Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)

У доповіді наведено найважливіші результати фундаментальних та прикладних досліджень науковців Інституту гідробіології НАН України щодо вивчення особливостей поведінки радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в абіотичних і біотичних компонентах прісноводних екосистем, а також досліджень з оцінюв...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2023
Автор:	Гудков, Д.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2023
Назва видання:	Вісник НАН України
Теми:	З кафедри Президії НАН України
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/201638
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.) / Д.І. Гудков // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 12. — С. 80-86. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-201638
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-2016382025-01-26T18:58:22Z Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.) Гудков, Д.І. З кафедри Президії НАН України У доповіді наведено найважливіші результати фундаментальних та прикладних досліджень науковців Інституту гідробіології НАН України щодо вивчення особливостей поведінки радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в абіотичних і біотичних компонентах прісноводних екосистем, а також досліджень з оцінювання радіаційно-індукованих цитогенетичних і соматичних порушень у гідробіонтів внаслідок тривалої дії малих доз іонізуючого випромінювання. The report presents the most important results of fundamental and applied research by scientists of the Institute of Hydrobiology of the NAS of Ukraine on the peculiarities of the behavior of radionuclides and their physicochemical forms in abiotic and biotic components of freshwater ecosystems, as well as findings from assessment of radiation-induced cytogenetic and somatic disorders in hydrobionts due to long-term exposure to small doses of ionizing radiation. 2023 Article Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.) / Д.І. Гудков // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 12. — С. 80-86. — укр. 1027-3239 DOI: doi.org/10.15407/visn2023.12.080 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/201638 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України
spellingShingle	З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України Гудков, Д.І. Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.) Вісник НАН України
description	У доповіді наведено найважливіші результати фундаментальних та прикладних досліджень науковців Інституту гідробіології НАН України щодо вивчення особливостей поведінки радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в абіотичних і біотичних компонентах прісноводних екосистем, а також досліджень з оцінювання радіаційно-індукованих цитогенетичних і соматичних порушень у гідробіонтів внаслідок тривалої дії малих доз іонізуючого випромінювання.
format	Article
author	Гудков, Д.І.
author_facet	Гудков, Д.І.
author_sort	Гудков, Д.І.
title	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)
title_short	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)
title_full	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)
title_fullStr	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)
title_full_unstemmed	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)
title_sort	вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 4 жовтня 2023 р.)
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2023
topic_facet	З кафедри Президії НАН України
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/201638
citation_txt	Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.) / Д.І. Гудков // Вісник Національної академії наук України. — 2023. — № 12. — С. 80-86. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT gudkovdí vplivtrivalogoradíonuklídnogozabrudnennânavodníorganízmistenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni4žovtnâ2023r
first_indexed	2025-02-09T04:42:32Z
last_indexed	2025-02-09T04:42:32Z
_version_	1823553516454543360
fulltext	80 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (12) ВПЛИВ ТРИВАЛОГО РАДІОНУКЛІДНОГО ЗАБРУДНЕННЯ НА ВОДНІ ОРГАНІЗМИ Стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 року У доповіді наведено найважливіші результати фундаментальних та при- кладних досліджень науковців Інституту гідробіології НАН України щодо вивчення особливостей поведінки радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в абіотичних і біотичних компонентах прісноводних екосистем, а також досліджень з оцінювання радіаційно-індукованих цитогенетичних і сома- тичних порушень у гідробіонтів внаслідок тривалої дії малих доз іонізую- чого випромінювання. Вельмишановний Анатолію Глібовичу! Вельмишановні члени Президії! У моїй доповіді про вплив тривалого радіонуклідного забруд- нення на водні організми йтиметься переважно про роботи, проведені науковцями Інституту гідробіології НАН України