Головна Біологія Вісник Дніпропетровського університету ЗАБРУДНЕННЯ РАДІОНУКЛІДАМИ Р. ІНГУЛЕЦЬ ТА її ПРИТОК
joomla
ЗАБРУДНЕННЯ РАДІОНУКЛІДАМИ Р. ІНГУЛЕЦЬ ТА її ПРИТОК
Біологія - Вісник Дніпропетровського університету

Г. С. Білоконь, Т. В. Лаврова, А. І. Дворецький Дніпропетровський національний університет

Наведені результати досліджень рівнів радіоактивного забруднення і розподілу штучних радіонуклідів у Воді, донних Відкладах і гідробіонтах (вища водна рослинність, Молюски) верхньої Частини р. Інгулець і її притоках.

Придніпровський регіон - умовна територіальна одиниця, розташована в межах адміністративних територій Дніпропетровсько')', Запорізької та Кіро­воградської областей. Поряд зі складними екологічними проблемами, пов'язаними з високим розвитком гірничої та металургійної промисловості, лей регіон характеризується Напруженою радіоекологічною Ситуацією, яка за­гострюється роботою підприємств усіх ланцюгів ядерно-паливігого циклу, роз­ташованих в містах Жовті Води, Дніпродзержипськ, Кривій Ріг, Запоріжжя [4].

:© Бідоконь Г. С, Лаврова Т. В., Дворецький А. І., 2002


Робота цих підприємств призводить до техногенного розсіювання природних радіоігуклідів, що створює загрозу можливого виникнення радіоактивних ано­малій в районах їх дії. Джерелом забруднення природними радіонуклідами техногенного походження в м. Жовті Води с виробниче об'єднання СхідГЗК, до складу якого входять ряд підприємств по добутку шахтним засобом та пе­реробці уранової руди [3].

Водні екосистеми, являючись природними накопичувачами забруднюю­чих речовин, зазнають значного техногенного тиску. З поверхневими та підзе­мним стоком до них потрапляють природні та штучні радіоактивні елементи.

У басейні верхньої частини р. Інгулець розташовані підприємства першої ланки ядерно-паливного циклу по видобутку та збагаченню радіоактивної си­ровини. Саме робота цих підприємств виявляє загальну забруднюючу дію па середовище, враховуючи високу територіальну концентрацію виробництва [7]. Так, у хвостосховищі, розташованому у басейні водозбір у р. Інгулець та на від­стані до 2 км від її притоку р. Жовтої, щорічно скидалось більш 1 млн т відхо­дів, які містили природні радіонукліди з активністю І тис Ки. Також при про­миванні р. Інгулець дніпровською водою в об'ємі 60 млн м3/щорічпо до неї привносяться штучні радіонукліди чорнобильського походження.

Радіоекологічна ситуація в районі досліджень визначається природним радіоактивним фоном, забрудненням періоду глобальних атмосферних опадів, наслідками аварії па ЧАЕС та дією підприємств ядерно-паливного циклу.

Методика досліджень

Р. Інгулець права притока Дніпра, одна з середніх річок України. Вона протікас по Кіровоградський, Дніпропсіровській, Миколаївській областях. В верхів'ї р. Інгулець тече по Придніпровському підвищенню, нижче виходить на Причорноморське пониження та впадає в Дніпро в районі м. Херсона. Має хвилясте русло, рівнинний характер течії. Довжина річки 549 км, площа басей­ну 14460 км2, живлення в основному снігове. На річці багато ставків, які вико­ристовуються для розведення риби. М. Жовті Води - головний споживач інгу-лецької води. Сумарне водовикористання становить 2669,93 тис м'/місяць, притому 1592,03 тис м'/місяць використовується безповоротно, 484,1 тис м:7місяпь витрачають мешканці міста.

Р. Жовта -ліва притока р. Інгулець, довжина 61 км, ширина 2-Ю м, гли­бина 1,5 м, площа басейну 490 км2.

Р. Зелена ліва притока р. Інгулець, довжина 30 км, ширина 5 20 м, гли­бина 1,5-2 м.

Згідно гідрологічних показників pp. Інгулець, Жовта, Зелена належать до малих річок.

