1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Радиационная биология. Радиоэкология
  4. T. 62, № 6, 2022

Радиационная биология. Радиоэкология, 2022, T. 62, № 6, стр. 645-649

НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ПЕЧЕНИ ТРЕХ ВИДОВ ДИКИХ КОПЫТНЫХ В БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

А. Н. Пельгунов 1, *, Л. А. Пельгунова 1

1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Москва, Россия

* E-mail: apelgunov@list.ru

Поступила в редакцию 28.05.2021
После доработки 07.07.2022
Принята к публикации 07.09.2022

Полный текст (PDF)

Аннотация

Было обследовано 15 кабанов, 15 европейских косуль и три лося (зима 2009–2010 гг). Работа проводилась в Злынковском и Новозыбковском районах Брянской области России. У этих животных в печени были зарегистрированы: 241Am, 239+240Pu, 154Eu и 137Cs. 154Eu зарегистрирован только у кабанов от 0.075 до 0.320 Бк/кг с.м. 241Am зарегистрирован у всех трех видов копытных в интервале от 0.011 до 0.611 Бк/кг сырой массы. 239+240Pu зарегистрирован также у всех видов в интервале от 0.008 до 1.15 Бк/кг сырой массы.Наблюдаются значительные видовые различия в накоплении данных радионуклидов дикими копытными. Полученные результаты показывают, что 241Am и 239+240Pu включились в трофические сети, и это один из путей поступления америция и плутония в организм человека, так как на данных территориях открыта охота на копытных.

Ключевые слова: радионуклиды, 241Am, 239–240Pu, 154Eu, дикие копытные, печень, Россия, Брянская область

В результате катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 г. радиоактивному загрязнению подверглись территории 17 областей Российской Федерации. Наиболее загрязненными территориями являются Брянская, Калужская, Тульская и Орловская области. В Брянской области было загрязнено радионуклидами 22 района. Общая площадь загрязнения составила 11 367 км2. На этой территории находилось 1335 населенных пунктов и проживало 181 579 человек. В основном загрязнению подверглись пять районов [1]. В Брянской области имеются все четыре зоны радиоактивного загрязнения, установленные законом Российской Федерации “О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на ЧАЭС”. Минимальными значениями плотности загрязнения почв 137Cs считаются от 37–185 кБк/м2 (1–5 Ки/км2), эти районы имеют статус “проживания с льготным социально-экономическим статусом”. [1]. Работы проводились на территории Злынковского и Новозыбковского районов Брянской области. В этих районах есть территории, отнесенные к “зоне отчуждения” и “зоне отселения” [1].

Дикие копытные были добыты в “зоне отселения” и “зоне отчуждения”. Плотность поверхностного загрязнения почвы в районе работ по 137Cs колебалась от 485 до 1047 кБк/м2 (на 1991 г., 1). 241Am и 238, 239, 240, 241Pu нами были обнаружены в поверхностном слое почвы (0–5 см) на опытных участках в этих районах: 241Am – от 0.4 до 6.0 Бк/кг и плутоний – от 0.6 до 1.3 Бк/кг воздушно-сухой смеси [2, 3]. Анализ проб на загрязнение радионуклидами опытных участков проводили специалисты Института физической химии РАН совместно с сотрудниками Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

Было показано, что для млекопитающих и человека 241Am и 239Pu являются гепатотрофными радионуклидами. 241Am накапливается в печени человека до 65% от общего количества, период полувыведения (Тσ) составляет 13–18 лет. Также у человека 45% плутония из кровеносного русла депонируется в печень и Тσ ≈ 20 лет [4].

В работе, посвященной распределению изотопов 238, 239+240Pu и 241Am в тканях и органах кабанов (выборка из 10 экземпляров), показано, что печень является наиболее загрязненным органом из проанализированных органов / тканей животных [5]. Именно поэтому мы взяли для определения наличия 241Am и 239+240Pu у диких копытных в Брянской области печень этих животных.

