Тюменська Державна Сільськогосподарська Академія
Відділення «Водні біоресурси та аквакультура»
Кафедра гідроекології та реабілітації водойм
Зооінженерного факультету
Виконавець: Кутафін Володимир Петрович гр.931а
Тюмень 2004
ВСТУП
Розвиток атомної енергетики, з одного боку, і зростаюча небезпека розширюється впливу людини на біосферу, що прийняло в цей час глобальні розміри, з іншого - обумовлюють необхідність наукового аналізу наслідків перекладу паливно-енергетичної бази на ядерну основу. Серед комплексу проблем - економічних, соціально-політичних, психологічних, екологічних, - які висуває почався перехід енергетики з викопного палива на ядерне, найбільш важливою є проблема впливу ядерної енергетики на зовнішнє середовище.
Збільшення природного радіаційного фону, що супроводжує освоєння людиною енергії атомного ядра, привело до формування ряду наукових дисциплін: радіоекології, радіаційної гігієни, ядерної метеорології та ін, всебічно досліджують закономірності поведінки у зовнішньому середовищі радіонуклідів і дії іонізуючих випромінювань на об'єкти навколишнього середовища і людини. У результаті радіологічних досліджень до цього часу достатньо повно вивчені основні особливості міграції найбільш важливих у радіологічному відношенні нуклідів у природних біогеоценозах, включаючи водні співтовариства, а також вплив опромінення на живі організми, в тому числі водні рослини і тварин. Це дозволило оцінити радіаційну обстановку в різних регіонах земної кулі, а також зібрати наукову інформацію для прогнозування можливих радіологічних наслідків потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
Докладними радіоекологічними дослідженнями в останні 15-20 років була охоплена й гідросфера Землі. Інтерес до проблем водної радіоекології визначається рядом причин. По-перше, моря й океани є основним резервуаром, куди надходять радіонукліди (випадання з атмосфери, рідкий і твердий стік з суші). По-друге, у водному середовищі живуть деякі види організмів, що характеризуються відносно високої радіочутливості. По-третє, специфічні фізико-хімічні властивості водного середовища забезпечують винятково високе накопичення деяких радіонуклідів водними рослинами і тваринами (Коефіцієнти накопичення окремих радіонуклідів гідробіонтами дорівнюють десяткам і сотням тисяч, тобто концентрація радіонуклідів у цих організмах в 10 4 -10 5 разів вище, ніж у воді), і в цілому акумуляція радіоактивних речовин живою речовиною у воді щодо середовища значно вище, ніж на суші. По-четверте, в останні роки безперервно зростає роль Світового океану як джерела харчових ресурсів людини, а в недалекому майбутньому гідросфера може стати основним постачальником білків та інших цінних поживних речовин для людини. З цієї точки зору питання накопичення радіонуклідів у харчових морепродуктах здобувають першорядний інтерес. І, нарешті, по-п'яте, успіхи водної радіоекології зумовлюють вирішення таких важливих питань, як видалення радіоактивних відходів.
ЗАБРУДНЕННЯ РАДІОНУКЛІДАМИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Природні екосистеми забруднені техногенними радіонуклідами з різних джерел: по-перше, це глобальні радіоактивні випадання з атмосфери - результат випробувань ядерної зброї, по-друге, значна кількість радіонуклідів надійшло в навколишнє середовище в результаті діяльності ядерних підприємств і аварій на них. (А. Ааркрог та ін Вивчення внеску найбільш великих ядерних інцидентів у радіоактивне забруднення Уральського регіону, ЕКОЛОГІЯ, Номер 1, 1998 р.)
Дві тисячі ядерних вибухів, з них 483 випробування в атмосфері, що розпорошили дві тонни плутонію, плюс Чорнобиль різко стимулювали інтерес населення й державних органів до контролю зараження води радіоактивними елементами.
Радіоактивного забруднення схильний і світовий океан. Нізкорадіоактівние відходи скидали в моря й океани Бельгія, Великобританія, Німеччина, Італія, Корея, Нідерланди, Нова Зеландія, Росія, США, Франція, Швейцарія, Швеція, Японія. На морському дні лежать кілька загиблих атомних підводних човнів США й Росії, контейнери з радіоактивними відходами західних країн, втрачені ядерні бомби, затоплені атомні реактори криголамів, а також кораблів ВМФ. (Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.)
У зв'язку з наміченою великою програмою будівництва атомних електростанцій і прагненням по-хазяйськи використовувати водойми охолоджувачі вивчення закономірностей поводження радіонуклідів у них набуває практичний інтерес. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Біосфера знаходиться під несприятливим впливом антропогенних факторів, що порушує її динамічну рівновагу. Аварії й неконтрольовані витоки можуть періодично підживлювати атмосферу забруднюючими речовинами, і в цьому сенсі радіоактивним матеріалами буде належати, на жаль, не останнє місце. Основним їх джерелом в даний час є повітряний басейн, куди в період інтенсивного випробування ядерної зброї (1945-1963 рр..) Було інжектовано дуже велика кількість осколкових радіонуклідів. На поверхню Світового океану все ще продовжують випадати більші кількості довгоживучих радіоактивних аерозолів.
Певний внесок у забруднення біосфери може бути обумовлений і підземними ядерними вибухами, сполученими з аварійним викидом розпечених радіоактивних парів і газів через тріщини, що утворилися в грунті.
Потенційним джерелом радіоактивного забруднення природи є реактори атомних електростанцій та інших підприємств атомної індустрії, розташованих не тільки в прибережній зоні, а й у глибині континенту.
Таким чином, в результаті глобального, хоча і слабкого, забруднення біосфери антропогенними радіонуклідами сучасне радіаційне поле зони біопоеза обумовлюється двома складовими - природного та штучного
походження. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ЗНАХОДЖЕННЯ РАДІОАКТИВНИХ РЕЧОВИН У ВОДІ
Радіоактивні елементи можуть бути присутніми у воді як у вигляді радіоактивних солей (скидання заводів з виробництва ядерного палива), так і у вигляді механічних (вкраплення радіонуклідів у мінеральні частки) і біологічних забруднень (рачки, що живуть у радіоактивному мулі водойм). Як правило, радіонукліди, що потрапили у водне середовище, нерівномірно розподіляються як по обсязі води, так і в донних відкладах. У мулистому дні зміст радіонуклідів у багато разів більше, ніж у пісковому. Згодом радіонукліди, що потрапили у воду, концентруються в донних відкладеннях.
(Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.)
При влученні у водні екосистеми радіоізотопи вибірково накопичуються окремими компонентами водойми, тим самим, створюючи різні радіаційні умови для кожної з екологічних груп. Накопичення радіоізотопів грунтами досить по-різному і залежить не тільки від фізико-хімічних властивостей цих елементів, а й від специфічних властивостей грунтів у різних водоймах. (Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.)
Радіонукліди, що містяться у воді, за своїм походженням можуть бути розділені на дві групи: до першої належать ті, які існували при утворенні Землі; до другої - радіонукліди, що виникають безупинно в результаті природних ядерних перетворень.
Серед первинних радіонуклідів виділяється група відносяться до трьох радіоактивним домами, родоначальниками яких є U 238, U 2 35 і Тh 232, і група расеянних теригенних радіонуклідів. Головним представником останньої групи є К 40, який має найбільш широке розповсюдження і, як правило, міститься у всіх компонентах біосфери у відносно великих концентраціях, тому β-активність води і живого субстрату в основному обумовлюється До 40. Всі первинні радіонукліди, що містяться у воді, мають континентальне походження, в той час як радіонукліди, які утворюються під дією космічних променів, а також більшість антропогенних надходять в океан з атмосфери. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ДЖЕРЕЛА РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ
Всі існуючі і ймовірні джерела радіоактивного забруднення моря (ИРЗ) можна підрозділити на дві основні групи:
1) функціонують, що зумовлюють безперервне або
періодичне надходження радіоактивних речовин у гідросферу;
2) потенційні, які в даний період часу не поставляють у зовнішнє середовище штучні радіонукліди, але в аварійних чи інших ситуаціях, пов'язаних з порушенням технології, правил безпеки або інших обмежень, можуть стати причиною утворення великих або локальних, стійких або тимчасових вогнищ забруднення моря.
У свою чергу, що функціонують ИРЗ розрізняються за тривалістю і ритму дії, характеру й кількості радіоактивних речовин, що розсіюються в біосфері, їх нуклідний складу, шляхи надходження у водне середовище і т. п.Одні функціонуючі ИРЗ моря відрізняються відносно вираженим сталістю впливу на радіаційну обстановку. Інші характеризуються періодичністю дії, при цьому не завжди ритмічної, коли у водне середовище через відповідні інтервали часу попадають радіоактивні речовини різної концентрації. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ЗАСВОЄННЯ РАДІОНУКЛІДІВ ГІДРОБІОНТІВ
Особливо важливим є вивчення шляхів надходження радіонуклідів в гідробіонти, а також дослідження динаміки виведення раніше накопичених випромінювачів з організмів, пошук шляхів, засобів і речовин, які захистили б організм від надмірно високого нагромадження радіонуклідів або прискорювали б виведення їх з гідробіонтів. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Багато робіт вітчизняних і зарубіжних учених присвячено вивченню забруднення риб радіоактивними речовинами. За своєю спрямованістю ці роботи можна розділити на дві групи. Одна з них присвячена вивченню надходження, накопичення та перерозподілу радіоактивних речовин в організмі риб, а так само виведення їх з органів і тканин риб, інша - питанням біологічної дії радіації на організм риб.
Забруднення риб відбувається шляхом безпосередньої адсорбції радіоактивних речовин поверхнею тіла, через їжу і в результаті інших обмінних процесів між організмом і навколишнім середовищем. У внутрішні органи риб радіоактивні елементи проникають через шкіру, зябра і ротову порожнину.
Одним з важливих джерел зараження риб є передача радіоактивних речовин по харчових ланцюгах. Молодь більшості риб і багато дорослих риби харчуються планктоном, який здатний накопичувати радіонукліди до концентрацій у сотні й тисячі разів більших, ніж у навколишній воді. Тому при малому вмісті радіоактивних речовин у воді надходження їх в організм риб обумовлюється в першу чергу забрудненою їжею. При знаходженні у воді, забрудненої радіоактивними речовинами, риби одержують зовнішнє опромінення. Адсорбована на поверхні їхнього тіла активність створює опромінення організму. У свою чергу радіоактивні речовини, що накопичуються в органах і тканинах, створюють внутрішнє джерело опромінення. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Радіонукліди, так само як і всі стабільні нукліди, надходять у тіло гідробіонтів через травний тракт, зябровий апарат і покривні тканини. Інтенсивність засвоєння організмом радіонуклідів багато в чому визначається ступенем фізико-хімічного тотожності їх зі стабільними нуклідами, необхідними для оптимального функціонування Біонт, а також агрегатним станом, концентрацією у воді, функціональним станом організму і т. п. Живі організми засвоюють нукліди одного елемента практично в рівній мірі , так як за хімічними властивостями вони тотожні.
Інтенсивність надходження в організм радіонукліда в істотній мірі залежить від шляху його проникнення. Радіоактивні речовини, що містяться в твердих частках, гідробіонтами практично не засвоюються. На відміну від цього радіонукліди, що знаходяться в іонному стані, поглинаються гідробіонтами інтенсивно. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Звільнення організму риб від радіоізотопів іде декількома шляхами: змиванням з поверхні тіла, видаленням із продуктами обміну, а також у результаті розпаду радіоізотопів. (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
НАКОПИЧЕННЯ Рибами РАДІОАКТИВНИХ РЕЧОВИН
Накопичення радіоактивних речовин органами і тканинами риб, а також розподіл і виділення їх залежить від цілого ряду умов, основними з яких є: хімічна природа радіоізотопів і періоди їхнього напіврозпаду, концентрація радіоізотопів у воді, вид, вік і фізіологічний стан риб і екологічні умови. Досліди на рибах ставилися з радіоізотопами стронцію, цезію, ітрію, церію, фосфору, кальцію, урану, йоду, кобальту, полонію. Різні радіоізотопи, потрапляючи в організм риб, розподіляються по органах і тканинах нерівномірно. Концентрація в тканинах визначається в першу чергу їх хімічними властивостями. Зустрічаючись з різними хімічними сполуками, що входять до складу тканин риб або які є продуктами обміну речовин, радіоізотопи вступають з ними в обмінні реакції. Так, радіостронцій дуже близький у хімічному відношенні до кальцію і, потрапляючи у тваринний організм, відкладається у кальційвмісних тканинах, головним чином в кістках. Підвищення змісту нерадіоактивного кальцію в навколишній воді веде до зниження кумуляції радіостронцію рибами. Хід спрямованості обмінних реакцій в організмі риб визначаються співвідношенням між процесами нагромадження й виведення радіоізотопів організмом.
Кумуляція радіоізотопів органами й тканинами риб залежить, перш за все, від концентрації цих радіоізотопів у воді і часу перебування в ній риб. Чим вище ступінь радіоактивності води, тим більше ступінь забрудненості риб.
У воді з високою концентрацією радіоізотопів кумуляція останніх відбувається в одних тканинах, а при низьких - в інших.
При одноразовому забрудненні риб навіть більшими кількостями радіоізотопів нагромадження їхньому організмі буває незначним. При тривалому ж забрудненні низькими концентраціями радіоізотопи можуть накопичуватися в організмі у великих кількостях.
Найбільш інтенсивна кумуляція радіоактивних речовин відбувається в першу добу. При рівності процесів надходження і виведення радіоактивних елементів через 2 - 3 місяці настає граничний накопичення радіоізотопів органами і тканинами. При досягненні межі накопичення радіоактивних речовин організмом подальша кумуляція припиняється.
Молоді і швидкоростучі риби кумулируют радіоізотопи швидше і у відносно великих кількостях, ніж риби середнього та старого віку.
У донних риб накопичення радіоізотопів іде швидше, ніж у пелагічних. Таким чином, екологічні умови й фізіологічний стан риб відіграють значну роль у забрудненні їх радіоактивними речовинами. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Вивчення накопичення цезію-137 водними організмами в природних умовах пов'язане з кількісною оцінкою і прогнозуванням переходу штучних радіонуклідів із зовнішнього середовища в живі організми. В даний час найбільш цікаві дослідження в природних умовах, так як вони дозволяють одержати реальні кількісні показники міграційного переносу радіонуклідів в ті чи інші елементи екосистеми.
Відділення «Водні біоресурси та аквакультура»
Кафедра гідроекології та реабілітації водойм
Зооінженерного факультету
РЕФЕРАТ
Вплив радіонуклідів на риб
Керівник: Михайлова Людмила ВолодимирівнаВиконавець: Кутафін Володимир Петрович гр.931а
Тюмень 2004
ВСТУП
Розвиток атомної енергетики, з одного боку, і зростаюча небезпека розширюється впливу людини на біосферу, що прийняло в цей час глобальні розміри, з іншого - обумовлюють необхідність наукового аналізу наслідків перекладу паливно-енергетичної бази на ядерну основу. Серед комплексу проблем - економічних, соціально-політичних, психологічних, екологічних, - які висуває почався перехід енергетики з викопного палива на ядерне, найбільш важливою є проблема впливу ядерної енергетики на зовнішнє середовище.
Збільшення природного радіаційного фону, що супроводжує освоєння людиною енергії атомного ядра, привело до формування ряду наукових дисциплін: радіоекології, радіаційної гігієни, ядерної метеорології та ін, всебічно досліджують закономірності поведінки у зовнішньому середовищі радіонуклідів і дії іонізуючих випромінювань на об'єкти навколишнього середовища і людини. У результаті радіологічних досліджень до цього часу достатньо повно вивчені основні особливості міграції найбільш важливих у радіологічному відношенні нуклідів у природних біогеоценозах, включаючи водні співтовариства, а також вплив опромінення на живі організми, в тому числі водні рослини і тварин. Це дозволило оцінити радіаційну обстановку в різних регіонах земної кулі, а також зібрати наукову інформацію для прогнозування можливих радіологічних наслідків потрапляння радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
Докладними радіоекологічними дослідженнями в останні 15-20 років була охоплена й гідросфера Землі. Інтерес до проблем водної радіоекології визначається рядом причин. По-перше, моря й океани є основним резервуаром, куди надходять радіонукліди (випадання з атмосфери, рідкий і твердий стік з суші). По-друге, у водному середовищі живуть деякі види організмів, що характеризуються відносно високої радіочутливості. По-третє, специфічні фізико-хімічні властивості водного середовища забезпечують винятково високе накопичення деяких радіонуклідів водними рослинами і тваринами (Коефіцієнти накопичення окремих радіонуклідів гідробіонтами дорівнюють десяткам і сотням тисяч, тобто концентрація радіонуклідів у цих організмах в 10 4 -10 5 разів вище, ніж у воді), і в цілому акумуляція радіоактивних речовин живою речовиною у воді щодо середовища значно вище, ніж на суші. По-четверте, в останні роки безперервно зростає роль Світового океану як джерела харчових ресурсів людини, а в недалекому майбутньому гідросфера може стати основним постачальником білків та інших цінних поживних речовин для людини. З цієї точки зору питання накопичення радіонуклідів у харчових морепродуктах здобувають першорядний інтерес. І, нарешті, по-п'яте, успіхи водної радіоекології зумовлюють вирішення таких важливих питань, як видалення радіоактивних відходів.
ЗАБРУДНЕННЯ РАДІОНУКЛІДАМИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Природні екосистеми забруднені техногенними радіонуклідами з різних джерел: по-перше, це глобальні радіоактивні випадання з атмосфери - результат випробувань ядерної зброї, по-друге, значна кількість радіонуклідів надійшло в навколишнє середовище в результаті діяльності ядерних підприємств і аварій на них. (А. Ааркрог та ін Вивчення внеску найбільш великих ядерних інцидентів у радіоактивне забруднення Уральського регіону, ЕКОЛОГІЯ, Номер 1, 1998 р.)
Дві тисячі ядерних вибухів, з них 483 випробування в атмосфері, що розпорошили дві тонни плутонію, плюс Чорнобиль різко стимулювали інтерес населення й державних органів до контролю зараження води радіоактивними елементами.
Радіоактивного забруднення схильний і світовий океан. Нізкорадіоактівние відходи скидали в моря й океани Бельгія, Великобританія, Німеччина, Італія, Корея, Нідерланди, Нова Зеландія, Росія, США, Франція, Швейцарія, Швеція, Японія. На морському дні лежать кілька загиблих атомних підводних човнів США й Росії, контейнери з радіоактивними відходами західних країн, втрачені ядерні бомби, затоплені атомні реактори криголамів, а також кораблів ВМФ. (Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.)
У зв'язку з наміченою великою програмою будівництва атомних електростанцій і прагненням по-хазяйськи використовувати водойми охолоджувачі вивчення закономірностей поводження радіонуклідів у них набуває практичний інтерес. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Біосфера знаходиться під несприятливим впливом антропогенних факторів, що порушує її динамічну рівновагу. Аварії й неконтрольовані витоки можуть періодично підживлювати атмосферу забруднюючими речовинами, і в цьому сенсі радіоактивним матеріалами буде належати, на жаль, не останнє місце. Основним їх джерелом в даний час є повітряний басейн, куди в період інтенсивного випробування ядерної зброї (1945-1963 рр..) Було інжектовано дуже велика кількість осколкових радіонуклідів. На поверхню Світового океану все ще продовжують випадати більші кількості довгоживучих радіоактивних аерозолів.
Певний внесок у забруднення біосфери може бути обумовлений і підземними ядерними вибухами, сполученими з аварійним викидом розпечених радіоактивних парів і газів через тріщини, що утворилися в грунті.
Потенційним джерелом радіоактивного забруднення природи є реактори атомних електростанцій та інших підприємств атомної індустрії, розташованих не тільки в прибережній зоні, а й у глибині континенту.
Таким чином, в результаті глобального, хоча і слабкого, забруднення біосфери антропогенними радіонуклідами сучасне радіаційне поле зони біопоеза обумовлюється двома складовими - природного та штучного
походження. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ЗНАХОДЖЕННЯ РАДІОАКТИВНИХ РЕЧОВИН У ВОДІ
Радіоактивні елементи можуть бути присутніми у воді як у вигляді радіоактивних солей (скидання заводів з виробництва ядерного палива), так і у вигляді механічних (вкраплення радіонуклідів у мінеральні частки) і біологічних забруднень (рачки, що живуть у радіоактивному мулі водойм). Як правило, радіонукліди, що потрапили у водне середовище, нерівномірно розподіляються як по обсязі води, так і в донних відкладах. У мулистому дні зміст радіонуклідів у багато разів більше, ніж у пісковому. Згодом радіонукліди, що потрапили у воду, концентруються в донних відкладеннях.
(Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.)
При влученні у водні екосистеми радіоізотопи вибірково накопичуються окремими компонентами водойми, тим самим, створюючи різні радіаційні умови для кожної з екологічних груп. Накопичення радіоізотопів грунтами досить по-різному і залежить не тільки від фізико-хімічних властивостей цих елементів, а й від специфічних властивостей грунтів у різних водоймах. (Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.)
Радіонукліди, що містяться у воді, за своїм походженням можуть бути розділені на дві групи: до першої належать ті, які існували при утворенні Землі; до другої - радіонукліди, що виникають безупинно в результаті природних ядерних перетворень.
Серед первинних радіонуклідів виділяється група відносяться до трьох радіоактивним домами, родоначальниками яких є U 238, U 2 35 і Тh 232, і група расеянних теригенних радіонуклідів. Головним представником останньої групи є К 40, який має найбільш широке розповсюдження і, як правило, міститься у всіх компонентах біосфери у відносно великих концентраціях, тому β-активність води і живого субстрату в основному обумовлюється До 40. Всі первинні радіонукліди, що містяться у воді, мають континентальне походження, в той час як радіонукліди, які утворюються під дією космічних променів, а також більшість антропогенних надходять в океан з атмосфери. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ДЖЕРЕЛА РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ
Всі існуючі і ймовірні джерела радіоактивного забруднення моря (ИРЗ) можна підрозділити на дві основні групи:
1) функціонують, що зумовлюють безперервне або
періодичне надходження радіоактивних речовин у гідросферу;
2) потенційні, які в даний період часу не поставляють у зовнішнє середовище штучні радіонукліди, але в аварійних чи інших ситуаціях, пов'язаних з порушенням технології, правил безпеки або інших обмежень, можуть стати причиною утворення великих або локальних, стійких або тимчасових вогнищ забруднення моря.
У свою чергу, що функціонують ИРЗ розрізняються за тривалістю і ритму дії, характеру й кількості радіоактивних речовин, що розсіюються в біосфері, їх нуклідний складу, шляхи надходження у водне середовище і т. п.Одні функціонуючі ИРЗ моря відрізняються відносно вираженим сталістю впливу на радіаційну обстановку. Інші характеризуються періодичністю дії, при цьому не завжди ритмічної, коли у водне середовище через відповідні інтервали часу попадають радіоактивні речовини різної концентрації. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
ЗАСВОЄННЯ РАДІОНУКЛІДІВ ГІДРОБІОНТІВ
Особливо важливим є вивчення шляхів надходження радіонуклідів в гідробіонти, а також дослідження динаміки виведення раніше накопичених випромінювачів з організмів, пошук шляхів, засобів і речовин, які захистили б організм від надмірно високого нагромадження радіонуклідів або прискорювали б виведення їх з гідробіонтів. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Багато робіт вітчизняних і зарубіжних учених присвячено вивченню забруднення риб радіоактивними речовинами. За своєю спрямованістю ці роботи можна розділити на дві групи. Одна з них присвячена вивченню надходження, накопичення та перерозподілу радіоактивних речовин в організмі риб, а так само виведення їх з органів і тканин риб, інша - питанням біологічної дії радіації на організм риб.
Забруднення риб відбувається шляхом безпосередньої адсорбції радіоактивних речовин поверхнею тіла, через їжу і в результаті інших обмінних процесів між організмом і навколишнім середовищем. У внутрішні органи риб радіоактивні елементи проникають через шкіру, зябра і ротову порожнину.
Одним з важливих джерел зараження риб є передача радіоактивних речовин по харчових ланцюгах. Молодь більшості риб і багато дорослих риби харчуються планктоном, який здатний накопичувати радіонукліди до концентрацій у сотні й тисячі разів більших, ніж у навколишній воді. Тому при малому вмісті радіоактивних речовин у воді надходження їх в організм риб обумовлюється в першу чергу забрудненою їжею. При знаходженні у воді, забрудненої радіоактивними речовинами, риби одержують зовнішнє опромінення. Адсорбована на поверхні їхнього тіла активність створює опромінення організму. У свою чергу радіоактивні речовини, що накопичуються в органах і тканинах, створюють внутрішнє джерело опромінення. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Радіонукліди, так само як і всі стабільні нукліди, надходять у тіло гідробіонтів через травний тракт, зябровий апарат і покривні тканини. Інтенсивність засвоєння організмом радіонуклідів багато в чому визначається ступенем фізико-хімічного тотожності їх зі стабільними нуклідами, необхідними для оптимального функціонування Біонт, а також агрегатним станом, концентрацією у воді, функціональним станом організму і т. п. Живі організми засвоюють нукліди одного елемента практично в рівній мірі , так як за хімічними властивостями вони тотожні.
Інтенсивність надходження в організм радіонукліда в істотній мірі залежить від шляху його проникнення. Радіоактивні речовини, що містяться в твердих частках, гідробіонтами практично не засвоюються. На відміну від цього радіонукліди, що знаходяться в іонному стані, поглинаються гідробіонтами інтенсивно. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Звільнення організму риб від радіоізотопів іде декількома шляхами: змиванням з поверхні тіла, видаленням із продуктами обміну, а також у результаті розпаду радіоізотопів. (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
НАКОПИЧЕННЯ Рибами РАДІОАКТИВНИХ РЕЧОВИН
Накопичення радіоактивних речовин органами і тканинами риб, а також розподіл і виділення їх залежить від цілого ряду умов, основними з яких є: хімічна природа радіоізотопів і періоди їхнього напіврозпаду, концентрація радіоізотопів у воді, вид, вік і фізіологічний стан риб і екологічні умови. Досліди на рибах ставилися з радіоізотопами стронцію, цезію, ітрію, церію, фосфору, кальцію, урану, йоду, кобальту, полонію. Різні радіоізотопи, потрапляючи в організм риб, розподіляються по органах і тканинах нерівномірно. Концентрація в тканинах визначається в першу чергу їх хімічними властивостями. Зустрічаючись з різними хімічними сполуками, що входять до складу тканин риб або які є продуктами обміну речовин, радіоізотопи вступають з ними в обмінні реакції. Так, радіостронцій дуже близький у хімічному відношенні до кальцію і, потрапляючи у тваринний організм, відкладається у кальційвмісних тканинах, головним чином в кістках. Підвищення змісту нерадіоактивного кальцію в навколишній воді веде до зниження кумуляції радіостронцію рибами. Хід спрямованості обмінних реакцій в організмі риб визначаються співвідношенням між процесами нагромадження й виведення радіоізотопів організмом.
Кумуляція радіоізотопів органами й тканинами риб залежить, перш за все, від концентрації цих радіоізотопів у воді і часу перебування в ній риб. Чим вище ступінь радіоактивності води, тим більше ступінь забрудненості риб.
| Питома радіоактивність води, кюрі / л | Питома радіоактивність Риби, кюрі / л | Кратність накопичення |
| 3,3 Ч10 -5 | 3,9 Ч10 -5 | 118 |
| 1,55 Ч10 -6 | 2,5 Ч10 -6 | 161 |
| 4,1 Ч10 -6 | 1,2 Ч10 -6 | 283 |
У воді з високою концентрацією радіоізотопів кумуляція останніх відбувається в одних тканинах, а при низьких - в інших.
При одноразовому забрудненні риб навіть більшими кількостями радіоізотопів нагромадження їхньому організмі буває незначним. При тривалому ж забрудненні низькими концентраціями радіоізотопи можуть накопичуватися в організмі у великих кількостях.
Найбільш інтенсивна кумуляція радіоактивних речовин відбувається в першу добу. При рівності процесів надходження і виведення радіоактивних елементів через 2 - 3 місяці настає граничний накопичення радіоізотопів органами і тканинами. При досягненні межі накопичення радіоактивних речовин організмом подальша кумуляція припиняється.
Молоді і швидкоростучі риби кумулируют радіоізотопи швидше і у відносно великих кількостях, ніж риби середнього та старого віку.
У донних риб накопичення радіоізотопів іде швидше, ніж у пелагічних. Таким чином, екологічні умови й фізіологічний стан риб відіграють значну роль у забрудненні їх радіоактивними речовинами. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Вивчення накопичення цезію-137 водними організмами в природних умовах пов'язане з кількісною оцінкою і прогнозуванням переходу штучних радіонуклідів із зовнішнього середовища в живі організми. В даний час найбільш цікаві дослідження в природних умовах, так як вони дозволяють одержати реальні кількісні показники міграційного переносу радіонуклідів в ті чи інші елементи екосистеми.
У роботі були використані кілька види морських і напівпрохідних риб. Для аналізу відбирали цілих риб, і лише у великих риб досліджували центральну частину тушки. Результати визначень наведені в таблиці.
Як видно з таблиці, концентрації цезію-137 в організмі різних видів риб перебували в діапазоні від 20 до 156 пКи / кг. Найбільше накопичення виявлено у морських і напівпрохідних риб з сімейства оселедцевих, а найменше - у риб сімейства коропових; осетрові займали проміжне становище. За значеннями АЛЕ видно, що майже для всіх досліджених видів риб дискримінація калію по відношенню до цезію-137 була значною. Величини АЛЕ корелюють з типом харчування риб - максимальне у іхтіофагів, середнє - у планктофагів, мінімальне - у бентофагів.
На основі розгляду величин АЛЕ можна констатувати, що в рамках як морський, так і в прісноводної екосистем відбувається дискримінація в парі цезій-137/калій при переході цих елементів з водного середовища в організм риб. Міграційний перенос цезію-137 з морського середовища в організм риб залежить від типу харчування, у зв'язку з чим можна використовувати відношення цезій-137/калій для з'ясування трофічних зв'язків гідробіонтів. (А. П. Панарін та ін Про дискримінацію в парі цезій-137 - калій при переході з морського середовища в організм риб, ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ХІМІЧНОГО Й РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА, 1983р.)
Численними дослідженнями в природі встановлено, що рівні накопичення рибами радіонуклідів знаходяться у зворотній залежності від мінералізації водойм і вмісту у воді їх хімічних аналогів. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Істотно впливають на накопичення радіонуклідів у тілі риб сезонна зміна року і температура води: чим вище температура, тим активніше відкладаються радіонукліди. При одночасному забрудненні радіонуклідом води й корми нагромадження в тканинах риби звичайно вище, ніж у випадку його надходження тільки з кормом.
Накопичення радіонуклідів у тканинах багато в чому залежить від фізіологічної активності риби: чим активніше її спосіб життя і чим вона молодша, тим, як правило, більше відкладається в її тканинах радіонуклідів. Інтенсивність накопичення
радіонуклідів у риб схильна так само видовим коливанням. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Наслідків радіоактивних СЕРЕДОВИЩА
Питання про радіаційному ураженні риб вивчений ще далеко недостатньо. Однак всі наявні по цьому питанню матеріали приводять до основного висновку, що іонізуючі випромінювання роблять гнітюче і руйнуючу дію на риб (бути може, крім найнижчих доз опромінення). Таке руйнівну дію проявляється на всіх стадіях розвитку: на заплідненої і ікрі, що розвивається, на личинках, малька і дорослих рибах, на виробниках і на їхніх статевих продуктах - ікрі і сперма. У потомстві опромінених виробників можна чекати значних генетичних поразок, правда, ще мало вивчених. У залежності від дози опромінення спостерігаються важкі поразки полових залоз, крові, кровотворних і інших життєво важливих органів, дефекти в розвитку й каліцтва в ембріонів і личинок, підвищені відходи, відставання в рості і т. д. (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
ФІЗІОЛОГІЧНІ ЗМІНИ
Радіоактивне забруднення водойм значно впливає на гідробіонтів, у результаті якого відбуваються складні фізико-хімічні, біохімічні та функціональні зміни в їхніх органах і тканинах. Під дією стронцію-90 більшою мірою проявляються морфологічні, а цезію-137 - генетико-біохімічні аномалії.
Відомо, що при дії радіонуклідів істотні зміни відбуваються в ліпідному обміні. У першу чергу це стосується представлених у всіх органах і тканинах оксидантних систем, які беруть участь у регуляторних функціях клітини, підтримуючи реакції окислення на мінімальному стаціонарному рівні. Однак при різних патологічних станах, у тому числі виникаючих і при впливі іонізуючого випромінювання, процеси клітинного окислювання дестабілізуються, що призводить до накопичення ліпідних перекисних сполук та порушення обмінних процесів у клітині. Перш за все, змінюється стан і проникність клітинних мембран. Відбуваються інактивація і солюбілізація мембранних ферментів, порушення білок-ліпідних взаємодій у мембранах. Такі процеси, як правило, спостерігаються при високих дозах радіоактивного впливу. При малих дозах зміни в обміні речовин носять адаптивний характер. (В. Д. Соломатіна та ін Особливості метаболізму риб в умовах радіоактивного забруднення, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Том 36, номер 3, 2000 р.)
Радіоактивний стронцій робить різна дія на різні групи гідробіонтів. Найбільш чутливі до його дії планктонні організми, потім риби і найменше - водяні рослини. Нешкідливою концентрацією радіоактивного стронцію у воді для найбільш чутливих організмів варто вважати 5Ч10 -5 кюрі / л. (Г. Д. Лебедєва, Вплив стабільного й радіоактивного стронцію на прісноводні організми, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Номер 4, 1968 р.)
Під дією опромінення в риб відзначаються аноксія, різко виражена лейкопенія, депресія росту, загальна м'язова слабкість, зниження реакції на зовнішнє подразнення й в остаточному підсумку - висока смертність. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Сумарне опромінення організму риб може привести до появи променевих поразок. Біологічна дія радіоізотопів на організм залежить від дози, потужності її й типу випромінювання.
По відношенню до радіації риби мають більшу резистентність, ніж ссавці. Смертельною для риб є доза 3500 - 4000 р. Перші зміни в організмі з'являються при дії дози в 600 р. Так, у молоді коропа після такої дози опромінення з'являються зміни в крові (лейкопенія). Підвищення дози до 1400 р. Веде до подальшого розвитку лейкопенії і соматичних порушень.
Личинки риб можуть жити якийсь час після дії на них 20 000 - 40 000 р. Дія вироблене на риб більшими дозами опромінення, виражається у вигляді шоку або, навпаки, підвищеного збудження. При невеликих дозах опромінення ці явища відсутні.
Характерною особливістю дії опромінення є наявність схованого періоду, протягом якого в організмі не можна виявити яких-небудь змін. Він триває в риб 1 - 3 тижні, а потім з'являються поразки. Надалі наступає період, коли риби гинуть або видужують.
Основні зміни, що відбуваються в організмі риб, навіть після незначного впливу радіоактивних речовин, проявляються в зрушеннях обмінних процесів і змінах картини крові.
Короткоживучі радіоізотопи (з малим періодом напіврозпаду) значно менш небезпечні при забрудненні ними риб, чим такі радіоізотопи, періоди напіврозпаду яких обчислюється роками й десятками років. Відомо, що багато довгоживучі радіоізотопи є високо органотропность, і риби, забруднені ними, можуть стати небезпечними джерелами зараження інших тварин, у тому числі і людини. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
РЕПРОДУКТИВНІ ЗМІНИ
Основною формою розмноження прісноводних риб є ікрометання, у зв'язку з чим ембріональний розвиток їх відбувається в зовнішньому середовищі, яка визначає особливості екології того або іншого виду риб. Більшість риб, що населяють прісні водойми нашої країни, відкладає ікру на водній рослинності або на дні водойм - фітофільние, літофільні групи. Дещо менше видів, ікра яких розвивається в товщі або в поверхневих шарах води, як це відбувається у пелагофільних риб. При влученні у водні екосистеми радіоізотопи вибірково накопичуються окремими компонентами водойми, тим самим, створюючи різні радіаційні умови для розвитку ембріонів кожної з екологічних груп риб. (Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.)
Гонади відносяться до найбільш радіочутливим органам. Зміни в статевих залозах позначаються як на плідності риб, так і на життєздатності й повноцінності потомства. У сім'яниках дивуються молоді сперматоціти й відбувається порушення клітинних ядер, що веде до зниження плідності самців. У яєчниках у першу чергу уражаються молоді овоцити і значно пізніше - зрілі статеві клітини. Чим вище доза опромінення, тим повільніше йде процес нормалізації овогенезу. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Абсолютно смертельні дози для риб значно вище, ніж для ссавців, і тільки розвивається ікра надзвичайно чутлива, особливо на самих ранніх стадіях дроблення в певні моменти мітотичного циклу.
Цитологічними дослідженнями на ікрі, що розвивається риб, встановлена пряма залежність відсотка загибелі ікри й відсотка каліцтв в ембріонів від ступеня й характеру ушкодження ядерних структур. Цим ще раз підтверджуються сучасні цитогенетичні подання, по яких одне з основних джерел променевої поразки організму лежить у руйнуваннях клітинного ядра. Стає очевидним, яке важливе значення для рибної промисловості набувають дослідження по впливу на риб радіоактивних забруднень у місцях виробництва атомної енергії. У програму таких досліджень повинні бути включені: по-перше, більш докладний встановлення ступеня і характеру радіаційного ураження риб, по-друге, вивчення способу захисту риб від такої поразки, і, нарешті, розробка заходів запобігання населення від можливої шкоди, що завдається в радіоактивно зараженими рибами . (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
Таким чином, дія радіоактивних речовин на організм риб приводить до цілого ряду порушень. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Список використаної літератури
1) Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.
2) Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.
3) Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.
4) Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.
5) А. П. Панарін та ін Про дискримінацію в парі цезій-137 - калій при переході з морського середовища в організм риб, ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ХІМІЧНОГО Й РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА, 1983р.
6) Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983р.
7) А. Ааркрог та ін Вивчення внеску найбільш великих ядерних інцидентів у радіоактивне забруднення Уральського регіону, ЕКОЛОГІЯ, Номер 1, 1998 р.
8) Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.
9) Г. Д. Лебедєва, Вплив стабільного й радіоактивного стронцію на прісноводні організми, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Номер 4, 1968 р.
10) В. Д. Соломатіна та ін Особливості метаболізму риб в умовах радіоактивного забруднення, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Том 36, номер 3, 2000 р.
Накопичення цезію-137 і калію в рибах Каспійського моря
| Вид риб | Тип харчування | Зміст ка- лія, г / кг си- рій маси | Вміст цезію-137, пКи | Спостережуване ставлення (ПЗ) | ||||
| на кг сирої мас- си риби | На г калію | |||||||
| У воді | У рибі | |||||||
| Вобла | Бентофагів | 2,15 | 21 ± 1,41 | 6,7 | 9,8 | 1,5 | ||
| Кутум | 3,42 | 20 ± 3,46 | 6,7 | 5,8 | 0,9 | |||
| Сазан | 2,65 | 26 ± 1,00 | 6,7 | 9,8 | 1,5 | |||
| Севрюга | Змішаний | 1,50 | 49 ± 7,68 | 6,7 | 32,6 | 4,7 | ||
| Осетер | 2,00 | 59 ± 7,81 | 6,7 | 29,5 | 4,2 | |||
| Кілька ан- чоусовідная | Плангтофаг | 3,00 | 64 ± 7,81 | 6,7 | 21,3 | 3,2 | ||
| Каспійський пузанок | 3,00 | 69 ± 4,32 | 6,7 | 23,0 | 3,4 | |||
| Оселедець біль- шеглазая | Іхтіофагів | 3,12 | 128 ± 25,45 | 6,7 | 41,1 | 6,1 | ||
| Оселедець-чер- носпінка | 2,82 | 156 ± 23,30 | 6,7 | 55,4 | 8,2 | |||
| Судак | 2,43 | 63 ± 6,56 | 13,5 | 26,0 | 1,9 | |||
| Жерех | 2,82 | 70 ± 5,15 | 13,5 | 24,8 | 1,8 | |||
Як видно з таблиці, концентрації цезію-137 в організмі різних видів риб перебували в діапазоні від 20 до 156 пКи / кг. Найбільше накопичення виявлено у морських і напівпрохідних риб з сімейства оселедцевих, а найменше - у риб сімейства коропових; осетрові займали проміжне становище. За значеннями АЛЕ видно, що майже для всіх досліджених видів риб дискримінація калію по відношенню до цезію-137 була значною. Величини АЛЕ корелюють з типом харчування риб - максимальне у іхтіофагів, середнє - у планктофагів, мінімальне - у бентофагів.
На основі розгляду величин АЛЕ можна констатувати, що в рамках як морський, так і в прісноводної екосистем відбувається дискримінація в парі цезій-137/калій при переході цих елементів з водного середовища в організм риб. Міграційний перенос цезію-137 з морського середовища в організм риб залежить від типу харчування, у зв'язку з чим можна використовувати відношення цезій-137/калій для з'ясування трофічних зв'язків гідробіонтів. (А. П. Панарін та ін Про дискримінацію в парі цезій-137 - калій при переході з морського середовища в організм риб, ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ХІМІЧНОГО Й РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА, 1983р.)
Численними дослідженнями в природі встановлено, що рівні накопичення рибами радіонуклідів знаходяться у зворотній залежності від мінералізації водойм і вмісту у воді їх хімічних аналогів. (Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983 р.)
Істотно впливають на накопичення радіонуклідів у тілі риб сезонна зміна року і температура води: чим вище температура, тим активніше відкладаються радіонукліди. При одночасному забрудненні радіонуклідом води й корми нагромадження в тканинах риби звичайно вище, ніж у випадку його надходження тільки з кормом.
Накопичення радіонуклідів у тканинах багато в чому залежить від фізіологічної активності риби: чим активніше її спосіб життя і чим вона молодша, тим, як правило, більше відкладається в її тканинах радіонуклідів. Інтенсивність накопичення
радіонуклідів у риб схильна так само видовим коливанням. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Наслідків радіоактивних СЕРЕДОВИЩА
Питання про радіаційному ураженні риб вивчений ще далеко недостатньо. Однак всі наявні по цьому питанню матеріали приводять до основного висновку, що іонізуючі випромінювання роблять гнітюче і руйнуючу дію на риб (бути може, крім найнижчих доз опромінення). Таке руйнівну дію проявляється на всіх стадіях розвитку: на заплідненої і ікрі, що розвивається, на личинках, малька і дорослих рибах, на виробниках і на їхніх статевих продуктах - ікрі і сперма. У потомстві опромінених виробників можна чекати значних генетичних поразок, правда, ще мало вивчених. У залежності від дози опромінення спостерігаються важкі поразки полових залоз, крові, кровотворних і інших життєво важливих органів, дефекти в розвитку й каліцтва в ембріонів і личинок, підвищені відходи, відставання в рості і т. д. (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
ФІЗІОЛОГІЧНІ ЗМІНИ
Радіоактивне забруднення водойм значно впливає на гідробіонтів, у результаті якого відбуваються складні фізико-хімічні, біохімічні та функціональні зміни в їхніх органах і тканинах. Під дією стронцію-90 більшою мірою проявляються морфологічні, а цезію-137 - генетико-біохімічні аномалії.
Відомо, що при дії радіонуклідів істотні зміни відбуваються в ліпідному обміні. У першу чергу це стосується представлених у всіх органах і тканинах оксидантних систем, які беруть участь у регуляторних функціях клітини, підтримуючи реакції окислення на мінімальному стаціонарному рівні. Однак при різних патологічних станах, у тому числі виникаючих і при впливі іонізуючого випромінювання, процеси клітинного окислювання дестабілізуються, що призводить до накопичення ліпідних перекисних сполук та порушення обмінних процесів у клітині. Перш за все, змінюється стан і проникність клітинних мембран. Відбуваються інактивація і солюбілізація мембранних ферментів, порушення білок-ліпідних взаємодій у мембранах. Такі процеси, як правило, спостерігаються при високих дозах радіоактивного впливу. При малих дозах зміни в обміні речовин носять адаптивний характер. (В. Д. Соломатіна та ін Особливості метаболізму риб в умовах радіоактивного забруднення, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Том 36, номер 3, 2000 р.)
Радіоактивний стронцій робить різна дія на різні групи гідробіонтів. Найбільш чутливі до його дії планктонні організми, потім риби і найменше - водяні рослини. Нешкідливою концентрацією радіоактивного стронцію у воді для найбільш чутливих організмів варто вважати 5Ч10 -5 кюрі / л. (Г. Д. Лебедєва, Вплив стабільного й радіоактивного стронцію на прісноводні організми, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Номер 4, 1968 р.)
Під дією опромінення в риб відзначаються аноксія, різко виражена лейкопенія, депресія росту, загальна м'язова слабкість, зниження реакції на зовнішнє подразнення й в остаточному підсумку - висока смертність. (Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.)
Сумарне опромінення організму риб може привести до появи променевих поразок. Біологічна дія радіоізотопів на організм залежить від дози, потужності її й типу випромінювання.
По відношенню до радіації риби мають більшу резистентність, ніж ссавці. Смертельною для риб є доза 3500 - 4000 р. Перші зміни в організмі з'являються при дії дози в 600 р. Так, у молоді коропа після такої дози опромінення з'являються зміни в крові (лейкопенія). Підвищення дози до 1400 р. Веде до подальшого розвитку лейкопенії і соматичних порушень.
Личинки риб можуть жити якийсь час після дії на них 20 000 - 40 000 р. Дія вироблене на риб більшими дозами опромінення, виражається у вигляді шоку або, навпаки, підвищеного збудження. При невеликих дозах опромінення ці явища відсутні.
Характерною особливістю дії опромінення є наявність схованого періоду, протягом якого в організмі не можна виявити яких-небудь змін. Він триває в риб 1 - 3 тижні, а потім з'являються поразки. Надалі наступає період, коли риби гинуть або видужують.
Основні зміни, що відбуваються в організмі риб, навіть після незначного впливу радіоактивних речовин, проявляються в зрушеннях обмінних процесів і змінах картини крові.
Короткоживучі радіоізотопи (з малим періодом напіврозпаду) значно менш небезпечні при забрудненні ними риб, чим такі радіоізотопи, періоди напіврозпаду яких обчислюється роками й десятками років. Відомо, що багато довгоживучі радіоізотопи є високо органотропность, і риби, забруднені ними, можуть стати небезпечними джерелами зараження інших тварин, у тому числі і людини. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
РЕПРОДУКТИВНІ ЗМІНИ
Основною формою розмноження прісноводних риб є ікрометання, у зв'язку з чим ембріональний розвиток їх відбувається в зовнішньому середовищі, яка визначає особливості екології того або іншого виду риб. Більшість риб, що населяють прісні водойми нашої країни, відкладає ікру на водній рослинності або на дні водойм - фітофільние, літофільні групи. Дещо менше видів, ікра яких розвивається в товщі або в поверхневих шарах води, як це відбувається у пелагофільних риб. При влученні у водні екосистеми радіоізотопи вибірково накопичуються окремими компонентами водойми, тим самим, створюючи різні радіаційні умови для розвитку ембріонів кожної з екологічних груп риб. (Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.)
Гонади відносяться до найбільш радіочутливим органам. Зміни в статевих залозах позначаються як на плідності риб, так і на життєздатності й повноцінності потомства. У сім'яниках дивуються молоді сперматоціти й відбувається порушення клітинних ядер, що веде до зниження плідності самців. У яєчниках у першу чергу уражаються молоді овоцити і значно пізніше - зрілі статеві клітини. Чим вище доза опромінення, тим повільніше йде процес нормалізації овогенезу. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Абсолютно смертельні дози для риб значно вище, ніж для ссавців, і тільки розвивається ікра надзвичайно чутлива, особливо на самих ранніх стадіях дроблення в певні моменти мітотичного циклу.
Цитологічними дослідженнями на ікрі, що розвивається риб, встановлена пряма залежність відсотка загибелі ікри й відсотка каліцтв в ембріонів від ступеня й характеру ушкодження ядерних структур. Цим ще раз підтверджуються сучасні цитогенетичні подання, по яких одне з основних джерел променевої поразки організму лежить у руйнуваннях клітинного ядра. Стає очевидним, яке важливе значення для рибної промисловості набувають дослідження по впливу на риб радіоактивних забруднень у місцях виробництва атомної енергії. У програму таких досліджень повинні бути включені: по-перше, більш докладний встановлення ступеня і характеру радіаційного ураження риб, по-друге, вивчення способу захисту риб від такої поразки, і, нарешті, розробка заходів запобігання населення від можливої шкоди, що завдається в радіоактивно зараженими рибами . (Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.)
Таким чином, дія радіоактивних речовин на організм риб приводить до цілого ряду порушень. (Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.)
Список використаної літератури
1) Г. В. Федорова, Про радіоактивне забруднення риб, РИБНЕ ГОСПОДАРСТВО, Номер 3, 1962р.
2) Д. Д. Ромашов, Радіоактивне зараження риб, ПРАЦІ НАРАД ІХТІОЛОГІЧНОЇ КОМІСІЇ АКАДЕМІЇ НАУК СРСР, вип. 10, 1960 р.
3) Г. Б. Питкянен, Особливості радіаційних умов розвитку ікри прісноводних риб, що відносяться до різних екологічних груп, ЕКОЛОГІЯ, Номер 6, 1974 р.
4) Л. А. Перцов, БІОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ МОРЯ, 1978р.
5) А. П. Панарін та ін Про дискримінацію в парі цезій-137 - калій при переході з морського середовища в організм риб, ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ХІМІЧНОГО Й РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА, 1983р.
6) Н. І. Буянов та ін Нагромадження й виведення штучних радіонуклідів організмами прісноводних риб, ЕКОЛОГІЯ, Номер 4, 1983р.
7) А. Ааркрог та ін Вивчення внеску найбільш великих ядерних інцидентів у радіоактивне забруднення Уральського регіону, ЕКОЛОГІЯ, Номер 1, 1998 р.
8) Г. С. Фомін, ВОДА, 1995 р.
9) Г. Д. Лебедєва, Вплив стабільного й радіоактивного стронцію на прісноводні організми, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Номер 4, 1968 р.
10) В. Д. Соломатіна та ін Особливості метаболізму риб в умовах радіоактивного забруднення, ГІДРОБІОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ, Том 36, номер 3, 2000 р.