Научная статья на тему 'Роль высокого содержания кадмия в природной среде в патологических изменениях эритроцитов крови жителей Республики Алтай'

Роль высокого содержания кадмия в природной среде в патологических изменениях эритроцитов крови жителей Республики Алтай Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
144
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
геохимическая провинция / кадмий / патологические формы эритроцитов / республика алтай / geochemical area / cadmium / pathologically aberrant erythrocyte forms / altay republic

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Ильинских Николай Николаевич, Козлова Светлана Анатольевна, Ильинских Екатерина Николаевна, Ильинских Ирина Николаевна, Юркин Александр Юрьевич

Изучены уровни содержания патологических форм эритроцитов и концентрация кадмия в периферической крови жителей с. Чаган-Узун Республики Алтай с учётом продолжительности их проживания в зоне с аномально высоким природным содержанием кадмия в окружающей среде. Показана прямая корреляционная зависимость между концентрацией в крови кадмия и уровнем эритроцитов с морфологическими изменениями поверхности: наиболее значимые изменения наблюдались у лиц, недавно приехавших в эту местность. Сделан вывод о том, что полученные результаты могут быть связаны с недостаточной адаптацией мигрантов к местным условиям по сравнению с коренным населением.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Ильинских Николай Николаевич, Козлова Светлана Анатольевна, Ильинских Екатерина Николаевна, Ильинских Ирина Николаевна, Юркин Александр Юрьевич

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

The levels of pathologically aberrant erythrocyte forms content and cadmium concentration in peripheral blood of Chagan-Uzun residents, Altay Republic, subject to their length of residence in the region with anomalous high natural cadmium content in the environment have been studied. The positive correlation between the cadmium blood content and the level of morphological aberrant erythrocytes in the peripheral blood of the residents with morphological surface changes is shown. The highest frequency of pathologically aberrant erythrocyte forms were determined among recently moved-in and settled residents of Chagan-Uzun. The conclusion was drawn that the obtained results may be connected with insufficient migrant accommodation to local conditions in comparison with native population.

Текст научной работы на тему «Роль высокого содержания кадмия в природной среде в патологических изменениях эритроцитов крови жителей Республики Алтай»

УДК 616.155.1-02:546.48;576.314.7

РОЛЬ ВЫСОКОГО СОДЕРЖАНИЯ КАДМИЯ В ПРИРОДНОЙ СРЕДЕ В ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЯХ ЭРИТРОЦИТОВ КРОВИ ЖИТЕЛЕЙ РЕСПУБЛИКИ АЛТАЙ

Н.Н. Ильинских, С.А. Козлова, Е.Н. Ильинских, И.Н. Ильинских, А.Ю. Юркин

Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск E-mail: ilyinskikh@yandex.ru

Изучены уровни содержания патологических форм эритроцитов и концентрация кадмия в периферической крови жителей с. Ча-ган-Узун Республики Алтай с учётом продолжительности их проживания в зоне с аномально высоким природным содержанием кадмия в окружающей среде. Показана прямая корреляционная зависимость между концентрацией в крови кадмия и уровнем эритроцитов с морфологическими изменениями поверхности: наиболее значимые изменения наблюдались у лиц, недавно приехавших в эту местность. Сделан вывод о том, что полученные результаты могут быть связаны с недостаточной адаптацией мигрантов к местным условиям по сравнению с коренным населением.

Ключевые слова:

Геохимическая провинция, кадмий, патологические формы эритроцитов, Республика Алтай. Key words:

Geochemical area, cadmium, pathologically aberrant erythrocyte forms, Altay Republic.

Республика Алтай географически расположена в центре Азии. Здесь практически отсутствуют крупные промышленные предприятия и, в связи с этим, антропогенный прессинг на природу минимален. В то же время, этот регион отличается высоким содержанием месторождений полиметаллов. Особое внимание привлекает район с. Чаган-Узун, расположенный в зоне локализации месторождений ртути, содержащих высокие концентрации Сё. Содержание Сё в почве в этом месте превышает фоновые значения более чем в 400 раз, достигая в растениях 1,6 мг/кг [1]. Установлено, что при поступлении в кровь Сё концентрируется в эритроцитах крови [2]. Имеются исследования, свидетельствующие о том, что Сё вызывает деформацию эритроцитов [3]. Появление необычных форм эритроцитов в крови у людей, связанных с производством Сё, и у экспериментальных животных, по-видимому, обусловлено нарушениями процессов эритропоэза и изменениями в генетическом аппарате эритробластов, поскольку известно, что Сё ингибирует активность ДНК-полимераз и влияет на процессы деконденсации ДНК, нарушая синтез темидилата и тимидинкиназы и, соответственно, репарации и репликации молекул ДНК [2, 4-6].