По данным белорусских исследователей [6], для выбросов в результате аварии на ЧАЭС в 1986 г. характерно высокое содержание изотопов плутония. Большое содержание 241Pu приводит к увеличению количества 241Am за счет радиоактивного распада. Максимальная величина активности 241Am будет в 2059 г. и превысит в 2.5 раза уровень 239+240Pu.

Также в этой работе приводятся данные о накоплении 241Am и плутония в растениях и в воде. Указывается на более высокую биологическую подвижность 241Am по сравнению с другими трансурановыми элементами, что приводит к более высокому содержанию 241Am в растениях и в воде [6]. Таким образом, для данного радионуклида эти пути поступления (с растениями и водой) в организм копытных можно считать вполне реальными.

В настоящее время, спустя 35 лет аварии на Чернобыльской АЭС, за счет процесса ядерно-физического распада, миграции и выноса радионуклидов происходит постепенное улучшение радиоэкологической обстановки на загрязненных территориях Брянской области. Тем не менее в юго-западных районах Брянской области ситуация остается сложной. Выделяются пять районов области с наиболее высоким уровнем загрязнения, в их числе Злынковский и Новозыбковский районы [7].

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

Было обследовано 15 кабанов (Sus scrofa L. 1758), 15 европейских косуль (Capreolus capreolus L. 1758) и три лося (Alces alces L. 1758) в сезон охоты 2009–2010 гг.

Предварительно высушенные и размолотые образцы печени животных анализировали на низкофоновом гамма-спектрометре DSPec-jr-2.0 с детектором из сверхчистого германия (объем 100 см3) производства фирмы АМЕТЕК (торговая марка ORTEC, США). Время набора спектра контролировали по специальной программе составляло не менее 18–20 ч. Установка включает в себя полностью цифровой спектрометрический комплекс с поддержкой функции SMART-1, коаксиальный гамма-детектор с относительной эффективностью регистрации фотопика на линии 1.33 МэВ 50% и диапазоном регистрируемых энергий γ-излучений от 40 кэВ до МэВ. Программа обработки сложных гамма-спектров – Gamma Vision A66-B32. Для защиты от внешнего фона установки и препараты помещены внутри толстой комбинированной защиты, состоящей из 10 мм стали, 150 мм свинца, 240 мм полиэтилена с бором (общий вес защиты – 1500 кг).

Для статистической обработки данных, в частности, вычисление средней и стандартной ошибки, а также для вычисления коэффициента корреляции, была использована программа Statistica 06.

РЕЗУЛЬТАТЫ

У обследованных животных были зарегистрированы 241Am, 239+240Pu, 154Eu, 137Cs, данные приведены в табл. 1–3. В таблицах также приведено содержание 137Cs в мышцах бедра обследованных животных.

Таблица 1.

Удельные активности техногенных радионуклидов (на 2010 г.) в пробах печени кабана, Бк/кг сырой массы Table 1. Specific activity of technogenic radionuclides (in 2010) in liver samples of wild boar, Bk/kg of raw mass

Проба Пол Возраст 137Сs ± 7% мышцы 137Cs ± 7% 154Eu ± 20% 241Am ± 25% 239,240Pu ± 25% 40K ± 12% естеств.
1 ♂ 4–5 133 140 145 000 0.320 0.611 1.150 285
2 ♀ 2 14 970 9011 – – – 415
3 ♀ 2 15 030 17 672 0.118 0.351 0.870 433
4 ♀ 2 18 430 15 930 0.078 0.286 0.760 309
5 ♀ 4 6095 10 220   0.102 0.240 392
6 ♂ до года 3400 7042 – – – 203
7 ♂ до года 6430 12 370   0.091 0.315 328
8 ♂ до года 6950 13 348 0.075 0.211 0.421 603
9 ♀ 2 126.4 1899   – – 110
10 ♂ до года 27 930 32 175 0.186 0.418 0.967 648
11 ♀ до года 9440 11 205 – 0.195 0.512 84
12 ♂ 4 300 146.70 – – – 59
13 ♂ до года 24 500 38 364 0.092 0.254 0.736 797
14 ♀ 4–5 17 240 33 570 – 0.085 0.325 681
15 ♂ 2 790 476.5 – – – 206
Среднее ± станд. ошибка     18984.76 ± ± 8456.87 23228.61 ± ± 913.69 0.0579 ± ± 0.0239 0.1736 ± ± 0.0475 0.4197 ± 0.1022 370.07 ± ± 58.94
min     126.40 146.70 0.0000 0.0000 0.00 59.00
max     133 140.00 145 000 0.3200 0.6110 1.150 797.00
Таблица 2.

Удельные активности техногенных радионуклидов (на 2010 г.) в пробах печени косули , Бк/кг сырой массы Table 2. Specific activity of technogenic radionuclides (in 2010) in liver samples of roe deer, Bk/kg of raw mass

Проба Пол Возраст 137Сs ± 7% мышцы 137Cs ± 7% 154Eu ± 20% 241Am ± 25% 239,240Pu ± 25% 40K ± 12% естеств.
1 ♀ до года 2900 2626 – 0.047 0.025 107
2 ♂ 2 3010 2645 – 0.032 0.023 164
3 ♀ 2 5060 2520 – 0.017 0.016 152
4 ♀ 2 3910 1900 – 0.015 0.021 127
5 ♀ 2 5395 1310 – – 0.011 263
6 ♂ до года 2360 1326 – – 0.009 169
7 ♂ 2 5850 3617 – 0.065 0.031 145
8 ♀ до года 52.5 191.5 – – – 152
9 ♂ до года 2504 2519 – 0.025 0.014 439
10 ♂ до года 3680 3511 – 0.074 0.029 193
11 ♀ 3 3265 2420 – 0.028 0.014 102
12 ♀ до года 153 174.5 – – – 130
13 ♀ 2 1860 1 881 – 0.012 0.008 205
14 ♂ 3 730 650 – – – 225
15 ♀ 2.5 472 266.7 – – – 121
Среднее ± станд. ошибка     2746.96 ± ± 482.07 1837.18 ± ± 296.08 – 0.0102 ± ± 0.0209 0.0134 ± 0.0278 179.60 ± ± 21.84
min     52.50 174.50 – 0.00 0.00 102.00
max     5850.00 3617.00 – 0.3200 0.0310 439.00
Таблица 3.

Удельные активности техногенных радионуклидов (на 2010 г.) в пробах печени лося, Бк/кг сырой массы Table 3. Specific activity of technogenic radionuclides (in 2010) in liver samples of moose, Bk/kg of raw mass

Проба Пол Возраст 137Сs ± 7% мышцы 137Cs ± 7% 154Eu ± 20% 241Am ± 25% 239,240Pu ± 25% 40K ± 12% естеств.
1 ♀ 3 560 823 – 0.021 0.015 192
2 ♂ 4 408 365 – 0.011 0.008 124
3 ♂ 5 152 125.7 – – – 56

Необходимо отметить, что изотоп 154Eu зарегистрирован только у кабанов и только у тех животных, у которых накопление 241Am и плутония самое высокое.

В принципе это неудивительно, так как эти радионуклиды выпадали в топливной составляющей (частички топлива) и загрязняли экосистему небольшими локальными пятнами (относительно России), поэтому и поступают в организм диких копытных практически одновременно.

Данные результаты показывают, что 241Am и 239+240Pu включились в трофические сети, и это один из путей поступления америция и плутония в организм человека, так как на данных территориях открыта охота на копытных.

ОБСУЖДЕНИЕ

Наблюдаются значительные видовые различия в накоплении данных радионуклидов дикими копытными.

Для 137Cs характерна прямая зависимость накопления в мышцах и печени – чем больше в мышцах, тем больше в печени, но разница может составлять 30% как в одну, так и в другую сторону. Это, видимо, связано с динамикой поступления и выведения из организма животного 137Cs. Коэффициент корреляции содержания 137Cs в печени и мышцах кабана – 0.99, у косули – 0.76.

