Радиоактивное загрязнение почвы


Основные понятия

Радиоактивное загрязнение окружающей средыРадиоактивное загрязнение окружающей среды – это, можно сказать, современное понятие, возникшее в результате научно-технического прогресса и связанное с возможностями человека в области атомарного строения вещества. Понятие стало наиболее актуально с первыми успехами по расщеплению атома, с первым преступлением по его применению против жизни человека, а в последующем и для удовлетворения потребностей людей.

Радиоактивным является химический элемент, природного или синтетического происхождения, все изотопы которого радиоактивны. К таким же относят также смеси, хотя бы один изотоп которых радиоактивен.

Радиоактивность состоит из двух латинских слов «radius»  — луч и «āctīvus» — действенный, то есть «активный луч». В действительности — это свойство атомных ядер изменять свой состав и строение, в результате чего происходит выброс элементарных частиц, квантов и даже ядерных фрагментов.


В периодической таблице Менделеева такие элементы идут после свинца, в их числе висмут технеций и прометий. В природных смесях с одним радиоактивным изотопом, наиболее известными такими элементами являются: калий, кальций, ванадий, цирконий, молибден, кадмий, вольфрам, осмий, платина, висмут, уран, радий, радон, астат и углерод-14, образующийся в атмосфере под влиянием солнечных лучей.

В производственной деятельности человека эти элементы нашли свое применение в энергетике – для атомных реакторов и батарей, а также для военных целей.

Загрязнение — это появление в стройной и отлаженной системе несвойственных или излишних элементов, которое не может не сказаться на ее функционировании. Количественные и качественные показатели такого загрязнения могут привести к уничтожению системы.

Основными объектами загрязнения окружающей среды, естественно, являются ее составляющие: вода, земля и воздух.

Радиоактивное загрязнение окружающей средыЗагрязнение может быть естественным процессом в существование биосистемы, которое последней как производится, так и нейтрализуется. Это естественное загрязнение. Но есть загрязнение, возникающее в процессе производственной деятельности человека или антропогенное. Такое загрязнение должно быть устранено либо источником его происхождения, то есть человеком, либо при его максимальном участии. Потому что устранение такого загрязнения природной системой не предусмотрено и требует дополнительных ресурсов.


Загрязнения можно классифицировать по масштабам влияния на биосистему. Это: локальные, региональные и глобальные. И по видам: биологическое, механическое, физическое и химическое. Радиоактивное загрязнение относят к физическому виду.

Иногда говорят еще о радиоактивном заражении. Хотя заражение или инфекция, от латинского слова «inficio» или заражать, относится к процессам, вызываемым у одних живых организмов другими – бактериями, вирусами, грибами и другими простейшими. Потому правильнее, наверное, говорить все-таки о радиоактивном загрязнении, а не заражении.

Загрязнение и виды веществ

Радиоактивность — это природное свойство химических элементов. Упрощенно радиоактивность – это способность элемента или вещества при определенных условиях производить энергию и выбрасывать ее в виде энергетических потоков или волн, то есть радиации. Эта энергия, преобразовываясь и задерживаясь на различных этапах и уровнях, достигает и проникает во все живое на Земле. Основным потребителем этой энергии являются растения. Ее они расходуют на преобразование углекислого газа в необходимый живым организмам кислород. Самыми известными источниками такой природной радиации является Солнце, а также некоторые природные ископаемые — уголь, торф, базальт, гранит и руды, содержащие уран, торий и радий.


Радиоактивность существовала и существует и только с вмешательством человека в эту область природных процессов, речь уже надо вести не столько о радиоактивности, сколько о радиоактивном загрязнении. Ибо в стройную систему стало поступать избыточное количество элементов и, соответственно, энергии. А все что лишнее и есть загрязнение.

Производимое радиоактивными веществами загрязнение окружающей среды носит характер аккумулирования. И в этом его основная суть и отличие от других видов загрязнения. Кроме того, радиоактивные вещества попадают в трофическую или пищевую цепь, но не подвергаются переработке. Они передаются от одного звена цепи другому и постепенно накапливаются в живых организмах. Различные представители растительного и животного мира обладают разной способностью к накоплению этих веществ. Одними из «лидеров» — аккумуляторов являются мхи и лишайники. А местом, где такое происходит чаще всего, является костная ткань.

