книги из ГПНТБ / Перцов Л.А. Ионизирующие излучения биосферы

Избирательность накопления гидробионтами отдельных ра­ дионуклидов. Наблюдения и эксперименты позволили устано­ вить, что живые организмы обладают выраженной способностью избирательно накапливать в своих тканях отдельные радионук­ лиды, что прежде всего обусловливается их функциональными свойствами.

эффициент концентрирования 9 0 Sr бурыми водорослями колеб-

.лется от 20 до 40. Красные водоросли слабо воспринимают ра­ диоизотопы стронция, но хорошо поглощают иттрий. Зеленые водоросли стронция практически не накапливают.

Коэффициент накопления иттрия у разных черноморских водорослей колеблется от 2900 до 8000. 3 2 Р быстро и в больших количествах поглощается морским салатом. Так, коэффициент накопления 3 2 Р этим растением уже через двое суток доходит до 2500 [13, 14].

Фитопланктон, являющийся одним из начальных звеньев пи­ щевых цепочек, обладает способностью концентрировать почти все изотопы из морской и пресной воды, но не в одинаковой степени. Наблюдается селективное накопление отдельных эле­ ментов некоторыми микрофитами.

Стронций интенсивно накапливается одноклеточными зеле­ ными водорослями, тогда как диатомовая одноклеточная водо­ росль поглощает его в небольших количествах. В период на­ ступления равновесного состояния коэффициент накопления 9 0 Sr

водорослями быстро и в больших количествах. Определено, что

радиоизотопов и образования комплексных соединений с анио­ нами тяжелых металлов.

З о о п л а н к т о н н ы е о р г а н и з м ы обладают фильтраци­ онным механизмом и способны активно усваивать радиоактив­ ные вещества при процеживании морской воды. Зоопланктон питается фитопланктоном, и сам служит пищей для рыб. Поэтому он является связующим звеном в передаче радионуклидов от фитопланктона к рыбам и другим обитателям моря. Фильтрую­ щие организмы особенно интенсивно усваивают элементы, на­

ровались на фильтрующих органах или обнаруживались в пи­ щеварительном тракте. При очищении водной среды от радио­ активных примесей фильтрующие органы зоопланктона быстро освобождались от 1 4 4 Се [16].

Зоопланктонные организмы, имеющие известковые образо­ вания, накапливают из воды, загрязненной смесью долгоживущих продуктов ядерного деления, преимущественно стронций.

накопление этих радионуклидов в теле первых существенно уве­ личивается. Установлено, что веслоногие рачки-каляиус, пи­ тающиеся наннопланктоном, способны концентрировать смесь долгоживущих радионуклидов в количествах, примерно в 200 раз превышающих удельную активность морской воды. При этом обнаружено, что зимующий калянус накапливает радио­ изотопы циклично, что связано с ритмом его питания [17].

Динамическое равновесие между накоплением и выведением продуктов ядерного деления у рачков-калянус наступает через 2—3 суток пребывания в морской воде, содержащей радиоак­ тивные изотопы. При этом уровни максимального накопления продуктов деления планктоном находятся в прямой.зависимо­ сти от концентрации радиоактивных веществ в воде. Однако при меньших концентрациях продуктов деления в морской воде коэффициенты накопления активности планктоном несколько выше, чем при больших концентрациях. При длительном обита­

и меньше.

Отдельные представители отряда копепод накапливают 1 3 7 Cs

тельный тракт при поедании зараженного корма и заглатыва­ нии воды. На покровных тканях происходит отложение радио­ нуклидов без выраженной их сепарации.

В первое время после ядерных взрывов, произведенных США у атолла Бикини в 1954 г., радионуклиды у рыб определялись в основном в жабрах, плавниках, чешуе и в пищеварительном тракте. Спустя несколько месяцев после взрыва основная мас­ са радионуклидов депонировалась в печени, селезенке, почках,

ленных вблизи атолла Эниветок в разные сроки после проведен­

У тунцов, выловленных в открытом море во время этих испыта­

У рыб, выловленных из лагуны Ронгелап через два месяца после ядерного взрыва, р-активность (за счет долгоживущих продуктов деления) составляла в среднем (1,8—4,3) - Ю"6 кюри/кг всей массы. Около 10% общей активности обусловливалось 9 0 Sr. 1 4 0 Ва и изотопами РЗЭ [20].

