ЛАБОРАТОРИЯ РАДИОЭКОЛОГИИ

ОТДЕЛА БИОФИЗИКИ И РАДИОБИОЛОГИИ
Института клеточной биологии и генетической инженерии Национальной Академии Наук Украины

Введение.

Лаборатория радиоэкологии отдела биофизики и радиобиологии ИКБиГИ НАНУ была организована в 1986 году сразу после аварии на ЧАЭС. Основная цель создания лаборатории – изучить фундаментальные аспекты радиоэкологических процессов в зоне влияния аварии. Заведующий лабораторией – доктор биологических наук Юрий Алексеевич Кутлахмедов.

До Чернобыльской аварии радиоэкология имела дело с относительно малыми уровнями глобального загрязнения биосферы, когда биота экосистем не подвергалась воздействию заметных доз облучения. При этом скорости радиоэкологических процессов (в частности, коэффициенты накопления в экосистеме почва-растения, вода–растения и т.п.) не зависели от концентрации радионуклидов в компонентах экосистем. Этот этап развития радиоэкологии можно назвать периодом линейной радиоэкологии.

Опыт Кыштымской аварии (1957 год) и особенно Чернобыльской аварии (1986 год) вывел на первый план не только миграцию радионуклидов по трофическим цепям, но и дозовое воздействие высоких концентраций радионуклидов на биоту экосистем. Как обнаружилось в исследованиях нашей лаборатории, скорости миграции и перераспределения радионуклидов по компонентам экосистем зависят нелинейно от концентрации радионуклидов. Этот новый этап развития радиоэкологии назван нами периодом нелинейной радиоэкологии.

В лаборатории радиоэкологии работали и работают такие заметные специалисты в области радиоэкологии и радиобиологии, как:

В лаборатории радиоэкологии плодотворно трудились инженеры: Владимир Леонидович Пянтковский (сейчас успешно работает в Администрации зоны отчуждения), Игорь Евгеньевич Рыбалка (сейчас работает в Дании), Константин Леонидович Туленинов, Светлана Алексеевна Савчук.

Важную и активную роль в работе лаборатории выполняют аспиранты. В аспирантуру, как правило, поступают лучшие выпускники кафедры радиобиологии биологического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко (КНУ).

Влада Юрьевна Кутлахмедова-Вишнякова будучи аспиранткой лаборатории подготовила к защите кандидатскую диссертацию на тему “Моделирование и исследование радиоемкости различных типов экосистем”. Разработан перспективный цикл моделей радиоемкости разного типа экосистем (водных, наземных, склоновых, лесных и т.д.).

В данное время в лаборатории заканчивает исследования по кандидатской диссертации аспирант Павел Павлович Балан. Тема его кандидатской диссертации “Исследование поведения параметров радиоемкости модельной экосистемы по трассеру (Cs-137), в ответ на экстремальные внешние воздействия“. В ходе исследований впервые показано, что параметры радиоемкости по трасеру у биоты экосистемы способны реально и оперативно отражать негативное влияние разных факторов (гамма-радиации) и соли тяжелого металла (кадмия), что прямо совпадает с негативной реакцией биологических показателей (скорости роста ) биоты в экосистеме. Таким образом, нами разработан принципиально новый подход к экологической дозиметрии и эквидозиметрии действия на биоту экосистем, факторов разной природы (физических, химических и биологических).

В лаборатории начата работа аспирантки Марины Александровны Могир по изучению и моделированию поведения параметров радиоемкости (относительно вводимого извне в экосистему трассера Cs-137) в модельной экосистеме (культуре разных видов водорослей), при действии факторов разной природы.

В лаборатории постоянно делают свои курсовые, бакалаврские и дипломные работы 4-5 студентов кафедры радиобиологии биологического факультета, и 3 студента кафедры радиационной физики Физического факультета КНУ.

Основные направления и достижения в работе лаборатории радиоэкологии.

За период 1986-2002 годов Кутлахмедов Ю.А. и руководимая им лаборатория радиоэкологии разрабатывали ряд новых и перспективных направлений современной радиоэкологии в связи с аварией на ЧАЭС:

  1. Анализ состояния и прогноз долгосрочной динамики радиоэкологических процессов после аварии на ЧАЭС.
  2. Радиоэкологическая оценка контрмер, использованных и планируемых в ходе аварии на ЧАЭС.
  3. Разработка теории и моделей радиоемкости и экологической емкости экосистем, как основы современной теоретической радиоэкологии.
  4. Разработка принципиально нового метода экологической дозиметрии и эквидозиметрии действия на биоту экосистем факторов разной природы по ответной быстрой реакции параметров радиоемкости на данные воздействия.

Основными достижениями в этих направлениях, которые следует отметить, являются следующие:

  1. Проведены оценки динамики формирования коллективных доз для всей территории Украины, в зависимости от путей и особенностей дозообразования.
  2. Проведены сравнительные оценки эффективности разных типов контрмер по их влиянию на уменьшение индивидуальной и коллективной доз облучения населения.
  3. Разработан и испытан, в течении 8 лет экспериментов в 30-км зоне ЧАЭС на собственном радиоэкологическом полигоне возле с. «Буряковка», макет новой современной технологии деконтаминации радионуклидно загрязненных почв - метод фитодезактивации. Достигнуто значение Кд (коэффициента дезактивации) 2-6 для разных радионуклидов. В частности для Cs-137, Кд составил 4-5 единиц за 4 года применения. В основу разработанного нами метода фитодезактивации положены:
    • Оптимальный севооборот растений, способных показывать высокие значения Кн (коэффициентов накопления) в системе почва-растения;
    • Средства и методы воздействия на растения, с целью увеличения корневой и надземной массы растений и Кн;
    • Средства увеличения подвижности, растворимости и биодоступности радионуклидов в почве для накопления их растениями.
  4. Разработана универсальная система методов и средств дезактивации почв, пригодная для широкого использования в случае загрязнения почв радионуклидами и другими загрязнителями. В основу такой универсальной системы нами положен метод дезактивации непаханых задернованных почв с помощью подрезания дернины специальной машиной (TURF HARVESTER). Кд- составил для данного метода 10-60 единиц.
  5. В рамках выполнения международного проекта ЕСР-4 силами лаборатории испытан и апробирован новый метод дезактивации поверхностно-загрязненных задернованных почв, с помощью снятия тонкого слоя дернины (1-5 см) специальной машиной для подрезания дерна (TURF HARVESTER).
  6. Разработана перспективная теория и система моделей радиоемкости экосистем разного типа, обладающая возможностью описания и прогнозирования поведения радионуклидов в экосистемах и их влияния на биоту экосистем. На этой основе впервые предложен метод экологического нормирования выброса и сброса радионуклидов в разные типы экосистем. В основу метода эквидозиметрии действия разных факторов на биоту экосистем положен способ оценки параметров радиоемкости по искусственно введенному в экосистему радионуклиду (трассеру) Cs-137.
  7. Проведено массовое экспедиционное обследование территории Волынской области, по анализу природы «Волынского феномена». Установлены основные механизмы формирования различий между паспортной (расчетной) дозой и реальными дозовыми нагрузками у населения, измеренными на приборах СИЧ (Счетчик излучения человека).

Основные публикации сотрудников лаборатории.

На основе проведенных в лаборатории экспериментальных и теоретических исследований за период 1994-2002 годов сотрудниками опубликовано 55 печатных работ. Из них 28 статей и 3 коллективных монографии.

Сотрудники лаборатории принимали участие в 12 Международных конференциях и симпозиумах и выступали на них с докладами.

В лаборатории радиоэкологии под руководством Ю.А. Кутлахмедова и А.Н. Михеева защищена одна кандидатская диссертация и готовятся к защите еще 4 диссертационные работы.

Список основных публикаций последних лет работы :

1.Гродзинский Д.М., Кутлахмедов Ю.А. и др. Антропогенная радионуклидная аномалия и растения. - К. : Лыбидь, 1991. - 160 с.

2.Kutlakhmedov Y., Polikarpov G. and Kutlakhmedova-Vyshnyakova: Radiocapacity of Different Types of Natural Ecosystems (without man) and their Ecological Standardization Principles, J. Radioecology, V6 (2), pp. 15-21, 1997.

3. Кутлахмедов Ю.А, Поликарпов Г.Г., Корогодин В.И. Кутлахмедова-Вишнякова В.Ю. Методология и методы исследования радионуклидов и других техногенных загрязнителей в наземных и водных экосистемах (пособие) К.- Медикол. 1997

4. Kutlakhmedov Yu., Davydchuk V., Kutlakhmedova-Vyshnyakova V. Radiocapacity of Forest Ecosystems(1998) in book: Contaminayed Forests (edited Igor Linkov, William R. Schell (Nato sciences Series) Kluver Academic Publishers/

5.Mikheev F.N.,Zezina N.V., Kutlakhmedov Ju.A.,Serdyuk E.M.,Savchuk S.A. New phenomena and approaches in investigations of soil-to-plant radionuclides transfer. - Proc. I.U.R. Soviet Branch Seminar on the Radioecol. and Countermeasures. - Kiev, 27 April-2 May, 1991. - P.209-224

6. Михеев А.Н., Костюк О.П., Зорин В.В., Ипполитова Н.А., Кутлахмедов Ю.А., Гродзинский Д.М.//Докл. АН Украины. 1994. №2. С. 175-177.

7.Kutlakhmedov Y.A.,Polikarpov G.G.,Korogodin V.I.The princples and methods of radiocapacity of ecological systems estimate.In "Heuristicity of radiobiology", Kiev, Naukova dumka, 1988, 109-115 p.

8.Polikarpov G.G.,Kutlakhmedov Y.A."Conceptual model of Cs-137 migration in the Dnieper watertstorage cascade"The reports of the Academy of sciences of the Ukraine" v.24,N 3,25-31 p.

9.Kutlakhmedov Y.A."Realized and planned countermeasures in the course of the accident of Chernobyl NPP" in:Proceedings of IUR Soviet branch seminar of the "Radioecology and countermeasures", Kiev, 1991, (publ.1992) 64-71 p.

10.Korogodin V.I.,Kutlakhmedov Y.A. "Problems of vast radionuclide -polluted areas" in: Journal of radioecology,1994,v.1,N 1, 39-47 p.

11.Kutlakhmedov Y.,Korogodin V.,Kutlakhmedova-Vyshnyakova V. Radiocapacity of Ecosystems. Journal of Radioecology 5,N 1,1997, 25-35

12. Kutlakhmedov Y.,Korogodin V. Bases of Radioecology (handbook) Kiev, Visha schola, 2002 (in press).

13.Kutlahmedov Y.A. and other "Formation of radiobiological reaction of plants" Naykova Dymka, Kiev, 1987, 216

14.Гродзинский Д.М.,Кутлахмедов Ю.А., Войтенко В.П., КольтоверВ.К.. «Надежность и старение биологических систем» К., Наукова думка 1990 г. 348 с.

15.Kutlahmedov Y.,Schell W.R. and other "A forest and natural ecosystem model for short and long term distribution on radionuclides from nuclear accidents" in "Proceeding of an international symposium om environmental impact of radioactive releases" organized by the4 IAEA (Vienna 8-12 May, 1995) p.830-836.

16.Kutlahmedov Y.,Jouve A. and other "Optimal sysyem of means and methods and universal algorithm of decontamination of radionuclides contaminated soils" in "Proccedings of the first International Conference, Minsk,Belarus (18-22 March 1996) European Commossion EUR 16544 En,p.499-502.

17. Кутлахмедов Ю.А, Поликарпов Г.Г., Корогодин В.И. Зотов В.П., и др. Медико-биологические последствия Чернобыльской катастрофы. В 2-частях. Киев, Медэкол, 2000, 293 с.

18. Кутлахмедов Ю.О., Корогодін В.І., Кольтовер В.К. Основи Радіоекології. (Учбовий посібник) Вища школа, Київ, 2002 р, 428 с.

Международные контакты лаборатории и сотрудничество.

Кутлахмедов Ю.А. и сотрудники лаборатории принимали участие в 8 Международных конференциях и симпозиумах и выступали на них с докладами.

Ю.А.Кутлахмедов, А.Н.Михеев, Н.В.Зезина, В.Ю.Кутлахмедова-Вишнякова являются активными членами Международного союза радиоэкологов (МСР) (с 1988 года, и с 1997 – Ю.А.Кутлахмедов - Fellow – member МСР) и с 1990 года возглавляет Украинскую секцию МСР). В 1998 году Кутлахмедов Ю.А. организовал и провел, как содиректор, Международную конференцию под эгидой НАТО (Contaminated Forests), которая получила в Научном комитете НАТО высокую оценку. В 2002 году под руководством Ю.А.Кутлахмедова, как содиректора, проведена конференция НАТО «Экологическое нормирование и дозиметрия действия разных факторов в экологии и радиоэкологии» (апрель 15-19 2002 г.).

C 1995 года Кутлахмедов Ю.А. входит в состав Института европейской безопасности и руководит его экологической секцией (президент института генерал И.В. Герасимов, ученый секретарь кандидат технических наук И.В. Галенко).

C 1998 Кутлахмедов Ю.А., является активным членом Международного союза по экологической этике.

С 1993 до 1997 Кутлахмедов Ю.А. и сотрудники лаборатории радиоэкологии успешно принимали участие в Международном проекте европейского сообщества - ЕСР-4 «Стратегия дезактивации».

Кутлахмедов Ю.А.,и сотрудники лаборатории со дня организации кафедры радиобиологии на биологическом факультете Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, активно участвуют в работе кафедры и читают 8 курсов лекций для студентов биологического и физического факультетов национального киевского университета имени Тараса Шевченко. С 1998 г Кутлахмедов Ю.А. избран заведующим кафедрой радиобиологии Киевского Университета.

Кутлахмедов Ю.А. является членом Национальной комиссии по радиационной защите населения Украины (НКРЗУ).

Лаборатория радиоэкологии активно сотрдничает с Институтом органической химии и нефтехимии НАНУ (Н.И. Павленко), с Институтом агроэкологии и биотехнологии УААН (И.И. Ясковец).

Активные научные контакты лаборатория поддерживает с МГУ (Московский государственный университет), с Севастопольским техническим университетом (кафедра прикладной экологии, зав. кафедрой доктор технических наук – В.В. Севриков), с Севастопольским национальным институтом ядерной энергии и промышленности (декан В.Ю.Клюев), Институтом биологии южных морей НАНУ (г. Севастополь), Институтом экологии растений и животных РАН (г. Екатеринбург, зав.отделом радиоэкологии доктор биологических наук А.В. Трапезников), Французким ядерным центром (Кадараш, проф. Люк Фулькье и Анри Мобер), Афинским университетом (департамент экологии, проф. Герассимос Арапис), Католическим университетом Лювен-Ла Нев (Бельгия, зав. кафедрой проф. Бруно Дельво, проф. Клод Ронно),

Контактный телефон: (380 44) 2636167
Адрес: Украина, Киев, 03127, ул.Васильковская 31/17 (отдел биофизики и радиобиологии, лаборатория радиоэкологии).
Е-mail: ecoetic@mail.kar.net