Радіоекологічні дослідження були проведені в верхній частині р. Інгулець на станціях: с. Приютовка (вище м. Олександрія), м. Звепігородка (нижче М. Олександрія), с. Петрово, біля греблі Іскровського водосховища, с. Недай-воді, с Лозоватка, на 3 трьох станціях Карачуповського водосховища, нише м. Кривій Ріг (біля кар'єру ПівденГОКу). На р. Жовта: вище м. Жовті Води, с Мар'янівка (нижче м. Жовті Води), с Ганівка (біля гирла).

Були відібрані проби воді, донних відкладів, гідробіонтів макрофітів, мо­люсків. Серед вищої водної рослинності були представники наступних екологі­чних труп: повїгряно-водтюї (очерет звичайний Phragmiles australis (Cav.) Trin., рогіз вузьколистий Typha angustifolia L.. p. широколистий Т. latifolia L., осока побережна Carex riparia Curl., комиш озерний Scirpus palustris L., сусак зопти-

80


Чний Butomus um'bellatus L.); зануреної укоріненої (рдесник пронизанолистий P. perfoliatus L., p. гребінчастий P. pectinatus L., p. кучерявий P. crispus L.); за­нуреної неукоріненої (кушир темно-зелений Ceratophyllum demersum L.); пові-льиоплаваючої на поверхні води без зв'язку з дном (спіродела багатокоренсва Spirodela polyrrhiza (L.) Schleid.).

Проби води відбирали у скляні бутлі у кількостях 60 л для визначення це-зію-137, 20 л для визначення стронцію-90, 3 л урану, 2 л - загальної бета-активпості. Донні відклади відбирали дночерпаком Екмапа-Бсрджі с поверхні 0,5-10 см шару у кількості 2 кг. Гідробіонти відбирали в літеральних частшіах водойм, в місцях їх масового розповсюдження в кількості 2 кг сирої ваги для вищих водних рослин та 1 кг мошосків.

Дослідження рівнів радіонуклідів у воді проводили радіохімічними методами з вимірюванням на радіометричних приладах бета-радіометрі „Бета", УМФ-1500, донних відкладів та гідробіонтів на гама-спекрометричі-іому комплексі АІ-1024 с Nal кристалом [5]. Питома радіоактивність зависів, донних відкладів, макрофітів, молюсків надана в Бк/кг повітряно-сухої ваги, води - Бк/л.

Результати дослідження

Мстою досліджень було проведення оцінки радіоекологічного стану, обумовленого забрудненням штучними радіонуклідами водних екосистем вер­хньої частини р. Інгулець, її притоків та Іскровського, Карачуновського водо­сховищ в зоні впливу підприємств ядерно-паливного циклу.

Вміст беї а-вилу чаючих радіонуклідів в воді та гідробіонтах оцінювався за рівнем загальної питомої бета-активності. Дослідження на загальну бета-активність в воді р. Інгулець, її притоків, водосховищах показали, що її рівні знаходились в межах 0,03-0,22 Бк/л. Найбільші показники відзначені в р. Жов­тій, с. Мар'янівка (0,22 Бк/л), найменші в р. Інгулець, с Приютівка вище м. Олександрії. У с Звенігородка, що розташовано нижче м. Олександрії, рі­вень підвищувався до 0,18 Бк/л. ■ у Іскрівському водосховищі - складав 0,13-0,14 Бк/л. В Карачаївському водосховищі - 0,04 Бк/л, що в 3,2 рази менш, ніж У верхів'ях р. Інгулець та в 5,5 Pa-зів нижче в порівнянні з р. Жовтою (табл. 1)

ПІ-

Таблиця !

Показники загальної бета-активності у воді р. Інгулець та її притоків

Станції відбору проб

Загальна бета-активність

Бк/л Ки/я

Р. Інгулець

С Приютівка

0,08-0,09

2,16-2,43*10-12

С Звенигородка

0,17-0,18

4,59-4,86* 10-'-'

Іскрівське водосховище

0,13-0,18

3,51 -4,86*10-'г

С Медайвода

0,10

2,70*10-'2

С. Лозоватка

0.03

0,81*10-12

0,04

1 OR* 10-12

Карьер ПівдГЗКу (нижче м. Кривий Ріг)

0,08

2,16*10-12

Р Жовта

Вище м. Жовті Води

0,09-0,10

2,43-2,70*10-12

С. Мар'янівка

0,21-0,22

5,68-5,95*10-12

Гирло

0,16-0,17

4,32-4,59* 10-і 2

Р. Зелена

Гирло 0.15-0,16 4,05-4,32* 10-і-'

81


Важливим компонентом водних екосистем є вищі водні рослини. Вони займають значні шюіиі на мілководдях водойм, продукують значну фітомасу на протязі періоду вегетації та виймають з води й донних відкладів радіонук­ліди та інші забруднюючі речовини, виконуючи таким чином функцію уніка­льного природного біофільтру.

