпечного використання.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи було представлено та. повідомлено на засіданнях ученої ради НДІ загальної та комунальної гігієни ім.А.Н. Марзєєва (1989,1990); наукових семінарах, конференціях в межах держави та за кордоном. Представлені на виставках: Москва, ВДНГ СРСР, павільйон "Атомная энергия" (1991); Київ, ВПДНГ України, павільйон "Гідрометереологія" (1991); Київ,"Итоги оценки медицинских последствий аварии на ЧАЗС" (1991-1995); " Чернобыль и проблемы здоровья", держави Європи (1992). International Workshop on "Radioactivity size effect in fish",14-19 June

1993,Moscow-Russia. The Workshop of European Branch of International Union of Radioecology:"Radioecology: Advances and Perspectives", Sevastopol,3-7 October 1994. NATO Advanced Study Institute:"Radioecology", Zarechnoe, Sverdlovsk Region,

18.-28 June, 1995.

Впровадження. Матеріали досліджень було покладено до основи обгрунтування частини водоохоронних заходів, запланованих до 2000 року при розробці Національної 'програми екологічного оздоровлення басейну р.Дніпро та поліпшення якості питної води.

Згідно з " Программой контроля радиоактивного загрязнения рыбных запасов в водоёмах и рыбных хозяйствах УССР" (1987 -1991рр.) щорічно до МОЗ України надсилались "Справки".

Публікації. За темою дисертації опубліковано 19 наукових 'праць: 9-у мехах України та СНД, 9 - за кордоном, 1 - інфор-

маційний лист.

Структура та.обсяг дисертації. Дисертація викладена на 250 сторінках, вміщує 60 рисунків, 20 таблиць та складається із вступу, огляду літератури, матеріалів і методів дослідження, результатів роботи та їх обговорення, заключення, висновків, переліку цитованої літератури, який складається із 160 робіт, в тому числі - 25 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Наведено що: формування радіаційного стану на водосховищах відбувалося при взаємодії біотичних та абіотичних компонентів водяних ценозів під впливом гідрологічного режиму; рівень їх радіоактивного забруднення визначався віддаленням еід місця та часу аварії; фізичною формою та хімічними властивостями ШРН.

Методи та обсяг досліджень. Дослідження вмісту ШРН у водяних об’єктах України проводили в басейні дніпровських водосховищ. Процеси міграції та розподілу ШРН у водному середовищі вивчали за розробленою нами схемою 1.

Проаналізовано 2662 зразки компонентів водяних ценозів, відібраних у місцях промислового вилову риби в різні періоди річного циклу: Еесна-літо-осінь. Головну увагу приділяли Київському водосховищу - єдиній рибогосподарській водоймі, де радіоактивне забруднення було лімітуючим фактором рибогосподарської діяльності, тому дослідження його проводили в кожному із 6 районів водоймища, умовно поділених згідно з їх гідрологічними характеристиками (Цеєб,1972).

Зразки води відбирали з поверхневого шару (0-1 м) і філь-тровали через складену тричі полотняну ткани../; донних відкладень: мулу-замуленого піску-піску (0-10 см). Водночас відбирали масові види водяних рослин: Мігша ріапіаео адиаілса І.,

Схема 1. Схема контролю об'єктів радіоактивного забруднення відкритих водойм після аварії на АЕС

Вода

! Водяні рослини:

г

Донні відкладення:І

її--------------------1II

II вільноплаваючіЩ || Людина 1 ||

НІ прикріплені ЦІ -"

iiu—ид

и—

пісок у

заїлулений пісок Щ| мул ю

1 корм ІН

IL_____ "

If-

ni

стать ЇМ

Риби

1Г"1 II її ІІ

1 Хижі: II "Мирні": 1 І

ІІ Щука 1 лящ І ^

II судак II плітка 1 1

1 окунь II плоскирка! ||

IL —JL. 1 1

довжина

вага І

її—“—і II вік І

Butomus umbellatus L., Сагех nigra (L.) Reichard, Typha angustifolia L., Numphar lutea L., Acorus calamus L., Lemna trisulca L, Elodea canadensis Mickx., Utricularia vulgaris L., Ceratophyllum submersum L., Cladophora sp. та Charophyta зр., які були поділені на дві групи: Еільноплаваючі - г харак-

терним надходження ШРН'з товщі води, та прикріплені - забруднення яких залежало від радіоактивного забруднення еоди та донних відкладень. Вилов риби проводили тенетами з кроком вічка 36-90 мм. Для дослідження вибрано 6 видів промислових риб, що складали у загальному вилові в середньому 95%. Хижі риби - Esox lucius, Stizostedion lucioperca, Perea fluviatilis. "Мирні" риби - Abramis brama, Rutilus rutilus, Blicca bjoerkna. .Вміст 137Cs, 134Сз та 90Sr визначали головним чином у їстивній частині риб - м’язах, з метою'оцінки можливого опромінення населення, при їх споживанні.' Дослідження неїс-тивної частини проводили епізодично, для порівняння. Досліджувані риби були поділені на чотири групи за віком, ураховуючи їх репродуктивність і темпи росту. Основу вилову - 75% і більше, складали 5-8-літки.

