Введение 3
2. Литературный обзор 4
1. Природные условия района работ 6
1.1 Физико-географический очерк 6
1.2 Геологическое строение 7
1.3 Гидрогеологические условия 12
1.4 Полезные ископаемые 13
2. Радон 15
3. Саблинские пещеры 18
3. Аппаратура и методика измерений 20
3.1 Описание радиометра 20
3.2 Отбор проб воздуха на аэрозольный фильтр 21
3.3 Техника измерений с РГА-02Т по методу Ролле 25
3.4 Обработка результатов измерений 27
4. Результаты исследований 28
4.1 Величина и вариации объёмной активности радона 28
4.2 Оценка влияния радона на биологические объекты на примере комаров вида Culiseta annulata 35
Заключение 38
Список литературы 39
Благодарности 41
Геоэкологические исследования проводятся для оценки современного состояния и прогноза возможных изменений окружающей природной среды под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения.
При оценке радиационной обстановки, измерение ОАР (объёмной активности радона 222Rn) особенно актуально, так как он вносит основной вклад в естественную радиоактивность атмосферного воздуха и в уровни облучения окружающей среды и человека за счёт естественных источников радиации.
Целью работы являлось определение уровня равновесной объёмной активности 222Rn (ОАР) в пространстве Саблинских пещер Жемчужная, Псевдо Санта-Мария, Штаны (Тосненский район, Ленинградская область) в зимний период, а также оценка возможного влияния радона на биологические объекты на примере комаров вида Culiseta annulata.
В это время здесь зимуют совки, комары, амфибии, летучие мыши и другие представители животного мира, на жизнедеятельность которых может влиять повышенное содержание радона в воздухе подземного пространства.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
1. Провести полевые исследования с измерением ОАР в подземном пространстве Саблинских пещер Жемчужная, Псевдо Санта-Мария, Штаны в зимний период.
2. Отобрать комаров вида Culiseta annulataв привходовых частях Саблинских пещер.
3. Оценить величину и вариации ОАР в разных залах пещер, включая привходовые и расположенные в глубине, далеко от входа.
4. Сравнить индекс массы тела у комаров вида Culiseta annulataиз пещер с разными значениями ОАР.
В качестве исходного материала в работе использовались данные исследований по 29 измерениям ОАР в пространстве Саблинских пещер Жемчужная, Псевдо Санта-Мария, Штаны (Тосненский район, Ленинградская область) за период с 07.12.2019 по 06.03.2020.
По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы:
1. В ходе полевых работ выполнены измерения ОАР в подземном пространстве Саблинских пещер Жемчужная, Псевдо Санта-Мария, Штаны (Тосненский район, Ленинградская область). Всего произведено 29 измерений ОАР в глубинных залах и вблизи от дневной поверхности, а также выполнены измерения температуры и влажности воздуха.
2. Большие значения наблюдались в тех залах, где диктионемовые сланцы, являясь источником радона, контактируют непосредственно с воздушным пространством. Наименьшие значения зарегистрированы там, где пол, потолок и стены ниш или залов представлены чистыми кварцевыми песками саблинской свиты.
3. Отобрано 24 биологических объектов (Culiseta annulata)в привходовых залах пещер со стабильными значениями ОАР. Из них 15 особей отобраны в ТО №1 с низкими значениями ОАР, а 9 особей отобраны в ТО №7 с относительно высокими значениями ОАР.
4. В результате анализа индекса массы тела основной и контрольной группы биологических объектов на примере комаров вида Culiseta annulata, зимовавших в привходовых залах пещер с сильно различающимися значениями ОАР, можно обоснованно предполагать, что высокая концентрация радиоактивного газа усиливает стресс во время зимовки, и это сопровождается более интенсивным расходом запасённых питательных веществ.
[1] Иванов М.И., Лебедев С.В., Нестеров Е.М. Величина и вариации активности радона в воздухе подземного пространства. Проблемы региональной экологии. №5, 2012. С. 101-105.
[2] Лебедев С. В., Гребенников Г. Г. Объемная активность радона в воздухе пещеры «Жемчужная» (Саблино, Ленинградская обл.). Геология, геоэкология, эволюционная география. Т. X: Сб. научн. тр./под ред. Е.М. Нестерова. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2010. с. 34 - 37.
[3] Лебедев С.В., Разыграев А.В., Череватов Н.В. Активность радона в привходовых частях Саблинских пещер. Науки о Земле и цивилизация. Коллективная монография. Том. XI / Под ред. Е. М. Нестерова, В. А. Снытко. - СПб.: Из-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2019. - с. 117-121.
[4] А.В.Разыграев. Различие в распределении зимующих самок кровососущих комаров из родов Culex и Culiseta (Diptera, Culicidae) в привходовых частях пещер: связь с разными требованиями к температуре и влажности воздуха. Паразитология, 2021, том 55, №1, с. 48-62.
[5] Allegrucci G, Sbordoni V, Cesaroni D (2015) Is Radon Emission in Caves Causing Deletions in Satellite DNA Sequences of CaveDwelling Crickets. PLoS ONE 10(3): e0122456. doi: 10.1371/journal.pone.0122456.
[6] Уфимцева М.Д., Терехина Н.В. Фитоиндикация экологического состояния урбогеосистем Санкт-Петербурга. - СПб.: Наука, 2005.
[7] Даринский А.В., География Ленинграда. - Л., Лениздат, 1982. - 190 с.
[8] Даринский А.В., География Ленинградской области. Учеб. Пособ. - СПб.: Свет, 1999.-135 с.
[9] В.А. Селиванова, В.С. Кофман. Геология СССР. Том 1. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. Геологическое описание. Северо-Западное территориальное ГУ. «Недра» М., 1971 г. Стр. 504.
[10] Сайт палеонтолого-стратиграфического музея кафедры осадочной геологии
Санкт-Петербургского государственного университета.
http://paleostratmuseum.ru/stud_coll_balt_geol_edu_1.html
[11] Кузнецов С.С. Геологическое прошлое Ленинграда и его окрестностей. Л., 1955.
[12] Копейкин В.А. Геохимия элементов: учеб. Пособие. Ухта: УГТУ, 2012. - 194 с.
[13] Интернет ресурс сайт «Геохимия и биогеохимия - Биогеохимия радионуклидов», https://studref.com/315218/ekologiya/geohimiya_biogeohimiya
[14] Чертко Н.К., Чертко Э.Н. Геохимия и экология химических элементов: Справочное пособие. Мн.: Издательский центр БГУ, 2008. - с. 140.
[15] Потравное А.Л., Хмельник Т.Ю. Из истории Саблинских пещер. Спелеология и спелестология. 2013. №4. С.231-238.
[16] Лебедев С.В. Радиоактивность осадочных пород и экологическая обстановка на территории Саблинского памятника природы. Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 7. 2012. Вып. 2. С. 22-32.
[17] Шкрабо И. В., Учебное пособие по применению альфа-радиометра РГА-02Т для измерения ОАР 222Rn, 10.07.2019 г.
[18] Муханов А.В., Капралов С.А. Фауна чешуекрылых (Lepidoptera) пещер Европейской части России. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, № 2 (2), с. 439-441.
[19] Разыграев А.В., Шулешко Т.М. Использование фактора Байеса для определения видов Culex pipiensи Culex torrentium (Diptera: Culicidae) по морфометрическим характеристикам крыла. Паразитология. 2018. Т.52, №4. С.304-314.
[20] Малахов С., Шестакова К., Козлов А., Слепнева Т.Н. 2010. Саблино. Карты Саблинских пещер. [Электронный ресурс]. http://www.sablino.ru/cave/cavenav.htm(дата обращения - 15 апреля 2019 г.)
[21] Лебедев С.В., Разыграев А.В., Бунин В.О., Каменкова С.Г., Череватов Н.В. Об активности радона в подземном пространстве Саблинских пещер. Коллективная монография. Том XIX / Под ред. Е.М. Нестерова, В.А. Снытко. - СПб.: Издво РГПУ им. А.И. Герцена, 2020. С. 119 -127.