К основным радиоактивным загрязняющим веществам относят: Йод-131, Стронций-90, Цезий-137, Кобальт-60 и Америт-241.

  • Йод-131 является бета- и гамма-радиоактивным. Период его полураспада около 8 суток. Под его воздействием мутируют и распадаются клетки, а ткани на глубину до нескольких миллиметров. Место концентрации – щитовидная железа.
  • Стронций-90. Полураспад – 28,8 года. Опасность для живых организмов чрезвычайно повышена. Место накопления – костные ткани.
  • Цезий-137. Полураспад – 30 лет. Главное радиоактивное загрязняющее вещество биосферы.
  • Кобальт-60. Полураспад —  5,3 года.
  • Америций-241. Полураспад – 433 года.

Каждый из этих элементов является результатом конкретной реакции и определенного технологического процесса, то есть имеют свой источник происхождения.

Источники и ядерное оружие

У радиоактивного загрязнения окружающей среды источники весьма разнообразны. К ним можно отнести добычу каменного угля и торфа, а также их использованием при производстве тепла и электроэнергии. Сюда же, без сомнения, относится добыча урановых и иных руд, содержащих радиоактивные элементы. Происходит сопутствующее загрязнение почвы, воды и воздуха, возникающее как последствия этих видов производственной деятельности – отвалы, могильники, зола, отработанные газы, пыль, сточные и технологические воды и многое другое.

Все эти источники являются опасным и требующим пристального внимания и контроля. Их нельзя сбрасывать со счетов, лишь на том основании, что они наиболее приближены к естественным, и возникают в результате использования природных ресурсов.

Новая Земля (РФ)Но есть главные, основные, глобальные. Те, которые являются побочным эффектом деятельности человека. Они полностью искусственны и неприродные.


С незапамятных времен человек, сначала догадывался об атомарном строении материи, затем он проник в ее глубины и смог расщепить атом, получив при этом долгожданный новый источник энергии. И что стало первым способом применения этого замечательного открытия — две атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки в августе 1945 года, унесшие сотни тысяч человеческих жизней сразу и еще несколько сотен тысяч впоследствии. И только в 1950 году в СССР начались работы по строительству первой атомной станции, то есть первому мирному использованию великого открытия.

Чем можно считать испытание и применение ядерного оружия в первую очередь, но не в последнюю его следует считать основным и главным источником загрязнения окружающей среды.

Новая Земля (РФ)В настоящее время известны следующие полигоны для проведения ядерных испытаний – это: Невада (США), Новая Земля (РФ), Моруроа (Франция) и Лобнор (Китай). К 2000 году в мире уже было проведено около 2000 испытаний ядерного оружия. Более 50% испытаний приходится на долю США, около 35% — Россию, 10% — Францию, 2,3% — Англию, около 2% — Китай. Такое количество взрывов привело к повышению радиационного фона на 3% в глобальном – общепланетарном масштабе.


При проведении ядерных взрывов образуется два вида изотопов. Одни с коротким периодом полураспада, которые представляют повышенную опасность сразу после взрыва и в непосредственной близости от него. И вторые – с периодом полураспада от нескольких лет до нескольких десятков и сотен лет. Именно они оседают в воде, воздухе и почве и, попадая в пищевую цепочку, накапливаются в растениях и животных. Наиболее опасным из них является стронций-90, который легко выступает «заменителем» кальция в организме.

Проводя испытания на земле или воздухе, радиоактивные вещества поднимаются высоко в атмосферу и затем переносятся на значительные расстояния, выпадая на землю и воду с дождями и туманами. 40% продуктов ядерных испытаний выпадают с осадками в течение 1-3 месяцев, остальные могут оставаться в верхних слоях атмосферы до 10 лет. Таким образом, загрязнение распространяется за пределы отведенных мест.

Кроме прямого загрязнения, ядерные взрывы нарушают озоновый слой Земли, влияют на метеорическую обстановку и являются причиной сейсмических нарушений. Ярким примером чего явились испытания в Прикаспии. В результате были вскрыты зоны аномально высоких пластовых давлений, начали подниматься подземные воды и вместе с ними уровень воды в море.

Еще одной проблемой полигонов для ядерных испытаний, является их использование в качестве захоронения радиоактивных отходов.

«Мирный» атом

При правильной эксплуатации ядерная энергетика практически безопасна. По данным на 2009 год в мире эксплуатируется порядка 437 ядерных реакторов, которые дают практически 16% всей мировой электрической энергии и потребляют около 4000 тонн природного урана. Источниками загрязнения, при корректной эксплуатации атомных станций, являются изотоп углерода-14 и трития, которые поступают в атмосферу после очистки газов станции фильтрами-абсорберами.


тритийНаиболее опасным из них является тритий, который замещает водород в соединениях, составляющих большую часть массы живых организмов. Он накапливается, не перерабатываясь в пищевых цепях, превращается в гелий и испускает β-частицы. Отчего клетки мутируют и поражаются на генном уровне.

Радионуклиды содержатся в воде, используемой для технологических нужд станции. Эта вода, как правило, используется в циклическом режиме и иногда требуется ее обновление. В связи с этим она поступает в водоем-охладитель при станции. Этот водоем является слабопроточным или искусственным водохранилищем. Но сброс в него воды и содержание в ней радионуклидов тщательно контролируется.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды – это на сегодняшний момент, наверно, самый опасный вид загрязнения природы. Ибо отложенный взрыв, не означает предотвращенный.

Источник: ecology-of.ru


Почва как продукт выветривания литосферы и ее взаимодействия с атмосферой имеет определенную фоно­вую радиоактивность. Искусственно повышенная радио­активность почв может быть связана с различными ви­дами использования радиоизотопов, включая их добычу и переработку, в том числе производство и использование ядерного оружия.

Загрязнение почв радиоактивными элементами проис­ходит в основном в результате их выпадений из атмосфе­ры. Наибольшая доля в радиоактивных выпадениях при­ходится на стронций-90, йод-131, цезий-137, которые обнаруживаются в тканях человека. Вред, связанный с накоплением в организме радиоактивных элементов, мо­жет быть индивидуальным (например, развитие рака) или генетическим, когда возрастает частота мутаций и появ­ляется потомство с врожденными патологиями. Опас­ность возрастает еще и потому, что радиоактивные эле­менты, подобно пестицидам, концентрируются в трофи­ческих цепях.

Радионуклиды с большим периодом полураспада на­капливаются в поверхностном слое почвы. Это позволяет определить суммарное значение радиоактивных выпаде­ний из атмосферы за продолжительный период времени.

.В результате миграции радионуклиды способны про­никать в глубь почвы. Скорость такого проникновения зависит от состояния поверхности почвы и ее влажности. Глубина проникновения в легких почвах для цезия-137 может достигать 50 см, а для стронция-90 — 90—100 см.

Однако основное количество радионуклидов сосредоточе­но в верхнем 10-сантиметровом слое почвы. Исследова­ние вертикального распределения радионуклидов по про­филю почвы позволяет:


— оценить мощность дозы гамма-излучения того или
иного радионуклида и скорость миграции радионуклидов
в почве;

— выявить промышленное загрязнение на фоне гло­
бального или «свежие» радиоактивные выпадения на фо­
не «старых»;

— определить количество радионуклидов в почве.

Одним из методов контроля радиоактивного загрязне­ния почв является метод отбора проб почв с последую­щим их гамма-спектрометрическим анализом в лабора­торных условиях. На обследуемом участке желательно также выполнить предварительную (полевую) гамма-ра­диометрическую съемку с использованием, например, до­зиметра СРП-88. Измерения рекомендуется проводить на высоте 1 м от поверхности и не ближе 2—5 м от стен строений.

Для того чтобы результаты анализа почв могли быть распространены на всю исследуемую территорию, а не характеризовали бы только место отбора пробы, послед­няя должна быть представительной. Представительность отобранной пробы может быть обеспечена в том случае, если поверхность почвы в месте пробоотбора не подвер­гается смыву во время ливней или паводковыми водами, а также не подвержена смещению сильными ветрами в результате эрозии. В месте отбора проб также не дол­жно быть наносов почвы. Отбор проб следует проводить на открытых горизонтальных участках с ненарушенной структурой.


В зависимости от уровня загрязнения выделяют два случая отбора проб почвы:

— при невысокой дозе гамма-излучения;

— если мощность дозы на поверхности почвы обус­
ловлена выпавшими загрязнениями.