Вимірювання Емісту гама-випромінюючих нуклідів здійснювали за допомогою спектрометричного приладу на базі аналізатора імпульсів "Canberra" з германієвим детектором моделі 7229 Р у склянках Марінеллі (Марей,Зыкова,1980). Мінімально-детектиро-вана активність ЩА) приладу складала 1.5 Бк1зразок-1 за годину. Визначення 90Sr проводили радіохімічними методами за дочірнім 90Y,' з наступним вимірюванням препарату на низькофоно-вому бета-радіометрі "Tesla" NRR-610. МДА приладу складала

0.03 Бк 'зразок-1 за 1000 хв. (Нефедов,1987). Похибка вимірювань складала в середньому 10-20% і не перебільшувала 30%.

Радіоактивність гідробіонтів розраховували у Бк ‘кг-1 сирої ваги. Термін "коефіцієнт накопичення" - це співвідношення концентрації 137Cs у зразку до його концентрації у воді.

Репрезентативність зразків закладено при їх відборі. Вірогідність одержаних у роботі результатів визначалася еико-зиз 5г .

ристаниям загальновизнаних математичних методів. При розробці моделі було використано регресійний аналіз. Статистичну обробку результатів досліджень проводили на САБЮ ї'х-82С, побудову графіків - на ПЕОМ АМ 486 ДХ 4-100/8/540, з використанням стандартних пакетів прикладних програм.

Для радіоактивного забруднення 137Сз+134Сз води трьох водосховищ критичними були 1986-1988 рр. (рис.1). Пік 1986 р. пов’язаний із аварійними радіоактивними випадіннями, які максимально осі."и на акваторію Київського водосховища. Пік 1988р. -результат активної повені (5-15.06.88). У 1992р. концентрація 137Сз+134Сз у воді мінімальна за післяаварійний період (0.02-0.05 Бк’л-1). У 1993р. концентрація 137Сз+134Сз у воді зменшилася в 100 разів стосовно 1986р., але залишилася в ЗО разів більше доаварійних показників. Падіння рівня забруднення води 137Сз+134Сз пов’язано із седіментаційними процесами у водосховищах, фіксацією ізотопів донними відкладеннями або грунта™ та розподілом за компонентами'водяних ценозів. У ряду водосховищ Київське-Канівське-Кременчуцьке забруднення води

137Сз+134Сз

зменшувалося у співвідношенні 10:3:1. Протягом 1986-1993рр. перевищення тимчасово припустимих рівней ("ТПР-88, 91") концентрації 137Сз у воді (18.5 Бк/л"1) не спостерігалось.

■Для Київського та Кременчуцького водосховищ сезонного регулювання стоку виявлені сезонні зміни радіоактивного забруднення води: зменшення радіоактивності води відбувалося від повені до меженю. Сезонні зміни концентрації 137Сз+134Сз у воді Київського водосховища складали: в 1986р.-- 937. (11.1-0.75 Бк-Л"1), в 1988 р.-65Х (2.3-1.4 Бк'Л'1), в 1989-1993 рр.-50% (0.2-0.4 Бк ’л'1). Для Канівського водосховища - добового регулювання стоку, максимальні показники ШРН відмічені влітку.

X?

Н

'ч

2

хР

V'

«85 -В86 1987 1988 «89 «90 1991 £92 «93 «94

рік

Рис. 1. Середні концентрації 137Сз+134СзV воді водосховищ

Т)’

Т)1

Н

'ч .

&

•0°

• -О'1

В85 1386 1387 «88 «89 «90 1391 «92 «93 «94

рік

Рис. 2. Середні концентрації 903гу воді водосховищ З* '

10 _

ЭЕоротна залежність радіоактивного забруднення води від відстані та часу характерна для 905г (рис.2). У 1986 р. під

час аварії дисперсність та розчинність радіоактивних часток зростала із збільшенням відстані. Це стало причиною більш високих показників рівня радіоактивного забруднення 903г води Канівського та Кременчуцького водосховищ стосовно Київського в 1986 - 1988 рр.. Внаслідок процесів вилуговування, ре-

мобілізації із фіксованого стану та незначної фіксації ізотопа грунтами зростала частка обмінних форм 905г. Це супроводжувалося підвищенням рівня концентрації 905г у компонентах екосистеми, насамперед у воді. Початок процесу відмічено у 1988 р.,

у наступні роки зростання концентрації було зареєстровано у

1991р. (0.49-0.9 Бк-л'1) та в 1993 р. (0.28-0.8 Бк-л'1).

Встановлено, що за період 1986-1993 рр. рівень радіоактивного забруднення води водосховищ 905г не перебільшував "ТПР-88,91" (3.7 Бк-л-1), але співвідношення для води 137С5:90Зг (18.5:3.7 Бк-л'1) у 1993р. складало 0.2:0.8'Бк-л'1, тобто було значно порушено в бік 903г.

Проаналізовано .та відмічено вплив хімічного складу природних вод та антропогенного фактору на механізми міграції ШРН у Еодному середовищі. ■

■Проведено динамічний аналіз Кн 137Сэ компонентами водяних ценозів Київського водосховища стосовно води (табл.1). При порівняльному аналізі Кн 1986р. не враховувався, тому що в цей рік було проведено багато заходів щодо ліквідації наслідків аварії, які впливали на природну міграцію радіонуклідів. Динаміка Кн спостерігалася з 1987 р.

Серед донних відкладень, характерних для досліджуваних во-досхоьщ рівень радіоактивного забруднення ШРН зменшувався в

Таблиця 1. Динаміка коефіцієнтів накопичення 137Сз із'води донних відкладень, водяних рослин та риб з 1987 по 1994 рр., Київське водосховище

1 п |Компоненти Іводяних ценозів 1 1987 1994 і

Кн Кн X |середньорічний | к 1987 1 темп приростуД|

1 Донні відкладення: 1

І пісок 256 500 195 | • 10 |

| замулений пісок 670 1267 189 1 9.5 |

1 мул 2449 53171 2171 | 55 |

1 Водяні рослини: | 1

| прикріплені | 1785 281 16 | ' -23 |

І вільноплаЕаючі | 7972 152 2 1 -43 |

І Риби: І 1

| "мирні" 1 841 195 23 | -19 |

| хижі | 1 1 1321 ... і 524 40 | і -12 | і

ряду: мул-замулений пісок-пісок (10:6:1). Дослідження донних відкладень 6-ти районів Київського водосховища та Ново-Українського родовища річного піску під Канівським водосховищем підтвердили нерівномірність їх радіоактивного забруднення. Найбільш забрудненими виявилися донні відкладення Прип'ятсько-го та Домантово-Городищенського районів через місце розташування та особливості гідрологічного режиму. Для донних відкладень цих районів: пісок - замулений пісок - мул, з 1987р. по 1994р. середньорічна швидкість приросту Кн складала відповідно 10:9.5:55 %. Це призвело до різних темпів збільшення Кн і порушення їх співвідношення. Якщо в 1987р. співвідношення було 4-С-/Ш .

12 . 1:3:10, то в 1994 р.-1:2:110 (табл. 1). Рівень радіоактивного

забруднення донних відкладень 137Сз+ 134Сз та різниця між його граничними показниками зменшувалися в ряду водосховищ: Київське : Канівське : Кременчуцьке (100:10:1).

На відміну- від 137Сз+134Сз, рівень радіоактивного забруднення донних відкладень 305г змінювався в широких межах. При рН, характерних для досліджуваних водойм, цей радіонуклід легко переходить у розчинний стан, в якому може мігрувати з водними масами 1 внаслідок вертикальної міграції потрапляти до водоносних горизонтів.

Радіоактивне забруднення водяних рослин у 1986 р. відбувалось головним чином повітряним шляхом. Тому найбільш вразливими на той час були плаваючі та поглинені водяні рослини. Максимальні концентрації 137Сз+134Сз зареєстровані в рясці (97,0 кБк ’кг'1) Канівського та Кременчуцького водоймищ, мінімальні (4,4 кБк ‘кг-1) - у прикріплених водяних рослинах (1986р.). З 1986р, по 1993р. ■ відмічено такі тенденції у формуванні радіоактивного забруднення водяних рослин радіонуклідами Сг: для поглинених - зниження рівня забрудненості; для прикріплених - підвищення рівня. У 1993 році максимальні концентрації 137Сз+134Сз зареєстровані у кушира з гирла Прип’яті, а 905г -■ у нитчастих водоростях, відібраних у північно-західній частині півострова Домантовський.

