Загрязнение почв радиацией последствия

Радиоактивное загрязнение почвы

Активная деятельность человека очень часто неблагоприятно сказывается на окружающем мире живой и неживой природы. Бурное развитие промышленности, сельского хозяйства, трудности утилизации отходов — все это серьезно угрожает экологии планеты. С появлением атомной энергетики и усовершенствованием ядерного оружия возникла еще одна проблема — радиоактивное загрязнение почв, водоемов, атмосферы. 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. Как происходит радиоактивное загрязнение почв? Источники загрязнения — это две группы радионуклидов: техногенные и природные. Известно, что в почве содержатся естественные радионуклиды. Но их концентрация значительно увеличивается от 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. 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;

— разработка месторождений природных ископаемых;

— захоронение радиоактивных отходов;

— выбросы радиации АЭС;

— испытание ядерного оружия.

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.

По вопросам проведения радиологических исследований обращаться : ФГБУ «Ставропольская МВЛ»

Источник

Последствия радиоактивного загрязнения для окружающей среды

Прошлый век – это начало научно-технического прогресса. Однако с развитием новых технологий человечество приобрело и новые проблемы. Одна из которых – загрязнение окружающей среды.

Существует несколько видов загрязнений, которые наносят непоправимый урон всей экосистеме. Но одно из самых опасных – радиоактивное. Оно представляет непосредственную угрозу не только для жизни и здоровья человека, но и всех живых организмов. Атомные ядра обладают способностью самопроизвольно превращаться в другие атомы. Этот процесс сопровождается излучением альфа-, бета-, гамма – частиц, которые и представляют наибольшую опасность для всего окружающего.

Источники и причины радиоактивного загрязнения

Радиоактивное загрязнение – это заражение радиоактивными частицами не только территории, на которой произошел выброс, но и предметов и живых организмов на ней.

Загрязнение окружающей среды подразделяется на две группы:

Естественное – это загрязнение, которое происходит в природе без участия человека. К естественным причинам относятся: образование радиоизотопов в земной коре и излучения космоса.
Антропогенное – это загрязнение, возникшее вследствие активной научно – промышленной деятельности человека.

Основными источниками загрязнения окружающей среды являются антропогенные источники. Это атомная и тепловая промышленность, техногенные катастрофы, полигоны для испытания ядерного оружия, научно-медицинские исследования.

Однако самый большой вред для всего человечества и окружающей среды наносили ядерные взрывы. Радиация развеивалась потоками ветра на большие расстояния от эпицентра взрыва, в результате этого почва, атмосфера, вода, продукты питания подвергались заражению активными радиоизотопами. Аварии на атомных электростанциях также являются причинами подобного загрязнения.

К источникам радиоактивного загрязнения относятся:

Добыча полезных ископаемых.
Применение каменного угля.
Атомные реакторы.
Теплоэлектростанции.
Атомные корабли.
Ядерные боеприпасы.
Радиоактивные отходы.
Научные приборы.
Медицинское оборудование.

Загрязняющие вещества

Радиоактивное загрязнение окружающей среды осуществляется в результате выброса загрязняющих элементов. Каждый радиоактивный имеет свой период полураспада, то есть период, за который вещество полностью утратит свою радиоактивность:

Йод – 131, попадая в организм он оседает в щитовидной железе. Период распада – 8 суток.
Стронций – 90, он откладывается в костных тканях. Период полураспада составляет 28,8 лет.
Цезий – 137 считается наиболее опасным загрязнителем флоры и фауны. Длительность его распада составляет 30 лет.
Кобальт – 60 широко используется в промышленности и для научных целей. Он имеет искусственное происхождение. Период полураспада – 5 лет.
Америций – 241 один из наиболее опасных радионуклидов. Он высокотоксичен, а период его полураспада составляет 433 года.

Последствия радиоактивного загрязнения

Влияние радиоактивных веществ на все живые организмы колоссально. Они проникают в почву, атмосферу, водоемы, тем самым становятся неотъемлемой частью экосистемы.

Таким образом, основными последствиями радиоактивного загрязнения окружающей среды, наступившего в результате использования ядерного оружия, эксплуатации атомных электростанций, добычи природных ископаемых, может быть не только угроза всей жизни на земле, но и изменение природного фона планеты.

К основным негативным последствиям относятся:

Негативное воздействие радиации на организм человека. На здоровье человека радиоактивные элементы могут оказывать самые негативные последствия. При этом тяжесть заражения напрямую зависит от полученной организмом дозы радиации. Большие дозы облучения приводят к тяжелым формам лучевого поражения. Что, как правило, заканчивается летальным исходом. Для лучевой болезни характерны такие проявления: поражение кроветворной системы, костного мозга, разрушение костных тканей, изменение кожных покровов, ухудшение работы кишечника, сердца. Более легкие формы радиоактивного поражения проявляются следующей симптоматикой: ослабление иммунной системы, гормональный сбой, нарушение репродуктивных функций, развитие аллергических реакций. Последствием этих патологий может быть развитие других, более серьезных заболеваний: злокачественные опухоли, лейкозы, бесплодие, психические расстройства.
Радиоактивное загрязнение растительного и животного мира. У растений, подвергшихся радиации, наблюдается замедление роста, низкая урожайность, изменение пигмента, увядание. И чем выше загрязнение, тем существенней происходят изменения. Обитание диких животных на зараженной территории приводит к увеличению заболеваемости и повышенной смертности, видовому исчезновению и развитию генетических перерождений.
Мутации. Не секрет, что радиация обладает сильной мутагенностью. Радиоактивное облучение проявляется нарушениями в кроветворной системе, это обусловлено тем, что период жизни клеток крови достаточно короткий, в следствии этого в них быстрее проявляется результат радиоактивного заражения, иными словами – мутационные изменения. Таким образом, влияние радиации меняет гомеостаз системы и функционирование отдельных органов мутагенным путем. Адаптируясь, проявившиеся мутации могут надолго сохраниться в наследственной информации, что послужит изменению видового состава экосистемы.
Загрязнение почв. Зараженные частицы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от ядерных взрывов, аварий на АЭС, при утилизации отходов промышленных предприятий, научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и применение атомной энергии. Загрязнение почвы не дает возможности использования земельных ресурсов для сельскохозяйственных целей. Поскольку продукция, полученная с таких земель, будет иметь высокий уровень концентрации радиоактивных веществ. Таким образом, заражение почв радионуклидами оказывает непосредственное воздействие на животных, растительность и человека.
Загрязнение гидросферы. Испытания ядерного, атомного и водородного оружия являются основной причиной заражения водных масс. Следствием этого может быть уничтожение среды обитания для большинства представителей морской флоры и фауны. Для здоровья человека загрязнение водоемов радионуклидами представляет серьезную опасность, поскольку рыба, обитающая в зараженной водной среде, может оказаться у него на столе. Более того, сильное загрязнение водных масс не дает возможности использования пресной воды не только для питья и приготовления пищи, но и для сельскохозяйственных нужд.
Загрязнение атмосферы. Максимальное загрязнение атмосферы активными радиоизотопами осуществляется в результате техногенных катастроф, ядерных взрывов. Облако радиоактивной пыли, возникшее из-за подобных взрывов, держится в атмосфере достаточно долго, поглощая значительную часть солнечного излучения.
Радиоактивное заражение местности – выпадение продуктов взрыва и осадков на местность по следу движения радиоактивного облака. Таким образом, местность остается зараженной до полного полураспада вредных веществ. А на это может потребоваться несколько сотен лет. В результате чего осуществляются мероприятия по уничтожению и захоронению таких территорий, а иногда и целых населенных пунктов. Ситуация осложняется тем, что активные радиоизотопы, попадая в почву и воду, распространяются на новые территории.
Последствия для питания. Высокий уровень содержания радионуклидов в ягодах, грибах, рыбе, дичи, а также радиоактивное загрязнение сена и травы, предназначенных для откормки крупнорогатого скота, на сегодняшний день является основной причиной попадания вредных частиц в пищу человека. При этом не секрет, что внутренне облучение гораздо опаснее внешнего. Поскольку, попадая в организм, зараженные частицы напрямую воздействуют на жизненно важные органы, вызывая тем самым необратимые процессы.

Вывод

Полностью ликвидировать последствия заражения не представляется возможным. Поэтому, чтобы уберечь человека и окружающую его среду от радиоактивного заражения, должны быть проведены предупредительные меры, которые обеспечат сохранение уровня загрязнения радиоактивными веществами в пределах допустимой нормы. Для этого необходимо ограничить выброс радиоактивных загрязнений, изолировать зараженные зоны, ограничить сферы распространения радиации, чтобы уровень загрязнения оставался в пределах безопасных для окружающей среды.

Источник

Радиоактивное загрязнение почв и его последствия

Активная деятельность человека очень часто неблагоприятно сказывается на окружающем мире живой и неживой природы. Бурное развитие промышленности, интенсивное развитие сельского хозяйства, трудности утилизации отходов — все это серьезно угрожает экологии планеты. С развитием атомной энергетики и усовершенствованием ядерного оружия возникла еще одна проблема — радиоактивное загрязнение почв, водоемов, атмосферы.

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:

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