Спосіб визначення питомої активності радіонуклідів в органах і тканинах хижих риб (родини окуневих та щукових) за їх вмістом у лусці

Реферат: Винахід належить до гідробіології, екології, іхтіології, а саме до способів визначення радіонуклідного забруднення представників хижих риб прісноводної іхтіофауни. Спосіб визначення питомої активності радіонуклідів в органах і тканинах хижих риб (родини окуневих та щукових) за їх вмістом у лусці полягає в визначенні питомої активності радіонуклідів у різних органах та тканинах риб родин окуневих та щукових, а також у всій досліджуваній хижій рибі в цілому шляхом визначення питомої активності радіонуклідів у наважці луски досліджуваного екземпляру, по якій на основі розроблених авторами формул та графіків визначається вміст даного радіонукліду в органах та тканинах риб. Знаючи питому активність радіонуклідів в лусці UA 107611 C2 (12) UA 107611 C2 риби можна за формулами (коефіцієнтами) чи відповідними графіками визначати питомі активності даного радіонукліду в цілому по рибі, а також в органах та тканинах хижих прісноводних риб. Технічним результатом винаходу є спрощення способу, скорочення часу визначення, здешевлення способу, при цьому піддослідні риби залишаються живими, а та наважка луски, що взята в них на аналіз, істотно не впливає на життєдіяльність риби. UA 107611 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до радіаційної біології та екології, а саме до способів визначення радіонуклідного забруднення представників хижих видів риб родини окуневих та щукових) прісноводної іхтіофауни. 90 Sr є одним з найбільш біологічно небезпечних радіонуклідів для людей та тварин. 90 Основними накопичувачами Sr є кальцієвмісні органи і тканини риби (луска, кістки, плавці та голова), що становлять 23-37 % від ваги всього тіла і, на які припадає 92-97 % загального вмісту 90 Sr в організмі риб. При цьому накопичення радіонукліду Cs рибами-хижаками проходить 90 набагато інтенсивніше, аніж "мирними" видами риб, a Sr - повільніше. Отже, формули та 137 90 графіки визначення питомої активності Cs і Sr в "мирних" видах риб та в рибах-хижаках 90 суттєво будуть відрізнятися. Слід також відмітити, що близько 50 % Sr в рибі накопичується саме в лусці, причому еластична луска менше акумулює даний радіонуклід, а ніж жорстка і цупка. Тому представників хижих видів риб родини окуневих та щукових риб, що нами досліджувались, і які домінують в більшості водойм, ми розділили на риб-іхтіофагів, покритих твердою і жорсткою лускою (окуневі: окунь звичайний та судак звичайний) та риб з еластичною тонкою лускою (щукові: щука звичайна). 137 Вивчаючи розподіл Cs по органах та тканинах риб на основі наших і літературних даних ми прийшли до висновку, що даний радіонуклід накопичується в першу чергу в м'язах риб (3777 %), а далі практично рівномірно розподіляється між іншими органами та тканинами - кістками (3-13 %), лускою (3-13 %), головою (5-19 %), внутрішніми органами (2-14 %) та плавцями (311 %). Дані про питому активність радіонуклідів в органах і тканинах риб іхтіофауни водойм України, наведені в публікаціях: 137 1. Зарубин О.Л. Динамика распределения Cs в наружных и внутренних органах и тканях рыб различных экологических групп водоёма-охладителя Чернобыльской АЭС // Зб. наук, праць Ін-ту ядерних досліджень. - Київ, 2005. - № 1(14). - С. 119-127; 2. Каглян А.Е. Радионуклиды в ихтиофауне верхнего участка Киевского водохранилища // Гидробиол. журн. - 2007. - 43, № 5. - С. 93-109. 137 3. Каглян О., Кленус В., Гудков Д.та т. Рівні накопичення Cs хижими видами риб водойм зони відчуження Чорнобильської АЕС // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2010. - Вип. 53. - С. 100-105. 4. Каглян О.Є., Гудков Д.І., Кленус В.Г. та ін. Радионуклиды в аборигенних видах рыб Чернобыльской зоны отчуждения // Ядерна фізика та енергетика - 2012. - 13, № 3. - С. 306-315. Недоліком цих публікацій є необхідність визначення питомої активності радіонукліду в окремих органах і тканинах риб, що є складним, довготривалим та затратним процесом, при якому всі досліджені риби гинуть. Задача винаходу спрямована на спрощення способу, скорочення часу визначення, здешевлення процедури визначення питомої активності радіонуклідів в органах та тканинах хижих видів риб. При цьому піддослідні риби залишаються живими. Суть способу полягає у визначенні питомої активності радіонуклідів в різних органах та тканинах риб-хижаків, а також у всій досліджуваній хижій рибі в цілому, шляхом визначення питомої активності радіонукліду у невеликій наважці луски досліджуваного екземпляру, по якій на основі розроблених авторами формул (коефіцієнтів) та графіків визначається вміст даного радіонукліду в органах та тканинах прісноводних риб родини окуневих - судака звичайного (Stizostedion lucioperca L.), окуня звичайного (Perca fluviatilis L.) та родини щукових - щуки звичайної (Esox lucius L.), які серед риб-іхтіофагів дуже поширені в водоймах України. Досліди проводили на рибах водойм Чорнобильської зони відчуження та Київського водосховища протягом 2007-2012 рр. як малоактивних, так і в сильно забруднених радіонуклідами водоймах. Основу становили риби оз. Глибоке, а також інших лівобережних заплавних водойм Красненської стариці, правобережних Азбучин та Янівського затону та інших у Чорнобильській зоні відчуження. Графіки побудовані з достатньою достовірністю апроксимації від 0,908 до 0,990. Похибка вимірювання становить 15 %. Знаючи питому активність радіонуклідів в лусці риби-хижака можна за формулами (коефіцієнтами) чи відповідними графіками визначати питомі активності даних радіонуклідів. Так для прісноводних окуневих риб вони становитимуть: 137 0,976 1. В цілому по організму риби з родини окуневих ( Cs): у=1,5765x (х - це питома 137 активність Cs в лусці, Бк/кг сирої ваги) 1 UA 107611 C2 2. В м'язах окуневих риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=1,6545x 1,0059 (х - це питома активність 137 0,9717 (х - це питома активність 137 Cs в лусці, Бк/кг 5 3. В кістках окуневих риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=1,9387x 10 2 Cs в лусці, Бк/кг UA 107611 C2 4. В голові окуневих риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=1,2575x 0,9664 (х - це питома активність 137 Cs в лусці, Бк/кг 5 90 10 і аналогічно визначають питому активність Sr в рибах родини окуневих, всі представники яких покриті невеликою, але твердою і жорсткою лускою, що добре накопичує даний радіонуклід: 90 0,9738 5. В цілому по організму риби родини окуневих ( Sr): у=0,2484х (х – це питома 90 активність Sr в лусці, Бк/кг сирої ваги) 3 UA 107611 C2 90 6. В м'язах окуневих риб ( Sr): у=0,0557x сирої ваги) 0,6741 (х - це питома активність 90 (x - це питома активність 90 Sr в лусці, Бк/кг 5 90 7. В кістках окуневих риб ( Sr): у=0,354х сирої ваги) 1,0073 10 4 Sr в лусці, Бк/кг UA 107611 C2 90 8. В голові окуневих риб ( Sr): у=0,4175x сирої ваги) 0,9671 (х - це питома активність 90 Sr в плавцях в Бк/кг 5 10 Риби-хижаки такі, як представники родини щукових істотно відрізняються будовою тіла, способом життя, конфігурацією і еластичністю луски від представників родини окуневих і тому питома активність радіонуклідів в їх органах та тканинах описується іншими графіками та формулами. Так для представників родини щукових питому активність радіонуклідів можна визначати за такими формулами та графіками: 137 0,9344 9. В цілому по організму риби родини щукових ( Cs): у=2,4559x (х - це питома 137 активність Cs в лусці, Бк/кг сирої ваги) 15 5 UA 107611 C2 10. В м'язах щукових риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=1,6965x 0,9847 (х - це питома активність 137 1,006 (х - це питома активність 137 Cs в лусці, Бк/кг 5 11. B кістках щукових риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=1,1597х 10 6 Cs в лусці, Бк/кг UA 107611 C2 12. В голові щукових риб ( сирої ваги) 137 Cs): у=0,6871x 0,9997 (х - це питома активність 137 Cs в лусці, Бк/кг 5 90 10 Аналогічно можна визначати питому активність Sr в органах і тканинах прісноводних риб родини щукових (щука покрита гнучкою тонкою лускою, яка гірше накопичує досліджуваний 90 радіонуклід, а ніж луска окуневих), знаючи тільки вміст Sr в лусці щуки: 90 1,0865 13. B цілому по організму риби родини щукових ( Sr): у=0,1117x (х - це питома 90 активність ( Sr лусці, Бк/кг сирої ваги) 7 UA 107611 C2 90 0,6837 (х - це питома активність 90 90 1,0894 (x - це питома активність 90 14. В м'язах щукових риб ( Sr): у=0,0596x сирої ваги) Sr в лусці, Бк/кг 5 15. B кістках щукових риб ( Sr): у=0,3937x сирої ваги) 10 8 Sr в лусці, Бк/кг UA 107611 C2 90 16. В голові щукових риб ( Sr): у=0,2706х сирої ваги) 1,0794 (х - це питома активність 90 Sr в лусці, Бк/кг 5 10 15 20 Отже, знаючи тільки питому активність радіонуклідів в лусці за наведеними формулами (коефіцієнтами) або графіками, можна достовірно визначити питому активність радіонукліду в організмі риб родини окуневих та щукових (в цілому), у кістках, голові і в їстівній тканині - м'язах 137 та навпаки. Якщо, наприклад, питома активність Cs в лусці риб родини окуневих чи щукових 137 не перевищує відповідно 88,3 і 94,8 Бк/кг, то в їстівній частині риби (знаючи, що Cs найбільше накопичується в м'язах) вміст даного радіонукліду не перевищує допустимі рівні згідно з 137 90 нормативами для рибної продукції за Cs (150 Бк/кг), що діють в Україні. А, якщо вміст Sr в 90 лусці окуневих не більше 160,9, а у щукових риб - 198,3 Бк/кг, то питома активність Sr в цілому по організму цих видів хижих риб не перевищує допустимі рівні даного радіонукліду для рибної 90 продукції згідно з українськими нормативами, які по Sr становлять 35 Бк/кг. Перевага методу в тому, що відібравши луску для визначення в ній питомої активності радіонуклідів, риба залишиться живою. А відсутність декількох десятків лусок, істотно не впливатиме на життєдіяльності організму. Наважка луски на аналіз відбирається в залежності від порогу чутливості приладу. Значно спрощується визначення, здешевлення способу за 9 UA 107611 C2 рахунок істотного зменшення кількості досліджень та визначень, виникає суттєва економія часу, реактивів та енергоємності процедури досліджень. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Спосіб визначення питомої активності радіонуклідів в хижих видах риб, зокрема родини окуневих та щукових, прісноводних водойм, який відрізняється тим, що визначення вмісту радіонуклідів в окуневих та щукових рибах в цілому, а також в органах і тканинах цих риб, проводять за їх вмістом в лусці. 10 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10