На формування радіоактивного забруднення промислових риб впливали чинники формування радіаційного стану на водоймах, а також вид, вік, середовище їх мешкання, включаючи корм. Доведено, що головне джерело радіоактивного забруднення риб - вода і менше - донні відкладення. Доказом було збільшення вмісту 137Сз+ 134Сг у м'язах риб після збільшення концентрації цих

радіонуклідів у воді із запізненням на один рік як при високих, так і при низьких концентраціях. Збільшення концентрації 137Сз+134Сз у воді в 1986,1988,1991рр., стосовно попереднього року відзначено збільшенням його концентрації у рибах в 1987,1989,1992 рр. (рис.З). Виявлено залежність радіоактивного забруднення 137Сз хижих риб від концентрації радіонукліда в воді і м’язах "мирних" риб. Це стало підставою для побудови математичної моделі прогнозування їх радіоактивного забруднення. Розглядали 2 способи надходження 137Сз до організму хижих риб: вода-хижі риби та "мирні" риби-хижі риби. Розраховані коефіцієнти кореляції (і?) для 1-го способу: 0.9-0.93; для 2-го способу: 0.94-0.97, свідчать про наявність таких залежностей. [? між двома предикторами (вода,"мирні" риби) низький, тобто вони малокорельовані, що дає можливість використовувати виявлені зв’язки для прогнозу. Рівняння зв’язку між предикторами та предиктантами було розв’язано двома способами: 1) розв’язанням рівнянь регресії для трьох невідомих; 2) розв'язанням системи лінійних рівнянь. Р-критерій вище табличного (5.14) і дорівнює 8-14.6 для першого способу; 6-20.1 - для другого. Побудовані трьохкомпонентні номограми дозволяють визначати концентрацію 137Сб у м’язах хижих, "мирних" риб та у воді при наявності одного із показників (Рис. 5). , ■

Дослідження впливу радіоактивності донних відкладень на забруднення 137Сз+134Сз промислових риб показали, що за досліджуваний період максимальні рівні забруднення зареєстровані в рибах, виловлених у районах з найбільшою щільністю заб-рудненення ШРН дна та площ водозбору у період повені (Прип’ят-ський та Домантово-Городищенський). Для хижих риб та ляща старшого віку, виловлених у цих районах у зазначений період,

10000

1000

100

к

м

1906 1387 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1934

рік

Рис. 3. Середні концентрації 137Сз+134Сз /м’язах риб Київського водосховища

рік

Рис. 4. Середні концентрації 903г у ' м’язах риб Київського водосховища

Бі( ' КГ-1

101 102 10і '■

. . "МИРНІ" РИБИ, Бк • кг-1

Рио. Б. Залежніоть концентрації 137Сз в м'язах хижих та "мирних"

риб від його концентрації у воді в попередньому році.

16 ■ _____________________________________________________________

спостерігалося перевищення "ТПР-88" (1850 Бк'кг"1) та "ТПР-91" (740 БК’КГ"1) ДЛЯ 137Cs+134Cs. У 1987 p.: 2186-3071 Бк'кг"1; у 1988 p.: 2516-2842 БК’КГ-1; у 1989 p.:1870 Бк'кг'1, у 1992 р,-763-905 Бк’кг-1. Для "мирних" риб, виловлених у 1987р. у зазначених районах, зареєстровані максимальні значення вмісту 137Cs+134Cs у м’язах. Практика промислового вилову в цих районах заборонена. Встановлено, що радіоактивне забруднення риб, виловлених в інших районах., у 2-5 разіЕ нижче.

Визначальним чинником радіоактивного забруднення риб можна назвати метаболічний: під чаї: інтенсивного росту риб збільшується рівень їх забруднення 137Cs+134Cs.

Дослідження, проведені у 1987р., довели, що на радіоактивне забруднення риб впливає тип харчування (до 10 разів). Відмічено зменшення забруднення риб 137Cs+134Cs у ряду: чехоня> судак>щука>окунь>плітка>лящ>плоскиркажороп>. Проте вплив радіоактивності корму в цьому випадку не є визначальним чинником, тому що залежить від радіоактивного забруднення довкілля.

За даними досліджень, у період 1987-1994 pp. досить високими темпами відбувалося зменшення накопичення 137Cs риба»,їй, в середньому за рік: "мирними" - на 19%, хижими - на 12%. За цей період накопичення 137Cs рибами зменшилося: "мирними"- в 4 рази, а хижими - в 2 рази стосовно 1987 року (табл. 1).

З 1989р. найбільші рівні забруднення 137Cs+134Cs відмічали у хижих риб, які на момент аварі'і перебували у ювінальному віці. Можна передбачити, що в найближчі два роки ці риби практично повністю будуть виведені із промислу, внаслідок чого знизиться рівень радіоактивного забруднення 137Cs+134Cs загального вилову промислових видів риб.

Встановлено, що забруднення промислових риб Київського во-

досховища 137Cs+134Cs у 10 разів більше, ніж Канівського та Кременчуцького. .

Для 90Sr, на протилежність 137Cs+134Cs, спостерігалося одночасне збільшення концентрацій у компонентах водяних ценозів. З 1986 по 1990рр. рівень радіаційного забруднення промислових риб 90Sr змінювався в межах: 4-16 Бк'кг-1 - хижі риби, 5-31 Бк-кг-1 - "мирні". Встановлено, що "мирні" риби молодшого віку (до 6 років) забруднені 90Sr в 1.5-2 рази більше,- ніж хижі. Це пов’язано із відносно більшим вмістом кальцію на грам маси в м’язах "мирних" риб. З 1991 по 1993 роки відмічалося зростання рівня забруднення риби 90Sr. Концентрація радіонукліда у м’язах риб: 21-54 Бк-кг"1- хижих, 39-79 Бк-кг-1 - "мирних". З бе-.резня по вересень 1993р. на-Київському водосховищі продовжувала збільшуватися концентрація 90Sr у м’язах промислових риб стосовно попередніх років. У вересні зареєстровано максимальні значення для хижих риб: 44-54 Бк-кг-1, для "мирних": 64-79 Бк-кг-1(рис.4). .

Дослідження радіоактивного забруднення компонентів водяних ценозів ставкових рибних господарств довели, що: 1) використання чистих кормів - один із засобів вирощування чистої риби, з точки зору радіоактивного забруднення; 2) позбавлення від забруднених радіонуклідами 137Cs,134Cs та 90Sr донних відкладень - джерела вторинного забруднення ставків - другий засіб запобігання радіаційному забрудненню риб. Використання цих засобів дозволяє вирощувати товарну рибу, яка забруднена ШРН у 10 разів менше, ніж риби із водосховищ. Слід відзначити,. що населення м. Києва споживає 50% річкової риби, яка на 80% складається з товарної риби рибних господарств.

Максимальні сумарні дози від ШРН під час користування во-

'

дою відмічено у 1986р.: для Київського водосховища-182,7 мкЗе, для Канівського водосховища-10,2 мкЗв, для Кременчуці.кого-8,1 мкЗв. Мінімальні - у 1991р. для: Киїеського-6,9 мкЗв, Канівсь-кого-1,8 мкЗв, Кременчуцького - 1,3 мкЗв. Розрахункова ЕД внутрішнього опромінення населення від 137Сз+134Сз (Ні£) при споживанні промислових риб із досліджуваних водосхоеиш, досягла максимальних значень у 1986-1989 рр.: 200-600 мкЗе -рік-1. Проте її енєсок у загальну Нід незначний на фоні вищого рівня забруднення інших продуктів харчування (еоди, зелені, молока). У 1990-1993 рр. доза внутрішнього опромінення населення від 137Сз+134Сз

при споживанні риб знизилася до 30-90 мкЗв 'рік-1,

що в 25 разів перевищувало доаварійні показники (1.7 - 2.3

мкЗв 'рік'1).

Доза внутрішнього опромінення населення від 903г під час споживання води та риб із досліджуваних водосховищ з 1986р. по 1993р. щорічно складала 0.9 - 2.1 мкЗв -рік"1. Однак у 1993р. внесок 905г у дозу внутрішнього опромінення населення зумовлено більше як на 50% уживанням води та риби.

ВИСНОВКИ. -

1. Зареєстровано у Київському водосховищі зміни забруднення 137Сй+134Сз:

• а) води з 1986 по 1988 рр. у діапазоні 2-11 Бк-л-1 (у

повінь) та 0.74-1.5 Бк-Л-1 (у межень); з 1989 по 1993 рр. - у

діапазоні 0.05-0.4 Бк'Л-1 (у повінь) та 0.02-0.3 Бк-л'1 (у межень ); .

• б) 6 видів промислових риб з 1987 по 1989 рр. у діапазоні 500-3635 БК'КГ-1 (хижі) та 206-1522 Бк-кг-1 ("мирні"); з 1990 по 1993 рр. - у діапазоні 158-740 Бк-кг'1 (хижі) та 76-288 Бк-кг-1 ("мирні").