У вищій водній рослинності рівень загайної бета-активності коливався вщ 148 Бк/кг у рогозі вузьколистому до 5184 Бк/кг у спіроделі багатокорепевій.

На всіх ділянках району досліджень середні рівні загальної бста-активності повітряно-водних рослин (гелофітів) в основному нижче, ніж у за­нурених рослин (табл. 2, 3). Крім абсолютних величин загальної бета-активності та концентрації штучних радіонуклідів нами розраховувалися кое­фіцієнти накопичення (КН), які є універсальними показниками можливостей витягування радіоактивних елементів з навколишнього середовища.

У групі гелофітів високі значення загальної бета-активності зареєстровані у сусака зонтичного - від 1425 до 4299 Бк/кг, мінімальні - у рогозі широколис­тому (507 - 962 Бк/кг). Максимальні значення коефіцієнту накопичення (КН) всіх досліджених видів гелофітів виявлені на ділянках в районах с. Лозоватка та Карачуновському водосховищі: 107500 - у сусака зонтичного (Карачуновсь-ке водосховище), 44200 - у очереті звичайному (с. Лозоватка), 42800 - у рогозі вузьколистому (с. Лозоватка) (табл. 2).

Більш високі показники загальної бста-активності, в порівнянні з гелофі­тами, відзначаються в групі занурених рослин: спіроделі багатокоренсвій (2842 - 5184), куширі темно-зеленому (1517 - 2764) (табл. У). Максимальне зна­чення загальної бета-активності заресстровано у елодеї канадської на ділянці нижче м. Жовті Води (5193 Бк/кг) [6].

Таблиця 2 Загальна питома бета-актишїість макрофитів повітряно-в одної рослинності

Очерет звичайний

Рогіз вузько­листий '

Рот широ­колистий

Сусак зонтичний

Комшн озерний

Ек/кгІ КН

Бк/кг | КН

Бк/кг | КН

Бк/кг | КН

Бк/кг J КН

Р. Інгулець

С Приютівка

555 6900

148

1900

-

-

-

-

-

-

Є. Звенигородка

J147 ■

67110

|_!89і

11100

507

2800

2901

17100

226 і

13300

Ькрівське водосхо­вище

925

58Ш)

831

5200

962

6000

1425

S900

-

-

С. Нед айв ода

1495

І 4900

-

-

-

-

4292

42900

-

С. Л ото ватка

1325

44200

1284

42800

-

-

-

-

-

-

Карачуновське во­досховище

1567

39200

1654

41400

-

-

4299

107500

1421

35525

Карьер ПівдГЗКу (нижче м. Кришй

Ріт-Ч

1462

18300

"

"

'

Р. Жовта

С. Мар'янївка

-

-

1073

5100

-

-

973

4633

Гирло

1236

7700

-

-

-

-

-

-

-

-


Таблиця З Загальна питома бета-активиїсть макрпфнтів зануреної рослинності

Рдесник про­низан о-листай

Рдесник гре­бінчастий

Рдесник ку­черявий

Кушир тем­но - зелений

Спіродела багато коре­нева

Бк/кг 1 КН

Бк/кг 1 КН

Бк/кг І КН

Бк/кг 1 КН

Іж/кг 1 КН

Р. Інгулець

С, Приютівка

777

9700

-

-

«51

10600

1517

І 9000

-

-

С. Звунигород-ка

1443

S500

2035

І! 300

-

-

-

5184

28800

Іскршське во­досховище

577

3600

1184

7400

-

-

2051

12800

1321

8300

С. Нед айво да

1210

12100

-

-

870

8700

2131

21300

-

-

С. Лозоватка

1946

64900

1635

54500

-

-

-

-

-

-

Карачутювсь-ке водосхови­ще

932

23300

1499

37500

П325

33125

2500

62500

Карьер (нижче М.Кривий Ріг)

-

-

-

-

-

-

2764

34600

-

-

Р. Жовта

С Мар'янівка ]

-

1288

6100

-

-

-

1

-

Гирло ' 2202

13800

733

4600

-

-

-

- і 2842

17800

Низькі значення в групі занурених рослин спостерігаються у рдесниках: р. гребінчастому (1184 2035), р. пронизанолистому (577 - 1946), р. кучерявому (851-1325).