на водоймах Чорнобильської зони відчуження (рис. 1). Зокрема, ми досліджували водойми, розташовані на найбільш забруд- нених ділянках, — це території правобережної та лівобережної заплав річки Прип’ять, а також водойма-охолоджувач Чор- нобильської АЕС, яка після 2014 р., коли почалися роботи зі зняття водойми-охолоджувача з експлуатації, зазнала значних змін гідрологічного режиму, насамперед через істотне знижен- ня рівня води. Основні напрями наших досліджень охоплюють таку науко- ву проблематику: • встановлення особливостей накопичення, міграції та пе- рерозподілу головних дозоутворювальних радіонуклідів та їх фізико-хімічних форм в абіотичних і біотичних компонентах водних екосистем за різних гідрохімічних, гідрологічних і гід- робіологічних умов водного середовища; • вивчення процесу формування потужності поглиненої дози, зумовленої зовнішніми та внутрішніми джерелами іонізуючого випромінювання, для основних груп водних організмів; ГУДКОВ Дмитро Ігорович — член-кореспондент НАН України, завідувач відділу водної радіоекології Інституту гідробіології НАН України doi: https://doi.org/10.15407/visn2023.12.080 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 12 81 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Рис. 1. Головні водні об’єкти та станції відбору проб у Чор- нобильській зоні від- чуження • дослідження радіаційно-індукованих ци- тогенетичних та соматичних порушень у гід- робіонтів в умовах хронічного впливу підви- щених доз радіаційного опромінення. Слід зазначити, що, незважаючи на досить тривалий час, який уже минув після аварії на Чорнобильській АЕС, водні екосистеми Чор- нобильської зони відчуження характеризу- ються вкрай високим рівнем радіонуклідного забруднення. Зокрема, об’ємна питома актив- ність головних дозоутворювальних радіону- клідів, таких як 137Сs і 90Sr, у воді досліджу- ваних водойм набагато перевищує визначені українськими нормативами гранично допус- тимі концентрації для питної води. Особливо це стосується озер Азбучин, Вершина, Далеке, Глибоке. Якщо порівнювати зазначені вище радіону- кліди, можна констатувати, що цезій досить міцно фіксується ґрунтовими частинками та донними відкладами, і його перехід у водну товщу не такий значний, як стронцію. На рис. 2 можна бачити, що вміст 90Sr у досліджуваних водоймах у сотні разів перевищує вміст 137Сs. Підвищений вміст радіонуклідів у воді як середовищі проживання риб та в об’єктах, якими вони харчуються, зумовлює високі зна- чення питомої активності 137Cs і 90Sr у тілі риб, виловлених у водоймах Чорнобильської зони відчуження. Так, якщо чинні в Україні гігієніч- ні вимоги встановлюють гранично допустимий рівень питомої активності 137Cs у рибних про- дуктах харчування 150 Бк/кг, а 90Sr — 35 Бк/ кг, то відповідні значення активності цих раді- онуклідів у м’ясі риб з водойм Чорнобильської зони можуть сягати 100 000 Бк/кг і вище. Зрозуміло, що висока питома активність радіонуклідів спричиняє високу потужність поглиненої дози у риб з водойм Чорнобиль- ської зони відчуження. На рис. 3 показано дві пунктирні лінії. Верхня лінія, що відповідає 40 мкГр/год, — це межа допустимої потуж- ності поглиненої дози, встановлена у звітах Міжнародної комісії з радіологічного захисту (International Commission on Radiological Pro- tection — ICRP) у 2008 р. та Наукового комі- тету ООН з впливу атомної радіації (United Nations Scientific Committee on the Effects 82 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (12) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Рис. 2. Середні зна- чення об’ємної актив- ності 137Cs і 90Sr у воді полігонних водойм Чорнобильської зони відчуження. Дані за 2021 р. Рис. 3. Середня по- тужність поглиненої дози у риб з водойм Чорнобильської зони відчуження; дані за 2014—2021 рр. of Atomic Radiation — UNSCEAR) у 2011 р. Нижня лінія (2 мкГр/год) — межа, запропо- нована в рамках проєкту Європейської комісії PROTECT. Як можна бачити, практично для всіх видів риб з водойм Чорнобильської зони дози опромінення вищі за обидві допустимі межі, але найбільшого дозового навантаження зазнають придонні види (лин, карась срібляс- тий), оскільки вони мешкають поблизу донних відкладів, у яких депоновано значну кількість радіонуклідів. Тяжкі морфологічні порушення, спричи- нені радіаційним опроміненням, у риб з во- дойм зони відчуження трапляються досить рідко. Протягом 20 років ми брали участь у регулярних моніторингових виловах риб ра- зом зі співробітниками Державного спеціалі- зованого підприємства «Екоцентр» Держав- ного агентства України з управління зоною відчуження (ДАЗВ України), і за цей період зафіксували лише чотири таких випадки. Зо- крема, в р. Прип’ять у 2009 р. виловили щуку з пухлиною на верхній щелепі, з оз. Азбучин у 2015 р. — лина з великою пухлиною, з водо- йми-охолоджувача ЧАЕС у 2012 р. і 2023 р. — відповідно, судака з роздвоєнням щелепи і окуня з новоутворенням у хвостовій ділянці. Втім, ще раз хотів би зазначити, що