Естественные радионуклиды ²³⁸U и ²³²Th в раковинах моллюсков Каспийского моря
##plugins.themes.ibsscustom.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.ibsscustom.article.details##
Аннотация
Исследовано накопление радионуклидов моллюсками Каспийского моря в условиях естественной и антропогенной динамики среды. Цель работы заключалась в изучении особенностей концентрирования 238U и 232Th и в оценке аккумулирующей способности по коэффициентам накопления (Cf) двустворчатых моллюсков Cardiidae Среднего и Северного Каспия. Пробы отобраны в 2012–2016 гг. В раковинах определено содержание урана и тория радиохимическим методом спектрофотометрически с арсеназо III на спектрофотометре Spekol (238U — при λ = 670 нм; 232Th — при λ = 665 нм) с последовательным хроматографическим выделением U и Th из раствора с помощью анионита ЭДЭ-10П. Установлена положительная корреляция урана с Corg и CaCO3. Выявлено, что отношение U/Corg для двустворчатых моллюсков характеризуется значениями от 7 × 10−5 до 45 × 10−5. Показано, что на аккумуляцию 238U в раковинах в процессе роста моллюсков влияет ряд биотических факторов. Первый — видоспецифичность. Так, моллюски дагестанского побережья в возрасте 6–7 лет располагаются по значениям удельной активности (Ac) 238U в своих раковинах в следующем порядке: Didacna protracta novocaspia > D. protracta protracta > Monodacna caspia > D. trigonoides (53,0; 45,4; 34,0 и 8,82 Бк·кг−1 соответственно). Моллюски Северного Каспия располагаются в следующем порядке: D. protracta novocaspia > D. protracta protracta > D. protracta submedia (31,5; 22,3 и 7,56 Бк·кг−1). Второй биотический фактор — возраст: у молодых моллюсков аккумуляция урана в 2 раза выше, чем у взрослых особей. Третий — наличие арагонитовой структуры раковин. Отмечено опосредованное влияние абиотических факторов — выхода гидротермальных вод по тектоническим разломам на дне Каспия при повышении сейсмоактивности. В целом рост содержания естественных радионуклидов в водах Каспийского моря является следствием аридизации. На аккумуляцию тория в раковинах моллюсков в большой степени влияют его наличие в грунте и выход пластовых вод при нефтедобыче. Определено, что для проанализированных моллюсков характерны следующие порядки величин Cf: n × 10¹ для 238U и n × 10³ для 232Th. При таких значениях гидробионты интенсифицируют биогенное накопление урана и тория из морской воды, что способствует самоочищению вод Каспийского моря от радиоизотопов. Выявлены региональные особенности в аккумулирующей способности моллюсков Каспийского моря. Так, в раковинах взрослых особей среднее значение Cf для 238U составило 77, а для 232Th — 1870. Отмечено повышенное накопление естественных радионуклидов в районе Дербента в раковинах D. protracta novocaspia: 238U — до уровня (53,0 ± 0,7) Бк·кг−1 при Cf = 140; 32Th — до уровня (11,0 ± 0,09) Бк·кг−1 при Cf = 3857. Полученные нами значения Ac для 238U (29 Бк·кг−1 в раковинах Didacna и Monodacna) приближены к усреднённым величинам для настоящего времени. Cf урана в раковинах в 1,4 раза превышает значения, зарегистрированные в 1975 г. Вычисленные значения Ac для 232Th в раковинах моллюсков составляли 5,3 Бк·кг−1; это в 8 раз ниже величин, полученных ранее для прибрежья Азербайджана (для района нефтегазовых месторождений Северного Каспия), усреднённых современных данных и ПДК тория.
Авторы
Библиографические ссылки
Айтеков М.-П. Б. Об условиях сохранения экологического равновесия на газонефтяных месторождениях // Аридные экосистемы. 2017. Т. 23, № 2 (71). С. 42–46. [Aytekov M.-P. B. On the conditions of maintaining the ecological balance on gas and oil fields. Aridnye ekosistemy, 2017, vol. 23, no. 2 (71), pp. 42–46. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/yrnqnv
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв : 2-е изд., перераб. и доп. Москва : Изд-во Московского университета, 1970. 487 с. [Arinushkina E. V. Rukovodstvo po khimicheskomy analizu pochv : 2-e izd., pererab. i dop. Moscow : Izd-vo Moskovskoko universiteta, 1970, 487 p. (in Russ.)]
Батурин Г. Н. Уран в современном морском осадкообразовании. Москва : Атомиздат, 1975. 152 с. [Baturin G. N. Uran v sovremennom morskom osadkoobrazovanii. Moscow : Atomizdat, 1975, 152 p. (in Russ.)]
Бигалиев А. Б., Кожахметова А. Н. Загрязнение нефтью и сопутствующими тяжёлыми металлами, радионуклидами и накопление в организме гидробионтов казахстанской зоны Каспия // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331, № 12. С. 60–66. [Bigaliev A. B., Kozhakhmetova A. N. Oil pollution and associated heavy metals, radionuclides in the body of hydrobionts of the Kazakhstan zone of the Caspian Sea. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 2020, vol. 331, no. 12, pp. 60–66. (in Russ.)]. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/12/2939
Бутаев А. М., Абдулаева А. С., Гуруев М. А. Радиоактивность природных вод и искусственные радионуклиды в объектах биосферы Дагестана // Вестник Дагестанского научного центра РАН. 2006. № 24. С. 62–69. [Butaev A. M., Abdulaeva A. S., Guruev M. A. Radioaktivnost’ prirodnykh vod i iskusstvennye radionuklidy v ob”ektakh biosfery Dagestana. Vestnik Dagestanskogo nauchnogo tsentra RAN, 2006, no. 24, pp. 62–69. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/shjatl
Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. Москва : Наука, 1965. 374 с. [Vernadsky V. I. Khimicheskoe stroenie biosfery Zemli i ee okruzheniya. Moscow : Nauka, 1965, 374 p. (in Russ.)]
Воротницкая И. Е. Биогенная миграция урана в озере Иссык-Куль : автореф. дис. … канд. биол. наук / Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова. Москва, 1965. 17 с. [Vorotnitskaya I. E. Biogennaya migratsiya urana v ozere Issyk-Kul’ : avtoref. dis. … kand. biol. nauk / Moskovskii gosudarstvennyi universitet imeni M. V. Lomonosova. Moscow, 1965, 17 p. (in Russ.)]
Газалиев И. М., Идрисов И. А., Бабаев М. Р., Ахмедов А. М. Естественная радиоактивная аномалия нефтегазоносной площади Дузлак (Дагестан) // Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа : материалы II Всероссийской конференции, 08–10 ноября 2012 г., Грозный. Грозный : Академия наук Чеченской Республики, 2012. С. 299–301. [Gazaliev I. M., Idrisov I. A., Babaev M. R., Akhmedov A. M. Estestvennaya radioaktivnaya anomaliya neftegazonosnoi ploshchadi Duzlak (Dagestan). In: Sovremennye problemy geologii, geofiziki i geoekologii Severnogo Kavkaza : materialy II Vserossiiskoi konferentsii, 08–10 noyabrya 2012 g., Grozny. Grozny : Akademiya nauk Chechenskoi Respubliki, 2012, pp. 299–301. (in Russ.)]
Доманов М. М., Доманова Е. Г., Верховская З. И. Радиоэкологические аспекты освоения морских нефтеносных регионов (нежелательные спутники прогресса) : [презентация] // Международный форум «Каспийский диалог – 2012», 2-е заседание, Москва, 26–27 апреля 2012 г. [Москва, 2012]. [Domanov M. M., Domanova E. G., Verkhovskaya Z. I. Radioekologicheskie aspekty osvoeniya morskikh neftenosnykh regionov (nezhelatel’nye sputniki progressa) : [presentation]. In: Mezhdunarodnyi forum “Kaspiiskii dialog – 2012”, 2-e zasedanie, Moskva, 26–27 aprelya 2012 g. [Moscow, 2012]. (in Russ.)]. URL: http://www.caspiansovet.ru/Prezentacii/energiya_kaspiya_energiya_mira_1_zasedanie/vtoroe_zasedanie.php [accessed: 10.02.2025].
Егоров В. Н. Теория радиоизотопного и химического гомеостаза морских экосистем. Севастополь : ФИЦ ИнБЮМ, 2019. 356 с. [Egorov V. N. Theory of Radioisotope and Chemical Homeostasis of Marine Ecosystems. Sevastopol : IBSS, 2019, 356 p. (in Russ.)]. https://doi.org/10.21072/978-5-6042938-5-0
Золотарёв В. Н. Склерохронология морских двустворчатых моллюсков / АН УССР, Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского. Киев : Наукова думка, 1989. 112 с. [Zolotarev V. N. Sklerokhronologiya morskikh dvustvorchatykh mollyuskov / AN USSR, Institut biologii yuzhnykh morei imeni A. O. Kovalevskogo. Kyiv : Naukova dumka, 1989, 112 p. (in Russ.)]
Карыгина Н. В., Попова О. В. Средние характерные концентрации токсикантов в донных отложениях дельты Волги и Северного Каспия // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2017. № 4. С. 29–36. [Karygina N. V., Popova O. V. Average characteristic concentrations of toxicants in bottom sediments of the Volga delta and northern part of the Caspian Sea. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriya: Rybnoe khozyaistvo, 2017, no. 4, pp. 29–36. (in Russ.)]. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2017-4-29-36
Кузнецов Ю. В. Радиохронология океана. Москва : Атомиздат, 1976. 280 с. [Kuznetsov Yu. V. Radiokhronologiya okeana. Moscow : Atomizdat, 1976, 280 p. (in Russ.)]
Логвиненко Б. М., Старобогатов Я. И. Тип Моллюски. Mollusca // Атлас беспозвоночных Каспийского моря. Москва : Пищевая промышленность, 1968. С. 308–385. [Logvinenko B. M., Starobogatov Ya. I. Tip Mollyuski. Mollusca. In: Atlas bespozvonochnykh Kaspiiskogo morya. Moscow : Pishchevaya promyshlennost’, 1968, pp. 308–385. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/ypvidj
Мацапулин В. У., Юсупов А. Р., Черкашин В. И. Позднекайнозойский вулканизм северной окраины орогена Восточного Кавказа (Дагестан) // Вестник Дагестанского научного центра РАН. 2008. № 32. С. 12–20. [Matsapulin V. U., Yusypov A. R., Cherkashin V. I. Late-Cainozoic volcanism in the north area of Eastern Caucasus orogen (Daghestan). Vestnik Dagestanskogo nauchnogo tsentra RAN, 2008, no. 32, pp. 12–20. (in Russ.)]. https://elibrary.ru/ktzsnt
Неручев С. Г. Уран и жизнь в истории Земли. 2-е изд., испр. и доп. Санкт-Петербург : ВНИГРИ, 2007. 326 с. [Neruchev S. G. Uran i zhisn’ v istorii Zemli. 2-e izd., ispr. i dop. Saint Petersburg : VNIGRI, 2007, 326 p. (in Russ.)]
Оглоблин К. Ф. Закономерности и распространение урана и тория в раковинах современных и ископаемых моллюсков : автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук : 04.00.09 / Константин Фёдорович Оглоблин ; Азербайджанский университет имени С. М. Кирова. Баку, 1975. 26 с. [Ogloblin K. F. Zakonomernosti i rasprostranenie urana i toriya v rakovinakh sovremennykh i iskopaemykh mollyuskov : avtoref. dis. … kand. geol.-min. nauk : 04.00.09 / Konstantin Fedorovich Ogloblin ; Azerbaidzhanskii universitet imeni S. M. Kirova. Baku, 1975, 26 p. (in Russ.)]
Оглоблин К. Ф., Халифа-заде Ч. М. Распространение урана в раковинах современных и ископаемых моллюсков // Геохимия. 1974. № 2. С. 315–320. [Ogloblin K. F., Khalifa-zade Ch. M. Rasprostranenie urana v rakovinakh sovremennykh i iskopaemykh mollyuskov. Geokhimiya, 1974, no. 2, pp. 315–320. (in Russ.)]
Паньков И. В. Накопление долгоживущих радионуклидов моллюсками рода Dreissena в условиях днепровских водохранилищ // Гидробиологический журнал. 1994. Т. 30, № 2. С. 93–96. [Pan’kov I. V. Accumulation of long-living radionuclides in molluscs of genus Dreissena in conditions of Dnieprovian water reservoirs. Gidrobiologicheskii zhurnal, 1994, vol. 30, no. 2, pp. 93–96. (in Russ.)]
Поликарпов Г. Г., Егоров В. Н. Морская динамическая радиохемоэкология. Москва : Энергоатомиздат, 1986. 176 с. [Polikarpov G. G., Egorov V. N. Morskaya dinamicheskaya radiokhemoekologiya. Moscow : Energoatomizdat, 1986, 176 p. (in Russ.)]. https://repository.marine-research.ru/handle/299011/7683
Попов Д. К., Поникарова Т. М. Методические рекомендации по определению валового урана и тория в породах, почвах и золе растений. Ленинград : Институт радиационной гигиены и санитарии, 1981. 15 с. [Popov D. K., Ponikarova T. M. Metodicheskie rekomendatsii po opredeleniyu valovogo urana i toriya v porodakh, pochvakh i zole rastenii. Leningrad : Institut radiatsionnoi gigieny i sanitarii, 1981, 15 p. (in Russ.)]
Попов Н. И., Фёдоров К. Н., Орлов В. М. Морская вода : справочное руководство : (состав, термические характеристики, химические равновесия, физические свойства) / под ред. А. С. Монина. Москва : Наука, 1979. 327 с. [Popov N. I., Fedorov K. N., Orlov V. M. Morskaya voda : spravochnoe rukovodstvo : (sostav, termicheskie kharakteristiki, khimicheskie ravnovesiya, fizicheskie svoistva) / A. S. Monin (Ed.). Moscow : Nauka, 1979, 327 p. (in Russ.)]
Попов С. В. Микроструктура раковин и систематика кардиид. Москва : Наука, 1977. 124 с. (Труды Палеонтологического института ; т. 153). [Popov S. V. The Shell Structure and System of the Cardiids. Moscow : Nauka, 1977, 124 p. (Trudy Paleontologicheskogo instituta ; vol. 153). (in Russ.)]
Порядок расчёта контрольных уровней содержания радионуклидов в донных отложениях морских водных объектов : рекомендации Р 52.18.873-2018 / Росгидромет. Обнинск : ФГБУ «НПО «Тайфун», 2019. 29 с. [Poryadok rascheta kontrol’nykh urovnei soderzhaniya radionuklidov v donnykh otlozheniyakh morskikh vodnykh ob”ektov : rekomendatsii R 52.18.873-2018 / Rosgidromet. Obninsk : FGBU “NPO “Taifun”, 2019, 29 p. (in Russ.)]
Радиогидрогеологические исследования при прогнозировании и поисках урановых месторождений, связанных с зонами пластового окисления / Е. В. Анкудинов, А. Г. Арье, А. М. Боголюбов и др. Ленинград : Недра, 1988. 168 с. [Radiogidrogeologicheskie issledovaniya pri prognozirovanii i poiskakh uranovykh mestorozhdenii, svyazannykh s zonami plastovogo okisleniya / E. V. Ankudinov, A. G. Ar’e, A. M. Bogolyubov, et al. Leningrad : Nedra, 1988, 168 p. (in Russ.)]
СанПиН 2.6.1.2523-09. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). Утверждены постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 07.09.2009 № 47. Нормативный документ. Москва, 2009. [SanPiN 2.6.1.2523-09. Normy radiatsionnoi bezopasnosti (NRB-99/2009). Utverzhdeny postanovleniem Glavnogo gosudarstvennogo vracha RF ot 07.09.2009 no. 47. Normativnyi dokument. Moscow, 2009. (in Russ.)]
Синтюрина А. В., Бигалиев А. Б. Особенности аккумуляции радионуклидов гидробионтами и обитателями прибрежной зоны Северо-Каспийского региона // Вестник Казахского национального университета. Серия экологическая. 2009. Т. 24, № 1. С. 97–101. [Sintyurina A. V., Bigaliev A. B. Osobennosti akkumulyatsii radionuklidov gidrobiontami i obitatelyami pribrezhnoi zony Severo-Kaspiiskogo regiona. Vestnik Kazakhskogo natsional’nogo universiteta. Seriya ekologicheskaya, 2009, vol. 24, no. 1, pp. 97–101. (in Russ.)]
Титаева Н. А. Ядерная геохимия. Москва : Изд-во МГУ, 1992. 272 с. [Titaeva N. A. Yadernaya geokhimiya. Moscow : Izd-vo MGU, 1992, 272 p. (in Russ.)]
Тяжёлые естественные радионуклиды в биосфере: миграция и биологическое действие на популяции и биогеоценозы / Р. М. Алексахин, Н. П. Архипов, Р. М. Бархударов и др. ; под ред. Р. М. Алексахина ; АН СССР. Коми научный центр Уральского отделения. Москва : Наука, 1990. 368 с. [Tyazhelye estestvennye radionuklidy v biosfere: migratsiya i biologicheskoe deistvie na populyatsii i biogeotsenozy / R. M. Aleksakhin, N. P. Arkhipov, R. M. Barkhudarov, et al. ; R. M. Aleksakhin (Ed.) ; AN SSSR, Komi nauchnyi tsentr Ural’skogo otdeleniya. Moscow : Nauka, 1990, 368 p. (in Russ.)]
Фесенко С. В., Емлютина Е. С. Концентрация тория в природных средах: обзор мировых данных // Радиационная биология. Радиоэкология. 2020. Т. 60, № 6. С. 647–660. [Fesenko S. V., Emlutina E. S. Thorium concentrations in the environment: A review of the world data. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya, 2020, vol. 60, no. 6, pp. 647–660. (in Russ.)]. https://doi.org/10.31857/s0869803120050033
Adams J. A. S., Osmond J. K., Rogers J. J. W. The geochemistry of thorium and uranium. Physics and Chemistry of the Earth, 1959, vol. 3, pp. 298–348. https://doi.org/10.1016/0079-1946(59)90008-4
Almazán Torres M. G., Almazán Martínez M. S., Ordoñez Regil E., Ramírez Villalva A. Bioaccumulation of 238U and 239+240Pu in bivalve mollusks from different coastal areas of Mexico. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2025, vol. 334, iss. 2, pp. 1649–1659. https://doi.org/10.1007/s10967-024-09922-8
Blanchard R. L., Cheng M. H., Potratz H. A. Uranium and thorium series disequilibria in recent and fossil marine molluscan shells. Journal of Geophysical Research, 1967, vol. 72, iss. 18, pp. 4745–4757. https://doi.org/10.1029/jz072i018p04745
Bowen H. J. M. Environmental Chemistry of the Elements. London ; New York : Academic Press, 1979, 333 p.
Canadian Water Quality Guidelines for the Protection of Aquatic Life. Uranium. [Winnipeg] : Canadian Council of Ministers of the Environment, 2011, 9 p.
Duong V.-H., Duong D.-T., Bui L. V., Kim T. T., Bui H. M., Tran T. D., Phan T. T., Nguyen T.-D. Radiological hazard assessment of high-level natural radionuclides in surface sediments along Red River, Vietnam. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2023, vol. 85, iss. 3, pp. 302–313. https://doi.org/10.1007/s00244-023-01003-3
Koide M., Lee D. S., Goldberg E. D. Metal and transuranic records in mussel shells, byssal threads and tissues. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 1982, vol. 15, iss. 6, pp. 679–695. https://doi.org/10.1016/0272-7714(82)90079-8
Patel K. S., Sharma S., Maity J. P., Martín-Ramos P., Fiket Ž., Bhattacharya P., Zhu Y. Occurrence of uranium, thorium and rare earth elements in the environment: A review. Frontiers in Environmental Science, 2023, vol. 10, art. 1058053 (18 p.). https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.1058053
Salikhov S., Asvarova T., Gasanov G., Abdulayeva A., Hajiyev K., Bashirov R., Akhmedova Z., Gimbatova K., Aytemirov A., Magomedov N., Musaev M. Rate of migration of natural radionuclides in soil-plant cover of the North-Western Precaspian region. Ponte, 2017, vol. 73, iss. 6, pp. 75–90. https://doi.org/10.21506/j.ponte.2017.6.5
Sun J., Men W., Wang F., Wu J. Activity levels of 210Po, 210Pb and other radionuclides (134Cs, 137Cs, 90Sr, 110mAg, 238U, 226Ra and 40K) in marine organisms from coastal waters adjacent to Fuqing and Ningde nuclear power plants (China) and radiation dose assessment. Frontiers in Marine Science. Section Marine Biogeochemistry, 2021, vol. 8, art. 702124 (11 p.). https://doi.org/10.3389/fmars.2021.702124
Tan K., Cai X., Tan K., Kwan K. Y. A review of natural and anthropogenic radionuclide pollution in marine bivalves. Science of The Total Environment, 2023, vol. 896, art. 165030 (13 p.). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165030
Tatsumoto M., Goldberg F. Same aspect of the marine geochemistry of uranium. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1959, vol. 17, iss. 3–4, pp. 201–208. https://doi.org/10.1016/0016-7037(59)90094-8
