⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем

Описаны закономерности изменения концентрации ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в воде и гидробионтах севастопольских бухт после аварии на ЧАЭС в период 1986 – 2012 гг. Определены постоянные времени экспоненты уменьшения вдвое концентраций ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в компонентах экосистемы севастопольских бухт. Оценен запас ⁹⁰Sr и ¹...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Дата:2013
Автор: Мирзоева, Н.Ю.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Морський гідрофізичний інститут НАН України 2013
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56950
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:⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем / Н.Ю. Мирзоева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 266-270. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859877806529314816
author Мирзоева, Н.Ю.
author_facet Мирзоева, Н.Ю.
citation_txt ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем / Н.Ю. Мирзоева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 266-270. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
description Описаны закономерности изменения концентрации ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в воде и гидробионтах севастопольских бухт после аварии на ЧАЭС в период 1986 – 2012 гг. Определены постоянные времени экспоненты уменьшения вдвое концентраций ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в компонентах экосистемы севастопольских бухт. Оценен запас ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в воде, гидробионтах и донных отложениях исследуемых экосистем. Рассчитана скорость и определены биогеохимические факторы самоочищения водной экосистемы севастопольских бухт от поставарийных ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs. Описано закономірності зміни концентрації ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у воді і гідробіонтах севастопольських бухт після аварії на ЧАЕС у період 1986 – 2012 рр. Визначено постійні часу експоненти зменшення вдвічі концентрацій ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у компонентах екосистеми севастопольських бухт. Оцінено запас ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у воді, гідробіонтах і донних відкладеннях досліджуваних екосистем. Розраховано швидкість і визначені біогеохімічні фактори самоочищення водяної екосистеми севастопольських бухт від післяаварійних ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs. The regularities of the ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs concentration changes in the water and hydrobionts of the Sevastopol bays after the Chernobyl NPP accident in the period 1986 – 2012 yrs. were described. The constants time of exponential decrease in twice of ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs concentrations in the components of the Sevastopol bays ecosystem were determined. The stock of ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs in water, hydrobionts and bottom sediment of the investigated ecosystems was estimated. The speed and biogeochemical factors of the selfpurification of aquatic ecosystem of the Sevastopol bays from the after-accidental ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs were calculated.
first_indexed 2025-12-07T15:51:34Z
format Article
fulltext 266 УДК 5 5 0 .4 7 (26 2 .5 ) Н .Ю .Мирзоева Институт биологии южных морей НАН Украины, г.Севастополь 90Sr и 137Cs В СЕВАСТОПОЛЬСКИХ БУХТАХ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС, БИОГЕОХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ САМООЧИЩЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ Описаны закономерности изменения концентрации 90Sr и 137Cs в воде и гидро- бионтах севастопольских бухт после аварии на ЧАЭС в период 1986 – 2012 гг. Оп- ределены постоянные времени экспоненты уменьшения вдвое концентраций 90Sr и 137Cs в компонентах экосистемы севастопольских бухт. Оценен запас 90Sr и 137Cs в воде, гидробионтах и донных отложениях исследуемых экосистем. Рассчитана ско- рость и определены биогеохимические факторы самоочищения водной экосистемы севастопольских бухт от поставарийных 90Sr и 137Cs. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА : Чёрное море, севастопольские бухты, авария на ЧАЭС, скорость самоочищения, биогеохимические факторы, 90Sr, 137Cs, вода, гидробио- нты, донные отложения. В первые месяцы после аварии на ЧАЭС акватория Черного моря под- верглась острому радиоактивному загрязнению. В мае 1986 г. на поверхность Черного моря выпало 1,7 – 2,4 ПБк 137Cs и 0,3 ПБк 90Sr [1, 2]. В дальнейшем хроническое поступление поставарийных радионуклидов в речные экосисте- мы Украины и Чёрное море осуществляется в результате периодических по- ловодий и непериодических паводков [1]. Особенностью чернобыльской ава- рии было то, что радиоактивное загрязнение окружающей среды произошло на масштабе времени значительно меньшем, чем характерное время протека- ния биогеохимических процессов. Поэтому поставарийные 90Sr и 137Cs в каче- стве радиотрассеров могут характеризовать интенсивность гидрологических и биогеохимических процессов, происходящих в водных экосистемах. Цель работы – выявление закономерностей распределения и миграции 90SSrr и 137Cs после аварии на ЧАЭС в живых и косных компонентах экоси- стем севастопольских бухт акватории Чёрного моря в период 1986 – 2012 гг., определение скорости самоочищения водной толщи севастополь- ских бухт от поставарийных 90Sr и 137Cs. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: оп- ределить концентрации, изучить динамические тенденции перераспределе- ния, рассчитать запас 90Sr и 137Cs в воде, гидробионтах и донных отложени- ях экосистем севастопольских бухт Чёрного моря; оценить скорость само- очищения и выявить биогеохимические факторы, влияющие на самоочище- ние экосистем севастопольских бухт от поставарийных 90Sr и 137Cs. Материал и методы исследований. Объектами исследований служили вода, донные отложения, гидробионты (водоросли Cystoseira crinita (Desf.) Bory, моллюски Mytilus galloprovincialis Lam., рыбы Merlangius merlangus euxinus (Nordmann)), отобранные в севастопольских бухтах Чёрного моря в период 1986 – 2012 гг. Измерения выполнялись по методикам и на оборудо- © Н .Ю .Мирзоева , 2013 267 вании, прошедшем интеркалибрацию под эгидой МАГАТЭ (Вена, Австрия). Определение 90Sr и 137Cs в исследуемых объектах проводили радиохимиче- ским методом [1, 3 – 5]. Бета-активность 90Sr измерялась по 90Y, по черен- ковскому излучению на низкофоновом жидкостно-сцинтилляционном счет- чике (LSC) LKB “Quantulus” Wallac-1220, нижний предел определяемой ак- тивности (LLD) составлял 0,01 – 0,04 Бк·кг-1 (Бк·м-3) пробы, относительная погрешность не превышала 20 %. Гамма-спектрометрические измерения 137Cs проводили на гамма-спектрометрическом комплексе с датчиком NaI(Tl) со свинцовой защитой и усилителями ORTEC 855 Dual Spec AMP, Canberra AMP 2026, а также на торцевом сверхчистом германиевом детек- торе Canberra-Packard XtRa GX2019 с относительной эффективностью око- ло 23 %. Анализ полученных гамма-спектров проводили с помощью анали- затора MCA S100, System 100 [1, 5]. Результаты исследований и обсуждение. После аварии на Черно- быльской АЭС в прибрежных акваториях севастопольских бухт максималь- ные концентрации 137Cs достигали 815 Бк·м-3, 90Sr – 157 Бк·м-3, превышая в 100 и 10 раз соответственно доаварийную концентрацию этих радионукли- дов в черноморской воде (15 Бк·м-3 и 16 Бк·м-3) [1, 2]. Нами получено, что в 1987 – 1998 гг. экспоненциальное снижение кон- центрации 90Sr в воде к доаварийному уровню характеризовалось периодом уменьшения концентрации радионуклида вдвое Т05 = 8,8 года (рис.1, a (90Sr)). К 2012 г. в севастопольских бухтах отмечалась стабилизация кон- центрации 90Sr в воде с некоторой тенденцией к росту, что было связано с увеличением его поступления [1, 4, 5] со стоком Днепра и Дуная. Анализ динамики концентрации 90Sr в цистозире (Cystoseira crinita) севастополь- ских бухт в период 1986 – 2012 гг. (рис.1, б (90Sr)) показал ее качественное совпадение с тенденциями изменения концентрации радионуклида в воде. Период Т05 для цистозиры составлял Т05 = 4,9 г. (рис.1, б (90Sr)). Концентра- ции 90Sr в мидиях (Mytilus galloprovincialis) (рис.1, в (90Sr)) снижались экс- поненциально с T05 = 6,7 г., что в 4,1 раза меньше физического распада 90Sr. Отмечено (рис.1, в (90Sr)), что, за исключением 1986, 1988 и 1990 гг. [1, 4], концентрация 90Sr в раковинах мидий не превышала доаварийные уровни. Для рыб (Merlangius merlangus euxinus) экспоненциальной закономерности снижения концентрации 90Sr выявлено не было (рис.1, г (90Sr)). После резкого повышения в 1986 г. и быстрого снижения к 1987 г. по- следовала медленная фаза снижения концентрации 137Cs в водной среде се- вастопольских бухт, зафиксированная с 1987 г. T05 для воды по 137Cs состав- ляла 6,1 г. (рис.1, а (137Cs)). Уменьшение концентрации 137Cs в Cystoseira crinita и Mytilus galloprovincialis также было аппроксимировано экспоненци- альными функциями с постоянными времени 4,7 и 7,6 года соответственно (рис.1, б, в (137Cs)). Для Merlangius merlangus euxinus экспоненциальной зако- номерности снижения концентрации 137Cs выявлено не было (рис.1, г (137Cs)). Получено (рис.1, в, г), что радиоактивное загрязнение мидий и рыб по- ставарийными 90Sr и 137Cs за весь период наблюдений, не превышало ПДК для рыб и рыбной продукции, принятых в Украине [1]. В 2009 – 2011 гг. запас 90Sr и 137Cs составил: в воде 2243,6 МБк и 3890,0 ГБк, в поверхностном слое донных отложений 17,7 МБк и 1,1 ГБк, 268 Р и с . 1 . Динамика концентрации 90Sr и 137Cs в воде (a) и гидробионтах (во- доросли (б), моллюски (в), рыбы (г)) севастопольских бухт в 1986 – 2012 гг. в мидиях 27,4 и 8,9 МБк, в водорослях 13,8 и 30,3 МБк, в рыбах 2,8 и 15,8 кБк соответственно [5]. В период 1986 – 2011 гг. общий запас 90Sr в экоси- стеме севастопольских бухт уменьшился на 11,1 ГБк или на 83 % от его со- держания в бухтах в 1986 г. [5]. Для 137Cs в период 1986 – 2011 гг. эти оцен- ки составили 145,3 ГБк и 97 %. При этом радиоактивный распад 90Sr соста- вил 51,0 %, а 137Cs – 49,8 % от этой величины. Скорости самоочищения во- ды экосистемы севастопольских бухт от поставарийных 90Sr и 137Cs состав- ляют: для 90Sr 0,50 ± 0,08 ГБк в год, для 137Cs 5,74 ГБк в год. Определено [5], что основными факторами, влияющими на самоочищение экосистемы сева- стопольской бухты от 90Sr, являются: радиоактивный распад и водообмен с открытой акваторией моря, для 137Cs, наряду с указанными факторами, не- маловажное значение играет фактор депонирования радионуклида в донные отложения экосистемы. Получено (рис.2, а), что основной запас 90Sr (97,3 %) в 1986 г. находил- ся во всем объёме водной массы экосистемы. С течением времени (с 1986 по 2011 гг.) и на фоне уменьшения концентрации исследуемого радионук- лида в среде, его процентное распределение по компонентам экосистемы практически оставалось прежним с незначительным увеличением в гидро- бионтах. В 2009 – 2011 гг. основной запас 90Sr также находился в водной толще (97,0 %), (рис.2, а). Процентное содержание 137Cs в донных отложениях севастопольских бухт (рис.2, б) в 2011 г. практически было равно разнице величин процент- ного содержания 137Cs в водной толще севастопольских бухт в 1986 и 2011 г. (рис.2, б). Отметим, что депонирование 137Cs в донные отложения водной экосистемы и радиоактивный распад радионуклида являются основ- 269 а б Р и с . 2 .Процентное распределение общего запаса 90Sr (а) и 137Cs (б) в различных компонентах экосистемы севастопольских бухт. ными процессами, обеспечивающими самоочищение водной толщи мор- ской экосистемы от поставарийного 137Cs. Выводы. 1. Выявлены закономерности изменения концентрации 90Sr и 137Cs в воде и гидробионтах севастопольских бухт после аварии на ЧАЭС в 1986 – 2012 гг., которые характеризовались резким повышением концен- трации радионуклидов в 1986 г. и экспоненциальным снижением с 1987 г. 2. Определены периоды уменьшения вдвое концентраций 90Sr и 137Cs: в воде бухт 8,8 и 6,1 года, в бурых водорослях 4,9 и 4,7 года, в моллюсках 6,7 и 7,6 года соответственно. Биогеохимические и гидрологические процессы, про- исходящие в морских экосистемах севастопольских бухт, уменьшают время нахождения поставарийных радионуклидов в морской среде на 106 – 127 лет. 3. Рассчитаны скорости самоочищения воды экосистем севастополь- ских бухт от поставарийных 90Sr и 137Cs: для 90Sr 0,5 ± 0.08 ГБк в год, для 137Cs 5,7 ГБк в год. Основными факторами, обеспечивающими самоочище- ние морских экосистем, являются: для 90Sr – радиоактивный распад и водо- обмен с открытой акваторией моря, для 137Cs, наряду с указанными факто- рами, процесс депонирования радионуклида в донные отложения морской экосистемы. 4. Полученные закономерности распределения и миграции 90Sr и 137 Сs в компонентах экосистемы севастопольских бухт Чёрного моря после аварии на ЧАЭС имеют практическое значение для целей прогнозирования послед- ствий для морских экосистем при возможных других аварийных ситуациях. Оценки скорости самоочищения морских экосистем от радиоактивного за- грязнения могут служить для обоснований рекомендаций по нормированию допустимых уровней антропогенного влияния при реализации концепции устойчивого развития причерноморских регионов Украины. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н., Гулин С.Б., Стокозов Н.А., Лазоренко Г.Е., Мир- зоева Н.Ю., Терещенко Н.Н., Цыцугина В.Г., Кулебакина Л.Г., Поповичев В.Н., Коротков А.А., Евтушенко Д.Б., Жерко Н.В., Малахова Л.В. Радиоэкологиче- ский отклик Черного моря на чернобыльскую аварию / Под ред. Г.Г. Поликар- пова и В.Н. Егорова.– Севастополь: ЭКОСИ–Гидрофизика, 2008.– 667 с. 270 2. Eremeev V.N., Chudinovskikh T.V., Batrakov G.F. Artificial radioactivity of the Black Sea // UNESKO reports in mariner science: [report].– UNESCO (Paris), 1993.– № 59.– 95 p. 3. Gulin S.B., Mirzoyeva N.Yu., Egorov V.N., Polikarpov G.G., Sidorov I.G., Proskurnin V.Yu. Secondary radioactive contamination of the Black Sea after Chernobyl accident: recent levels, pathways and trends // J. Environ. Radioactivity.– 2013.– v.124.– P.50-56. 4. Mirzoyeva N.Yu., Egorov V.N., Polikarpov G.G. Distribution and migration of 90Sr in components of the Dnieper River basin and the Black Sea ecosystems after the Chernobyl NPP accident.– 2013.– http://authors.elsevier.com/sd/article/ S0265 931X13000489 5. Мирзоева Н.Ю., Гулин С.Б., Архипова С.И., Коркишко Н.Ф., Мигаль Л.В., Мо- сейченко И.Н., Сидоров И.Г. Потоки миграции и депонирования послеаварий- ных радионуклидов 90Sr и 137Cs в различных районах Чёрного моря (элементы биогеохимических циклов) // Наукові праці: Наук.-метод. журн. Серія Техно- генна безпека.– Миколаїв, 2013.– вип.198, т.210.– С.45-51. Материал поступил в редакцию 0 8 .0 6 .20 1 3 г . АНОТАЦIЯ Описано закономірності зміни концентрації 90Sr і 137Cs у воді і гідробіонтах севастопольських бухт після аварії на ЧАЕС у період 1986 – 2012 рр. Визначено постійні часу експоненти зменшення вдвічі концентрацій 90Sr і 137Cs у компонентах екосистеми севастопольських бухт. Оцінено запас 90Sr і 137Cs у воді, гідробіонтах і донних відкладеннях досліджуваних екосистем. Розраховано швидкість і визначені біогеохімічні фактори самоочищення водяної екосистеми севастопольських бухт від післяаварійних 90Sr і 137Cs. ABSTRACT The regularities of the 90Sr and 137Cs concentration changes in the water and hydrobionts of the Sevastopol bays after the Chernobyl NPP accident in the period 1986 – 2012 yrs. were described. The constants time of exponential decrease in twice of 90Sr and 137Cs concentrations in the components of the Sevastopol bays ecosystem were determined. The stock of 90Sr and 137Cs in water, hydrobionts and bottom sediment of the investigated ecosystems was estimated. The speed and biogeochemical factors of the self- purification of aquatic ecosystem of the Sevastopol bays from the after-accidental 90Sr and 137Cs were calculated.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56950
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1726-9903
language Russian
last_indexed 2025-12-07T15:51:34Z
publishDate 2013
publisher Морський гідрофізичний інститут НАН України
record_format dspace
spelling Мирзоева, Н.Ю.
2014-03-01T15:10:48Z
2014-03-01T15:10:48Z
2013
⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем / Н.Ю. Мирзоева // Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу: Зб. наук. пр. — Севастополь, 2013. — Вип. 27. — С. 266-270. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
1726-9903
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56950
550.47(262.5)
Описаны закономерности изменения концентрации ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в воде и гидробионтах севастопольских бухт после аварии на ЧАЭС в период 1986 – 2012 гг. Определены постоянные времени экспоненты уменьшения вдвое концентраций ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в компонентах экосистемы севастопольских бухт. Оценен запас ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в воде, гидробионтах и донных отложениях исследуемых экосистем. Рассчитана скорость и определены биогеохимические факторы самоочищения водной экосистемы севастопольских бухт от поставарийных ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs.
Описано закономірності зміни концентрації ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у воді і гідробіонтах севастопольських бухт після аварії на ЧАЕС у період 1986 – 2012 рр. Визначено постійні часу експоненти зменшення вдвічі концентрацій ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у компонентах екосистеми севастопольських бухт. Оцінено запас ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs у воді, гідробіонтах і донних відкладеннях досліджуваних екосистем. Розраховано швидкість і визначені біогеохімічні фактори самоочищення водяної екосистеми севастопольських бухт від післяаварійних ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs.
The regularities of the ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs concentration changes in the water and hydrobionts of the Sevastopol bays after the Chernobyl NPP accident in the period 1986 – 2012 yrs. were described. The constants time of exponential decrease in twice of ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs concentrations in the components of the Sevastopol bays ecosystem were determined. The stock of ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs in water, hydrobionts and bottom sediment of the investigated ecosystems was estimated. The speed and biogeochemical factors of the selfpurification of aquatic ecosystem of the Sevastopol bays from the after-accidental ⁹⁰Sr and ¹³⁷Cs were calculated.
ru
Морський гідрофізичний інститут НАН України
Екологічна безпека прибережної та шельфової зон та комплексне використання ресурсів шельфу
Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
Article
published earlier
spellingShingle ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
Мирзоева, Н.Ю.
Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
title ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
title_full ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
title_fullStr ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
title_full_unstemmed ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
title_short ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs в севастопольских бухтах после аварии на Чернобыльской АЭС, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
title_sort ⁹⁰sr и ¹³⁷cs в севастопольских бухтах после аварии на чернобыльской аэс, биогеохимические факторы самоочищения экосистем
topic Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
topic_facet Комплексные междисциплинарные исследования процессов формирования и эволюции экосистем Черного и Азовского морей на различных масштабах
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56950
work_keys_str_mv AT mirzoevanû 90sri137csvsevastopolʹskihbuhtahposleavariinačernobylʹskoiaésbiogeohimičeskiefaktorysamoočiŝeniâékosistem