Накопление радионуклидов у озерной лягушки Pelophylax ridibundus в зоне БАЭС
Проводили исследование накопления антропогенных радионуклидов 90Sr и 134,137Cs у озерной лягушки (Pelophylax ridibundus Pall., 1771)на разных стадиях онтогенеза в Белоярском водохранилище – водоеме-охладителе Белоярской АЭС. Для сравнения в качестве контрольного водоема выбрано Верхнетагильское водохранилище.
В таблице 1 приведены данные по размерам и массе тела озерной лягушки из различных точек наблюдений. Наибольшие средние размеры и массу тела имели лягушки из залива Белоярского водохранилища, находящегося за четвертым энергоблоком. Возможно, это связано с локальными благоприятными условиями жизни в водоеме: отсутствием быстрого течения воды и штормовых волн, хорошим прогревом воды при небольшой глубине, обильной пищевой базой и др.
Содержание радионуклидов 90Sr и 137Cs у лягушек большинства местообитаний характеризуются значительной вариабельностью, о чем свидетельствуют приведенные в таблице коэффициенты вариации (Cv). Отмечены пониженные концентрации 137Cs у лягушек из зоны сброса подогретой воды Белоярского водохранилища (Теплый залив), которые достоверно отличаются от таковых других местообитаний, включая Верхнетагильское водохранилище (p< 0.0001). Отмечено превышение концентраций 137Cs в лягушках промливневого канала и залива за четвертым энергоблоком по отношению к контрольному водоему, соответственно, на 53 и 89% (различие достоверно при p = 0.002 и 0.004, соответственно). Зафиксирован случай высокого содержания 137Cs (45000 Бк/кг) и 134Cs (441 Бк/кг) у одной особи озерной лягушки промливневого канала, что может быть следствием тесного контакта животного с радиоактивной средой в зоне размещения атомного предприятия (путешествие в радиоактивно загрязненную зону, попадание горячей частицы и др.) (Рихванов, 1997). Согласно существующей в настоящее время классификации, по содержанию цезия эту лягушку можно отнести к радиоактивным отходам.
Среднее содержание 90Sr у лягушек промливневого канала и теплого залива Белоярского водохранилища, расположенных в 0.5 и 2 км ниже по течению от БАЭС, на ~40% выше, чем в контроле (различие высоко достоверно при p <0.05). В более удаленной точке отбора, расположенной в 6 км выше по течению в сторону верховья (залив за четвертым энергоблоком), концентрация 90Sr близка к уровню в контрольном водоеме (p > 0.05).
Исследование содержания радионуклидов у взрослых лягушек разного пола не выявило различий (р> 0.05) между самцами и самками, которое составило 9.8±1.0 и 8.9±2.3 Бк/кг для 90Sr и 17.6±2.4 и 18.7±3.2 Бк/кг для 137Cs соответственно. Статистическая обработка совокупности данных по водоему показала тенденцию к снижению накопления 90Sr с увеличением массы тела животных (Сv= –0.314). На примере промливневого канала установлено, что у взрослых лягушек отсутствует достоверная корреляционная связь между концентрацией 90Sr в организме и возрастом животных от 1 до 4 лет (Сv= 0.043).
Сравнительный анализ концентраций 90Sr и 137Cs у озерной лягушки и других групп гидробионтов в промливневом канале (таблица 2) показал, что оба радионуклида накапливаются в амфибиях, растениях и планктоне в среднем выше, чем в рыбах. Сеголетки и головастики лягушек содержат 90Sr и 137Cs больше, чем взрослые особи. По мере возрастания концентрации 90Sr компоненты экосистемы можно расположить в следующий ряд: мальки рыб ≤ карась, лещ < песчано-илистый грунт < взрослые лягушки < головастики < рдест гребенчатый < кладофора < сеголетки лягушек < планктон; по накоплению 137Cs: мальки рыб < лещ < карась < взрослые лягушки < песчано-илистый грунт < сеголетки лягушек < головастики < кладофора и рдест гребенчатый < планктон.
Повышенное накопление радионуклидов 90Sr и 137Cs у сеголеток и головастиков по сравнению со взрослыми лягушками возможно связано с относительно большой долей обогащенного радионуклидами планктона в пищевом рационе молодых особей по сравнению со взрослыми животными. Аналогичные данные о более высоком накоплении 137Cs головастиками по сравнению со взрослыми животными приводятся для зоны Фукусимской АЭС в работе (Tagami et al., 2018). Концентрации 90Sr и 137Cs у лягушек в среднем выше, чем у исследованных представителей ихтиофауны, что связано с видовыми особенностями гидробионтов.
Полученные результаты показали, что во всех компонентах экосистем Белоярского и Верхнетагильского водохранилищ содержание 137Cs выше, чем 90Sr. Исключение – зона сброса подогретой воды в Белоярском водохранилище, где концентрация 137Cs у лягушек примерно в 25 раз меньше, чем 90Sr (различие достоверно при р = 0.01).У озерной лягушки, обитающей вблизи источника радиоактивного выброса – на Белоярском водохранилище, накапливаются долгоживущие радионуклиды 90Sr и 137Cs в больших концентрациях по сравнению с контрольным водоемом. Установлено, что сеголетки и головастики содержат 90Sr и 137Cs больше, чем взрослые особи. У взрослых лягушек накопление не зависит от массы животных, пола и возраста. Накопление 137Cs в лягушках, сеголетках и головастиках выше, чем 90Sr.
Берзин Д.Л, Чеботина М. Я., Гусева В. П. Накопление радионуклидов в озерной лягушке Pelophylax ridibundus в зоне атомного предприятия // Биология внутренних вод. 2020. №. 6. С. 613 – 619. DOI: 10.1134/S1995082920060048[Berzin D. L., Chebotina M. J., Guseva V. P. Accumulation of Radionuclides in the Marsh Frog Pelophylax ridibundus in the Zone of a Nuclear Plant // Inland water biology. 2020. V. 13. №. 4. P. 709 – 714.]
Источники финансирования работы: работа выполнена в рамках государственного задания Института экологии растений и животных УрО РАН.