Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ БІОЛОГІЇ ПІВДЕННИХ МОРІВ ІМ. О.О. КОВАЛЕВСЬКОГО

03.00.17 - гідробіологія

УДК 628.19:551.510.721:574.5 (262.5)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

РОЗПОДІЛ І МІГРАЦІЯ 90Sr У КОМПОНЕНТАХ ЕКОСИСТЕМ БАСЕЙНУ ДНІПРА І ЧОРНОГО МОРЯ ПІСЛЯ АВАРІЇ НА ЧАЕС

МІРЗОЄВА НАТАЛЯ

ЮРІЇВНА

Севастополь - 2008

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті біології південних морів ім. О.О. Ковалевського Національної Академії Наук України, м. Севастополь

Науковий керівник:

член-кореспондент НАН України, доктор біологічних наук, професор Єгоров Віктор Миколайович

Інститут біології південних морів НАН України, завідувач відділу радіаційної і хімічної біології

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук,професор Миронов Олег Глібович Інститут біології південних морів НАН України, завідувач відділу морської санітарної гідробіології доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Гудков Дмитро Ігорович,

Інститут гідробіології НАН України, м. Київ, завідувач відділу прісноводної радіоекологіїЗахист дисертації відбудеться " 17 " вересня 2008 р. у 14 годин на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 50.214.01 при Інституті біології південних морів НАН України за адресою: 99011, м. Севастополь, пр. Нахимова, 2

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту біології південних морів НАН України за адресою: 99011, м. Севастополь, пр. Нахимова, 2

Автореферат розісланий " 4 " серпня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради Д 50.214.01 доктор біологічних наук, професор А.В. Гаєвська

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. 26 квітня 1986 р. на Чорнобильській атомній електростанції (ЧАЕС) відбулася аварія, що явилася найбільшою ядерною катастрофою XX століття (Израэль, 1987, 1998; Апплби и др., 1999).

Після аварії на ЧАЕС профільними відомчими і науковими установами України були початі гідрологічні, гідрохімічні, гідробіологічні і радіоекологічні дослідження водойм у зоні відчуження ЧАЕС, у водосховищах верхнього і нижнього Дніпра (Романенко, Кузьменко, Дробот и др., 1989; Романенко, Кузьменко, Евтушенко и др., 1992; Евтушенко, Кузьменко, Сиренко и др., 1992; Войцехович, 1997, 2001; Каглян, 2003; Гудков, 2006), у Північно-Кримському каналі (Кулебакина, 1991; Поповичев, 1993), а також у морях Середземноморського басейну і, зокрема, на Чорному морі (Поликарпов, 1987; Полікарпов, Лазоренко, Терещенко, Кулев, 1987; Поликарпов, Тимощук, Кулебакина, 1988; Eremeev, Chudіnovskіkh, Batrakov, 1993). Метою цих досліджень при міжнародній підтримці і виконуваних під егідою МАГАТЕ, була комплексна оцінка і прогноз впливу післяаварійного радіоактивного забруднення на навколишнє середовище. Пріоритетність досліджень, у першу чергу, відносилася до такого екологічно небезпечного джерела поставарійного радіоактивного забруднення середовища як довгоживучий осколковий радіоізотоп 90Sr. Особливістю чорнобильської аварії було те, що радіоактивне забруднення навколишнього середовища відбулося на масштабі часу значно меншому, ніж характерний час протікання біогеохімічних процесів. Тому 90Sr, у якості радіотрасера, може характеризувати інтенсивність гідрологічних і біогеохімічних процесів, що відбуваються у водяних екосистемах.

Дослідження з розподілу 90Sr аварійного походження в біотичних і абіотичних компонентах екосистем Чорного моря і водойм басейну ріки Дніпро є актуальними в сучасній гідробіології (Константинов, 1986; Романенко, 2004) у зв'язку з тим, що вони дозволяють оцінити вплив радіаційного забруднення на якість водяного середовища, окремі особини, популяції і біоценози гідробіонтів, а також визначити роль живої і косної речовини в переносі, міграції й елімінації цього радіонукліда у водоймах. Враховуючи стан вивченості проблеми, назріла необхідність виконати цільне порівняльне дослідження перерозподілу і міграції післяаварійного 90Sr по компонентах водяних екосистем і особливостей його міграції від джерела аварії аж до пониззя Дніпра і, головним чином, включаючи Чорне море.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана автором у відділі радіаційної і хімічної біології ІнБПМ НАН України в рамках планових досліджень по бюджетних темах: «Вивчення радіохемоекологічних закономірностей міграції і дії радіоактивних, біогенних і ряду токсичних речовин у Чорному морі й гирлі Дунаю в умовах евтрофікації в порівнянні із сірководневими аналогами Світового океану» (№ державної реєстрації 01.9.10056173, 1991-1995 рр.); «Вивчення закономірностей радіоекологічних і молісмологічних процесів перерозподілу і дії радіоактивних і хімічних факторів у екосистемах сірководневої і кисневої зон української акваторії Чорного моря (для наукового обґрунтування ефективної охорони і використання морського середовища з метою сталого розвитку економіки України)» (№ державної реєстрації 0196U022104, 1996-1998 рр.); «Дослідження і кількісна оцінка екологічної ємності чорноморських акваторій України у відношенні забруднень ядерної і неядерної природи» (№ державної реєстрації 0199U001390, 1999-2002 рр.); «Вивчення біогеохімічних закономірностей формування потоків радіоактивних, мінеральних, органічних речовин природного і техногенного походження й обумовленого ними екологічного ризику для популяцій критичних видів у Чорному морі» (№ державної реєстрації 0103U001050, 2003-2007 рр.). Дослідження були виконані, крім того, у рамках госпдоговірних тем: «Прип'ять» (№ 158; 1990-1995 рр.); «Екологія» (01.07.1991-31.12.1991 р.); «Чорнобиль-1» (1992 р.); «Південь» (№ 197/А; 1992-1995 р.), а також були складовою частиною міжнародних програм і проектів: «Програма негайних заходів по ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС» (ІнБПМ НАН України і ENEA-DІSP (Рим, Італія), (1991-1992 рр.)); ІNTAS Сo-operatіon Agreement - № (1) 94-1221 (1995-1998 рр.); «Оцінка стану морського середовища Чорного моря» RER/2/003, проведеного під егідою МАГАТЕ (1996-2002 рр.); «Мідієвий дозор», Програма Міжнародної Комісії з наукових досліджень Середземноморського басейну (CІESM, Франція), (2004-2005 рр.). Авторка брала участь у перерахованих темах як виконавиця, а також як відповідальна за один із розділів.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - виявлення закономірностей розподілу і міграції 90Sr після аварії на ЧАЕС по компонентах водяних екосистем водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, Південно-Кримського каналу (ПКК) і акваторії Чорного моря в період 1986-2006 рр., а також прогнозування часу досягнення доаварійних рівнів концентрації 90Sr у компонентах досліджуваних водойм. Відповідно до поставленої мети в роботі вирішували наступні задачі:

· проаналізувати представлені в літературі результати досліджень по забрудненню 90Sr води, гідробіонтів і донних відкладів водойм;

· провести інтеркалібрацію методів визначення 90Sr у компонентах водяних екосистем;

· визначити тенденції динаміки концентрації і міграції 90Sr по компонентах водяних екосистем, запас радіонукліда і ступінь самоочищення водяної товщі досліджуваних водойм від поставарійного 90Sr;

· спрогнозувати масштаби часу зменшення концентрації 90Sr до доаварійного рівня в гідробіонтах і воді;

· проаналізувати і обґрунтувати можливість використання радіонукліда 90Sr у якості радіотрасера для геохронології донних відкладів;

· оцінити наслідки забруднення поставарійним 90Sr живих і косних компонентів екосистем бухт регіону Севастополя, як локальної моделі екосистеми Чорного моря;

· розрахувати дозові навантаження, отримані гідробіонтами різних екологічних груп від іонізуючого випромінювання 90Sr і його дочірнього продукту 90Y у післяаварійний період.

Об'єкт дослідження - вода, гідробіонти, донні відклади водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, ПКК і Чорного моря.

Предмет дослідження - довгоживучій радіонуклід 90Sr, що надійшов внаслідок аварії на ЧАЕС у по-різному віддалені від аварійного джерела водойми України.

Методи дослідження. У роботі використовувалися сучасні методи гідробіологічного відбору проб, радіохімічного аналізу, радіометрії і математичної обробки даних. Для статистичного аналізу, побудови карт і графіків застосовували пакети комп'ютерних програм Excel, Grafer, Surfer, Adobe Photoshop.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше на основі комплексного аналізу багаторічних натурних спостережень отримані залежності, що описують закономірності зміни в часі концентрації і перерозподілу 90Sr у компонентах (вода, гідробіонти, донні відклади) як прісних водойм (водойма-охолоджувач ЧАЕС, Київське і Каховське водосховища, ПКК), так і Чорного моря, що в різній мірі віддалені від аварійної ЧАЕС. Методом прогнозування вперше визначені періоди часу зменшення концентрацій 90Sr у біотичних і абіотичних компонентах водяних екосистем до доаварійних рівнів і зроблено їх порівняльний аналіз. В результаті дослідження різних видів риб водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського водосховища, а також молюсків Чорного моря Mytіlus galloprovіncіalіs Lmk. кількісно вивчено відкладення 90Sr, як аналога кальцію, у необмінні фонди гідробіонтів. Оцінено середні потоки біогеохімічного самоочищення води досліджених водойм від поставарійного 90Sr. Побудовано карти перерозподілу 90Sr у донних відкладах Чорного моря за післяаварійний період. Уперше показано, що 90Sr, поряд з іншими застосовуваними радіонуклідами, може розглядатися як радіотрасер для хронологічного датування донних відкладів Чорного моря.

Практичне значення отриманих результатів. Обгрунтовано метод датування донних відкладів за піками концентрацій 90Sr у профілях його вертикального розподілу. Комплексне дослідження важливої в господарчому відношенні водяної екосистеми ПКК представляється необхідним для ухвалення рішення у галузі радіаційної безпеки подібних водяних екосистем. Підходи в рішенні поставлених задач і отримані результати у цілому мають практичне значення для прогнозування міграції і часу перебування забруднюючих радіоактивних речовин у природних прісних і морських водоймах, а також при оцінці ступеня небезпеки радіаційного впливу на гідробіонти, подальшого прогнозу наслідків аварії на ЧАЕС, а також будь-якої іншої можливої радіаційної аварії.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням у рамках перерахованих вище тем і программ. Особистим внеском здобувача є: безпосередня участь у відборі, радіохімічній обробці проб, їх бета-спектрометрічних вимірах; постановка наукових задач; визначення концентрацій; встановлення закономірностей перерозподілу, оцінка запасів 90Sr і потоків самоочищення від цього радіонукліда води і гідробіонтів водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, ПКК і Чорного моря після аварії на ЧАЕС; розрахунок і аналіз дозових навантажень від іонізуючого випромінювання 90Sr на гідробіонти прісних і морського водойм України; складання прогнозу періоду зменшення вмісту 90Sr у компонентах водяних екосистем до доаварійних рівнів. З наукових праць, опублікованих у співавторстві, у дисертації використані тількі дані, які отримані авторкою. Права співавторів публікації не порушені.

Апробація результатів дисертації. Наукові результати роботи доповідались здобувачем і обговорювались на 32-х національних і міжнародних нарадах, симпозіумах, семінарах і конференціях. Усні доповіді представлені особисто здобувачем на: Російській радіобіологічній конференції «Проблеми екологічного моніторингу» (м. Брянськ, 1991 р.), Всесоюзній конференції «Радіобіологічні наслідки аварії на Чорнобильській АЕС» (м. Мінськ, 1991 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Радіаційно-екологічні і медичні аспекти наслідків аварії на Чорнобильській АЕС» (м. Київ, 1993 р.), Міжнародній нараді «Радіоекологія: успіхи і перспективи» (м. Севастополь, 1994 р.), Регіональних курсах МАГАТЕ «Визначення радіонуклідів у природних об'єктах» (м. Карлсруе, (Німеччина), 1997 р.), Нараді «Читання пам'яті М.В. Тимофеєва-Ресовського» (м. Севастополь, 2000 р.), Міжнародній нараді МАГАТЕ «Трасери і забруднювачі в Чорному морі» (м. Севастополь 2000 р.), Міжнародній робочій нараді «Погляд на Чорне море», (м. Стамбул (Туреччина), 2003 р.), Міжнародній науково-практичній конференції Всеукраїнської екологічної ліги «Радіаційні ризики і техногенна небезпека» (м. Рівне, 2003 р.), Науковій конференції «Ломоносовські читання 2004 року» (м. Севастополь, 2004 р.), Міжнародному науково-технічному семінарі «Системи контролю навколишнього середовища-2004», (м. Севастополь, 2004 р.), Міжнародному науково-практичному семінарі «Системи контролю навколишнього середовища-2005» (м. Севастополь, 2005 р.), Міжнародній конференції «Фундаментальні дослідження найважливіших проблем природничих наук на основі інтеграційних процесів в освіті і науці» (м. Севастополь, 2006 р.), Міжнародній науковій конференції, присвяченій 135-річчю ІнБПМ НАНУ: «Проблеми біологічної океанографії XXІ століття» (м. Севастополь, 2006 р.).

Публікації. Матеріали дисертації цілком відбиті в наукових працях автора. Всього по темі дисертації опубліковано 45 робіт (21 - у статтях, 24 - у матеріалах і тезах національних і міжнародних конференцій). 9 статей (1 стаття - без співавторів) опубліковані у спеціалізованих наукових виданнях, рекомендованих ВАК України.

Обсяг і структура дисертації. Загальний обсяг дисертаційної роботи складає 211 сторінок, з них 154 сторінки основного тексту, і містить вступ, 7 розділів, загальні висновки, список використаних джерел, додатки. Таблиці і рисунки, що цілком займають площу сторінки, розташовані на 5 аркушах, додаток і список використаних джерел складають 57 сторінок. Усього таблиць - 33, рисунків (включаючи а, б...) - 72. Список використаних джерел містить 291 найменування, у тому числі 87 іноземних.

Аналіз стану проблеми

Обговорено стан вивченості проблеми по темі дисертації. Проаналізовано джерела і масштаби просторово-часового радіоактивного забруднення 90Sr водойм України після аварії на ЧАЕС, особливості перерозподілу і міграції поставарійного 90Sr у гідробіонтах і абіотичних компонентах прісного і морського середовищ існування; оцінена роль гідробіонтів, абіотичних компонентів водяних екосистем України в елімінації поставарійного 90Sr з водойм з часом. Обґрунтована необхідність дослідження характеру перерозподілу і міграції післяаварійного 90Sr по компонентах водяних екосистем прісних і морської водойм регіону України.

2. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Матеріалом для дослідження слугували результати визначення концентрації 90Sr у воді, гідробіонтах, донних відкладах водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, ПКК і Чорного моря, отримані в 1990-2006 рр. при особистій участі автора. Також використовувалася база даних ВРХБ по концентрації 90Sr у компонентах екосистем Чорного моря з 1986 по 1994 рр. та літературні дані.

