ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 165
Скачиваний: 0
Коэффициенты накопления радиоизотопов пресноводными животными [10]
Изотоп |
Большой |
Моллюски |
Ракообразные |
Личинки |
Позвоночные |
прудовик |
насекомых |
||||
32р |
2530 |
9950 |
85 |
|
|
боСо |
325 |
890 |
1100 |
2765 |
60 |
6 6 Z n |
155 |
220 |
1820 |
6260 |
. |
9 °Sr |
310 |
595 |
255 |
75 |
185 |
91 у |
2020 |
2020 |
— |
125 |
— |
|
|
|
|
|
|
9 5 Zn |
270 |
730 |
120 |
300 |
60 |
9 5 N b |
420 |
350 |
— |
— |
— |
106RU |
130 |
205 |
1265 |
330 |
795 |
1311 |
115 |
200 |
765 |
— |
640 |
« 4 C e |
215 |
440 |
230 |
55 |
|
2180 |
3365 |
4020 |
1965 |
35 400 |
|
1 4 7 P m |
325 |
870 |
— |
545 |
— |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 77 |
|
Коэффициенты накопления |
некоторых элементов морскими организмами [12] |
||||
|
|
|
Животные |
|
|
Элемент |
Водоросли |
Беспозвоночные |
Позвоночные |
||
неизвестко |
|
|
|
|
|
|
вые |
Мягкие |
Скелет |
Мягкие |
Скелет |
|
|
ткани |
ткани |
||
|
|
|
|
||
Натрий |
1 |
0,5 |
0 |
0,07 |
1 |
Калий |
25 |
10 |
0 |
5 |
20 |
Цезий |
1 |
10 |
— |
10 |
|
Кальций |
10 |
10 |
1 000 |
1 |
200 |
Стронций |
20 |
10 |
1 000 |
1 |
200 |
Цинк |
100 |
5 000 |
1 000 |
1 000 |
30 000 |
Железо |
20 000 |
10 000 |
100 000 |
1 000 |
5 000 |
Молибден |
10 |
100 |
— |
20 |
|
Иттрий |
1 000 |
100 |
— |
200 |
|
Фосфор |
10 000 |
10 000 |
10 000 |
40 000 |
2 000 000 |
Сера |
10 |
5 |
1 |
2 |
|
Иод |
10 000 |
100 |
50 |
10 |
|
процесс инкорпорации химических |
веществ |
не является косным |
||
и колеблется под влиянием многочисленных |
биотических и абио |
|||
тических факторов. Установлено, что с повышением |
температу |
|||
ры воды от 3 до 20° С коэффициент |
накопления |
радиоактивного |
||
иода моллюсками соответственно |
возрастает. |
С |
понижением |
освещенности акватории одноклеточные морские водоросли снижают накопление радиоактивного стронция. В обширных опытах с промысловыми видами рыб, обитающими в реках Бал тийского бассейна, А. Н. Меньшаков и другие наблюдали, что уменьшение содержания кислорода в воде линейно отражается на уровнях инкорпорации радиоизотопов лещами, судаками, уг рями и т. д.
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.
В о д о р о с л и . |
При изучении кинетики и уровней накопле |
ния радионуклидов |
водными растениями было найдено, что ко |
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
в тканях одноклеточных зеленых водорослей |
достигает 16 000, |
|||||||||
а у диатомовых не превышает |
17 [15]. |
|
|
|
|
|
||||
|
Избирательность в усвоении отдельных изотопов |
проявляется |
||||||||
даже |
у представителей одного |
и того же |
класса. |
|
В |
морских |
||||
планктонных |
водорослях от 90 до 97,7% |
их общей |
активности |
|||||||
приходится на 9 0 Y и |
только 2,3—10%—на 9 0 Sr. |
Обнаружено, |
||||||||
что |
из смеси |
продуктов деления фитопланктон |
преимуществен |
|||||||
но |
поглощает |
1 4 4 Се, 9 1 Y, 9 0 Y , 8 9 Sr, 9 0 Sr, 9 5 Zr, 9 5 Nb |
и |
|
некоторые |
|||||
другие радиоизотопы. Особенно хорошо усваиваются |
микрофи |
|||||||||
тами |
радиоизотопы |
рутения, иттрия и церия. |
|
|
|
|
||||
|
Редкоземельнные |
элементы |
накапливаются |
планктонными |
водорослями быстро и в больших количествах. Определено, что
через 30 мин после помещения фитопланктона в воду, |
содержа |
||||||
щую ! 4 4 Се, |
коэффициенты |
накопления |
изотопа в |
расчете на |
|||
сухую ткань у отдельных видов достигают 3000—4500. |
|
||||||
Морской |
фитопланктон |
интенсивно |
концентрирует 6 0 Со и |
||||
6 5 Zn. Однако 1 3 7 Cs им почти |
не воспринимается. |
Коэффициент |
|||||
максимального |
накопления |
1 3 7 Cs на массу сырых |
водорослей |
||||
по отношению к удельной плотности воды составляет |
1,2—1,5. |
||||||
Считается, |
что фитопланктон подвергается |
радиоактивному |
|||||
загрязнению |
в основном в результате поверхностной |
адсорбции |
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
ходящиеся в воде в виде нерастворимых соединений |
(гидрооки |
|
си РЗЭ, железа и т. д.). Через |
год после ядерных взрывов, про |
|
изведенных в 1954 г. в Бикини |
(США), активность зоопланктона |
|
в среднем в 470 раз превышала |
удельную активность воды. При |
|
этом от 80 до 90% всей активности планктона было |
обусловлено |
|
изотопами РЗЭ (1 4 4 Се + 1 4 4 Рг), |
которые в основном |
концентри |
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.
Состав такой смеси в |
основном |
определяется |
нуклидами 9 0 Sr, |
1 0 6 Ru, 1 3 7 Cs, 1 4 4 Се. При |
питании |
зоопланктона |
фитопланктоном |
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
нии |
в |
радиоактивной |
среде |
летне-осеннего калянуса коэффи |
||||||||
циенты |
максимального |
накопления |
продуктов |
ядерного |
деле |
|||||||
ния |
в |
среднем |
составляют: |
100 при удельной активности |
мор |
|||||||
ской воды около 10"4 кюри/л; |
200—300 при |
10~5 кюри/л; |
300— |
|||||||||
400 |
при Ю-6 кюри/л; |
1000—1200 при 10~7 |
кюри/л; |
1000—2000 |
||||||||
при |
10-8 кюри/л; |
2000—10000 при 1-Ю"9 |
кюри/л |
и около |
10000 |
|||||||
при |
удельной активности |
морской |
воды |
около |
1 |
- Ю - 1 0 |
кюри/л |
и меньше.
Отдельные представители отряда копепод накапливают 1 3 7 Cs
весьма |
слабо. Максимальный |
коэффициент |
накопления этого |
|
изотопа |
у них составляет 2—4 [18]. |
|
|
|
Р ы б ы . Проникновение радиоактивных веществ |
в организм |
|||
рыб происходит через жабры, |
кожу, а также |
через |
пищевари |
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,
мышцах и в костях. Загрязнение покровных |
тканей |
рыб было |
|
обусловлено |
в основном радионуклидами |
РЗЭ (около 70%), |
|
изотопами циркония и ниобия (около 20%) |
и изотопами щелоч |
||
ноземельных элементов [19].' |
|
|
|
Результаты |
радиохимического анализа |
тканей |
рыб, вылов |
ленных вблизи атолла Эниветок в разные сроки после проведен
ных ядерных |
взрывов, |
показывают, |
что |
во время |
испытаний |
(июнь 1958 г.) доминирующими изотопами |
в тканях тунца были: |
||||
5 5 Fe, 6 5 Zn, 9 5 Zr |
и 9 5 Nb. |
В мышцах, |
печени, почках и |
селезенке |
|
тунцов обнаружили также 5 7 Со, 5 8 Со, 6 0 Со |
и 5 4 Мп. Радиоизото |
||||
пов стронция, |
рутения, |
цезия и церия в тканях рыб не нашли. |
У тунцов, выловленных в открытом море во время этих испыта
ний, 81—91% активности |
костей, кожи, печени и |
мышц прихо |
||
дилось на 6 5 Zn, |
5,4—18%—на изотопы железа, около |
1,5% — |
||
на радиоизотопы |
кобальта |
и доли процента — на |
5 4 Мп |
[16, 18]. |
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].
При передаче |
радиоактивных веществ по трофической цепи |
||
планктон — рыба |
степень усвояемости |
различных |
радиоизото |
пов и скорость их обращения в организме рыб |
неодинаковы. |
||
Например, в планктоне, отобранном в |
открытом |
море у Мар- |
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-