Морской биологический журнал. - 2020. - Т. 5, № 3
Постоянная ссылка на коллекцию
Поиск
Новые материалы
Материал Содержание(2020)Материал Применение концептуальной модели зональности хронического действия мощностей доз ионизирующих излучений на объекты биосферы Г. Г. Поликарпова в прикладной гидробиологии(2020) Терещенко, Н. Н.В работе кратко рассмотрена эволюция подхода к оценке воздействия ионизирующей радиации на живые организмы. На примере черноморских гидробионтов показана возможность применения концептуальной радиохемоэкологической модели зональности действия хронического облучения ионизирующих излучений в природе Г. Г. Поликарпова для оценки уровня экологического воздействия ионизирующего излучения от техногенных радиоизотопов на водную биоту. Эта модель может служить в прикладной гидробиологии основой комплексного подхода к оценке экологического состояния водной биоты и его прогноза для широкого диапазона концентраций активности 239,240 Pu в морской воде. Подчёркивается необходимость совместного применения биогеохимического и эквидозиметрического показателей поведения радиоизотопов в водоёме. В частности, для прогнозных дозиметрических оценок важно учитывать количественные характеристики концентрирующей способности черноморских гидробионтов и тип биогеохимического поведения радиоэлемента, отражающие особенности биогеохимической миграции плутония в морской экосистеме.Материал Концентрирование ртути во взвешенном веществе пены и воды Чёрного моря(2020) Стецюк, А. П.Способность взвешенного вещества концентрировать ртуть может быть превалирующим фактором в очищении водной толщи Чёрного моря. В результате седиментации взвешенные частицы выносят загрязнения из поверхностного слоя воды и в итоге могут депонировать их в донных осадках, участвуя таким образом в процессах самоочищения морской акватории. Взвешенное вещество как дисперсная фаза водной среды, рассматриваемой в качестве гетерогенной дисперсной системы, может быть более насыщено ртутью, чем сама вода как дисперсионная среда. В данной работе определён вклад растворённой и взвешенной форм ртути в её общее содержание и оценена концентрирующая способность взвешенного вещества в отношении ртути, обуславливающая биогеохимическое самоочищение вод от ртути. Все пробы воды разделяли на фильтрат и взвесь путём их фильтрации через нуклеопоровые фильтры с диаметром пор 0,45 мкм. Измерения содержания ртути проводили на анализаторе «Хиранума-1» методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Концентрацию растворённой ртути в воде определяли в пересчёте на литр, а во взвешенном веществе — на литр и на грамм сухой массы. Выявлено превалирование растворённой формы ртути независимо от сезона года с варьированием её процентного содержания в диапазоне 66,3–85,8 % от общей (суммарной) концентрации ртути. Средняя концентрация взвешенной формы составила 14,2–33,7 % от её общего содержания. При этом значения концентрации взвешенного вещества (m взв ) варьировали от 0,1 до 15,0 мг·л −1 за весь исследованный период, а коэффициент накопления ртути взвешенным веществом (Кн взв ) изменялся в диапазоне от n·103 до n·10 7 . Определён значительный вклад взвешенной формы ртути в её общее содержание в морской пене, образованной в штормовую погоду. Так, при концентрации взвешенного вещества в морской воде 9,6 мг·л −1 концентрация растворённой формы ртути имела значение 55 нг·л −1 , а взвешенной — 20 нг·л −1 . В морской пене концентрация взвешенного осадочного вещества составила 895,2 мг·л −1 , а концентрация ртути достигла 200 нг·л −1 в растворённой форме и 260 нг·л −1 — во взвешенной. Содержание общей (суммарной) ртути в морской пене при этом превышало предельно допустимую концентрацию (100 нг·л −1 ) для морской воды. В данном случае Кн взв для морской воды был равен 3,8·10 4 , а для пены — 1,5·10 3 . Такое распределение ртути в морской взвеси, пене и воде, а также полученные значения коэффициента накопления свидетельствуют о большой важности взвешенного вещества в самоочищении морской акватории. При низком содержании ртути в воде концентрирующая способность взвешенного вещества, характеризуемая относительно высокими значениями его коэффициента накопления ртути, становится весьма значимым фактором в седиментационном самоочищении вод от ртути, однако при повышении загрязнения вод ртутью влияние этого фактора снижается.