Відбір проб у водоймі-охолоджувачі і Київському водосховищі проводився нами в період 1990-1992 рр., у Каховському водосховищі і ПКК - у 1990-1995 рр., в планових сухопутних експедиціях. У Чорному морі проби відбирали в 9 науково-дослідних рейсах (у трьох із них здобувач брала особисту участь) і в численних експедиціях по Севастопольській морській акваторії в період 1994-2006 рр. Надані карти станцій відбору проб води, гідробіонтів і донних відкладів. Устаткування, що використовувалося для відбору проб води, гідробіонтів, донних відкладів, виключало можливість додаткового забруднення проб радіонуклідами.

За період дослідження була оброблена і проаналізована наступна кількість проб: 1341 - води, 377 - донних відкладів, 277 - водоростей (7 видів) і вищих водяних рослин (16 видів), 187 - молюсків (8 видів), 239 - риб (30 видів). Метод визначення 90Sr в об'єктах навколишнього середовища, відповідний загально прийнятим у світовій практиці, грунтується на радіохімічному виділенні радіонукліда, вимірюванні 90Sr за черенковським випромінюванням його дочірнього продукту 90Y з використанням низькофонового рідинного сцинтиляційного лічильника (LSC) LKB «Quantulus1220», наступній математичній обробці даних (Поликарпов, 1970; Иванова, 1967; Полуэтков, 1967, 1978; Справочник по прикладной статистике, 1989; Harvey et al., 1989). Нижня межа вимірювання активності (LLD) складає 0.01-0.04 Бк•кг-1 (Бк•м-3) проби. Використовувана обчислювальна схема для визначення концентрації і погрішностей визначення 90Sr у воді, гідробіонтах, донних відкладах дозволила коректно оцінювати ступінь їхнього забруднення цим радіонуклідом. Відносна погрішність отриманих результів не перевищувала 20 %.

Контроль коректності методів і достовірності отриманих результатів здійснювався шляхом постійної участі в міжнародній інтеркалібрації в період 1990-2003 рр. під егідою МАГАТЕ (Відень, Австрія) і Національної Лабораторії (РИСОЕ, Данія). Результати участі ІнБПМ в інтеркалібрації включені в звітні матеріали (Report on the Іntercomparіson RUNІAEA, 1992-1996, 2000; Summary Report for Evaluatіon of Methods for 90Sr, 2000; ІAEA/MEL, 2003) з позначкою: прийняті, як достовірні, про що свідчить отриманий автором сертифікат якості робіт. Дані з інтеркалібрації методів визначень, що були отримані як за результатами вимірів еталонних проб, так і за результатами польових паралельних визначень між ІнБПМ і іншими дослідницькими інститутами, свідчили про те, що використана методична база дозволяла з достатнім ступенем достовірності оцінювати забруднення досліджуваних екосистем довгоживучим радіонуклідом 90Sr.

90Sr У ВОДЯНОМУ СЕРЕДОВИЩІ

У даному розділі представлені результати визначення й аналізу динаміки концентрації, запасу поставарійного 90Sr у воді водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, ПКК і Чорного моря.

На підставі отриманих нами і літературних (розділи 1, 3) даних виявлені наступні закономірності поетапної реакції водяного середовища водойм на Чорнобильську аварію:

- первинне підвищення концентрації 90Sr у воді в порівнянні з доаварійними рівнями в перші місяці після аварії : у 100 тисяч разів у водоймі-охолоджувачі ЧАЕС, у 309 разів у Київському водосховищі; в 9 разів у Каховському водосховищі і ПКК; у середньому в 3 рази у воді різних районів Чорного моря;

- нами встановлено, що наступне різке, протягом 1-2 років, зниження концентрації 90Sr у воді водойм відбувалося за рахунок: міграції радіонукліда в нижче розташовані водойми; перерозподілу між компонентами екосистем; у Чорному морі, в основному, за рахунок перемішування в шарі 0-50 м і міграції 90Sr у глибинні води (переважно до 200 м).

