Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта

Federal Research Center 
"Krasnoyarsk Science Center of the Siberian
Branch of the Russian Academy of Sciences"

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Federal Research Center 
"Krasnoyarsk Science Center of the Siberian
Branch of the Russian Academy of Sciences"

Лаборатория радиоэкологии

06.06.2018 г.

радиоэкология.jpg

Лаборатория проводит полевые и лабораторные исследования, связанные с выяснением механизмов миграции техногенных радионуклидов и оценке эффектов их влияния на организмы в водных и наземных экосистемах.

Основные направления

  • Исследование закономерностей миграции техногенных радионуклидов в водных и наземных экосистемах различного уровня организации, ранжирование радионуклидов по степени их подвижности в различных условиях, определение основных путей и механизмов поступления радионуклидов в живые организмы.
  • Оценка параметров накопления техногенных радионуклидов (включая трансурановые элементы) компонентами трофических звеньев экосистем и расчёт доз облучения, выявление видов с повышенной радиационной чувствительностью для целей биоиндикации и биотестирования.
  • Оценка влияния малых доз облучения на цитогенетические параметры клеток живых организмов в лабораторных экспериментах и полевых исследованиях.

Основные достижения

  • На основе многолетних данных мониторинга поймы реки Енисей выявлены основные зоны загрязнения техногенными радионуклидами донных отложений Енисея как вблизи источника поступления радионуклидов (Горно-химический комбинат Росатома), так и на значительном расстоянии - до 1500 км от ГХК по течению реки. Для отдельных участков поймы реки Енисей выявленный уровень загрязнения техногенными радионуклидами (Cs-137, изотопы Pu и Am-241) на несколько порядков превышает глобальный уровень. В 1995 году впервые были найдены радиоактивные частицы в пойме Енисея вблизи ГХК и совместно с коллегами из ГЕОХИ РАН (Москва) доказано их реакторное происхождение.
  • Выявлены закономерности накопления техногенных радионуклидов в биоте р. Енисей, обитающей вблизи радиоактивных сбросов ГХК: водных растениях, зообентосе (амфиподах и ручейниках) и рыбах (сибирском хариусе, сибирском ельце и северной щуке). Содержание Cs-137 в тканях биоты существенно не снизилось после остановки последнего реактора ГХК, в отличие от короткоживущих активационных радионуклидов. Были оценены времена экологической полужизни радионуклидов в рыбах р. Енисей и выявлена статистически значимая положительная корреляция между содержанием Cs-137 в хариусе, ельце и амфиподах и ежегодными сбросами Cs-137 в открытую гидрографическую сеть. Оценена эффективность трофического переноса радионуклидов между звеньями пищевой цепи. Показана биомагнификация Cs-137 в трофической цепи р. Енисей, что приводит к наибольшему накоплению Cs-137 в верхнем трофическом звене – в щуке (Esox lucius). Обнаружена обратная зависимость накопления Cs-137 в мышцах и телах щук, обитающих вблизи радиоактивных сбросов в р. Енисей, от их размера и возраста.
  • Гамма-спектрометрический и радиохимический анализ впервые выявил трансурановые элементы: Np-239; изотопы Pu и Am-241 в пробах водных растений из реки Енисей, а также ягодных кустарников, отобранных вблизи ГХК. Среди исследованных видов растений наибольшими коэффициентами накопления (КН) радионуклидов характеризуется водный мох Fontinalis antipyretica. Из исследованных 4 видов ягодных кустарников, виды Rubus idaeus (малина) и Ribes nigrum (черная смородина) характеризуются повышенным накоплением радионуклидов, включая трансурановые элементы. Расчёты показали, что КН для Cm-243,244 превышают КН для Cs-137, Pu-239,240 и Am-241 для всех частей растений.
  • В лабораторных экспериментах показано, что трансурановые элементы могут накапливаться в биомассе водных растений, рыб и микроводорослей. Данные химического фракционирования биомассы гидрофитов показали, что до 60% накопленного Pu-242 и Np-239 связано с органическим веществом биомассы, для Am-241 эта величина меньше – до 27%. По всей совокупности данных для водных растений, изотопы плутония и нептуния оказались более биодоступными, чем америций. Впервые оценено распределение Am-241 по биохимическим фракциям биомассы водных растений: липиды содержат не более 1% Am-241, накопленного в биомассе, до 10% Am-241 ассоциировано с белками и углеводами, а основная часть Am-241 связана с полисахаридами клеточной стенки типа клетчатки. Am-241 может ассимилироваться в органах и тканях пресноводных рыб (Carassius gibelio) из пищи и воды: наибольшая доля Am-241 задерживается в печени (до 30 %); доля Am-241 в мышцах не превышает 2 %.
  • Выявлены закономерности изменения спектра и частоты хромосомных аберраций в клетках корней водного растения Elodea canadensis, отобранной в р. Енисей на разном удалении от г. Красноярска. В районах с высокой активностью радионуклидов в донных отложениях после сбросов ГХК возрастание частоты аномалий связано с нарушением структуры хромосом в клетках и увеличением аберраций нерепарируемого типа (мосты, агглютинация). В районах Красноярска, где регистрировали только химическое загрязнение донных отложений, возрастание частоты аномалий связано с увеличением нарушения веретена деления (асимметричный и многополюсный митоз и др.).
  • Разработаны и использованы новые биотесты для оценки влияния малых доз облучения. Наиболее эффективные биотесты – бактериальные тест Эймса и SOS-хромотест (совместные работы с ФИЦ ИЦИГ СО РАН), растительные биотесты (Elodea anadensis и Allium-тест), а также биолюминесцентный тест на основе бактерий Photobacterium phosphoreum (совместные работы с лабораторией фотобиологии ИБФ СО РАН).
  • С апреля 2011 по июль 2012 года в пробах снега, дождевой воды и сосны в окрестностях Красноярска сотрудники лаборатории впервые зарегистрировали техногенные радионуклиды (I-131, Cs-134 и Cs-137) аварии на АЭС Фукусима (Япония). В 2012 года в новых побегах сосны был зарегистрирован аварийный изотоп Cs-134, что свидетельствует о переходе аварийных изотопов цезия из веток и хвои в побеги. Однако по уровню радиоактивности в пробах воды и сосны российские нормы безопасности не были нарушены. Регистрация радиоактивных выпадений фукусимской аварии в Сибири позволила впервые достоверно подтвердить распространение радиоактивного облака из Европы в центр Азии, что доказывает глобальный масштаб события, аналогичный Чернобыльской аварии.

Основные приборы и оборудование

  • Гамма-спектрометр с детектором из сверхчистого германия GX2320 и мультиканальным анализатором DSA-1000, с программным обеспечением GENIE-2000 (Canberra, США). Гамма-спектрометр позволяет качественно и количественно определять гамма-излучающие радионуклиды в широком диапазоне энергий излучения от Свинца-210 до Калия-40 в образцах объёмом от 5 до 1000 мл.
  • Автоматический сцинтилляционный гамма-счётчик Wallac Wizard 1480 (PerkinElmer, Финляндия). Гамма-счётчик позволяет определять содержание гамма-излучающих радионуклидов (диапазон регистрации гамма-квантов 15–2000 кэВ) в экспериментах с радиоактивной меткой. Данный прибор в автоматическом режиме может измерять до 270 образцов объёмом 20 мл.
  • Жидкостной сцинтилляционный спектрометр Tri Carb 2800TR (PerkinElmer, США). ЖСС Tri Carb предназначен для измерения альфа- и бета-радионуклидов в образцах после радиохимического выделения как отдельных изотопов, так и их смеси. Оригинальное программное обеспечение “RadSpectraDec” позволяет разделять бета-спектры от нескольких изотопов.
  • Радиометр альфа- и бета- активности (Berthold, Германия) и альфа-бета радиометр для измерения малых активностей УМФ-2000 (Доза, Россия). Радиометры предназначены для качественного и количественного определения альфа- и бета- активности в счётных образцах.
  • Полевые портативные измерители радиоактивности ДКГ-02У, ДБГ-06Т, СРП-97, Radiagem-2000. Предназначены для определения мощности дозы ионизирующего излучения при полевых работах, поиске радиоактивных аномалий и контроле мощности дозы ионизирующего излучения на рабочем месте.
  • Оптические микроскопы Olympus CX31 и система визуализации для оптических микроскопов DeltaPix Invenio 5SCIII Предназначены для проведения цитогенетических исследований влияния ионизирующего излучения на растения.
  • Инкубатор лабораторный с охлаждением MIR-254 (Sanyo). Инкубатор предназначен для проведения лабораторных экспериментов с биологическими объектами в контролируемых условиях по температуре (от минус 10 до +60 °С) и освещённости.
  • Объёмные эталонные источники радионуклидов, предназначены для калибровки радиометрического оборудования.
  • Оборудование для отбора проб почвы и донных отложений на глубину до 180 см.
  • Институт имеет лицензию Госатомнадзора России на право обращения с радиоактивными веществами.

Методы исследований

  • Гамма-спектрометрический и радиохимический методы анализа радионуклидов в пробах.
  • Анализ миграционной способности техногенных радионуклидов в почвах, донных отложениях и биомассе живых организмов методами последовательного химического фракционирования.
  • Использование гидробионтов для биоиндикации источников техногенного (радиационного и химического) загрязнения бассейна реки Енисей.
  • Методы биотестирования с использованием растительных и бактериальных организмов, позволяющие оценивать эффекты действия ионизирующего излучения.

Сотрудники

 Болсуновский.jpg Заведующий лабораторией
Болсуновский Александр Яковлевич
доктор биологических наук, кандидат физико-математических наук

+7 391 2494572
radecol@ibp.ru




Share:



Up
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
РоссияКрасноярскКрасноярский край660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
+7 (391) 290-79-88fic@ksc.krasn.ru55.99178392.765381