Удельная активность 241Am и 239+240Pu в организме кабанов на порядок выше, чем у косуль и лосей. Видимо, это связано со спецификой жизнедеятельности этих копытных и, в первую очередь, со спектром питания и роющей деятельностью кабанов. Только у кабанов отмечено наличие 154Eu.

По характеру питания кабан – всеядный. Они поедают корни, клубни, луковицы и подземную часть растений, а также различные ягоды, семена, плоды. Большую роль в питании кабанов играют животные корма: земляные черви, моллюски, личинки и имаго почвенных насекомых, земноводные и мышевидные грызуны [8].

По данным авторов [5], подземные корма используются кабаном в 3.5 раза чаще, чем наземные. Все это приводит к тому, что кабан получает значительное количество загрязненной радионуклидами почвы.

Большое значение имеет поступление трансурановых элементов (в том числе и 241Am) с частичками почвы, загрязненной как летучей составляющей выброса ЧАЭС, так и микрочастицами топлива. Работами ряда авторов [9, 10] показано, что многие радионуклиды, в том числе и трансурановые элементы, могут поступать из топливной составляющей, которая попадает в организм животного, переходит в раствор и усваивается.

Возраст кабанов и пол не влияют на их накопление 241Am и 239+240Pu. У косуль также не выявлена связь возраста и пола с накоплением этих радионуклидов. Америций и плутоний зарегистрированы как у сеголетков, так и у животных 3–4 лет.

В отличие от кабана, косули и лось питаются только надземными частями растений, и поэтому в их желудочно-кишечный тракт поступает значительно меньше загрязненной земли. Этот результат подтверждает работа [11] по содержанию трансурановых элементов и 137Cs в экскрементах диких копытных в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС. Показана значительная разница в поступлении этих изотопов разным видам копытных, что приводит к значительным различиям в концентрации этих радионуклидов в экскрементах животных.

ВЫВОДЫ

1. Таким образом, как уже отмечалось выше, дикие копытные на данных территориях, на которых открыта охота на копытных, могут служить источником поступления америция и плутония в организм человека.

2. Также необходимо отметить, что в Брянской области 241Am и 239+240Pu включились в трофические сети и могут быть обнаружены у других животных.

Список литературы

  1. Радиоэкологическая обстановка в Брянской области / Под ред. С.А. Ахременко. Брянск, 1996. 68 с. [Radioekologicheskaya obstanovka v Bryanskoj oblasti / Pod red. S.A. Axremenko. Bryansk, 1996. 68 p. (In Russ.)]

  2. Пельгунов А.Н. Паразиты и паразитарные системы в радиационных биоценозах – зона аварии Чернобыльской АЭС. М.: Наука, 2005. 208 с. [Pelgunov A.N. The parasites and parasitic systems in radiation biocenosis. The Chernobyl accident zone. М.: Nauka, 2005. 208 p. (In Russ.)]

  3. Последствия Чернобыльской катастрофы: Здоровье среды / Под ред. В.М. Захарова, Е.Ю. Крысанова. М.: Центр экологической политики России. Моск. Отд. Международного фонда “Биотест”, 1996. 170 с. [Consequences of the Chernobyl Catastrophe: Environmental Health / Eds V.M. Zakharov, E.Yu. Krysanov. M.: Center for Russian Environmental Policy. Moscow Affiliate of International “Biotest” Foundation, 1996. (In Russ.)]

  4. Москалев Ю.И. Радиобиология инкорпорированных радионуклидов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 264 с. [Moskalev Yu.I. Radiobiologiya inkorporirovannyh radionuklidov. M.: Energoatomizdat, 1989. 264 p. (In Russ.)]

