Ақмола облысының уран өндіретін өңірлерінде тіршілік ететін тышқан тәріздес кемірушілерді цитогенетикалық зерттеу

Зерттеу түрлері	Зерттеу материалдары	Саны
Гамма сәулесінің эквивалентті доза қуатын өлшеу	Allactaga major Kern., Allactaga saltator Eversman. мекендейтін жерлер	820
Альфа-бөлшегінің тығыздығын өлшеу		411
Бета-бөлшегінің тығыздығын өлшеу		411
Зертханалық радиоспектрометриялық, радиохимиялық әдістер	топырақ	33 үлгі
	өсімдік	11 үлгі
	су	10 үлгі
Цитогенетикалық зерттеу	Метафазалық жасушалар: Allactaga major Kern. Allactaga saltator Eversman. Микроядролық  тест (жасуша)	1784 1597 96000

 

Топырақ үлгілері тышқан тәріздес кемірушілер тіршілік ететін Степногор тау-химиялық комбинатының (СТХК) радиоактивті қалдықтар сақтайтын қоймасының санитарлы қорғалатын аймақтан тыс (100-200 м) солтүстік-шығыс бағытынан, олардың індерінен және бақылау тобының тышқандары тіршілік ететін «таза» жерлерден алынды. Зертханада топырақ, өсімдік және су үлгілері даярлау кезеңінен өткізіліп, олардағы радионуклидтерді анықтауға бағытталған радиоспектрометриялық және радиохимиялық талдау жұмыстары СТХК және Ұлттық ядролық орталықтың ядролық физика Институтының қызметкерлерімен бірігіп іске асырылды. Топырақ, өсімдік және су үлгілерінің  радиоспектрометриялық талдау жұмыстарына альфа-, бета-, гамма-детекторлары бар спектрометрлік комплекс «Прогресс» және таза германий детекторы бар «Canberra» құрылғылары қолданылды. 

Жалпы саны 40 тышқан тәріздес кемірушілердің сүйек кемігінен метафазалық пластинкалары бар препараттар даярланды. Цитогенетикалық препараттар Ford C.E., Hamerton J.L. (1956) Макгрегор Г., Варли Дж. (1989) және Жапбасовтың (2006) әдістемелерінің негізінде жасалынды. Метафазалық пластинкалар «Видео-Тест-Карио 3,0» компьютерлік жүйесінде талданып, суретке түсірілді. Цитогенетикалық талдаулар мен хромосомалық аберрацияларды зерттеу барысында сүтқоректілердің цитогенетикасына негізделген ғылыми-әдістемелік нұсқауға сәйкес жұмыстар атқарылды. Жалпы саны 96 тышқан тәріздес кемірушілердің құйрық бөлімінен алынған қан жағындысы микроядролық тестке алынды. Препараттар Ильинских Н.Н., Новицкий В.В. және т.б. (1992), Юркин А.Ю. (2002 ж) әдістерімен дайындалды.

Тышқан тәріздес кемірушілердің мүмкін болатын сіңірген дозасын есептеу үшін Д.П. Осановтың (1990) және Ю.А. Маклюк, С.П. Гащактың (2007) тура дозиметрия әдістері қолданылды. Мүмкін болатын сіңірілген дозаны есептеу барысында тышқан тәріздес кемірушілер мекендейтін жерлерде өлшенген гамма-сәулесінің қуаты мен бета-сәулесінің тығыздық ағымының мәліметтері қолданылды.

Салыстыру t-Стьюдент критерийімен анықталды. Сандық талдау Pentium IV сыныптық компьютерінде «Microsoft-Excel» және «Statistica 6,0 for Windows» бағдарламалық өңдеу әдістері бойынша жүзеге асырылды.

Зерттеу нәтижелері мен талқылау

Тышқан  тәріздес кемірушілердің тіршілік ету орталарының радиометриялық көрсеткіштері

СТХК радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасының солтүстік-шығыс бағытында үлкен тышқандардың (Allactaga major Kern.) және секіргіш тышқандардың (Allactaga saltator Eversman.) ұсталынған жерлерде және олардың індерінде гамма-сәулесінің эквивалентті доза қуаты 0,64-0,80 мкЗв/сағ. ауытқып, бақылау тобының тіршілік ететін жерлерімен салыстырғанда 5-6 есеге (р<0,001) дейін жоғары болды (кесте 2-3). Бұл жерлерде ұсталынған тышқан тәріздес кемірушілердің тіршілік ету орталарында және індерінде бақыланатын «таза» жерлермен салыстырғанда альфа-бөлшектермен ластану анықталып, альфа-бөлшегінің ағым тығыздығы 0,93-тен 1,97 бөлш./см²хмин ауытқыды. СТХК радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасының маңындағы үлкен тышқандардың (Allactaga major Kern.) және секіргіш тышқандардың (Allactaga saltator Eversman.) мекендейтін жерлерде және олардың індерінде бақылау тобының тіршілік ететін ортасымен салыстырғанда бета-сәулесінің тығыздық ағымы 12-ден 15 есеге (р<0,001) дейін жоғары болды (кесте 2-3).

Тышқандардың тіршілік ету ортасында топырақтағы, судағы және өсімдіктерде радионуклидтердің мөлшерін анықтау маңызды, өйткені олар жартылай ыдырау кезеңі мен энергиясы әртүрлі радионуклидтердің әсеріне ұшырайды [Таскаев А.И., Тестов Б.В. и др., 1988].

Тышқандардың мекендейтін  СТХК радиоактивті қалдықтарды сақтайтын  қоймасының солтүстік және шығыс  бағытынан алынған топырақ үлгілерінде ²³²Th радионуклидінің мөлшері бақыланатын аймақтан алынған топырақ үлгілерімен салыстырғанда сәйкесінше 4 және 6 есе (р<0,05) жоғары болды. СТХК солтүстік және шығыс бағытындағы топырақ үлгілерінде ²²⁶Ra радионуклидінің мөлшері бақылау аймағымен салыстырғанда 5 есе (р<0,05) жоғары болды. СТХК радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасының солтүстік және шығыс бағытындағы топырақ үлгілерінде ²¹⁰Pb радионуклидінің мөлшері бақылау аймағынан алынған үлгілермен салыстырғанда 3 есе (р<0,05) жоғары болса, солтүстік бағытында ²³⁸U мөлшері 2 есе (р<0,05) жоғары болды (1 сурет).

Кесте 2 - Тышқан тәріздес кемірушілер ұсталынған жерлердің радиометриялық көрсеткіштері (жер бетінен 5 см ара қашықтықта )

Кемірушінің түрі	Аулан ған жер	Гамма-сәулесінің эквивалентті доза қуаты, мкЗв/сағ		Альфа-бөлшегінің тығыздық ағымы, бөлш. /см2хмин		Бета-бөлшегінің тығыздық ағымы, бөлш. /см2хмин
		Орташа шамасы	Ауытқу мөлшері	Орташа шамасы	Ауытқу мөлше рі	Орташа шамасы	Ауытқу мөлше рі
Allactaga major Kern.	СТХК*	0,72**	0,65-0,80	1,26	0,95-1,97	116,67**	111,47-144,06
	Бақылау аймағы	0,13	0,10-0,15	-	-	9,28	8,98-9,60
Allactaga saltator Eversman	СТХК*	0,71**	0,65-0,80	1,26	0,93-1,97	121,64**	111,46-142,02
	Бақылау аймағы	0,13	0,10-0,15	-	-	9,32	8,98-9,48
Ескерту – * - Степногор тау-кен химиялық комбинатының радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасының маңы; ** – р<0,001 бақылау тобымен салыстырғанда нақты айырмашылық.

 

Кесте 3 - Тышқан тәріздес кемірушілердің індеріндегі радиометриялық көрсеткіштер

Кемірушінің түрі	Ауланған жер	Гамма- сәулесінің эквивалентті доза қуаты, мкЗв/сағ		Альфа-бөлшегінің тығыздық ағымы, бөлш. /см2хмин		Бета-бөлшегінің тығыздық ағымы, бөлш. /см2хмин
		Орташа шамасы	Ауытқу мөлшері	Орташа шамасы	Ауытқу мөлшері	Орташа шамасы	Ауытқу мөлшері
Allactaga major Kern.	СТХК*	0,73**	0,64-0,80	1,66	1,32-1,89	130,30**	115,92-145,06
	Бақылау аймағы	0,12	0,11-0,13	-	-	9,23	9,02-9,40
Allactaga saltator Eversman	СТХК*	0,72**	0,67-0,79	1,37	1,14-1,81	124,23**	111,96-140,80
	Бақылау аймағы	0,13	0,11-0,15	-	-	9,35	9,19-9,19
Ескерту –*-Степногор тау-кен химиялық комбинатының радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасының маңы; ** – р<0,001 бақылау тобымен салыстырғанда нақты айырмашылық.

 

СТХК радиоактивті қалдықтарды  сақтайтын қоймасының шығыс бағытында өсетін өсімдік үлгілерінде ²²⁶Ra мөлшері 2 есе (р<0,05), қойманың солтүстік бағытында ²¹⁰Pb мөлшері 3 есе (р<0,05) бақылау үлгілерімен салыстырғанда жоғары болды. Бұрынғы мәліметтер бойынша басқа өңірлерде радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймалардың маңында радионуклидтермен ластану 500-700 м – дейін таралатындығы, ал дамбадан  200 м арақашықтықта альфа-белсенді радионуклидтердің ластанбаған топырақпен салыстырғанда 10 есе жоғары болатындығы көрсетілген [Зыкова А.С., Рыжов А.Н. и др.,1985].

Сурет 1 - Тышқан тәріздес кемірушілердің мекен ету ортасынан алынған топырақ үлгілеріндегі радионуклидтердің мөлшері, Бк/кг

 

Ескерту – х – бақылау  аймағымен салыстырғанда айырмашылық  айқындылығы

 

СТХК радиоактивті қалдықтар сақтайтын қоймасының маңында мекендейтін кемірушілердің інінен алынған топырақ үлгілерін бақылау тобының індерінен алынған топырақ үлгілерімен салыстырғанда ²³⁸U мөлшері 2 есе (р<0,05), ²¹⁰Pb 8 есе (р<0,05), ²²⁶Ra 12 есе (р<0,05), ²³²Th 52 есе (р<0,05), жоғары болды (2 сурет).

Сурет 2 - Тышқан тәріздес кемірушілердің індерінен алынған топырақ үлгілеріндегі радионуклидтердің мөлшері, Бк/кг

 

Ескерту – х – бақылау  аймағымен салыстырғанда айырмашылық  айқындылығы

Тышқан тәріздес кемірушілер  ауланған жерлерде СТХК радиоактивті қалдықтарды сақтайтын қоймасына таяу орналасқан ашық су қоймасындағы су үлгісіндегі ²³⁸U және ²²⁶Ra мөлшері бақылау үлгілерінен 2 есеге дейін (р<0,05) жоғары болды. 

Радиоактивті ластанған  жерлерде мекендейтін Allactaga major Kern. иондық сәулеленуден мүмкін болатын сіңірген доза мөлшері 0,059 мГр/тәуліктен 0,074 мГр/тәулікке ауытқыса, бақыланатын топтың жануарларында дозалық жүктеме 0,005 мГр/тәуліктен 0,007 мГр/тәулікке ауытқыды. Бұл көрсеткіш бойынша тәжірибе тобының мүмкін болатын дозалық жүктемесі бақылау тобымен салыстырғанда 10-нан  12 есеге (р<0,05) дейін жоғары болды.

СТХК радиоактивті қалдықтар  сақтайтын қоймасының маңында мекендейтін Allactaga saltator Eversman. үшін мүмкін болатын дозалық жүктеме 0,059 мГр/тәуліктен 0,074 мГр/тәулікке ауытқыса, бақылау тобының тышқандары үшін мүмкін болатын дозалық жүктеме 0,003 мГр/тәуліктен 0,007 мГр/тәулікке ауытқыды. Бақылау тобымен салыстырғанда мүмкін болатын сіңірілген дозалық жүктеме мөлшері 10–нан 19 есеге (р<0,05) дейін жоғары болды.

Қорыта айтқанда, тышқан тәріздес кемірушілер мекендейтін СТХК радиоактивті қалдықты сақтайтын қойманың маңын радиометриялық зерттеу барысында  осы маңда  мекендейтін тышқан тәріздес кемірушілер популяциясы тұрақты иондық сәулелердің әсеріне ұшырайтындығы анықталды.

Бақылау және тәжірибе тобына жататын тышқан тәріздес кемірушілердің сүйек миы тіндеріндегі гиподиплоидты және гипердиплоидты (анеуплоидты) хромосомалардың жиынтығы бар жасушалардың кездесу жиілігі

Екі түрге жататын  бақылау және тәжірибе топтарының 40 тышқан тәріздес кемірушілердің метафазалық жасушаларындағы хромосомалардың сандық және сапалық өзгергіштігі анықталды. Бұлардан барлығы 3381 метафазалық жасушалар цитогенетикалық талдаудан өтті. Олардың 1784 метафазалық пластинкалары үлкен тышқандардікі де, ал қалғаны 1597 жасуша секіргіш-тышқандардікі (кесте 4).

Үлкен тышқанның гиподиплоидты  хромосомаларының жиынтығы бар жасушалардың деңгейін бақылау және тәжірибе топтарында салыстырғанда, радиация деңгейі қалыпты  мөлшерден бірнеше есе артық  жерлерден ұсталған тәжірибе тобындағы  кемірушілердің гемопоэтикалық тіндерінде осындай жасушалардың мөлшері бақылау тобынан 1,8 есе жоғары болатыны анықталды (сәйкесінше 10,81±0,82% және 5,84±0,52%).

Тышқандардың осы түріндегі (Allactaga major Kern.) тәжірибелік топтағы гипердиплоидты хромосомалық жиынтығы бар жасушалардың мөлшері 2,11±0,57% болса, ал бақылау тобындағы бұл цитогенетикалық көрсеткіш тек қана 0,60±0,17% болып, тәжірибелік топта 3,5 есе жоғары болды. Бұрынғы жұмыстарда [Бородкин П.А., Сусликов В.И., Башлыкова Л.А., 1988] радиоактивті-ластанған аймақтарда мекендейтін тышқандарда гиподиплоидты жасушалардың  жиілігі жоғары болғандығы көрсетілген.

Секіргіш тышқанның  ұқсас цитогенетикалық көрсеткіштеріне  талдау жасағанда да, тәжірибелік  топтың тышқандарының қан жасаушы  тіндерінде гиподиплоидты және гипердиплоидты жасушалардың кездесу жиілігі бақылау топтарынан жоғары болатыны анықталады. Осындай дәйекті және дәлелді түрдегі хромосомалардың сандарының ауытқушылығы гипердиплоидты жасушалардың мөлшерін бақылау және тәжірибе топтарында салыстырғанда айқын көрінеді. Мысалы, бақылау тобында зерттелген 415 жасушаның тек қана 4-інде (немесе 0,93±0,61%) гипердиплоидты хромосомалар жиынтығы анықталса, бұл цитогенетикалық көрсеткіш тәжірибе тобында 3,84±0,60% дейін немесе 4,1 есе көбейген.

 

Кесте 4 - Цитогенетикалық зерттелген үлкен тышқандар (Allactaga major Kern.-А.m.) мен секіргіш тышқандардың (Allactaga saltator Eversman.-A.s.) сүйек миы тіндеріндегі гиподиплоидты және гипердиплоидты (анеуплоидты) хромосомалар жиынтығы бар жасушалардың мөлшері

Тышқан түрлері және ұсталған жерлер	Зерттелген тышқандар саны				Зерттелген метафазалық жасушалар саны	Олардың ішінде, %
						Гипо-диплои-дтылар	Гипер-диплоидтылар	Барлық анеу- плоидты жасушалар
	Бар-лығы	Олардың ішінде
		♂		♀
Тәжірибе тобы (A.m.)	15		10	5	1341	10,81±0,82*	2,11±0,57**	12,93±0,92*
Бақылау тобы(A.m.)	5		3	2	443	5,84±0,52	0,60±0,17	6,44±0,71
Барлығы	20		13	7	1784	9,57±1,39	1,73±0,80	11,31±1,56
Тәжірибе тобы(A.s.)	15		9	6	1182	12,26±0,98*	3,84±0,60**	16,05±1,01*
Бақылау тобы(A.s.)	5		4	1	415	7,28±0,67	0,93±0,61	8,21±0,89
Барлығы	20		13	7	1597	11,02±1,40	3,12±1,04	14,09±1,72
Жалпы саны	40		26	14	3381	10,29±1,41	2,43±1,03	12,70±1,71
Ескерту - * - р<0,05, ** - р<0,001 бақылау  тобымен салыстырғанда нақты  айырмашылық