2. Зареєстровано у Київському водосховищі зміни забруднення 905г:

а) води в 1986,1988,1991 і 1993 рр. у діапазоні 0.6-0.8 Бк’л-1 (у повінь) та 0.2-0.6 Бк’л'1 (у межень); в інші роки (1987,1989,1990,1992 рр.) - у діапазоні 0.07-0.4 Бк’Л-1 (у повінь) та 0.03-0.2 Бк-л"1 (у межень);

б) 6 видів промислових риб з 1986 по 1992 рр. у діапазоні

8-15 Ек-кг-1 (хижі) та 13-25 Бк-кг_1 ("мирні"); у 1993 р. -36-57 Бк-кг'1 (хижі) та 55-79 Бк'кг-1 ("мирні"), які свідчать про нестабільність радіоактивного забруднення води та риби 905г, що заєажає прогнозу. '

3. Встановлено,- що за період з 1987 по 1994 рр. середньо-

річна швидкість зростання .значень коефіцієнтів накопичення 137Сз для пісків та замулених пісків складала 10 и 9.5% відповідно, а для мулу - 55%. Внаслідок різних темпів змін Кн відбулися значні зміни у їх співвідношенні. У 1987 р. співвідношення Кн пісок-замулений пісок-мул: 1:3:10 (відповідно 463:1227:4432 Бк'кг*1), а в 1994 р. воно складало 1:2:110 (відповідно 105:266:11166 Бк’кг"1). ■

4. Доеєдєно, що на протилежність донний відкладенням, за період 1987-1994 рр. у вивчених видах водяних рослин відбулося зниження вмісту 137Сз: у прикріплених рослинах у 6 “разів (з 3231 до 59.Бк-кг-1), а у вільноплавагачих - в 52 рази (з 14430 до 32 Бк'кг'1). Середньорічна швидкість зниження Кн у прикріплених рослинах складала 23%, а у вільноплаваших - 43%. У 1987 р. у вільноплаваючих рослинах містилося 137Сз в 4.5 рази більше, ніж у прикріплених, а у 1994 р. у прикріплених рослинах 137Сз містилося в 2 рази більше, ніж у вільноплаваючих.

5. Виявлено запізнення піків вмісту 137Сз у рибах стосовно

20 ■

його концентрації у еоді з інтервалом в 1 рік як при високих, так і при низьких рівнях їх радіоактивного забруднення. Збільшення концентрації 137С5 у воді в 1986,1988,1991 рр. супроводжувалось збільшенням його вмісту в-рибах у 1987,1989,1992 рр. (коефіцієнти кореляції R-0.92-0.96).

' 6. Виявлено зниження значень Кн 137Сз у досліджуваних видах риб з 1987 по 1994 рр.: в "мирних" - на 19%, а в хижих -на Ш щорічно (з 2391 до 110 Бк'кг-1 - в "мирних" і з 1522 до 41 Бк’кг-1 - в хижих).

7. У Прип'ятському та Домантово-Городшценському районах

Київського водосховища з 1986 по 1993 рр. зареєстровані максимальні рівні радіоактивного забруднення всіх досліджуваних компонентів водяних 'ценозів. Ці райони не використовувалися для рибного промислу, тому що були джерелами і трансформаторами підвищених концентрацій штучних радіонуклідів у довкілля та живі організми, включаючи людину. -

8. З 1986 по 1993 рр. зареєстровані максимальні рівні забруднення 137Сз риб, які на момент аварії були у віці до чотирьох років.' Можна припустити, що у найближчі роки ці риби' будуть практично повністю виведені із промислу, що призведе до зниження загального рівня забруднення промислових риб 137Сз.

• 9. Встановлено, що "мирні" риби відповідного віку містять

в 1.5-2 разів більше 905г, ніж хижі. Це можна пояснити тим, що еміст Са на грам маси у м’язах "мирних" риб більше, ніж у хижих. . '

■ 10. Встановлено, що вирощування риби у ставкових рибних

господарствах з використанням чистих кормів та при постійному нагляді за рівнем радіоактивного забруднення їх середовища мешкання дозволяє знизити радіоактивне забруднення товарної

риби в 10 і більше разів. Очищення ставків від забруднених донних відкладень дозволяє знизити на 50% концентрацію 137Cs у товарній рибі (з 43 Бк’кг"1 в 1988 р. до 19 Бк'кг-1 в 1989 p., Чернігівський рибгосп).

11. Розроблена математична модель міграції 137Cs у водному СереДОЕИЩІ, яка оцінює тісноту зв'язку міх вмістом ізотопу в тушках хижих риб стосовно його Емісту в тушках "мирних" риб та його концентрації у воді. Модель дозволяє оцінити концентрацію 137Cs у м’язах хижих і "мирних" риб у діапазоні юМо4 Бк-кг”1, у воді - в діапазоні 0.02-2.5 Бк'л'1.

Матеріали дисертації викладені у таких публікаціях:

1. Карачев И.И..Боровикова Н.М..Наговицына Л.И..Семенюк Н.Д.,Геец В.И..Шабунина. Н.Д.,Сикоренко-Гусар В.В. Схема радиационно-гигиенического- контроля воды источников питьевого водоснабжения и открытых водоемов // Информационное письмо.- Выпуск 7 по проблеме "Гигиена окружающей среды". Изд-во РНГЦ М3 Украины, Киев,1990. .

2. Gulaya N.P.,Sikorenko-Gusar V.V..Nagovitsina L.I. The present forms of stroncium-QO in some kinds of soil after Chernobil accident/VESNA.XXIst Annual Meeting, Final Programme and Book of Abstracts,September 3-7,1990,Kosice, Czechoslovakia,1990.- P.92. "

3. Karachev 1.1..Nagovitsina 1.1.,Tkachenko N.V.,Sikorenko-Gusar V.V. The comparatice assesments of contemination degree of wood plants and leaves due to the Chernobyl Accident in 1986//ESNA, XXIInd Annual Meeting,Book, of Abstracts.September 16-20,1991,Antalya,Turkiye, 1991. - P. 66.

4. I.I. Karatchev.V.I. Gueets.V.V. Sikorenko-Goussar Doses d’irradiation de la population suite au transfert du

22 ■ '

radiocesium dans la chain ecologique eau-sediments defond-poisson-homme//Resumes detailles des communications. Seminaire Radioecologie et contre-mesures. -Kiev,1991.-Balen,Belgium, 1991.-P.105.

5. Karachev 1.1. .Geets V.I..Nagovitsina L. I. .Sikorenko-Susar V.V. Exposure doses to population due to radiocaesium migration through ecological chain including water -sediments-fish-man//Doc.IUR,Proceedings of I.U.R. Soviet Branch Seminar on the Radioecology and Counter-measures.27 April-2 May,1991,Kiev.Balen,Belgium,1992.-P.285-291.

6. A.M. Serdyuk, V.I. Svatkov.V.V Sikorenko-Gousar Ecological optimization of an economic structure according the principle of rfsk-to-profit proportionality: proposals concerning extension of priorities in radioecology"//I.U.R. Newsletter Quarterly N7,1992,Balen,Belgium,1992.- P.18-19.

7. A.M. Serdyuk,V.I.6eets,V.V Sikorenko-Gousar The role waterpath in forming the effective irradiation doses for public living in Dniper areas//Proceedings of the Intern. Conference on Nuclear Wast Management and Environmental' Remedation.-September 5-11,1993, Prague, 1993.-P.239-247.

8. A.M. Serdyuk, V.I. Svatkov.V.V Sikorenko-Gousar Role of

■ radioactivity on formation a toxicometric criterion

concerning ecological optimization of an economic structure // Там же.-P.841-842.

9. V.Sikhorenko-Gousar,V.Svatkov From organism to biotop

• spreading of conception of combined action // Book of

Abstracts,ICCEF'94 Sixth International Conference on the Combined Effects of Environmental Factors,September 25-28,

1994,Toyama, Japan,1994.- P.57.

10. V.V.Sikhorenko-Goussar Mathematical modelling of 137-Cs migration in Dnieper water-hydrobionts system // Extended synopses,Symposium on "Environmental Impact of Radioactive Releases". May 8-12,1995,IAEA-SM-339,Vienna,Austria,1995.-P.204.

11. И.И.Карачев,В.И.Геец.В.В.Сикоренко-Гусар Радиоактивное загрязнение открытых водоемов и формирование дозы облучения населения за счет цезия-137 //Науч.жур. "Гигиена населенных мест" И31,Изд-во "Здоровье",Киев,1992. -С.7-10.

12. Сватков В.И..Сикоренко-Гусар В.В..Волощенко В.О. Радиаци-

онно-гигиеническая оценка строительных песков Ново-Украинского месторождения под Каневским водохранилищем //Материалы науч.-практ. конф..Юнеско "Человек и биосфера" "Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне Днепра", 25-27 марта 1992г..Киев,1992.-С.120-124. '

13. Карачев И.И..Наговицына Л.И..Сикоренко-Гусар В.В. Загрязнение цезием-134,137 различных возрастных групп промысловых рыб Киевского водохранилища//Там же.-С.' 125-126.

14. Сердюк А.М.,Сикоренко-Гусар В.В. Радиационно-гигиеническая оценка водохранилищ Днепровского каскада после аварии на ЧАЭС // Материалы 2-го Радиобиологического съезда стран СНГ, 20-25 сентября, 1993г., Киев, 1993.- С.913-914.