Материал Выявление адаптивности природных штаммов дрожжей к солям тяжёлых металлов и радионуклидов(2020) Степанова, В. П.; Суслов, А. В.; Суслова, И. Н.; Суханова, Е. А.; Яровой, Б. Ф.; Вербенко, В. Н.Изучена способность природных штаммов дрожжей расти в условиях высоких концентраций солей тяжёлых металлов и радионуклидов. Свыше 500 штаммов проверены на устойчивость к солям тяжёлых металлов (U, Cs, Sr, Ni, Ar, Cu, Cd, Co) и к повышенной температуре (t) (+37...+52 °C). Бόльшая часть изученных штаммов оказалась устойчива к одному или нескольким селективным факторам. С максимальной частотой — 36 и 26 % — возникают комбинации (t, Cd, Cu, Co) и (Cd, Cu, Co) соответственно. Установлена способность отобранных штаммов расти в условиях высокой концентрации радиоактивных изотопов Cs и Ni и связывать их с высокой эффективностью. Полученные результаты показали потенциальную возможность использования библиотеки природных микроорганизмов для осаждения как радионуклидов, так и тяжёлых металлов (основных загрязнителей природных и техногенных объектов), а также возможность применения выделенных и изученных штаммов микроорганизмов для концентрирования металлов из малообогащённых руд или из отходов добывающей промышленности. Обнаруженное разнообразие фенотипов свидетельствует о том, что существует, скорее всего, несколько механизмов устойчивости к высоким концентрациям тяжёлых металлов.Материал Оценка содержания 137-Cs в поверхностных водах дальневосточных морей по результатам экспедиционных исследований 2018 года(2020) Мирошниченко, О. Н.; Параскив, А. А.По результатам экспедиционных исследований в 82-м рейсе НИС «Академик М. А. Лаврентьев» (01.06.2018–20.07.2018) выполнена оценка современных уровней объёмной активности техногенного радионуклида 137 Cs в поверхностных водах морей Дальнего Востока. Исследования проводили в северо-западной части Японского моря, южной части Охотского моря, прибрежной акватории Тихого океана в районе полуострова Камчатка, а также в западной части Берингова моря. Концентрацию 137 Cs в пробах морской воды определяли сорбционным методом с использованием двух последовательно соединённых адсорберов с последующим измерением содержания 137 Cs по гамма-излучению дочернего радионуклида 137m Ba. Эффективность сорбции оценивали по разнице активностей на первом и втором адсорберах. Проведён сравнительный анализ уровней загрязнения исследуемых акваторий. Установлено, что объёмная активность 137 Cs в поверхностной воде Японского моря варьировала в пределах от (2,9 ± 0,1) до (5,1 ± 0,3) Бк·м −3 , в Охотском море — от (1,8 ± 0,1) до (2,3 ± 0,1) Бк·м −3 , в Беринговом море — от (1,7 ± 0,1) до (3,1 ± 0,1) Бк·м −3 . Максимальные концентрации 137 Cs отмечены в Японском море, что может быть связано с его изолированностью от других акваторий и с наличием вторичных источников поступления радионуклидов. В целом загрязнение прилегающих акваторий незначительно; флуктуации концентраций происходят в пределах глобального фона техногенных изотопов в окраинных морях Тихого океана.Материал Комплексный радиационно-экологический мониторинг водных экосистем в регионе размещения АЭС «Руппур» (Народная Республика Бангладеш)(2020) Микаилова, Р. А.; Курбаков, Д. Н.; Сидорова, Е. В.; Гешель, И. В.; Андреева, Н. В.; Сорокин, Ю. В.; Панов, А. В.Представлен опыт создания и ведения системы радиационно-экологического мониторинга водных экосистем в регионе АЭС «Руппур» (Бангладеш). Компоненты водных экосистем в зоне влияния АЭС являются как наиболее информативными для определения состояния окружающей среды, так и важными с точки зрения ведения хозяйственной деятельности. Именно поэтому оценка и прогнозирование качества водных экосистем в районе АЭС — актуальная проблема для обеспечения радиационной и экологической безопасности. Разработана детализированная программа мониторинга; выбраны пункты наблюдения за состоянием поверхностных и подземных вод на разном расстоянии от АЭС «Руппур»; определены объекты мониторинга (вода, донные отложения, высшая водная растительность, рыба), перечень исследуемых параметров, регламент наблюдений, а также методы и нормативно-техническое обеспечение. В числе контролируемых показателей рассмотрены: физико-химические характеристики воды и донных отложений; радионуклидный состав компонентов водных экосистем, включающий природные ( 40 K, 226 Ra, 232 Th) и техногенные ( 90 Sr, 137 Cs, 3 H) радионуклиды; содержание 19 тяжёлых металлов, а также химических загрязнителей. Мониторинговые исследования проведены в 2014–2017 гг. на фоновом уровне и на этапе строительства АЭС «Руппур» с учётом климатических особенностей региона в различные периоды года. Радионуклиды в объектах окружающей среды определены методами спектрометрии и радиохимии, тяжёлые металлы — атомно-абсорбционным и плазменно-эмиссионным методами анализа. Установлено, что высшая водная растительность в реке Падма (Ганг) встречается не во все сезоны. В декабре она фактически отсутствует; максимальное видовое разнообразие отмечено в июне. Выделены различия между поверхностными и подземными водами в регионе АЭС «Руппур» по ряду физико-химических характеристик. Показатели общей минерализации и жёсткости в питьевой воде выше, чем в поверхностной, в 2–3 раза, что обусловлено составом вод р. Падма, основа которых — талые воды ледников гор и дождевая вода. Содержание в поверхностных и подземных водах органических загрязнителей ниже или на уровне порога их обнаружения приборами (бензпирен — менее 0,01 мкг·л −1 ; фенолы — 1,3–3,5 мкг·л −1 ; нефтепродукты — 0,01–0,043 мг·л −1 ). Объёмная активность в водах р. Падма 137 Cs за весь период наблюдений не превышала 0,18 Бк·л −1 при среднем значении 0,07 Бк·л −1 . Содержание 90 Sr было в диапазоне 0,02–0,12 Бк·л −1 , а 3 H — в пределах 0,8–2,1 Бк·л −1 . Средняя удельная активность 90 Sr в донных отложениях варьировала в диапазоне 0,5–1,8 Бк·кг −1 , а 137 Cs — 0,8–2,1 Бк·кг −1 . Удельная активность 3 H в донных отложениях составляла менее 3 Бк·кг −1 , за исключением трёх проб в 2017 г. (12–30 Бк·кг −1 ), что обусловлено, по всей видимости, локальным загрязнением. Удельная активность 90 Sr в высшей водной растительности была на уровне 0,4–3,9 Бк·кг −1 , а 137 Cs — 0,4–1,0 Бк·кг −1 . В питьевой воде объёмная активность нормируемых радионуклидов колебалась в следующих диапазонах: 137 Cs — 0,03–0,27 Бк·л −1 , что в 40 раз ниже уровня вмешательства по НРБ-99/2009; 90 Sr — 0,01–0,16 Бк·л −1 (в 30 раз ниже норматива); 3 H — 0,4–1,2 Бк·л −1 (более чем в 6 тыс. раз ниже уровня вмешательства). Удельная активность 90 Sr в рыбе варьировалась в диапазоне 0,02–1,6 Бк·кг −1 , что в 60 раз ниже российских и международных стандартов. Содержание 137 Cs в рыбе было в пределах 0,26–0,3 Бк·кг −1 , что в 400 раз ниже российских нормативов и более чем в 3 тыс. раз — международных. Анализ данных наблюдений за уровнями загрязнения тяжёлыми металлами компонентов водных экосистем в регионе АЭС «Руппур» показал, что по ряду элементов зарегистрированы их повышенные концентрации, бόльшая часть которых относится к сезону муссонов. Так, в поверхностных водах р. Падма отмечено периодическое увеличение содержания As, Cd, Mn, Al, а в донных отложениях — As, Cd, Ni, Co, Zn, что связано с антропогенным влиянием и с усиленным стоком загрязняющих веществ в период муссонных дождей. В питьевой воде 30-километровой зоны АЭС «Руппур» зафиксированы периодические повышенные концентрации As и Mn, а в отдельных пробах — Fe и Al, что может быть обусловлено как природными особенностями региона (относительно высокое содержание As в водоносных горизонтах), так и состоянием систем водоснабжения. Заложенная сеть радиационно-экологического мониторинга водных экосистем позволяет регистрировать изменение ситуации в регионе размещения АЭС «Руппур» и выявлять влияние работы атомной электростанции на человека и окружающую среду.Материал Молекулярные основы эффекта малых доз радиации(2020) Королев, В. Г.По определению, малые дозы — это минимальные дозы повреждающего агента, в частности радиации, вызывающие регистрируемый биологический эффект. Проблема воздействия малых доз радиации обсуждается в научной литературе в течение десятилетий, но прийти к общему выводу о наличии каких-то особенностей их воздействия, в отличие от таковых острого облучения, не удаётся. Это связано с тем, что эффекты, если они фиксируются, имеют слабое выражение и легко могут быть подвергнуты критике. Другой важный аспект проблемы — то, что биологические эффекты в основном описаны в научной литературе феноменологически, без расшифровки их молекулярных причин. В последние годы появился ряд статей, в которых авторы, изучая действие малых доз ДНК-тропных агентов, показывают, что ключевую роль в этих эффектах играет пострепликативная репарация, в частности её безошибочная ветвь. В лаборатории генетики эукариот Петербургского института ядерной физики имени Б. П. Константинова удалось выделить уникальных мутантов дрожжей с нарушенной ветвью безошибочной пострепликативной репарации. Исследование процессов ликвидации повреждений ДНК при минимальных отклонениях их количества от спонтанного уровня позволило на молекулярном уровне объяснить различия в клеточном ответе на малые дозы от острого облучения.Материал Баромембранный метод подготовки счётных образцов воды для измерения ультранизких концентраций радионуклидов(2020) Васянович, М. Е.; Екидин, А. А.; Трапезников, А. В.; Платаев, А. П.В работе показана возможность применения баромембранного метода для измерения ультранизких концентраций радионуклидов в воде пресноводных водоёмов. Актуальность задачи обусловлена необходимостью определения привноса радионуклидов в водные объекты, используемые предприятиями ядерно-топливного цикла. Радионуклиды естественного и техногенного происхождения, не связанные со сбросами предприятия, всегда присутствуют в таких водных объектах, формируя естественный или техногенно изменённый радиационный фон. Его наличие часто затрудняет идентификацию вклада сбросов предприятия в активность воды, так как штатные методы мониторинга характеризуются очень высоким порогом обнаружения радионуклидов. Традиционные способы определения фоновых концентраций радионуклидов требуют отбора минимум 500 л воды с последующим её выпариванием до образования сухого остатка, а на такую процедуру необходимо не менее пяти рабочих дней. Сократить затраты времени и энергии на выпаривание сотен литров воды можно путём предварительного концентрирования радионуклидов в меньшем объёме пробы баромембранным методом. Для его демонстрации применяли мобильную установку с осмотическими мембранами. Её начальная производительность составляет 6,0 л·мин −1 . Осмотические мембраны позволяют разделить исходную пробу из водоёма на два компонента — деминерализованный пермеат и содержащий радиоактивные вещества концентрат. В зависимости от степени минерализации воды исследуемой пробы, установка позволяет проводить за 10–15 ч предварительное концентрирование 500 л до образца объёмом 20 л с минимальными потерями радионуклидов. Этот подход универсален и может быть применён для концентрирования растворённых солей любых тяжёлых металлов и прочих органических соединений. Он позволяет готовить счётные образцы водных проб в гораздо меньшие сроки, чем традиционный метод упаривания.Материал Перенос свободного метана струйными газовыделениями из анаэробных в аэробные воды Чёрного моря(2020) Артёмов, Ю. Г.«Дыхание недр» в форме метановых струйных газовыделений из морского дна (метановые сипы, или пузырьковые эманации) — явление планетарного масштаба, на которое обратили внимание лишь в конце XX столетия. Изучение этого явления как важного звена процессов взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы не потеряло своей актуальности до настоящего времени. В данной работе определены потоки метана в известном районе интенсивных метанопроявлений биогенной природы, географически привязанных к палеоруслу р. Днепр в северо-западной части Чёрного моря. Впервые оценено, что поток струйного (свободного) метана из анаэробных в аэробные воды на участке активных метановых газовыделений в районе палеорусла р. Днепр в диапазоне глубин 140–725 м составляет (в среднем по участку) 1,2·103 м3·км −2 ·год −1 (STP), или 2,8 % от выделившегося из дна струйного метана. Величина исследованного потока — 4,2 % от удельного потока струйного метана в водный столб на шельфовом участке (глуби́ ны менее 140 м) в этом же районе. Полученная в работе оценка потока метана — значимый экологический фактор в условиях стратификации вод Чёрного моря, где перенос метана струйными газовыделениями является основным механизмом внесения глубоководного метана в биогеохимические циклы и процессы трансформации углерода аэробной зоны Чёрного моря.