Научная статья на тему 'К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ'

К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
6
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — А.Е. Катков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ»

ново-березовых лесов). Закладки яиц готовили из инвазионного материала, наносимого на бумаж» ные фильтры, которые сворачивали пакетом и помещали в отрезки стеклянных трубок. Яйца получали из марит, взятых^из печени пораженных кошек. Жизнеспособность их определяли методом В. Н. Дроздова. Содержание кислорода в воде исследованной части пойменных водоемов Тюменского района в 1976 г. колебалось от 6,4 до 7,2 мг/л, хлоридов — от 8,0 до 31,85 мг/л, а рН — от 5,94 до 9,76. С учетом этих колебаний и проведено исследование.

При изучении действия растворенного кислорода различную концентрацию его в воде аквариумов поддерживали с помощью микрокомпрессоров. В опытах по исследованию воздействия хлоридов, растворенных в воде, применяли концентрации 8,0 и 30,9 мг/л, которые создавали с помощью химически чистого хлористого натрия.

При определении воздействия на жизнеспособность яиц различную рН воды создавали с помощью фосфатных буферных растворов,'.причем содержание фосфатов в воде не превышало 0,022 мг/л, что соответствовало количеству их в воде р. Туры, питающей во время разлива изученные в Тюменском районе пойменные!водоемы.

На рисунке приведены средние показатели жизнеспособности яиц, установленные во всех 3 сериях опытов.

Выживаемость яиц описторхов в воде открытых водоемов Тюменского района изучали в русле р. Пышмы и пойменного оз. Пышминского (окрестности деревни Крнводаново).

В этих водоемах установили закладки, для чего трубочки с яйцами описторхов обертывали несколькими слоями капрона и укрепляли на дне водоема.

Проведено 2 эксперимента по определению выживаемости яиц описторхов в почве Тюменского района. Бумажные фильтры с нанесенным на них инвазионным материалом завертывали в капрон, после чего помещали на поверхность почвы и глубину 5—6 см.

Таким образом, растворенные в воде химические веществ и водородные ионы в пределах изученных концентраций оказывают разное по силе влияние на жизнеспособность яиц описторхов. Более выраженно влияет уровень рН.

В условиях Тюменского района в пойменных озерах 37% яиц описторхов, внесенных в водоемы ранней весной, выживают в течение 84 сут, а в русле реки 26% — в течение 104 сут.

Яйца описторхов в июле и августе сохраняются на поверхности почвы 12—15 сут, а на глубине 5—6 см—15—17 сут.

Поступила 3/V 1978 г.

Зависимость жизнеспособности яиц описторхов от воздействия растворенных в воде ионов водорода (/), кислорода (2) и хлоридов (3), рН водной среды и сроков наблюдения

(средние показатели). По оси абсцисс — сроки наблюдения (в сут): по оси ординат — жизнеспособность яиц (в %).

УДК 614.777:614.73

Канд. мед. наук А. Е. Катков

К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИ X ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Традиционный критерий оценки миграционной активности радионуклидов (РН) в водоеме — коэффициент накопления из воды в биообъектах (Кн) характеризует промежуточное звено пребывания РН — воду и поэтому может считаться величиной, стабильной лишь в условиях постоянства концентрации их в воде. В настоящее время это условие часто невыполнимо. При залповых загрязнениях концентрация РН в воде меняется в соответствии с законами диффузии, турбуленции и седиментации. Очаговые загрязнения даже при постоянных сливах обусловливают мозаичность распределения РН. Кроме того, Кн является интегрирующим показателем как по источнику (вода, грунт), так и по механизму (пищевой путь, адсорбция, абсорбция) поступления РН в биообъекты. Дно является конечным из значимых этапов сосредоточения в водоеме большинства радионуклидов. Все это способствует возникновению неравновесных систем в водоеме, лежащих в основе непостоянства численных выражений упомянутых критериев Кн. В мелководных районах РН не исчезают из сферы жизнедеятельности практически всех форм гидробионтов, не говоря уже о донном биоценозе. Для глубоководных районов это обстоятельство может Сыть оценено корректировочным коэффициентом, учитывающим принадлежность гидробионтов к донному или придонному биоценозу. Например, на долю рыб, биологически связанных с дном, приходится почти 30% современного мирово го. морского промысла. Таким образом, создаются предпосылки к прогрессирующему возрастанию уровня Кн включенных в биологический цикл РН со дна. Фактически вариабельность Ка в пределах даже одного водо-

Таблица I

Предельные значения оценочных критериев накопления РН некоторых элементов в грунте

(КНг> из грунта — в мышцах различных видов пресноводных рыб и их связь с предельными значениями традиционных коэффициентов накопления из воды (Кн) в тех же

Элемент

КнгК«

Элемент

кнг

к

Кнг-К2

Хром 40 000 0,05 10

Марганец 40 000 0,05 10

Железо 1 000 000 0,002 0,1

Кобальт 10 000 0,01 2

Медь 40 000 1,2 50

Цинк 5 000 1.3 7

Стронций 2 600 3,0 26

Цирконий

Йод

Цезий

Лантан

Церий

Свинец

Полоний

5 ООО 500 12 ООО 5 ООО 5 000 5 000 40 000

0,05 0,1 1,5 1,5 1,2 0,5 0,02

30 5 5 25 40 25 0,3

ема и невозможность непосредственного переноса на натуру сведений о К„, полученных в модельно-аквариумных условиях, послужили поводом для поиска новых оценочных критериев миграции РН в водоеме.

С учетом накопительной роли грунта в отношении многих радионуклидов и непосредственной связи большинства биообъектов с донными отложениями предложено 2 до-

Таблица 2

Сопоставление традиционных и предлагаемых критериев накопления РН ( микроэлементов) в натурных и экспериментальных условиях формирования

Ткани

К„ (в природе) :КВ (в опыте)

Целиком

Мышцы

Скелет

Кожа

Жабры

Чешуя

Голова

Внутренности

15 91 136 31 42 116 458 1

64 63 196 62 35 100 127 12

120

7 9 26 4 102 3 44 1

10 6 13 3 12 326 28 2

610 291 3485 64 539 3300 1357 16

113 44 112 36 65 110 218 14

4

4 54

103 30

418

657

3 25 185 7 18 87 345 I

Продолжение

Ткани

Целиком

Мышцы

Скелет

Кожа

Жабры

Чешуя

Голова

Внутренности

Кн (в природе): : К„ (в опыте)

800 123 19

338

312 332 136 28

443

кд (в природе) (в опыте)

0,7 0,6 2,0 0,6 2,3 0,6 1,8 0,1

0,5 0,7 1,2 0,3 0,4 0,5 0,8 0.1

0,5 0,5 4,0 0,6 2,0 0,3 2,0 0,1

1,0 0,1 1,6 0,6 8,9 2,0 0,5

0,7 0,1 1,0 0,3 0,7 0.7 1,2 0,3

0,3 0,7 1.3 0.6 0.5 7,1 4,7 0,6

1,0

Коэффициенты накопления радионуклидов в тканях пресноводных двустворчатых моллюсков из донных отложении (К») в максимальные сроки наблюдения

Радионуклиды Грунт Экспозиция, сут Кд в тканях и

мышцах раковинах прочих

Хром-51-анион Песок 50- 3,3 1,9 10.0

Хром-51-катион > 45 0,67 0,78 0,62

Марганец-54 » 120 18,8 6,4 17,2

Железо-59 » 47 0,12 0,73 0,17

Кобальт-60 Ил 57 0,14 1,10 0,09

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Кобальт-60 Песок 54 0,06 0,04 0,06

Стронций-90 » 71 310,0 445,0 45,0

Цирконий-95 » 59 7,5 20,1 10,0

Рутений-106 » 59 0,29 0,68 0,37

Сурьма-125 » 45 0,19 0,21 0,15

Йод-131 > 45 2,3 3,3 6,0

Цезий-137 » 41 0,12 0,02 0,05

Церий-144 » 84 61,0 240,0 27,0

Полоний-210 » 34 0,16 0,09 0,11

Полоний-210 Ил 66 0,07 0,04 0,13

Таблица 4

Средние значения К* микроэлементов у пресноводных рыб в природных условиях

Микроэлемент Мышцы Осевой скелет Кожа Жабры Чешуя и плавники Тканш головы Внутренности

Железо 0,0006 0,0017 0,001 0,014 0,00013 0,0015 0,0008

Марганец 0,008 0,13 0,0089 0,05 0,15 0,066 0,006

Хром 0,010 0,042 0,013 0,037 0,036 0,05 0,01

Свинец 0,060 0,33 0,12 0,25 0,79 0,38 0,07

Медь 0,12 0,91 0,16 0,85 1,33 0,65 0,31

Цирконий 0,02 0,08 0,028 0,037 0,18 0,09 0,026

Цинк 0,61 15,4 0,46 6,95 17,9 9,81 0,39

Кобальт 0,03 0,015 0,014 0,09 0,015

Стронций 0,11 2,56 0,20 1,54 7,0 3,92 0,16

Лантан 0,30 0,53 0,36 0,24 0,83 0,41 0,46

Церий 0,39 0,18 0,57 0,51

полнительных критерия оценки миграции РН в водоеме: коэффициент предельного накопления РН в верхнем сантиметровом слое грунта (Кнг) континентальных водоемов, загрязняемых на уровне современных санитарных требований к обеспечению развития ядерной энергетики, и коэффициент предельного накопления РН в бионтах из донных отложений (Кд). Последний, подобно К„, является интегрирующим показателем, однако он более адекватен для глубоководных морских бентосных форм, учет которых легко корректируется, н гидробионтов большинства континентальных водоемов. Достаточно напомнить, что глубина 99% пресноводных континентальных озер на территории страны до 1,5 м. В математическом выражении произведение предлагаемых коэффициентов при реальных ситуациях соояюшения РН между водой и грунтом должно было бы соответствовать величине традиционного Кн, что, однако, не подтвердилось фактически. В табл. 1 показаны (выборочно) значения упомянутых оценочных коэффициентов и их связь с традиционным К„.

