Водні екосистеми в умовах тривалого радіонуклідного забруднення

1.

Дмитро Гудков, Олександр Каглян, Наталія Шевцова, Володимир Беляєв,
Христина Ганжа, Сергій Пришляк, Людмила Юрчук
Відділ водної радіоекології, Інститут гідробіології НАН України

2.

Основні напрями досліджень охоплюють:
особливості накопичення, міграції та перерозподілу головних
дозооутворювальних радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в
абіотичних і біотичних компонентах водних екосистем за різних
гідрохімічних, гідрологічних і гідробіологічних умов водного
середовища;
формування доз опромінення основних груп водних організмів за
рахунок зовнішніх і внутрішніх джерел іонізуючого
випромінювання;
радіаційно-індуковані цитогенетичні та соматичні порушення у
гідробіонтів в умовах хронічного впливу малих доз у природних
водоймах і за гострого експериментального опромінення.

3.

Мапа головних водних
об'єктів та станцій
відбору проб у
Чорнобильській зоні
відчуження

4.

Водойма-охолоджувач Чорнобильської АЕС
до початку спуску у 2014 р.
наприкінці 2021 р.

5.

Спорудження фортифікаційних укріплень зс
рф на території ПТЛРВ “Рудий ліс” у
Чорнобильській зоні відчуження (квітень
2022 р.)

6.

ЧАЕС
Розташування ПТЛРВ у
Чорнобильській зоні відчуження
(Антропов та ін., 2020)

7.

Розподіл 90Sr (а) і 137Cs (b) по основних компонентах озерної екосистеми
(оз. Глибоке) у Чорнобильський зоні відчуження
a
88,9%
10,2%
0,8%
Bottom sediments
Water
Seston
Biota
0,2%
98,3%
b
0,6%
1,2%
0,3%

8.

р. Прип'ять
оз. Плютовище
8
ВО ЧАЕС (ПдСЧ)
ВО ЧАЕС (ПдЗЧ)
3
ВО ЧАЕС (ПчСЧ)
4
ВО ЧАЕС (ПчЗЧ)
Янівський затон
оз. Далеке
оз. Глибоке
оз. Вершина
оз. Азбучин
Об'ємна активність, Бк/л
Середні значення об'ємної активності 90Sr і 137Cs у воді полігонних водойм
Чорнобильської зони відчуження у 2021 р.
9
137Cs
7
6
5
ГДК для
питної води
2
1
0

9.

Динаміка об'ємної активності радіонуклідів у воді північно-східної частини ВО, Бк/л
5,0
Sr-90
Cs-137
Початок
зниження рівня
води
3,0
2,0
1,0
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
0,0
1998
Об'ємна активність, Бк/л
4,0

10.

Діапазони і середі значення питомої активності 137Cs і 90Sr в рибі
Чорнобильської зони відчуження і горішньої ділянки Київського
водосховища упродовж 2010-2020 рр., Бк/кг
10000
1000
MPC in Ukraine (150 Bq/kg)
10
90Sr
100000
10000
1000
100
10
MPC in Ukraine (35 Bq/kg)
Kiev
Reservoir
Uzh River
Pripyat
River
Cooling
pond
Yanovsky
Crawl
Dalekoye-1
Lake
Kiev
Reservoir
Uzh River
Pripyat
River
Yanovsky
Crawl
Cooling
pond
Azbuchin
Lake
Dalekoye1 Lake
Azbuchin
Lake
1
1
Glubokoye
Lake
100
Glubokoye
Lake
Specific activity, Bq/kg
137Cs
Specific activity, Bq/kg
1000000
100000

11.

Тяжкі морфологічні
порушення у риб
Чорнобильської зони
відчуження є досить
рідким явищем

12.

Співвідношення агранулоцитів і гранулоцитів у периферичній крові плітки у
водоймах Чорнобильської зони відчуження
% 88
% 25
Monocytes
Lymphocytes
86
Eosinophils
Basophiles
Neutrophils
Foam cells
20
84
82
15
80
10
78
76
5
74
67.3
Water bodies / Dose rate, μGy h-1
Glubokoye
Lake
Glubokoye
Lake
20.2
Cooling
Pond NE
part
Cooling
Pond NE
part
14.6
Cooling
Pond NW
part
Cooling
Pond NW
part
8.7
Yanovsky
Backwater
Yanovsky
Backwater
0.07
0
Pidbirna
Lake
(control)
Pidbirna
Lake
(control)
72
0.07
8.7
14.6
20.2
67.3
Water bodies / Dose rate, μGy h-1

13.

