Библиотечный каталог авторефератов Украины

                                       Печінка

                               Шлунково-кишковий тракт

                                       М”язи

                                                                               t, діб

       Рис. 2. Вміст  137Cs в органах і тканинах риб, % від введенного.

       (1, 2, 3 - групи риб у порядку збільшення вмісту калію у кормі)

Для крові та зябер внесок швидкої компоненти перевищує внесок повільної у 1.5 – 2 рази, а для кишечнику та печінки – у 5 – 10 разів.

       Активність 137Cs (відносно введеного) м”язів риб становила 21 –56 % і протягом експерименту практично не змінювалася (рис. 2, 3).

       Рис. 3. Внесок вмісту 137Cs м”язів в загальну радіоактивність риб, % відносно введеної кількості (  - активність 137Cs цілого організму; ¦ - активність 137Cs м”язів).

       Встановлено, що вміст калію у кормі не впливає на розподіл 137Cs в організмі риб  (відносно вмісту у цілому організмі). Внесок 137Cs, що знаходиться в м”язах у загальну радіоактивність риб за 83 доби зростає з 71.8±2.5% до 97.2±2.5% (табл.4). Не виявлено істотної різниці у швидкості зміни активності 137Cs  (відносно радіоактивності у цілому організмі) крові та зябер, печінки та кишечнику. В цих органах простежуються дві компоненти зниження вмісту 137Cs  (відносно вмісту у цілому організмі): швидка – з періодом зменшення вмісту вдвічі близько 7 діб, та повільна – більш ніж 100 діб. Співвідношення внеску швидкої компоненти до внеску повільної компоненти дорівнює 6.

РОЛЬ КОМПОНЕНТ ВИВЕДЕННЯ У ФОРМУВАННІ ЗАБРУДНЕННЯ РИБ

ЦЕЗІЄМ-137 В ПРИРОДНИХ УМОВАХ

       Визначені нами параметри виведення 137Cs з організму риб дозволили дослідити динаміку накопичення у випадку сталого потоку радіонукліда.  Якщо час накопичення перевищує Tb повільної компоненти, то внесок швидких компонент виведення у загальний вміст 137Cs менший за 7%. Це пояснює знаходження нами лише однієї компоненти виведення радіонукліда у коропа з водойми-охолоджувача ЧАЕС.

       Проведені дослідження впливу вмісту калію у кормі на процес виведення  137Cs з організму риб пояснює залежність рівнів накопичення 137Cs рибами від концентрації калію у воді, що відображено у ряді робіт [Марей, 1976; Катков, 1980; Флейшман, 1982]. Більш низькі  рівні накопичення 137Cs рибами  у водоймах з високою концентрацією калію у воді обумовлені зменшенням співвідношення 137Cs, що виводиться  з повільною компонентою, до кількості радіонукліда, яка надійшла до організму риб (рис.  4).

Таблиця. 4

Розподіл 137Cs по органах і тканинах риб, % від загальної радіоактивності риб.

Рис. 4    Накопичення  137Cs рибами в умовах хронічного надходження радіонукліда,   Af – радіоактивність риб, Af(K) -  радіоактивність риб при збільшеному надходженні калію, Tb – період біологічного напіввиведення повільної компоненти.

       На основі власних  та літературних джерел проаналізовано внесок компонент виведення 137Cs в радіоактивність риб  водойм зони відчуження та Київського водосховища.

