Влияние радонового загрязнения на биоту

3.2 Радоновое загрязнение  в г. Горно-Алтайске

 

 

Территория г. Горно-Алтайска в связи с геологическими структурами считается неблагоприятной в отношении к населению, из-за излучения радионуклидов (радон).

По информации официального портала Горно-Алтайска, максимальное облучение от природных источников (до 92%) человек получает внутри здания, построенного на радоноопасном участке без противорадоновой защиты [21].

Поступая в атмосферу из земли, радон перемешивается с воздухом, в силу чего его концентрация на открытом пространстве чрезвычайно мала и не представляет угрозы для здоровья. Иначе дело обстоит, когда радон поступает в дома вместе с почвенным воздухом, который затягивается из грунта вследствие того, что атмосферное давление в доме меньше, чем снаружи. И чем больше эта разница, тем интенсивней затягивается в дом почвенный воздух, а, следовательно, и радон. Особенно высокая концентрация радона в помещениях выявлена в холодный период года ввиду малого проветривания помещений [22].

По данным ТОФС Государственной статистики по РА, в  Республике Алтай, заболеваемость злокачественными новообразованиями  имеет четкую тенденцию к ежегодному росту [23].

Проведенное в последние годы ТУ Роспотребнадзора по РА выборочное обследование атмосферного воздуха и общественных помещений в пределах агломерации выявило большое число помещений с двух-пяти и более кратным превышением ПДК по радону (рис. 3).

Выполненный анализ потенциальной радоноопасности свидетельствует, что значительная часть территории г. Горно-Алтайска (около 30 %) относится к категории опасной по радону.

Средневзвешенная объемная концентрация радона по г. Горно-Алтайску в 2011 г. составила 155 Бк/м3, что соответствует средней дозе облучения 6 мЗв/год (максимальная до 12.8 мЗв/год).

 

 

 

Рисунок 3 – Схема радоноопасности г. Горно-Алтайска (по данным ФГУЗ

"Центр гигиены и эпидемиологии  по РА" за 1997–2004 гг. http://ekologia-ra.ru/monitoring-okruzhayuschej-sredy/gorno/)

1–3 – объемная активность радона  в пунктах измерений: менее 200 Бк/м3 (1), 200–400 Бк/м3 (2), более 400 Бк/м3(3); 4 – разломы; 5-7 – участки с активностью радона до 100 Бк/м3 (5), 100-200 Бк/м3 (6), более 200 Бк/м3 (7); 8 – потенциально радоноопасные склоны долины р. Майма и ее притоков

По данным радиационной лаборатории ФГУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии по РА", повышенные и высокие концентрации радона в последние годы.

После Чуйского землетрясения 2003 г., установлены в воде эксплуатируемых месторождений подземных вод – Улалинском и Майминском – до 266 Бк/л [24].

 

Рисунок 4 – Распределение ЭРОА радона на территории г. Горно-Алтайска

 

(по Л.В. Щучинову и др., 2013)

Примечание: ЭРОА – эквивалентная равновесная объемная активность

 

На рисунке 4 показано, что территория г. Горно-Алтайска имеет очень высокую радоновую радиацию. Очень много точек на карте имеют показатели от 200–400 Бк/м3 или 400 и выше Бк/м3. Это свидетельствует о большой проблеме для местного населения.

 

 

 

 

 

4 ОЦЕНКА РАДОНОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ  ОКРЕСНОСТЕЙ Г. ГОРНО-АЛТАЙСКА МЕТОДОМ  ФИТОИНДИКАЦИИ (ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ)

1. Объекты, пробные площади, уровень радоновой радиации на ПП

 

 

Объект исследования:

Береза повислая (Betula pendula) – дерево рода Берёза. Синонимы: берёза бородавчатая (Bétula verrucósa), берёза плакучая, берёза европейская белая. При благоприятных условиях достигает 25–30 м в высоту и до 80 см в диаметре. Сравнительно не долговечна, живёт до 120 лет.

 А                  Б

Рисунок 5 – Береза повислая (Betula pendula Roth):

А – естественные насаждения; Б–листья (фото автора)

Пробные площади

Для исследований были заложены пробные площади в окр. г. Горно-Алтайска.

