Friday, 5 June 2009

Εκτίμηση περιβαλλοντικής ποιότητος σε σχέση με την ραδιενεργό ρύπανση δια της ανάλυσης των χρωμοσωμικών αλλοιώσεων οργανισμών ως βοιδεικτών του φυσικο

Γράφει: Φλώρου Ελένη, Βιολόγος - Ραδιοοικολόγος
Η καταγραφή των επιπτώσεων ραδιενεργού και συμβατικής μορφής ρύπανσης όπως αυτές εμφανίζονται στο φυσικό οικοσύστημα και "ο καταμερισμός των ευθυνών" ανά μορφή ρύπανσης, είναι ένας σχετικά καινούριος τομέας στην ραδιοοικολογική έρευνα με μικρή παρουσία στην διεθνή βιβλιογραφία, που αναπτύχθηκε κυρίως μετά το πυρηνικό ατύχημα του Chernobyl στην ερύτερη περιοχή άμεσης και ισχυρότερης επίδρασης του ραδιενεργού νέφους. Η μέχρι τώρα πλούσια βιβλιογραφία στον τομέα των επιπτώσεων αφορά κυρίως σε εργαστηριακά πειράματα. Η μελέτη των "in situ" επιπτώσεων των ιοντιζουσών ακτινοβολιών στο κυτταρικό επίπεδο των οργανισμών είναι η βάση για την εκτίμηση της ραδιολογικής κατάστασης ενός βιοτόπου και αποτελεί την "κλείδα" αναγνώρισης της ραδιολογικής κατάστασης του οικοσυστήματος, με βάση την σχέση συγκέντρωση ρυπαντή στο αβιοτικό στοιχείο ή/και βιοσυσσώρευση -δόση- αποτέλεσμα στον οργανισμό δείκτη.

Οι κυτταρογενετικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται ευρέως στην ραδιοοικολογία, δεδομένου ότι οι χρωμοσωμικές αλλοιώσεις και οι εν γένει παρατηρούμενες ανωμαλίες του πυρήνος του κυττάρου αποτελούν ευαίσθητα κριτήρια προσδιορισμού των επιπτώσεων των ακτινοβολιών και των χημικών τοξικών στο περιβάλλον. Λαμβάνοντας υπόψη, ότι το τελικό αποτέλεσμα της επίδρασης δεν διαφοροποιείται ως προς τον αρχικό ρυπαντή, η αναζήτηση για "τον καταλογισμό ευθυνών" συνεπικουρείται από τους νόμους της στατιστικής κατανομών. Με βάση την θεωρία των στόχων (1, 2) και λαμβάνοντας υπόψη τον ομοιογενή χαρακτήρα της δράσεως της διεισδύουσας ιοντίζουσας ακτινοβολίας στην ζώσα ύλη, συμπεριλαμβανομένων και των γενετικών δομών, οι αρχικές θραύσεις των χρωμοσωμάτων, ιδεατά, πρέπει να κατανέμονται στα κύτταρα σύμφωνα με τον νόμο του Poisson, δηλ. τυχαία. Αυτό έχει επιβεβαιωθεί σε μελέτες μεταλλαξιγένεσης συνεπεία ακτινοβόλησης από το 1969 (3).

Η εκτίμηση της περιβαλλοντικής ποιότητος από την άποψη της ραδιολογικής επιβάρυνσης, σε σύγκριση με τους συμβατικούς ρυπαντές, στηρίζεται στην μεθοδολογία προσδιορισμού της κατανομής των χρωμοσωμικών αλλοιώσεν των φυσικών πληθυσμών στο θαλάσσιο οικοσύστημα, αλλά και στη διαφοροποίηση των χρωμοσωμικών αλλοιώσεων (πιθανότερα θραύσματα από τις ιοντίζουσες ακτινοβολίες, αλλοιώσεις τύπου γέφυρας για τα χημικά μεταλλαξιγόνα). Από το 1977 ο Polikarpov σε σχετικό πρόγραμμα του Διεθνούς Εργαστηρίου Θαλάσσιας Ραδιενεργείας του ΔΟΑΕ, ανέπτυξε ένα σχηματικό μοντέλο κλιμακωτών ζωνών αντίδρασης των ζώντων συστημάτων σε καθορισμένα επίπεδα χρόνιου ρυθμού δόσεων της ιοντίζουσας ακτινοβολίας (4). Με βάση το μοντέλο αυτό και τα καταγραφέντα αποτελέσματα στην περιοχή του Chernobyl, καθορίζονται τα κατώφλια των διακριτών στατιστικά βιολογικών αποτελεσμάτων ανά επίπεδο ακτινοβόλησης, που διαμορφώνουν την κατανομή Poisson των χρωμοσωμικών αλλοιώσεων.

