Особливості накопичення 90Sr, 137Cs і дозові навантаження у мишоподібних та мідицеподібних зони відчуження і зони безумовного (обов’язкового) відселення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

УДК 599.323/363:539.16.047

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Особливості накопичення 90Sr, 137Cs і дозові навантаження у мишоподібних та мідицеподібних зони відчуження і зони безумовного (обов'язкового) відселення

03.00.01 - радіобіологія

Маклюк Юлія Олексіївна

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Чорнобильському центрі з проблем ядерної безпеки, радіоактивних відходів та радіоекології МНС України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Іванов Юрій Олександрович, Чорнобильський центр з проблем ядерної безпеки, радіоактивних відходів і радіоекології МНС України, головний науковий співробітник.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Серкіз Ярослав Іванович, Інститут ядерних досліджень НАН України, провідний науковий співробітник відділу структури ядра;

доктор біологічних наук, професор Гайченко Віталій Андрійович, Національний аграрний університет, професор кафедри радіобіології та радіоекології. стронцій мишоподібний радіобіологічний

Захист відбудеться “27” жовтня 2008 р. о 1600 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: м. Київ, просп. Глушкова, 2, корпус 12, біологічний факультет, ауд. 434.

Поштова адреса: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 64, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, біологічний факультет, спеціалізована вчена рада Д 26.001.24.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка: м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий “9” вересня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Т.Р.Андрійчук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Вивченням мишоподібних та мідицеподібних, як індикаторної групи тварин, стали займатися з перших місяців після аварії на Чорнобильській АЕС. Високі чисельність та репродуктивний потенціал, наявність добре досліджених лабораторних аналогів, а також постійне перебування у найбільш забруднених радіоактивними випаданнями шарах екосистеми обумовлюють можливість використання цієї групи тварин для оцінки впливу іонізуючого випромінювання.

Зона відчуження та Зона безумовного (обов'язкового) відселення (ЗВіЗБ(О)В) є унікальним полігоном для проведення радіобіологічних досліджень в природних умовах. Однак, такі питання як накопичення і виведення основних дозоутворюючих радіонуклідів 137Cs і 90Sr з організму тварин та оцінка поглинених доз досліджувались недостатньо. Незважаючи на те, що і до, і після аварії було накопичено чимало відповідної інформації, вона стосувалася, як правило, лабораторних або сільськогосподарських тварин, і, значно рідше - диких ссавців [Булдаков Л.А., 1968; Алексахін Р.М., 1982; Корнеєв М.А., Сироткін А.М., 1987; Москальов Ю.І., 1989; Vandecasteele С.М. et al., 1989, Козло П.Г., 1998].

Мишоподібні та мідицеподібні були вивчені менше [Таскаєв А.І. та ін., 1990; Гайченко В.А. та ін., 2001; Ryabokon N.I. et al., 2005], ніж інші групи хребетних тварин. Між тим, екстраполяція уявлень, отриманих в результаті лабораторних експериментів, на те, що відбувається в природних умовах, не завжди припустима. Наразі залишається чимало прогалин у розумінні того, як виживають саме дикі тварини у радіаційному біогеоценозі.

Отримання актуальної інформації про особливості обміну радіонуклідів в організмі тварин, про вплив сезонних, видових, статево-вікових та інших чинників на вміст радіонуклідів, про джерела, динаміку формування і величину дозових навантажень є необхідним для адекватної оцінки та прогнозу радіобіологічних ефектів, що можуть виникати внаслідок хронічного радіаційного впливу. Оскільки за 22 роки після аварії на Чорнобильській АЕС загальна радіаційна ситуація значно змінилася, виникла необхідність проведення нових оцінок величини поглинених доз у тварин. Сучасні методики дозволяють зробити це ефективніше та успішніше.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у Міжнародній радіоекологічній лабораторії Чорнобильського центру з проблем ядерної безпеки, радіоактивних відходів та радіоекології (МРЛ ЧЦ) Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи у рамках планових науково-дослідницьких тем та спільних проектів МРЛ ЧЦ і Техаського Технологічного Університету (США) за темами: “Багаторічні дослідження дрібних ссавців на стаціонарних ділянках “Рудого Лісу” (2000-2005 рр., № д/р 0102U004236), “Особливості метаболізму радіонуклідів в організмі дрібних ссавців в умовах Чорнобильської зони” (2002-2003 рр., № д/р 0102U004731), “Дослідження популяційної динаміки та рівнів накопичення радіонуклідів у дрібних ссавців Чорнобильської зони” (2004- 2008 рр., № д/р 0101U005342).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було дослідження особливостей багаторічної динаміки накопичення 90Sr і 137Cs, а також оцінка дозових навантажень у мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

Проаналізувати динаміку вмісту 90Sr, 137Cs у мишоподібних ЗВіЗБ(О)В з 1986 по 2005 рр.

