Последствия радиоактивного загрязнения

Важнейшей глобальной экологической проблемой географической оболочки является ее радиоактивность, связанная с разработкой радиоактивных руд, ядерными взрывами в мирных целях, испытаниями ядерного оружия, авариями на АЭС. Сейчас во всем море существует 430 атомных реакторов. В России их – 46. Авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году является крупнейшей экологической катастрофой. Суммарный выброс радиоактивных веществ в атмосферу при этом составил 77 кг. Для сравнения, при взрыве атомной бомбы над Хиросимой было выброшено 740 г радионуклидов. Около 70% выброса радиоактивных веществ пришлось на территорию Белоруссии. Пострадали, также, Россия, Украина, Польша, Румыния, Швеция, Венгрия, Австрия, Турция. Поэтому во многих странах, а именно: в Швеции, Великобритании, Италии, Бразилии и Мексике, после аварии в Чернобыле, запрещено строительство АЭС. Однако, ядерную энергетику, пока еще, нечем заменить, хотя при этом не всюду соблюдается высокий уровень экологической безопасности. Так, на территории России имеется 15 полигонов  захоронения радиоактивных отходов, некоторые из которых стали зонами экологического бедствия. Таким образом, деятельность человека отрицательно воздействует на все компоненты географической оболочки, то есть на земную кору, атмосферу и климат, на гидросферу и водный баланс, на почвенный покров, растительность и животный мир.     Создание ядерного оружия еще больше обострило экологические следствия геомилитаризма, придало им отчетливо  выраженный планетарный характер. В настоящее  время производство и испытание атомных бомб осуществляется в Европе, Азии, Северной Америке и Океании. Базы ракет с ядерными боеголовками размещены в десятках стран. Моря и океаны бороздят сотни подводных лодок, оснащенных атомными реакторами и вооруженных ядерными ракетами. В воздухе постоянно находятся самолеты с атомными бомбами на борту. В случае их аварии под угрозой радиоактивного поражения окажутся обширные регионы планеты. Испытания ядерного оружия сопровождаются радиоактивным загрязнением огромных пространств. В случае ядерного конфликта произойдет экологическая катастрофа, которая охватит всю планету, как воюющие, так и нейтральные страны. В настоящий момент общая мощность ядерного оружия превышает миллион бомб, равных по мощности сброшенной в 1945 г. на Хиросиму. Создание ядерного арсенала привело к крупнейшим изменениям экологических свойств и качеств окружающей среды. С 16 июля 1945 г., т. е. с момента испытательного взрыва первой атомной бомбы в США, началось интенсивное радиоактивное загрязнение биосферы. Уровень естественного радиоактивного фона географической оболочки Земли, остававшийся стабильным в течение многих миллионов лет, стал увеличиваться. Биосфера как одна из стадий развития географической оболочки сформировалась в условиях естественного радиоактивного фона. Ионизирующая радиация была одним из источников свободной энергии, обусловившей образование органических веществ, необходимых для возникновения жизни на Земле. Именно естественные ионизирующие излучения способствовали формированию биосферы. Источники, формирующие естественный радиоактивный фон, многочисленны и разнообразны. По своему суммарному воздействию к числу важнейших относятся космические лучи. Все организмы, живущие в приземных слоях атмосферы, в водах океанов и на поверхности суши, надежно защищены от избыточного космического излучения толщей воздуха. селение России, проживающее на равнинах, получает за счет космического излучения дозу облучения, равную в среднем 0,05 бэр/год (бэр – биологический эквивалент рентгена, доза любого вида ионизирующего излучения, которая вызывает в организме те же изменения, что и доза в один рентген). Это очень небольшая доза, которая не грозит какими-либо нарушениями функций живых организмов. С увеличением высоты над уровнем моря интенсивность излучения увеличивается. Например, в горах на высоте 3 км она выше, чем вблизи экватора (на уровне моря) в 3 раза. Интенсивность космического излучения зависит также от напряженности электромагнитного поля Земли, отклоняющего заряженные космические частицы. Это отклонение наибольшее на экваторе и наименьшее на полюсах. Поэтому интенсивность космического излучения увеличивается от экватора к полюсам. Помимо космических лучей, биосфера постоянно подвергается воздействию радиоактивных элементов горных пород. Особенно широко распространены в земной коре такие радиоактивные элементы, как уран, торий, радий, и некоторые другие. Их содержание максимально в кислых магматических породах. Уровень ионизирующего излучения осадочных пород обычно в несколько раз ниже, чем гранитов и базальтов. Интенсивность естественной радиации, обусловленной радиоактивными элементами горных пород, меняется в соответствии с ландшафтом. м мощнее толща осадочных слоев, залегающих над гранитами или базальтами, тем ниже при прочих равных условиях природный радиационный фон. Например, в ландшафтах пластовых и аккумулятивных равнин он в 3-7 раз ниже, чем на цокольных равнинах. Мощная толща воды в океане препятствует проникновению ионизирующего излучения базальтов океанического дна. Поэтому естественная радиоактивность нижних слоев воздуха над океаном примерно в 100 раз ниже, чем над сушей. На уровень