radhydРадиационная гигиенаRadiatsionnaya Gygiena = Radiation Hygiene1998-426X2409-9082NIIRG10.21514/1998-426X-2019-12-3-16-26radhyd-638Research ArticleНаучные статьиScientific articlesРадиационно-гигиеническая оценка содержания и распределения 90Sr и 137Cs в ихтиофауне Обь-Иртышской речной системыRadiation-hygienic assessment of the concentration and distribution of 90Sr and 137Cs in ichthyofauna of the Ob’-Irtysh river systemТрапезниковА. В.TrapeznikovA. V.

Трапезников Александр Викторович – доктор биологических наук, заведующий отделом континентальной радиоэкологии

620144, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, д. 202

Aleksandr V. Trapeznikov – Dr. Biol. Sci., Head of the Continental radioecology Department

8 Marta Str., 202, Yekaterinburg, 620144

vera_zar@mail.ruНиколкинВ. Н.NikolkinV. N.

Николкин Виктор Николаевич – научный сотрудник

Екатеринбург

Viktor N. Nikolkin – scientific associate of the Continental radioecology Department

Yekaterinburg

КоржавинА. В.KorzhavinA. V.

Коржавин Александр Васильевич – кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник

Екатеринбург

Aleksandr V. Korzhavin – PhD. Vet. Sci., Chief Science Officer of the Continental radioecology Department

Yekaterinburg

ТрапезниковаВ. Н.TrapeznikovaV. N.

Трапезникова Вера Николаевна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Екатеринбург

Vera N. Trapeznikova – PhD. Biol. Sci., Chief Science Officer of the Continental radioecology Department

Yekaterinburg

Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наукРоссияContinental radioecology Department of the Institute of Plant and Animal Ecology, Russian Academy of Science, Ural branchRussian Federation2019081020191231626Copyright © Трапезников А.В., Николкин В.Н., Коржавин А.В., Трапезникова В.Н., 20192019Трапезников А.В., Николкин В.Н., Коржавин А.В., Трапезникова В.Н.Trapeznikov A.V., Nikolkin V.N., Korzhavin A.V., Trapeznikova V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radhyg.ru/jour/article/view/638

Целью настоящей работы является радиационно-гигиеническая оценка содержания 90Sr и 137Cs в рыбе Обь-Иртышской речной системы и изучение основных закономерностей накопления радионуклидов в ихтиофауне этих рек. Для выполнения данной задачи были использованы многолетние результаты радиоэкологических исследований рыбы из рек Теча, Иртыш и Обь за период 2004–2016 гг. Выполнена оценка рыбы как пищевого продукта по двум критериям: а) допустимые уровни удельной активности радионуклидов (СанПиН 2.3.2.1078-01); б) с использованием показателя соответствия В и неопределенности его определения ΔВ (ГОСТ 32161-2013 и ГОСТ 32163-2013). Показано, что более высокое содержание радионуклидов наблюдается в ихтиофауне реки Теча (1379,1 Бк/кг по 90Sr и 41,9 Бк/кг по 137Cs). На реках Обь и Иртыш средние показатели удельной активности радионуклидов в рыбе были существенно ниже и слабо изменялись на протяжении обследованного участка: для 90Sr в диапазоне 6,0–8,1 Бк/кг (среднее 6,8), для 137Cs – 0,6–1,9 Бк/кг (среднее 1,3). Оценка на соответствие критериям радиационной безопасности с использованием показателя соответствия В и его неопределенности ΔВ (В+ΔВ) подтвердила непригодность использования в пищевых целях по радиационному фактору всех исследованных видов рыб из р. Течи (45–55 >1). Рыба из всех остальных исследованных участков Обь-Иртышской речной системы может быть использована в пищу без ограничений (0,06–0,53 < 1). Закономерности распределения 90Sr и 137Cs в ихтиофауне Обь-Иртышской речной системы на участке протяженностью 2400 км представлены в виде эмпирических регрессионных моделей. Модели описывают резкое снижение удельной активности радионуклидов в рыбе на участке рек Теча – Исеть на два порядка величин по 90Sr (с 2000 до 20 Бк/кг) и на один порядок по 137Cs (с 40 до 2 Бк/кг). С высокой степенью достоверности (R2 >0,86 для 90Sr и R2 >0,92 для 137Cs) показано наличие степенных зависимостей между содержанием радионуклидов в ихтиофауне и их содержанием в воде, с адекватностью, подтвержденной критериями Фишера. Это может быть использовано для предварительной оценки уровня содержания радионуклидов в рыбе на основе результатов измерений среднегодовых концентраций этих радионуклидов в воде.

The aim of the work is the radiation-hygienic assessment of 90Sr and  137Cs content in fish of the Ob-Irtysh river system and the study of the basic laws of the radionuclides accumulation in the ichthyofauna of these rivers. To perform this task, long-term results of radioecological studies of fish from the Techa, Irtysh and Ob rivers for the period 2004-2016 were used. Fish as a food product was evaluated according to two criteria: a) permissible levels of radionuclides specific activity (SanPiN 2.3.2.1078-01); b) using the indicator of conformity В and uncertainty of its definition ΔВ (GOST 32161-2013 and GOST 32163-2013). It is shown that a higher content of radionuclides is observed in the ichthyofauna of the Techa river (1379.1 Bq/kg for 90Sr and 41.9 Bq/kg for 137Cs). On the Ob and Irtysh rivers, the average specific activity of radionuclides in fish was significantly lower and slightly changed during the surveyed area: for 90Sr in the range of 6.0 ÷ 8.1 Bq/kg (mean 6.8), for 137Cs – 0.6 ÷ 1.9 Bq/kg (mean 1.3). Assessment for compliance with radiation safety criteria using the indicator of compliance and its uncertainty (В+ΔВ) confirmed the unsuitability of use for food purposes by the radiation factor of all studied fish species from the Techa river (45÷55 >1). Fish from all other studied areas of the Ob-Irtysh river system can be used for food without restrictions (0,06÷0,53 < 1). The distribution of 90Sr and 137Cs in the ichthyofauna of the Ob-Irtysh river system part over a 2400 km is presented in the form of empirical regression models. The models describe a sharp decrease in the radionuclides specific activity in fish in the Techa and Iset rivers by two orders for 90Sr (from 2000 to 20 Bq/kg), and by one order for 137Cs (from 40 to 2 Bq/kg). With a high degree of reliability (R2>0.86 for 90Sr and R2>0.92 for 137Cs), the presence of power relationships between the content of radionuclides in the ichthyofauna and their content in water was shown, with adequacy confirmed by Fisher’s F-criteria. This can be used for a preliminary assessment of the radionuclides level in fish based on the results of measurements of the average annual concentrations of these radionuclides in water.

Обь-Иртышская речная системаихтиофаунатехногенные радионуклидысанитарно-гигиеническая оценкаэмпирические модели распределенияOb-Irtysh river systemichthyofaunatechnogenic radionuclidessanitary-hygienic assessmentempirical models of distributionОрганизация экспедиций и отбор проб ихтиофауны в районах Нижней Оби выполнены при финансовой поддержке проекта Комплексной программы УрО РАН № 18-9-4-9. Отбор проб материала из рек Теча, Исеть, Иртыш, пробоподготовка и измерение концентраций <sup>137</sup>Cs и <sup>90</sup>Sr в рыбе, а также интерпретация результатов выполнены в рамках государственного задания Института экологии растений и животных УрО РАН.ReferencesЗаключение комиссии по оценке экологической ситуации в районе Производственного объединения «Маяк», организованной по решению Президиума АН СССР № 1140-501 // Радиобиология. – 1991. – Т. 31, вып. 1. – С. 436-452.Conclusion of the Commission on environmental assessment in the area of Production Association “Mayak”, organized by the Presidium of the USSR Academy of Sciences № 1140-501. Radiobiologiya = Radiobiology, 1991, Vol. 31, issue. 1, pp. 436-452. (In Russian)Заключение комиссии под председательством вице-президента АН СССР О.М. Нефедова, организованной распоряжением Президента СССР №РП-1283 от 3 сентября 1991 года, по экологической и радиоэкологической обстановке в Челябинской области. Москва, 1991. – 157 с.Conclusion of the Commission chaired by Vice-President of the USSR Academy of Sciences O. M. Nefedov, organized by the order of the President of the USSR №RP-1283 September 3, 1991, on environmental and radio-ecological situation in the Chelyabinsk region. Moscow, 1991, 157 p. (In Russian)Чуканов, В.Н. Генезис и концепция Государственной программы Российской Федерации по радиационной реабилитации Уральского региона / В.Н. Чуканов, П.В. Волобуев, Е.Г. Дрожко, Б.А. Коробицын, Г.Н. Романов, Л.Г. Стоббе, А.В. Трапезников, В.А. Ячменев, В.И. Кирюшкин. – Екатеринбург, 1993. – 66 с.Chukanov V.N., Volobuev P.V., Drozhko E.G., Korobitsyn A.B., Romanov G.N., Stobbe L.G., Trapeznikov A.V., Yachmenev V.A., Kiryushkin V.I. Genesis and concept of the State program of the Russian Federation on radiation rehabilitation of the Ural region. Yekaterinburg, 1993, 66 p. (In Russian)Trapeznikov A., Aarkrog A., Pozolotina V., Nielsen S.P., Polikarpov G., Molchanova I., Karavaeva E., Yushkov P., Trapeznikova V. Radioactive pollution of the Ob river system from Urals nuclear enterprise «Mayak». J. Environ. Radioactivity., 1994, № 25, pp. 85-98.Trapeznikov A., Aarkrog A., Pozolotina V., Nielsen S. P., Polikarpov G., Molchanova I., Karavaeva E., Yushkov P., Trapeznikova V. Radioactive pollution of the Ob river system from Urals nuclear enterprise “Mayak”. J. Environ. Radioactivity, 1994, № 25, pp. 85-98.Булатов, В.И. Томская авария: мог ли быть сибирский Чернобыль? / В.И. Булатов, В.А. Чирков. – Новосибирск: ЦЭРИС, 1994. – 32 с.Bulatov V.I., Chirkov V.A. Tomsk accident: could there be Siberian Chernobyl? Novosibirsk: CERES, 1994, 32 p. (In Russian)Радиационная обстановка на территории России и сопредельных государств в 1992 – 1996 гг. Ежегодник. / Под ред. К.П. Махонько. – Обнинск: НПО «Тайфун», 1996.The Radiation situation on the territory of Russia and neighboring States from 1992 to 1996 Yearbook. Ed. by K. P. Makhonko. Obninsk, “Typhoon”, 1996. (In Russian)Ядерные взрывы в СССР. Вып.1. Северный испытательный полигон. // Справочная информация. – М., 1992.Nuclear explosions in the USSR. Issue.1. Northern test site. Reference information. Moscow, 1992. (In Russian)Трапезников, А.В. Радиоэкология пресноводных экосистем / А.В. Трапезников, В.Н. Трапезникова. – Екатеринбург: Изд-во УрГСХА, 2006. – 390 с.Trapeznikov A.V., Trapeznikova V.N. Radioecology of freshwater ecosystems. Yekaterinburg, Publishing house of the Ural state, 2006, 390 p. (In Russian)Трапезников, А.В. Радиоэкологические исследования Обь-Иртышской речной системы на территории ХантыМансийского автономного округа / А.В. Трапезников, А.В. Коржавин, В.Н. Трапезникова, В.Н. Николкин, В.И. Мигунов // Вопросы радиационной безопасности. – 2009. – Спецвыпуск 1. – С. 73-85.Trapeznikov A.V., Korzhavin A.V., Trapeznikova V.N., Nikolkin V.N., Migunov V.I. Radioecological studies of the Ob-Irtysh river system on the territory of the Khanty-Mansiysky Autonomous Okrug. Voprosy radiatsionnoy bezopasnosti = Issues of radiation safety, 2009, Special issue 1, pp. 73-85. (In Russian)Трапезникова, В.Н. Накопление 137 Сs в промысловых рыбах водоема-охладителя Белоярской АЭС / В.Н. Трапезникова, А.В. Трапезников, Н.В. Куликов // Экология. – 1984, № 6. – С. 36-40.Trapeznikova V.N., Trapeznikov A.V., Kulikov N.I. The accumulation of 137 Cs in the commercial fish of the Beloyarskaya NPP cooling reservoir. Ekologiya = Ecology, 1984, No. 6, pp. 36-40. (In Russian)Трапезников, А.В. 60 Co, 90 Sr, 137 Cs, 239,240 Pu в пресноводных экосистемах / А.В. Трапезников. – Екатеринбург: Изд-во «АкадемНаука», 2010. – 510 с.Trapeznikov A.V. 60 Co, 90 Sr, 137 Cs, 239,240 Pu in freshwater ecosystems. Yekaterinburg: Publishing house “Academia”, 2010, 510 p. (In Russian)Koulikov, A.O., Ryabov, I.N. Specific cesium activity in freshwater fish and size effect. Sci. Total Environ., 1992, 112, pp. 125-142.Koulikov, A.O., Ryabov, I. N. Specific cesium activity in freshwater fish and size effect. Sci. Total Environ, 1992, 112, pp. 125-142.Koulikov, A.O. Physiological and ecological factors influencing the radiocaesium contamination of fish species from Kiev reservoir. Sci. Total Environ., 1996, 177, pp. 125-135.Koulikov, A.O. Physiological and ecological factors influencing the radiocaesium contamination of fish species from Kiev reservoir. Sci. Total Environ, 1996, 177, pp. 125-135.Kryshev, A.I. 90 Sr in fish: a review of data and possible model approach. Sci. Total Environ., 2006, 370, pp. 182-189.Kryshev, A.I. 90 Sr in fish: a review of data and possible model approach. Sci. Total Environ, 2006, 370, pp. 182-189.Wang, W.-X., Caihuan, K. Yu., [et al.] Modeling radiocesium bioaccumulation in a marine food chain. Mar. Ecol. Prog. Ser., 2000, 208, pp. 41-50.Wang, W.-X., Caihuan, K. Yu [et al.] Modeling radiocesium bioaccumulation in a marine food chain. Mar. Ecol. Prog. Ser., 2000, 208, pp. 41-50.Heldal, H.E., Foyn, L., Varskog, P. Bioaccumulation of 137 Cs in pelagic food webs in the Norwegian and Barents Seas. J. Environ. Radioact., 2003, 65, pp. 177-185.Heldal, H.E., Foyn, L., Varskog, P. Bioaccumulation of 137 Cs in pelagic food webs in the Norwegian and Barents Seas. J. Environ. Radioact., 2003, 65, pp. 177-185.Трапезников, А.В. Радиоэкологический мониторинг пресноводных экосистем / А.В. Трапезников, В.Н. Трапезникова, А.В. Коржавин, В.Н. Николкин. – Екатеринбург: Изд-во «АкадемНаука», 2014.Том I. – 496 с.Trapeznikov A.V., Trapeznikova V.N., Korzhavin A.V., Nikolkin V.N. Radio-ecological monitoring of freshwater ecosystems. Yekaterinburg: Publishing house “Academia”, 2014, Vol. I, 496 p. (In Russian)Трапезников, А.В. Радиоэкологический мониторинг пресноводных экосистем / А.В. Трапезников, В.Н. Трапезникова, А.В. Коржавин, В.Н. Николкин. – Екатеринбург: Изд-во «АкадемНаука», 2016. – Том II. – 480 с.Trapeznikov A.V., Trapeznikova V.N., Korzhavin A.V., Nikolkin V.N. Radio-ecological monitoring of freshwater ecosystems. Yekaterinburg: Publishing house “Academia”, 2016, Vol. II, 480 p. (In Russian)Трапезников, А.В. Распределение радионуклидов в воде, донных отложениях и пойменных почвах нижней оби в границах Ямало-Ненецкого автономного округа / А.В. Трапезников, В.Н. Николкин, А.В. Коржавин, В.Н. Трапезникова // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2018. – том 58, № 4. – С. 406-414.Trapeznikov A.V., Nikolkin V.N., Korzhavin A.V., Trapeznikova V.N. Distribution of radionuclides in water, bottom sediments and floodplain soils of the lower Ob within the boundaries of the Yamalo-Nenetsky Autonomous Okrug. Radiatsionnaya biologiya. Radioekologiya = Radiation biology. Radioecology, 2018, Vol. 58, № 4, pp 406-414. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.