Оцінити накопичення 90Sr, 137Cs тваринами з 1995 по 2005 рр. та фактори, які на це впливають.

Дослідити розподіл 90Sr і 137Cs по органах і тканинах рудої нориці (Myodes glareolus).

Визначити особливості виведення 90Sr і 137Cs з організму рудої нориці in vivo.

Розрахувати поглинені дози у мишоподібних та мідицеподібних на модельних ділянках у 2005 р. та оцінити зміну внеску внутрішнього та зовнішнього опромінення у дозові навантаження тварин в період з 1986 по 2005 рр.

Об`єкт дослідження - радіоактивне забруднення мишоподібних та мідицеподібних, що виникло внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС.

Предмет дослідження - дозові навантаження та особливості акумуляції, розподілу та виведення 90Sr, 137Cs у мишоподібних і мідицеподібних в умовах ЗВіЗБ(О)В.

Методи дослідження - г-, в- спектрометричні (включаючи метод прижиттєвих вимірювань) та радіохімічні - для оцінки вмісту 90Sr і 137Cs в організмі тварин та зразках довкілля; радіометричні та дозиметричні - для оцінки радіаційних умов на дослідних ділянках; методи польових радіоекологічних досліджень; розрахункові методи - для оцінки величини та структури дозових навантажень, а також методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше виявлено сезонні, біотопічні та видові відмінності у накопиченні 90Sr і 137Cs мишоподібними та мідицеподібними в природних умовах. На основі оригінальної методики вперше визначено особливості виведення 90Sr і 137Cs з організму рудої нориці in vivo. Вперше детально проаналізовано та систематизовано багаторічні дані (1986-2005 рр.) вмісту основних дозоутворюючих радіонуклідів у мишоподібних ЗВіЗБ(О)В. Розраховано та порівняно з попередніми даними поглинені дози для чотирьох найпоширеніших видів дрібних ссавців на модельних ділянках ЗВіЗБ(О)В у 2005 р. Охарактеризовано зміни внеску внутрішнього та зовнішнього опромінення у дозові навантаження тварин впродовж 1986-2005 рр.

Практичне значення одержаних результатів. Матеріали роботи використовуються для прогнозних оцінок радіоактивного забруднення довкілля, а також в рамках радіоекологічного моніторингу ЗВіЗБ(О)В для оцінки динаміки біологічної доступності радіонуклідів. Визначені параметри виведення 90Sr і 137Cs з організму мишоподібних дозволяють проводити аналіз динаміки вмісту радіонуклідів у тварин аналогічного розмірного ряду. Отримані дані щодо дозових навантажень у різних видів мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В є важливими для оцінки радіобіологічних ефектів у тварин. Оригінальна методика прижиттєвої оцінки вмісту 90Sr і 137Cs в тілі мишоподібних та мідицеподібних може бути рекомендована до широкого використання у лабораторних і польових дослідженнях дрібних тварин.

Особистий внесок здобувача. Автор розробила методи польових та лабораторних досліджень, виконувала польові радіометричні і дозиметричні вимірювання, відлови тварин, відбір та підготовку зразків, а також підготовку тварин для прижиттєвих вимірювань. Автор проводила радіохімічні та спектрометричні дослідження. Зведення, обробку і аналіз первинних даних, теоретичний аналіз і узагальнення отриманих результатів проведено автором самостійно.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були представлені на: IV Міжнародній конференції “Наукові, технічні та соціальні аспекти закриття ЧАЕС” (Славутич, 2000); Міжнародній конференції “ECORAD 2001” (Екс-ен-Прованс, Франція, 2001); V щорічній конференції Міжнародного Чорнобильського центру "Наукові та технічні аспекти міжнародного співробітництва в Чорнобилі" (Славутич, 2003); ІІІ-му з`їзді з радіаційних досліджень “Радіобіологія і радіоекологія” (Київ, 2003); Міжнародній конференції “Protection of the Environment from the Effects of Ionizing Radiation” (Стокгольм, Швеція, 2003); Міжнародній конференції “The scientific basis for environmental protection against radioactivity” -- ECORAD 2004 (Екс-ен-Прованс, Франція, 2004); науковій конференції Інституту ядерних досліджень НАН України (Київ, 2006); 5-му з'їзді радіаційних досліджень “Радіобіологія, радіоекологія, радіаційна безпека” (Москва, 2006); Міжнародній конференції “20 років Чорнобильської катастрофи. Погляд у майбутнє” (Київ, 2006); Міжнародному науковому семінарі “Радіоекологія Чорнобильської зони” (Славутич, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 17 наукових праць, серед яких 5 статей у визначених ВАК України фахових виданнях та 12 тез доповідей у збірках матеріалів міжнародних і вітчизняних наукових конференцій, семінарів та з'їздів.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, заключення, висновків, списку використаних літературних джерел (223 посилання) та 7 додатків. Робота викладена на 170 сторінках друкованого тексту, ілюстрована 37 таблицями та 27 рисунками.

Матеріали та методи досліджень

Для аналізу загальної багаторічної динаміки накопичення радіонуклідів у тварин було використано дані про вміст радіонуклідів у 3630 особин, які належать до рядів мідицеподібних - Soriciformes та мишоподібних - Muriformes [Загороднюк І.В. 1998, 2001].

Тварини були відловлені на 20 дослідних ділянках ЗВіЗБ(О)В. Щільність забруднення ділянок відлову варіювала в широкому діапазоні: 137Cs - 0,1-150,3 МБк·м-2, 90Sr - 0,03-82,6 МБк·м-2. Відлови тварин здійснювали з травня по жовтень 1995-2005 рр. за допомогою пасток-живоловок системи Шермана. Для періоду 1986-1994 рр. було використано проаналізовані та узагальнені літературні дані, отримані на ділянках ЗВіЗБ(О)В і білоруського Поліського радіоекологічного заповідника.

Вміст 137Cs оцінювали за допомогою г-спектрометра Canberra-Packard з HP-Ge або NaI детекторами. У значній кількості зразків визначення вмісту 90Sr проводили без радіохімічної підготовки з використанням сцинтиляційного в-спектрометра “ЕКСПРЕС-01” (розробник - Інститут ядерних досліджень НАН України, Київ) для “товстошарових” зразків. Для оперативної та одночасної оцінки вмісту радіонуклідів у живих тварин було розроблено спеціальний г- і в-спектрометричний комплекс [Бондарьков М.Д. та ін. 2002]. Вміст 90Sr у слабоактивних і калібрувальних зразках оцінювали за допомогою радіохімічного оксалатного методу за дочірнім 90Y.

Дослідження розподілу 90Sr і 137Cs по органах та тканинах проводили у рудих нориць (Myodes glareolus), які були відловлені на двох центральних ділянках ЗВіЗБ(О)В. Тварин препарували з відбором 14 типів органів і тканин. Оцінку вмісту 90Sr і 137Cs виконано у 392 зразках тканин.

Особливості виведення 90Sr і 137Cs досліджували у рудих нориць з центральної ділянки ЗВіЗБ(О)В та лабораторних мишей Mus musculus лінії Big Blue, яких до початку експерименту утримували у вольєрі на одній із забруднених ділянок зони (“Рудий Ліс”) впродовж 102 діб. Всього за час експерименту виконано 283 прижиттєвих вимірювання вмісту 90Sr і 137Cs у тілі нориць і 115 - у тілі лабораторних мишей. Крім того, виконано 406 визначень вмісту 90Sr і 137Cs у добових порціях екскретів.

Оцінку дозових навантажень проводили у чотирьох видів тварин (руда нориця, мишак жовтогорлий (Sylvaemus flavicollis), нориці роду Mirotus та мідиця звичайна (Sorex araneus)) в липні-серпні 2005 р. на трьох ділянках ЗВіЗБ(О)В з різними радіаційними умовами (табл.1).

Таблиця 1 Радіаційні умови дослідних ділянок

Усього відловлено 771 тварина та виконано прижиттєве вимірювання вмісту 90Sr і 137Cs у них. З метою опису радіаційних умов, в яких мешкали тварини, у кожній зі 100 точок дослідних ділянок вимірювали потужність еквівалентної дози г-випромінювання (ПЕДг) та щільність потоку в-частинок на висоті 5 см над поверхнею ґрунту за допомогою радіометра-дозиметра МКС-01Р. Крім того, у 20 точках кожної ділянки відібрали зразки поверхневого 0-20 см шару ґрунту для оцінки щільності радіоактивного забруднення території та ізотопного складу випадань.

Результати та їх обговорення

Багаторічна динаміка вмісту радіонуклідів у мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В. Аналіз багаторічних змін у накопиченні радіонуклідів було проведено для сукупної вибірки тварин, об'єднаної для всіх ділянок, з використанням коефіцієнту переходу радіонукліду (КП) у ланцюзі “ґрунт-тварина”.

В 1987 р. у тварин спостерігалось певне зниження як загального вмісту радіонуклідів, так і рівня накопичення 137Cs. Впродовж 1988-1996 рр. у тварин відбулось повторне короткочасне підвищення вмісту 137Cs в організмі, яке в подальшому змінилось на його істотне зниження. У 1997-1998 рр. відмічалось помітне збільшення вмісту 90Sr у тварин. Це узгоджувалось з явищем зростання біологічної доступності радіонукліду у ґрунтово-рослинних комплексах внаслідок деструкції паливних часток [Іванов Ю.О., 2001]. Узагальнення та порівняння літературних даних за 1986-1994 рр. з даними за 1995-1997 рр. показало, що за цей період КП 137Cs зменшився в середньому у 10, а КП 90Sr у 30 разів. Таке зменшення відбулось насамперед (78 %) внаслідок зниження біологічної доступності радіонуклідів. За той самий період їх розпад обумовив лише 1,28-1,29-кратне зниження середньої питомої активності. Упродовж наступних 10 років КП 137Cs в у ланцюзі “ґрунт-тварина” принципово не змінювався. КП 90Sr після значного зростання у 1996-1998 рр. в подальшому майже не змінювався.

Загальна динаміка середнього рівня накопичення радіонуклідів характеризувалася не поступовим зниженням, а дуже суттєвими флуктуаціями, що з огляду на форму наведення параметра - коефіцієнт переходу - свідчить про існування неоднозначних багаторічних змін вмісту біологічно доступних форм радіонуклідів у ґрунті. Крім того, значна розбіжність даних за окремі роки надала підставу для розгляду впливу таких чинників як сезонні зміни у надходженні радіонуклідів до організму тварин, наявність територіально обумовлених відмінностей існування біологічно доступних форм радіонуклідів, трофічна спеціалізація окремих видів та інших.

У 1995-2005 рр. питома активність 90Sr та 137Cs в тілі мишоподібних і мідицеподібних варіювала в межах 5-6 порядків величин: від фонових значень до сотень тисяч Бк·г-1. Показники КП радіонуклідів також значно варіювали, їх амплітуда сягала десятків разів, особливо КП 137Cs (див. рис. 1). Широкий діапазон значень КП радіонуклідів у межах однієї ділянки було викликано: просторовою нерівномірністю радіоактивного забруднення та екологічних умов ділянки; часовими змінами у біологічній доступності радіонуклідів у складі раціону тварин або у віковій структурі вибірки тварин; переміщенням тварин по ділянках.

Серед трьох ділянок, що знаходилися вздовж західного сліду радіоактивних випадань, найбільш високі КП 137Cs були на вологих ділянках з торф'яними ґрунтами (діл. 4), а КП 90Sr - на сухих піщаних ґрунтах (діл. 2) (табл. 2). На ділянці № 1, що знаходилася на південному сліді, фізико-хімічні властивості первинних випадань і підвищена зволоженість ґрунту так само зумовили високі параметри надходження радіонуклідів до тварин.

Таблиця 2 Коефіцієнти переходу 90Sr і 137Cs у рудої нориці на чотирьох ділянках ЗВіЗБ(О)В у липні 2002 р., (кБк·кг-1)/(кБк·м-2)

Примітка. Н - щільність забруднення ґрунту, МБк·м-2; КП - коефіцієнт переходу, (кБк·кг-1)/(кБк·м-2); SDгеом. - стандартне відхилення середнього геометричного; n - кількість тварин у вибірці.

Аналіз видових відмінностей у накопиченні радіонуклідів показав, що руда нориця є видом, який більше за всі досліджені види накопичував 137Cs (р < 0,05), а польова миша - найменше (р < 0,05). Відносні показники для інших видів варіювали як від ділянки до ділянки, так і з часом на одній ділянці. Так, якщо на ділянці “оз. Глибоке” жовтогрудий мишак був одним з “найбрудніших” видів, то в “Рудому Лісі” він входив до групи відносно “чистих”, в той час як у звичайної мідиці були протилежні особливості.

Максимальний вміст 90Sr був у комахоїдних звичайних мідиць і сірих нориць (р < 0,05). Польові миші крім того, що відносно мало накопичували 137Cs, так само мало накопичували і 90Sr (р < 0,05) (табл. 3). Жовтогорлі мишаки потрапляли у ту чи іншу групу в залежності від кормової бази конкретної ділянки. Руді нориці за показником КП 90Sr займали проміжне положення серед усіх видів.

Таблиця 3 Коефіцієнти переходу 90Sr ( 10-3) на різних ділянках ЗВіЗБ(О)В у 1995-2005 рр.

Примітка. * - відмінності статистично значимі при р < 0,05.

Встановлено, що при значній розбіжності даних на ділянці “Рудий Ліс”, середній для місцевої популяції рудих нориць показник накопичення 137Cs мав тенденції до зростання в період з травня по вересень.

Відзначено більш високі показники КП 90Sr у менших (“молодших”) тварин, ніж у тварин більших розмірів (“старіших”) (р < 0,05) (рис. 5, а), хоча у відношенні до 137Cs такої закономірності не виявлено.

З 1986 по 2005 рр. відбулось суттєве зниження показників КП 90Sr і 137Cs у тварин в ланцюзі “ґрунт-тварина”, при цьому надалі динаміка вмісту радіонуклідів у тварин в середньому відображатиме динаміку розпаду 90Sr і 137Cs, проте сезонні, річні та територіальні варіації будуть значними.

Розподіл 90Sr і 137Сs по органах та тканинах рудої нориці. Найбільші відносні значення питомої активності 90Sr виявлено в скелеті рудої нориці (рис. 6), інші тканини поступалися кісткам майже на два порядки величини. З них найбільша питома активність 90Sr була в шкірі, ШКТ, очах та селезінці. Незважаючи на відносно невелику біомасу, скелет рудої нориці містив найбільшу частку загального вмісту 90Sr в тілі (92 %). Серед м'яких тканин найбільшим акумулятором радіонукліду були ШКТ (3,5 %), шкіра (2 %) та м'язи (1,3 %), що пов'язано з їх відносно великою масою.

Найбільші значення питомої активності 137Cs було встановлено в очах, м'язах, нирках і селезінці, а найменші - у мозку, легенях, ШКТ, жировій тканині, серці та печінці. Найбільша частка загального вмісту 137Cs у тілі припадала на м'язи (45 %), ШКТ (18,6 %), шкіру (11,2 %) скелет (5,8 %) і печінку (5,5 %).

Особливості виведення 90Sr і 137Сs з організму мишоподібних. Результати регулярних вимірювань вмісту радіонуклідів у тілі рудих нориць показали, що з перших днів експерименту загальна активність 90Sr і 137Сs у тварин швидко зменшувалась.

Вміст 90Sr у рудої нориці наприкінці експерименту (на 50-ту добу) зменшився в середньому на 50-60 % від вихідного вмісту, а 137Cs - на 99 %.

Виведення радіонуклідів у самців відбувалось інтенсивніше, ніж у самок.

Проведені розрахунки показали, що у рудої нориці 97-99 % вихідного вмісту 137Cs виводилось з періодом напіввиведення (Теф) 2,1-2,3 доби. Зниження вмісту 90Sr в організмі нориць відбувалось помітно повільніше, ніж 137Cs. Відповідно до однокомпонентної моделі експоненціального зниження 47-64 % вихідного вмісту 90Sr виводилось з Теф - 10,7-13,8 діб. Згідно з двокомпонентною моделлю, від 49 до 74 % вихідного вмісту 90Sr виводилось з Теф рівним 45-130 діб. Фракція 90Sr, що швидко виводиться, складала помітну частину вихідного вмісту радіонукліду (26-51 %) з періодом напіввиведення від 2 до 9 діб.