В первом случае используют специальные пробоот­борники цилиндрической формы диаметром 26 см. Для исследования вертикального распределения загрязне­ния отобранный монолит почвы делят на слои. Тол­щина первых четырех слоев должна составлять 0,5 см, следующих четырех — 1 см и последних двух слоев — 2 см.

Поскольку радионуклиды могут проникать в почву и на глубину более 10 см, для исследования их вертикаль­ного распределения используют другой пробоотборник, позволяющий отбирать пробы на глубине 40—50 см и на пахотных участках. Площадь такого пробоотборника со­ставляет 100 см2, а высота — 70 см. Уменьшенный диа­метр этого пробоотборника объясняется тем, что для па­хотных почв и глубин более 10 см изменение содержания радионуклидов в почве с глубиной значительно меньше, чем для поверхностного слоя почвы; это позволяет прово­дить исследование более толстых слоев, и, следовательно, отбираемые пробы могут быть меньшего объема.

Кроме того, уменьшение диаметра пробоотборника позволяет с меньшими усилиями исключить попадание почвы из верхних слоев в нижние. Забив пробоотборник в почву, его выкапывают, разбирают на две половинки, а отобранную пробу делят на слои высотой 5 см. Пробы упаковывают в полиэтиленовые мешки и заворачивают в бумагу, снабжая этикетками с подробным описанием места отбора пробы и состояния поверхности почвы.

Для отбора образцов почв при изучении миграции ра­дионуклидов в наземных экосистемах можно также закла­дывать разрезы размером 70 х 150 см и глубиной 1—2 м (в зависимости от типа почв) и отбирать пробы по гори­зонтали непрерывно по всему разрезу. Толщина отбирае­мых для радиометрических анализов слоев не должна превышать 2—5 см.

Одновременно с радиоактивными образцами почвы отбирают и пробы растительности.

Источник: studopedia.ru

Определение проблемы

Радиоактивное загрязнение почвы – это превышение в ней концентрации радионуклидов над показателями предельно допустимой нормы вследствие антропогенной деятельности.

Загрязненные территории характеризуются значительным превышением доз внешнего и внутреннего облучения. Для обозначения нормы ионизирующего излечения Международной Комиссией Радиационной защиты (МКРЗ) было введено среднегодовую дозу радиации, которая для почв и горных пород составляет 0,25-0,5 микрозивертов в год (мЗв/г). Этот норматив определяет безопасное для здоровья человека количество радиации и во много раз ниже величины, которая может привести к гибели живого организма в течение дальнейших 30 дней.

Причины

Как происходит радиоактивное загрязнение почв? Источники загрязнения — это две группы радионуклидов:

  • техногенные;
  • природные.

Известно, что в почве содержатся естественные радионуклиды. Но их концентрация значительно увеличивается вследствие добычи, складирования природного сырья, переработки, внесения удобрений, их производства, сжигания угля, использования золы в качестве подкормок растениям или для изготовления строительных материалов и т.д.

За счет стремительного производства и использования удобрений с каждым годом возрастает количество радиоактивно загрязненных почв. К примеру, недостаточно изучен вопрос повышения концентрации в грунте радионуклидов из-за использования калийных и фосфорных удобрений.

Искусственные радионуклиды массово попадают в компоненты биосферы планеты из-за ядерных взрывов.

Таким образом, основными причинами, вызывающими радиоактивное загрязнение почвенного покрова, являются:

  • интенсивное освоение земель сельскохозяйственного назначения;
  • тяжелая промышленность;
  • разработка месторождений природных ископаемых;
  • захоронение радиоактивных отходов;
  • выбросы радиации АЭС;
  • испытание ядерного оружия.

Радиоактивное загрязнение почв: последствия заражения

Существует множество отрицательных последствий загрязнения почвы:

  • непосредственное негативное влияние радиоактивных веществ на животных, растительность и человека;
  • значительное ограничение возможности использовать почвенные ресурсы в сельскохозяйственных целях. Ведь вся продукция, которую получают с такого земельного участка, имеет превышающие норму уровня концентрации радиоактивных веществ вследствие загрязнения открытых водоемов и грунтовых вод, куда из почвы вымываются вредные соединения. Сильное загрязнение может привести к невозможности использовать пресную воду не только для питья и приготовления пищи, но и на выпаивание скоту или полив сельскохозяйственных угодий.

Многие ученые утверждают, что поражения радиационными веществами окружающей среды приводят к полной гибели биогеоционозов и популяций. Это происходит при высоком уровне загрязнения. Такие участки фиксируются в основном вблизи мест, на которых произошел выброс радиации и, как следствие, радиоактивное загрязнение почвы. Чернобыль — зона отчуждения после аварии на ЧАЭС. Тогда сотни гектаров получили сильнейшую дозу радиации, в результате чего были полностью выведены из жизнедеятельности человека.

Глубинные процессы

Почвенный поглощающий комплекс сортирует радиоактивные вещества. Кроме того, он их хранит в течение длительного времени.

Радионуклиды в почве характеризуются:

  • свойствами химически активных изотопов;
  • свойствами и составом самой почвы;
  • свойствами радионуклидов в выпадениях;
  • климатическими показателями;
  • особенностями ландшафта.

Радионуклиды на поверхность почвы поступают в составе аэрозолей, минералов, частиц топлива и т.д. Максимальная часть их растворимых фракций в составе глобальных выпадений составляет 30-90%. Наибольший этот показатель у цезия и стронция. Как поведут себя радионуклиды в будущем — никто не знает. Динамическое равновесие нарастает по мере снижения растворимости их выпадений. Внесение в почву растворимых органических веществ и специальное подкисление среды влияет на повышение миграции радионуклидов, что используется с целью ее очищения.

Подвижность радиационного загрязнения зависит от:

  • минералогического состава;
  • наличия в почве геохимических барьеров;
  • гранулометрического состава;
  • свойства гумуса;
  • реакции среды.

Горизонтальное перераспределение радионуклидов

Для прогнозирования возможных последствий радиоактивного загрязнения почвы очень важно знать особенности миграции радионуклидов.

Перераспределение радионуклидов в почве происходит в горизонтальном и в вертикальном направлениях естественным путем и по причинам антропогенной деятельности.

Горизонтальная миграция происходит вследствие:

  • эолового переноса (название происходит от имени бога ветров Эола);
  • разлива паводковых вод, что является причиной более интенсивного загрязнения низин и заболоченных местностей;
  • жизнедеятельности животных (дождевых червей, диких кабанов, кротов и прочих «роющих»);
  • движения транспорта;
  • заготовки зеленых кормов на загрязненных лугах;
  • лесные пожары, которые являются очень мощным фактором переноса изотопов.

Минимальная горизонтальная миграция наблюдается в лесных ценозах, а максимальная – в агроценозах с легкими почвами. Горизонтальное перераспределение, с одной стороны, снижает уровень загрязнения почв радиоактивными нуклидами, с другой — расширяет ареал их распространения.

Вертикальная миграция

Что касается вертикального перераспределения, то во всех видах почв оно происходит медленно. Линейная скорость этого процесса составляет от десятых долей до двух сантиметров в год. Почва в данном случае выполняет роль биогеохимического барьера. Исследования, проведенные в Чернобыльской зоне, показали, что основная часть радионуклидов в течение длительного времени остается в пределах верхнего слоя почвы (около 10 см). А в лесной части этой зоны радиоактивные вещества накопились в подстилке (листве, хвое) и нижнем слое почвы (около 1-2 см).

Вертикальная миграция радионуклидов зависит от таких факторов:

  • извержение вулканов;
  • дожди, перенос влаги стоком и испарениями;
  • перенос корневыми системами растений;
  • деятельность человека — вспашка, ирригация.

Самые загрязненные территории на планете

На планете существуют сотни радиоактивно загрязненных территорий. Серьезную опасность представляет территория Хенфорда в штате Вашингтон, США. Здесь в середине прошлого столетия был построен гигантский комплекс, занимавшийся первыми в мире ядерными разработками. В результате его деятельности загрязнена площадь в 518 кв. км.

Почвы в Сомали использовались для незаконного захоронения ядерных отходов. Семипалатнский полигон в Казахстане, где проводились ядерные испытания, является одной из самых радиационно опасных территорий в мире. В городе Майлуу-Суу, Кыргызстан, была налажена добыча урана во всесоюзном масштабе, что привело к чрезвычайно высокой концентрации радиоактивных изотопов в округе рудников.

Всем известная Чернобыльская зона — мертвая зона, где на многие сотни километров случилось радиоактивное загрязнение почв. ЧАЭС — не единственная в мире атомная станция, где произошла ядерная катастрофа мирового масштаба. Подобное случилось в Фукусиме, Япония. Здесь землетрясение и цунами в марте 2011 года вызвало аварию на АЭС, в результате которой пострадала огромная территория.

Промышленный комплекс «Маяк» в России в секретном городе «Челябинск-40» возле города Кыштым пострадал от аварии в 1957 году. Ее последствиями стало радиационное загрязнение 25 тысяч гектар пахотных земель. Подобная катастрофическая ситуация сложилась вокруг ОАО Сибирский химический комбинат в Томской области, Россия.

Особенности использования загрязненных территорий

В почве в основном накапливаются радионуклиды с длительным периодом распада: прометий-147, церрий-144, цезий-137, рутений-106 и 103, стронций-90. Самым опасным для живых организмов является стронций-90. Поэтому на полях, зараженных радиацией, проводят агрохимические, агротехнические и прочие мероприятия, которые способны уменьшить переход опасных соединений из почвы в растения. С этой целью также срезают верхний слой почвы с последующим захоронением.

Эффективной мерой является и посев растений некоторых сортов и видов, которые характеризуются минимальным уровнем накопления радионуклидов. Всем известно, что в животноводстве для откорма следует использовать только чистые корма. Используют также специальные добавки сорбентов, которые подавляют переход радиоактивных веществ в состав молока.

Мелиоративные работы направлены на снижение поступления радионуклидов в растения. Для этого вносят сорбенты в почву, такие как: вермикулит, цеолит, минеральные и органические добавки, известь. В земледелии снижение накопления в растении радионуклидов происходит при помощи агротехнических приемов. Проводят плантажную вспашку, с оборотом пласта. Такая техника обработки почвы приводит к углублению радиоактивного загрязнения. Благодаря этому накопления веществ в растениях снижается в 24 раза. В сельском хозяйстве следует изменить структуру севооборота. Лучше начать выращивать технические культуры, которые не используются в пище.

Альтернативным методом использования загрязненной территории является отмена любого специфического воздействия. К примеру, можно создавать специальные заповедники. При выраженном радиационном фоне на месте заражения высаживают лес, преимущественно сосновый.

Охранные мероприятия

Охранные мероприятия на территориях, где имеется радиационное загрязнение почвы, направляются на снижение негативного влияния радиации. Проводятся такие действия:

  • разработка стратегии использования продукции и территории на государственном или международном уровне в зависимости от масштабов загрязнения и потенциального риска заражения окружающих площадей;
  • мелиоративные, агротехнические меры;
  • химическое обеззараживание;
  • использование сорбентов;
  • ограничение деятельности человека;
  • информирование населения о возможной опасности;
  • ограничение вывоза любой продукции с опасной территории.

Период действия этих ограничений зависит в первую очередь от плотности загрязнения. Кроме того, обращают внимание на экспозиционную дозу радиации. Этот срок может длиться от нескольких недель до многих десятилетий. Таким образом экологи снижают радиоактивное загрязнение почв и его последствия.

Источник: FB.ru

Радиоактивнее элементы — неустойчивые химические элементы, способные к радиоактивному распаду, который сопровождается испусканием энергии (Мотузова, 2007).

На агроэкосистемы воздействуют радионуклиды природного радиационного фона (естественные) и техногенные (связанные с деятельностью человека).

К техногенным радионуклидам относят продукты деления урана и плутония 90Sr,131I, 137Cs, а так же металлы с наведенной активностью 54Mn, 55, 59Fe, 60Co, 65Zn и д.р.

Приоритетными загрязнителями являются 90Sr и 137Cs. Они обладают высокой биологической активностью и подвижностью, которая обусловлена тем, что стронций и цезий — близкие химические аналоги кальция и калия и очень сходны по поведению в биологических системах (Баранников В.Д., 2005).

Попадая в окружающую среду, радионуклиды активно вовлекаются в круговорот веществ, накапливаясь в ее компонентах. Они становятся неотъемлемым звеном пищевых цепей и играют существенную роль в функционировании экосистем, в том числе почвы и растительности. Наибольшему загрязнению подвергаются аккумулятивные горизонты почв сельскохозяйственных территорий (Гогмачадзе Г.Д., 2010).

Радионуклиды, поступившие на почвенно-растительный покров из воздуха, первоначально концентрируются в верхнем слое почвы 0 .2 см, а затем начинают мигрировать по ее профилю.

Радиоактивные вещества, попадая из атмосферы на земную поверхность, могут непосредственно поступать в растения, оседая на их наземных органах. Через листья в растения проникает от 2 до 60% 137Cs, a 90Sr — лишь доли процента (Мосина Л.В., 2000). Большая часть радионуклидов прочно сорбируется ППК и включается в биологический круговорот в сравнительно небольшом количестве. Поглощение почвой подавляющего большинства радионуклидов определяется процессами их распределения между двумя основными фазами — твердой и жидкой (почвенный раствор) и осуществляется главным образом благодаря процессам сорбции — десорбции радионуклидов, осаждения — растворения труднорастворимых соединений и коагуляции — пептизации коллоидов (www.ekowiki.ru).

Поглощение радионуклидов ППК растянуто во времени. В первый год попадания 90Sr в почву его поступление в растения на 20-30% больше, чем в последующие годы. Поступление же Cs — меньше, но на легких по механическому составу песчаных почвах поступление 137Cs в растения в 40-50 раз выше, чем 90Sr. Поступление 137Cs из торфянистых почв в несколько раз выше, чем из минеральных почв.

Так как накопление радионуклидов в растениеводческой продукции определяется содержанием их в почве и биологической доступностью, то коэффициенты пропорциональности для различных культур не одинаковы.

При загрязнении естественных угодий 90Sr в пределах 1 мкКи/км2 1 кг сухого вещества трав содержал 4,8 стронциевых единиц (с.е.): свеклы — 1,7; картофеля-1,56; пшеницы — 0,8 (Мосина Л.В., 2000).

На клеточном уровне радиационные изменения у растений выявляются в виде цитогенетических повреждений, оцениваемых по снижению митотической активности, увеличению числа хромосомных аберраций и изменению длительности митотического цикла клеток апикальной меристемы. Изменения под влиянием облучения, происходящие на клеточном уровне, в дальнейшем проявляются на уровне целостного организма и фитоценоза (www.ekowiki.ru).

Радиологическое обследование почв сельскохозяйственных угодий проводится одновременно с агрохимическим и эколого-токсикологическим обследованиями. При этом используют единые картографическую основу, разбивку на элементарные участки и нумерацию почвенных проб.

Радиологическое обследование проводят путем замера гамма-фона и отбора почвенных образцов. Для определения мощности экспозиционной дозы гамма-излучения почв рекомендуется использовать дозиметры ДРГ-01Т, а в случае их отсутствия — дозиметры ДРГ-05М или сцинтилляционные геологоразведочные приборы СРП-88Н (СРП-68-01).

Гамма-фон замеряют по ходу маршрута в восьми точках элементарного участка. Если в пределах элементарного участка одна почвенная разность, а изменения в величине гамма-фона в какой-то точке выше предыдущего измерения на 10 мкР/ч (75с-1), проводят более детальные замеры в пределах этого элементарного участка.

Измерение гамма-фона проводят на высоте 1 м. над поверхностью почвы. Почвенные образцы отбирают из прикопок лопатой на глубину пахотного слоя. Масса одного образца должна быть не менее 1,5 кг. При нормальном фоне смешанные пробы почв для гаммаспектрометрического и радиохимического определения состава радионуклидов составляют из проб, отобранных с элементарных участков.

Источник: www.ecolognatural.ru

Теперь поговорим о причинах радиоактивного загрязнения подробнее. Одна из основных – это ядерный взрыв, в результате которого происходит радиоактивное облучение активными радиоизотопами почвы, воды, пищи и т.п. Кроме этого, важнейшей причиной данного загрязнения является утечка радиоактивных элементов из реакторов. Во время перевозки либо хранения радиоактивных источников может произойти также утечка.

Радиоактивное загрязнение
Среди важнейших радиоактивных источников следует назвать следующие:

  • добыча и обработка полезных ископаемых, содержащих радиоактивные частички;
  • использование каменного угля;
  • ядерная энергетика;
  • теплоэлектростанции;
  • локации, где проводятся испытания ядерного оружия;
  • ядерные взрывы по ошибке;
  • атомные корабли;
  • крушение спутников и космических кораблей;
  • некоторые виды боеприпасов;
  • отходы с радиоактивными элементами.

Существует множество радиоактивных загрязняющих компонентов. Основной из них – это йод-131, во время распада которого происходит мутация и гибель клеток живых организмов. Он попадает и оседает в щитовидной железе людей и животных. Стронций-90 является очень опасным, откладывается в костях. Цезий-137 считается основным загрязнителем биосферы. Среди других элементов, опасен кобальт-60 и амерций-241.

Все эти вещества попадают в воздух, воду, землю. Они заражают предметы живой и неживой природы, и вместе с тем попадают в организмы людей, растений и животных. Даже если люди не имеют непосредственное взаимодействие с радиоактивными веществами, воздействие на биосферу оказывают космические лучи. Такое излучение наиболее интенсивно в горах и на полюсах земли, на экваторе – менее влияет. Те породы, которые залегают на поверхности земной коры, также выделяют излучение, особенно радий, уран, торий, встречающиеся в гранитах, базальтах и других магнетических породах.

Загрязнение окружающей среды

Используя ядерное оружие, эксплуатируя предприятия энергетической сферы, добывая некоторые виды горных пород, можно нанести существенный урон биосфере. Накапливаясь в организме, разные радиоактивные вещества влияют на клеточном уровне. Они уменьшают способность к размножению, а, значит, будет уменьшаться численность растений, животных, усугубятся проблемы людей с зачатием детей. Кроме того, радиоактивное загрязнение увеличивает количество различных заболеваний, в том числе и смертельных.

Радиоактивные вещества имеют колоссальное влияние на всё живое в нашем мире. Они проникают в воздух, воду, почву и автоматически становятся частью биосферного круговорота. Избавиться от вредных веществ невозможно, но влияние их многие недооценивают.

Радиоактивные вещества могут оказывать внешнее и внутреннее воздействие. Существуют такие соединения, которые накапливаются в организме и наносят непоправимый ущерб. К особо опасным веществам относят тритий, радиоизотопы иода, торий, радионуклиды урана. Они способны проникать в организм и передвигаться по пищевым цепям, тканям. Попадая вовнутрь, они облучают человека и замедляют процессы роста молодого организма, обостряют проблемы у зрелого человека.

Вредные вещества достаточно легко приспосабливаются и имеют свои особенности, например, некоторые из них избирательно накапливаются в определенных органах и тканях. Ученые выявили, что некоторые вещества способны транспортироваться из растений в организм сельскохозяйственных животных, а далее вместе с мясом и кисломолочными продуктами попадают в организм человека. Как следствие, люди страдают от болезней печени и проблем с функционированием половых органов. Особо опасным последствием является влияние на потомство.

Радиоактивные вещества могут по-разному влиять на организм человека. Так, некоторые воздействуют уже через несколько минут, часов, в то время как другие способны проявиться через год и даже десятилетия. Насколько сильным будет воздействие, зависит от дозы радиации. Доза же зависит от мощности радиации и длительности её воздействия на организм. Очевидно, что чем больше человек будет находиться в радиоактивной зоне, тем серьезней будут последствия.

В качестве первичных симптомов, которые могут проявиться выделяют тошноту, рвоту, боль в груди, одышку, головную боль и покраснение (шелушение) кожи. Случается, что при контакте с бета-частицами могут возникнуть радиационные ожоги. Они бывают легкой, средней и тяжелой степени. К более серьезным последствиям относят катаракту, бесплодие, анемию, мутации, изменения состава крови и другие заболевания. Большие дозы могут спровоцировать смертельный исход.

Установлено, что около 25% радиоактивных веществ, попадающих в организм через органы дыхания, остаются в нём. В данном случае внутреннее облучение во много раз сильнее и опаснее, чем внешнее.

Радиация способна кардинально изменить среду обитания человека и всех живых организмов на земле.

За историю человечества можно назвать два крупных случая, когда произошло глобального радиоактивное загрязнение планеты. Это аварии на Чернобыльской АЭС и на АЭС Фукусима-1. В зоне поражения загрязнению поддалось все, а люди получили огромное количество радиационного излучения, что привело либо к смерти, либо к серьезным заболеваниям и патологиям, передающимся по наследству.

Чернобыльская АЭС

Все виды животных и растений могут нормально существовать в условиях оптимальной радиации, происходящей в естественной среде. Однако в случае аварий или любых других катастроф, радиационное загрязнение приводит к серьезным последствиям.

Источник: ECOportal.info


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.