クリミアの塩湖におけるPo

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J Environ Radioact.2020 Aug;219:106270. S0265-931X(19)30450-3. doi: 10.1016/j.jenvrad.2020.106270.Epub 2020-05-07.

クリミアの塩湖におけるPo

Po in Сrimean salt lakes.

N Yu Mirzoeva
A A Korotkov
S Cogan
A V Trapeznikov
G E Lazorenko

PMID: 32452423 DOI: 10.1016/j.jenvrad.2020.106270.

抄録

本論文では、クリミア半島の異なる地域に位置する11の湖における天然放射性核種Poの放射性生態学的モニタリング調査の結果を報告する。これらの調査は、クリミア塩湖の歴史上初めて実施されたものである。本研究の主な目的は、塩湖の生態系におけるРоの挙動の特徴を明らかにすること、及び吸収されたPoのα線から湖沼の水生生物が受ける線量を計算することであった。水中,懸濁物質,底質及び生物相中のPo濃度は、放射化学的処理及びα分光測定によって決定された。調査した湖の水中の溶存Po濃度は、黒海に最も近い地域の0.9〜327.1倍であった。水中の溶存Po濃度が最も高かったのは、ケルチェンスカヤグループの湖沼であった。これらの湖は、石油が生産されているクリミアの領土に位置している。クリミア塩湖の底質中のРО濃度は、黒海沿岸地域のものと同程度であった。浮遊物中のポロニウムの濃度比(CR)は、湖ごとに10から10の範囲であった。塩分濃度の増加に伴い、懸濁物質中のРоの濃度は減少する傾向が見られた。また，クリミアの塩分濃度の高い湖に生息する甲殻類の成魚アルテミア属では，高レベルのPo蓄積が認められた．成体のアルテミア属では、PoのCRは10に達したが、その嚢胞によるこの放射性核種のCRは有意に低かった。また、成体アルテミア属のPoα線による吸収線量は、生物相の許容線量率(IAEA, 1992)の60倍以上も低い値であった。得られた結果は、塩分濃度の異なる水生態系における主な線量形成性放射性核種であるPoの挙動の生物地球化学的特異性を明らかにするために利用される。

This paper presents the results of radioecological monitoring study of natural radionuclide Po in 11 lakes located in different regions of the Crimean peninsula. These investigations of the Crimean salt lakes were conducted for the first time in the history. The main objectives of this work were: to determine the features of the Ро behavior in the salt lakes ecosystems, as well as calculation of the doses received by the lakes hydrobionts from α-radiation of absorbed Po. Concentrations of Po in the water, suspended matter, the bottom sediments and biota were determined by radiochemical processing and α-spectroscopy measurements. The concentrations of dissolved Po in the water of investigated lakes were in 0.9-327.1 times higher than in the Black Sea closest regions. The highest concentrations of Po in water were determined in the lakes of the Kerchenskaya group. These lakes are located on the territory of Crimea where oil is produced. The Ро activity concentrations in the bottom sediments from Crimean salt lakes were comparable with those of the Black Sea coastal zone. Concentration ratio (CR) of polonium in suspended matter ranged from 10 to 10 for different lakes. A significant trend in a decrease of CR values of Ро for suspended matter with increasing water salinity was revealed. High levels of Po accumulation were noted for adult crustacean Artemia spp. (typical inhabitant of the Crimean saline lakes). The CR of Po for adult Artemia spp. reached 10 while the CR of this radionuclide by their cysts was significantly lower. The absorbed doses from Po α-radiation calculated for adult Artemia spp. were more than 60 times lower than the permissible dose rate for biota (IAEA, 1992).The obtained results will be used to identify the biogeochemical peculiarities in behavior of the main dose-formative radionuclide Po, in the water ecosystems with different salinity, including water reservoirs poorly studied in the radioecological aspect and having extreme condition for the existence of lots of species of hydrobionts, such as hypersaline Crimean lakes.