радиационного фона влияет и снеговой покров. Слой свежевыпавшего снега высотой 50 см снижает интенсивность излучения вдвое. Содержание радиоактивных веществ в почвах определяется породами, на которых они формируются. В результате радиоактивного распада радия и тория в них скапливаются радиоактивные газы радон и торон. Величины естественного радиоактивного фона различны в разных географических регионах. Широта места, его высота над уровнем моря, литология коренных пород и осадочных толщ, тектоническое строение, типы почв и их геохимические особенности, химический состав и гидрологический режим поверхностных и грунтовых вод, характер выпадения атмосферных осадков – это далеко не полный перечень условий, сочетание которых определяет местные особенности природного радиоактивного фона. Ландшафты разного типа отличаются друг от друга сочетанием этих факторов, а следовательно, уровнем естественного радиоактивного фона. Помимо внешнего облучения, все живые организмы, в том числе и человек, подвергаются внутреннему облучению за счет радиоактивных веществ, усвоенных вместе с пищей. Прежде всего, это относится к калию-40 и углероду-14. Внутреннее облучение суммируется с внешним. Все животные и растения могут благополучно существовать только в условиях естественных параметров радиоактивного фона. Их изменение как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения приводит к неблагоприятным последствиям.   Радиоактивные вещества, опасные для окружающей среды За последние десятилетия возникла и становится все более острой качественно новая экологическая проблема – защита биосферы от радиоактивных загрязнений. Эти загрязнения непосредственно затрагивают все сферы географической оболочки и все ее компоненты. Кроме того, они сохраняют свое негативное воздействие в течение длительного времени – десятков и сотен лет. Основными источниками радиоактивного загрязнения природной среды являются производство и испытания ядерного оружия. До 2000 г. в мире было проведено около 2 тыс. испытательных взрывов. Из них на долю США приходится 50,5% взрывов, СССР, России– 35,1%, Франции – 10,1%, Англии – 2,3%, Китая – 1,8% взрывов. Значительная часть этих испытаний сопровождалась существенными поступлениями в окружающую среду радиоактивных веществ. При ядерных взрывах образуются две группы радиоактивных изотопов К первой группе относятся изотопы с коротким периодом полураспада (Период полураспада – время, за которое первоначальное количество изотопов уменьшается вдвое) (иод-131, барий-140 и др.). Они создают наибольшую опасность в ближайший период времени после взрыва и в непосредственной близости от места ядерного взрыва, так как за ограниченное время своего существования не успевают далеко распространиться. Ко второй группе относятся изотопы с периодом полураспада от нескольких десятилетий до нескольких тысяч лет. Это, в частности, изотоп углерода – углерод-14 с периодом полураспада свыше 5 тыс. лет. Вместе с пищей углерод-14 попадает в животные и растительные организмы и постепенно накапливается в них. В результате внутреннее облучение возрастает, что чревато генетическими мутациями разного рода, в том числе и вредными, которые могут проявиться через несколько поколений. К числу наиболее опасных долгоживущих продуктов ядерных взрывов относится изотоп стронция – стронций-90. Период его полураспада равен 28 годам. По своим химическим свойствам стронций близок к кальцию и поэтому замещает его в биологических процессах обмена веществ. продуктами питания стронций-90 усваивается животными, накапливается в их костях. При значительных концентрациях стронция-90 может возникнуть угроза заболевания лейкемией. При нехватке в пище кальция потребность в нем удовлетворяется за счет стронция. Почвы разных типов отличаются по составу кальция. Поэтому при одинаковом количестве выпавшего после ядерного взрыва стронция-90 степень радиационной опасности в разных районах будет неодинаковой. Чем выше содержание кальция в почвах, тем меньшими относительными величинами будет характеризоваться их загрязнение стронцием-90, и наоборот. В северных районах Евразии, где преобладают дерново-подзолистые почвы с малым содержанием кальция, относительная концентрация в почве стронция-90 увеличивается значительно быстрее, чем в южных. В этих районах внесение кальция в почву при известковании имеет значение не только для повышения урожайности полей, но и как средство борьбы с загрязнениями среды стронцием-90. В ландшафтах, где господствуют кислые почвы, бедные кальцием, растения и животные отличаются повышенным содержанием стронция-90. Близок к стронцию-90 по основным свойствам изотоп цезия – цезий-137. Его накопление в организме сопровождается тяжелыми последствиями – формированием наследственных дефектов, проявляющихся у последующих поколений. В результате всех проведенных ядерных взрывов в биосферу попало огромное количество радиоактивных веществ, вследствие чего радиоактивный фон вырос в среднем на 3%. Этот новый уровень фоновой радиоактивности не представляет какой-либо опасности для живых организмов. Но в ряде регионов земного шара накопление антропогенных радиоактивных веществ может существенно превосходить средние величины и достигать критических размеров. При наземных или воздушных ядерных взрывах радиоактивные вещества поднимаются высоко в воздух. Примерно 35-40% этих веществ попадает в тропосферу. В тропосфере они переносятся на большие расстояния и при этом постепенно выпадают на землю с дождями и туманами. Их полное удаление из тропосферы осуществляется за период от 1 до 3 месяцев. Около 60% продуктов атомных взрывов попадает в стратосферу. Их удаление из стратосферы занимает гораздо больше времени – до 10 лет. Поэтому как бы далеко от мест ядерных взрывов ни находилась территория, она не будет защищена от радиоактивного загрязнения. Накопление продуктов ядерных взрывов в разных географических поясах земного шара неодинаково. В экваториальном поясе при господстве восходящих токов воздуха уровень радиоактивных загрязнений в целом невелик. В тропиках господствуют нисходящие токи воздуха, что приводит к попаданию в тропосферу радиоактивных веществ из стратосферы. В умеренных широтах в связи со значительным количеством осадков радиоактивные вещества быстро достигают земной поверхности. целом максимум выпадения радиоактивных веществ приурочен к умеренным широтам, минимум – к экватору. Северное полушарие загрязнено в 3-4 раза больше Южного, так как здесь произведено больше испытательных взрывов. Независимо от времени проведения испытания максимум выпадения радиоактивных осадков падает на весну и начало лета. По-видимому, в это время происходит максимальный обмен воздушными массами между стратосферой и тропосферой, что приводит к интенсивному поступлению продуктов ядерных взрывов из стратосферы. Большая часть радиоактивных веществ выпадает над морями и океанами, туда же радиоактивные вещества попадают с речными водами. В результате содержание радиоактивных веществ в Мировом океане все время растет. Основная их масса сосредоточивается в верхних толщах на глубинах до 200-300 м. Это особенно опасно, так как именно верхние слои Океана отличаются наибольшей биологической продуктивностью. Даже низкие концентрации радиоактивных изотопов наносят большой ущерб воспроизводству рыбы. В водах Тихого океана содержится во много раз больше радиоактивных веществ, чем в водах Атлантики. Это прямое следствие большого числа испытательных ядерных взрывов, проведенных в Тихом океане и в Китае. Однако, несмотря на значительное повышение содержания радиоактивных веществ в воде морей и океанов, их концентрация все еще остается в сотни раз ниже допустимой по международным стандартам для питьевой воды. Но опасность экологических нарушений все равно очень велика, так как значительная часть морских организмов способна аккумулировать радиоактивные изотопы в больших количествах. Так, по сравнению с океанической водой радиоактивность может оказаться в мышцах рыб в 200 раз, в планктоне – в 50 тыс. раз, а в печени рыб – в 300 тыс. раз выше. Поэтому во всех крупных портах рыбоприемки должен осуществляться тщательный радиационный контроль уловов. Степень накопления радиоактивных изотопов растениями и животными зависит от вида геосистемы. Так, растительность моховых болот, верещатников, альпийских лугов и тундр интенсивно аккумулирует радиоактивные вещества. Ядерные взрывы влияют не только на повышение уровня радиоактивного фона. Они, по-видимому, оказывают воздействие на метеорологические процессы. Анализ метеорологических и геофизических наблюдений свидетельствует об опосредованном влиянии ядерных взрывов на погоду в глобальном масштабе. Взрывы являются причиной изменения направления ветров, внезапных ливней, бурь и паводков. Все эти аномальные проявления атмосферных процессов чаще всего возникают не сразу, а через некоторое время после ядерных испытаний. Отечественными и американскими учеными установлено, что с 1945 г. электропроводность атмосферы значительно возросла. Последствиями этого явились климатические нарушения, в частности, усиление меридионального переноса воздушных масс. Подземные ядерные взрывы в ряде случаев могут служить причиной крупных сейсмических нарушений. Если они проводятся в пределах геологических структур, находящихся в состоянии неустойчивого равновесия, то могут привести к землетрясениям. Так, по мнению ряда американских сейсмологов, сильное землетрясение в районе Лос-Анджелеса в Калифорнии (1971 г.) явилось следствием ядерных испытаний. Испытательные ядерные взрывы могут воздействовать на очень крупные геосистемы. Например, в Прикаспии за последние 30 лет было проведено 47 подземных ядерных взрывов в хозяйственных и военных целях. В результате произошла разгерметизация зон аномально высоких пластовых давлений и начал подниматься уровень подземных вод в верхних горизонтах. Постепенное прохождение через Каспийскую котловину волны тектонических деформаций, вызванной этими взрывами, привело к разгрузке в Каспий подземных вод в объеме от 40 до 60 км3 в год. Подобная разгрузка начала происходить с 1978 г. По мнению некоторых ученых, это стало одной из причин (среди ряда других природных факторов) подъема уровня Каспия. При ядерных взрывах возникает опасность нарушения озонового экрана Земли. Взрыв ядерной бомбы может сопровождаться разрушением верхних слоев озона. Это приведет к усилению интенсивности ультрафиолетового излучения, что может губительно сказаться на живых организмах.   Литература. Родзевич Н.Н. Геоэкология и природопользование: Учеб. для вузов / Н.Н. Родзевич. — М.: Дрофа, 2003. — 256 с. Еще статьи по теме

Источник: www.geo-site.ru

Основные причины загрязнения

Радиация образуется на планете в результате жизнедеятельности и космического излучения, которое не опасно для здоровья. Деятельность в сфере ядерных разработок может привести к возникновению загрязнения на любом этапе: от исследований до эксплуатации.

Основные источники радиоактивных загрязнений:

• испытания ядерного оружия;
• ядерные взрывы;
• эксплуатация радиоактивных объектов;
• могильники отходов.

Естественные источники

Некоторые источники загрязнения встречаются в естественной среде. Среди них выделяются постоянно действующие:

• космическое излучение;
• излучение земной коры.

В обоих случая доза облучения не угрожает жизни и здоровью человека.

Антропогенные источники

Основную угрозу радиационному фону Земли представляют действия, выполняемые людьми:

• обработка опасных веществ;
• развитие атомного вооружения;
• просчеты в атомной энергетике.

Техногенные аварии

Международная организация МАГАТЭ, занимающаяся развитием атомной энергии, составила специальную семибалльную шкалу для оценки техногенных аварий. К настоящему моменту произошло только два события, получившие высшую оценку опасности:

• авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986);
• авария на АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011).

Последствия испытаний ядерного оружия

Если утечки радиационного загрязнения в процессе деятельности по добыче электроэнергии происходят непроизвольно, то испытания ядерного оружия – точечные действия государств. Например, такая ситуация сложилась на архипелаге Новая Земля (Россия), в штате Невада (США).

Для радиационного фона характерно, что осадки от испытаний оружия отличаются периодом полураспада:

• коротким;
• длинным.

В первом случае опасность исходит только в течение первого времени, во втором – от накопления, непосредственного контакта.

Радиационные отходы

Ряд предприятий осуществляет деятельность в сфере обработки отходов, включая радиоактивные. Такие операторы обычно обслуживают ядерные объекты: электростанции, военные полигоны, научные лаборатории. Выделяется 3 вида радиационных отходов:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По правилам безопасности такие отходы должны обрабатываться в специальной таре, исключающей утечку сырья в окружающую среду. Применяются следующие меры по обработке: упаривание, сжигание, прессовка, захоронение в могильниках.

Утечки из реакторов или других радиоактивных источников

На основании прошлых ошибок современные ядерные объекты надежно защищены от возможных ошибок оператора. Обычно последствия ошибок сразу оказываются крупными.

Добыча и переработка радиоактивного сырья

Некоторые природные материалы обладают радиоактивным излучением: радий, радон, палладий, уран. Добыча указанных материалов ведется путем вскрытия горных пород и обработки каменной массы. Добываемые породы используются и в ядерной отрасли. Например, при производстве боевых ядерных ракет применяется уран, который обогащается до необходимого значения.

Загрязняющие радиоактивные компоненты

Радиационное загрязнение состоит компонентов, формирующих опасную среду. У каждого из них собственные физико-химические характеристики, главная из которых – период полураспада. Это срок, показывающий через какое время компонент утратит свои свойства до момента расщепления на части.

Среди компонентов особенно выделяются по степени опасности и сроку полураспада:

Название	Период полураспада	Возможные негативные последствия загрязнения
Америций-241	433 года	Смертельная опасность
Цезий-137	30 лет	Накопления в мышечной массе и скелете
Стронций-90	28,8 лет	Костные отложения
Кобальт-60	5,3 года	Токсичное воздействие на организм
Йод-131	8 дней	Мутации, гибель клеток и тканей.

Возможные последствия

Влияние радиоактивного загрязнение на здоровье живых организмов и природы велико. Опасные вещества легко вступают в контакт с новыми живыми формами, накапливаясь в них и разрушая изнутри. Нарушаются физические и биологические функции организмов. Некоторый уровень радиации присутствует в окружающей среде и является допустимым. Превышение уровня – проблемы для биосферы, частью которой являются люди, животные, окружающая среда.

Воздействие на человека и животных

Радиоактивное заражение попадает в живые организмы несколькими путями:

• воздушным путем;
• контактом через кожу;
• через другие организмы (во время питания, например).

В зависимости от объема попадания вредных веществ начинают проявляться негативные симптомы: чем дольше контакт с источником заражения – тем серьезнее симптомы. Проявление отрицательных признаков возможно в разные временные интервалы: от нескольких минут до десятилетий.

Влияние на экологию

Местность, которая оказалась подвергнута радиоактивному заражению, остается опасной до момента полного разложения всех вредных веществ. Срок оздоровления земли может достигать сотни лет. Ситуация осложняется тем, что опасные частицы проникают в почву и воду, тем самим распространяясь на новые территории, попадания к новым организмам.

Текущая ситуация радиоактивного загрязнения

Под влиянием естественных или антропогенных факторов на планете образовались основные источники радиоактивного загрязнения. К ним относятся:

• места техногенных катастроф;
• ядерные полигоны;
• атомные электростанции;
• горные системы с активным породами.

В мире

Выделяются несколько очагов зараженных территорий в мире, где сосредоточены источники загрязнения:

• разрушенные атомные электростанции в Чернобыле (Украина) и Фукусиме (Япония);
• испытательный полигон в штате Вашингтон (США);
• атомная станция Селлафилд (Великобритания);
• могильники на территории постсоветского пространства (Киргизия, Казахстан).

Потенциальные источники загрязнения – мировые АЭС. В мире действует около полутысячи блоков электростанций в 31 стране. Кроме того, 9 стран мира обладают ядерным оружием.

В России

Ситуация с информацией о радиоактивных загрязнениях в России была недостаточной до момента распада СССР, когда произошло раскрытие многих секретных данных. В 1957 году произошла самая серьезная на тот момент техногенная авария на секретном сибирском заводе «Маяк». По современным оценкам она уступает только разрушению АЭС в Чернобыле и Фукусиме. Последствия той аварии ощущаются до сих пор, а окружающая территория превращена в заповедник с ограниченным доступом.

Некоторые российские области затронула Чернобыльская авария: Брянская, Калужская, Тульская, Орловская, Рязанская области. Облако радиационных частиц после взрыва было подхвачено и рассеяно над северными регионами Украины, южными – Беларуси, юго-западными – России.

Методы борьбы с загрязнением

Ликвидировать последствия заражения территории невозможно, поэтому земля изымается из хозяйственного оборота до момента полного самооздоровления. Основная задача работы с радиоактивными материалами – предотвращение утечек. Для этого используются специальные методы обработки отходов, включая их фильтрацию, изоляцию от внешней среды.

Основные мероприятия на зараженной территории:

• изоляция источников загрязнения и захоронений;
• дезактивация;
• пылеподавление;
• создание преград для утечек за пределы зоны заражения;
• санитарная обработка персонала и жителей;
• строительство саркофага.

Радиационный контроль

В России осуществляется документальный и инструментальный радиационный контроль. В законодательной сфере определены основные положения, позволяющие предотвратить заражение радиоактивными частицами:

• использование инновационных методов в производстве;
• безопасность в обращении с отходами;
• санитарная защита.

Инструментальный контроль с помощью дозиметрических замеров проводит Министерство по чрезвычайным ситуациям.

Источник: cleanbin.ru

Естественные источники радиоактивного загрязнения

К причинам естественного радиоактивного загрязнения относятся космическое излучение и образование радиоизотопов в земной коре. Природные радионуклиды разделяют на 4 группы: долгоживущие, короткоживущие, не образующие семейств, образующиеся в результате взаимодействия космических частиц с атомными ядрами.

Космическому излучению наиболее подвержены Северные и Южные полюса из-за наличия магнитного поля, отклоняющего радиоактивные частицы. В горных районах и регионах, располагающихся на высоте свыше 2000 м над уровнем моря, риск облучения значительно увеличивается. На максимальной высоте подъема пассажирского авиатранспорта (12 000 м) уровень облучения возрастает в 25 раз.

Наибольший вклад в природное радиоактивное загрязнение вносит рассеивание радиоизотопов из горных пород, обогащенных ураном, торием и радоном. К горячим точкам относятся пляжи Гуарапари в Бразилии и юго-западном побережье Индии из-за высокого содержания тория в песках. Повышенная радиация также отмечается в некоторых районах Франции, Нигерии, Мадагаскара и России (Зауралье, Камчатка, Северо-Восток, Западная Сибирь).

Наибольшую опасность представляет радон и его дочерние продукты полураспада. На него приходится более 50% суммарной дозы облучения. Он способен мигрировать на значительные расстояния, широко распространен и обладает высокой проникающей способностью. Не имеет характерного запаха или цвета, что затрудняет его идентификацию без специальных приборов.

Антропогенные источники радиоактивного загрязнения

Основная доля загрязнения приходится на антропогенные источники. К ним относятся атомная и тепловая промышленность, ядерные полигоны, техногенные аварии, а также медицина и наука.

Радиоактивные отходы атомной промышленности

В процессе переработки и обогащения урановых руд через вентиляционные системы предприятий атомной промышленности в воздух поступают радиоактивные аэрозоли, содержащие изотопы ксенона, стронция, цезия и криптона. Возможны выбросы небольшого количества продуктов коррозии ядерного реактора, а также осколков деления ядер урана, магния и цезия. Однако при исправной работе АЭС в сравнении с другими отраслями промышленности атмосферные радиоактивные выбросы незначительны.

Производственно-промышленные сточные воды с повышенной концентрацией некоторых изотопов образуются на заводах по получению металлического урана и радиохимических производствах. Часть отходов предприятий выбрасывается в виде газов и аэрозолей: радон, торон, йод и аэрозольный конденсат.

Для обнаружения радиоактивных элементов регулярно производятся заборы проб воздуха, грунта и воды в районе расположения радиоактивного объекта, а также измерения радиоактивного излучения.

Тепловые электростанции

Наибольшую радиационную опасность несут тепловые электростанции, которые в результате сжигания топлива выбрасывают в окружающую среду радионуклиды, обогащенные ураном и торием.

Высокий радиационный фон образуется вблизи ТЭС, работающих на угле и сланце. В результате их сжигания практически 90% присутствующего радона переходит в газообразное состояние и выходит с дымовыми выхлопами.

При сгорании большая часть минеральной фракции угля, направленной с углесноса, образует стекловидный зольный остаток. Часть “летучей” золы не улавливается фильтрами и выносится в атмосферу по трубам электростанции. В результате окружающий воздух загрязняется твердыми радиоактивными частицами PM 2.5. Помимо радионуклидов, зольные фракции содержат тяжелые металлы и микроэлементы: свинец, ртуть, ванадий, железо.

Полигоны для испытаний ядерного оружия

Официально известны 4 ядерных полигона, базирующихся в Китае, России, США и Франции. В этих пунктах сконцентрирована основная масса термоядерных и ядерных взрывов.

В результате ядерных испытаний в атмосферу было выброшено 30 млн КИ цезия, 20 млн КИ стронция и около 5 т плутония. Большая часть выбросов осела на поверхности земли и смывается в океаны.

Обширные территории ядерных полигонов обращены в “мертвые зоны”, не пригодные для обустройства и жизнедеятельности. Помимо прочего, их площади нередко эксплуатируются под захоронения радиоактивных отходов, например, в районе архипелага Новая Земля в России.

Техногенные аварии

В результате аварии на Чернобыльской АЭС катастрофическую дозу облучения получили жители 16 населенных пунктов, расположенных в радиусе 30 км.

В 1964 году потерпел аварию американский навигационный спутник SNAP-9A, который был оснащен ядерной установкой, содержащей 950 граммов активного плутония. Около 95% этого вещества рассеялось в атмосфере Земли.

В современных реалиях существует обширный комплекс мер, призванных снизить риск техногенных аварий. Однако последствия таких катастроф глобальны.

Медицина и наука

Использование изотопов радиоактивных элементов широко применяется в медицинских целях при диагностике и лечении заболеваний. Так, они необходимы для гамма-терапии и дефектоскопии. Методы исследования, включающие радиацию:

• рентгенография;
• томография;
• флюорография;
• сцинтиграфия.

Другим источником являются исследовательские ядерные реакторы, которые используются в экспериментах с изотопами, нейтронно-активационном анализе материалов и создании перспективных реакторов. В мире насчитывается порядка 500 ядерных испытательных реакторов. Из них 94 концентрируются в Китае и 66 — в СНГ.

Основные загрязняющие радиоактивные вещества

Радиоактивное загрязнение предполагает выбросы компонентов, загрязняющих окружающую среду. Каждый радионуклид характеризуется периодом полураспада. Это срок, после которого элемент утратит свои радиоактивные свойства. Сравнительная таблица основных загрязняющих веществ:

Наибольшую опасность несут йод, америций и стронций. Цезий является одним из основных компонентов загрязнения биосферы в ходе ядерных испытаний. Кобальт имеет искусственное происхождение и широко применяется в научных целях (радиохирургия, модификация полимеров и пр.).

Последствия для человека, флоры и фауны

Радиоактивные вещества поступают в организм человека контактным (внешнее облучение) или воздушно-капельным путем, а также по пищевой цепи (внутреннее облучение). Так, в процессе бета-распада йод-31 концентрируется в щитовидной железе и вызывает мутации и гибель клеток, а также окружающих тканей.

Наиболее опасно для человека гамма-излучение, которое меняет структуру липидов, белка и ДНК. Повышение радиационного фона приводит к сокращению продолжительности жизни, развитию онкологии, иммунодефицита и гормонального дисбаланса
.

У одуванчиков, произраставших на зараженной стронцием территории, обнаружены хромосомные аберрации и морфологические изменения. По пищевой цепи происходит внутреннее облучение у животных, сокращаются популяции особей. Низкоинтенсивные облучения изменяют популяцию грибов и бактерий. Загрязнение почвы приводит не только к заражению животных и растений, но и к невозможности использования под сельскохозяйственные нужды.

Охранные мероприятия

Ключевой задачей при работе с радиоактивными материалами является предотвращение утечек. Для этого используются различные методы фильтрации, изоляции и обезвреживания отходов. Полный комплекс борьбы с загрязнением окружающей среды выглядит следующим образом:

• герметизация процессов производства, связанных с образованием зараженных аэрозолей;
• применение оборотного цикла водоснабжения на производстве, сведение к минимуму образование отходов;
• обезвреживание, централизованный сбор и хранение радиоактивных отходов;
• организация санитарно-защитных зон, зон наблюдения и радиационного контроля.

Вокруг радиационных объектов устанавливаются наблюдательные пункты (зоны). На их территориях производится постоянный мониторинг радиационной обстановки. Группы санитарно-дозиметрического контроля исследуют объекты окружающей среды, проводят инструктаж и контролируют работы по ликвидации последствий аварий в соответствии с существующими инструкциями.

Источник: greenologia.ru

Состав излучения на ЧАЭС

Уран

У урана есть несколько радиоактивных изотопов – уран-238 (период полураспада -4,4 млрд лет) и уран – 235 ( полураспад – 0,7 млрд лет). Ядовит, в человеке при длительном контакте способен вызывать различные заболевания, в особенности почек и печени. Радиоактивен, однако из-за очень долгого периода полураспада, его радиоактивность не так сильна. В частности, альфа-излучения урана-235 не способно преодолеть ороговевшую человеческую кожу.

Плутоний

Плутоний-238 и Плутоний-239 – радиоактивные элементы, по степени своей опасности превосходящие уран. Частицы плутония откладываются в скелете (45%), печени (45%) и других органах. Биологический период полувыведения из костей – 100 лет, из печени – 40 лет. Максимальным безопасным количеством плутония, попавшего в организм человека, считается 0,0075г. При этом плутоний представляет серьезную опасность, только если источник попал внутрь организма – с пищей или водой. Альфа-излучение плутония достаточно слабое и не способно поразить человека. Самым опасным является вдыхание плутония, так как он оседает в легких.

Йод-131

Радиоактивный изотоп с периодом полураспада 8,04 суток. Полный распад – 80 суток. Попадает в организм с воздухом и скапливается в щитовидной железе. После аварии на Чернобыльской АЭС у 4 тысяч человек был диагностирован рак щитовидной железы. 15 человек скончались, в остальных случаях удаление щитовидной железы прекратило болезнь. Как отмечают специалисты, в основном йод-131 попадал в организм людей с радиоактивной пищей, например, с молоком, мясом или овощами, которые подверглись заражению. Причиной заболеваний в большинстве случаев было легкомысленное отношение людей к радиации и непонимание, почему они не могут употреблять в пищу продукты, выращенные у себя во дворе.

Цезий

Цезий-137 – радионуклид, в большом количестве выпавший после аварии на Чернобыльской АЭС. Период полураспада цезия – 30 лет, полного распада – 300 лет. Цезий накапливается в организме человека, в тканях, в кишечнике. Легко смывается водой. Всасывается в кровь и приводит к саркоме. Время биологического выведения цезия из организма составляет от 40 до 200 суток. Радионуклиды цезия-137 после аварии распространились по всей планете, половина всего объема выпала на территории России, Украины и Белоруссии.  Цезий-137 содержится в животных, растениях, грибах, почве.

Цезий-134 – более опасный элемент с сильным гамма-излучением, аккумулируется в почве и воде.

Теллур

Теллур-128 – радионуклид с самым долгим периодом полураспада – 2,2 септиллиона лет. Это в 160 триллионов раз больше, чем предположительный возраст Вселенной.

Америций-241

Один из основных загрязняющих элементов на территории зоны отчуждения. Из-за того, что Амерций-241 является продуктом распада других изотопов, его концентрация спустя 33 года после катастрофы выросла в 20 раз. Амерций залегает в верхних слоях почвы, заражению подвержены животные. Период полураспада Амерция-241 превышает 400 лет.

Стронций-90

Радионуклид, по своим свойствам похожий на кальций. Накапливается в костях. Его находили в зубах детей, которые жили на территории ядерных испытаний и ядерных аварий.

Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС

От прямых последствий взрыва на ЧАЭС от радиации погибло около 50 человек. Еще 2 человека погибли непосредственно в момент взрыва от механических повреждений. Также есть данные, что до 2004 года от возможных последствий облучения погибло еще 4 тысячи человек, однако с полной уверенностью утверждать, что такая связь есть, нельзя. Впрочем, есть и другое мнение: согласно исследованию Greenpeace, от последствий Чернобыльской катастрофы погибло около 200 тысяч человек. Мнение российской официальной науки с этим, однако, не согласуется.

После взрыва ветер разнес радиоактивную пыль не только по территории СССР, но и Европы и Америки.  Научные сотрудники одной из арктических баз рассказывали, что узнали об аварии спустя день, потому что начал зашкаливать штатный дозиметр. Информации о взрыве в СМИ тогда еще не было.

Информация о влиянии катастрофы на экологию противоречива. Сейчас вокруг ЧАЭС действует тридцатикилометровая зона отчуждения. Непосредственно после катастрофы погибли многие животные, которые взаимодействовали с сильно облученными предметами, например, обломками четвертого энергоблока, которые разлетелись на несколько километров от места взрыва, с радиоактивной пылью и т.д. Также от радиации пострадал лесной массив вблизи ЧАЭС. Он получил название «Рыжий лес», поскольку под воздействием радиации хвоя изменила свой цвет на ржавый в течение 30 минут после аварии. Площадь леса составляет 202 квадратных километра. После аварии во время дезактивации пораженные деревья вырывали бульдозерами и хоронили, однако и сейчас на некоторых участках отмечается сильно повышенный радиационный фон.

Однако ряд ученых отмечает, что спустя 30 лет после аварии, в отсутствие человека зона отчуждения стала в некотором роде заповедником, в котором живут редкие виды животных. Впрочем, есть источники, которые утверждают о мутациях, замеченных в животных. При этом официальные эксперты это отрицают и считают, что такие публикации созданы людьми, нагнетающими атмосферу страха и ужаса вокруг Чернобыля. Например, Первый замдиректора Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН Рафаэль Арутюнян рассказывал агентству РИА Новости, что природа в Чернобыле восстанавливается:

«Говоря о Чернобыле, воздействие на природу наблюдалось только рядом с разрушенным энергоблоком, где облучение деревьев достигало 2 тысяч рентген. Затем эти деревья превратились в так называемый "рыжий лес". Но на данный момент вся природная среда даже в этом месте полностью восстановилась, чего не было бы, к примеру, при химической аварии. Сейчас природа в Чернобыльской зоне, на так называемой загрязненной территории, чувствует себя прекрасно. В прямом смысле цветет и благоухает. А для животных там практически заповедник».

Арутюнян также отметил, что влияние радиации на флору и фауну в целом оказалось в 100 раз меньшим, чем на людей. Пострадали только те животные и растения, которые получили сверхбольшую дозу радиации в короткие сроки.

Например, в 1988 году в Белоруссии был создан Полесский государственный радиационно-экологический заповедник, который включил в себя территории трех районов Гомельской области, вошедших в зону отчуждения. Непосредственной целью создания заповедника было изучение влияния радиации на живые организмы. Однако на территории заповедника удалось воссоздать редкие виды животных, в частности, зубра.

«В связи со снятием антропогенной нагрузки и богатством растительного мира здесь создались, по сути, идеальные условия для восстановления животного мира» — говорилось в докладе Комитета по проблемам последствий катастрофы на ЧАЭС. 

В настоящий момент на территории заповедника свыше  40 видов редких и исчезающих животных. Площадь заповедника превышает 2 тысячи квадратных километров. В «рыжем лесу» встречаются медведи, рыси, дикие кабаны, лошади Пржевальского.

Как отмечает BBC, в 2014 году ученые разместили на зараженных территориях 42 видеокамеры, которые реагируют на движение. Согласно наблюдениям ученых, некоторые отклонения в здоровье животных наблюдаются: среди птиц чаще встречаются альбиносы, срок жизни животных несколько уменьшился, грызуны дают меньшее потомство. Однако глобально высокий радиационный фон не оказывает губительного влияния на флору и фауну.

"Кажется, в среднесрочной перспективе, присутствие человека и продукты его жизнедеятельности оказывают на дикую природу значительно более негативный эффект, чем атомная катастрофа", — приводит BBС слова испанского ученого-биолога Германа Орисаола.

Однако, в ряде районов Украины пробы коровьего молока выдавали превышение нормы цезия-137 в 3,5 раза. В целом радиация поразила 3 млн гектар сельскохозяйственной земли.

Если говорить о влиянии на людей, в российские исследователи утверждают, что в зоне радиационного поражения в общей сложности проживает порядка 2,3 млн человек. Однако уровень заболевания онкологией среди них не превышает средние показали по стране. Кроме того, по словам Арутюняна, у многих жителей этих опасных зон фиксировалось излучение, которое было значительно меньше нормативных фоновых значений.

Чернобыль сейчас

В настоящий момент на территории Чернобыля проживает свыше тысячи человек. Это сотрудники электростанции и рабочие-вахтовики и ученые. Кроме того, на территории зоны отчуждения живут самоселы – люди, которые отказались уезжать с зараженной территории и покидать свои дома.  По состоянию на 2017 год на территории их находилось 84 человека. Обычно, это пожилые люди, которые живут в заброшенных селах по 10 человек. Однако бывают люди, которые живут по одному.

На территорию зоны отчуждения ежегодно приезжает свыше 70 тысяч туристов, в основном, из Европы и США. Сейчас радиационный фон в Чернобыле составляет 16 мкР/ч, в Припяти 94 мкР/ч, в Рыжем лесу – 123 мкр/Ч, в непосредственной близости к энергоблоку – 239 мкР/ч. Норма – 30 мкР/ч.

Отметим также, что сейчас активно обсуждается предложение по созданию на территории зону отчуждения биосферного заповедника с разными зонами доступа: для ученых и туристов.

«В результате Чернобыльской катастрофы природа зоны "защищена радиацией". И это хороший шанс для восстановления природы на значительных территориях, которые выполняют функцию барьера для радиации, работают зелеными легкими и выполняют ряд экосистемных функций по очистке воздуха, воды, сохранению климата и поглощению углекислого газа. Кроме того, река Припять – это резервный источник воды. Проект биосферного заповедника является привлекательным, потому что условия ведения хозяйства и охраны природы для биосферных заповедников – гибкие и функциональные, их разрабатывала ЮНЕСКО. Проект предусматривает поддержание традиционного ведения хозяйства на определенных территориях, а с другой стороны – сохранение природы, научные исследования, мониторинг, образовательные проекты, информирование общества и координацию работы различных организаций на этой территории" – отметил украинский эколог Ярослав Мовчан.

Кроме того, сейчас ведется работы по строительству нового Саркофага над энергоблоком, так как старый был рассчитан до 2006 года. Он скрывает под собой почти 180 тонн радиоактивного топлива, облученные металлические конструкции,  облученный графит и другие радиоактивные элементы. Бетонный саркофаг позволяет сократить излучение от ЧАЭС в 10 раз.

Мирный атом

Эксперты считают, что авария на ЧАЭС во многом затормозила развитие атомной энергетики вплоть до начала 2000-х годов. Однако авария на Фукусиме в 2011 году снова отбросила весь прогресс назад. После катастрофы радиационные нормы были значительно усилены. Сейчас в России норма по содержанию цезия-137 в молоке в три раза ниже, чем в Норвегии. При этом многие экологи отмечают, что с точки зрения выбросов и вреда, АЭС намного безопаснее ТЭЦ, и количество людей, погибших от заболеваний, связанных с попаданием в легкие угля и мелкодисперсной пыли с ТЭЦ в десятки раз превышает количество жертв атомных катастроф. 

https://ecologynow.ru/knowledge/tekhnologii-i-ekologiya-goroda/ekologicheskie-posledstviya-chernobylskoy-avarii-spustya

Источник: zen.yandex.ru