- вторинне надходження 90Sr з водами верхнього Дніпра явилося більш значимим джерелом забруднення 90Sr води Каховського водосховища, ПКК, Північно-Західного району і регіону Кримського узбережжя Чорного моря, ніж випадання радіонукліда з атмосферними опадами. За нашими розрахунками концентрація 90Sr у воді збільшилася в порівнянні з доаварійним рівнем: у 70 разів у воді Каховського водосховища, у 77 разів у воді ПКК, у 22 рази у воді району Дніпровсько-Бугського лиману й у 7.6 разів у районі біля Кримського узбережжя Чорного моря.

Як відомо (Налимов, 1971), однією з можливостей прогнозування є метод екстраполяції апроксимуючих функцій, при цьому об'єктивність прогнозових характеристик визначається якістю підбору цих функцій, а також динамічними властивостями об'єкта прогнозування. З метою пошуку адекватних функцій ми розглянули особливості зміни середньої концентрації 90Sr у воді водойми-охолоджувача, на підставі власних (Мирзоева, 1991, 1993, 1996) і літературних (Деревец, 1997; Радиоэкология водных объектов, 1997; Рябов, 1998; Мониторинг радиоактивного загрязнения, 2001; Гудков, 2006; Kryshev, 1995) даних, на графіку з логарифмічним масштабом по осі ординат.

На рис. 1 показано, що в розглянутому масштабі дані задовільно розподіляються уздовж прямої лінії (коефіцієнт детермінації R2 дорівнює 0.87), що свідчить про достатній ступінь адекватності опису цього процесу експоненціального функцією. При цьому період зменшення концентрації 90Sr вдвічі (T05) є постійною часу експоненціальних функцій і може використовуватися як параметр з метою прогнозування методом екстраполяції апроксимуючої прямої. Даний підхід до вивчення й аналізу процесу динаміки концентрації 90Sr у воді водойми-охолоджувача ЧАЕС застосовувався нами, з урахуванням адекватності, при аналізі аналогічних процесів для всіх досліджуваних водойм.

Нами отримано, що подальше експоненціальне зменшення концентрації 90Sr у різних водоймах відбувалося з T05: 4.1 року для водойми-охолоджувача ЧАЕС, 6.1 року - для Київського водосховища; 5.7 року - для Каховського водосховища, 7.6 року для ПКК, від 7.3 року до 24.3 року у воді різних районів Чорного моря (табл. 1).

До 1999-2003 рр. концентрація 90Sr у воді водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського водосховища, Каховського водосховища і ПКК у 300.0, 14.7, 21.7 і 22.0 рази, відповідно, перевищувала доаварійний рівень.

Таблиця 1 Період зменшення вдвічі (Т05) і повний період зниження концентрації 90Sr до доаварійного рівня (Т) у воді Чорного моря

У даному розділі представлені результати вивчення нами видових особливостей зміни концентрації 90Sr у гідробіонтах; аналіз і порівняльна оцінка коефіцієнтів накопичення (КН) гідробіонтами 90Sr; оцінка масштабів часу зменшення концентрації 90Sr до доаварійного рівня в гідробіонтах прісноводних і морського водойм із різним ступенем забруднення 90Sr їх абіотичних компонентів.

Водорості і вищи водяні рослини. Аналіз отриманих результатів показав, що рдесник пронизанолистковий (Potamogeton perfolіatus L.) у прісних водоймах, цистозіра (Cystoseіra crіnіta (Desf.) Bory) у Чорному морі є біоіндикаторами, що можуть бути використані при оцінці рівнів радіоактивного забруднення 90Sr водяних екосистем. T05 у гідрофітах склали: 3.6 року для водойми-охолоджувача ЧАЕС, 7.8 року - для Київського водосховища; 4.9 року - для Каховського водосховища, ПКК і Чорного моря (табл. 2).

Таблиця 2 Параметри концентрування 90Sr водоростями і вищими водяними рослинами в період 1986-2006 рр.

Прикладом зміни концентрації 90Sr у донних відкладах водойм, в залежності від їхньої віддалі від ЧАЕС, є результати моніторингового дослідження (1992-1995 рр.) рівнів концентрації 90Sr у донних відкладах магістрального русла ПКК

Спостерігається загальна закономірність: так само, як і у воді каналу, концентрація радіонукліда в донних відкладах зменшується по мірі віддалення місць відбору проб від початку ПКК.

Установлено, що в донних відкладах водойми-охолоджувача ЧАЕС, Київського і Каховського водосховищ, ПКК і Чорного моря концентрація 90Sr також зменшувалася по мірі віддалення від ЧАЕС з наступними співвідношеннями: 100 : 10 : 2 : 0.7 : 0.3 (%), відповідно.

Нами побудовані карти перерозподілу 90Sr у донних відкладах (у шарі 0-5 см) Чорного моря за післяаварійний період 1986-2004 рр. (рис. 6). Показано, що найбільш забрудненими 90Sr районами є ділянки морського дна, які примикають до дельти Дунаю, Дністра, Дніпровсько-Бугського лиману, півострову Тарханкут, південно-східної частини Криму. Це свідчить про багаторічне надходження радіостронцію в акваторію Чорного моря саме зі стоком рік і водами ПКК, що підтверджується прямими вимірами 90Sr у пониззі Дніпра й у ПКК. Надійшовший у водойму поставарійний 90Sr згодом перерозподіляється по компонентах екосистеми, накопичується в донних відкладах водойми.

Отримані нами дані по вертикальному розподілу концентрації радіонукліда 90Sr у колонках донних відкладів Чорного моря, відібраних у районі Дніпровсько-Бугського лиману й у пригирловій зоні ріки Чорох (рис. 7), показали наявність піків підвищеного вмісту цього радіонукліда, що відповідають періоду радіоактивних випадань 90Sr, пов'язаних з випробуваннями атомної зброї у відкритих середовищах, а також періоду радіоактивного забруднення акваторій після аварії на ЧАЕС. Це дозволяє доповнити датуванням по 90Sr розроблений раніше у ВРХБ метод оцінки швидкості осадонакопичення в Чорному морі за профілями концентрації 137Cs (Gulіn et al., 1997).

Нами було отримано, що пошаровий розподіл концентрації 90Sr у донних відкладах Чорного моря залежав від району відбору проб (близькості до джерела забруднення), глибини залягання донних відкладів і часу, що пройшов з моменту аварії до відбору проб.

Концентрація і запас 90sr у компонентах екосистеми бухт регіону севастополя

Отримана нами оцінка інтенсивності самоочищення водяної товщі екосистеми севастопольських бухт від 90Sr показала, що на акваторію севастопольських бухт у 1986 р. прийшлося 4.5 х 10-3 % від усього 90Sr, що випав з атмосфери на акваторію Чорного моря. Результати досліджень екосистеми севастопольських бухт, отримані в період 1986-2006 рр. показали, що тренди зміни концентрації 90Sr у воді, водоростях і молюсках у часі з достатнім ступенем адекватності описуються експоненціальними функціями. З 1987 р. відзначалася експоненціальна зміна концентрації 90Sr у воді бухт із Т05 - 8.8 року, у бурих водоростях - 4.9 року, а в молюсках - 6.7 року.

З 1999 р. до 2006 р. концентрації 90Sr у воді, гідробіонтах цього району моря знизилися до рівнів, що передували аварії на ЧАЕС. За період 1986-2006 р. загальний запас 90Sr (табл. 3) в екосистемі севастопольських бухт зменшився на 10.4 ГБк 90Sr чи на 78 % від його вмісту в бухтах в 1986 р. При цьому радіоактивний розпад 90Sr склав 49.0 % від цієї величини.

Таблиця 3 Запас (З.) і середня концентрація (С.К.) 90Sr у компонентах екосистеми севастопольських бухт