1. Накопление трансурановых радионуклидов растениями Ежегодный мониторинг




Дата канвертавання19.04.2016
Памер34.33 Kb.
Оценка роли водных организмов в миграции трансурановых радионуклидов в экосистеме реки Енисей: наблюдения и лабораторные эксперименты. Проект № 96

Координатор: Член-корр. РАН А.Г. Дегерменджи

Исполнители: ИБФ, ИГ ОИГГМ, ИЛ, ИЦИГ, ИХХТ СО РАН

1. Накопление трансурановых радионуклидов растениями

Ежегодный мониторинг: В водных растениях обнаружен широкий спектр техногенных радионуклидов (включая изотопы плутония, америций и нептуний) на расстоянии до 250 км от ГХК Росатома (г.Железногорск) по течению реки. По степени накопления в растениях ранжируются: водный мох Fontinalis antipyretica > рдест Potamogeton lucens > элодея Elodea canadensis. Величина трансуранового элемента 239Np, прочно связанного с биомассой рдеста, в разные сезоны варьирует от 30 до 64% общего содержания 239Np.

Лабораторные опыты: Опыты с элодеей (Elodea canadensis) показали различную биоаккумулирующую способность в отношении трансурановых элементов (241Am, 242Pu) и изотопов урана (238U и 235U). Максимальное значение коэффициента накопления (КН) элодеи: КН для 241Am (16600) > КН для 242Pu (4000) > КН для 238U (2780). Для водного растения рдест (отобранного вблизи сбросов ГХК в Енисей) КН для 239Np (=2000). Исследования биомассы методами физико-химического фракционирования показали, что доля активности 241Am и 242Pu, накопленная элодеей в экспериментах и прочно связанная с биомассой (фракции III+IV, рис.1), может варьировать от 21% для 241Am и до 63% для 242Pu от их сумм в биомассе, корреспондируя с натурными данными по 239Np (оставшаяся часть 241Am и 242Pu находится в обменной и адсорбционной фракциях). При отмирании и разложении биомассы растений 241Am длительное время выходит в водную среду преимущественно вместе с частями биомассы.




241Am 242Pu

Рис.1. Накопление 241Am и 242Pu в биомассе (слева) и распределение 241Am и 242Pu по химическим фракциям (справа) биомассы Elodea canadensis. Фракции: I – обменная,

II – адсорбционная, III+IV – органическая+минеральный остаток.

Fig.1. 241Am и 242Pu accumulation in Elodea canadensis biomass (left) and their distribution in biomass chemical fractions (right).


2. Миграция техногенных радионуклидов в донных отложениях

радиохимическими исследованиями установлена последовательность в миграционной способности техногенных радионуклидов в донных отложениях по доле миграционных форм 241Am > 152Eu > 60Co > 239+240Pu > 137Cs.

Для определенных условий выявлена аналогия в поведении трансуранового элемента 241Am и 152Eu. Миграционная способность внесенного 242Pu в системе «донные отложения – вода реки Енисей» выражена в виде последовательности 242Pu > 239+240Pu.

3. Оценка доз, токсичности и цитогенетических нарушений

Максимальная мощность дозы среди гидробионтов реки Енисей характерна для водных растений (до 72 мкГр/сут). В формировании внутреннего облучения водных растений вклад трансуранового элемента 239Np может достигать 13%. Величина мощности дозы от техногенного облучения на порядок выше мощности дозы естественного облучения.

Показано значительное ингибирующее действие проб воды, содержащих 241Am, на рост клеток E.coli PQ37. В присутствии 241Am количество жизнеспособных клеток снижалось в 10-1000 раз в зависимости от активности америция. Показана генотоксичность проб воды с америцием в SOS-хромотесте: величина фактора индукции (FI) в опытах с образцами, содержащими 241Am, зависела от активности америция в растворе и достоверно превышала значение FI в контроле. Минимальная активность 241Am, индуцирующая SOS ответ, составляет 6-10 Бк на пробу. В тесте Эймса выявлена мутагенная активность проб воды и донных отложений, содержащих 241Am.

Цитогенетические исследования клеток растений элодеи канадской (Elodea сanadensis) и водяного лютика (Batrachium kauffmannii), собранных в местах радиоактивного загрязнения Енисея, позволили определить частоту и спектр хромосомных мутаций. Исследования показали, что в контрольных районах вне зоны радиоактивного загрязнения доля хромосомных нарушений не превышает 10%, в опытных образцах из районов радиоактивного загрязнения, в том числе трансурановыми элементами, суммарная частота хромосомных мутаций в ана-телофазах и метафазах может достигать 47%.



Список основных публикаций по проекту:

  1. Bolsunovsky A. Artificial radionuclides in aquatic plants of the Yenisei River in the area affected by effluents of a Russian plutonium complex Aquatic Ecology. 2004.- Vol. 38 (1).- P.57-62.

  2. Bolsunovsky A., Zotina T., Bondareva L. Accumulation and release of 241Am by a macrophyte of the Yenisei River (Elodea canadensis) J. Environmental Radioactivity. 2005.- Vol. 81.- P.33-46.

  3. Болсуновский А.Я., Суковатый А.Г. Радиоактивное загрязнение водных организмов реки Енисей в зоне влияния Горно-химического комбината Радиобиология. Радиоэкология. 2004. -Т.44, №3, -стр..393-398.

  4. Бондарева Л.Г., Болсуновский А.Я., Сухоруков Ф.В., Казбанов В.И., Макарова И.В., Леглер Е.В. Оценка миграционной способности трансурановых радионуклидов (241Am, изотопов Pu) и 152Eu в донных отложениях реки Енисей методом химического фракционирования: модельные эксперименты Радиохимия. 2005. - Т. 47. № 4. - С.379-384.


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка