УДК  [ 574 :539.163 ]+621.039.7

НАКОПЛЕНИЕ     ПРИРОДНЫХ    ИЗОТОПОВ    УРАНА     В    ВОДНОЙ    РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Гудыменко  В. А.,   Рогожина  Л. В.,   Ирхин  С. Ю.

               При  поступлении в  водоемы  альфа-излучающие   радионуклиды  активно аккумулируются  водными  организмами  и  после  их отмирания  накапливаются  в  донных  отложениях.  При    изменениях   физико-химических  условий   в  водоеме   радионуклиды  могут переходить  из  донных   отложений  в толщу воды и  снова  вовлекаться  в  пищевые  цепи  экосистемы    водоема.   Т.о.,  происходит  их  накопление  в  организме  растительноядных  животных, а  затем  и  хищников,   что приводит к  поступлению  альфа-излучающих    радионуклидов  в  человеческий    организм. 

             В  связи  с  этим,  целью  работы  явилось  изучение  особенностей  накопления  природных  изотопов  урана  водной  растительностью   в  условиях   модельного  эксперимента.  Объектом  исследования   были   высшее  водное  растение   Elodea  canadensis  и   нитчатая   сине-зеленая  водоросль   Lingbia  sр.    Были   сформированны    две   группы  рабочих  емкостей:   в  одной   из них   три    емкости   с    E.  canadensis;   в    другой  -  три    емкости   с  E.  canadensis +  Lingbia  sр.   Активность     внесенных  в  емкости   изотопов   урана   составляла   34,5;  51.8  и   69,2  Бк/л  в обеих   группах  соответственно.   В  качестве  контроля   использовали  две  емкости    с  E.  canadensis +  Lingbia   sр.  без   активности.            

             Перед  началом  культивирования  определяли   активность   изотопов  урана   в   E. сanadensis   и  Lingbia  sp.   Их    суммарная  активность  не  превышала  0.25 Бк/кг  сухой  массы    растений.   Радиоактивную     метку   ²³⁴U + ²³⁸U  в  соотношении   ²³⁴U/²³⁸U = 0.45   вносили   в  виде   азотнокислого  раствора   нитрата  уранила.    После  внесения  метки  в  контрольных  и  опытных  сосудах   рH    восстановили   до   оптимального    для    развития   растений    значения     (7.5-8.0).

В качестве водной среды  использовали   воду    из  прудов    парка    Кузьминки:  (рН=7,13; общая  жесткость – 3,8).  Перед   заполнеием  рабочих  емкостей  отфильтровали  воду  через фильтр “синяя  лента”.  Объем  среды  культивирования   составлял  1,5 л.  Сырая  масса  E. сanadensis    составляла   15  г/емкость,    т.е.  10  г/л.   Водоросль  Lingbia   sp.  вносилась    по   3,0 - 3,5  г/емкость. Аэрацию   воды    проводили    2  ч   в  сутки,     растения    культивировали  при   естественном  солнечном  освещении.  Температура  в емкостях   колебалась  в   пределах  20 - 22^о. 

Продолжительность опыта   составила  12  суток. В   ходе  эксперимента   отмечена    незначительная    гибель    элодеи    в   системах    с     максимальной    активностью    (69,2 Бк/л.)      и     отсутствием    сине-зеленых.

         Для  определения  урана   альфа-спектрометрическим    методом  мы  использовали  альфа-спектрометр  с  полупроводниковым   детектором  Прогресс-Альфа  (НПП "Доза", Россия).

 Анализ результатов   показал, что  распределение изотопов  урана  по компонентам  модельной  системы   практически  не  зависит от  величины   внесенной  активности. По данным  Искры А.А., Куликова Н.В., Бахурова В.Г., (1981),  распределение   урана   между     компонентами   модельной  системы  (E. сanadensis+ вода+детрит) составило: вода - 41,4%; растения – 35.8%;  детрит - 19%  внесенной    активности  урана  сответственно. Эти   значения  отличаются от  результатов,  полученных   нами   при   внесении   более   низких   активностей.

Таблица № 1. Распределение  активности изотопов  урана  между компонентами  модельных  систем: «вода - E. сanadensis- Lingbia sp.- детрит» и «вода - E. сanadensis - детрит», %

Коэффициент   накопления  (КН)    рассчитывали   на  сухую   массу;    при   этом   влажность  образцов    обоих   видов    составила   95 %. Следует отметить снижение КН у E. сanadensis, культивируемых в системах совместно с Lingbia sp., (E. сanadensis 2), по сравнению с растениями, культивируемыми индивидуально, (E. сanadensis 1),  (см. Табл. № 2). В  данном  случае      можно   предполагать     наличие    межвидовой      конкуренции   за    уран.

Таблица № 2. Значение КН для компонентов  модельных систем «вода - E. сanadensis - Lingbia  sp .- детрит»  и «вода - E. сanadensis- детрит»,  в  расчете на  сухую  массу.

Максимальное  значение  КН отмечено для  Lingbia  sp. при  активности среды  34,5 Бк/л.  В данном  случае  КН   для Lingbia  sp. составил  554, что в два раза  превышает таковой для E. сanadensis (295), в расчете на сухую массу. При  этом   Lingbia sp. вносили из   расчета 2 г/л,   в  то  время   как   E. сanadensis   вносили   из   расчета  10 г/л.

Возможно,  что    высокая  накопительная  способность Lingbia  sp. объясняется  скорее   большей  площадью ее   поглощающей   поверхности, чем  особенностями     метаболических    процессов    сине-зеленых.

В системах с активностью 51.8 и 69.15 Бк/л отмечается снижение КН урана Lingbia sp.. Наоборот,   для   E. canadensis,   характерно   увеличение КН  с повышением  активности   среды, как  в системах «вода - E. сanadensis-детрит», так  и в системах «вода - E. сanadensis - Lingbia sp.- детрит». При   этом,    начиная  с  активности   в  системе    51.8 Бк/л,    зависимость   КН  от величины   активности   приобретает    характер,    близкий   к    линейному.

Полученные  нами  данные  согласуются  с  данными     работы    [Искра А.А. и др. 1981]:   при   увеличении   активности   среды    КН   урана   E. сanadensis   увеличивается.

Т. о.,    по     результатам     работы   можно  сделать   следующие    выводы:   для   E. сanadensis    зависимость   КН   от    введенной  в  систему   активности  имеет  приближенно   линейный  характер;    КН   нарастает   с   увеличением   активности    в   системе.   Для  Lingbia  sр.  максимум    накопления    изотопов  урана    достигается   в   системе  с   активностью   34,5  Бк/л.