ВИСНОВКИ

1. Радіоактивне забруднення гідробіонтів досліджених водойм Житомирської та Рівненської областей в основному сформоване 137Cs. Рівень вмісту цього радіонукліда в біотичних компонентах становив: у вищих водяних рослинах - 8 - 2700 Бк/кг, в рибах - 6 - 1140 Бк/кг.
2. Похибка визначення коефіцієнтів накопичення 137Cs гідробіонтами водойм зони відчуження за рахунок варіації вмісту радіонукліда у воді та організмах перевищує 100 %,  тому цей показник не є репрезентативним.
3. У коропа, що був відловлений у водоймі-охолоджувачі Чорнобильської АЕС (ВО ЧАЕС), за умов хронічного радіоактивного забруднення зафіксовано збільшення питомої активності 137Cs у м”язах зі збільшенням маси.
4. Розроблена методика прижиттєвого визначення параметрів виведення гамма-випромінюючих радіонуклідів з організму риб.
5. Використання методики прижиттєвого визначення параметрів виведення гамма-випромінюючих радіонуклідів з організму риб забеспечує скорочення тривалості експерименту до термінів, що можуть бути порівняні з періодом біологічного напіввиведення.
6. В експериментах, в яких  вивчалося виведення 137Cs коропом  масою 0,25 - 1,25 кг з ВО ЧАЕС виявлено наявність тільки однієї компоненти виведення 137Cs. Індивідуальна тривалість періоду біологічного напіввиведення знаходилась у межах 210 - 565 діб. Період напіввиведення 137Cs самками та самцями вірогідно не відрізнявся.
7. У карася та коропа масою 20 - 210 г, яким перорально був введений 137Cs, визначено три компоненти виведення. Внесок повільної компоненти становив близько 60 %. Тривалість періодів напіввиведення компонент складала: найбільш швидкої - близько доби, швидкої - 5 - 13 діб, повільної - 100 - 180 діб.
8. Встановлено, що додаткове введення калію до організму риб після надходження 137Cs не впливає на швидкість виведення 137Cs.
9. Зі збільшенням кількості калію, що потрапляє до організму коропа одночасно із 137Cs, парціальний внесок швидких компонент виведення 137Cs збільшується до 50 %.
10. У крові, зябрах, печінці та кишечнику риб простежується двокомпонентний характер зниження вмісту 137Cs (відносно радіоактивності цілого організму): швидка компонента з періодом зменшення вмісту вдвічі близько 7 діб, та повільна компонента з періодом більш за 100 діб. Співвідношення внеску швидкої компоненти до внеску повільної дорівнює 6.
11. 137Cs виводиться із м”язів з повільною компонентою; вміст у м”язах визначає внесок повільної компоненти виведення 137Cs з організму риб.
12. Внесок 137Cs , який міститься у м”язах, у загальну радіоактивність організму зростає від 72% (через добу після введення радіонукліда) до 97% (на вісімдесят третю добу). 

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Experimental Studies on Some Environmental Parameters that May  Affect  Radiocaesium Biological Half-Life / C. Carreiro, O.Nasvit, J. Corisco, V.Romanenko, M.Fomovski, L.Jurchuk, V.Solomatina, V. Belyaev // Modelling and study of the mechanisms of the transfer of radioactive material from terrestrial ecosystems to and in water bodies around Chernobyl, Final report EUR- 16529 en, 1996. - P.106-119.
2. Cs-137 Biological Half-life Evaluation in Cyprinus Carpio L. of Different Weights from the Cooling Pond of the Chernobyl  NPP / O.Nasvit, M.C. Vaz Carreiro, V.Romanenko, M.Fomovski, L.Jurchuk, V. Belyaev, O.Bashkov // Freshwater and stuarine Radioecology /Edited by G.Desmet et al. 1997 Elsevier Science B.V., p.375- 385.
3. Transport of Caesium radionuclides and Strontium-90 in the Dnieper water reservoirs within 10 year period after the Chernobyl nuclear accident / Kaglyan A., Klenus V., Fomovsky M., Nabivanets Yu., Nasvit O., Belyaev V // Treacer Hydrology 97/Edited by A. Kranjk, Published by A.A.Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1997. - p.135-142.
4. Экологические аспекты формирования уровней радионуклидного загрязнения пресноводной рыбной продукции / Кленус.В.Г., Беляев В.В., Фомовский М.А., Насвит О.И., Простантинов В.Е., Рябов И., Белова Н., Хадеринг Р., Аерссен А. // Радиогеоэкология водных объектов зоны влияния аварии на Чернобыльской АЭС. Т.2. Прогнозы  загрязнения вод, оценки рисков водопользования и эффективности водоохранных контрмер для водных экосистем зоны влияния Чернобыльской аварии / Под. ред. Войцеховича. – К., 1998. – С.106 – 118.
5. Радиоактивное загрязнение водоемов Украинского Полесья и формы нахождения радионуклидов в некоторых компонентах водных экосистем / Волкова Е.Н., Беляев В.В., Широкая З.О., Кленус В.Г., Каглян А.Е., Кузьменко М.И., Притыка Т.П., Карапыш В.А. //Гидробиол. журн. - 2000. - Т. 36, №4. - С.50 - 65.
6. Основные закономерности вегетации автотрофного звена в условиях различной степени радиоактивного загрязнения / Кленус В.Г., Щербак В.И., Каглян А.Е., Беляев В.В. / Збірник наукових праць Інституту ядерних досліджень - К., 2001. - С.161 - 163.
7. Cs-137 Biological Half-life Evaluation in Cyprinus Carpio L. of Different Weights, from the Cooling Pond of the Chernobyl  NPP / O.Nasvit, M.C. Vaz Carreiro, V.Romanenko, M.Fomovski, L.Jurchuk, V. Belyaev, O.Bashkov// International seminar on  freshwater  and  estuarine radioecology, 21-25 March,1994, Lisabon, Portugal, 1994. -  p. 49.
8. К методике изучения динамики выведения гамма-излучающих радионуклидов у рыб /Беляев В.В., Насвит О.И., Фомовский М.А., Юрчук Л.П.// Материалы международной научн. конф.”Проблемы рационального использования биоресурсов водохранилищ”, 6 -8 сентября, 1995, Киев,1995. - С.142 - 143.
9. Кинетика выведения 137Cs у рыб содержащихся в лабораторных условиях / Беляев В.В., Насвит О.И., Юрчук Л.П. Фомовский М.А. // Другий з”їзд гідроекологічного товариства України, Київ, 27-31 жовтня 1997, тези доповідей т.2, Київ, 1997. - С.159.
10. Состояние радионуклидного загрязнения гидробионтов водоемов зоны ЧАЭС в послеаварийный период / Фомовский М.А., Кленус В.Г., Насвит О.И., Набиванец Ю.Б.,              Каглян А.Е.,Беляев В.В. // Другий з”їзд гідроекологічного товариства України, Київ, 27-31 жовтня 1997, тези доповідей т.2, Київ, 1997. - С.177-178.
11. Влияние внешних факторов на кинетику радионуклидов у рыб / беляев В.В., Фомовский М.А., Насвит О.И., Юрчук Л.П.// Радиоэкологические и медико-биологические последствия Чернобыльской катастрофы и проблемы международного сотрудничества. Материалы международной конференции 15-17 апреля 1998г., Минск, 1998. -  С.15.

