Експрес-метод визначення розподілу питомої активності радіонуклідів по органах і тканинах деяких видів коропових риб за їх вмістом у лусці

Реферат: Експрес-метод визначення розподілу питомої активності радіонуклідів по органах і тканинах деяких мирних видів риб родини коропових прісноводних водойм, при якому беруть наважку 137 90 луски риби, визначають в ній питому активність Cs та Sr, а далі підставляють отримані значення в формули і визначають вміст радіонуклідів в рибі в цілому, а також в органах і тканинах риб родини коропових, таких, як карась сріблястий (Carassius gibelio (Bloch)), карась звичайний чи золотий (Carassius carassius L.), короп звичайний (Cyprinus carpio L.), плоскирка європейська (Blicca bjoerkna L.), лящ звичайний (Abramis brama L.), краснопірка звичайна (Scardinius erythrophthalmus L.), плітка звичайна (Rutilus rutilus L.), a також лин звичайний (Tinca tinca L.). UA 107060 U (12) UA 107060 U UA 107060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіаційної біології та екології, а саме до способів визначення радіонуклідного забруднення деяких мирних видів риб родини коропових прісноводної іхтіофауни, а саме: карася сріблястого (Carassius gibelio (Bloch)), карася звичайного чи золотого (Carassius carassius L.), коропа звичайного (Cyprinus carpio L.), плоскирки європейської (Blicca bjoerkna L.), ляща звичайного (Abramis brama L.), краснопірки звичайної (Scardinius erythrophthalmus L.), плітки звичайної (Rutilus rutilus L.). 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 90 Sr в організмі риб. При цьому на луску припадає від 6 до 62 % всього Sr в організмі риб. В 90 залежності від твердості, пружності та еластичності луски відбувається різне накопичення Sr в ній (що в свою чергу пов'язане, на нашу думку, з вмістом у лусці кальцію, як аналога стронцію). Так в лусці карася, плітки, краснопірки, ляща, плоскирки, коропа даного радіонукліду накопичується 28-62 %, а в лусці лина звичайного (Tinca tinca L.) - тільки 6-12 % від всього l37 організму риби. Треба зазначити, що накопичення радіонукліду Cs рибами-хижаками 90 проходить набагато інтенсивніше, аніж "мирними" видами риб, a Sr - повільніше. Тому 137 90 формули та графіки визначення питомої активності Cs і Sr в рибах-хижаках та в "мирних" видах риб будуть суттєво відрізнятися. Так само як і будуть відрізнятися формули та графіки визначення вмісту радіонуклідів у лусці лина звичайного від визначення даних радіонуклідів в перерахованих видів риб родини коропових. В зв'язку з цим визначення питомої активності радіонуклідів в органах і тканинах лина ми розглянемо окремо в кінці опису. 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 %, а для лина - 2-5 %), головою (5-19 %), внутрішніми органами (2-14 %) та плавцями (3-11 %). Дані про питому активність радіонуклідів в органах і тканинах риб іхтіофауни водойм України наведені в публікаціях [1 - 5]. 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 корисної моделі спрямована на спрощення способу, скорочення часу визначення, здешевлення процедури визначення питомої активності радіонуклідів в органах та тканинах деяких видів коропових риб. При цьому піддослідні риби залишаються живими, а пошкодженні плавці швидко відновлюються. Суть способу полягає у визначенні питомої активності радіонуклідів в різних органах та тканинах мирних риб родини коропових за винятком лина звичайного, а також у всьому організмові досліджуваної риби 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 коропових, до яких належать такі види, як карась сріблястий (Carassius gibelio (Bloch)), карась звичайний чи золотий (Carassius carassius L.), короп звичайний (Cyprinus carpio L.), плоскирка європейська (Blicca bjoerkna L.), лящ звичайний (Abramis brama L.), краснопірка звичайна (Scardinius erythrophthalmus L.), плітка звичайна (Rutilus rutilus L.), лин звичайний (Tinca tinca L.). Досліди проводили на рибах водойм Чорнобильської зони відчуження та Київського водосховища протягом 2007-2015 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 не менше 0,93 (виняток становить графік № 6, в якому достовірність апроксимації становить 0,78). Знаючи питому активність радіонуклідів в лусці риби можна за формулами (коефіцієнтами) чи відповідними графіками визначати питомі активності даних радіонуклідів. Так для перерахованих вище прісноводних риб родини коропових (крім лина звичайного) вони становитимуть: 137 1,0424 Фіг. 1. В цілому організмі риби з родини коропових ( Cs): у = 1,1844х (х - це питома 137 активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 137 1,0462 137 Фіг. 2. В м'язах коропових риб ( Cs):у=1,5049х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 1 UA 107060 U l37 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1,0659 137 Фіг. 3. В голові коропових риб ( Cs):у=0,6558х (х - це питома активність Cs у лусці в Бк/кг сирої ваги). l37 1,0875 137 Фіг. 4. В кістках коропових риб ( Cs):у=0,9307х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 І аналогічно визначають питому активність Sr в перерахованих вище "мирних" видах риб родини коропових: 90 0,9779 Фіг. 5. В цілому по організму риби родини коропових ( Sr):у=0,2887х (х - це питома 90 активність Sr в плавцях в Бк/кг сирої ваги). 90 0,6315 90 Фіг. 6. В м'язах коропових риб ( Sr):у=0,1074х (х - це питома активність Sr в лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 0,9772 90 Фіг. 7. В кістках коропових риб ( Sr):у=0,7914х (х - це питома активність Sr в лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 0,9657 90 Фіг. 8. В голові коропових риб ( Sr):у=0,456х (х - це питома активність Sr в лусці в Бк/кг сирої ваги). 137 Для лина звичайного (Tinca tinca L.) графіки і формули залежності вмісту Cs в органах і тканинах риб від питомої активності цього радіонукліду в лусці будуть мати такий вигляд: 137 1,117 137 Фіг. 9. В цілому організмі лина ( Cs):у=0,4693х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 137 1,0321 137 Фіг. 10. В м'язах лина ( Cs):у=1,2128х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 137 1,2317 137 Фіг. 11. В голові лина ( Cs):у=0,1211х (х - це питома активність Cs у лусці в Бк/кг сирої ваги). 137 1,2213 137 Фіг. 12. В кістках лина ( Cs):у=0,2327х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). l37 0,8865 l37 Фіг. 13. В плавцях лина ( Cs):у=2,0496х (х - це питома активність Cs в лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 І аналогічно визначають питому активність Sr в лині: 90 0,958 90 Фіг. 14. В цілому по організму лина ( Sr):у=0,5317х (х - це питома активність Sr в плавцях в Бк/кг сирої ваги). 90 0,6729 90 Фіг. 15. В м'язах лина ( Sr):у=0,157х (х - це питома активність SrB лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 1,0173 90 Фіг. 16. В кістках лина ( Sr):у=1,103х (х - це питома активність Sr в лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 1,0126 90 Фіг. 17. В голові лина ( Sr):у=0,7303х (х - це питома активність SrB лусці в Бк/кг сирої ваги). 90 0,9691 90 Фіг. 18. В плавцях лина звичайного ( Sr):у=2,0944х (х - це питома активність Sr в лусці в Бк/кг сирої ваги). Отже, знаючи тільки питому активність радіонуклідів в лусці за наведеними формулами (коефіцієнтами) або графіками, можна достовірно визначити питому активність радіонукліду в організмі риб родини коропових (в цілому), у кістках, голові і в їстівній тканині - м'язах та l37 навпаки. Якщо, наприклад, питома активність Cs в лусці досліджуваного екземпляру з перелічених вище видів риб (крім лина) не перевищує 81,3 Бк/кг (а у лині - 106,4 Бк/кг), то в 137 їстівній частині риби (знаючи, що Cs найбільше накопичується в м'язах) вміст даного радіонукліду не буде перевищувати допустимих рівнів згідно нормативів для рибної продукції за 137 90 Cs (150 Бк/кг), що діють в Україні. А якщо вміст Sr в лусці досліджуваної риби з перерахованих вище видів (крім лина) не більше 135,1 Бк/кг (а в лині - 79,0), то питома 90 активність Sr в цілому по організму цих риб не перевищує допустимі рівні даного радіонукліду 90 для рибної продукції згідно з українськими нормативами, які по Sr відповідають 35 Бк/кг. Даний спосіб найбільш придатний для водойм Чорнобильської зони відчуження, хоча його можна використовувати і для менш забруднених радіонуклідами водойм (тільки при цьому імовірність похибки визначення питомої активності радіонуклідів в органах та тканинах риб збільшується). Перевага способу в тому, що для визначення питомої активності радіонуклідів у плавцях риба залишається живою, а пошкоджені плавці порівняно швидко відновляться. Наважка плавців на аналіз відбирається в залежності від порогу чутливості приладу. Значно спрощується визначення, здешевлення способу за рахунок істотного зменшення кількості досліджень та визначень, виникає суттєва економія часу, реактивів та енергоємності процедури досліджень. Джерела інформації: 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 UA 107060 U 5 10 2. Каглян А.Е. Радионуклиды в ихтиофауне верхнего участка Киевского водохранилища // Гидробиол. журн. - 2007. - 43, № 5. - С. 93-109. 3. Каглян О.Є., Гудков Д.І., Кленус В.Г. та ін. Сучасне радіонуклідне забруднення прісноводних риб України // Доповіді Національної академії наук України - 2011. - № 12. - С. 164170. 4. Каглян О.Є., Гудков Д.І., Кленус В.Г та ін. Радіонуклідне забруднення риб прісних водойм України після аварії на ЧАЕС // Міжнародна конференція Двадцять п'ять років Чорнобильської катастрофи. Безпека майбутнього: Збірник доповідей висновки і рекомендації, Київ, Україна, 2022 квітня 2011 p. - Київ: КіМ, 2011 - Ч. 2. - С. 301-306. 5. Каглян О.С., 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. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 Експрес-метод визначення розподілу питомої активності радіонуклідів по органах і тканинах деяких мирних видів риб родини коропових прісноводних водойм, який відрізняється тим, що 137 90 беруть наважку луски риби, визначають в ній питому активність Cs та Sr, а далі підставляють отримані значення в зазначені нижче формули, визначають вміст радіонуклідів в рибі в цілому, а також в органах і тканинах риб родини коропових, таких, як карась сріблястий (Carassius gibelio (Bloch)), карась звичайний чи золотий (Carassius carassius L.), короп звичайний (Cyprinus carpio L.), плоскирка європейська (Blicca bjoerkna L.), лящ звичайний (Abramis brama L.), краснопірка звичайна (Scardinius erythrophthalmus L.), плітка звичайна (Rutilus rutilus L.), a також лин звичайний (Tinca tinca L.); так для перерахованих прісноводних риб родини коропових (за винятком лина звичайного) питому активність радіонуклідів можна розрахувати за формулами: l37 1,0424 1) в цілому по організму риби ( Cs): у=1,1844x , 137 1,0462 2) в м'язах pиб( Cs): у=1,5049x , 137 1,0659 3) в голові риб ( Cs): у=0,6558x , 137 1,0875 4) в кістках риб ( Cs): у=0,9307x , 137 де х - це питома активність Cs в лусці коропових риб в Бк/кг сирої ваги, аналогічно 90 визначають питому активність Sr в рибах родини коропових: 90 0,9779 5) в цілому по організму риби ( Sr): у=0,2887x , 90 0,6315 6) в м'язах риб ( Sr): у=0,1074x , 90 0,9772 7) в кістках риб ( Sr): у=0,7914x , 90 0,9657 8) в голові pиб( Sr): у=0,456x , 90 де х - це питома активність Sr в лусці коропових риб в Бк/кг сирої ваги; відповідно для лина звичайного (Tinca tinca L.) питому активність радіонуклідів можна розрахувати за формулами: 137 1,117 9) в цілому по організму лина ( Cs): у=0,4693x , 137 1,0321 10) в м'язах лина ( Cs): у=1,2128x , 137 1,2317 11) в голові лина ( Cs): у=0,1211x , l37 1, 2213 12) в кістках лина ( Cs): у=0,2327x , I37 0,8865 13) в плавцях лина ( Cs): у=2,0496x , 137 де х - це питома активність Cs в лусці лина в Бк/кг сирої ваги, аналогічно визначають питому 90 активність Sr в лині: 90 0,958 14) в цілому по організму лина ( Sr): у=0,5317x , 90 0,6729 15) в м'язах лина ( Sr): у=0,157x , 90 1,0173 16) в кістках лина ( Sr): у=1,103x , 90 0126 17) в голові лина ( Sr): у=0,7303x , 90 0,9691 18) в плавцях лина ( Sr): у=2,0944x , 90 де х - це питома активність Sr в лусці лина в Бк/кг сирої ваги; таким чином, знаючи питому активність радіонуклідів в лусці перерахованих вище риб родини коропових визначають за формулами (коефіцієнтами) чи відповідними графіками питомі активності даних радіонуклідів в органах та тканинах цих риб. 3 UA 107060 U 4 UA 107060 U 5 UA 107060 U 6 UA 107060 U 7 UA 107060 U 8 UA 107060 U 9 UA 107060 U 10 UA 107060 U 11 UA 107060 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12