مقاله ، 137Cs، پرتوزا، دریای، اقیانوس، آلایندگی، 90Sr، دریایی، دریاچه، متراکم، اطلس، انباشته

بازفرآوری قرار می گیرد، سزیم -137 را 10 برابر آن در آب و روتنیم -106 را 1500 برابر مقدارآن در آب متراکم می نماید.غلظت موادپرتوزا در پورفیرای جمع آوری شده از اطراف سلافیلد در زمان حداکثر تخلیه ی مواد در سال 1974 در جدول 8 نشان داده شده است.انترومورفا و الوا زیرکونیم، نوبیم و سریم بیشتری را نسبت به پورفیرا انباشته می کنند.آنها پلوتونیم– 239 را نیز متراکم می سازند.فوکوئیدها اگرچه روتنیم-106 را خیلی کم متراکم می سازند، اما نسبت به پورفیرا مقادیر بیشتری پلوتونیم- 239 را مجتمع می سازند و به این دلیل تأیید گردیده که نشانگر خوبی برای این هسته ی پرتوزا هستند. با وجود مقادیر زیاد مواد پرتوزا در این جلبکها، آنها تحت تأثیر سوء قرارنگرفتند.
هسته پرتوزا غلظت( Bq g-1)
روتنیم-106 29/8
سریم-144 90/0
زیرکونیم – 95، نوبیم – 95 37/1
سزیم – 137 093/0
پلوتونیم -239 و- 240 051/0
امریسیم- 241 023/0
استرانسیم- 90 016/0
جدول4-5 موادپرتوزای موجود در پورفیرایی که از نزدیکی سلافیلد در سال 1974 جمع آوری شده
بنظر می رسد که سخت پوستان پلانکتنی مواد پرتوزایی را که از طریق غذا وارد بدنشان می شود، متراکم ننموده و بخش عمده ای از مواد جذب شده را از طریق مدفوع خارج می نمایند.پوست اندازی این موجودات در فواصل زمانی معین نیز سبب می شود که مواد جذب شده بر روی پوست آنها خارج شود.بنابراین در زنجیره ی غذایی پلاژیک، سخت پوستان شناور برای هسته ی پرتوزا خط سیر مهمی محسوب نمی گردند.
اما بیشتر ماهیان ساحلی کفزی خوارند و در منطقی نظیر سلافیلد که مواد پرتوزا وجود دارد، فرآیندهای رسوبگذاری سبب تجمع مواد در بستر دریا و بهمان نسبت آلایندگی جانداران آن منطقه می گردد.
خرچنگ ها ( Carcinus meanas) در مقایسه با ماهیPlaice(Pleuronectes platessa) بعد از تغذیه باNereis diversicolor علامت گذاری شده با پلوتونیم-237 مقدار بیشتری از این رادیوایزوتوپ داشتند بیشتر مواد پرتوزا در غده ی گوارشی خرچنگ و چسبیده به دیواره ی روده یPlaice بود، ولی در دیگر اعضا انباشته نشد.دوکفه ایها از لحاظ قابلیت بالای تراکم فلزات معروف هستند، اگرچه توانایی شان در این زمینه متفاوت است. اسکالوپها(Pecten ,aximus) منگنز زیاد، اویستر (Ostrae) روی زیاد و ماسلها(Mytilus) آهن زیاد انباشته می سازند. مقادیر خیلی کم ایزوتوپهای پرتوزای این عناصر که در مواد تخلیه ای موجود اند، به راحتی توسط این گونه ها جذب می شود.

شکل 4-6- درصد بازماندگی پلوتونیم-237 توسط سه خرچنگ (Carcinus meanas) و سه (Pleuronectes platessa) Plaice بعد از اینکه باNereis diversicolor حاوی هسته ی پرتوزا تغذیه شدند(Macmillan).
فیتوپلانکتنDunaliella،65Zn را با ضریب تغلیظ 104-103 نسبت به آب متراکم می سازد و صدفهای دوکفه ای ویژه ای یافت شده اند که 54Mn را با ضریب تغلیظ104 انباشته می سازند . ( 1969،Wiber)شکل زیر بیانگر غلظت 90Sr در اجزای مختلف یک شبکه ی غذایی رودخانه نسبت به آب است.از مطالعاتی نظیر این آشکار می گردد که غلظتهای رادیونوکلیدهای موجود در آب، ممکن است تصویر گمراه کننده ای از درجه ی آلایندگی در یک سیستم آبی بدهد. این وضعیت درمورد نمونه های زیادی نظیر آلودگی فلزات سنگین و آفت کشها نیز وجود دارد و موجودات و رسوبات،حاوی غلظتهای خیلی بیشتری از این مواد نسبت به آب هستند.

شکل4-7- ضرایب تغلیظ90Sr در اجزای مختلف یک رودخانه در کانادا که مواد زائد اتمی سطح پایین به آن وارد می شود.
[Redrawn from ophel(1963).Used with permission of Calk River Nuclear laboratories Atomic Energy of Canada limited, Chalk River,Ontario,Canada]

4-8-7 موادپرتوزا در ماهیان
خلاصه ای از آنالیز رادیوشیمیایی و اسپکترومتری گامای حدود 4000 ماهی که در سالهای 1974 – 1968 انجام گردید، در جدول 9 و شکل 12 ارائه گردیده است.(Patin and Petrov,1973,1978)نمونه ها شامل 65 گونه از 10 رده ماهیان اقتصادی شامل نمایندگانی از همه ی گروههای اکولوژیکی ماهیان بودند.( اقیانوسی،دریایی، ساحلی، آب لب شور، مهاجر و آب شیرین) مقایسه ای بین مقادیر متوسط مواد در ماهیان با میزان رادیونوکلیدهای مصنوعی در آبهای منطق مذبور که بین مقادیر آلایندگی پرتوزا در ماهی و محیط دریا رابطه ی مستقیمی وجود دارد.با گذشتن از اقیانوس جنوبی به طرف شمالی ، غلظت 90Sr و 137Csدر ماهی و آب زیاد شد. بیشترین مقادیر در ئریاهای کم عمق داخلی مشاهده گردیده است.بر این اساس، بعنوان مثال در سال 1965 غلظت 90Sr در ماهیان دریای سیاه، اقیانوس هند و اقیانوس اطلس به ترتیب07/1 ±79/6، 85/0 ±36/4 و 75/0± 85/2 PCi/Kg وزن ماهی بود (Polikarpev,1970)

منطقه تعداد گونه مورد بررسی فعالیت ویژه(PCi/Kg وزن تر)
منطقه ی اقیانوس جهانی
اطلس جنوبی
6
26
20
اطلس مرکزی 7 28 13
اطلس شمالی 11 28 20
آرام شمالی 10 26 22
آرام جنوبی 5 16 14
دریای برنت 4 29 –
دریای شمال 7 29 33
میانگین 6± 26 8 21±
دریاهای داخلی
دریای آزوف
3
214
دریای بالتیک(پلاژیک) 4 36 51
دریای بالتیک(خلیج ها) 5 150 50
میانگین 50 ±128 10 ±50
توده های آب شیرین 1000-100 100-10
جدول4-8-مقادیر میانگین استرانسیم-90 و سزیم-137 در گونه های ماهیان اقتصادی

شکل 4-8- میزان استرانسیم-90 و سزیم-137 در آبزیان اقیانوس جهانی در سالهای 1970- 1968 (1) اقیانوس هند(2) اطلس جنوبی(3) اطلس مرکزی (4) اطلس شمالی(5) اقیانوس آرام(6) دریای سیاه (7) دریای بالتیک(8) دریای خزر (9) دریای آزوف
بین دو جمعیت بزرگ از تون ماهیانThunus alalunga که در قسمتهای شمالی و جنوبی اقیانوس آرام زندگی می کنند، غلظت 137Cs تفاوت زیادی داشت.( Folsem et. al, 1965 ) همه ی شواهد مبنی بر این است که میزان مواد پرتوزا در آب و ماهیان قسمتهای قاره ای و جریانات بیشتر از اقیانوس های آزاد می باشد که این موضوع احتمالاً به دلیل مهاجرت رادیونوکلیدهای مصنوعی از خاک به آهای زیر زمینی سطحی است.

شکل4-9 – میزان استرانسیم-90 و سزیم-137 در آبهای سطحی در سالهای 1969- 1968 (1) اطلس جنوبی(2) اطلس شمالی(3)بخش جنوبی اقیانوس آرام(4) )بخش شمالی اقیانوس آرام(5)دریای سیاه (6) دریای بالتیک(7) دریای خزر (8) دریای آزوف(Patin and patrov,1973)
شکل زیر فرم ارتباط بین میزان 90Sr در ماهیان و سطح آلایندگی مواد پرتوزای آب دریا را نشان می دهد(Patin and patrov,1978) از این داده ها،که بر پایه آزمایشات زیادی می باشند، می توان ضریب تجمع 90Srرابرای ماهیان اقیانوسی تخمین زد. این اطلاعات بمنظور تهیه ی خط زمینه ای برای آلایندگی معمول تابش محصولات دریایی، ایجاد برآوردی متوازن و گزارش رفتار رادیونوکلیدها در اکوسیستم های دریایی مفید است.این ضریب ( شکل زیر) برای همه ی ماهیان دریایی، 30 و برای بافت ها و اعضای استخوانی در همان ماهیان، 75 است. مقادیر واقعی ضرایب تغلیظ بنابه گونه، رژیم غذایی ماهی، شرایط محی و غیره متغیر اند.موضوع جالب در نتایج 90Sr و 137Cs مربوط به ماهیان این است مه پرتوزایی در ماهیان دریاهای داخلی و آب شیرین خیلی متغیرتر از ماهیان اقیانوسی است و به نظر می رسد این موضوع نشانگر تنوع و تغییر زیاد شرایط رادیواکولوژیکی و زیستگاههای ماهی در آب لب شور و شیرین باشد.

شکل4-9- ارتباط بین مقدار استرانسیم- 90 در ماهیان اقیانوس جهانی و مقدار آن در آب دریا( a) کل ماهی ( b) استخوانهای ماهی
یکپارچگی نسبی جوامع و سطوح آلایندگی در منطقه ی پلاژیک اقیانوس جهانی نشانگر آنستکه مقادیر ارائه شده در جدول می تواند بعنوان ویژگی بارز آلایندگی رادیواکتیو محصولات اقتصادی دریا در حال حاضر مطرح گردد.داده های جمع آوری شده از میزان رادیونوکلیدها در موجودات و محیط آبی بیانگر اینستکه مقادیر متوسط مواد پرتوزای مصنوعی طی 5-4 سال گذشته، کم و بیش ثابت مانده است.چون فقط کمی از استرانسیم، سزیم و رادیوایزوتوپهای آن بوسیله جذب و رسوب دهی بیولوژیکی حذف می گردند.با مراجعه به جدول مشاهده می شود غلظت 137C در ماهیانی مناطق دریایی با شوری کمتر( خلیجهای بالتیک) مصبهای رودخانه و دریاچه های بخصوص، کمتر از غلظت 90Sr است. این بدلیل انتقال سریع 137Cs از به بستر دریا در مناطق با رسوبگذاری فعال است(Patin, 1966; Strognev ,1969 ) انتظار می رود در چنین مناطقی میزان 137Cs در بنتوزها زیاد باشد.
تلاشهای انجام شده در ایجاد رابطه ای بین میزان تجمع رادیونوکلیدها، رژیم غذایی ماهی و طول زنجیر غذایی ناموفق بوده است(Patin and Petrove, 1978). تنها درمورد افزایش غلظت 137Cs در بعضی از بنتوزخواران نظر داده شده که احتمالاً بدلیل انباشتگی زیاد 137Cs در بنتوزها و رسوبا بستر می باشد( هداک و پلیس در دریای شمال و دریای برنت).در کل، داده ها بیانگر آنستکه انباشتگی 90Sr، 137Cs در ماهیان دریایی هیچ تأثیر مشخصی روی زنجیره ی غذایی ندارد.( یعنی افزایش تجمع یا غلظت ناخالصی در سطوح غذایی بالاتر وجود ندارد) اما این نتیجه را نمی توان به کل جوامع ماهیان تعمیم داد.در واقع این داده ها برای ماهیان آب شیرین به گونه ی دیگری است (Bragin and matmuratov, 1973; Fleishman et at. 1973; Solyus, 1973)
بعنوان مثال، ماهیان طعمه خوار در دریاچه های فنلاند، 137Cs را سه تا پنج برابر سریع تر از ماهیان پلانکتون خوار انباشته می سازند(Kolehmainen, 1966).انباشتگی 90Srو 137Cs در موجودات آبزی به شور آب و غلظت کلسیم و پتاسیم بستگی دارد. کاهش شوری محیط آبی معمولاً با افزایش ضریب تجمع 137Cs در ماهی و ذدیگر موجودات همراه است، این موضوع توسط نتایج آزمایشگاهی (Pakuli, 1971) و کارهای صحرایی(Wolf, 1971)تأیید می گردد.عوامل مشابهی برای غلظت زیاد(100-100 PCi/Kg) و ضرایب تجمع (〖10〗^2-〖10〗^3)90Srو 137Cs در حیوانات آب شیرین درنظر گرفته می شود.بیشتر موجودات دریایی کلسیم را بیشتر از استرانسیم جذب می نماید، اما معمولاً بین کل مقدار مواد پرتوزا و استرانسیم پایدار و مقدار کلسیم رابطه ای وجود دارد. از آنجاییکه 90Sr معمولاً در استخوانها مستقر می شود،رابطه ی مستقیمی بین ضریب تجمع90Sr در موجودات و مقدار آن در خاکستر معدنی آنها وجود دارد.آنالیز 27 گونه از نرمتنان ،سخت پوستان و ماهیان دریای سیاه بیانگر آنستکه این وابستگی را می توان با فرمول زیر بیان نمود(Kulebakina, 1969a). Log K= 2.42-0.046x K در اینجا ضریب تجمع و xنسبت بین وزن بدن موجود و میزان خاکستر آن است.
برعکس 90Sr ،137Cs ترجیحاً در عضو و بافت ویژه ای متراکم نمی شود، اما همانند مشابه ایزوتوپی اش ،پتاسیم در کل بدن موجود نسبتاً بیک شکل توزیع می گردد.نه تنها در مورد ماهی، بلکه در بی مهرگان (Polikarpev) (1969 نهنگها( Sokolova, 1969) و حیوانات خشکی یکی از دو مسیری که توسط آن رادیونوکلیدها وارد بدن حیوانات آبزی می گردند جذب مستقیم از آب و توسط جذب از غذاست که گرفتن از آب عملی تر است(Nyan ishkene and polikarpov) از آنجاییکه ضریب تغلیظ 90Sr و بویژه 137Cs پلانکتون آب شیرین و دیگر موجودات غذایی نزدیک به 100 می باشد، ماهیان آب شیرین هم بخش عمده ای از90Sr و 137Cs را از طریق زنجیر غذایی انباشته می سازند.(Lebedeva, 1966; Fleishman et al., 1973; Solyuv, 1973)در اصل این مکانیسم در دریا که زنجیر غذایی نقش مهمی در تجمع90Sr و 137Cs ندارد، غیر عملی استPolikarpiv) (1970 این موضوع احتمالاً برای انباشتگی 144Ceو دیگر رادیونوکلیدهای موجود در آب دریا به شکل سوسپانسیون در ماهی صادق نیست و این مواد قادر به نفوذ به داخل بدن موجود از طریق قشای سلول نمی باشند.این نوکلیدها به احتمال زیاد از طریق معده در ماهی جذب می شوند که در آنجا به شکل های یونی قابل جذب در می آیند،چونpH محتویات معده در جریان هضم 3/3 است.(Baptist,1966)

رادیونوکلید میانگبن غلظت سالانه در آب و فرآورده های غذایی(Ci/Kg) حد جذب سالانه توسط جمعیت(LAI)(Ci/year) جذب واقعی سالانه ت فرآورده های غذایی (AAI)(Ci/year) AAI/LAI 100%
استرانسیم-90 10-10×0/4 8-10×6/9 – –
ماهی اقیانوس – – 10-10×5/1 2/0
ماهی دریا – – 10-10×0/9 9/0
ماهی آب شیرین – – 9-10×8/3 9/3
سزیم-137 8-10×5/1 6-10×2/1 – –
ماهی اقیانوس – – 10-10×2/3 2-10×7/2
ماهی دریا – – 10-10×5/7 2-10×2/6
ماهی آب شیرین – – 9-10×5/1 1-10×2/1
جدول 4-10- مقادیر مجاز و جذب واقعی رادیونوکلیدها در انسان ناشی از ماهی و فرآورده های آن
(Patin and Petrove, 1978)
از نرمهای ایمنی تابش(1970) برآورد خطر ناشی از مصرف فرآورده های دریایی آلوده به مواد پرتوزا، وظیفه ی بهداشت مواد پرتوزاست. جدول بالا محدوده ای از خطر تحت شرایط درحال حاضر آلایندگی به موادپرتوزا را براساس مصرف متوسط Kg15 در سال، فرآورده های ماهی(Moiseev,1969) و متوسط مقدار90Sr و 137Cs در ماهیان اقتصادی نشان می دهد.از جدول فوق معلوم می شود که مقدار مواد پرتوزای باطول عمر زیاد که سالانه از طریق خوردن فرآورده های ماهی وارد بدن انسان می شود، معمولاً 01/0 -1/0 درصد مقداری است که این رادیونوکلیدها در سال خورده می شوند.وقتیکه ماهی را بعنوان پروئین حیوانی در نظر بگیریم، سهم آن در رژیم غذایی انسان خیلی بیشتر از این عدد می باشد.(1/15 درصد)(Schaefer,1965)این واقعیت که آلایندگی به پرتوزاها در ماهیان اقتصادی 3-1 برابر از حد مجاز سالانه در فرآورده های غذایی کمتر است، بیان می نماید که ماهی و فرآورده های آن تا حدی که به ایمنی تابش مربوط می شود، بی ضررند.
بدلیل جذب سطحی هسته های پرتوزا روی ذراتی که در بستر دریا جمع می شوند، ماهیان بستر زی احتمالاً بیشتر از ماهیان پلاژیک در معرض مواد پرتوزا هستند.آزمایشات انجام شده به منظور اندازه گیری در معرض قرارگیریPlaice در شمال شرقی دریای ایرلند با بستن دوزیمتر به سطح شکمی ماهیان انجام گردید. ماهیانی که بعد از گذشت مدت دوسال و نیم از زمان رها سازی صید شدند، میانگین مقدار h^(-1) μSv 5/3و بعضی ماهین بطور اتفاقیh^(-1) μSv 25را جذب نمودند( شکل زیر)این مقدار بیشینه در همان حدی است که بر اساس پرتوزایی بستر دریا نزدیک محل ریزش سلافیلد محاسبه شده است.مهاجرت ماهیان سبب می شود که آنها مقادیر خیلی کمتری را دریافت نمایند.کمترین مقداری که در آن حداقل اختلالات فیزولوژیکی و متابولیسمی ناشی از مواد پرتوزا اتفاق می افتد، در آزمایشاتh^(-1) μSv 100تعیین گردیده و واضح است که ماهیان بسترزی حتی در آلوده ترین مناطق،مقادیر خیلی کمتر از این را دریافت می کنند.
تصور می شود نزدیک نیروگاه هسته ای در رودخانه ی کلمبیا،32P ماده ی بحرانی بود که جمعیت انسانی از طریق خوردن ماهی در معرض آن قرار گرفت.غلظت متوسط32P در آب رودخانه ی نزدیک نیروگاه mBqml-16/5و غلظت متوسط آن در گوشت سفید ماهی Bqg-1 9بود.ضرایب تغلیظ از آب به ماهی در تابستان حدود 5000 و در زمستان، برآورد شد.در گونه هایی از ماهی که بیشتر از همه مصرف شدند، غلظت متوسط مواد پرتوزا Bqg-1 5/1بود.شخصی که در طی سال200 وعده ماهی مصرف نمود (40کیلوگرم) به استخوان او، عضو بحرانیmSv3، در سال وارد می شد که 20 درصد حد سالانه است(Laws,1993).

شکل 4-10- مقدار تابش دریافت شده توسط برچسب دار در شمال شرقی دریای ایرلند
آب سرد کننده ی نیروگاه هسته ای تراوس فیند واقع در ولز، به یک دریاچه ی محدود او لیگوتروف تخلیه می شود.مصرف قزل آلای صید شده از دریاچه بیشتر از ماهیان دریایی بود.اما مقدار برآورد شده برای مصرف کنندگان تنها 8 درصد حدی است که توسط کمیسیون بین المللی حفاظت در برابر اشعه توصیه گردید(Langford,1983)، غلظت چند رادیونوکلید در نمونه هایی از دریاچه ی تراس فینید در جدول زیر نشان داده شده است.
(From Hunt,1987@British Crown Copyright,1987)
ماده گل بتا 134Cs 137Cs 238PU
قزل آلای قهوه ای 380 36 340 00013/0
قزل آلای رنگین کمان 140 4/1 6/6 00013/0
سوف 1200 180 1200 00014/0
مارکاهی 330 25 220 00011/0
خزه(Fontinalis) 330 6/6 16 –
گل 3000 14 2000 9/3
پیت 3600 10 2000 13
جدول 4-11- غلظت متوسط مواد پرتوزا در نمونه هایی از دریاچه ی تراوس فینید واقع در ولز شمالی، سال 1986، واحد ها برحسبBqKg-1 وزن خشک برای مواد بیولوژیکی و وزن تر برای گل و پیت هستند.
4-8-8 اثرات مواد پرتوزا روی آبزیان
اگرچه موجودات دریایی حد تحمل نسبتاً بالایی نسبت به موادپرتوزا دارند، اما انتظار می رود صدمه به بعضی موجودات حساس و اختلالات ژنتیکی جزء عواقب اجتناب ناپذیر قرارگرفتن در معرض موادپرتوزا،ناشی از منابع طبعب و با در نتیجه فعالیتهای انسانی باشد.این موضوع در ازدیاد تلفات بالغین ،تخمها یا لاروها بروز می نماید،اما با وجود میزان زیاد مرگ و میر طبیعی، تشخیص این موضوع بسایر سخت است.
مقادیر حاد تابش که برای آبزیان کشنده می باشد،برای بی مهرگان و ماهی بالغ در محدوده یGy550-2 و برای جنین ماهی Gy16/0تعیین شده است(Anderson and Harrison,1986) اثرات ناخوشایند روی تولیدمثل ماهی، در مقادیر در معرض فراگیری مزمنmGyd-1120-6 گزارش شده است.اثرات غیر کشنده همراه با ضایعات ژنتیکی در دوزهای حاد در Gy5/0رؤیت شده است.(Anderson and Harrison,1986)در جمعیتهای بومی امکان دارد صدمه ی ژنتیکی به دلیل پدیده ی انتخاب طبیعی از بین برود.به این ترتیب که افرادی که از نظر جسمانی ضعیف ترند، احتمالاً توسط شکارچیان خورده می شوند.بدون شک،آبزیانی که در نواحی تخلیه ی نیروگاهه

متن کامل پایان نامه فوق در سایت sabzfile.com موجود است

You may also like...