Размер:
AAA
Цвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта
Поиск

Учёные ФИЦ ИнБЮМ впервые получили данные по перераспределению плутония в Севастопольской бухте

12.09.2022

В результате выполнения гранта РФФИ «Аспиранты» № 20-35-90041/20 по теме «Влияние биогеохимических процессов на миграцию и перераспределение сорбционно-активных тяжелых металлов как механизма формирования качества вод на примере техногенных радиоизотопов плутония в морских прибрежных акваториях полузакрытого типа» сотрудники отдела радиационной и химической биологии ФИЦ ИнБЮМ получили фундаментальные знания по биогеохимическим закономерностям, определяющим процессы миграции и перераспределения антропогенных радиоизотопов плутония в прибрежных морских акваториях полузакрытого типа на примере Севастопольской бухты, а также выявили процессы, играющие ведущую роль в формировании самоочистительной способности морских вод бухты в отношении плутония.

Полученные впервые для Севастопольской бухты данные о современных величинах удельной активности 239+240Pu в воде, взвешенном веществе, донных отложениях и гидробионтах, позволили оценить аккумулирующую способность этих компонентов экосистемы в отношении плутония. Она оказалась довольно значительной, коэффициенты накопления 239+240Pu составляли от 6∙102 до 3∙105, т.е. в сотни и сотни тысяч раз удельная активность в них выше, чем в воде. Рассчитаны величины удельных запасов 239+240Pu в изученных компонентах экосистемы бухты (суммарный удельный запас для 30 см слоя донных осадков бухты был равен 486,2 Бк·м-2) Определен фактор радиоемкости бухты, который показал, что более 99% 239+240Pu в экосистеме Севастопольской бухты находится в донных отложениях. Это указывает на педотропный тип биогеохимический поведения плутония в бухте и на донные отложения, как основное долгосрочное депо плутония.

«В рамках выполнения проекта радиоизотопы плутония 238Pu и 239+240Pu были использованы не только как объект, но и как инструмент исследования. Использование их в качестве радиотрассеров позволило провести геохронологическую датировку загрязнения донных отложений плутонием, рассчитать такие биогеохимические параметры как скорость осадконакопления (SR) и абсолютные массы донных осадков (MAR) за два временных периода: до и после аварии на Чернобыльской АЭС. Выявлены изменения SR и MAR в акватории Севастопольской бухты, произошедшие во второй половине 1980-х гг., в верховье бухты, что явилось следствием антропогенного влияния на величину стока реки Чёрной в бухту из-за наращивания дамбы Чернореченского водохранилища. А также в устье бухты - за счет ограничения водообмена с морем в результате строительства моловых заграждений», - сообщает исполнитель гранта РФФИ, аспирант отдела радиационной и химической биологии Артём Параскив.


Сотрудники Института биологии южных морей установили, что в современный период в различных районах Севастопольской бухты SR и MAR разнились. Это отличие оказывало влияние на потоки биогеохимической седиментации взвеси в донные осадки, и, следовательно, обуславливало разную скорость самоочищения вод от плутония в каждом районе бухты.

Благодаря гранту РФФИ впервые выполнены количественные оценки седиментационного, макробиотического, гидрологического и физического (в результате радиоактивного распада) потоков элиминации 239+240Pu из водной толщи бухты. При этом показано, что биотические компоненты экосистемы бухты играли незначительную роль в самоочищении вод от радиоизотопов плутония (менее 0,5 % от величины суммарного удельного потока). На гидрологический вынос 239+240Pu из акватории бухты за счет водообмена с открытой частью моря приходилось 0,21 % от суммарного потока. Радиоактивный распад мало влияет на уменьшение 239+240Pu в воде бухты, за его счет осуществляется лишь на 0,006 % потока элиминации.

Установлено, что ведущим процессом, обуславливающим самоочистительную способность морских вод бухты, является взаимодействие плутония с взвешенным веществом в воде и осадочным веществом донных отложений. Основным потоком элиминации 239+240Pu из водных масс является седиментационный поток взвешенного вещества, из которого формируется осадочное вещество донных отложений.

На долю седиментационного потока приходилось 99,4 % от суммарного потока.

«На основе выполненных исследований проведена оценка региональных контрольных уровней радиоизотопов плутония в воде и донных отложениях, не превышение которых будет обеспечивать безопасность морской биоты Севастопольской бухты. Для воды региональный контрольный уровень 239+240Pu составил 2,1 Бк·л-1, для донных отложений – 5·103 Бк·кг-1. Полученные оценки составляют научно обоснованную базу для практических рекомендаций по отслеживанию и экологически приемлемому управлению состоянием акватории бухты в отношении техногенных радиоизотопов плутония, опираясь на контрольные уровни 239+240Pu как биогеохимические критерии оценки экологического состояния экосистемы Севастопольской бухты. Использованный алгоритм исследований может быть применен для оценки региональных критериев, как природных, так и искусственных водоемов и их отдельных акваторий», - резюмирует руководитель гранта РФФИ, ведущий научный сотрудник отдела радиационной и химической биологии, к.б.н. Наталия Терещенко.


В июле 2022 года Артём Параскив успешно окончил аспирантуру ФИЦ ИнБЮМ по специальности «Гидробиология», ему присвоена квалификация «Исследователь. Преподаватель-исследователь». Он работает над окончанием рукописи диссертации и готовится к заключительному этапу итогового отчета по гранту - представлению к защите кандидатской диссертации по теме проекта.

Финансовая поддержка, предоставленная по гранту РФФИ «Аспиранты», позволила быстрее и качественнее выполнить целый ряд работ, которые были необходимы для решения поставленных научно-исследовательских задач, оперативно приобрести необходимое оборудование, реактивы и другие расходные материалы для исследований – это действительно весомая поддержка для молодого учёного в период выполнения диссертационной работы.