Показатели накопления РН в биообъектах по критерию миграции РН из грунта оказались в среднем более чем на числовой порядок выше уровней накопления, рассчитанных непосредственно из звена вода — бионт. Следовательно, в гигиеническом аспекте использование предложенных новых оценочных критериев более оправдано, чем традиционных Кн.

В табл. 2 предлагается количественное сопоставление результатов расчета различных оценочных критериев по признаку условия их формирования: из натурных и экспериментальных исследований.

В отличие от показателей Кн. численные выражения которых в сравниваемых условиях различались на 2—4 числовых порядка, рекомендуемые критерии К£ оказались вполне сопоставимы из аквариумных и естественных условий их формирования.

Предельные К" радионуклидов у пресноводных рыб в эксперименте

Нукл ид Грунт Экспозиция, сут Мышцы Осевой скелет Кожа я о. о (в * Чешуя и плавники Ткани головы Внутренности

Хром-51 Ил 30 0,003 0,01 0,02 0,05 0,03 0,02 0,02

» Песок 25 0,05 0,05 0,08 0,44 0,23 0,1 0,32

Марганец-54 Ил 50 0,01 0,024 0,02 0,045 0.1 0,002 0,017

» Песок 50 0,053 0,16 0,12 0,24 0,56 0,18 0,2

Железо-59 Ил 36 0,001 0,001 0,009 0,002 0,002 0,003 0,013

» Песок 44 0,002 0,002 0,002 0,012 0,01 0,003 0,05

Кобальт-60 Ил 53 0,4 0,9 2,4* 0,8 1.0

» Песок 61 0,002 0,003 0,01 0,01 0,01 0,01 0,016

Стронций-90 Ил 128 0,048 0,72 0,12 0,060 1.9 0,5 0,12

» Песок 64 2,8 4,0 1,4 6,0 14,0 4,5 1.2

Цирконий-95 Ил 41 0,022 0,07 0,062 0,12 0,016 0,043 0,19

» Песок 42 0,05 0,017 0,02 0,11 0,04 0,014 0,054

Рутений-106 Ил 32 0,001 0,001 0,003 0,007 0,003 0,002 0,004

» Песок 30 0,001 0,001 0,004 0,014 0,006 0,002 0,008

Сурьма-125 Ил 40 0,001 0,002 0,002 0,005 0,004 0,002 0,018

» Песок 42 0,06 0,14 0,13 0,3 0,25 0,16 0,2

Йод-131 Ил 33 0,09 0,16 0,16 0,22 0,18 0,18 0,78

» Песок 35 0,023 0,03 0,05 0.075 0,04 0,06 0,32

Цезий-137 Ил 69 0,024 0,022 0,03 0,055 0,02 0,054 0,058

» Песок 76 0,10 0,034 0,03 0,024 0,05 0,061 0,10

Церий-144 Ил 22 0,0001 0,0004 0,0005 0,002 0,002 0,001 0,0002

» Песок 64 0,006 0,03 0,02 0,09 0,08 0,03 0,05

Полоний-210 Ил 55 0,02 0,03 0,04 0,2 0,05 0,04 0,9

» Песок 65 0,014 0,03 0,02 0,09 0,05 0,025 0,15

* Для объединенных покровных тканей: головы, кожи, чешуи и плавников.

Таблица 6

Квг стабильных и радиоактивных изотопов некоторых элементов в пресноводных

естественных водоемах

кнг Элементы

500 Рутений, йод, барий

2 000 Селен

2 600 Стронций

5 000 Цинк, иттрий, цирконий, лантан, церий, свинец

10 000 Кобальт, молибден

12 000 Сурьма, цезий

25 000 Ванадий, никель

40 000 Хром, марганец, медь, полоний, радий, уран

500 000 Торий, ртуть

1 000 000 Железо

Это оправдывает возможность прямого использования в практике гигиенической оценки и нормирования результатов аквариумных опытов, что было невозможно в отношении упомянутых традиционных Кн-

Приводимые данные характеризуют обширный материал экспериментально-натурных исследований и теоретических обобщений по более чем 10 ООО экземпляров различных видов пресноводных гидробионтов с соответствующим статистическим обеспечением. Для оценки и практического использования предлагаемого критерия в табл. 3, 4 и 5 приведены усредненные значения для тканей различных пресноводных гидробионтов^ряда изотопов по результатам лабораторных и натурных исследований, а в табл. 6 — рекомендуемые для практических целей в оценке условно равновесных природных систем коэффициенты предельного накопления различных РН (микроэлементов) в верхнем сантиметровом слое грунта пресноводных естественных водоемов.

Поступила 26/1V 1978 г.

N

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.