23.7. Накопичення радіонуклідів у організмах гідробіонтів

Накопичення та виведення радіонуклідів з організму гідробіонтів регулюється процесами їх життєдіяльності. Основний шлях включення радіонуклідів у тваринні організми — трофічний. Істотне значення у накопичені радіонуклідів має також сорбція з водного середовища, що найбільш характерне для покривних тканин. При знижені вмісту радіонуклідів у воді і продуцентах зменшуються рівні їх нако­пичення і в консументах. Відмирання старих особин з високим вмістом радіонуклідів і поява молодих особин у водному середовищі з більш низькими їх концентраціями обумовлюють зниження кількості радіонуклідів у організмах наступних поколінь.

Вміст радіонуклідів у організмах гідробіонтів, особливо риб, є одним з найважливіших показників радіоекологічної ситуації у водній екосистемі. На прикладі екосистеми водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС можна скласти уявлення про накопичення радіонуклідів у організмах гідробіонтів різних трофічних рівнів. Гідробіонти здатні накопичувати практично всі розчинені у воді радіонукліди. Так, протягом перших двох місяців після аварії у складі водоростей різних систематичних груп, що розвивались у водоймі-охолоджувачі, реєструвались ⁶⁰Со, ⁹⁰Sr, ¹⁰³Zr, ¹⁰⁶Zr, ¹⁰³Ru, ¹⁰⁶Ru, ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, ¹⁴¹Ce, ¹⁴⁴Ce та інші радіонукліди. У серпні 1986 p. сумарна активність гама-випромінюючих нуклідів у масі водоростей досягала 2,5*10⁶ Бк/кг, в серпні 1987 р. знизилась до 0,7*10⁶ Бк/кг сирої ваги.

Досить інтенсивно накопичують радіонукліди бентосні організми, зокрема молюски. Восени 1986 р. активність радіонуклідів в організмах молюсків досягала 4*10⁵ Бк/кг, а через рік знизилась до 2,6*10⁴ Бк/кг. Аналіз розподілу ¹³⁷Cs в організмах різних видів риб свідчить про переважне накопичення цього радіонукліду у м'язах (табл. 19). Причому у м'язах хижих риб (судак, щука) вміст ¹³⁷Cs у 3—6 разів перевищив його вміст у рослиноїдних товстолобів білого і строкатого. Накопичення і нерівномірність розподілу Радіонуклідів у організмах має важливе радіобіологічне значення. Так, мікроскупчення урану спричиняють локальні і тривалі іонізуючі опромінення і токсичну дію на гідробіонтів. Потужність дози опромінення у місцях локалізації мікроскупчень урану у тисячі—десятки тисяч Разів перевищує потужність дози при його рівномірному розподілі.

Таблиця 19. Питома активність ¹³⁷Cs, Бк/кг, в органах і тканинах риб різних трофічних рівнів у 1993 р. [66]

У доаварійний період у представників іхтіофауни водойми-охолоджувача ЧАЕС постійно реєструвалися ⁵⁴Mn, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs та деякі інші радіонукліди. Якщо вміст природного ⁴⁰К у м'язах риб коливався в межах 40—120 Бк/кг, то ¹³⁷Cs містився в значно менших кількостях — 4—40 Бк/кг. У перші дні після аварії радіонуклідне забруднення риб, переважно за рахунок короткоіснуючих радіонуклідів, збільшилось у 105—107 разів.

Майже через рік у формуванні радіонуклідного забруднення риб провідну роль почали відігравати радіонукліди цезію, особливо ¹³⁷Cs. Незважаючи на значне зниження радіонуклідного забруднення іхтіофауни за післяаварійний період, влітку 2000 р. вміст ¹³⁷Cs у м'язах різних видів риб, в основному, продовжував зберігатись на досить високому рівні і перебував у межах 2—20 кБк/кг. Високий вміст ¹³⁷Cs у організмах риб є відображенням тієї складної радіоекологічної ситуації, яке продовжує зберігатись в екосистемі водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС.

Особливості живлення мирних та хижих видів риб визначають відмінності накопичення радіонуклідів у їх організмах. У 1986 р. серед риб водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС найвищим вмістом радіонуклідів відзначались планктофаги (товстолоб), бентофаги (плоскирка і карась), а також риби з мішаним типом живлення (сом). Майже через рік У хижих видів риб — жереха, окуня, судака і щуки підвищився вміст радіонуклідів цезію, в той час як у мирних риб вміст цього радіонукліду знизився. Якщо прийняти вміст ¹³⁷Cs У м'язах верховодки за одиницю, то за відносним вмістом цього радіонукліду у 1988 р. різні види риб можна розташувати у такий ряд: плітка (1,2) —> бичок (2,0) —> лящ (2,0) —> короп (2,0) —> плоскирка (2,7) –> товстолоб (2,8) —> карась (3,3) —> синець (3,7) —> сом (6,8) —» щука (7,1) —> жерех (8,7) —> судак (9,7) —> окунь (10,5). Отже, вміст ¹³⁷Cs у хижих видів риб у 3—10 разів перевищував вміст цього радіонукліду у мирних видів.

Риби є продуктом харчування людей і разом з водою складають основні шляхи транспорту радіонуклідів від водної екосистеми до організму людини. Тому накопичення радіонуклідів у організмі риб має особливе значення і має бути під постійним радіаційногігієнічним контролем. У 1997 р. Міністерством охорони здоров'я та Національною комісією з радіаційного захисту населення України були затверджені державні гігієнічні нормативи припустимих рівнів вмісту у питній воді ⁹⁰Sr — 2, ¹³⁷Cs — 2 Бк/дм³, у рибі і рибних продуктах — ⁹⁰Sr — 35, ¹³⁷Cs — 150 Бк/кг. Слід зазначити, що за станом на 2000 р. в організмах хижих видів риб Київського водосховища вміст ¹³⁷Cs значно перевищував припустимі рівні.

Так, середньорічний вміст ¹³⁷Cs у розрахунку на сиру масу м'язів становить: у окуня 213 Бк/кг, щуки — 152 Бк/кг (при коливаннях від 95 до 280 Бк/кг), а найменшим він був серед хижих риб у судака — 85 Бк/кг. У мирних видів риб макси­мальний рівень ¹³⁷Cs зареєстрований у ляща (115 Бк/кг), а у дрібного карася він не перевищував 30 Бк/кг [100].

Протягом року вміст радіонуклідів в організмах риб змінюється. Максимальний рівень припадає на весняний період, що пов'язано зі змивом радіонуклідів весняними повеневими водами з водозбірної площі та більш інтенсивним обміном речовин у риб у зв'язку з підвищенням температури води [71].