Виведення 137Cs із тіла рудих нориць відбувалось переважно з сечею - 74,7 %. Причому впродовж перших 8 діб вміст радіонукліду в добовій порції всіх екскретів складав 28,6 1,2 % від загального вмісту в тілі в попередню добу, а зниження вмісту радіонукліда в добовій порції всіх екскретів відбувалось з ефективним періодом 1,6 доби.

90Sr виводився з організму рудих нориць із сечею та калом приблизно в рівних кількостях: 49 і 51 % відповідно. При цьому зниження його вмісту в добовій порції екскретів відбувалось з Теф - 2,3 доби, а його вміст у добовій порції екскретів складав 5,8 0,3 % від вмісту в тілі у попередню добу.

Дозові навантаження у мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В. Результати розрахунків дозових навантажень для чотирьох видів мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В наведено в табл. 4.

Таблиця 4 Дозові навантаження у мишоподібних та мідицеподібних на трьох модельних ділянках ЗВіЗБ(О)В у 2005 р.

На ділянці № 1 поглинена доза за добу досягала 2-9 мГр. Беручи до уваги, що для розрахунків було використано середні геометричні значення питомої активності радіонуклідів, у деякої частини тварин з місцевої популяції (до 30 %) поглинена доза повинна перевищувати 10 мГр. На ділянці № 2 дозові навантаження виявилися від 3 до 14 разів нижчими, а на ділянці № 3 - ще в 3-5 разів нижче, ніж на ділянці № 2.

Найбільшу частку в формування поглиненої дози вносило внутрішнє опромінення (44-88 %). Причому, роль у цьому інкорпорованих 90Sr і 137Cs залежала від виду тварини. Так, питома активність 137Cs в організмі рудої нориці, як правило, була набагато вища, ніж у інших видів, і, як наслідок, приводила до домінуючого дозоутворюючого внеску цього радіонукліду (до 79 %, ділянка № 1). Однак, на інших ділянках, як у рудої нориці, так і у решти видів найчастіше саме вміст 90Sr визначав головну складову дозових навантажень (30-62 %).

Екологічні умови нерадіаційної природи так само впливали на дозові навантаження. Наприклад, з тієї ж таблиці 4 видно, що внесок інкорпорованого 137Cs у формування поглиненої дози був найвищим на ділянці № 1, нижчим на ділянці № 2 і ще нижчим на ділянці № 3. Саме в такій послідовності знижувалась вологість ділянок і кислотність ґрунтів: торф'яно-болотні, вологі (№1) > слабопідзолисті, місцями глинисто-піщані (№2) > слабопідзолисті, глеєві-супіщані, сухі (№3). Внесок інкорпорованого 90Sr у формування поглиненої дози змінювався у зворотному порядку.

Величина потужності поглиненої дози у мишоподібних та мідицеподібних значно знизилася за роки, що минули після аварії. Головними причинами цього був розпад короткоіснуючих г- і в- випромінювачів та заглиблення основного запасу радіонуклідів у ґрунт. Спостерігалась закономірна зміна внеску зовнішнього та внутрішнього опромінення у формуванні дозових навантажень. У 1986 р. внесок інкорпорованих радіонуклідів в поглинену дозу в середньому складав тільки 0,01 %, тоді як зовнішнє в-випромінювання - понад 97 % [Таскаєв А.І. та ін., 1990]. До літа 1989 р. ці показники вже становили близько 3,2 і 87,1 % відповідно [Гайченко В.А., 1996]. У середині 90-х років внесок інкорпорованих радіонуклідів складав вже близько 30 % від загальної поглиненої дози [Chesser R.K., 2000]. За результатами дослідження у 2005 році (за деяким виключенням) внесок інкорпорованих 90Sr і 137Cs складав у мишоподібних та мідицеподібних у середньому 55 % від поглиненої дози на тіло, тоді як зовнішнє в-випромінювання - біля 21 % та зовнішнє г- випромінювання - 23 %.

Висновки

Комплексний аналіз багаторічних (1986-2005 рр.) змін вмісту 90Sr і 137Cs у мишоподібних ЗВіЗБ(О)В показав, що в 1986-1996 рр. внаслідок зменшення біологічної доступності радіонуклідів відбулось зниження КП 137Cs у ланцюзі “ґрунт-тварина” в середньому у 10, а КП 90Sr - у 30 разів. Упродовж наступних 10 років КП 137Cs принципово не змінювався, а КП 90Sr після зростання у 1996-1998 рр. в подальшому також майже не змінювався. Надалі динаміка вмісту 90Sr і 137Cs у мишоподібних та мідицеподібних ЗВіЗБ(О)В у середньому відображатиме динаміку розпаду радіонуклідів, проте сезонні, річні та біотопічні варіації будуть значними.

