Биоиндикация радиоактивных загрязнений

В качестве биологических индикаторов могут использоваться как растения, так и животные. В целях биоиидикации загрязнения радионуклидами можно выбрать несколько показателей; основные из них – содержание радионуклидов в объектах биоты, видовое разнообразие в сообществе, присутствие или отсутствие в нем конкретного вида, общее обилие организмов па загрязненной территории, изменение биохимических и физиологических реакций, анатомические, морфологические и поведенческие отклонения. Но не все наземные животные подходят для целей биоиндикации. 

Существуют два пути поступления радионуклидов в биоту – атмосферный, аэрационный, путь, сопровождающийся поверхностным загрязнением, и корневой путь поступления из почвы и загрязненных вод.

Специфической реакцией на загрязнение среды радионуклидами является их накопление в организмах, обитающих па загрязненной территории. Однако при сравнении содержания радионуклида в организме с полученной дозой или выбросом радионуклида необходимо учитывать целый ряд факторов, определяющих особенности его биологического накопления и миграции. 

К наиболее значимым относятся: коэффициент накопления и период полураспада радионуклида; его путь попадания в организм – аэрационный или через почву; особенности миграции радионуклида в почве; обменные особенности почвы; миграция организма, его индивидуальные, половые, возрастные особенности, скорость процессов метаболизма, а также то, в какой ткани или органе производится измерение содержания радионуклида. Чаще всего определяют содержание в организме 137Cs, 90Sr, 239Pu, а также 60Со, 1311, 144Се и 106Ru [4].

При оценке радиационной нагрузки за счет аэрационного поступления радионуклидов в экосистемы репрезентативным биоиндикатором выступают сфагновые мхи. Это особенно важно для территорий, подверженных влиянию предприятий по захоронению радиоактивных отходов, поскольку их специфика определяется высоким содержанием в отходах 137Cs (до 90%) и соответственно большим выходом этого изотопа в воздушную среду. Кроме того, экспериментально была установлена высокая резистентность лишайников к ионизирующей радиации, особенно видов рода Cladoпга: даже при очень высоких дозах у-облучепия (более 1000 Р/сут) не происходит массовой гибели слоевищ лишайников и их выпадения из состава сообществ. Аккумулирование радионуклидов в слоевищах зависит как от характеристик радиоизотопов (форма выпадения, количество, растворимость в воде, подвижность в среде), так и от особенностей лишайника (жизненная форма, размеры и возраст растения) и местообитания (субстрат, экспозиция, количество осадков). 

Таким образом, можно сказать, что биоиндикация – один из приёмов исследования, который используются для определения степени повреждающего действия химических веществ, а также других антропогенных стрессоров, потенциально опасных для живых организмов, а также помогает установить состояние определённых систем, в полевых или лабораторных условиях путём регистрации изменений значимых показателей – тест-функций исследуемых тест-объектов.

Под биотестированием понимается оценка или испытание в строго определённых условиях действия вещества или комплекса веществ на живые организмы путём регистрации изменений того или иного биологического (или физиолого-биохимического) показателя исследуемого объекта по сравнению с контролем. Главные требования биотестов – чувствительность и быстрота ответа, чёткая реакция на внешние воздействия.

С помощью этих методов можно проводить комплексную оценку того или иного объекта. При этом методы биоиндикации и биотестирования являются универсальными, и с помощью них проверять любые уровни организации живой материи, то есть рассматривать влияние тех или иных факторов стресса от молекулярных механизмов до взаимоотношений организмов в экосистемах. 

Все живые существа па Земле постоянно подвергаются воздействию ионизирующей радиации путем внешнего и внутреннего облучения от естественных и искусственных источников. Поскольку ионизирующая радиация вызывает значительные изменения в биосфере, метод биоиндикации можно в полной мере применить и к радиационным загрязнениям.