1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Радиационная биология. Радиоэкология
  4. T. 63, № 1, 2023

Радиационная биология. Радиоэкология, 2023, T. 63, № 1, стр. 108-110

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ПЛУТОНИЯ И РАДИОЦЕЗИЯ В МЫШЦАХ ХАРИУСА (Thymallus baicalensis) Р. ЕНИСЕЙ

Т. А. Зотина 1, 3, *, М. С. Мельгунов 2, Д. В. Дементьев 1, Ю. В. Александрова 1

1 Институт биофизики, Красноярский научный центр Сибирского отделения РАН
Красноярск, Россия

2 Институт геологии и минералогии Сибирского отделения РАН
Новосибирск, Россия

3 Институт фундаментальной биологии и биотехнологии, Сибирский Федеральный университет
Красноярск, Россия

* E-mail: t_zotina@ibp.ru

Поступила в редакцию 08.02.2022
После доработки 24.08.2022
Принята к публикации 07.09.2022

Полный текст (PDF)

Аннотация

В работе приводятся результаты измерения содержания плутония (239,240Pu) в мышцах хариуса Thymallus baicalensis, обитающего в среднем течении р. Енисей вблизи места поступления в реку радиоактивных сбросов Горно-химического комбината, в 2011–2019 гг. Содержание 239,240Pu в мышцах хариуса изменялось в диапазоне 7–32 мБк/кг сух. массы. Максимальная величина зарегистрирована в 2019 г., через год после увеличения объема контролируемых сбросов плутония в р. Енисей. Отношение удельных активностей 239,240Pu/137Cs в мышцах хариуса было на порядок ниже аналогичного соотношения в других гидробионтах, что свидетельствует о меньшей биологической доступности плутония для рыб.

Ключевые слова: техногенный радионуклид, плутоний, цезий, рыба, биоиндикатор

Плутоний (238Pu, 239,240Pu) поступает в р. Енисей в составе контролируемых радиоактивных сбросов Горно-химического комбината (ГХК). Изотопы плутония в силу большого периода полураспада (87.7 лет для 238Pu, 2.41 × 104 лет для 239Pu и 6.54 × 103 лет для 240Pu) накапливаются в экосистеме со временем и могут представлять опасность для биоты в долгосрочной перспективе как источник α-излучения. Cодержание плутония в донных отложениях, макрофитах и зообентосе р. Енисей возросло в последние годы в ответ на увеличение сбросов плутония в реку [1]. В настоящее время нет опубликованных данных по содержанию плутония в представителях ихтиофауны р. Енисей, несмотря на имеющиеся результаты оценки дозовой нагрузки для рыб [2]. Чтобы восполнить этот пробел, в данной работе мы оценивали содержание плутония в мышцах хариуса байкальского (Thymallus baicalensis Dybowski, 1874), который относится к числу массовых промысловых видов на среднем участке Енисея, в период до и после увеличения контролируемых сбросов плутония.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

Рыб отлавливали в р. Енисей в августе-октябре 2011–2019 гг. на расстоянии 10–15 км ниже места радиоактивных сбросов ГХК, и на фоновом участке реки, расположенном на 90 км выше ГХК [1, 3]. В одну пробу объединяли мышцы от 10–30 хариусов. Возраст рыб в выборках составлял 2–4 года. Пробы мышц, снятые с осевого скелета рыб, сушили при 105°С и озоляли, как описано ранее [3]. Содержание влаги в пробах мышц составляло 73 ± 1%. Плутоний экстрагировали из проб золы растворителем и выделяли с помощью ионообменной смолы АВ-17-8 [1]. Содержание изотопов плутония (239,240Pu, 238Pu) в пробах измеряли на 8-канальном альфа-спектрометре ALPHA-ENSEMBLE-8-RM с низкофоновыми кремниевыми детекторами ENS-U300 (Ametek, “ORTEC”) в ЦКП многоэлементных и изотопных исследований СО РАН (Новосибирск). Предел обнаружения изотопов плутония составлял 0.001 Бк, 137Cs – 0.05 Бк. Содержание γ-излучающих радионуклидов в пробах золы измеряли с помощью гамма-спектрометра с германиевым детектором GX2320 (“Canberra”, США) [1, 3] в ИБФ СО РАН (Красноярск). Удельные активности радионуклидов в пробах мышц приведены в Бк/кг сухой массы на дату отлова рыб. В качестве ошибок результатов указаны погрешности измерения (стандартные отклонения), рассчитанные для случайных событий.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В 2011–2019 гг. содержание 239,240Pu в пробах мышц хариуса составляло 7–32 мБк/кг сух. массы. Максимальная величина зарегистрирована через год после увеличения ежегодных контролируемых сбросов плутония ГХК в открытую гидрографическую сеть (рис. 1, а) [4]. Содержание 238Pu в мышцах рыб не превышало пределов обнаружения этого изотопа. Содержание изотопов плутония в мышцах рыб с фонового участка р. Енисей не превышало пределов их обнаружения, равно как и содержание 137Cs. Удельные активности 239,240Pu в мышцах хариуса р. Енисей сопоставимы с величинами, зарегистрированными в мышцах рыб, обитающих вблизи радиоактивных сбросов предприятий ядерной промышленности. Например, в мышцах рыб из р. Рона (Rhone River), обитающих вблизи сбросов предприятия по переработке отработавшего ядерного топлива, содержание 239,240Pu составляло 2–7 мБк/кг сух. массы [5], а в мышцах средиземноморских рыб вблизи АЭС Ванделлос (Vandellós NPP) – 7–31 мБк/кг сух. массы [6]. В целом следует отметить, что опубликованные данные по содержанию плутония в мышцах пресноводных рыб немногочисленны. Из публикаций известно, что удельная активность плутония в мышцах рыб значительно ниже, чем в печени, гонадах и костях [7, 8]. Поэтому при оценке дозовой нагрузки и прогнозировании отдаленных биологических эффектов для ихтиофауны следует учитывать особенности накопления плутония в органах и тканях рыб.