Максимальні значення КН в цій ірупІ характерні для ділянок с Лозоват­ка, Карачуновського водосховища, як і для гелофітів. Найбільші значення від­мічені у р. пронизанолистого - 64900 у с. Лозоватка та куширі тємно зсленому 62500 у Карачуновському водосховищі.

В молюсках р. Інгулець загальна бега-активність становила в дрейсені бузькій 185 1245 Бк/кг, в живородці - від 1238 до 1791 Бк/кг, в ставковику --447 - 1424 Бк/кг. У молюсках роду дрейсепа р. Жовтої спостерігається збіль­шення рівня активності від витоку до гирла (від 567 до 1054 Бк/кг) [6; 7].

Дослідження на визначення вмісту та розподілу штучних радіонуклідів (1ї7Сз та i>°Sr) в біогідроценозах верхньої ділянки р. Інгулець виявили що, вміст стронцію-90 у воді р. Жовтій становив в гирлі 0,14 Бк/л, перед м. Жовті Води -0,08 Бк/д, нижче міста у с Мар'янівка - 0,18 Вк/л, в р. Інгулець у с. Недайвода -0,07 Бк/л. В завислих частинах вміст стронцію-90 знаходився в межах 1332-1702 Бк/кг (табл. 4).

Вміст цезію-137 у воді р. Інгулець становив 0,007 Бк/л, р. Жовтій -0,047 Бк/л, в завислих частках-441-1465 Бк/кг (табл. 4).

Донні відклади мають великі властивості акумулювати радіонукліди, що може призводити до повторного забруднення водних екосистем. Для цезію-137 донні відклади є кінцевим „депо" його біохімічної мігрзги'ї. Ступінь радіоакти­вного забруднення донних відкладів залежить від багатьох факторів: типу, ре­льєфу дна, наявності течій, ступеню заростання та ін.

Т


Таблиця 4 Вміст 9*Sr і 137C's у воді та зависли частках pp. Інгулець, Жовтої

-------------------------------

Станції відбору проб

СтронціЙ-90

Кн

Цезій-137

КН

Р. Жовта, вище м. Жовті Води

Вода

0,08

0,007

Завислі частки

1480,0

18500

666,0

95142

Р

Жовта, о. Мар'яиівка (нижче м Жовті Води)

Вода

0,18

0,047

Завислі частки

1332,0 7400

767,0

16319

Р. Жовта, гирло

Вода

0,14

0,007

Завислі частки

1410,0

10071

439,0

62714

Р. І

Пупець, є. Иедайвода нижче впадіння р. Жовтої

Вода

0,07

0,007

Завислі частки

1410,0 20142

441,0

63000

Визначення радіоцезію в донних відкладах району дослідження показало. що його вміст знаходиться в межах 3,7- 5,0 Бк/кг в р. Інгулець та 2,8 - 7,0 Бк/кг в р. Жовтій (табл. 5). Найбільші значення вмісту цезія-137 для донних відкладів визначається у глинистому мулі Іскрівського водосховища р. Інгулець (15 Бк/кг), а низькі - у замуленому піску верхів'я р. Інгулець у с. Приютівка (4 Бк/кг) та глинистому мулі в верхів'ї р. Жовтої (2,8 Бк/кг). Однак, слід від­значити, що вклад цезію-137 в загальну радіоактивність донних відкладів незначний і коливається в р. Інгулець від 1,8 до 6.7% та в р. Жовтій - від 0,5 до 2,7%.

Таблиця 5 Розподіл радіонуклідів в /німих відкладах р. Іні улець та її нритоків

Станції відбору проб

Тип донних

Відкладень

Цезій-Л 37

Калій-40

Сумарна активність

Р. Інгулець

С. Приютівка

Замулений пі­сок

4,0 ±1,0

140,0 ± 23,0

145,0 ± 25.0

С. Звенигородка

Сильно замуле­ний пісок

12,0 ± 3,0

640,0 ± 80,0

653,0 ± 84.0

Іскрівське водосхови­ще

Глинистий мул

15,0 ±5,0

242.0 ± 62.0

275,0 ± 73,0 .

С. }1едайвода

Мул піщаний

3,7 ±0.8

127,0 ±39.0

130,0 ±39,0

Р. Жовта

Виїде м. Жовті Води

Мул глинистий

2,8 + 0.7

470,0 і! Ю,0

473,0 ±Ш,0

С. Мар'яиівка

Мул глинистий

3,4 £0,7

560,0+ І23;()

564,0 ± 124,0

Гирло

Муп глинистий

7,0 + 1,9

250,0 + 82,0

260.0 ± 82,0

Чисельність Молюсків ті районі дослідження невелика і в основному визнача­ється дрейсеною бузькою. Ці гідробіонти сугтево не впливають на радіоекологіч­ну ситуацію в екосистемі. Тому рівень їх забруднення розглядається с позади осо­бливостей міграції радіонуклідів за трофічними ланцюгами екосистем.

У дрейсені бузькій вміст цезію-137 коливається від 0.6 до 7,9 Бк/кг. Його вклад в загальну радіоактивність дрейсени складає від сотих до десятих часток

84


Проценту, тобто не відіграє суттєвої ролі в накопиченні молюском радіоактив­них речовин (табл. 6).

Таблиця 6 Вміст радіонуклідів в дрейсені бузькій, Бк/кг

Станції відбору проб

Цезій-137

КалШ-40

Р. Інгулець

С ІІриюгівка

2,0 ± 0,5

1180,0 ±330,0

С, Звснигородка

7,9 ± 2,0

1180,0 ±320,0

С. Недайвода

7,0 ± 2,0

171,0 ±70,0

Р. Жовта

Виніс м. Жовті Води

7,8 ± 2,0

510,0 ± 150,0

С Мар'янівка

0,6 ± о. з

Го. З - 39 ?

Гирло

2,3 ± 0.0

10.0 ±4,0

У макрофітах вміст цезію-137 коливається від 0,5 до 21,2 Бк/кг (табл. 7), Максимальною здатністю до накопичення цього радіонукліду характеризуєть­ся рдесник проиизанолистии. в якому спостерігається вміст радіоцезію на рівні 21,2 Бк/кг. Найбільші значення характерні дія повітря по-водних рослин сусака зонтичного (14,2 Бк/кг), очерегу звичайного (5,5 Бк/кг) верхньої ділянки дослі­дженої частини р. Інгулець. Нижче за течією в р. Інгулець та р. Жовтій вміст цезію-137 в рослинах знижується-і становить 2,6 Бк/кг у комиші озерному, 1,1 1,8 Бк/кг - очереті звичайному, 0,5 Бк/кг рдеснику гребінчастому - У рогозі вузьколистому на ділянках в районах сс. Звснігородка, Недайвода вміст цезію-137 пс виявлено.

Таблиця 7 Вміст радіонуклідів у віпиііі водній рослинності, Бк/кг

Назва рослин

С. Звснігородка

С Недайвода

С Мар'инівка

Цезій-137

Калій-40

Цезій-137

Калій-41)

ЦезіЙ-137

Калій-40

Очерет зви­чайний

5,5 ± 1,6

786,9 ± 70,0

1,8 ±0,5

510,6.1102.1

1,1 ±0,5

916.8 ±95,6

Рогіз вузьколистий

Н/о

135+ 10,5

Н/о

50.4+5,0

-

-

Сусак зонтич­ний

14,2+4,3

1447,2 ± 145,8

-

-

-

Комиш озер­ний

1,1 ±0.3

1071,9 ± 110,2

-

2,06 ± 0,6

39,5 ± 7,9

Рдесник про-низаиол.