  5. Бондарь Ю.И., Забродский В.Н., Садчиков В.И., Калинин В.Н. Накопление изотопов 238, 239+240Pu и 241Am в органах и тканях кабана на территории белорусского сектора зоны отчуждения Чернобыльской АЭС // Радиац. биология. Радиоэкология. 2015. Т. 55. № 6. С. 646–654. [Bondar Yu.I., Zabrotski V.N., Sadchikov V.I., Kalinin V.N. Accumulation of 238, 239+240Pu and 241Am in Boar Organs and Tissues on the Territory of the Belarusian Part of the ChNPP Exclusion Zone // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2015. V. 55. № 6. P. 646–654 (In Russ.)]

  6. Конопля Е.Ф., Кудряшов В.П., Гриневич С.В. и др. Трансурановые элементы на территории Белоруссии // Радиац. биология. Радиоэкология. 2009. Т. 49. № 4. С. 495–501 [Konoplya E.F., Kudrjiashov V.P., Grinevich S.V. et al. Transuranium Elements on the Belarus Territory // Radiacionnaya biologiya. Radio-ekologiya. 2009. V. 49. № 4. P. 495–501 (In Russ.)]

  7. Бурякова А.А., Павлова Н.Н., Крышев И.И., Каткова М.Н. Динамика и современное состояние радиоэкологической обстановки на территориях аварийного чернобыльского следа в Брянской области // Радиац. биология. Радиоэкология. 2021. Т. 61. № 3. С. 277–285. [Buryakova A.A., Pavlova N.N., Kryshev I.I., Katkova M.N. Dynamics and Current State of Radioecological Situation on the Territory of the Cernobyl Radioactive Trace in the Bryansk Region // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2021. V. 61. № 3. С. 277–285 (In Russ.)]

  8. Фертиков В.Н., Сонин М.Д., Рыковский А.С., Егоров А.Н. Гельминты диких копытных Национального парка “Завидово” и лесной зоны России. Тверь, 1999. 79 с. [Fertikov V.N., Sonin M.D., Rykovskij A.S., Egorov A.N. Gel’minty dikih kopytnyh Nacional’nogo parka “Zavidovo” i lesnoj zony Rossii. Tver’, 1999. 79 (In Russ.)]

  9. Чижевский И.В. Оценка количественных показателей перехода 90Sr, 137Cs, 239Pu, 241Am из загрязненной почвы с желудочным и кишечным соками коров // Радиац. биология. Радиоэкология. 2001. Т. 41. № 4. С. 431–434. [Chizhevsky I.V. Evaluation of Quantitative Factors 90Sr, 137Cs, 239Pu, 241Am of Transfer from Polluted Soil at Incubation with Gastric and Intestine Juice of Cows. // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2001. Т. 41. № 4. P. 431–434 (In Russ.)]

  10. Козьмин Г.В., Епимахов В.Г. Закономерности поведения радиоактивных частиц в пищевой цепочке и желудочно-кишечном тракте крупного рогатого скота // Радиац. биология. Радиоэкология. 2015. Т. 55. № 6. С. 632–645 [Kozmin G.V., Yepimakhov V.G. The Patterns of Behavior of Radioactive Particles in the Food Chain of Cattle and Transport in the Gastrointestinal Tract of Animals // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2015. V. 55. № 6. P. 632–645(In Russ.)]

  11. Никитин А.Н., Шуранкова О.А., Чешик И.А. и др. Содержание 137Cs, 238Pu, 239+240Pu и 241Am в экскрементах диких копытных животных, обитающих в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС // Радиац. биология. Радиоэкология. 2018. Т. 58. № 2. С. 166–173 [Nikitin A.N., Shurankova O.A., Cheshyk I.A. et al. Activity Concentration of 137Cs, 238Pu, 239+240Pu and 241Am in Feces of Wild Hoofed Animals Inhabiting the Exclusion Zone of Chernobyl NPP // Radiacionnaya biologiya. Radioekologiya. 2018. V. 58. № 2. P. 166–173 (In Russ.)]

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Радиационная биология. Радиоэкология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал