Радиобиологические эффекты для биоты после Чернобыльской аварии

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Радиобиологические эффекты для биоты после Чернобыльской аварии[править | править код]

Радиобиологические эффекты развиваются в организме в результате воздействия на него излучения. Все имеющиеся на Земле виды биоты существовали и развивались в обстановке, где они подвергались воздействию ионизирующей радиации от естественного фона[1]. В последнее время, однако, живые организмы подвергаются воздействию и искусственных источников радиации, к примеру таких как радионуклиды чернобыльского происхождения.

В результате аварии на 4-м блоке Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) 26 апреля 1986 года наибольшему радиоактивному загрязнению подверглась ближняя Чернобыльская зона отчуждения (ЧЗО)[2]. Кронами хвойных деревьев в лесах было задержано более половины первоначальных радиоактивных выпадений[3].  На удалении до 7 км от ЧАЭС облучение хвойных деревьев в первый месяц после аварии в летальных дозах выше 80-100 Гр привело к гибели сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и пожелтении хвои через 2-3 недели. В течение лета 1986 года территория около 4 км2, получившая название «Рыжий лес», где пожелтела хвоя и погибла сосна, простиралась на 5 км на запад и 7 км на северо-северо-запад от ЧАЭС[4]. В настоящее время мощность дозы на этой территории превышает 20 мкЗв×час-1 и там нет хвойных деревьев возрастом более 30 лет[5]. Сосновые деревья в ЧЗО, получившие меньшие дозы облучения, не погибли и начали восстанавливаться весной 1987 года. Влияние ионизирующего излучения на уменьшение годового прироста сосны обыкновенной на наиболее радиоактивно загрязнённых территориях в ЧЗО наблюдалось в течение первых 5 лет после аварии[6].

Несмотря на то, что спустя 10-30 лет после аварии интенсивность гамма-излучения уменьшилась в 300-1000 раз по сравнению с 1986 годом, и в настоящее время наблюдается увеличение числа морфозов сосны обыкновенной в ЧЗО[7]. Аналогичные морфологические изменения были обнаружены и в Японии у красной сосны (Pinus densiflora) и японской пихты  (Abies firma) после аварии на АЭС Фукусима-1[8][9].

Некоторыми исследователями наблюдалось увеличение асимметрии у организмов в ЧЗО, таких как мыши  (Apodemus flavicollis)[10], моллюски (Dreissena polymorpha Pall.) и водная растительность (Potamogeton natans L.)[11], у черной саранчи и рябины (Sorbus aucuparia L.)[12] с увеличением доз облучения.  Корреляция между расстоянием от ЧАЭС (и плотностью загрязнения территории 137Cs) и изменением асимметрии у трех растений Robinia pseudoacacia, Sorbus aucuparia and Matricaria perforate наблюдалась даже при плотности загрязнения   137Cs территории 40-172 kBq/m2, что соответствует увеличению мощности внешнего облучения менее чем на 0.2 мкГр·час-1  и сопоставимой с естественным природным фоном[12]. Впоследствии эти результаты были опровергнуты для сосны обыкновенной и березы при мощностях доз облучения от 0.1 мкГр·час-1  до 280 мкГр·час-1 [13]. Также не наблюдалось увеличения асимметрии у кузнечиков (Chorthippus albomarginatus) до мощности дозы 50  мкГр·час-1 [14]  и дафний (Asellus aquaticus) до мощности дозы 18  мкГр·час-1   [15]. Спустя 5-10 лет после аварии в ЧЗО даже у сосны обыкновенной не наблюдалось влияния радиоактивного загрязнения на ее рост[6].

Канал ВВС[16], цитируя T.Moussea, утверждал, что изменение цвета колец сосны указывает на год чернобыльской аварии, хотя это просто граница древесины между ядром и заболонью. Эта же фотография была размещена на обложке монографии [17].

На основании многочисленных экспериментальных данных, полученных в ЧЗО после Чернобыльской аварии, НКДАР сделал заключение, что при мощности поглощенной дозы менее 100 мкГр/час для большинства наиболее хронически облучаемых наземных организмов и менее 400 мкГр/час для водных вряд ли будет наблюдаться какое-либо воздействие ионизирующего излучения на популяционном уровне (таблица)[1]. При остром облучении, исследования опыта чернобыльской аварии подтвердили, что значительные воздействия на популяции не человеческой биоты маловероятны при поглощенных дозах ниже 1 Грей.

Таблица - Некоторые проявления радиобиологических эффектов от воздействия хронического ионизирующего облучения организмов не человеческой биоты[1].

Мощность дозы облучения, мГр/час Организм Эффект Результат воздействия
0.1-1 Растения Гибель хвои: уменьшение количества травянистых растений. Смертность,

заболеваемость

Рыбы Снижение выработки спермы, задержка нереста Повреждение репродуктивности
Около 0.1 Мыши Не обнаружено последствий Смертность,

заболеваемость,

повреждение репродуктивности

В настоящее время мощность внешнего облучения в ЧЗО не превышает 200 мкГр/час. Поэтому многие исследователи в настоящее время не обнаруживают пагубного влияния ионизирующего облучения в ЧЗО на организмы, популяции, экосистемы и делают вывод об увеличении биоразнообразия в связи с уменьшением антропогенного влияния человека на окружающую среду в зоне[18].

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 3 Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Fifty-sixth session (10-18 July 2008) https://www.laradioactivite.com/site/pages/RadioPDF/UNSCEAR2008.pdf Архивная копия от 5 октября 2021 на Wayback Machine
  2. ↑ Valery Kashparov, Sviatoslav Levchuk, Marina Zhurba, Valentyn Protsak, Yuri Khomutinin. Spatial datasets of radionuclide contamination in the Ukrainian Chernobyl Exclusion Zone (англ.) // Earth System Science Data. — 2018-02-26. — Т. 10, вып. 1. — С. 339–353. — ISSN 1866-3508. — doi:10.5194/essd-10-339-2018. Архивировано 22 апреля 2021 года.
  3. ↑ F. A. Tikhomirov, A. I. Shcheglov. Main investigation results on the forest radioecology in the Kyshtym and Chernobyl accident zones (англ.) // Science of The Total Environment. — 1994-12-11. — Vol. 157. — P. 45–57. — ISSN 0048-9697. — doi:10.1016/0048-9697(94)90564-9.
  4. ↑ Kozubov, G., Taskaev, A., et al., Radiation exposure of the coniferous forest in the area exposed to the Chernobyl contamination, Komy Scientific Centre of the Academy of Sciences, Syktyvkar (1990) (in Russian)
  5. ↑ Vasyl Yoschenko, Tatsuhiro Ohkubo, Valery Kashparov. Radioactive contaminated forests in Fukushima and Chernobyl // Journal of Forest Research. — 2018-01-02. — Т. 23, вып. 1. — С. 3–14. — ISSN 1341-6979. — doi:10.1080/13416979.2017.1356681.
  6. ↑ 1 2 D. Holiaka, S. Fesenko, V. Kashparov, V. Protsak, S. Levchuk. Effects of radiation on radial growth of Scots pine in areas highly affected by the Chernobyl accident (англ.) // Journal of Environmental Radioactivity. — 2020-10-01. — Vol. 222. — P. 106320. — ISSN 0265-931X. — doi:10.1016/j.jenvrad.2020.106320.
  7. ↑ Vasyl I. Yoschenko, Valery A. Kashparov, Maxim D. Melnychuk, Svjatoslav E. Levchuk, Yulia O. Bondar. CHRONIC IRRADIATION OF SCOTS PINE TREES (PINUS SYLVESTRIS) IN THE CHERNOBYL EXCLUSION ZONE: DOSIMETRY AND RADIOBIOLOGICAL EFFECTS (англ.) // Health Physics. — 2011-10. — Т. 101, вып. 4. — С. 393–408. — ISSN 0017-9078. — doi:10.1097/HP.0b013e3182118094. Архивировано 5 октября 2021 года.
  8. ↑ Watanabe, Y., Ichikawa, S., Kubota, M., Hoshino, J., Kubota, Y., Maruyama, K., Fuma, S., Kawaguchi, I., Yoschenko, V.I., Yoshida, S. Morphological defects in native Japanese fir trees around the Fukushima daiichi nuclear power plant // Sci. Rep. 5, 13232. — 2015.
  9. ↑ Vasyl Yoschenko, Kenji Nanba, Satoshi Yoshida, Yoshito Watanabe, Tsugiko Takase. Morphological abnormalities in Japanese red pine (Pinus densiflora) at the territories contaminated as a result of the accident at Fukushima Dai-Ichi Nuclear Power Plant (англ.) // Journal of Environmental Radioactivity. — 2016-12-01. — Vol. 165. — P. 60–67. — ISSN 0265-931X. — doi:10.1016/j.jenvrad.2016.09.006. Архивировано 14 декабря 2016 года.
  10. ↑ Taras K Oleksyk, James M Novak, James R Purdue, Sergiy P Gashchak, Michael H Smith. High levels of fluctuating asymmetry in populations of Apodemus flavicollis from the most contaminated areas in Chornobyl (англ.) // Journal of Environmental Radioactivity. — 2004-01-01. — Vol. 73, iss. 1. — P. 1–20. — ISSN 0265-931X. — doi:10.1016/j.jenvrad.2003.07.001. Архивировано 25 августа 2011 года.
  11. ↑ A. A. Yavnyuk, N. N. Efremova, O. N. Protsenko, D. I. Gudkov, A. B. Nazarov. Fluctuating asymmetry of zebra mussel (Dreissena polymorpha Pall.) and floating pondweed (Potamogeton natans L.) in water bodies within the Chernobyl accident Exclusion Zone (англ.) // Radioprotection. — 2009. — Vol. 44, iss. 5. — P. 475–479. — ISSN 1769-700X 0033-8451, 1769-700X. — doi:10.1051/radiopro/20095088. Архивировано 22 марта 2022 года.
  12. ↑ 1 2 Anders Pape Møller. Developmental Instability of Plants and Radiation from Chernobyl // Oikos. — 1998. — Т. 81, вып. 3. — С. 444–448. — ISSN 0030-1299. — doi:10.2307/3546765. Архивировано 5 октября 2021 года.
  13. ↑ Elena Kashparova, Sviatoslav Levchuk, Valeriia Morozova, Valery Kashparov. A dose rate causes no fluctuating asymmetry indexes changes in silver birch (Betula pendula (L.) Roth.) leaves and Scots pine (Pinus sylvestris L.) needles in the Chernobyl Exclusion Zone (англ.) // Journal of Environmental Radioactivity. — 2020-01-01. — Vol. 211. — P. 105731. — ISSN 0265-931X. — doi:10.1016/j.jenvrad.2018.05.015.
  14. ↑ D. E. Beasley, A. Bonisoli-Alquati, S. M. Welch, A. P. Møller, T. A. Mousseau. Effects of parental radiation exposure on developmental instability in grasshoppers (англ.) // Journal of Evolutionary Biology. — 2012. — Vol. 25, iss. 6. — P. 1149–1162. — ISSN 1420-9101. — doi:10.1111/j.1420-9101.2012.02502.x. Архивировано 5 октября 2021 года.
  15. ↑ Neil Fuller, Jim T. Smith, Liubov L. Nagorskaya, Dmitri I. Gudkov, Alex T. Ford. Does Chernobyl-derived radiation impact the developmental stability of Asellus aquaticus 30years on? (англ.) // Science of The Total Environment. — 2017-01-15. — Vol. 576. — P. 242–250. — ISSN 0048-9697. — doi:10.1016/j.scitotenv.2016.10.097. Архивировано 5 октября 2021 года.
  16. ↑ https://www.bbc.com/ukrainian/entertainment/2013/08/130809_chornobyl_scots_pine_vc.shtml
  17. ↑ Yablokov A.V., Nesterenko V.B., Nesterenko A.V. Chernobyl. Consequences of the Catastrophe for People and the Environment
  18. ↑ МАГАТЭ, STI/PUB 1239. 2008. Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС и их преодоление: двадцатилетний опыт. Доклад экспертной группы "экология" чернобыльского форума. МАГАТЭ, Bена, STI/PUB 1239, 180C http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1239r_web.pdf Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Радиобиологические_эффекты_для_биоты_после_Чернобыльской_аварии&oldid=128449762