ZIVOTNE PROSTREDIE:
Organizacie / Granty
/ Casopisy / Tlacove
spravy / Legislativa
Z d r o j:
Nazov casopisu: Zivotne prostredie
Vydavatel: Ustav krajinnej ekologie SAV Bratislava
Rocnik: 1996, Cislo: 3
GUSTAV MURIN, KAROL MICIETA, SIEGFRIED KNASMULLER, JOHANN STEINKELLNER
Bioindikacia radioaktivne kontaminovanych ploch v okoli jadrovej elektrarne
Jaslovske Bohunice
G. Murin, K. Micieta, S. Knasmuller, J. Steinkellner: Bioindication of
Radioactive-Contaminated Sites near Nuclear Power Plant Jaslovske Bohunice.
Zivot. Prostr., Vol. 30, No. 2, ..., 1996.
For study were used simultaneous tests of phytotoxicity and mutagenicity
(Vicia sativa), Vicia faba test, Tradescantia paludosa 03 test, Tradescantia
4430 test, phytotoxic and cytogenetic tests "in situ" and phytotoxic and
genotoxic analyses of pollen grains. Although the dose of some samples
was relatively high (322 kBq/kg 137Cs) there were not observed any observed
significant impact on the biological level of tested wild plant species
"in situ". This results were confirmed on standard laboratory plants "in
vivo"
Vyuzitie rastlin na testovanie radioaktivity
-
. Japonsko. Doteraz najdlhsi a najrozsiahlejsi epidemiologicky vyskum zamorenia
zivotneho prostredia radioaktivnym ziarenim prebieha v tejto krajine (Awa,
1990). Radiaciou vyvolane chromozomalne aberacie stabilneho typu pretrvavaju
mnoho rokov v kulturach krvnych lymfocytov postihnutych obeti. Frekvencia
aberacii je stabilne vyssia v Hirosime ako v Nagasaki vo vsetkych davkovych
skupinach. Pritom krivka davkovej zavislosti sa v pripade Hirosimy javi
ako linearna, zatialco v Nagasaki ako kvadraticka. Studie opatovne potvrdzuju,
ze ak davka ziarenia nie je letalna (3,0--4,0 Gy akutneho celoteloveho
oziarnia vedie bez lekarskeho osetrenia k 50 % mortalite do 60 dni), obete
prezivaju pomerne dlho j s latentnou pritomnostou chromozomalnych aberacii
v perifernych lymfocytoch, resp. kostnej dreni.
-
. Bikiny. Na testy, uskutocnovane po vodikovych pokusnych vybuchoch na
ostrove Bikiny (Ichikawa a Ishii, 1991), sa pouzila rastlina tradeskancia
(Tradescantia L.). Rastliny rastli 76 dni v odobranych podnych vzorkach
obsahujucich po prepocte 6,880 + 330 mBq/g 137Cs a 62,5 + 4,4 mBq/g 60Co.
Akumulovana efektivna davka bola prepocitana na 125 mrad (1,25 mGy). Vysledkom
testov bola zvysena frekvencia "pink-mutacii" pri Tradescantia BNL 02.Napriek
preukaznosti neboli rozdiely az take vyrazne, ako sa v tomto pripade dalo
ocakavat.
-
. Cernobyl. Cebulska-Wasileska (1992) vystavila tradeskanciu akutne zvysenej
radioaktivite v ovzdusi v Krakove bezprostredne po cernobylskej havarii,
meranie opakovala po roku. Najvyssia davka hlasena v tom obdobi pre Krakov
bola 39 uGy za den. V maji 1986 sa celkovy radiacny uvazok dospeleho obyvatelstva
odhadovanl na 0,212 mSv. Pomerne vysoku mutagenitu testovanych rastlin
vsak mohlo sposobit synergicke posobenie viacerych faktorov: -- pricom
rozhodujucim mohlo byt skor chemicke znecistenie v ovzdusi, nez posobenie
celej skaly radionuklidov. Absorbovana davka bola nad ocakavanie nizka,
hlboko pod priemernym prirodnym pozadim 1 mSv/rok, ktoremu su obyvatelia
vystaveni (bez zaratania 232Rn v domoch).
-
. Goiania. Okrem spominanych pripadov sa prihodilo vo svete priblizne 1000
mensich pripadov radiacnych havarii a incidentov. Najznamejsi je pripad
bezprostredneho oziarenia viac ako 120 osob v meste Goiania v Brazilii.
Pri renovacii nemocnice sa z nevysvetlenych dovodov ocitol radioaktivny
material z vyradeneho zdravotnickeho pristroja na blizkom smetisku. Kedze
bol umiestneny v solidnom kovovom puzdre, nalezca predpokladal jeho velku
hodnotu. Pochvalil sa pribuznym a cast radioaktivneho materialu im rozdal.
Z osmich osob, ktore zasiahla davka vyssia ako 4,0 Gy/hod., styri zomreli
do 40 dni po tejto udalosti.Na druhej strane vsak rovnaky pocet osob toto
radiacne zatazenie prezilo, co dokazuje ze prerusovana, dlhodoba expozicia
zvysuje toleranciu na vyssie nez predpokladne smrtelne davky. Analyzy tiez
ukazali, ze nezavisle od individualnej variability, bol polcas poklesu
frekvencie chromozomovych aberacii 150 dni. Rok po nehode frekvencia nestabilnych
aberacii v perifernych lymfocytoch postihnutych osob bola v priemere sestkrat
nizsia nez povodna.
Testovanie radioaktivne kontaminovanych ploch v okoli jadrovej elektrarne
Jaslovske Bohunice
Vyskyt radioaktivne kontaminovanych ploch v okoli jadrovej elektrarne
Jaslovske Bohunice suvisi s havariou bloku A1. Pri asanacnych pracach sa
nahromadil kontaminovany material, ktory nasledujuce prudke dazde vyplavovali
do blizkeho odpadoveho kanala. Pri cisteni sa kontaminovane casti pody
dostali na svahy kanala. Tieto miesta maju povahu "skvrn" s priemerom 30
cm a hlbkou ca 15 cm a ich zamorenie sa pohybuje v rozsahu od 0,067--45,5--322
kBq.kg 137Cs. Vyskum sme robili v spolupraci s rakuskym Instut of Tumorbiology,
University of Wien v ramci grantu Akcia Rakusko-Slovenska republika. Odbery
sme mohli spracovat na zodpovedajucej urovni predovsetkym vdaka spolupraci
s Vyskumnym ustavom jadrovych elektrarni v Jaslovskych Bohuniciach (obzvlast
cennu pomoc pri merani poskytol pracovnik VUJE, F. Resko). Na sledovanych
lokalitach, resp. kontaminovanych miestach, sme z odporucanych bioindikacnych
druhov (Murin, 1995; Micieta, Murin, in press) mohli vyuzit len niektore
-- na lokalite v Zlkovciach to bola ohnica (Raphanus raphanistrum L.),
pystek obycajny (Linaria vulgaris Mill.), datelina lucna (Trifolium pratense
L.), hluchavka purpurova (Lamium purpureum L.), lastovicnik vacsi (Chelidonium
majus L.), komonica biela (Melilotus albus Med.), pastrnak siaty (Pastinaca
sativa L.), mrkva obycajna (Daucus carota L.) a novy druh, vyhovujuci vsetkym
vyberovym kriteriam a v tejto studii standardizovany -- voskovku mensiu
(Cerinthe minor L.). Na ostatnych lokalitach sa nijaky z bioindikacnych
druhov testovanych na aberantnost pelu nevyskytoval. Vysvetlenie treba
hladat jednak v intenzivne vyuzivanej polnohospodarskej krajine, jednak
v tom, ze pri udrzbe kanalov na svahy vysiali kultury vysokotravovych zmesi.
Preto sme pri vybranych druhoch pouzili metodu analyzy frekvencie chromozomalnych
aberacii v bunkach korenovych spiciek. Test na druhoch lokalnej flory bol
zamerany na abortivnost pelovych zrn. Celkovo sa hodnotilo minimalne 3000
pelovych zrn, t. j. 300 pelovych zrn, pripadne tetrad z jednej rastliny
na jeden preparat. Tento test sme doplnili metodou cytogenetickej analyzy
primarnych korenovych meristemov divorastucich druhov "in situ". Do tychto
testov sme zaradili vsetky druhy, pri ktorych sa dalo priamo na mieste
odobrat dostatocne mnozstvo materialu na analyzy, cize: pyrovnik psi (Roegneria
canina), voskovka mensia (Cerinthe minor L.), reznacka lalocnata (Dactylis
glomerata L), kostrava lucna (Festuca pratensis Huds.), ovsik obycajny
(Arrhenatherum elatius L.), lipnica lucna (Poa pratensis L.), cerkas peniastekovy
(Lysimachia nummularia L.), kostihoj lekarsky (Symphytum officinale L.)
a zlatobyl kanadska (Solidago canadensis L.). Do testovania povrchovej
vody v kanali bol zaradeny aj druh cervenavec palermsky (Potamogeton panormitanus).
Pri kazdom odbere sa zvlast merala expozicia, ktora dosahovala hodnoty
v rozsahu 46,7--57--196--507--571 pGy/s. Na meranie bol pouzity tieneny
merac davkoveho prikonu NB 3201 vo vyske 30 cm nad terenom v mieste maximalnej
odozvy pristroja. Do tretice sme v laboratoriu urobili "in vivo" testy
odobratych vzoriek pody na standardnych testoch Vicia sativa, Vicia faba
a Tradescantia. Pri klone Tradescantia paludosa 03 sme okrem cytogenetickeho
testu v meioze urobili aj mikronukleus test v tetradach. Tieto testy sa
zopakovali na kooperujucom univerzitnom pracovisku vo Viedni.
Fytotoxicke a cytogeneticke testy "in vivo":
-- Simultanny test fytotoxicity a mutagenity -- Vicia sativa test (podne
vzorky, povrchove vody),
-- Vicia test (podne vzorky),
-- Tradescantia paludosa 03 test (podne vzorky),
-- Tradescantia 4430 test (podne vzorky).
"In situ":
-- cytogeneticky test druhov lokalnej flory,
-- fytotoxicka a genotoxicka analyza pelovych zrn bioindikatorov lokalnej
flory.
Z vysledkov tychto testov vyplynulo, ze na kontaminovanych miestach v okoli
jadrovej elektrarne Jaslovske Bohunice sa nezistila ani fytotoxicita a
ani zvysena frekvencia mutacii oproti kontrolnym vzorkam. Najma v pripade
rastlinnych testov "in situ" musime vsak pocitat s chronickym posobenim
radioaktivnej zataze, a teda velmi pravdepodobnou adaptacnou odpovedou
cielovych buniek i organizmov. V pripade podnych vzoriek sme nemohli pouzit
velmi citlivy Tradescantia test pre kontaminaciu ovzdusia. Vysoka aktivita
vzorky 675 POD (= 322 kBq/kg 137Cs) pritom naznacuje, ze cielenejsia a
dlhodobejsia studia by dala zavaznejsiu odpoved nez moze poskytnut siroko
koncipovana kratkodoba studia. Preto chapeme momentalne ziskane vysledky
ako zakladnu databazu, na ktorej mozno stavat detailne cielene studie.
Kombinacia druhov, modelovych systemov, moznost paralelne indikovat poskodenie
na troch strukturnych a funkcnych urovniach genetickeho aparatu bunky,
dovoluje zhodnotit genotoxicke riziko maximalne exponovanych rastlinnych
spolocenstiev rastucich na kontaminovanych skvrnach v okoli jadrovej elektrarne
Jaslovske Bohunice. Negativne vysledky vsetkych uskutocnenych testov moze
vsak potvrdit len podrobna rezimova studia v nasledujucich vegetacnych
obdobiach. Konkretne by bolo treba:
-- Uskutocnit rezimovu studiu pri periodickom odbere vzoriek miestnej
flory minimalne 1x za mesiac.
-- Rozsirit pocet lokalit, zahrnut vsetky kontaminovane miesta vratane
odpadovych vod.
-- Osobitnu pozornost venovat periodickemu odberu a hodnoteniu pripadnej
genotoxicity povrchovych vod.
-- Indikovat, resp. vylucit ine zdroje kontaminacie (z polnohospodarskych
a komunalnych aktivit) v studovanom regione.
-- Nadalej synchronizovat meranie aktivit s odberom vzoriek.
Predovsetkym vsak pouzit mobilne monitorovacie boxy rastlin typu Tradescantia
4430 na studium "pink mutacii" priamo v pracovnom prostredi elektrarne.
Vzhladom na jednoduchu udrzbu a nenarocny odber ide o najefektivnejsie
monitorovanie vplyvu pripadnej zvysenej radioaktivnej zataze pracovneho
prostredia. Tento system by mohol sluzit ako doplnok uz existujuceho systemu
radiacnej kontroly pomocou osobnych dozimetrov.
Literatura
Awa, A. A., 1990: Chromosome Aberrations in A-Bomb Survivors, Hiroshima
and Nagasaki. In Chromosomal Aberrations, (G. Obe
and A. T. Natarajan -- Eds), Springer Verlag, p. 140-150.
Cebulska-Wasilewska, A., 1992: Tradescantia Stamen-Hair Mutation Bioassay
on the Mutagenicity of Radioisotope-Contaminated Air
Following the Chernobyl Nuclear Accident and one Year Later. Mutat.
Res., 270, p. 23-29.
Ichikawa, S., Ishii, Ch., 1991: Validity of Ssimplified Scoring Methods
of Somatic Mutations in Tradescantia Stamen Hairs. Env. and Exp. Botany,
31, 2, p. 247-252.
Micieta, K., Murin, G.: Microspores and Pollen Grains in the Bioindication
of Genotoxicity of a Polluted Environment. Environmental and Experimental
Botany, Rochester, NY,(in press).
Murin, A., 1995: Basic Criteria for Selection of Plant Bioindicators
from the Regional Flora for Monitoring of an Environmental Pollution. Biologia
(Bratislava), 50, p. 37-40.
Z d r o j:
Nazov casopisu: Zivotne prostredie
Vydavatel: Ustav krajinnej ekologie SAV Bratislava
Rocnik: 1996, Cislo: 3
ZIVOTNE PROSTREDIE:
Organizacie / Granty
/ Casopisy / Tlacove
spravy / Legislativa