Οι διακριτές ζώνες δράσης των ακτινοβολιών ορίζονται τελικά ως εξής: Ι. η ζώνη "καλής διαβίωσης" σε εύρος ακτινοβόλησης <> 100 Sv y-1, που διακρίνεται από τις δραματικές και καταστροφικές επιπτώσεις στους οργανισμούς ανάλογα με τις δόσεις ακτινοβόλησης. Οι κυτταρογενετικές επιπτώσεις ανιχνεύονται από την ζώνη των "φυσιολογικά καλυμμένων επιπτώσεων" ανεβαίνοντας την κλίμακα.

Ως βιοδείκτες ορίζονται οργανισμοί ευρείας εξάπλωσης, που βιοσυσσωρεύουν τον ραδιενεργό ρυπαντή σε αυξημένες συγκεντρώσεις σε σχέση με τους άλλους οργανισμούς του εξετασθέντος οικοσυστήματος, ανταποκρίνονται άμεσα στην αύξηση των συγκεντρώσεων του ρυπαντή στο περιβάλλον τους αλλά και καταναλώνονται από τον άνθρωπο για τις περιπτώσεις που απαιτείται άμεση εκτίμηση της ραδιολογικής επιβάρυνσης του πληθυσμού.

Από την άποψη της ραδιολογικής προστασίας του οικοσυστήματος, στην επιλογή του βιοδείκτη υπεισέρχεται και η παράμετρος της ραδιοευαισθησίας με το σκεπτικό ότι ο επιλεγμένος οργανισμός - βιοδείκτης είναι αρκούντως ραδιοευαίσθητος ώστε να διασφαλίζεται η προστασία όλων των ειδών του οικοσυστήματος, που είναι ραδιοανθεκτικότερα (5).

Παράδειγμα επιλογής βιοδείκτη είναι η επιλογή του Mytilus galloproviancialis (μαύρο μύδι) για την εκτίμηση της ραδιολογικής ποιότητος των ακτών της Μεσογείου, όπως προέκυψε από το πρόγραμμα GIRMED του ΔΟΑΕ (Διεθνούς Οργανισμού Ατομικής Ενεργείας), στο οποίο συμμετέχουν όλες σχεδόν οι Χώρες της Μεσογείου και Μαύρης Θάλασσας.

Το πρόγραμμα στην αρχική φάση θα χαρτογραφήσει τα επίπεδα τεχνητής και φυσικής προέλευσης ραδιονουκλιδίων (137Cs, ισότοπα Pu, 210Pb/210Po, 238U, κ.α.) στον οργανισμό με ταυτόχρονη καταγραφή περιβαλλοντικών μετρήσεων υποστήριξης. Στόχος είναι να δημιουργηθεί ένα αρχείο αναφοράς για την χρονική εξέλιξη της ραδιολογικής κατάστασης στην ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου και της Μαύρης Θάλασσας. Η καταγραφή της κυτταρογενετικής κατάστασης του οργανισμού στην δεύτερη φάση θα αποτελέσει αντίστοιχο αρχείο αναφοράς για την εκτίμηση των πιθανών επιπτώσεων ποιωτικών και ποσοτικών, σε επίπεδο οικοσυστήματος.

Αγία Παρασκευή 26/04/02
Πηγές: 1. Woodhead D., S. (1993). Dosimetry and the assessment of environmental effects of radiation exposure. Radioecology after Chernobyl. Biogeochemical pathways of artificial radionuclides. SCOPE 50 Ed. F. Warmer, R. M. Harrison. John Wiley and Sons, Chichester, N. Y., Brisbane, Toronto, Sogapore, pp: 291-306. 2. Templeton W. L., Nakatani R. E., Held E. E. (1971). Radiation Effects, Chap. 9, Radioactivity in the marine environment, National Academy of Sciences, Washington D. C.. 223 p. 3. Luchnik N. V. (1969). Biophysics of cytogenetic damage and the genetic code. Meditsina Lenigrad Dpt, 296 p. 4. Polikarpov G. G. (1979). Effects of ionizing radiation upon aquatic organisms. In: Methodology for assessing impacts of radioactivity on aquatic ecosystems. Report of an advisory group meeting, IAEA, Vienna, 21-22 November 1979. STI/DOC/190.1, pp: 173-194. 5. IAEA, 1992. Effects of ionizing radiation on plants and animals at levels implied by current radiation protection standards. TRS No 332, . IAEA, Vienna 1992 76p.
iatronet

No comments: