168661 (742050), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Накопление радиоактивных веществ органами и тканями рыб, а также распределение и выделение их зависит от целого ряда условий, основными из которых являются: химическая природа радиоизотопов и периоды их полураспада, концентрация радиоизотопов в воде, вид, возраст и физиологическое состояние рыб и экологические условия. Опыты на рыбах ставились с радиоизотопами стронция, цезия, иттрия, церия, фосфора, кальция, урана, йода, кобальта, полония. Различные радиоизотопы, попадая в организм рыб, распределяются по органам и тканям неравномерно. Концентрация в тканях определяется в первую очередь их химическими свойствами. Встречаясь с различными химическими соединениями, входящими в состав тканей рыб или являющимися продуктами обмена веществ, радиоизотопы вступают с ними в обменные реакции. Так, радиостронций очень близок в химическом отношении к кальцию и, попадая в животный организм, откладывается в кальцийсодержащих тканях, главным образом в костях. Повышение содержания нерадиоактивного кальция в окружающей воде ведёт к снижению кумуляции радиостронция рыбами. Ход направленности обменных реакций в организме рыб определяются соотношением между процессами накопления и выведения радиоизотопов организмом.
Кумуляция радиоизотопов органами и тканями рыб зависит, прежде всего, от концентрации этих радиоизотопов в воде и времени пребывания в ней рыб. Чем выше степень радиоактивности воды, тем больше степень загрязнённости рыб.
| Удельная радиоактивность воды, кюри/л | Удельная радиоактивность Рыбы, кюри/л | Кратность накопления |
| 3,3×10-5 | 3,9×10-5 | 118 |
| 1,55×10-6 | 2,5×10-6 | 161 |
| 4,1×10-6 | 1,2×10-6 | 283 |
В воде с высокой концентрацией радиоизотопов кумуляция последних происходит в одних тканях, а при низких – в других.
При однократном загрязнении рыб даже большими количествами радиоизотопов накопление их организме бывает незначительным. При длительном же загрязнении низкими концентрациями радиоизотопы могут накапливаться в организме в больших количествах.
Наиболее интенсивная кумуляция радиоактивных веществ происходит в первые сутки. При равности процессов поступления и выведения радиоактивных элементов через 2 – 3 месяца наступает предельное накопление радиоизотопов органами и тканями. При достижении предела накопления радиоактивных веществ организмом дальнейшая кумуляция прекращается.
Молодые и быстрорастущие рыбы кумулируют радиоизотопы быстрее и в относительно больших количествах, чем рыбы среднего и старого возраста.
У донных рыб накопление радиоизотопов идёт быстрее, чем у пелагических. Таким образом, экологические условия и физиологическое состояние рыб играют значительную роль в загрязнении их радиоактивными веществами. (Г.В.Фёдорова, О радиоактивном загрязнении рыб, РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО, Номер 3, 1962г.)
Изучение накопления цезия-137 водными организмами в природных условиях связано с количественной оценкой и прогнозированием перехода искусственных радионуклидов из внешней среды в живые организмы. В настоящее время наиболее интересны исследования в естественных условиях, так как они позволяют получить реальные количественные показатели миграционного переноса радионуклидов в те или иные элементы экосистемы.
В работе были использованы несколькие виды морских и полупроходных рыб. Для анализа отбирали целых рыб, и только у крупных рыб исследовали центральную часть тушки. Результаты определений приведены в таблице.
Накопление цезия-137 и калия в рыбах Каспийского моря
| Вид рыб | Тип питания | Содержание ка- лия, г/кг сы- рой массы | Содержание цезия-137, пКи | Наблюдаемое отношение (НО) | |||||||||
| на кг сырой мас- сы рыбы | На г калия | ||||||||||||
| В воде | В рыбе | ||||||||||||
| Вобла | Бентофаг | 2,15 | 211,41 | 6,7 | 9,8 | 1,5 | |||||||
| Кутум | 3,42 | 203,46 | 6,7 | 5,8 | 0,9 | ||||||||
| Сазан | 2,65 | 261,00 | 6,7 | 9,8 | 1,5 | ||||||||
| Севрюга | Смешанный | 1,50 | 497,68 | 6,7 | 32,6 | 4,7 | |||||||
| Осётр | 2,00 | 597,81 | 6,7 | 29,5 | 4,2 | ||||||||
| Килька ан- чоусовидная | Плангтофаг | 3,00 | 647,81 | 6,7 | 21,3 | 3,2 | |||||||
| Каспийский пузанок | 3,00 | 694,32 | 6,7 | 23,0 | 3,4 | ||||||||
| Сельдь боль- шеглазая | Ихтиофаг | 3,12 | 12825,45 | 6,7 | 41,1 | 6,1 | |||||||
| Сельдь-чер- носпинка | 2,82 | 15623,30 | 6,7 | 55,4 | 8,2 | ||||||||
| Судак | 2,43 | 636,56 | 13,5 | 26,0 | 1,9 | ||||||||
| Жерех | 2,82 | 705,15 | 13,5 | 24,8 | 1,8 | ||||||||
Как видно из таблицы, концентрации цезия-137 в организме различных видов рыб находились в диапазоне от 20 до 156 пКи/кг. Наибольшее накопление выявлено у морских и полупроходных рыб из семейства сельдевых, а наименьшее – у рыб семейства карповых; осетровые занимали промежуточное положение. По значениям НО видно, что почти для всех исследованных видов рыб дискриминация калия по отношению к цезию-137 была значительной. Величины НО коррелируют с типом питания рыб – максимальное у ихтиофагов, среднее – у планктофагов, минимальное – у бентофагов.
На основе рассмотрения величин НО можно констатировать, что в рамках как морской, так и в пресноводной экосистем происходит дискриминация в паре цезий-137/калий при переходе этих элементов из водной среды в организм рыб. Миграционный перенос цезия-137 из морской среды в организм рыб зависит от типа питания, в связи с чем можно использовать отношение цезий-137/калий для выяснения трофических связей гидробионтов. (А.П.Панарин и др. О дискриминации в паре цезий-137 – калий при переходе из морской среды в организм рыб, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ХИМИЧЕСКОГО И РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ, 1983г.)
Многочисленными исследованиями в природе установлено, что уровни накопления рыбами радионуклидов находятся в обратной зависимости от минерализации водоёмов и содержания в воде их химических аналогов. (Н.И.Буянов и др. Накопление и выведение искусственных радионуклидов организмами пресноводных рыб, ЭКОЛОГИЯ, Номер 4, 1983 г.)
Существенно влияют на накопление радионуклидов в теле рыб сезонная смена года и температура воды: чем выше температура, тем активнее откладываются радионуклиды. При одновременном загрязнении радионуклидом воды и корма накопление в тканях рыбы обычно выше, чем в случае его поступления только с кормом.
Накопление радионуклидов в тканях во многом зависит от физиологической активности рыбы: чем активнее её образ жизни и чем она моложе, тем, как правило, больше откладывается в ее тканях радионуклидов. Интенсивность накопления
радионуклидов у рыб подвержена так же видовым колебаниям. (Л.А.Перцов, БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРЯ, 1978г.)
ПОСЛЕДСТВИЯ РАДИОАКТИВНОЙ СРЕДЫ
Вопрос о радиационном поражении рыб изучен ещё далеко недостаточно. Однако все имеющиеся по этому вопросу материалы приводят к основному выводу, что ионизирующие излучения оказывают угнетающее и разрушающее действие на рыб (быть может, кроме самых низких доз облучения). Такое разрушающее действие проявляется на всех стадиях развития: на оплодотворённой и развивающейся икре, на личинках, мальках и взрослых рыбах, на производителях и на их половых продуктах – икре и спермиях. В потомстве облучённых производителей можно ожидать значительных генетических поражений, правда, ещё мало изученных. В зависимости от дозы облучения наблюдаются тяжёлые поражения половых желёз, крови, кроветворных и других жизненно важных органов, дефекты в развитии и уродства у эмбрионов и личинок, повышенные отходы, отставание в росте и т. д. (Д.Д.Ромашов, Радиоактивное заражение рыб, ТРУДЫ СОВЕЩАНИЙ ИХТИОЛОГИЧЕСКОЙ КОМИССИИ АКАДЕМИИ НАУК СССР, ВЫП. 10, 1960 г.)
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Радиоактивное загрязнение водоёмов оказывает значительное влияние на гидробионтов, в результате которого происходят сложные физико-химические, биохимические и функциональные изменения в их органах и тканях. Под действием стронция-90 в большей степени проявляются морфологические, а цезия-137 – генетико-биохимические аномалии.
Известно, что при воздействии радионуклидов существенные изменения происходят в липидном обмене. В первую очередь это касается представленных во всех органах и тканях оксидантных систем, которые участвуют в регуляторных функциях клетки, поддерживая реакции окисления на минимальном стационарном уровне. Однако при различных патологических состояниях, в том числе возникающих и при воздействии ионизирующего излучения, процессы клеточного окисления дестабилизируются, что приводит к накоплению липидных перекисных соединений и нарушению обменных процессов в клетке. Прежде всего, изменяется состояние и проницаемость клеточных мембран. Происходят инактивация и солюбилизация мембранных ферментов, нарушение белок-липидных взаимодействий в мембранах. Такие процессы, как правило, наблюдаются при высоких дозах радиоактивного воздействия. При малых дозах изменения в обмене веществ носят адаптивный характер. (В.Д.Соломатина и др. Особенности метаболизма рыб в условиях радиоактивного загрязнения, ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, Том 36, номер 3, 2000 г.)
Радиоактивный стронций оказывает различное действие на различные группы гидробионтов. Наиболее чувствительны к его действию планктонные организмы, затем рыбы и менее всего – водные растения. Безвредной концентрацией радиоактивного стронция в воде для наиболее чувствительных организмов следует считать 5×10-5 кюри/л. (Г.Д.Лебедева, Влияние стабильного и радиоактивного стронция на пресноводные организмы, ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, Номер 4, 1968 г.)
Под действием облучения у рыб отмечаются аноксия, резко выраженная лейкопения, депрессия роста, общая мышечная слабость, снижение реакции на внешнее раздражение и в конечном итоге – высокая смертность. (Л.А.Перцов, БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ МОРЯ, 1978г.)
Суммарное облучение организма рыб может привести к появлению лучевых поражений. Биологическое действие радиоизотопов на организм зависит от дозы, мощности её и типа излучения.
По отношению к радиации рыбы обладают большей резистентностью, чем млекопитающие. Смертельной для рыб является доза 3500 – 4000 р. Первые изменения в организме появляются при действии дозы в 600 р. Так, у молоди карпа после такой дозы облучения появляются изменения в крови (лейкопения). Повышение дозы до 1400 р. ведёт к дальнейшему развитию лейкопении и соматическим нарушениям.