По данным медицинской статистики Министерства здравоохранения Республики Алтай в районе, где расположено с. Чаган-Узун, среди населения повышена частота гематологических патологий, что может быть обусловлено высоким содержанием в окружающей среде этой местности Сё [7].

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы явилось изучение состояния эритроцитов периферической крови у жителей с. Чаган-Узун Республики Алтай, расположенного в районе повышенного содержания в почве и геологических породах Сё, в сравнении с другим поселением (с. Турочак) этого региона, где в окружающей среде содержание Сё находится на уровне фона.

Материал и методы исследования

Всего обследовано 79 человек, жителей с. Ча-ган-Узун, расположенном в зоне кадмиевой геологической аномалии, и 74 жителя с. Турочак (контроль), находящегося в экологически благоприятном регионе Республики Алтай с фоновым содержанием в окружающей среде Сё. Проведено обследование только тех лиц, которые подписали добровольное информированное согласие относительно взятия у них из локтевой вены 20 мл крови, с последующим определением содержания в крови Сё и уровня патологически измененных эритроцитов. Анализ был проведен методом «случай-контроль» (жители, проживающие в с. Чаган-Узун и популя-ционный контроль - жители с. Турочак). В связи с тем, что Сё аккумулируется в организме человека [3], то в настоящей работе всех обследованных мы подразделили на 4 группы: коренные жители, приезжие, прожившие в данной местности менее 5 лет, а также приезжие, прожившие от 5 до 10 или более 10 лет. Анализ эритроцитов проводили на стандартных гематологических мазках, окрашенных по методу Романовского-Гимзы. Учитывали следующие патологические формы эритроцитов: акантоциты, эхиноциты, стоматоциты, дакриоци-ты, дрепаноциты и прочие аномальные формы мембраны, а также размерные изменения эритроцитов (микроциты, макроциты, макроовалоциты, мегалоциты), согласно критериев, изложенных в [8]. Изменение размеров эритроцитов регистрировали при помощи эритроцитометрии с использованием окулярного микрометра. Кроме того, проведена оценка цитогенетических изменений путем регистрации числа эритроцитов с микроядрами [9]. У каждого обследованного изучено не менее 104 эритроцитов.

Содержание Сё в крови определяли колориметрическим методом с использованием спектрофотометра СФ-46 при длине волны 508 нм [10]. Все

пробы высушивались в муфельной печи при температуре 50 °С до твердого состояния и истирались в порошок. Аликвотную часть пробы, содержащую ионы Сё, обрабатывали аммиаком и подвергали экстракции хлороформом, содержащим 0,004 % дитизона.

Все данные обрабатывали статистически с применением /-критерия Стьюдента для независимых выборок и корреляционного анализа по Спирмену, используя пакет статистических компьютерных программ [11]. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принималась равным 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о том (табл. 1), что в периферической крови коренных и пришлых лиц, проживающих в с. Турочак, практически нет различий по уровню патологически измененных эритроцитов. В то же время, в с. Чаган-Узун у пришлых жителей отмечается достоверное повышение числа такого рода клеток. При сравнении числа дефектных эритроцитов, наблюдаемых в

крови у коренных жителей с. Чаган-Узун и Туро-чак, по большинству изученных показателей достоверные различия отсутствовали, за исключением числа дрепаноцитов, микро- и макроцитов и эритроцитов с микроядрами.

Высокий уровень патологически измененных эритроцитов наблюдался у приезжих жителей, особенно в группах проживших в с. Чаган-Узун менее 5 лет и от 5 до 10 лет. Наиболее существенно было повышение числа эритроцитов с патологией морфологии оболочки клетки. Число акантоцитов, эхиноцитов, стоматоцитов и дакриоцитов увеличивалось почти в 7 раз, а дрепаноцитов в 12 раз, по сравнению с аналогичными показателями в соответствующих группах у жителей с. Турочак (Р<0,01 во всех случаях). Изменения в крови приезжих жителей с. Чанан-Узун коснулись и размерных показателей эритроцитов. Установлено, что число микро- и макроцитов возрастает по сравнению с контролем практически в 1,5...2 раза (табл. 1).