Серед досліджених видів найбільш високі значення КП 137Cs встановлено у рудих нориць, а найбільші показники КП 90Sr визначено у звичайних мідиць та сірих нориць. В період з травня по вересень у тварин виявлено збільшення показників КП 137Cs.

Встановлено вплив типу та ступеня зволоження ґрунтів на накопичення радіонуклідів у тварин. Найбільші значення КП 137Cs зафіксовано на вологих ділянках з торф'яними ґрунтами. Максимальні значення КП 90Sr характерні для сухих піщаних ґрунтів.

Найбільша частка загального вмісту 90Sr в тілі рудої нориці визначена в скелеті (92 %), на порядок менша кількість радіонукліду в ШКТ (3,5 %), шкірі (2 %) та м'язах (1,3 %). Найбільші значення питомої активності 90Sr зафіксовано в скелеті, шкірі, очах і селезінці.

Найбільша частка загального вмісту 137Cs в тілі рудої нориці виявлена у м'язах (45 %), ШКТ (18,6 %), шкірі (11,2 %), скелеті (5,8 %) і печінці (5,5 %). Найбільші значення питомої активності 137Cs визначено в очах, м'язах, нирках і селезінці.

Встановлено, що виведення 90Sr і 137Cs із органів та тканин рудої нориці відбувалось за експоненціальною залежністю. 99,3 % вихідного вмісту 137Cs виводилось з Теф - 2,2 доби. Виведення 90Sr (56 % вихідного вмісту радіонукліду) відбувалось з Теф - 11,7 діб.

У диких мишоподібних та мідицеподібних за 20 років після аварії відбулась зміна внеску внутрішнього та зовнішнього опромінення в поглинену дозу. Якщо у 1986 р. внесок інкорпорованих радіонуклідів в поглинену дозу в середньому складав тільки 0,01 %, тоді як зовнішнє в-випромінювання та г- випромінювання - 97 та 2,9 % відповідно, то у 2005 р. внесок інкорпорованих 90Sr і 137Cs складав 55 % від загальної поглиненої дози, а зовнішнє в-випромінювання - біля 21 % та зовнішнє г- випромінювання - 23 %. На модельних полігонах ЗВіЗБ(О)В через 20 років після аварії поглинена доза у тварин за добу складала 0,12 -- 10 мГр.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Goryanaya Ju. A. (Maklyuk Ju. A.) Problems in small mammals radioecology / V. G. Baryakhtar, M. D. Bondarkov, S. P. Gaschak, Ju. A. Goryanaya, A. M. Maximenko, V. V. Liabik, R. K. Chesser, R. G. Baker // Environ. Sci. Pollut. Res. -- 2003. -- Special Issue, № 1. -- P. 95--106 (Особистий внесок здобувача - самостійно виконано підбір і аналіз наукової літератури за темою роботи, проведено польові та лабораторні дослідження, статистична обробка та аналіз отриманих даних).

2. Маклюк Ю. А. Оценка распределения 90Sr и 137Сs по органам и тканям рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) в условиях Чернобыльской зоны / Ю. А. Маклюк, С. П. Гащак, А. И. Липская, А. М. Максименко // Ядерна фізика та енергетика. -- 2006. -- № 2, (18). -- С. 115--123 (Особистий внесок здобувача - планування експерименту, відлови та препарування тварин, радіохімічний аналіз вмісту 90Sr у зразках, аналіз і узагальнення отриманих результатів та написання статті).

3. Маклюк Ю. А. Многолетняя динамика радиоактивного загрязнения (90Sr, 137Cs) мелких млекопитающих в Чернобыльской зоне / Ю. А. Маклюк, А. М. Максименко, С. П. Гащак, М. Д. Бондарьков, И. В. Чижевский // Экология. -- 2007. -- Т. 38, № 3. -- С. 198--206 (Особистий внесок здобувача - проаналізовано літературу, виконано польові та лабораторні дослідження, здійснено математичну обробку та обговорення результатів, підготовлено матеріали до друку).

4. Маклюк Ю. А. Оценка параметров выведения 90Sr и 137Cs из организма диких и лабораторных мелких млекопитающих in vivo, после их естественного загрязнения в Чернобыльской зоне / Ю. А. Маклюк, С. П. Гащак, А. М. Максименко, М. Д. Бондарьков // Радиац. биология. Радиоэкология. -- 2007. -- Т. 47, № 5. -- С. 530--542 (Особистий внесок здобувача - підготовка тварин для прижиттєвих вимірювань, відбір та підготовка зразків для спектрометрії, радіохімічний аналіз вмісту 90Sr у зразках, аналіз і узагальнення отриманих результатів).

5. Маклюк Ю. А. Величина и структура дозовых нагрузок у мелких млекопитающих Чернобыльской зоны через 19 лет после аварии / Ю. А. Маклюк, С. П. Гащак, А. М. Максименко, М. Д. Бондарьков, Н. Бересфорд // Ядерна фізика та енергетика. -- 2007. -- № 3 (21). -- С. 81--91 (Особистий внесок здобувача - планування експерименту, польові радіометричні та дозиметричні вимірювання, відлови тварин, обробка, аналіз і обговорення отриманих результатів, написання статті).

6. Горяна Ю. О. (Маклюк Ю. О.) Радіоекологічні та радіобіологічні дослідження Міжнародної радіоекологічної лабораторії у Чорнобильській зоні відчуження / М. Д. Бондарьков, Р. О. Барчук, С. П. Гащак, Ю. О. Горяна, Ю. О. Іванов, А. М. Максименко, Б. Я. Осколков // Бюлетень екологічного стану зони відчуження та зони безумовного (обов'язкового) відселення. -- 2004. -- № 2 (24). -- С. 48--54.

7. Горяная Ю. А. (Маклюк Ю. А.) Оценка параметров выведения 137Cs и 90Sr из организма мелких грызунов нерадиохимическим методом / М. Д. Бондарьков, С. П. Гащак, Ю. А. Горяная, А. Н. Рябушкин, В. А. Желтоножский, А. М. Максименко, Н. В. Стрильчук, Р. К. Чессер, Б. Е. Роджерс // Наукові та технічні аспекти міжнардного співробітництва в Чорнобилі : зб. наук. ст. / за заг. ред. В. М. Глигала, А. В. Носовського. -- К. : Вища школа, 2001. -- Вип. 3. -- С. 409--416.

8. Горяная Ю. А. (Маклюк Ю. А.) Некоторые характеристики метаболизма 90Sr и 137Cs у детенышей рыжей полевки / М. Д. Бондарьков, С. П. Гащак, Ю. А. Горяная, А. М. Максименко, А. Н. Рябушкин, О. В. Салий, А. А. Шульга, С. Аван, Р. К. Чессер, Б. Е. Роджерс // Наукові та технічні аспекти Чорнобиля : зб. наук. ст / за заг. ред. В. М. Глигала, А. В. Носовського. -- К. : ІВЦ Видавництво “Політехника”, 2002. -- Вип. 4. -- С. 477--484.

9. Goryanaya Ju. A. (Maklyuk Ju. A.) Parameters of bank vole decontamination from radiocesium and radiostrontium / M. D. Bondarkov, S. P. Gaschak, Ju. A. Goryanaya, A. M. Maximenko, A. N. Ryabushkin, O. V. Salyi, A. A. Shulga, S. Awan, R. K. Chesser, B. E. Rodgers // The Radioecology-Ecotoxicology of Continental and Estuarine Environments, ECORAD 2001 : іntern. сong., 3-7 sept. 2001. : proc. cong. -- Aix-en-Provence, France, 2002. -- Radioprotection- colloques. -- Vol. 37, C1. -- P. 385--390.

10. Горяная Ю. А. (Маклюк Ю. А.) Характер распределения 90Sr и 137Cs в организме рыжей полевки (Clethrionomys glareolus) / Ю. А. Горяная, А. М. Максименко, С. П. Гащак, Р. А. Барчук, М. Д. Бондарьков // Радіобіологія і радіоекологія : ІІІ з`їзд з радіац. дослідж., 21-25 трав. 2003 р. : зб. тез доповідей. -- К. : Фітосоціоцентр, 2003. -- С. 142.

Размещено на Allbest.ru