vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ20.675vavilov-2823Research ArticleГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКАHUMAN GENETICSЭколого-генетическая оценка последствий влияния радиации на загрязненных территорияхEcological and genetic assessment of the consequences of radiation influence on contaminated areashttps://orcid.org/0000-0003-4274-6305БигалиевА. Б.BigalievA. B.

Алматы

Almaty

aitkhazha@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6836-4829ШалабаеваК. З.ShalabaevaK. Z.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0002-0196-3373ШимшиковБ. Е.ShimshikovB. E.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0003-1455-3987КобегеноваС. С.KobegenovaS. S.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0001-8048-6116АдиловаЛ. М.AdilovaL. M.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0002-0612-0957КожахметоваА. Н.KozhakhmetovaA. N.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0001-7278-5351ШарахметовС.SharakhmetovS.

Алматы

Almaty

https://orcid.org/0000-0002-8955-0978БурхановаМ. Н.BurkhanovaM. N.

Алматы

Almaty

Казахский национальный университет им. аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstanКазахский национальный медицинский университет им. С.Д. АсфендияроваКазахстанAsfendiyarov Kazakh National Medical UniversityKazakhstanНаучно-практический центр санитарно-эпидемиологической экспертизы и мониторингаКазахстанScientific and Practical Center for Sanitary and Epidemiological Expertise and MonitoringKazakhstan202006122020247794801Copyright © Бигалиев А.Б., Шалабаева К.З., Шимшиков Б.Е., Кобегенова С.С., Адилова Л.М., Кожахметова А.Н., Шарахметов С., Бурханова М.Н., 20202020Бигалиев А.Б., Шалабаева К.З., Шимшиков Б.Е., Кобегенова С.С., Адилова Л.М., Кожахметова А.Н., Шарахметов С., Бурханова М.Н.Bigaliev A.B., Shalabaeva K.Z., Shimshikov B.E., Kobegenova S.S., Adilova L.M., Kozhakhmetova A.N., Sharakhmetov S., Burkhanova M.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/2823

Объектами исследования являются районы Западно-Казахстанской области Республики Казахстан, прилегающие к полигону Капустин Яр: Бокейординский, Жангалинский, Жанибекский, Казталовский, Акжаикский и Сырымский. Цель работы – радиоэкологическое обследование загрязненных территорий и исследование содержания загрязнителей в объектах среды, биоте (грызунах, рыбах и биосубстратах домашних животных) физико-химическими методами для оценки воздействия полигона на биоту и человека. Представлены результаты экспедиционных и лабораторных исследований объектов окружающей среды прилегающих к полигону районов. Приведены показатели гамма-съемки уровней радиационного фона обследуемых территорий, данные о загрязнении почвы, поверхностных и подземных вод, доминантных форм растений, биосубстратов (шерсти домашних животных: верблюда, лошади, коровы). Использованы стандартные способы отбора проб, общепринятые методы исследования: радиологический и цитогенетический (микроядерный), атомно-абсорбционная спектрофотометрия. Проведено рекогносцировочное и радиоэкологическое обследование объектов окружающей среды с использованием аналитических методик, что позволило определить количественное содержание токсичных компонентов, приоритетных загрязнителей и радиоактивных изотопов. Установлено, что значения объемной активности природных и техногенных радионуклидов в пробах почвы, питьевой воды и биосубстратах (шерсти домашних животных, образцах периферической крови человека) из населенных пунктов соответствуют величине контрольного уровня для данного региона. Измерения гамма-излучений показали, что по периметру территории полигона и в близлежащих населенных пунктах уровень радиации находится в пределах 0.06–0.14 мкЗв/ч. Незначительное превышение уровня радиоактивности сохраняется вблизи падения ракет в Бокейординском районе. Исследованные районы характеризуются незначительным уровнем радиационного фона: среднее значение МЭД составляет 0.014 мкЗв/ч. Абсолютный максимум, 0.73 мкЗв/ч, зарегистрирован в пунктах падения ракет в Казталовском районе.

The objects of study are the territory of the districts of the West Kazakhstan region of the Republic of Kazakhstan adjacent to the Kapustin Yar test site: Bokeyordinsky, Zhangalinsky, Zhanibeksky, Kaztalovsky, Akzhayiksky and Syrymsky. The purpose of the work is to conduct a radioecological survey of contaminated areas and to study the content of pollutants in environmental objects, biota (rodents, fish and biosubstrates of domestic animals) by physicochemical methods to assess the risk of the landfill’s impact on biota and humans. This paper presents the results of expeditionary and laboratory research on the pollution of environmental objects in the areas adjacent to the landfill. Indicators of the gamma-survey of the levels of radiation background of the surveyed territories as wellas data on pollution of soil, surface and ground waters, dominant forms of plants, biosubstrates (hair of domestic animals: camel, horse, cow) are given. The generally accepted research methods were used: standard sampling me thods, radiological, atomic adsorption spectrophotometry, cytogenetic (micronucleus) method. A reconnaissance and radioecological examination of environmental objects was carried out using analytical methods, which made it possible to determine the quantitative content of toxic components, the content of priority pollutants and radioactive isotopes. It has been established that the values of the volumetric activity of natural and man-made radionuclides in soil samples, drinking water and biosubstrates (pet hair, human peripheral blood samples) from settlements correspond to the value of the control level for this region. The measurements of radiation activity by gamma radiation showed that along the perimeter of the surveyed territory of the test site and in nearby settlements the radiation level is in the range of 0.06–0.014 μSv/h. A slight excess of the level of radioactivity persists in the area near the fall of missiles in the Bokeyordin region. The investigated regions are characterized by an insignificant level of background radiation, the average DER value for the regions as a whole is 0.14 μSv/h. The absolute maximum, 0.73 μSv/h, was recorded at the points of missile impact in the Kaztal region.

радиациярадионуклидырадиоактивностьбиосубстратполигонмутацияцитогенетикамутагеныэкологияradiationradionuclidesradioactivitybiosubstratepolygonmutationcytogeneticsmutagensecologyReferencesИльинских Н.Н., Новицкий В.В., Ванчугова Н.Н., Ильинских И.Н. Микроядерный анализ и цитогенетическая нестабильность. Томск: Том. гос. ун-т., 1992;1:272.Ilyinskikh N.N., Novitskiy V.V., Vanchugova N.N., Ilinskikh I.N. Micronucleus analysis and cytogenetic instability. Tomsk: Tomsk State University Publ., 1992;1:272. (in Russian)Мухаметжанова З.Т. Современное состояние проблемы загрязнения окружающей среды. Гигиена труда и медицинская экология. 2017;2(55):11-20.Mukhametzhanova Z.T. The current state of the problem of environmental pollution. Gigiena Truda i Meditsinskaya Ekologiya = Journal of Occupational Hygiene and Medical Ecology. 2017;2(55): 11-20. (in Russian)Островская С.С., Шаторная В.Ф., Бельская Я.А. Влияния тяжелых металлов и радиации на кроветворение у крыс. Мир медицины и биологии. 2014;4(47):177-179.Ostrovskaya S.S., Shatornaya V.F., Belskaya Ya.A. Effects of heavy metals and radiation on hematopoiesis in rats. Mir meditsiny i biologii = World of Medicine and Biology. 2014;4(47):177-179. (in Russian)Руководство по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды. Под ред. Соболева И.А., Беляева Е.Н. М., Медицина, 2002;123.Guide to Methods for Monitoring Environmental Radioactivity. Sobolev I.A., Belyaeva E.N. (Eds.). Moscow: Medicine Publ., 2002; 123. (in Russian)Теплая Г.А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы). Астраханский вестник экологического образования. 2013;1(23):182-192.Teplaya G.A. Heavy metals as environmental pollutants: a review. Astrakhanskiy Vestnik Ekologicheskogo Obrazovaniya = Astrakhan Herald of Environmental Education. 2013;1(23):182-192. (in Russian)Техногенные потоки вещества и состояние экосистем. М., Наука. 2001;256.Technogenic flows of matter and the state of ecosystems. Moscow: Science Publ., 2001;256. (in Russian)Фомин Г.С., Фомин А.Г. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам. Справочник. М., 2001.Fomin G.S., Fomin A.G. The soil. Quality control and environmental safety in accordance with international standards. Handbook. Moscow, 2001. (in Russian)Bigaliev A.B. Ecological genetics, monograph. Almaty: Kazakh University, 2016;245.Bigaliev A.B. Ecological genetics, monograph. Almaty: Kazakh University, 2016;245.Bigalyev B., Kobegenova S., Vasil’ev V., Vasil’eva E., Imentai A., Shametov A. Study of Caspian Goby Neogobius sp. Karyotype Flexibility from Several Biotops. J. Life Sci. 2014;8(5):442-446.Bigalyev B., Kobegenova S., Vasil’ev V., Vasil’eva E., Imentai A., Shametov A. Study of Caspian Goby Neogobius sp. Karyotype Flexibility from Several Biotops. J. Life Sci. 2014;8(5):442-446.Chaizhunusova N., Madiyeva M., Tanaka K., Hoshi M., Kawano N., Noso Y., Takeichi N., Rakhypbekov T., Urazalina N., Dovgal G., Rymbaeva T., Tokanova S., Beisengazina M., Kembayeva K., Inoue K. Cytogenetic abnormalities of the descendants of permanent residents of heavy metalls contaminated East Kazakhstan. Radiat. Environ. Biophys. 2017;56(4):337-343. DOI 10.1007/s00411-017-0717-2.Chaizhunusova N., Madiyeva M., Tanaka K., Hoshi M., Kawano N., Noso Y., Takeichi N., Rakhypbekov T., Urazalina N., Dovgal G., Rymbaeva T., Tokanova S., Beisengazina M., Kembayeva K., Inoue K. Cytogenetic abnormalities of the descendants of permanent residents of heavy metalls contaminated East Kazakhstan. Radiat. Environ. Biophys. 2017;56(4):337-343. DOI 10.1007/s00411-017-0717-2.Djokovic-Davidovic J., Milovanovic A., Milovanovic J., Antic V. Gajic Analysis of chromosomal aberrations frequency, haematological parameters and received doses by nuclear medicine professionals. J. BUON. 2016;21(5):1307-1315. Fenech M. Micronuclei and their association with sperm abnormalities, infertility, pregnancy loss, pre-eclampsia and intra-uterine growth restriction in humans. Mutagenesis. 2011;26:63-67. DOI 10.1093/mutage/geq084.Djokovic-Davidovic J., Milovanovic A., Milovanovic J., Antic V. Gajic Analysis of chromosomal aberrations frequency, haematological parameters and received doses by nuclear medicine professionals. J. BUON. 2016;21(5):1307-1315. Fenech M. Micronuclei and their association with sperm abnormalities, infertility, pregnancy loss, pre-eclampsia and intra-uterine growth restriction in humans. Mutagenesis. 2011;26:63-67. DOI 10.1093/mutage/geq084.Hоshi M., Saimova A.Zh. Problem in assessing the effects of radiation with “low doses”. Review. Nauka i Zdravookhranenie = Science & Healthcare. 2017;2:115-127. Loomis D.P., Shy C.M., Allen J.W., Saccomanno G. Micronuclei epithelial cells from sputum of uranium workers. Scand. J. Work Environ. Health. 1990;16(5):355-362. DOI 10.5271/sjweh.1773.Hоshi M., Saimova A.Zh. Problem in assessing the effects of radiation with “low doses”. Review. Nauka i Zdravookhranenie = Science & Healthcare. 2017;2:115-127. Loomis D.P., Shy C.M., Allen J.W., Saccomanno G. Micronuclei epithelial cells from sputum of uranium workers. Scand. J. Work Environ. Health. 1990;16(5):355-362. DOI 10.5271/sjweh.1773.Markabayeva A., Bauer S., Pivina L., Bjørklund G., Chirumbolo S.,Markabayeva A., Bauer S., Pivina L., Bjørklund G., Chirumbolo S.,Kerimkulova A., Semenova Y., Belikhina T. Increased prevalence of essential hypertension in areas previously exposed to fallout due to nuclear weapons testing at the Semipalatinsk Test Site, Kazakhstan. Environ. Res. 2018;167:129-135. DOI 10.1016/j.envres.2018.07.016.Kerimkulova A., Semenova Y., Belikhina T. Increased prevalence of essential hypertension in areas previously exposed to fallout due to nuclear weapons testing at the Semipalatinsk Test Site, Kazakhstan. Environ. Res. 2018;167:129-135. DOI 10.1016/j.envres.2018.07.016.Serzhanova Z.B., Aidarkhanova A.K., Lukashenko S.N., Lyakhova O.N., Timonova L.V., Raimkanova A.M. Researching of tritium speciation in soils of “Balapan” site. J Environ. Radioact. 2018;192: 621-627. DOI 10.1016/j.jenvrad.2018.02.016. WHO human health risk assessment toolkit: chemical hazards. Geneva, World Health Organization (IPCS Harmonization Project Document, No. 8. Available at: http://whqlibdoc.who.int/publications/2010/9789241548076_eng.pdf. 2010; accessed 22 April 2013.Serzhanova Z.B., Aidarkhanova A.K., Lukashenko S.N., Lyakhova O.N., Timonova L.V., Raimkanova A.M. Researching of tritium speciation in soils of “Balapan” site. J Environ. Radioact. 2018;192: 621-627. DOI 10.1016/j.jenvrad.2018.02.016. WHO human health risk assessment toolkit: chemical hazards. Geneva, World Health Organization (IPCS Harmonization Project Document, No. 8. Available at: http://whqlibdoc.who.int/publications/2010/9789241548076_eng.pdf. 2010; accessed 22 April 2013.Zhumadilov K., Ivannikov A., Stepanenko V., Zharlyganova D., Toyoda S., Zhumadilov Z., Hoshi M. ESR dosimetry study of population in the vicinity of the Semipalatinsk Nuclear Test Site. J. Radiat. Res. 2013;54(4):775-779. DOI 10.1093/jrr/rrt008.Zhumadilov K., Ivannikov A., Stepanenko V., Zharlyganova D., Toyoda S., Zhumadilov Z., Hoshi M. ESR dosimetry study of population in the vicinity of the Semipalatinsk Nuclear Test Site. J. Radiat. Res. 2013;54(4):775-779. DOI 10.1093/jrr/rrt008.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.