У лиц, проживших в данной местности более 10 лет (в среднем 15,6±3,6 года), наблюдаемые изменения морфологических деформаций оболочки

Таблица 1. Число патологических форм эритроцитов в крови (М±т) у жителей населенных пунктов Чаган-Узун и Турочак (контроль) Республики Алтай

Патологические формы эритроцитов с. Турочак (контроль) с. Чаган-Узун

Коренные жители п=34 Приезжие Коренные жители п=29 Приезжие

Прожившие менее 5 лет п=17 Прожившие 5...10 лет п=12 Прожившие более 10 лет п=16 Прожившие менее 5 лет п=16 Прожившие 5.10 лет п=14 Прожившие более 10 лет п=15

Акантоцит 0,51 ±0,13 0,63±0,12 0,57±0,11 0,48±0,10 0,51 ±0,12 3,54±0,43* 4,32±0,45* 0,51 ±0,52

Эхиноцит 0,72±0,06 0,88±0,05 0,76±0,04 0,69±0,08 0,70±0,03 4,72±0,56* 5,86±0,67* 0,72±0,39

Стоматоцит О 0,53±0,08 0,49±0,09 0,56±0,11 0,44±0,09 0,57±0,07 3,56±0,34* 5,12±0,45* 0,53±0,54

Дакриоцит 0,01±0,01 - 0,02±0,02 - 0,02±0,01 2,12±0,12* 2,37±0,18* 1.30±0,12

Дрепаноцит 0,01 ±0,01 0,01 ±0,01 - 0,03±0,02 0,08±0,03 0,12±0,03* 0,19±0,04 0,17±0,02*

Дегенеративные патологии 0,01 ±0,01 0,02±0,01 0,03±0,02 - 0,12±0,01* 0,28±0,09* 0,32±0,07* 0,30±0,05*

Микроовалоцит 3,22±0,62 3,48±0,66 3,64±0,54 2,82±0,61 3,32±0,54 6,28±0,82** 8,45±0,92* 7,93±1,22*

Макроовалоцит 0 3,56±0,25 4,61 ±0,14 4,12±0,34 3,86±0,35 3,55±0,25 7,12±0,65** 8,41 ±0,75* 7,36±0,85*

Микроцит о© 12,10±1,20 12,34± 1,33 13,15±1,42 12,45±1,35 19,10±2,02** 22,20±3,20* 24,33±3,44* 28,18±4,18*

Макроцит О 10,12±1,87 11,18±1,54 11,32±1,62 12,08±2,43 15,23±2,28** 18,52±3,87* 17,22±2,87* 16,42±2,87*

Мегалоцит 0 0,08±0,02 0,09±0,03 0,14±0,02 0,11 ±0,06 0,10±0,04 0,18±0,09* 0,23±0,09* 0,24±0,08*

Эритроцит с микроядром * 0,01 ±0,01 0,02±0,02 0,01 ±0,01 0,03±0,02 0,08±0,02* 0,15±0,04* 0,18±0,06* 0,16±0,05*

Всего 30,80±4,2 33,75± 3,8 34,32±4,5 32,99±4,1 43,38±5,4 68,79±6,6 77,00±8,4 63,82±5,9

Примечание: Достоверные отличия от контроля (жители с. Турочак) отмечены: **Р<0,05; *Р<0,01; п - численность группы. Данные представлены как М±т, где М - выборочное среднее арифметическое, т - ошибка выборочного среднего.

эритроцитов (аканто- эхино-, стомато-, дакрио- и дрепаноциты) были сопоставимыми с аналогичными показателями у коренных жителей этого поселения. В то же время, число клеток с размерными аномалиями у приезжих было достоверно выше, чем соответствующие изменения в крови у коренных жителей с. Чаган-Узун (табл. 1).

Влияние Cd, как возможной первопричины повышения числа патологически измененных эритроцитов в крови жителей с. Чаган-Узун видно из данных, приведенных в табл. 2. Особенно существенные изменения в числе эритроцитов с патологиями зарегистрированы у лиц с содержанием Cd в крови в концентрации более 1 мкг/л. Корреляционный анализ свидетельствует о том, что имеется достоверная прямая зависимость между числом эритроцитов с акантоцитами, эхиноцитами, стома-тоцитами и концентрацией Cd в крови у донора (соответственно г=0,89; 0,78 и 0,66; Р<0,01 во всех случаях). В отношении уровня дакриоцитов такой закономерности не отмечено (г=0,08; Р>0,05). Корреляционный анализ числа клеток с измененным размером эритроцитов и концентрации в кро-

ви Cd свидетельствует о том, что прямая зависимость имеется в отношении числа регистрируемых макроцитов, макроовалоцитов и мегалоцитов (соответственно г=0,58; 0,62 и 0,54; Р<0,05 во всех случаях). В отношении микроцитов таких закономерностей не наблюдалось (Р>0,05). В то же время, имеется достоверная прямая связь между числом эритроцитов с микроядрами и содержанием в крови Cd (г=0,88; Р<0,01).

Нами проведен анкетный опрос жителей с. Ча-ган-Узун. Анализ частоты патологий эритроцитов и данных анкеты не позволил выявить связи между высоким уровнем цитогенетических нарушений в крови донора и наличием неблагоприятных бытовых и производственных условий, отягощенностью анамнеза по онкозаболеваниям, мертворождениям и рождению детей с патологиями.

Таким образом, полученные данные позволяют говорить о существовании в окружающей среде с. Чаган-Узун фактора, способного вызвать у жителей существенные патологические изменения эритроцитов периферической крови. Известно, что дрепаноциты или серповидные эритроциты могут

Таблица 2. Число эритроцитов с патологическими изменениями (М±т) у жителей с. Чаган-Узун в зависимости от содержания в крови кадмия

Концентрация (Д мкг/л

Патологические формы эритроцитов С>0,5 С=0,5...1,0 С<1,0

п=20 п=26 п=26

Акантоцит 0,54±0,11 3,65±0,41* 4,89±0,40*

Эхиноцит Ш 0,74±0,06 4,88±0,50* 5,89±0,64*

Стоматоцит О 0,51 ±0,08 3,57±0,32* 5,48±0,46*

Дакриоцит т 0,01±0,01 2,09±0,13* 2,48±0,16*

Дрепаноцит 0,01±0,01 0,14±0,02* 0,44±0,05

Дегенеративные патологии Зйэ 0,01±0,01 0,29±0,09* 0,36±0,07*

Микроовалоцит о 3,27±0,62 6,33±0,81** 8,09±0,90*

Макроовалоцит о 3,48±0,25 7,22±0,63** 8,09±0,72*

Микроцит о о 12,00±1,20 22,04±3,20* 24,12±3,43*

Макроцит О 10,12±1,87 18,11 ±3,77* 17,03±2,86*

Мегалоцит О 0,08±0,02 0,17±0,09* 0,26±0,08*

Эритроцит с микроядром ■ 0,01±0,01 0,12±0,04* 0,22±0,05*

Всего 30,78±4,6 68,6± 6,8 68,79±6,6

Примечание: Обозначения см. в табл. 1.

являться результатом изменения молекулы гемоглобина в результате нарушения ее конформацион-ной структуры [12]. Показано, что Сё проявляет сродство к этой молекуле, влияя на сульфгидриль-ные (8Н-) группы, что может вызвать изменение в процессах конформации и, как следствие, повлиять на фенотип эритроцита [2, 13]. При нарушении эритропоэза и различных видах анемии происходит сдвиг кривой Прайс-Джонса вправо (макро-цитоз) или влево (микроцитоз). Более пологая ее форма, появляющаяся в результате увеличения числа как макро-, так и микроцитов, характерна для анизоцитоза [3]. На изученные показатели крови, помимо Сё, может оказывать влияние и ртуть, концентрация которой в окружающей среде этого региона также избыточна, но этот вопрос требует дополнительного изучения.

Известна стимуляция перекисного окисления липидов Сё, что связано с его ингибирующим воздействием на некоторые ферменты-антиоксидан-ты. Активность эритроцитарной супероксид-дис-мутазы и каталазы под воздействием Сё уменьшается [14, 15].

Еще одна причина усиления окислительного повреждения клеток кроется в истощении содержания глутатиона в эритроцитах при кадмиевой обработке [16-18].

Глутатион принимает участие во всех основных процессах, связанных с сохранением структуры эритроцита. Способный легко окисляться, он защищает от окисления и инактивации ряд ферментов, содержащихся в эритроцитах и имеющих сульфгидрильные группы.

Одним из гипотетических механизмов, приводящих к появлению клеток с патологиями при интоксикации Сё является его способность лабили-зировать мембраны лизосом, что может сопровождаться выходом ферментов, разрушающих структурные компоненты клетки [4, 15, 19]. Нельзя исключить и непосредственное влияние Сё на структуру клеток, за счет влияния на процессы биосинтеза ДНК [3, 4].

Полученные данные свидетельствуют о наличии резистентности к повышенной концентрации в

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ельчининова О.А. Микроэлементы в наземных экосистемах Алтайской горной области: автореф. дис. ... докт. с.-хоз. наук. -Барнаул, 2009. - 35 с.

2. Воробьева Р.С. Кадмий. - М.: Наука,1984. - 148 с.

3. Тугарев А.А. Влияние кадмия на морфофункциональные характеристики эритроцитов: автореф. дис. ... канд. биол. наук. -М., 2008. - 22 с.

4. Михалева Л.М. Кадмийзависимая патология человека // Архив патологии. - 1988. - Т. 50. - № 9. - С. 81-85.

5. Ершов Ю.А., Плетенева Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. - М.: Наука, 1989. - 270 с.

6. Hartwig А., Asmuss М., Ehleben I. Interference by Toxic Metal Ions with DNA Repair Processes and Cell Cycle Control: Molecular Mechanisms // Environ. Health Perspect. - 2002. - V. 110. -№ 5. - P. 797-799.

окружающей среде у коренных жителей обследованного поселения. Известно, что Сё связывается в клетках с металлотионеинами [20, 21]. В экспериментах на животных исследователи вырабатывали у них толерантность к Сё. Повторные дозы Сё вызывают активацию генов, определяющих биосинтез металлотионеинов, с которыми связывается Сё и это, по мнению авторов, существенно снижает его токсический эффект [22]. В отношении патологических изменений клеток крови у жителей с. Чаган-Узун определенную роль могло сыграть и то, что, помимо Сё, в этой местности повышено содержание ртути, несомненно играющей определенную роль в токсических поражениях человека [7].

Не исключено, что устойчивость коренных жителей к интоксикации соединениями Сё может быть связана с рационом питания алтайцев-кижи, который практически на 80...90 % состоит из мясной пищи. Установлено, что детоксикация Сё и ртути наблюдается при большом содержании в рационе животного белков и цинка [23]. В связи с этим, возможно, что устойчивость к токсинам коренных жителей, испытывающих постоянное поступление в организм их в высоких дозах, обусловлена как образом жизни, так и процессами адаптации, что, по-видимому, наблюдается и у мигрантов, проживших в этой местности свыше 10 лет. Для коренных жителей не исключен также и генетический механизм защиты, связанный с естественным отбором и возможными микроэволюционными процессами.

Вывод

Показана прямая корреляционная зависимость между концентрацией в крови Сё и уровнем эритроцитов с морфологическими изменениями поверхности. На примере одного из регионов Республики Алтай установлено, что наиболее существенное повышение числа патологически измененных форм эритроцитов наблюдается у мигрантов, что может быть связано с их недостаточной адаптацией к повышенному содержанию в окружающей среде Сё, а также с отличиями в рационе питания по сравнению с коренным населением.

7. Ильинских Е.Н., Огородова Л.М., Ильинских Н.Н. Эпидемиологическая генотоксикология тяжелых металлов и здоровье человека. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1998. - 290 с.

8. Bessis M. La formé et la deformabilite des érythrocytes normaux et dans anemies hemolytiques congenitales // Nouv. Rev. Franc. He-matol. - 1977. - V. 18. - № l. - P. 75-94.

9. Ильинских Н.Н., Новицкий В.В., Ильинских И.Н. Микроядерный анализ и цитогенетическая нестабильность. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 1992. - 268 с.

10. Сендел Е. Колориметрические методы определения следов металлов. - М.: Наука, 1964. - 672 с.

11. SAS Institute Inc., SAS/STAT TM User's Guide, Version 6, 1989. -Cary NC. N.Y.: SAS Institute Inc., 1989. - 24 р.

12. Харрисон Дж., Уайнер Дж., Тэннер Дж. Биология человека. -М.: Наука, 1979. - 342 с.

13. Зигель Х., Зигель А. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов. - М.: Наука, 1993. - 152 с.

14. Braeckman B., Brys K., Rzeznik U., et al. Cadmium pathology in an insect cell line: ultrastructural and biochemical effects // Tissue and Cell. - 1999. - V. 31. - № 1. - P. 45-52.

15. Hamada T., Tanimoto A., Sasaguri Y. Apoptosis induced by cadmium // Apoptosis. - 1997. - V. 2. - № 4. - P. 359-367.

16. Bhattachryya M.H. Bioavailability of orally administered cadmium and lead tothe mother, fetus and neonate during pregnancy and lactation: an overiew // Sci. Total. Environ. - 1983. - V. 28. -P. 327-342.

17. Frame M.D., Milanick M.A. Mn and Cd transport by the Na-Ca exchanger of ferret red blood cells // Am. J. Physiol. - 1991. -V. 261. - № 3 (Pt. 1). - P. 467-475.

18. Lou M., Garay R., Alda J.O. Cadmium uptake through the anion exchanger in human red blood cells // J. Physiol. - 1991. - V. 443. -№ 11. - P. 123-136.

19. Al-Nasser Ibrahim A. Cadmium hepatotoxity and alteration of the mitochondrial function // J. Toxicol. Clin. Toxicol. - 2000. - V. 38. - № 4. - P. 407-413.

20. Foulkes E.C. On the mechanism of cellular cadmium uptake // Biol. Trace. Elem. Res. - 1989. - V. 21. - № 4. - P. 195-200.

21. Min K.S., Ohyanagi N., Ohta M., et al. Effect of erythropoiesis on splenic cadmium-metallothionein level following an injection of CdC12 in mice // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 1995. - V. 134. -№ 2. - P. 235-240.

22. Tanaka K., Min K. S., Onosaka S., et al. The origin of metallothion-ein in red blood cells // Toxicol. Appl. Pharmacol. - 1985. - V. 78. -№ 1. - P. 63-68.

23. Левина Э.Н. Общая токсикология металлов. - Л.: Наука, 1982.- 168 с.

Поступила 15.03.2010 г.

УДК 621.039.75.16

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ПРИ НАГНЕТАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ В ПЛАСТ-КОЛЛЕКТОР

Т.Ю. Заведий

ОАО «Сибирский химический комбинат», г. Северск E-mail: taras_zavedy@mail333.com

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

Приведен модельный расчет температурного поля и показан пример определения коэффициента межфазного распределения для изотопа 137Cs по результатам решения обратной задачи теплофизики. Особенностью расчета является то, что для решения не требуется информации о первоначальной активности удаленных в пласт-коллектор растворов жидких радиоактивных отходов. Входными параметрами решения обратной задачи являются только эффективная мощность пласта-коллектора, время наступления максимума температурного разогрева геологической средыi в контрольной скважине и расстояние от нагнетательной скважиныI.

Ключевые слова:

Коэффициент межфазного распределения, скважинная термометрия, радиогенный разогрев пласта-коллектора, сорбция радионуклидов на породе. Key words:

Interfacial distribution coefficient, well temperature logging, radiogenic heating of aquifer, sorption of radionuclides at rocks.

Впервые задача, связанная с тепловыделением при захоронении в геологическую среду жидких радиоактивных отходов (ЖРО), была сформулирована в [1]. Физико-химические условия захоронения ЖРО, взаимодействие отходов с пластовыми водами, условия сорбции на вмещающих породах, изложены в работе [2]. Аналитические решения для температурного поля в сферической системе координат были рассмотрены в [3, 4]. Наиболее адекватными, в свое время, являлись аналитические решения в цилиндрической системе координат, предложенные научным коллективом ВНИ-ПИПТ, г. Москва, 1975 г. Недостатками большинства предложенных ранее решений являются пренебрежение рядом физических процессов, таких как: конвективный перенос дополнительного тепла пластовой жидкостью и нагнетаемыми растворами, зависимость теплофизических параметров пород от температуры, анизотропия теплопроводности в вертикальном и латеральном направлениях. При моделировании процессов подземного

захоронения ЖРО особое внимание должно уделяться именно учету сорбции на минеральном скелете породы. Эти процессы, наряду с удельной активностью ЖРО, являются определяющими факторами величины теплового разогрева вмещающей геологической среды. В работе [5] выполнен наиболее полный учет физико-химических, радиационных и тепловых процессов при нагнетании технологических ЖРО в радиально изотропный пласт-коллектор.

С 1963 г. на полигоне подземного захоронения Сибирского химического комбината (СХК, г. Северск, Томская обл.) выполняется промышленное нагнетание щелочных технологических ЖРО. Фоновые значения естественного температурного поля 7фон на участке захоронения в интервале эксплуатационного горизонта 16... 17 °С (глубины 310...340 м). С учетом технологических ограничений значения удельной активности захораниваемых ЖРО, для моделирования принимается диапазон изменения расчетной температуры пласта в ин-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.