Еритроцити зі структурними пошкодженнями
Normal erythrocyte
Pyknosis
Ramifications and invaginations
Karyolysis
Microcyte
Schistocyte
Cytolysis
Chromatinolysis
Parietal nucleus
Cytoplasm vacuolization

14.

Еритроцити з порушеннями проліферації
Micronuclei
Double- and triple-nucleus cells
Amitosis
Protuberances

15.

Морфологічні порушення еритроцитів у периферичній крові риб з
різних частин водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС

16.

Залежність частоти морфологічних порушень еритроцитів периферичної крові карася
сріблястого (а) і краснопірки звичайної (б) від потужності поглиненої дози. 1 –
структурні порушення; 2 – порушення мітозу.
а
б

17.

Основні типи аномалій осьового скелета молоді плітки звичайної у
забруднених радіонуклідами водоймах
Норма
Подвоєння невральних та/або гемальних дуг 2-го і 3-го преуральних хребців
Злиття тіл хребців
Розгалуження невральних/гемальних дуг

18.

Викривлення осьового скелета молоді плітки у водоймах Чорнобильської
зони відчуження
Кіфоз
Лордоз

19.

Аномалії осьового скелета молоди верхівки звичайної (а) і гірчака
звичайного (б) у забруднених радіонуклідами водоймах
Частота аномалий, %
35
30
25
Дополнительные
отростки
Срастание
позвонков
15
Деформация
последнего
позвонка
10
N = 62
20
N = 67
Частота аномалий, %
40
5
0
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Дополнительные
отростки
N = 50
Срастание позвонков
Деформация
последнего позвонка
Деформации ребер
N = 60
оз. Пидбирна
(контроль)
оз. Азбучин
оз. Пидбирна
(контроль)
оз. Глубокое
0,05-0,08
38-52
0,06-0,07
85-130
Водоем / Мощность поглощенноой
дозы, мкГр/час
а
Водоем / Мощность поглощенной дозы,
мкГр/час
б

20.

Аномалії осьового скелета молоді плітки звичайної у забруднених
радіонуклідами водоймах (а) та кількість аномалій на одну особину (б)
Без аномалій
100%
1
2
3
4
5
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
оз.
Підбірна
0,06
Янівський ВО ЧАЕС
затон
8,70
17,40
Водойма / ППД, мкГр/год
а
б
6

21.

Common reed Phragmites australis
Family: Poaceae
Subfamily: Arundinoideae
Tribe: Molinieae
Normal division
Bridges
Fragment
Range of size of mitotic
apparatus in anaphase. μm
width
length
1-2
5-7
Number of
chromosomes
2n
24

22.

Діапазони варіювання та середні значення показника частоти аберантних
анафаз в клітинах кореневих меристем очерету звичайного

23.

Зміни індексу мультиаберантності в клітинах кореневих меристем вищих водяних
рослин у Чорнобильській зоні відчуження

24.

Деякі висновки:
Процеси самоочищення непроточних водойм Чорнобильської зони відчуження
відбувається надзвичайно повільно, у зв'язку з чим екосистеми більшості заплавних озер,
стариць і затонів досі мають високі рівні радіонуклідного забруднення всіх компонентів;
Хронічне радіаційне навантаження на водну біоту в зоні відчуження викликає реакції, що
свідчать про радіаційне ураження досліджених видів рослин та тварин на різних рівнях
організації біологічних систем. Особливого значення набувають цитогенетичні та генетичні
ефекти, які є наслідком порушень стабільності геному, з високою ймовірністю реалізації у
вигляді збільшення частоти мутацій, зниження репродуктивної здатності та випадання
окремих видів;
Кумулятивні радіобіологічні процеси можуть тривати впродовж багатьох поколінь,
дозволяючи в даний час припускати можливість неповного прояву віддалених наслідків
опромінення;

25.

Дослідження радіаційно-індукованих уражень біосистем на різних рівнях організації
не втрачає своєї актуальності, оскільки на тлі зовнішнього благополуччя біоценозів у
Чорнобильській зоні відчуження вони можуть становити реальну загрозу проявів
негативних наслідків тривалого радіаційного впливу у майбутньому.
Отримання даних про референтний стан водних екосистем Чорнобильської зони
відчуження, що передував вторгненню військ рф є важливим для розробки
методичної документації і порядку визначення шкоди та нарахування збитків,
завданих природним ресурсам та навколишньому природному середовищу внаслідок
збройної агресії.

26.

Дякую за Вашу увагу!