Динамическое моделирование переноса радионуклидов в гидробиоценозах и оценка последствий радиоактивного загрязнения для биоты и человека

• Автор: Крышев, Александр Иванович
• Шифр специальности: 03.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 354 с. : ил.

Введение
Глава 1. Радиоэкологическая модель расчета динамики биологического переноса радионуклидов в гидробиоценозах
1.1. Динамические радиоэкологические процессы биогенной миграции радионуклидов в водных экосистемах

1.1.1. Механизмы накопления радионуклидов гидробионтами

1.1.2. Распределение радионуклидов между компонентами водной экосистемы

1.1.3. Эффект трофических уровней в миграции радионуклидов

1.1.4. Размерный эффект в накоплении 7Сэ рыбой

1.2. Современное состояние в области динамического моделирования накопления радионуклидов
1.3. Модель накопления радионуклидов гидробионтами. Вывод основного уравнения модели.
1.4. Моделирование динамических эффектов в накоплении 7Сэ гидробионтами водоемаохладителя Чернобыльской АЭС Выводы к главе
Глава 2. Применение динамической радиоэкологической модели для оценки миграции радионуклидов в экосистемах, подвергшихся воздействию радиоактивного загрязнения
2.1. Оценка динамики накопления 7Сэ в гидробионтах озера Кожановское Брянская область, расположенного на территории, подвергшейся воздействию чернобыльских выпадений
2.2. Моделирование биоаккумуляции гидробионтами и применение модели для оценки динамики радионуклида в озере
Урускуль на территории ВосточноУральского радиоактивного следа
2.3. Моделирование накопления и биологического переноса Р, 7Сб и гп в оседлых и мигрирующих видах рыб реки Енисей
Выводы к главе 2
Глава 3. Модель оценки динамики доз облучения гидробионтов
3.1. Методология выбора референтных видов биоты для оценок доз 0 облучения и радиоэкологических последствий загрязнения
3.2.Расчет дозы облучения гидробионтов
3.2.1. Оценка дозы внутреннего облучения от а излучателей
3.2.2. Оценка дозы внутреннего облучения от ризлучения
3.2.3. Оценка дозы внутреннего облучения от уизлучателей
3.2.4. Оценка дозы внешнего облучения водных организмов
3.3. Применение модели для расчета факторов дозовой конверсии 3 для референтных видов морской биоты в Баренцевом море
3.4. Оценка динамики доз облучения гидробионтов в водоемах, 9 подвергшихся загрязнению техногенными радионуклидами
3.4.1. Реконструкция динамики доз облучения гидробионтов 9 водоемаохладителя Чернобыльской АЭС
3.4.2. Реконструкция динамики доз облучения гидробионтов озер на 8 территории ВУРС
3.4.3. Реконструкция динамики доз облучения гидробионтов реки 1 Енисей
3.4.4. Оценка дозы и радиационного риска для щуки Евох исшв в 5 речной системе Теча И сеть Тобол Иртыш
3.4.5 Сравнительные оценки мощности дозы облучения
референтных видов гидробионтов
Выводы к главе 3
Глава 4. Моделирование последствий радиоактивного
загрязнения экосистем
4.1. Эффекты воздействия ионизирующего излучения на биоту
4.2. Анализ базы данных по эффектам хронического облучения 1 гидробионтов и построение шкалы доза эффект
4.2.1. База данных по эффектам хронического облучения 1 гидробионтов
4.2.2. Соотношения доза эффект для рыб
4.2.3 Эффекты радиационного воздействия на икру рыб
4.2.4. Соотношения дозаэффект для других видов гидробионтов
4.3. Математическое моделирование зависимости дозаэффект для 4 икры рыб, подвергшейся действию хронического облучения
4.3.1. Описание модели
4.3.2. Моделирование зависимости дозаэффект для хронического 8 облучения икры рыб разных видов
4.4. Моделирование радиационных эффектов при хроническом 8 облучении популяции рыбы
4.4.1. Моделирование эффектов хронического облучения в 9 изолированной популяции рыб
4.4.2. Моделирование эффектов хронического облучения в 3 экологической системе хозяин паразит
4.4.3. Результаты моделирования
Выводы к главе 4
Глава 5. Оценка дозы и радиационного риска с учетом
множественных путей радиационного воздействия
5.1 Методология анализа радиационного риска
5.1.1 Понятие радиационного риска
5.1.2 Функциональная схема анализа риска
5.1.3 Критерии оценки экологического риска
5.2. Реконструкция дозы и радиационного риска для населения от
водопользования
5.2.1. Реконструкция дозы и радиационного риска для жителей 7 прибрежных населенных пунктов р. Енисей за многолетний период эксплуатации Красноярского ГХК годы
5.2.2. Реконструкция дозы от потребления енисейской рыбы 1 населением дальней зоны влияния КрГХК 0 км вниз по течению
от КрГХК
5.2.3. Прогнозные оценки доз на население от потребления рыбы из 2 реки Енисей
5.2.4. Реконструкция дозы и радиационного риска для населения, 4 проживающего в окрестностях озера Кожановского
5.3. Модель категоризации загрязненных радионуклидами территорий
в зависимости от способов их использования с учетом множественных путей облучения
Выводы к главе 5
Заключение
Список литературы


Под отрицательным размерным эффектом будем понимать более высокую удельную активность в особях небольших размеров младших возрастных групп по сравнению с крупными особями старших возрастных групп. Первое упоминание о положительном размерном эффекте без использования данной терминологии, которая появилась значительно позже в накоплении 7 рыбой относится к работе Куликова и др. Малое Миассово на Южном Урале. Отмечалось, что причиной повышенной активности 7 у рыб старших возрастов может служить увеличение прочности связывания радионуклида в более старых тканях. Существование размерного эффекта в накоплении 7 рыбой было подтверждено в многочисленных исследованиях, проводившихся на различных водоемах, подвергшихся действию чернобыльских выпадений. Была обнаружена следующая закономерность. Пути миграции, . Начиная с третьего года после аварии с в загрязненных водоемах наблюдался положительный размерный эффект чем крупнее рыба, тем выше был уровень ее загрязнения 7 по сравнению с рыбами того же вида, живущих в том же водоеме v, i, i , iv, v, i , x, i, , i , , i , i . Казаков, Рябов и др. Рябов, . Величина размерного эффекта снижалась с течением времени, хотя даже спустя лет после аварии обнаруживался положительный размерный эффект для хищных рыб i . В течение 2го года после аварии наблюдалось промежуточное явление распределение удельной активности 7 в рыбе по возрастам размерам, массе имело максимум v, , Казаков, , . На рис. Швеция в период с мая по июнь v, . Приведенные данные свидетельствуют, что с мая по декабрь имел место ярко выраженный отрицательный размерный эффект рис. В январемае сохранялся отрицательный размерный эффект, а в период с августа по декабрь 1. В году максимум загрязнения постепенно смещался в сторону рыб большего веса, и уже
в апреле июне наблюдался положительный размерный эффект рис. Назывались различные причины размерного эффекта в накоплении 7 рыбами, в том числе снижение концентрации радионуклида в воде, приводящее к тому что поколения рыб, заставшие момент выпадений, накапливают больше 7, чем поколения, родившиеся спустя более чем 1 год после выпадений возрастные изменения в рационе рыб, различие загрязненностей 7 пищевых объектов рыб зависимость интенсивности питания рыб от их возраста различия в биологическом периоде полувыведения у рыб разных возрастных групп iv, v, i, а Рябов, , . Большинство исследователей отмечают, что размерный эффект для хищных рыб выражен сильнее, чем для нехищных. Более резкое проявление отрицательного размерного эффекта в первый год после выпадений связано с тем, что многие рыбы в первый год своей жизни не питаются рыбой, переходя на хищный тип питания лишь при достижении определенного размера Никольский, Константинов, Рябов, . Изза эффекта трофических уровней пища молоди хищных рыб в первые месяцы после аварийного загрязнения оказывается более загрязненной. Со второго года после аварии имеет место обратная картина рыба загрязнена 7 больше, чем другие водные организмы, и хищный тип питания обеспечивает более высокое поступление радионуклида в организм. Рис. Различные типы размерного эффекта в накоплении чернобыльского 7Сэ щукой биотестового бассейна Швеция, данные наблюдений Еуапэ, а май декабрь б август декабрь в апрель июнь . Наличие размерного эффекта в накоплении 7 рыбой считается в настоящее время доказанным. Вместе с тем до сих пор в водной радиоэкологии отсутствовали модели, способные как качественно, так и количественно описать весь спектр данного явления. В данной диссертационной работе построена модель, позволяющая дать количественное описание всех известных типов размерного эффекта. Динамические модели в радиоэкологии начали разрабатываться с х годов Бачурин, Беляев, Поликарпов, i , , Крышев, Сазыкина, , Фесенко и др. Мамихин, Мамихин, Никулина, Спиридонов и др. Viv i . После чернобыльской аварии развитие моделей приобрело особенно важное значение и стало предметом многих национальных и международных программ. Необходимо отметить, что динамические модели накопления радионуклидов водными организмами являются менее разработанными по сравнению с наземными экосистемами.