Рис. 1.

Содержание плутония 239,240Pu (А) и радиоцезия 137Cs (Б) в мышцах хариуса р. Енисей (гистограммы, Бк/кг сух. массы) и в ежегодных сбросах в открытую гидрографическую сеть (графики, Бк/год). В отмеченный звездочкой год анализ проб не производился. Данные о сбросах радионуклидов получены из отчета Росгидромета [4].

Fig. 1. The content of plutonium 239,240Pu (A) and radiocesium 137Cs (B) in the muscles of the grayling of the Yenisei River (histograms, Bq/kg dry weight) and in annual discharges to the Yenisei (graphs, Bq/year). Samples were not analyzed in the year marked with an asterisk. Data on discharges of radionuclides were obtained from the report of Roshydromet [4].

В период нашего исследования содержание радиоцезия в мышцах хариуса составляло 1.5–5.5 Бк/кг сух. массы (рис. 1, б). Содержание 137Cs в мышцах хариусов снижалось в период с 2011 по 2015 г. вслед за снижением контролируемых сбросов этого радионуклида в открытую гидрографическую сеть (рис. 1, б). Отношение удельных активностей 239,240Pu/137Cs в мышцах хариуса варьировалось в диапазоне 0.003–0.020, что сопоставимо с соотношением в ежегодных сбросах ГХК (0.006–0.040), но на порядок ниже, чем в других представителях биоты Енисея (0.011–0.719 в водном мхе, 0.004–0.211 в рдесте блестящем, 0.006–0.66 в амфиподах) [1], что свидетельствует о более низкой биологической доступности плутония для рыб.

Таким образом, удельные активности плутония в мышцах хариуса из р. Енисей попадают в диапазон величин, характерных для ихтиофауны из водоемов, загрязненных радиоактивными сбросами. Соотношение удельных активностей плутония и радиоцезия в мышцах рыб по сравнению с аналогичным соотношением в других гидробионтах свидетельствует о более низкой биологической доступности плутония для рыб. Полученные результаты могут быть использованы для оценки доз и отдаленных биологических эффектов у рыб и их потребителей.

Список литературы

  1. Zotina T.A., Melgunov M.S., Dementyev D.V. et al. A comparative study of biota and sediments as monitors of plutonium in the Yenisei River (Siberia, Russia) // J. Environ. Radioactiv. 2021. V. 237. P. 106723. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2021.106723

  2. Бурякова А.А., Крышев И.И., Сазыкина Т.Г. и др. Оценка дозы и экологического риска для объектов биоты в районе расположения Горно-химического комбината // Радиац. биология. Радиоэкология. 2020. Т. 60. № 6. С. 661–670. [Buryakova A.A., Kryshev I.I., Sazykina T.G. et al. Assessment of dose and environmental risk to biota in the area of Mining and Chemical Combine // Radiatsionnaya Biologiya. Radioekologiya. 2020. V. 60. № 6. P. 661–670. (In Russ.)]. https://doi.org/10.31857/S0869803120060156

  3. Zotina T.A., Trofimova E.A., Dementyev D.V. Time-dependent trends of artificial radionuclides in biota of the Yenisei River (Siberia, Russia) // J. Environ. Radioactiv. 2019. P. 208–209: 106028. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106028

  4. Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 2012–2020 гг.: Ежегодники Росгидромета. Обнинск, НПО “Тайфун”. [Radiacionnaja obstanovka na territorii Rossii i sopredel’nyh gosudarstv v 2000–2019 gg.: Ezhegodniki Rosgidrometa. (Radiation situation in Russia and neighboring countries in 2000–2019. Yearbooks of Roshydromet). Obninsk, NPO “Tajfun”. (In Russ.)]

  5. Eyrolle F., Claval D., Gontier G. et al. Radioactivity le-vels in major French rivers: summary of monitoring chronicles acquired over the past thirty years and current status // J. Environ. Monitor. 2008. V. 10. P. 800–811. https://doi.org/10.1039/b805752b

  6. Sanchez-Cabeza J.A., Molero J. Plutonium, americium and radiocaesium in the marine environment close to the Vandellós I nuclear power plant before decommissioning // J. Environ. Radioactiv. 2000. V. 51. № 2. P. 211–228. https://doi.org/10.1016/S0265-931X(00)00018-7

  7. Skwarzec B., Struminska D.I., Borylo A. Bioaccumulation and distribution of plutonium in fish from Gdansk Bay // J. Environ. Radioactiv. 2001. V. 55. № 2. P. 167–78. https://doi.org/10.1016/s0265-931x(00)00190-9

  8. Kim S.H., Lee H.M., Hong G.H. et al. Distribution of 239,240Pu in marine products from the seas around the Korean Peninsula after the Fukushima nuclear power plant accident // J. Environ. Radioactiv. 2020. V. 217. P. 106191. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2020.106191

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Радиационная биология. Радиоэкология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал