Особенности аккумуляции радионуклидов наземными мхами на территории различных природных зон России

Моховой покров способен накапливать и удерживать радиоактивные вещества, что является важной особенностью. Так мхи способны предохранять окружающую среду от накопления радионуклидов и являться индикаторами загрязнения. Накоп- ление радионуклидов зависит от видовых и географических особенностей мхов. В настоящее время интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос в связи с ростом общих показателей заболеваемости по России, увеличением числа онкологических больных, падением продолжительности жизни, всё это связывают с напряженной экологической обстановкой и высоким уровнем химического загрязнения. В том числе техногенными радиоизотопами [3]. Экологические последствия радиоактивного загрязнения почв заключается в миграции радионуклидов в биологический круговорот, которые попадают в организм человека депонируются в органах и тканях, вызывая радиоактивное внутреннее облучение [4, 5].

Цель исследования: определить естественные и искусственные радионуклиды во мхах различных природных зон России.

Материалы и методы исследования.

Лабораторные исследования проводились в ФГБОУ ВО «Оренбургский ГАУ» межкафедральная комплексная аналитическая лаборатория с использованием спектрометрического комплекса «Прогресс» предназначенным для измерения активности бета-, гамма- и альфа-излучающих нуклидов в счетных образцах спектрометрическим методом. Определяли радиоактивные вещества 137Cs, 226Ra, 232Th, 40K, 222Rn, 90Sr. Нормативы допустимых уровней содержания 137Cs и 90Sr используемы в соответствии с Нормами радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. Санитарные правила и нормы-СанПиН 2.3.2.1078-99, СанПиН 2.3.2.1078-1 [6, 7].

Активность 137Cs и 90Sr в счетных об разцах измерялась по гамма-излучению дочернего р/н барий-137m на радиометри- ческих установках на основе сцинтилляционных гамма-спектрометров в соответствии с методикой «Использование компьютеризованных гамма, бета-спектрометрических комплексов с программным обеспечением для испытаний проб на соответствие требованиям критериев радиационной безопасности» [8].

Мох отбирали в г. Оренбурге, Оренбургской области; Еревановский и Минусинский районы Красноярского края; г. Чита, Забайкальский край; г. Чебоксары, Чувашской республики. В каждой группе по 3 образца (рис. 1). Как правило, у мхов содержание радионуклидов увеличивается по длине побега сверху вниз, поэтому образцы исследовались целиком, для более точного результата.

Рис. 1. Образцы мхов

Статистический анализ выполняли с использованием методик ANOVA (программный пакет Statistica 10.0, «StatSoft Inc.», США) и Microsoft Excel. Уровень значимой разницы был установлен на р<0,05.

Результаты исследований. Анализы мхов на содержание ⁴⁰K показал, что больше всего его содержится в образце из Ермаковского района Красноярского края, а наименьшая концентрация составила в образце мха из Читы, что составляет 80,42% (р<0,05) и 22,26% (р<0,05) от предельно-допустимой концентрации.

Разница 137Cs между образцами из Читы и Красноярского края составила 5,02 Бк/кг.

Радионуклиды, подобно многим загрязняющим веществам постепенно концентрируются в пищевых цепях. В экологическом отношении наибольшую опасность представляют изотопы 137Cs и 90Sr. Причиной формирования столь высокого содержания 137Cs в моховом покрове при малом периоде установления равновесия с окружающей средой может выступать способность мхов удерживать питательные вещества, транспортировать их в акропетальном направлении и повторно их использовать, что приводит к минимизации потерь элементов питания (рис. 2).

*

Оренбург

Чебоксары

Ермаковский район Красноярского края Минусинский район Красноярского края Чита

Cs-137

Sr-90

Рис. 2. Содержание радионуклидов 137Cs и 90Sr в исследуемых образцах мхов, Бк/кг

Во всех исследуемых пробах мха содержание 90Sr распределилось образцы из Читы (19,45 Бк/кг) > Оренбурга (17,23 Бк/кг) > Чебоксар (15,83 Бк/кг) > Ермаковского района Красноярского края (15,34 Бк/кг) > Минусинского района Красноярского края (6,45 Бк/кг). Разница между наибольшим и наименьшим содержанием 90Sr составляет 22,99 % (р<0,05).

В исследуемых пробах мха содержание 232Th является допустимым. Больше всего его содержится в образце из Чебоксар 91,17% (р<0,05), Оренбурга 65,15% от предельно допустимой концентрации соответственно (рис. 3).

Оренбург

Ермаковский район Красноярского края Минусинский район Красноярского края Чита

Чебоксары

Рис. 3. Содержание радионуклидов 226Ra и 232Th в исследуемых образцах мхов, Бк/кг

Содержание 226Ra в образце из Минусинского района Красноярского края на 3,7% превышает показатель предельно допустимой концентрации, что может являться показателем ухудшения экологической обстановки в данном районе.

Заключение. Таким образом, проанализировав содержание радионуклидов в разных видах мха, можно сделать вывод, что они отражают скорость происходящих в природной среде изменений, указывают пути и локализацию различного рода за- грязнений в экологических системах, возможные пути попадания этих агентов в пищу человека, позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ для живой природы и человека. Учитывая то, что мхи способны предохранять окружающую среду от накопления радионуклидов и являться индикаторами загрязнения, то благодаря мхам можно фиксировать экологическую чистоту разных районов страны.