шалловых островов, радиоизотопы рутения и циркония обуслов­ ливали около 11% общей активности, а в тканях рыб, вылов­ ленных в этом же районе, рутений и цирконий не были обнаружены. На 5 7 , 5 а - 6 0 Со приходилось 43% всей активности в планктоне, а в рыбах — только 1,4%. И наоборот, 6 5 Zn создавал только 3% всей активности в планктоне, тогда как его уровень в тканях рыб достигал в среднем 88% [16].

На основании ряда радиохимических анализов тканей рыб, выловленных в районах выпадения продуктов деления ядерных взрывов в Тихом океане, было установлено, что в мягких тка­ нях морских рыб стронций почти не откладывается. Его содер-

жание в различных звеньях пищевых цепочек последовательно убывает, что, по-видимому, связано с процессом дискриминации.

Длительное нахождение (30 суток) в воде, загрязненной 8 5 Sr, молоди кефали вызвало ее заражение, превышающее концен­ трацию изотопа в морской воде в среднем лишь в 4,6 раза. Ра­ диоактивный стронций откладывался преимущественно в костях, у основания чешуек и в других тканях и структурах, содержа­ щих кальций, например в склере глаз. Наибольшее количество стронция откладывается в костях и чешуе рыб. Радиоактивный цезий преимущественно накапливается в мышцах и в некоторых паренхиматозных органах.

При кратковременном обитании в загрязненной среде накоп­ ление радиоактивных веществ в рыбах невысокое. В опытах с бычками, помещенными на 7 суток в аквариум, содержащий несколько кубических метров морской воды и радиоизотопы в концентрации примерно 1 мккюри/л, было установлено, что уровень загрязнения внутренних тканей рыб радионуклидами был во всех случаях ниже удельной активности воды. И только жабры, плавники и голова накапливали эти изотопы в количе­

ня концентрации 8 9 Sr в воде. 1 3 7 Cs за этот срок усваивается ры­ бами из морской воды также в относительно небольших коли­ чествах. Наиболее высокое содержание 1 3 7 Cs обнаруживалось в печени и мышцах рыб.9 5 Zr и 9 5 Nb воспринимается рыбами при­ мерно в одинаковой степени. Наибольшую удельную активность, обусловленную этими изотопами, имели плавники и жабры. Та­ кой же характер распределения отмечается при заражении рыб 4 5 Са и 3 5 S. Но помимо костей 4 5 Са и 3 5 S в значительном количе­ стве откладываются в мышцах рыб.

Редкоземельные элементы, поступившие в организм рыб алиментарным путем, усваиваются плохо. Отложение 1 4 4 Се про­ исходит в печени и в костях рыб.

Обнаружено, что американская сельдь, которую кормили ра­ диоактивным планктоном, усваивала очень небольшие количе­

1 0 6 Ru обнаружилось в жабрах, 0,53% — в других тканях и около

в 35—50 раз при концентрации продуктов ядерного деления в

рыба усваивается от 0,2 до 2,5% продуктов ядерного деления, поступивших с кормом.

Т а б л и ц а 79

Коэффициенты накопления продуктов ядерного деления в органах и тканях рыб в течение 25 суток [18]

Д о н н ы е б е с п о з в о н о ч н ы е ж и в о т н ы е обладают способностью усваивать радиоактивные вещества непосредст­ венно из воды при ее фильтрации. Накопление радиоизотопов бентосными беспозвоночными происходит также при поедании ими загрязненного корма.

Изотопы стронция у моллюсков накапливаются длительно и преимущественно в известковых раковинах. В теле устриц, оби­ тавших в воде, загрязненной 8 9 Sr и 9 0 Sr, 85,3% радионукли­ дов накапливалось в раковине и только 14,7%—в мягких тка­

опыта в раковинах моллюсков накопление 9 0 Sr не достигает пре­

морской воде. l 3 7 Cs депонируется в основном в мышцах моллюс­ ков. Коэффициент накопления l 3 7 Cs в мягких тканях двуствор­ чатых и брюхоногих моллюсков составляет 20—50.

Радиоактивные изотопы РЗЭ и 1 0 6 Ru, присутствующие в мор­ ской воде в виде микроскопических твердых частиц, усва­ иваются панцирными организмами, главным образом через пищеварительный тракт и в результате поверхностной сорбции.

У ракообразных, как и у моллюсков, изотопы стронция на­ капливаются преимущественно в опорных тканях. В мышцах синего краба и креветок, длительно подвергавшихся заражению смесью продуктов деления, стронций практически не был обна­ ружен.

Радиохимический анализ тканей моллюсков, выловленных через 2 месяца после ядерных взрывов в лагуне Ронгелап, по­

флоры и фауны моря обладают в разной степени выраженным

активном загрязнении вышестоящих в филогенетическом отно­ шении морских организмов приобретает алиментарный фактор.

В связи с продолжающимися глобальными выпадениями ра­ диоактивных осадков равновесное состояние в водоемах пока еще не установилось, и те показатели заражения тканей гндробионтов, которые в настоящее время обнаруживаются, не яв-

Концентрация в тканях гидробионтов радиостронция в 1966 г., пкюрикг сырой ткани [22 23[

Гидробионты | Место сбора 9 0 S r

ляются коэффициентами накопления в полном понимании этого термина.

нительно невысоком накоплении 9 0 Sr во внутренних тканях про­

30-суточного охлаждения. Было отчетливо показано, что пребы­ вание рыб в загрязненной воде в первые дни сопровождается отложением радионуклидов преимущественно на покровных тка­ нях и в жабрах. В мышцы и в печень радиоизотопы проникают медленно и откладываются вначале в количествах, не только не превышающих удельную активность воды, но и намного ниже ее. Данные, полученные для камбалы и угря, приведены в табл. 81 и 82.

Кинетика накопления радиоизотопов балтийской камбалой при обитании в воде, загрязненной продуктами деления 30-суточного возраста. Удельная активность

Данные, приведенные в табл. 81, 82, свидетельствуют о том, что в открытых водоемах с постоянно происходящей сменой воды интенсивное накопление искусственных радиоизотопов во вну­ тренних тканях рыб практически исключается, так как в этих условиях очаг радиоактивного загрязнения воды не может быть стойким и быстро разрушается, что, в свою очередь, снижает опасность радиоактивного загрязнения рыб и других гидробионтов.

Выделение отложившихся в теле рыб радиоизотопов (само­ очищение) также протекает весьма медленно. Опыты с угрями показали, что перемещение их в чистую воду на восемь суток практически не вызывает заметного снижения концентрации ра­ дионуклидов как на покровных тканях, так н во внутренних ор­ ганах (табл. 83).

§ 2. ПОГЛОЩЕНИЕ И НАКОПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ НАЗЕМНЫМИ РАСТЕНИЯМИ

При попадании радиоактивных продуктов в биосферу и за­ грязнении ими почвы, приземного воздуха или поверхностных вод растения выполняют функцию первого и основного связую­ щего звена между минеральным и биотическим циклами мигра­ ции изотопов в сложной аэральной биогеоценологической си­ стеме.

геоценоза, морфологические и физиологические особенности ра­ стений, климатические и геохимические свойства ландшафта и т. д. [24]. Ведущая роль в этом процессе принадлежит типу загрязнения. Было установлено, что в случае выпадения радио­ активных веществ вместе с дождевыми осадками или твердыми аэрозолями наиболее высокие уровни концентрации изотопов в тканях растений обусловливаются поверхностным отложением