На основании замеров радоновой радиации, нами было выделено 3 зоны (З ключевых участка):

1. Ключевой участок 1 (КУ1) – чистая  зона (контроль) – слабый уровень  радонового загрязнения – до 100 Бк/ м3 или он отсутствует (ПП1, ПП3, ПП5, ПП7).

2. Ключевой участок 2 (КУ2) – средний уровень радонового загрязнения (130–136 Бк/ м3) (ПП2, ПП4, ПП6).

3. Ключевой участок 3 (КУ31) – сильный уровень радонового загрязнения (350–500 и выше Бк/ м3) (ПП8– ПП14).

Условно выделили пробные площади в соответствии от уровня радоновой радиации, среди которых 4 ПП были взяты, как контрольные.

 

Таблица 1 – Характеристика пробных площадей

Название Пробной площади (ПП)	Местоположение	Уровень радоновой радиации Бк/ м3
Ключевой участок 1 (КУ1) – чистая зона (контроль)
ПП1	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 45, склон северной   экспозиции	нет
ПП3	Разреженный берёзовый лес выше ул, Шишкова 35. склон северной экспозиции	нет
ПП5	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 25, склон северной экспозиции	нет
ПП7	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 19, склон северной экспозиции	нет

 

 

 

Продолжение таблицы 1

Ключевой участок 2 (КУ2) – средний уровень радонового загрязнения
ПП2	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 37, склон северной экспозиции	130
ПП4	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 33, склон северной экспозиции	137
ПП6	Разреженный берёзовый лес выше ул. Шишкова 21, склон северной экспозиции	130
Ключевой участок 3 (КУ31) – сильный уровень радонового загрязнения
ПП8	Водораздел между ул. Дружбы биостанцией имени Лесенко	400
ПП9	Выше по водоразделу на 150 м	450
ПП10	По водоразделу	более 500
ПП11	По водоразделу	350
ПП12	Разреженный берёзовый лес, выше ул. Барнаульской 139	400
ПП13	Разреженный берёзовый лес выше ул Выше улицы Барнаульской 131	400
ПП14	Разреженный берёзовый лес выше переулка 4	более 500

 

 

Измерение радоновой радиации проводили на каждой пробной площади с помощью: магнитометра ММП 303, радиометра радона СП05.

Измерение радиации на пробных площадях проводили в августе 2014 г. Обязательным условием было отсутствие высокой влажности.

На каждой пробной площади было выделено по 10 модельных деревьев березы повислой для сбора материала и дальнейших наблюдений.

 

 

 

 

4.2 Флуктуирующая асимметрия  листьев Березы повислой – Betula pendula Roth – как индикатор радонового загрязнения

4.2.1 Асимметрия как метод  фитоиндикации

 

 

Явление симметрии в природе, как вид согласованности отдельных частей, который объединяет их в единое целое – одно из наиболее общих явлений, свойственное неживой и живой материи на разных уровнях организации [25].

В настоящее время все шире используются возможности измерения флуктуирующей асимметрии как морфогенетической меры нарушения стабильности развития, как результата неспособности организма развиваться по точно определенным путям [26]. Под флуктуирующей асимметрией понимают мелкие ненаправленные отклонения от строгой билатеральной симметрии [27]. Флуктуирующая асимметрия (ФА) проявляется в ненаправленном, не наследуемом отклонении в онтогенетическом развитии организма, причем в качестве тест-объекта может быть выбран любой вид, для которого характерна билатеральная симметрия [28].  Асимметрия, наряду с симметрией, – имманентная характеристика биообъекта, неизбежно проявляющаяся в онтогенезе [29].

Флуктуирующая асимметрия организмов по билатеральным признакам можно рассматривать как случайное макроскопическое событие, заключающееся в независимом проявлении либо на левой, либо на правой, либо на обеих сторонах тела, но в разной степени выраженных признаков.  На макроскопическом уровне флуктуирующую асимметрию предложено использовать в качестве меры в оценке стабильности развития организма. Уровень морфогенетических отклонений (т.е. ФА) от нормы оказывается минимальным лишь при определенных (оптимальных) условиях среды и не специфически возрастает при любых стрессовых воздействиях.

Стабильность развития, оцениваемая по уровню ФА – чувствительный индикатор состояния природных популяций, что явилось основанием для утверждения Министерством природных ресурсов РФ этой методики в качестве нормативной [30].

Оценка величины ФА лежит и в основе методологии характеристики качества среды обитания, получившей название «методология оценки здоровья среды» [31].

В настоящее время выполнено большое число исследований, посвященных различным аспектам теоретического и прикладного применения концепции ФА.

Проблемы статистического анализа ФА билатеральных признаков обобщены в работах А.В. Кожары (1985), В.М. Захарова (1987), В.М. Захарова и др. (2000). В.М. Захаровым с сотрудниками проведены исследования стабильности развития на основе ФА для березы повислой – Betula pendula [32], рыжей полевки – Clethrionomys glareolns [33].

Эти работы во многом стимулировали интерес к проблеме ФА со стороны других исследователей.

Флуктуирующая симметрия как метод рекомендуют в качестве индикаторов отклонения условий внешней среды от оптимальных уровней [34].

А показатели флуктуирующей асимметрии отражают не только качество среды, но общее состояние растительного организма, их повышения наблюдается при действии разных факторов, повышающих уровень стрессированаости организма, что проявляется в нарушении стабильности развития.

Таким образом, метод флуктуирующей асимметрии может быть использован при оценки влияния радонового излучения на растения.

 

 

 

4.2.2 Методика отбора листьев  с модельных деревьев для оценки  радоновой радиации методом флуктуирующей  асимметрии

 

 

Сбор материала

Сбор материала проводился после остановки роста листьев березы повислой – Betula pendula Roth, в августе (2014 г.). С каждой ПП было взято по 30 листьев (по 3 образца с десяти модельных деревьев). Всего было собрано 420 листьев. Сбор листьев проводился, основываясь на методике (Захарова, 2000). При сборе материала, добиваясь приблизительной однородности образцов, были соблюдены одинаковые условия сбора листьев:

1. Одиночные деревья в возрасте 20–50 лет, произрастающие в одинаковых экологических условиях;

2. Листья были собраны с нижней  части кроны с южной стороны;

3. Все листья с одной территории  упаковывались в полиэтиленовый пакет, в него также помещали этикетку с названием места и даты сбора.

Собранные листья, были высушены, заложены в газетные рубашки и этикетированы.

 При дальнейшем анализе будут использованы следующие признаки:

1 – для каждого промеренного  листа вычислить относительные величины асимметрии для каждого признака, для этого разность между промерами слева (L) и справа (R) делили на сумму этих же промеров: (L–R) / (L+R);

2 – показатель асимметрии для  каждого листа;

3 – интегральный показатель  стабильности развития;

4 – значение, являющееся средним  арифметическим для всего района.

 

 

 

ВЫВОДЫ

 

1. Радон является радиоактивным элементом периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, он имеет атомный номер 86 и обозначается символом Rn (Radon). Это одноатомный инертный газ, не имеет цвета и запаха, выделяется из почвы, также из множества строительных материалов.
2. Радон вносит наибольший вклад в радиоактивное облучение человека. Он несет ответственность за 3/4 годовой дозы облучения получаемой людьми от земных источников радиации. основной вклад в облучения людей происходит из-за распада дочерних продуктов радона – изотопов свинца, висмута и полония. Территория г. Горно-Алтайска в связи с геологическими структурами считается неблагоприятной в отношении к населению, из-за излучения радионуклидов (радон).
3. При проведение биоиндикации о состоянии среды и мутагенного эффекта газа радона и продуктов его распада, расположенных в зоне источника радонового загрязнения, используются растения. Метод флуктуирующей асимметрии может быть использован для оценки радонового загрязнения окр. г. Горно-Алтайска.
4. В результате, проведенных нами замеров радоновой радиоактивности в окр. г. Горно-Алтайска выделено 3 зоны: чистая зона (контроль) до 100 Бк/ м3, средний уровень (130–136 Бк/ м3), сильный уровень радонового загрязнения (350–500 и выше Бк/ м3), выделены пробные площади и модельные деревья для последующих исследований.