такі явища ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 12 83 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Рис. 4. Залежність частоти морфологічних порушень еритроцитів периферичної крові карася сріблястого (а) і краснопірки звичайної (б) від потужності поглиненої дози. 1 — структурні порушення; 2 — порушення мітозу у Чорнобильській зоні відчуження трапляють- ся дуже рідко. Проте гематологічні дослідження риб за- свідчили, що з підвищенням потужності по- глиненої дози опромінення відбуваються певні зміни у лейкоцитарній формулі периферичної крові риб, зокрема зменшення кількості лей- коцитів і підвищення кількості моноцитів, а також змінення співвідношення клітин гра- нулоцитарного ряду, в тому числі підвищення кількості еозинофілів та нейтрофілів. Спостерігаються також істотні порушення в еритроцитарній ланці периферичної крові риб. Оскільки еритроцити мають ядро, вони виявляють більшу чутливість до впливу іоні- зуючого випромінювання, і ми фіксуємо цілий спектр структурних аномалій еритроцитів, та- ких як деформація ядер, пікноз, коріоліз, фор- мування без’ядерних клітин тощо. Також спостерігається досить велика кіль- кість еритроцитів з порушеннями проліфера- ції. Ми зафіксували випадки утворення при поділі еритроцитів клітин з мікроядрами, дво- і триядерних клітин, клітин з амітозом тощо. У наших дослідженнях ми показали, що іс- нує залежність частоти і різноманіття морфо- логічних порушень еритроцитів у периферич- ній крові риб з різних водойм Чорнобильської зони відчуження від величини дозового наван- таження. Наприклад, на рис. 4 наведено залеж- ності частоти структурних порушень і пору- шень мітозу еритроцитів периферичної крові двох видів риб від потужності поглиненої дози. Ми зареєстрували також різноманітні ано- малії осьового скелета молоді риб у забрудне- них радіонуклідами водоймах Чорнобильської зони відчуження. Зокрема, у молоді плітки звичайної найпоширенішими дефектами ске- лета були подвоєння невральних та/або ге- мальних дуг 2-го і 3-го преуральних хребців, злиття тіл хребців та розгалуження невраль- них/гемальних дуг. На рис. 5 показано най- більш типові викривлення осьового скелета молоді плітки. Найчастіше аномалії осьового Рис. 5. Викривлення осьового скелета молоді плітки у водоймах Чорнобильської зони відчуження: а — кіфоз; б — лордоз а б 84 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (12) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ скелета ми фіксували у молоді риб, виловле- них в озерах Азбучин та Глибоке. У менш за- бруднених радіонуклідами водоймах Чорно- бильської зони, таких як Янівський затон та водойма-охолоджувач ЧАЕС, кількість анома- лій осьового скелета молоді риб була меншою, проте водночас зростала кількість порушень на одну особину. Окремий цикл досліджень присвячено ви- вченню частоти хромосомних аберацій у клі- тинах кореневих меристем повітряно-водних рослин, зокрема очерету звичайного. Було показано, що в рослин з Чорнобильської зони відчуження діапазони варіювання та серед- ні значення показника частоти хромосомних аберацій у клітинах кореневих меристем оче- рету звичайного значно вищі (в 3—4 рази) по- рівняно з рослинами з контрольних водойм і істотно (у 2—3 рази) перевищують показники спонтанного мутагенезу (зазвичай 2,0—2,5 %), який притаманний водним організмам. І хоча з плином часу відбувається поступо- ве зниження частоти хромосомних аберацій у кореневих меристемах рослин, у них при цьо- му збільшується індекс мультиаберантності клітин, тобто зростає число хромосомних абе- рацій на одну клітину. Можна стверджувати, що за останні 10 років цей індекс зріс майже вдвічі практично для всіх досліджуваних нами видів вищих водних рослин у Чорнобильській зоні відчуження. При цьому в рослин з річки Прип’ять, де рівень забруднення радіонукліда- ми значно нижчий, підвищення індексу муль- тиаберантності не спостерігалося. Крім того, водні рослини Чорнобильської зони, які ростуть в умовах хронічного впливу іонізуючого випромінювання, скоріше за все мають знижену паразитарну стійкість. Так, у найбільш забруднених водоймах з тих, що ми досліджували, трапляються ураження очерету звичайного галоутворюючим кліщем (Steneo- tarsonemus phragmitidis). Через ці гали в ураже- них рослин взагалі припиняється процес на- сіннєутворення, що звичайно має негативний вплив на стан популяції очерету та її репродук- тивні показники. Слід зазначити, що в Україні появу цього кліща вперше було зареєстровано саме на найбільш забруднених радіонуклідами озерах Чорнобильської зони відчуження, зо- крема на оз. Далеке, де на сьогодні практично вся популяція очерету уражена цим шкідни- ком (рис. 6). Поки що за межами зони ЧАЕС Steneotarsonemus phragmitidis не спостерігався. Тепер розглянемо процеси, які відбуваються у водоймі-охолоджувачі Чорнобильської АЕС. Як відомо, згідно із загальнодержавною про- грамою зняття з експлуатації Чорнобильської АЕС і перетворення об’єкта «Укриття» на еко- логічно безпечну систему було виконано робо- ти з виведення водойми-охолоджувача ЧАЕС з експлуатації. Наприкінці 2014 р. почався процес зниження рівня води (за 3—4 роки рі- вень знизився на 6,5—7,0 м), і на колишній акваторії водойми-охолоджувача утворилася Рис. 6. Ураження очерету звичайного кліщем Steneo- tarsonemus phragmitidis на оз. Далеке Рис. 7. Супутникові знімки водойми-охолоджувача Чорнобильської АЕС у 2014 р., перед початком спуску води, і наприкінці 2021 р. ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2023, № 12 85 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ низка окремих «озер» (рис. 7). На сьогодні рі- вень води у залишкових «озерах» визначаєть- ся передусім природним гідрологічним режи- мом річки Прип’ять. Результатом спуску води у водоймі-охоло- джувачі стала масова загибель гідробіонтів, які ведуть малорухливий спосіб життя, зокрема загинули двостулкові молюски, вищі водяні рослини та деякі інші організми. Крім того, значно підвищився рівень питомої активності 90Sr як у воді водойми-охолоджувача (рис. 8а), так і у вищих водяних рослинах (рис. 8б), мо- люсках (рис. 8в) (ми мали можливість дослі- джувати молюсків до 2017 р., після чого вони зникли у водоймі-охолоджувачі) та в тілі різ- них видів риб (рис. 8г). Отже, процеси самоочищення непроточних водойм Чорнобильської зони відчуження від- буваються надзвичайно повільно, у зв’язку з чим всі компоненти екосистем більшості за- плавних озер, стариць і затонів і досі характе- ризуються високими рівнями радіонуклідного забруднення. Це дає підстави розглядати їх як зони високої ймовірності реалізації радіацій- них ефектів. Хронічне радіаційне опромінення водної біоти в зоні відчуження зумовлює реакції, які свідчать про радіаційне ураження досліджених видів рослин і тварин на різних рівнях органі- зації біологічних систем. Особливого значення набувають цитогенетичні та генетичні ефекти, які є наслідком порушень стабільності геному, з високою ймовірністю прояву у збільшенні частоти мутацій, зниженні репродуктивної здатності та у зникненні окремих видів. Кумулятивні радіобіологічні процеси у водних організмів Чорнобильської зони від- чуження можуть тривати впродовж багатьох поколінь, що дозволяє припускати можливість неповного прояву віддалених наслідків опро- мінення. На сьогодні є нагальна потреба у вдоскона- ленні методологічних підходів щодо оцінюван- ня впливів на біоту об’єктів ядерної спадщини та підприємств атомної енергетики. Крім того, необхідно сформувати рекомендації для роз- роблення науково-методичної та регулюю- Рис. 8. Динаміка питомої активності радіонуклідів у різних об’єктах екосистеми водойми-охолоджувача ЧАЕС: а — вода; б — водопериця колосиста; в — дрей- сена річкова; г — краснопірка 86 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2023. (12) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Dmitri I. Gudkov Institute of Hydrobiology of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5304-7414 IMPACT OF LONG-TERM RADIONUCLIDE CONTAMINATION ON AQUATIC ORGANISMS Transcript of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, October 4, 2023 The report presents the most important results of fundamental and applied research by scientists of the Institute of Hy- drobiology of the NAS of Ukraine on the peculiarities of the behavior of radionuclides and their physicochemical forms in abiotic and biotic components of freshwater ecosystems, as well as findings from assessment of radiation-induced cy- togenetic and somatic disorders in hydrobionts due to long-term exposure to small doses of ionizing radiation. Cite this article: Gudkov D.I. Impact of long-term radionuclide contamination on aquatic organisms. Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2023. (12): 80—86. https://doi.org/10.15407/visn2023.12.080 чої документації в галузі радіаційної безпеки довкілля відповідно до вимог законодавства України та основних міжнародних норм безпе- ки (ОНБ-2011, МАГАТЕ), а також результатів досліджень, проведених у рамках виконання проєктів Євросоюзу. Зазначені у доповіді дослідження було ви- конано за підтримки Агенції з охорони довкіл- ля та управління радіоактивними відходами (Велика Британія) (грант № NE/L000393/1), Японського агентства з міжнародного співро- бітництва (JICA) і Японського науково-техніч- ного агентства (JST) (грант № JPMJSA1603), Національного фонду досліджень України (проєкт № 2020.02/0264), Національної ака- демії наук України, а також у співробітництві з Державним спеціалізованим підприємством «Екоцентр» і Державним спеціалізованим підприємством «Чорнобильська АЕС» ДАЗВ України та Чорнобильським радіаційно-еко- логічним біосферним заповідником. Дякую за увагу! За матеріалами засідання підготувала О.О. Мележик

Вплив тривалого радіонуклідного забруднення на водні організми (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 4 жовтня 2023 р.)

Репозитарії

Схожі ресурси