21.2 ±6,4

1411,2 ±

145,6

-

-

-

-

Р, гребінчас­тий

0,9 ± 0,3

149,9 ± 13,9

0,5 ±0,1

353,4±36,2

-

-

Кушчр темно-зелений

1,0 ±0,3

261,1 ±25.7

-

'-

-

Таким чипом, проведені радіоекологічні дослідження верхньої частини р. Інгулець від с Приютівка до м. Кривій Ріг показали, що рівень загальної бс-та-активності води В Р. Інгулець кашваеться від 0,03 до 0,17 Бк/л, в р. Жовтій від 0,09 до 0,21 Бк/л та визначається в основному стропцісм-90, вклад якого в

К;;


Загальну активність складає 70-88%. В завислих частинах вміст стронціто-90 знаходиться в межах 1332-1702 Бк/кг, вміст цезію-137 441-1465 Бк/кг.

Вміст радіоцезію в донних відкладах району дослідження знаходиться в ме-жах 3,7 15,0 Бк/кг в р. Інгулець та 2,8 7,0 Бк/кг - в р. Жовтій. У ряді збіль­шення питомої радіоактивності за цезієм-137 донні відклади різних типів мож­на розташувати в такій послідовності: замулений пісок < сильно замулений пі­сок < глинистий мул. Найбільш високі концентрації цезію-137 зареєстровані в глинистому мулі Іскрівського водосховища (15 Бк/кг).

У дрейсені бузькій вміст цезію-137 коливається від 0,6 до 7,9 Бк/кг, стано­влячи від сотих до десятих часток проценту загальної радіоактивності, тобто не відіграє сутгєвоїролі в накопиченні молюском радіоактивних речовин.

У макрофітах вміст цезіго-137 коливається від 0,5 до 21,2 Бк/кг. Максима­льний вміст зареєстровано в рдеснику пронизаиолистому 21,2 Бк/кг. Найбі­льші значення характерні для повітряно-водних рослин верхньої ділянки дослі­дженої частини р. Інгулець. Нижче за течією в р. Інгулець та в р. Жовтій вміст цсзію-137 в рослинах мінімальний. У рогозі вузьколистому вміст цезію-137 не виявлено.

Домінуюча роль стронцію-90 в радіоактивному забруднені, яка характер­на для періоду глобальних випадінь внаслідок ядерних випробувань, свідчить про не значний внесок забруднення від аварії на ЧАЕС в радіоекологічну ситу­ацію в верхній частині р. Інгулець.

Бібліографічні посилання

1. Белоконь А. С, Дворецкий А. И., Лаврова Т. Б. Радиоэкологические исс­ледования а биотических компонентов водных экосистем в зоне первичного ядерно­го цикла (г. Желтые Воды) // Мат. Межд. конф. "Биологические эффекты малых доз радиации и радиоактивное загрязнение среды". Сыктывкар, 2001. - С. 122.

2. Лаврова Т. В., Белоконь А. С, Дворецкий А. И., Новицкая О. А. Содержа­ние радионуклидов в макрофитах и моллюсках в зоне первичного ядерного цикла //Там же. - С. 145.

3. Лаврова Т. В., Дворецький А. И., Белоконь А. С. Содержание естественных радионуклидов в р. Ингулец и ее притоках // Мат. Межд. конф. "Экология кризис­ных регионов Украины". Д.: РВВ ДНУ, 2001. . С. 128.

4. Лшпенко В. І. Жовті Води: уранова сировина та екологічна безпека // Рід­на природа. - 1999. - № 1. - С. 69 -71.

5. Максимой М. Т. Радиоактивные загрязнения и их измерения. - М., 1989. -304 с

6. Новицкая О. А., Лаврова Т. В., Белоконь А. С, Дворецкий А. И. Радиоак­тивное загрязнение кормовой базы рыб р. Ингулец и ее притоков /7 Мат. Между - нар. науч.-практ. конференции "Пресноводная аквакультура в Цен тральной и Вос­точной Европе, достижения и перспективы". К., 2000. С. 258 -262.

7. Тяжелые естественные радионуклиды в биосфере / Р. М. Алекса хин, Н. П. Архипов, Р. М. Бархударов и др. М.: Наука, 1990. 368 с.

Надійшла бо редколегії /8.05.2002.

86


Вісник Дніпропетровського щверсшеїу. Біологія. Екологія. - 2002. -Віт. 10. т. 1.

Visiyk ofDnipTopetnjvsls University, Biology, Ecology. 2002, Vol, 10, N1,

УДК 597.08 (282.247.326.8)

Похожие статьи