Screening of natural (238U and 232Th-series, 40K) and technogenic (137Cs) radionuclides along with heavy metals in bottom sediments of rivers in Transcarpathia | Скринінг вмісту природних (238U і 232Th-рядів, 40K) і техногенного (137Cs) радіонуклідів, а також важких металів у донних відкладах річок Закарпаття

英语. Bottom sediments are important indicators of a river’s condition, accumulating natural and industrial substances that reflect both background geochemical characteristics and anthropogenic impact. This study aimed to analyse the content of natural and technogenic radionuclides and heavy metals in Transcarpatian rivers to identify their distribution patterns and assess bioaccumulation within the «bottom sediments - ichthyofauna» system. Samples were collected in 2023-2024 from eight locations along the Uzh, Latorica, Borzhava and Tisza rivers. The specific activity of gamma-active nuclides in bottom sediments was determined using an ORTEC semiconductor γ-spectrometer. Heavy metal concentrations were determined using an ElvaX pro X-ray fluorescence analyser. The data obtained indicate the presence of local differences in radionuclide content levels. These differences are due to natural geochemical factors. The total specific activity of natural radionuclides (U- and Th-series) ranged from 340 to 534 Bq/kg. Maximum values of the sum of natural radionuclides were found within the settlements of Uzhhorod, Vylok and Chop areas. The highest activity of the natural radionuclide K-40 (522-533 Bq/kg) was recorded in areas with potassium-rich minerals and possible agricultural load. These areas include Pidpolozzia, Kolchyno and Chop. Technogenic Cs-137 was predominantly at low levels (2.9-7.0 Bq/kg), but a local increase was observed in fine-grained silt. Analysis of the degree of correlation between radionuclide content was expressed through the geochemical index Th/U. Fluctuations within the range of 0.63-1 revealed the mineralogical diversity of bottom sediments. Heavy metal content also varied - Zn 1.4-89.9 mg/kg, Pb 4.4-8.9 mg/kg, Cu 3.9-9.7 mg/kg, Ni 5.1-8.3 mg/kg and Cr 6.3-13.0 mg/kg. Maximum values were observed in urbanised areas (Uzhhorod, Chop), while minimum levels occurred in mountainous sites with minimal anthropogenic impact. Although concentrations did not exceed environmental standards, local maxima indicated potential pollution. The practical significance of this study value in using the results for ecological monitoring, predicting the migration of hazardous substances and assessing their bioaccumulation in aquatic food chains

乌克兰. Донні відклади є важливим індикатором стану річок, оскільки здатні акумулювати природні та техногенні речовини, відображаючи фонові геохімічні особливості і антропогенне навантаження. Метою дослідження був аналіз вмісту природних і техногенного радіонуклідів та важких металів у річках Закарпаття для виявлення закономірностей їхнього розподілу та подальшої оцінки біоакумуляції у системі «донні відклади – іхтіофауна». Для досягнення мети було застосовано γ-спектрометричний аналіз на комплексі «ORTEC» та рентгенофлуорисцентне визначення металів за допомогою аналізатора «Elvax Pro». Зразки було відібрано у 2023-2024 рр. з восьми пунктів у межах річок Уж, Латориця, Боржава та Тиса. Результати показали просторову варіабельність, зумовлену поєднанням геологічних, морфологічних та антропогенних чинників. Сумарна активність природних радіонуклідів (U-і Th- рядів) виявлена в межах 340-534 Бк/кг, а максимальні значення були виявлені в межах пунктів Ужгород, Вилок, Чоп. Найвищу активність природного радіонукліду К-40 (522-533 Бк/кг) було зафіксовано в районах із присутністю калієвих мінералів та аграрним навантаженням - Підполоззя, Кольчино та Чоп. Cs-137 мав низьку активність (2,9-7,0 Бк/кг), з локальним підвищенням у дрібнозернистому намулі. Геохімічний індекс Th/U (0,63-1) показав мінералогічну різноманітність седиментів. Аналіз вмісту важких металів виявив просторові відмінності: концентрації Zn в межах 1,4-89,9 мг/кг, Pb - 4,4-8,9 мг/кг, Cu - 3,9-9,7 мг/кг, Ni - в межах 5,1-8,3 мг/кг, а Cr - від 6,3 до 13,0 мг/кг. Найвищі значення елементів виявлені в межах урбанізованих територій (Ужгород, Чоп), а найнижчі – у гірських районах із мінімальним антропогенним впливом. Концентрації важких металів не перевищували екологічні нормативи, проте локальні максимуми показали потенційне забруднення. Практичне значення цього дослідження полягає у використанні його результатів для екологічного моніторингу, прогнозування міграції елементів та оцінки їхньої біоакумуляції у водних трофічних ланцюгах