Оценка радиационного экологического риска и её неопределённость для биоценоза регионального хранилища радиоактивных отходов

«Радиация и риск». 2014. Том 23. № 4, с.43-54

Сведения об авторах

Сынзыныс Б.И. – проф., д.б.н., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия. Контакты: 249040, Калужская обл., Обнинск, Студгородок, 1, Тел.: (484) 393-72-12; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Мирзеабасов О.А. – доцент, к.т.н., проф., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия.
Лаврентьева Г.В. – доцент, к.б.н., проф., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия.
Шошина Р.Р. – аспирант, проф., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия.
Момот О.А. – доцент, к.б.н., ИАТЭ НИЯУ МИФИ, Обнинск, Россия.

Аннотация

Современная методология нормирования радиационного воздействия на биоту или экосистемы основана на постулате порогового действия радиации на природные популяции. Этот постулат использован в данной работе для оценки риска и характеристики неопределённостей в оценке риска для биоты, населяющей экосистему, сопряжённую с региональным хранилищем радиоактивных отходов. Целью работы явилась характеристика неопределённостей в оценке экологического риска на «пространстве» каждого из модулей технологии оценки риска. Объектом исследования служила экосистема регионального хранилища радиоактивных отходов: почва, растительность – крапива двудомная Urtica dioica, моллюски – улитка кустарниковая Bradybaena fruticum. Расчёт мощностей доз внешнего бета-излучения ⁹⁰Sr, в том числе от собственной раковины и от естественных радионуклидов в почве, осуществляли по формулам Маринелли или Левинжера. Технология оценки экологического риска представлена в виде пяти модулей: 1) выбор экосистемы-рецептора радиационного воздействия; 2) выявление референтных видов живых организмов и показателей их жизнедеятельности; 3) расчёт критических нагрузок в виде мощности поглощённой дозы определяли по зависимости «мощность поглощённой дозы бета-излучения ⁹⁰Sr – коэффициент накопления радиоактивного стронция в раковинах моллюсков»; критическую мощность дозы определяли как медианное значение полученной степенной функциональной зависимости коэффициента накопления от мощности дозы облучения; 4) риск определяли по доли территории экосистемы с превышением критических нагрузок на моллюсков; 5) характеризовали неопределённости, которые проявляются на каждом из этапов оценки риска. При характеристике неопределённостей использовали значения критических нагрузок на популяции моллюсков, заимствованные из литературных источников. На всех этапах оценки риска применяли расчётные технологии программного пакета R-Development. Неопределённость первого модуля оценки риска связана с «назначением» границ экосистемы, для которой оценивали экологический риск. Неопределённости второго модуля связаны с выбором референтного организма – моллюска, кустарниковой улитки. Из тестированных нами организмов и показателей он оказался самым радиочувствительным, но процедура выявления критической нагрузки содержит в себе неопределённости. На основании значения критической нагрузки, полученной нами, и по величине равной 18,2 мГр/год, была рассчитана величина риска – 90,1%. По литературным данным величина критической нагрузки для моллюсков всех видов составляет 87,6 мГр/год и предполагает величину риска, которая меньше приемлемого значения 5%. Следовательно, наибольшая неопределённость возникает на этапе выбора референтного вида. Она может быть снижена при корректном установлении дозовой зависимости для самого радиочувствительного биологического показателя. При этом выбор одного референтного вида организмов прогнозирует риск существования только популяции этого вида, а не всей экосистемы.

Ключевые слова
Экологический риск, радиационный риск, биота, биотоп хранилища радиоактивных отходов, радиоактивный стронций, критические нагрузки, неопределённость, крапива Urtica dioica, моллюск Bradybaena fruticum, коэффициент накопления радиостронция, мощность дозы бета-излучения, пакет программ R-Development.

Список цитируемой литературы

Башкин В.Н. Экологические риски: расчёт, управление, страхование: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 2007. 360 с.

Данилин И.А., Сынзыныс Б.И., Козьмин Г.В., Ротт Г.М. Экспериментальное обоснование нового метода биотестирования пресноводных водоемов по содержанию белков-металлотионеинов в органах и тканях двустворчатых моллюсков //Экология. 2002. № 5. С. 383-386.

Рева Е.В., Мирзеабасов О.А., Лаврентьева Г.В., Рогуленко А.В., Сынзыныс Б.И. Оценка экологического риска с помощью анализа критических нагрузок на водные экосистемы //Экология урбанизированных территорий. 2011. № 1. С. 78-85.

1. Удалова А.А., Гераськин С.А., Алексахин Р.М., Киселев С.М. Современные подходы к оценке радиационного воздействия на окружающую среду //Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2013. Т. 58, № 4. С. 23-33.

2. Сынзыныс Б.И., Тянтова Е.Н., Мелехова О.П. Экологический риск /под ред. Г.В. Козьмина. М.: Логос, 2005. 162 с.

3. Лаврентьева Г.В., Бахвалов А.В., Момот О.А., Мирзеабасов О.А., Сынзыныс Б.И. Выбор референтных организмов, определение критических нагрузок и оценка экологического риска для территории длительного хранения низкоактивных радиоактивных отходов: методическое пособие по курсу «Техногеннные системы и экологический риск». Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2013. 32 с.

4. Лаврентьева Г.В., Бахвалов А.В., Сынзыныс Б.И., Муллаярова Р.Р. Технология оценки экологического риска для сухопутной экосистемы в условиях хронического радиоактивного загрязнения //Проблемы анализа риска. 2012. Т. 9, № 5. С. 30-43.

5. R Development Core Team (2010). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. Электронный ресурс: http://www. R-project/org.

6. Лаврентьева Г.В. Радиоэкологическая диагностика территории размещения регионального хранилища радиоактивных отходов //Безопасность в техносфере. 2013. Т. 2, № 6(45). С. 14-19.

7. Бахвалов А.В., Лаврентьева Г.В., Сынзыныс Б.И. Биогеохимическое поведение 90Sr в наземных и водных экосистемах //Биосфера. 2012. Т. 4. С. 206-216.

8. Воробейчик Е.Л. Экологическое нормирование токсических нагрузок на наземные экосистемы: дис. … д-ра биол. наук. Екатеринбург, 2004. 362 с.

9. Бахвалов А.В., Павлова Н.Н., Мирзеабасов О.А., Рассказова М.М., Лаврентьева Г.В., Сынзыныс Б.И., Глушков Ю.М. Оценка экологического риска на основе анализа критических нагрузок на экосистему регионального хранилища радиоактивных отходов //Радиация и риск. 2012. Т. 21, № 4. С.41-50.

10. Брем А. Жизнь животных: Млекопитающие: Птицы: Рептилии: Земноводные: Рыбы: Насекомые. М.: Эксмо, 2002. 959 с.

11. Васильева А.Н. Оценка влияния регионального хранилища радиоактивных отходов на окружающую среду и население //Известия вузов. Ядерная энергетика. 2007. № 3. С. 65-73.

12. Ecological indicators for the environmental monitoring and assessment program /Ed.: Hansakar C.T. and Carpenter D.E. /EPA N 600/3-90/060 US, Research Triangle Park: EPA, 1990.

13. ICRP – International Commission on Radiological Protection. Publication 108. Environmental Protection: the concept and use of reference animals and plants //Annals of the ICRP. 2009. 251 p.

14. Крышев И.И., Сазыкина Т.Г. Радиационная безопасность окружающей среды: необходимость гармонизации российских и международных нормативно-методических документов с учётом требований федерального законодательства и новых международных основных норм безопасности ОНБ-2011 //Радиация и риск. 2013. Т. 22, № 1. С. 47-61.

Полная версия статьи