АНОТАЦІЯ

       Беляєв Володимир Володимирович. Накопичення та виведення цезію-137 з організму гідробіонтів. — Рукопис.

       Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за фахом 03.00.17 — гідробіологія. Інститут гідробіології НАН України, Київ, 2001.

Досліджено особливості накопичення радіонуклідів (р/н)  гідробіонтами водойм Рівненської, Житомирської областей та зони відчуження Чорнобильської АЕС.

       Розроблена методика прижиттєвого визначення параметрів виведення гамма-випромінюючих р/н у риб.

       У коропа з водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС не визначено залежності накопичення та виведення 137Cs від статі риб. Не виявлено відміни у накопиченні 137Cs коропами однакової маси різного віку. Період біологічного напіввиведення (Тb) становив 210 — 565 діб.

       У караса та коропа масою 20 — 210 г., яким перорально було введено 137Cs, спостерігалося три компоненти виведення р/н. Внесок повільної компоненти становив близько 60%. Тривалість Тb компонент становила: найбільш швидкої — близько доби, швидкої — 5-13 діб, повільної — 100-180 діб.

       Досліджено вплив вмісту калію у кормі на процес виведення 137Cs у риб. Зі збільшенням кількості калію, що надходить до організму коропа одночасно з 137Cs , парціальний внесок швидких компонент збільшується до 50%.

     Досліджено динаміку вмісту 137Cs  в органах та тканинах риб після одноразового надходження р/н.

       Ключові слова: гідробіонт, 137Cs, калій, період біологічного напіввиведення, розподіл. 

       Беляев Владимир Владимирович. Накопление и выведение цезия-137 из организма гидробионтов. – Рукопись.

       Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.17 – гидробиология. Институт гидробиологии НАН Украины, Киев, 2001.

       Исследование особенностей накопления радионуклидов гидробионтами водоемов Ровенской, Житомирской областей проводилось в 1998 году, озера Глубокого и водоема-охладителя Чернобылськой АЭС (ВО ЧАЭС) в зоне отчуждения в 1991 - 1998 годах. Радионуклидное загрязнение гидробионтов исследованных водоемов Житомирской и Ровенской областей в основном сформировано 137Cs. Уровень содержания этого радионуклида в биотических компонентах составлял: в высших водных растениях – 8 –2700 Бк/кг, в рыбах – 6 – 1140 Бк/кг. Различия в накоплении 137Cs гидробионтами одного вида определяются особенностями экосистем водоемов и превышают межвидовые различия для высших водных растений и  рыб. Коэффициенты накопления  137Cs в водоемах Житомирской и Ровенской областей составляли:  для рогоза узколистого - 503 - 36411 (11300±16400), для карпа - 116 - 4909 (1560±1200), для карася - 427 -5786 (2770±2170),  для плотвы - 1664 - 3183 (2420 ± 1070), для окуня 982 - 4880 (2460±1500), для щуки - 872 - 2641 (1760±1250). Погрешность определения коэффициентов накопления 137Cs гидробионтами водоемов зоны отчуждения за счет вариации содержания радионуклида в воде и организмах превышает 100%, поэтому этот показатель не репрезентативен.

       Разработана методика прижизненного определения параметров выведения гамма-излучающих  радионуклидов у рыб. Использование этой методики позволяет уменьшить  продолжительность эксперимента до времени, сравнимого с периодом биологического полувыведения, т.е.  в два - три раза. Для определения уровня содержания гамма-излучающих радионуклидов в организме живых рыб массой от 0.25 до 1.5 кг  была создана спектрометрическая установка, в состав которой входили детектор с кристаллом NaI(Tl), многоканальный анализатор АИ-1024 и камера измерения, защищенная совместно  с детектором от внешнего гамма-излучения 5-ти см слоем свинца. Для поддержания жизнедеятельности рыб в камеру подавался воздух. Радиоактивность живых рыб массой 20 - 120 г определяли в герметичной кювете. Гамма-спектрометрический тракт состоял из полупроводникового детектора, предусилителя и многоканального анализатора. Параметры выведения радионуклида находили из полученных временных рядов значений содержания радионуклида в организме рыб.

       Исследованы особенности накопления и  выведения 137Cs у двух видов рыб: карпа (Cyprinus carpio L.) и серебряного карася (Carassius auratus Bloch.).

       У карпа, отловленного в водоеме-охладителе Чернобыльской АЭС (ВО ЧАЭС), концентрация  137Cs в мышцах составляла 4.5 - 11 кБк/кг. Нами было зафиксировано увеличение удельной активности 137Cs в мышцах с увеличением массы организма, наиболее четко эта зависимость наблюдалась у пятилетних рыб. У этих же рыб одинаковой массы и разного возраста не выявлено разницы в уровнях накопления 137Cs.  Определение содержания 137Cs  в организме одной рыбы длилось 25 минут. Уровни содержания радионуклида  опытных  рыб определялись за три рабочих дня. За 166 суток было получено 11 значений радиоактивности каждой рыбы, по которым находились параметры выведения 137Cs из организма. У карпа ВО ЧАЭС не обнаружено зависимости  уровней накопления и скорости выведения 137Cs от пола рыб. При температуре окружающей среды 11°С индивидуальный период биологического полувыведения  составлял 210 – 565 суток. Была обнаружена тенденция к  уменьшению скорости выведения радионуклида из организма с увеличением  массы рыб от 250 до 600 грамм.

       У карасей и карпов  массой 20 - 210 г., которым перорально был введен 137Cs, наблюдалось три компоненты выведения. Вклад медленной компоненты составлял около 60%.  При температуре воды 22°С длительность периодов полувыведения  компонент составляла : наиболее быстрой около суток, быстрой - 5-13 суток, медленной - 100-180 суток.

Исследовано влияние содержания калия в корме на процесс выведения 137Cs рыбами, которым был перорально введен радионуклид. С увеличением количества калия, поступающего в организм карпов одновременно с 137Cs, парциальный вклад быстрых компонент выведения радионуклида увеличивается до 50 %, а  дополнительное введение калия в организм рыб после поступления 137Cs не увеличивает скорость выведения этого радионуклида.

Исследована временная зависимость содержания 137Cs в органах и тканях рыб после однократного поступления радионуклида. Вклад  137Cs,  содержащегося в мышцах, в общую радиоактивность организма (относительно содержания в целом организме)  возрастает от 72% (через сутки после введения радионуклида) до 97% на восемьдесят третьи сутки.  Не было обнаружено достоверной разницы  скорости изменения содержания 137Cs (относительно содержания в целом организме) в крови, жабрах, печени и кишечнике. В этих органах и тканях наблюдались две компоненты снижения  содержания 137Cs (относительно содержания в целом организме). Периоды  уменьшения содержания радионуклида вдвое составляли: быстрой компоненты около семи суток, медленной - более 100 суток. С быстрой компонентой выводится в 6 раз больше радионуклида, чем с медленной.

       Ключевые слова: гидробионт, 137Cs, калий, период биологического полувыведения, распределение.

       Belyaev Vladimir Vladimirovich. Accumulation and elimination of Cesium-137 from the organism of the hydrobionts. - Manuscript.

       Thesis for degree of Doctor of Philosophy by speciality 03.00.17 - hydrobiology. - Institute of Hydrobiology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2001.

       The peculiarities of accumulation of radionuclides of hydrobionts of aquatic ecosystems of Zhytomyr and Rivno region and Chernobyl exclusion zone were analyzed.

       Method of determination parameter of elimination of gamma- radionuclides from a live fish was worked.

       In carp from the cooling pond of the Chernobyl NPP no sexual differences in accumulation and elimination of 137Cs could be found. No differences in accumulation of 137Cs in carp different age could be found. Biological half-life (Tb) were in the range of 210 - 565 days.

       In carp and goldfish, which mass ranged from 20 - 210 g., after receiving an acute contamination,  revealed 3 components of 137Cs release. Contribution of the longest component were about 60%. Tb of shorts components were about 1 and 5 - 13 days, Tb of longest component were 100 - 180 days.

       137Cs excretion following K+ addition in the diet to carp are researched. Increasing of K+ content in the first injection relative contribution of the shortest component increases.

       The change of 137Cs content in organs and tissues of fish, after receiving an acute contamination, was studied.

       Key words: hydrobiont, 137Cs, K+, biological half-life, distribution.