15. Сикоренко-Гусар В.В. Анализ радиационно-гигиенической обстановки, сформировавшейся на водохранилищах Днепровского каскада спустя 6 лет после аварии // Тезисы докладов Международной научно-практической конференции "Радиационно-экологические и медицинские аспекты последствий аварии на ЧАЭС", 26-28 октября, 1993г., Киев, 1993.-С.53-54.

16. Карачев И.И.,Геец В.И.,Сикоренко-Гусар В.В. Динамика содержания радионуклидов стронция и цезия в Боде водохранилищ Днепровского каскада // Тезисы докладов научной конференции "Гигиена окружающей среды", 1993г., Киев, 1993.-С. 29-31.

17. Сердюк А.М.,Сватков В.І..Сікоренко-Гусар В.В. Роль

радіоактивності у формуванні токсикометричного критерію екологічної оптимізації економічної структури регіону // Там же.-С. 14-16.

18. А.М. Сердюк, В.В. Сикоренко-Гусар Радиационно-экологическая оценка последствий Чернобыльской катастрофы на водохранилищах днепровского каскада // Материалы научного семинара "Радиоэкология: успехи и перспективы", 3-7 октября, 1994г., Севастополь,1994.-С.55-58.

19. А.М.Сердюк, В.В.Сикоренко-Гусар, И.И.Карачев, Г.Г.Поликар-

пов Факторы формирования радиоактивного загрязнения про. мысловой рыбы.//Чернобыль’96, Сборник тезисов V Международной научно-технической конференции "Итоги 10 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС",1996г..Зеленый Мыс.1996.-С.260-261. ’ ’ ■

. АННОТАЦИЯ

■ Сикоренко-Гусар В. В. Влияние Чернобыльской аварии на содержание дозообразующих радионуклидов в среде и пищєеьіх цепях организмов Киевского, Каневского и Кременчугского водохранилищ.' .

• Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.08 - радиобиология. Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Кавецкого НАН Украины, Киев, 1996.

Защищается диссертационная работа, основные положения которой изложены в 19 научных публикациях, посЕЯщенных исследованию формирования радиационной обстановки на водохранилищах днепровского каскада после аварии на ЧАЭС, в местах промышленного лова рыбы.

В процессе исследований были разработаны: схема осуществления радиационного контроля компонентов водных ценозов открытых водоемов; подход к радиационно-гигиенической оценке промысловой рыбы из водохранилищ, с учетом ее загрязнения радионуклидами 137Cs и 90Sr; математическая модель для прогноза радиоактивного загрязнения 137CS промысловых рыб в зависимости от концентрации изотопа в воде. Рассчитаны коэффициенты накоп-

1 ^7

ления Cs компонентами водных ценозов .и дозы внутреннего облучения 2-х групп населения: критической группы (рыбаки) и населения в целом. Изучены особенности миграции 137Cs и 90Sr по биологическим цепям водоема. ■ '

Результаты исследований: .

- использовались для оптимизации рыбного промысла с учетом радиационной обстановки на водохранилищах;

- положены в основу обоснования части водоохранных мероприятий, запланированных до 2000 года при разработке Национальной программы экологического оздоровления бассейна р* Днепр и улучшения качества питьевой воды.

ANNOTATION '

Sikorenko-Gusar V.V. The Chernobyl accident influence the content of doseforming radionuclides in environment and food-chains of the Kiev, Kanev and Kremenchug water basins. ■ The defenced thesis is based on the main results, presented in 19 scientific publications devoted to research of

26 ■ ■ formation of radiation situation at reservoirs of the Dnieper Cascade after the ChNPA accident, at industrial fishery areas.

In the process of investigations were elaborated: the scheme of realizing of radiation control of aquatic cenosis components in open water-bodies; the approaches to radioation-hygienic assessment of industrial fish from water basins taking into account of it contamination with radionuclides 137Cs and soSr; the mathematical model for prognosis of radioactive contamination of industrial fish with 137Cs dependence on the isotope concentrations in water. Concentration factors of 1,;,7Cs. by components of aquatic cenosis were calculated as well as doses of internal irradiation of two' groups of population: critical group (fishermen) and population as a whole - were assessed. Peculiarities of' 137Cs and 90Sr migration along biological chains of a water-body were studied.

• Results of the reseach:

- was used for optimisation' of fishery with account of

radiation situation at reservoirs; . ■

- were put into the basis of argumentation of a part of aquatic protection measures, planned up to 2000 at elaboration of the National Programme of ecological sanation of the Dnieper River basin, amelioration of the quality of drinking water.

Ключові слова: радіонукліди, концентрація, міграція, водяні . ценози, гідробіонти, промислові риби, ефективні дози опромінення.