Новости

19 сентября, 2022 11:27

Ученые прочитали историю крымской промышленности и чернобыльской аварии на дне соленого озера

Российские исследователи использовали искусственный радионуклид стронций-90 для изучения истории донных отложений крымского гиперсоленого озера. Этот радиоактивный изотоп, а также его стабильный «родственник» стронций-88 стали метками, с помощью которых удалось проследить особенности накопления донных отложений и сопоставить их с важными для Крыма событиями. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованной на страницах журнала Water, помогут разработать новые подходы для экологического мониторинга этих перспективных для развития аквакультуры водоемов.
Источник: Pixabay
Накопление донных осадков зависит от многих факторов, а потому любые изменения условий среды неизбежно отразятся на скорости и особенностях их образования; оседание взвешенных веществ также является естественным способом очищения воды от разнообразных загрязнителей. История одних из самых опасных — радиоактивных — началась в середине прошлого века: бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 году; испытания ядерного оружия в открытых средах; Кыштымская катастрофа в 1957, входящая в тройку самых серьезных во всем мире; аварии на Чернобыльской и Фукусимской АЭС в 1986 и 2011 годах соответственно. Все эти события вели к попаданию в окружающую среду стронция-90 — одного из основных долгоживущих радионуклидов антропогенного происхождения.
«Он распространился далеко за пределы эпицентра катастроф. Так, произошло радиоактивное загрязнение стронцием-90 экосистем Черного моря и внутренних водоемов Крыма. Сначала он выпал с атмосферными осадками сразу после аварии на ЧАЭС в апреле 1986 года, однако более значительное его поступление наблюдалось с речным стоком, прежде всего, Днепра. На территорию полуострова днепровская вода приходила по руслу Северо-Крымского канала (СКК), а после того, как в 2014 году СКК был закрыт, прекратилось и непосредственное загрязнение стронцием-90 внутренних водоемов Крыма», — рассказывает Наталья Мирзоева, кандидат биологических наук, руководитель отдела радиационной и химической биологии Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН.
 
«Характер осадконакопления, отраженный в колонке грунта, позволяет дать временную оценку как поступающих в озеро загрязнителей, так и накопительных процессов, происходящих в нем. Мы можем реконструировать их, понять, как на них влияли климат и человеческая деятельность, исследуя донные осадки. Это позволит также прогнозировать развитие каждого конкретного водоема, претерпевшего антропогенное воздействие. Это важно и для планирования того, как использовать озера в хозяйственной деятельности, например, для разведения водных организмов — аквакультуры», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Ануфриева, кандидат биологических наук, руководитель лаборатории экстремальных экосистем ИнБЮМ РАН.
Исследователи отдела радиационной и химической биологии и лаборатории экстремальных экосистем ИнБЮМ РАН (Севастополь) оценили содержание стронция-90 в донных осадках гиперсоленого Акташского озера, расположенного на севере Керченского полуострова. Пока что оно не используется в хозяйственной деятельности, однако потенциально перспективно для развития аквакультуры Крыма. Именно поэтому важно понять, насколько критическим для него стало воздействие выбросов радионуклида во время чернобыльской катастрофы.
 
Авторы отбирали полуметровые цилиндрические образцы — керны — со дна озера, а затем послойно анализировали содержание в них стронция-90. Требовалось выявить «пики» активности радионуклида в колонке донных отложений, которые соответствуют периоду поступления стронция-90 из атмосферы после глобального выпадения в 1954 году и после аварии на ЧАЭС. Ориентируясь на эти даты, можно рассчитать, с какой скоростью осаждалось взвешенное вещество из воды на дно озера; полученные значения скорости осадконакопления позволяют определить возраст отдельных слоев. Также исследователи оценили содержание стабильного изотопа стронция-88, который встречается в природе и используется в металлургической и химической промышленности. В результате удалось проследить историю того, как происходило загрязнение озера в зависимости от человеческой деятельности.
 
Послойное распределение стабильного стронция показало убывание его концентрации с глубиной. Так, в период с 1967–1986 годов она была в три раза ниже, чем в период после аварии на ЧАЭС, увеличение концентрации элемента началось только в 1971 году, когда днепровская вода по СКК достигла Керченского полуострова. С 1990 года наблюдается нарастание концентрации стабильного стронция-88 в донных отложениях озера вплоть до 2014 года, когда произошло закрытие СКК, но, тем не менее, оно оставалось существенно ниже предельно допустимой концентрации (7 мг/л).
 
Стабильный стронций применяется в радиоэлектронной промышленности, металлургии, для восстановления урана, производства постоянных магнитов, в аккумуляторных батареях, а после аварии на ЧАЭС многие конструкции, где он применялся, были разрушены из-за взрывов и пожаров. Это сделало возможным его миграцию в растворенном состоянии, прежде всего, с днепровской водой по СКК на территорию Крыма, включая озеро Акташское. Таким образом, как для стронция-90, так и для стронция стабильного водный путь является основным источником поступления в озеро Акташское — с нарастанием в послеаварийный период.
«Сейчас настало спокойное время для озера — оно практически не страдает от техногенного воздействия человека, а потому мы можем заняться разработкой и реализацией мер по его восстановлению. Крымские гиперсоленые озера вообще могут стать важным двигателем развития экономики полуострова, если использовать их для разведения рыб, беспозвоночных и водорослей. В дальнейшем мы, конечно, продолжим комплексные исследования процессов в этом озере для разработки стратегии многоцелевого устойчивого использования его экосистемы», — подводит итог Николай Шадрин, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экстремальных экосистем ИнБЮМ РАН.

26 сентября, 2022
Химики рассчитали, как увеличить срок годности препаратов от эпилепсии
Российские химики рассчитали, как противоэпилептический препарат карбамазепин соединяется в единый к...
26 сентября, 2022
Ученые предложили новую концепцию лечения ВИЧ-инфекции
Разрабатываемые стратегии лечения хронических вирусных инфекций, например, вызываемых ВИЧ и вирусами...