ТЕМА 2 БИОИНДИКАЦИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ Подготовили

ТЕМА 2. БИОИНДИКАЦИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ Подготовили Кафедра радиоэкологии Тихонова М. Мачаева Е. 2012

МЕХАНИЗМЫ НАКОПЛЕНИЯ РН В ТАЛЛОМАХ ЛИШАЙНИКОВ. 1. ОБМЕН ИОНОВ Медленный процесс. Накопление отдельных РН слоевищами зависит от светового и теплового режима. КН стронция из водных растворов практически не различаются, тогда как для цезия при освещении в 1, 5 -2 раза выше, чем в темноте. При повышении температуры от 0 -5 до 10 -15 градусов, КН для цезия увеличивался в 4 раза.

2. ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ Медленный процесс, включает небольшие потоки ионов, с затратой энергии У лишайников пассивное поглощение доминирует. Рассматривается как своеобразный катионо обменный процесс, модифицированный образованием комплексов с металлами У лишайника Umbilicaria muehlenbergii – Ni поглощение происходит внеклеточно – связано с компонентами клеточных стенок (карбоновые и оксикарбоновые кислоты – анионфиксирующие; хитин и белки – связывание катионов)

2. ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ У Caledonia rangiferina o Pb накапливается внеклеточно, связан в талломе с нерастворимыми анионными центрами в обменной форме (клеточная стенка) К накапливается внутриклеточно, частично связан в ионной форме, как и Pb, основное – в свободной диффузной форме 10 -15 % К прочно связано с белковоподобными веществами

2. ВНУТРИКЛЕТОЧНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ Вместе со стабильным К в клетки поступают: 40 К – участвующий в круговороте воды, может поступать при фотосинтезе вместе с 14 С, который включается в биоту после окисления углекислого газа при недостатке Ca и К поступают 90 Sr и 137 Сs 3 H

3. УЛАВЛИВАНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ В АТМОСФЕРЕ ЧАСТИЦ У кустистых напочвенных лишайников РН конденсируются в верхних, более молодых частях слоевищ Чем плотнее и компактнее верхушечная часть слоевища, тем меньше 137 Cs в нижних частях (верхняя часть молодая) Cladina mitis

3. УЛАВЛИВАНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ В АТМОСФЕРЕ ЧАСТИЦ Радионуклиды в зависимости от глубины их проникновения в покров лишайников Было установлено, что неравномерное распределение урана в талломе строго коррелирует с местами, где в слоевище более высокие концентрации фосфора

ВЫСВОБОЖДЕНИЕ СЛОЕВИЩ ОТ АККУМУЛИРОВАННЫХ РН Период полувыведения – период времени, за который из организма выводится половина содержащегося в нем радионуклида. Период полувыведения меньше периода полураспада, за счет: вымывания, поедания животными, удаления с отломившимися частями слоевища Период полувыведения 137 Cs из таллома зависит от: • • вида лишайника, частей его слоевища, климатический условий местности, количества осадков

ВЫСВОБОЖДЕНИЕ СЛОЕВИЩ ОТ АККУМУЛИРОВАННЫХ РН В Нидерландах средняя удельная активность 137 Cs в слоевищах Parmelia sulcata с июня 1986 г. по сентябрь 1987 г. Уменьшилась с 600 Бк/кг до 340 Бк/кг, а в талломах Xanthoria parietina и Lecanora conizaeoides в тот же период А увеличилась с 1200 Бк/кг до 2200 Бк/кг и с 170 до 390 Бк/кг соответственно. Увеличение показателей активности в слоевищах объяснялось тем, что радионуклиды, вымываемые из кроны и стволов деревьев попадали в талломы лишайников (Parmelia sulcata – на деревьях)

УСТОЙЧИВОСТЬ ЛИШАЙНИКОВ К ДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ Накипные лишайники более устойчивы к гамма - излучению, чем кустистые и листовые

УСТОЙЧИВОСТЬ ЛИШАЙНИКОВ К ДЕЙСТВИЮ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ РАДИАЦИИ

ЕСТЕСТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В СЛОЕВИЩАХ ЛИШАЙНИКОВ Космогенного происхождения : 3 H, 7 Be, 22 Na, 36 Cl У 22 Na 2 источника: взаимодействие космического излучения с аргоном атмосферы и взрывы ядерных устройств Уд. Активность 22 Na в слоевищах, Бк/кг: В Скандинавии 1, 3, Сев. Америке - 1, 1. Уд. Активность 36 Cl в слоевищах низкая, Бк/кг: Брагин 32 *10^-3 Новозыбков 13, 7 * 10^-3 Овруч 6, 5 * 10^-3 Уд. Активность 7 Be не имеет статистических данных, Бк/кг: Швеция 15 -204 Австрия 19 – 1813 Франция 68 – 513 Уд Активность в образцах, собранных на высоте 2000 м над уровнем моря имеет более высокие величины, чем в лишайниках, собранных в местообитаниях на меньшей высоте

РАДИОНУКЛИДЫ В БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ Сфагновые мхи слабее удерживают 137 Cs по сравнению с зелеными мхами, 90 Sr более прочно удерживается всеми видами мхов

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Бязров Л. Г. Лишайники – индикаторы радиоактивного загрязнения. – М. : изд-во КМК, 2005. – 476 с.

ТЕМА 3. ОСОБЕННОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОБОЧНОЙ ПРОДУКЦИИ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ Подготовили Кафедра радиоэкологии Тихонова М. Мачаева Е. 2012

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Щеглов А. И. Биогеохимия техногенных радионуклидов в лесных экосистемах: По материалам 10 -летних исследований в зоне влияния аварии на ЧАЭС. - М. : Наука, 2000. 268 с.