Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Залежність абсорбції 137Cs кормом для коропових риб в залежності від вмісту в ньому різних видів Берлінської лазурі

Валерій Кашпаров, Святослав Левчук, Олександра Швардак, Дмитро Кондратюк, Марина Журба
Завантажити статтю
Анотація

У контексті підвищеного радіоактивного забруднення водних екосистем після Чорнобильської аварії постає необхідність у науково обґрунтованому виборі кормових добавок для зменшення накопичення 137Cs у рибі. Метою дослідження було визначення оптимальних концентрацій та видів гексаціанофератів/Берлінської лазурі (БЛ) в кормах з огляду на їхню радіологічну ефективність і економічну доцільність. У дослідженні застосовано метод мокрого гранулювання кормів з додаванням фероцину, залізо-гексаціаноферату калію (KFCF) та амонію (AFCF) у концентраціях 0.1 % та 1 %, з подальшим проведенням серії batch-дослідів із заміром питомої активності 137Cs та обчисленням коефіцієнтів розподілу у часі. Результати показали, що зволоження корму у водному середовищі призводило до трикратного збільшення його маси протягом першої години контакту, після чого досягався стаціонарний рівень. Для всіх типів БЛ коефіцієнти розподілу 137Cs стабільно зростали протягом перших 120 хвилин і досягали 3.5-4.5 л/кг при вмісті 0.1 % БЛ та 5.6-6.2 л/кг при 1 %. Статистично достовірної різниці між типами гексаціанофератів не зафіксовано, що свідчить про подібну ефективність фероцину, KFCF і AFCF при однаковій концентрації. Водночас встановлено, що підвищення концентрації з 0.1 % до 1 % збільшує ефективність лише вдвічі, що ставить питання про економічну доцільність такого кроку. Практичне значення отриманих даних полягає у можливості використання кормів із додаванням найдоступніших форм Берлінської лазурі для зниження радіоактивного навантаження у рибництві, зокрема в умовах радіаційно забруднених водойм

Ключові слова

радіоцезій, гексаціаноферат, контрзахід, радіоактивне забруднення, прісноводна риба, фактор зменшення

ЦИТУВАТИ
Kashparov, V., Levchuk, S., Shvardak, A., Kondratyuk, D., & Zhurba, M. (2025). The dependence of 137Cs absorption by carp fish feed on the content of various types of Prussian Blue. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 21(3),49-61. https://doi.org/10.31548/dopovidi/3.2025.49
Використані джерела
  1. Abramenko, I.V., et al. (2022). Thirty-five years of the Chornobyl disaster: Radiological and medical consequences, strategies of protection and revival: National report of Ukraine. Kyiv: National Academy of Medical Sciences of Ukraine.
  2. Anspaugh, L., & Balonov, M. (Eds.). (2006). Environmental consequences of the Chernobyl accident and their remediation: Twenty years of experience. Report of the Chernobyl Forum Expert Group “Environment”. Vienna: IAEA.
  3. Antipenko, O.N. (2023). Efficiency of using carbon ferrocene-containing sorbent in diets of lactating cows and rabbits. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Biological Sciences Series, 68(3), 249-256. doi: 10.29235/1029-8940-2023-68-3-249-256.
  4. CARP 2022-2023. (2023). Retrieved from https://www.alltechcoppens.com/uploads/EN-CARP-2023.pdf?v=1675341673.
  5. Chakraborty, N., Roy, I., Kumar, P., Singh, S., Pathak, R., Gautam, V., & Gautam, H.K. (2024). Nanoscale Prussian Blue and its analogues: Design and applications in infection control, wound healing and beyond. Pharmaceutics, 16, article number 1616. doi: 10.3390/pharmaceutics16121616.
  6. Huang, M., Zhou, Y.-G., Yang, X.-G., Gao, Q.-F., Chen, Y.-N., Ren, Y.-C., & Dong, S.-L. (2025). Optimizing feeding frequencies in fish: A meta-analysis and machine learning approach. Aquaculture, 595(2), article number 741678. doi: 10.1016/j.aquaculture.2024.741678.
  7. Kaglyan, A.Ye., Gudkov, D.I., Sizonenko, V.P., & Yurchuk, L.P. (2018). Patent No. 128443. “A Method for Cleansing Silver Carp (Carassius Gibelio Bloch) from Radionuclide 137Cs to Hygienic Radiation-safe Levels”. Retrieved from https://uapatents.com/.
  8. Kaglyan, A.Ye., Gudkov, D.І., Belyaev, V.V., Kіreev, S.І., Yurchuk, L.P., & Men'kovska, M.О. (2024). The absorbed dose rate of external exposure to representatives of ichthyofauna of lakes in the Chornobyl Exclusion Zone. Nuclear Physics and Atomic Energy, 25(2), 141-148. doi: 10.15407/jnpae2024.02.141.
  9. Karpenko, A., Tsarenok, A., & Antipenko, O. (2023). Radiological and economic efficiency of the cesium-137 sorbent. Agrarian Economics, 8, 80-86. doi: 10.29235/1818-9806-2023-8-80-86.
  10. Kashparov, V., Levchuk, S., Wada, T., Salbu, B., Teien, H.-C., Khomutinin, Y., Zhurba, M., Pavlenko, P., & Yoschenko, V. (2024). Effect of potassium ferric hexacyanoferrate in feed on 137Cs uptake and excretion by silver Prussian carp. Journal of Environmental Radioactivity, 278, article number 107502. doi: 10.1016/j.jenvrad.2024.107502.
  11. Khandaker, S., Fujibayashi, M., & Kuba, T. (2025). Innovative potassium hexacyanoferrate intercalated into layered double hydroxide adsorbent for efficient cesium removal from seawater. Separation and Purification Technology, 354(5), article number 128984. doi: 10.1016/j.seppur.2024.128984.
  12. Man, C.K., & Kwok, Y.H. (2000). Uptake of 137Cs by fresh water fish. Applied Radiation and Isotopes, 52, 237-241. doi: 10.1016/S0969-8043(99)00122-0.
  13. Matsuda, K., Yamamoto, S., & Miyamoto, K. (2020). Comparison of 137Cs uptake, depuration and continuous uptake, originating from feed, in five salmonid fish species. Journal of Environmental Radioactivity, 222, article number 106350. doi: 10.1016/j.jenvrad.2020.106350.
  14. Niizeki, K., Wada, T., Nanba, K., Sasaki, K., Teramoto, W., Izumi, S., Nomura, H., & Inatomi, N. (2020). Estimating biological half-lives of 137Cs in a cyprinid fish Tribolodon hakonensis by a one-compartment model considering growth dilution effect. Fisheries Science, 86, 861-871. doi: 10.1007/s12562-020-01452-y.
  15. Nisbet, A., & Sherwood, J. (2024). UK recovery handbook for radiation incidents 2024 (Version 5). Retrieved from https://www.gov.uk/government/publications/uk-recovery-handbook-for-radiation-incidents-2024.
  16. Parajuli, D., Kawakami, M., Toyoshima, T., Kawamoto, T., Takahashi, H., Mikasa, H., Takagi, S., & Tanaka, H. (2025). Long-term storage protocol for radioactive cesium-adsorbed metal hexacyanoferrate. Journal of Environmental Chemical Engineering, 13(3), article number 116444. doi: 10.1016/j.jece.2025.116444.
  17. Pavlenko, P., Kashparova, O., Teien, H.-C., Salbu, B., Eide, D.M., Oughton, D.H., Hrechaniuk, M., Levchuk, S., Lazarev, N., & Kashparov, V. (2023). Prussian Blue to reduce radiocaesium accumulation in fish in lakes affected by the Chornobyl accident. Journal of Environmental Radioactivity, 270, article number 107282. doi: 10.1016/j.jenvrad.2023.107282.
  18. Rodwihok, C., Suwannakaew, M., Woo, S.W., Passatorntaschakorn, W., Wongratanaphisan, D., & Kim, H.S. (2024). Preparation of nano-scale ferric hexacyanoferrate using coal ash by microwave-assisted hydrothermal process for cesium removal. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 130, 446-455. doi: 10.1016/j.jiec.2023.09.050.
  19. Shipton, T.A. (2021). Guidelines for feed use in carp and trout production systems in Central Asia and Eastern Europe. Rome: FAO. doi: 10.4060/cb4640en.
  20. Smith, J.T., Kudelsky, A.V., Ryabov, I.N., Hadderinghd, R.H., & Bulgakov, A.A. (2003). Application of potassium chloride to a Chornobyl-contaminated lake: Modelling the dynamics of radiocaesium in an aquatic ecosystem and decontamination of fish. Science of the Total Environment, 305(1-3), 217-227. doi: 10.1016/S0048-9697(02)00477-1.
  21. Thermo Scientific Chemicals. (2025). Retrieved from https://www.fishersci.de/shop/products/ammonium-iron-iii-hexacyanoferrate-ii-hydrate-tech-thermo-scientific/11444987