The amount and variability of volume radon potency in the air of Sablino сaves

Abstract

Целью дипломной работы являлось определение уровня объемной активности радона (ОАР) в пространстве Саблинских пещер «Жемчужная», «Псевдо-Санта-Мария», «Штаны» (Тосненский район, Ленинградская область) вблизи и вдали от выходов на дневную поверхность, а также оценка возможного влияния радона на биологические объекты на примере комаров вида Culiseta annulata. Как показали данные измерений ОАР, даже в ближних залах пещер может наблюдаться статистически значимое различие в уровне объемной активности радона. ОАР в залах Cаблинских пещер варьируется в больших пределах, от 10 до 19930 Бк/м3. Наибольшие значения наблюдались в глубине пещер, там, где диктионемовые сланцы, являясь источником радона, контактируют непосредственно с воздушным пространством, а наименьшие – в тех привходовых частях, где пол, потолок и стены залов представлены кварцевыми песками. При этом по уровню активности радона привходовые залы можно разделить на 2 группы: в одной среднее ОАР = 225 Бк/м3, в другой – ОАР = 3535 Бк/м3. По результатам 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 заметить, что в части системы пещер с ОАР равной в среднем 39 Бк/м3 индекс массы тела комаров составил в среднем 17.51 мг/см2, а при ОАР равной в среднем 2404 Бк/м3 индекс составил в среднем 15.15 мг/см2; различие по индексу массы тела статистически значимо (p = 0.0115, t-тест Стьюдента). Можно предположить, что высокая концентрация радиоактивного газа усиливает стресс во время зимовки, и это сопровождается более интенсивным расходом запасённых питательных веществ.

The aim of the study was to determine the radon activity in Sablino Caves (Leningrad region, Russia), namely Zhemchuzhnaya Cave, Pseudo-Santa-Mariya Cave, and Shtany Cave, in near-entrance and deep parts and also assessment of the possible impact of radon on biological objects on the example of mosquitoes of the species Culiseta annulata. Radon activity varies greatly in deep and near-entrance parts of Sablino Caves. The range we found was 10–19930 Bk/m3. The highest values were observed in deep parts, where dictyonema shale outcrops are present, the lowest values — in sandstone niches in near-entrance parts. Data on radon activity in near-entrance parts could be grouped as follows: one set of parts has average radon activity of 225 Bk/m3, while the average for another group is 3535 Bk/m3. Based on the results of the analysis of the body mass index of the main and control groups of biological objects on the example of mosquitoes of the species Culiseta annulata wintering in the entrance halls of caves with very different values of OAR. It can be noted that in the part of the cave system with an average of 39 Bq/m3 the body mass index of mosquitoes averaged 17.51 mg/cm2 and with an average of 2404 Bq/m3 the index averaged 15.15 mg/cm2; the difference in the body mass index is statistically significant (p = 0.0115, Student's t-test). It can be assumed that a high concentration of radioactive gas increases stress during the winter and this is accompanied by a more intensive consumption of stored nutrients.