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 по адресу:
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Почва, радиоактивное загрязнение
Загрязнение среды фосфором минеральных удобрений из-за небольшой подвижности элемента невелико, и практически концентрация его в природных поверхностных водах не возрастает. Повышенное поступление фосфорных удобрений в воду может быть связано с эрозией почвы. В обычных условиях усиленное поступление фосфора в водоемы может наблюдаться при внесении удобрений весной на неоттаявшую почву. В таких случаях содержание фосфора в воде может значительно повыситься и вызвать интенсивное цветение воды. В результате может измениться экологическая обстановка водоемов, стать беднее флора и фауна. При многолетнем применении больших доз фосфорных удобрений в почве могут накапливаться содержащиеся в них в небольших количествах тяжелые металлы: уран, торий и их дочерние продукты радиоактивного распада. Особенно много таких примесей в суперфосфате. Кроме урана и тория в фосфорных удобрениях содержатся стронций, фтор и редкоземельные элементы. Поэтому во избежание возможности вовлечения в биологический круговорот токсических и радиоактивных элементов применение фосфорных удобрений должно находиться под постоянным контролем агрохимиков.[ . ]
Загрязнение почвы радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытаниями атомного и ядерного оружия. Локальные радиоактивные загрязнения могут возникнуть при авариях на атомных станциях. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя на глубину 40— 50 см и других агротехнических приемов можно устранить неблагоприятные последствия поступления в почву радиоактивных продуктов.[ . ]
Загрязнения, поступающие в атмосферу, с осадками возвращаются на Землю и попадают в водоемы и почву. Сточными водами предприятий промышленности и агропромышленного комплекса загрязняются реки, озера и моря. В них попадают отходы, содержащие соли различных металлов, удобрения, пестициды, моющие средства, масла и нефтепродукты, радиоактивные вещества и др. Считается, что в водоемы попадает свыше 500 тыс. различных веществ.[ . ]
Радиоактивное загрязнение — наличие радиоактивных веществ в количествах, превышающих уровень естественного фона, может быть на поверхности и в теле человека, в его бытовой и производственной обстановке. При выбросе радиоактивных веществ (изотопов) из активной зоны реакторов (при авариях на атомных электрических станциях) эти вещества в твердом и газообразном виде попадают в атмосферу, загрязняют почву и воду, а также все окружающее: растительность, дома, одежду и пр.[ . ]
Радиоактивное загрязнение почв — накопление в почве радионуклидов в результате ядерных взрывов, аварийных выбросов на атомных предприятиях, утечки радиоактивных материалов, захоронении отходов атомной промышленности.[ . ]
В почве протекают различные физические, химические и биологические процессы, которые в результате загрязнений нарушаются. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими почву веществами являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.[ . ]
Под загрязнением почв понимают увеличение концентраций содержащихся в почве веществ выше предельно допустимого уровня, а также появление в почвах любых количеств несвойственных им веществ, признанных вредными. Различают шесть степеней загрязнения почв (0—5) по признаку снижения их продуктивности, количества производимой биомассы (табл. 2.1), а по видам загрязнений различают четыре класса веществ-загрязнителей: физические, химические, биологические и радиоактивные.[ . ]
Эти загрязнения попадают в организм животных и растений, которые извлекают из почвы и воды питательные вещества. При этом судьба загрязнений будет зависеть от биологического цикла, свойственного каждому организму, а также от последовательного обмена радиоактивными веществами между растительными видами и животными. По ходу этих процессов в некоторых организмах возникает вторичная, часто весьма высокая концентрация радиоактивных веществ. Так, удельная радиоактивность водорослей легко может превысить радиоактивность окружающей их воды в 1000 раз, а для планктона это превышение может составить 5000 раз. Очевидно, концентрация радиоактивных загрязнений в теле животных, живущих в воде и питающихся этими организмами, может еще более возрастать. Радиоактивные вещества концентрируются в земных растениях, больше в листьях и стеблях, чем в семенах. Поэтому травоядные животные подвергаются большей опасности, чем животные, питающиеся зернами или плодами.[ . ]
Хотя радиоактивное загрязнение не вызывает изменений свойств почвы, радионуклиды из почвы поступают в продукцию растениеводства и животноводства, в течение десятилетий могут находиться в пахотном слое.[ . ]
Выпуск радиоактивных сточных вод в городскую канализацию может вызвать заражение данных участков канала, если они приводят к усилению радиоактивности осадков и находящегося там ила, что представляет опасность для здоровья рабочих, обслуживающих канал. Если произойдет обогащение ила радиоактивными веществами, то он не может быть использован для удобрения и улучшения структуры почвы. При использовании в сельском хозяйстве радиоактивных городских сточных вод существует опасность, что радиоактивность перейдет к растениям и вследствие этого будут заражены зерна, а также корм для скота. Наконец радиоактивные загрязнения могут попасть и в водоем.[ . ]
Стронций радиоактивный (898г, и др.) — искусственные радиоактивные изотопы С., образующиеся при делении урана. Долгоживущий радионуклид 908г (период полураспада — 27,7 года) — один из важных компонентов радиоактивного загрязнения биосферы. Попадая в окружающую среду включается, гл. обр. вместе с кальцием, в процессы обмена веществ в организмах. При оценке загрязнения биосферы принято рассчитывать отношение 908г/Са в стронциевых единицах (1 с.е. — 1 мкКи 908г на 1 г Са). В организмы животных и человека 908г поступает в основном с молоком и рыбой и накапливается преимущественно в костях. При длительном его поступлении могут развиваться лейкемия и рак костей. Сокращение испытаний ядерного оружия привело к резкому снижению содержания 908г в атмосфере и подвижных его форм в почве. Тетраэтилсвинец (ТЭС, (С2Н5)4РЬ) — жидкость, пары которой в малых концентрациях имеют запах фруктов, в больших — неприятный запах. В виде этиловой жидкости (смесь ТЭС с галогенопроизводными углеводородов, в которую добавлены краситель и антиокислитель) используется в качестве антидетонаци-онной присадки к бензину. Легко проникает через кожу. ПДК в воздухе — 0,000003 мг/м3. См. также Свинец.[ . ]
Свойства почв и пород учитывают при строительстве зданий и сооружений, дорог, аэродромов и т. д., они значительно влияют на здоровье человека. Так, недостаток или избыток некоторых элементов в почвах сказывается на содержании этих элементов в растительной и животной пище и вызывает различные заболевания. Например, недостаток йода вызывает заболевание щитовидной железы, цинка —кожные заболевания и т.д. От свойств почв зависят последствия техногенного и радиоактивного загрязнений территории. Необходимо также учитывать, что в почвах содержатся опасные для человека патогенные микроорганизмы.[ . ]
К опасным загрязнениям антропогенного характера, способствующим серьезному ухудшению качества окружающей среды и жизни человека, следует отнести радиоактивность. Естественная радиоактивность — это закономерное явление, обусловленное наличием в атмосфере радона 222Лп и продуктов его распада, а также воздействием космических лучей. К продуктам распада 222Яп относятся 22011п (торон Тп, т1/2 = 54 с) и 2,911п (актинон Ап, т /2 = 3,9 с). Образуясь в группы, они затем через поры почвы проникают в приземный слой атмосферы, создавая так называемую естественную (природную) радиоактивность. Что касается антропогенных факторов, то они связаны, главным образом, с искусственной (техногенной) радиоактивностью (ядерные взрывы, производство ядерного топлива, аварии на атомных электростанциях).[ . ]
Серьезное радиоактивное загрязнение существует вокруг Белоярской АЭС. В результате скрывавшихся в прошлом повышенных сбросов жидких РАО в донных отложениях протекающей рядом с АЭС речке Ольховке концентрация радиоактивных веществ оказалась на два порядка (!) выше, чем в почвах региона (Казанцев и др., 1993, Пискунов, 1997). Удовлетворительных объяснений этому найдено не было» — таково стандартное заключение по таким случаям (Казанцев и др., 1993. с. 10). Конечно, мы не знаем с точностью до минут и часов, когда эти радионуклиды вылетели из трубы АЭС, но нельзя больше отрицать сам факт серьезного радиационного загрязнения БАЭС окружающей местности. Показательно, что в последние годы темп прироста концентрации трития в Белоярском водохранилище составляет два процента в год (Пискунов, 1997). Официальным признанием опасного нарастания радиоактивного загрязнения вокруг БАЭС стало расширение ее санитар-но — защитной зоны с 8 до 30 км, проведенное в 1993 г. (Кузнецов, 2000).[ . ]
Количество радиоактивных изотопов, включающихся в пищевые цепи, определяется не только тем, сколько их выпало из воздуха или слито в водоем, но также структурой экосистемы и особенностями ее биохимических циклов. В малокормных местообитаниях в пищевые цепи включается большая доля изотопов. В богатой среде высокая скорость обмена и большая сорбирующая емкость почвы или донных отложений обеспечивают значительное разбавление загрязнений. В растения они попадают в относительно небольшом количестве. По пищевым цепям радиоактивные изотопы доходят и до человека.[ . ]
Разрушение почв военными действиями происходит в результате передвижения военной техники, строительства фортификационных сооружений, взрывов бомб, снарядов и т.д. Испытание и применение ядерного оружия вызывает радиоактивное загрязнение почв.[ . ]
Версия карт радиоактивного загрязнения северных территорий Челябинской области Ри-239,240 крайне приближенная, и она позволила лишь оконтурить зону высокого загрязнения почв.[ . ]
Таким образом, почва оказывает огромное влияние на здоровье населения, имеет большое гигиеническое значение и является: 1) главным фактором формирования естественных и искусственных провинций, играющих ведущую роль в возникновении и профилактике эндемических заболеваний; 2) средой, обеспечивающей циркуляцию в системе «внешняя среда — человек» химических и радиоактивных веществ, а также экзогенных химических веществ, поступающих в почву с выбросами промышленных предприятий, автотранспорта, со сточными водами и т. д., и в связи с этим фактором, влияющим на здоровье населения; 3) одним из источников химического и биологического загрязнения атмосферного воздуха, подземных и поверхностных вод, а также растений, используемых человеком для питания; 4) фактором передачи инфекционных заболеваний; 5) естественной, наиболее подходящей средой для обезвреживания жидких и твердых отходов.[ . ]
ДЕГУМИФИКАЦИЯ ПОЧВЫ — потеря почвами гумуса за счет его не-компенсируемой минерализации либо удаления гумусированного слоя или его части в ходе эрозии. Д.п. один из процессов ее деградации. ДЕЗАКТИВАЦИЯ [от фр. dés — приставка, означающая удаление, уничтожение или отсутствие чего-либо и лат. aktivus — деятельный] — удаление или уменьшение радиоактивного загрязнения поверхности различных предметов, сооружений, почвы. Д. погружением предполагает полное погружение объекта в рабочую среду (дезактивирующий раствор). Д. переплавкой предполагает плавление металла и удаление радиоактивных веществ со шлаком.[ . ]
Антропогенное загрязнение окружающей среды подразделяется на пылевое, газовое, химическое (в т. ч. загрязнение почвы химикатами), ароматическое, тепловое (изменение температуры воды, воздуха, почвы), радиоактивное. Источником загрязнений является хозяйственная деятельность человека: промышленность, сельское хозяйство, транспорт. Доля того или иного источника загрязнения может значительно колебаться в зависимости от региона.[ . ]
К механическим загрязнениям относят нейтральные вещества, не вступающие в обычных условиях в химическую реакцию с элементами биосферы (вода, воздух, почва). Химические загрязнения -химические соединения, вступающие во взаимодействие с биосферой. Биологические загрязнения —микроорганизмы и продукты их низяе-деятельности. К энергетическим загрязнениям относятся все еиды энергии — теплбвая, механическая (вибрация, шум, ультразвук), световая (видимое, инфракрасное, ультрафиолетовое и лазерные излучения), электромагнитные поля и ионизирующие излучения (альфа-, бета-, гамма-, рентгеновское и нейтронное). Некоторые виды загрязнений, например, радиоактивные отходы, являются одновременно материальны!® а энергетическими.[ . ]
В РФ мониторинг загрязнения окружающей среды ведет Государственная сеть наблюдения за состоянием и загрязнением окружающей природной среды. В рамках этой службы в 1997 г. наблюдения за загрязнением атмосферы воздуха проводились на 602 стационарных постах в 238 городах и 602 поселках, при этом измеряются концентрации от 5 до 25 веществ. Наблюдения за загрязнением поверхностных вод по гидрохимическим показателям проводились на 1132 водных объектах, отбор проб проводился в 1788 пунктах на 2454 створах. Наблюдения за загрязнением поверхностных вод по гидробиологическим показателям проводились на 120 водных объектах, отбор проб проводился в 156 пунктах. Наблюдения за загрязнением морской среды по гидрохимическим показателям ведутся в 602 пунктах на 11 морях. Сеть станций трансграничного переноса веществ включает только три станции. Пункты наблюдения за загрязнением почв расположены в 176 хозяйствах. В отобранных пробах определяется содержание 21 пестицида. Сеть комплексного мониторинга загрязнений природной среды и состояния растительности включает 30 постов и 131 станцию федерального уровня. Контроль загрязнения снежного покрова осуществляется в 484 пунктах. В систему фонового мониторинга входит 7 станций комплексного фонового мониторинга, которые расположены в биосферных заповедниках: Алтайском, Баргузинском, Центрально-Лесном, Воронежском, Приокско-Террасном, Астраханском, Кавказском. Сеть наблюдений за радиоактивным загрязнением содержит 1456 гидрометеостанций и постов.[ . ]
Силантьев А.Н. 1990. Радиоактивное загрязнение почв. Радиоактивное загрязнение районов АЭС.[ . ]
Начиная с 1987 года, загрязнение уже происходило через корневые системы растений. Говоря о корневом поступлении радиоактивных загрязнений, следует отметить, что в цезиевый период корневое поступление загрязнений определяют стронций-90 и цезий-137. Являясь химическими аналогами, соответственно, кальция и калия, они отличаются высокой биологической подвижностью. Причем, при внекорневом пути поступления наиболее подвижен цезий-137. Внекорневое поступление же стронция-90 происходит в десятки раз медленнее. И наоборот, при корневом пути поступления более подвижен стронций-90, который из почвы через корни легче поступает в растения.[ . ]
В случае косвенного загрязнения радиоактивные вещества могут проходить весьма сложный путь, включаясь в пищевую цепь. Атмосферные загрязнения оседают, образуя отложения загрязнений на земле или на поверхности воды. Радиоактивные вещества более или менее глубоко проникают в почву, которая может служить, хотя бы временно, фильтром радиоактивности. С другой стороны, вода, будучи вторично загрязненной, является обычно средой, в которой легко распространяется радиоактивность.[ . ]
Содержание цезия-137 в почве Заполярья убывает в восточном направлении. Это свидетельствует о загрязнении прилегающих к полигону районов Крайнего Севера радиоактивными продуктами испытаний ядерного оружия в атмосфере в результате преимущественно восточного переноса воздушных масс.[ . ]
Экологическая оценка радиоактивного загрязнения почв селитебных территорий проводится по двум основным показателям: мощности экспозиционной дозы на уровне 1 м от поверхности почвы (А/кг) и степени радиоактивного загрязнения по отдельным радиоизотопам (Ки/км2).[ . ]
По восточно-уральскому радиоактивному следу оконтурена территория, расположенная в Свердловской, Челябинской и Курганской областях, с запасом цезия-137 в почвах 1 Ки/км2 и выше, охватывающая площадь около 4000 км2. Загрязнение является результатом аварийных ситуаций 1949, 1957 и 1967 гг., а также производственной деятельности комбината «Маяк». В целом по следу плотности загрязнения почв цезием-137 меняются от 0,1 до 5 Ки/км2. Соотношение цезия-137 и стронция-90 составляет в среднем 0,42. Гамма-излучение от радиоактивных элементов, в частности от цезия-137, составляет около 60 мкР/ч.[ . ]
Таким образом, максимум радиоактивного загрязнения, источником которого является ПО «Маяк», сформировался в низовье поймы Течи примерно на 15 лет позже основных сбросов ядерного предприятия, то есть около 1965 года. Концентрации 239,240Ри и 137Сз, найденные в этих слоях грунта, были наибольшими. Установленный факт можно объяснить вторичным переотложением загрязненных грунтов. Источником радионуклидов могли быть пойменные почвы, откуда во время половодья в реку поступают загрязненные частицы.[ . ]
В качестве критериев оценки загрязненности почв предусмотрено установление нормативов предельно допустимых концентраций вредных химических, бактериальных, пара-зитарно-бактериальных и радиоактивных веществ в почве. Миграция вредных веществ в почве осуществляется в основном в результате диффузии или массопереноса. ПДК загрязняющих веществ в почве выражается в мг/кг.[ . ]
Эффективным способом борьбы с радиоактивным загрязнением является закрепление радионуклидов органическим веществом с образованием нерастворимых комплексов (хелатов). В большинстве почв повышение pH, количества обменного калия и кальция способствует сорбции радионуклидов (например, стронция). Глинистые минералы хорошо фиксируют такие радионуклиды, как стронций, цезий.[ . ]
Удовлетворительную очистку воды от радиоактивных загрязнений можно получить при обработке ее почвами [273]. Дезактивирующая способность почв определяется их минеральным составом, наличием гумусовых веществ и мало зависит от pH обрабатываемой воды (табл. 60). Недостатком использования почв для дезактивации воды является необходимость применения очень больших добавок этого материала и относительно слабая фиксация в нем изотопов, что создает значительные трудности при последующем удалении и захоронении радиоактивного шлама. Поэтому использование почв для дезактивации питьевой воды рекомендуется лишь в чрезвычайных условиях и при отсутствии возможности применения других методов.[ . ]
Признаком биологической деградации почв является снижение жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, о котором можно судить по уменьшению уровня активной микробной биомассы, а также по более распространенному, но менее точному показателю — дыханию почвы. Кратность превышения предельно допустимых норм загрязняющих веществ в почве оценивается по их подвижным (растворимым) формам. Радиоактивное загрязнение оценивается по мощности экспозиционной дозы (мкР/ч) и степени радиоактивного заражения (Бк/м2).[ . ]
Различают следующие виды техногенного загрязнения почв: минеральные техногенные выбросы; поступление токсичных органических и металлоорганических соединений; поступление радиоактивных веществ.[ . ]
Главную роль в оценке степени опасности радиоактивных и химических загрязнений для ландшафтов играет скорость их самоочищения. Применительно к почвам скорость самоочищения определяется, так называемой, персистентнотью вещества, характеризующей время его выведения из почвы под влиянием процессов различной природы, в том числе разрушения.[ . ]
На территориях зоны отселения, где плотность загрязнения почв цезием-137 составляет свыше 40 Ки/кв. км, а также на территориях этой зоны, где среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения от радиоактивных выпадений может превысить 5,0 мЗв (0,5 бэр), население подлежит обязательному отселению. Переселение людей на указанные территории зоны отселения вплоть до снижения риска радиационного ущерба до установленного приемлемого уровня запрещается. На остальной территории зоны отселения граждане, принявшие решение о выезде на другое место жительства, также имеют право на получение компенсаций и льгот, установленных названным.Законом.[ . ]
Аналогичный принцип существует в отношении зон радиоактивного загрязнения. На территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС, по факту и с учетом дозы облучения населения или плотности радиоактивного загрязнения почвы устанавливается соответствующий вид зоны. Границы этих зон и перечень населенных пунктов, находящихся в них, определяются Правительством РФ в зависимости от изменения радиационной обстановки и с учетом других факторов. Они же (границы и перечень населенных пунктов) пересматриваются Правительством РФ не реже чем один раз в пять лет.[ . ]
Комплексная оценка экологической ситуации, используя методы комбинаторики, может быть проведена следующим образом. Обозначим буквенными индексами природные компоненты: А — воздух, П — почва, В — вода и виды загрязнения: Т — токсикологическое, Р — радиоактивное, М — механическое. По преобладанию основных видов загрязнения можно составить такие сочетания Р>Т>М; Р>М>Т и т.д., всего будет шесть сочетаний (табл.8). Точно так же получим и шесть сочетаний по степени загрязнения природного компонента. При этом фактическим величинам загрязнения присваивается определенны ранг степени деградации согласно таблице 8. Например, радиоактивное загрязнение почвы можно оценивать по следующим градациям: менее 1 кюри, от 1 до 5 кюри, от 5 до 15 кюри, от 15 до 40 кюри и выше 40 кюри. Соответственно в первом случае ранг равен 1, во втором — 2 и в последнем 5.[ . ]
Первоочередной заботой при выборе места для свалки должна быть защита поверхности земли и грунтовых вод. Одним из способов достижения этой цели является ограждение отходов герметичной оболочкой. Для этого используются глина, мелкозернистая почва, смесь земли с цементом, бетон, асфальт и полимерные пленки. Исследование процесса переноса вымываемых веществ через слой глины трех разных сортов (каолинит, монтмориллонит и иллит) показало, что наиболее важные для подвижности ионов металлов факторы — значение pH, ионный состав и ионообменная емкость глины. Однако проверку подвижности надо все же проводить в реальных условиях. Например, пропускающая способность облицовки из глины может быть в 10—1000 раз выше, чем значения, полученные в лаборатории для неразрушенных и уплотненных образцов. Ли и Джонс [243] обнаружили, что слой глины толщиной в несколько футов не может в течение длительного времени препятствовать распространению отходов и пришли к выводу, что без специальной обработки этот метод захоронения отходов может нанести больший вред здоровью людей, чем захоронение радиоактивных отходов эквивалентной токсичности. Альтернативным локализации отходов способом защиты водоносных горизонтов является демпфирование за счет медленного просачивания загрязненной воды через слой, например, песка.[ . ]
Источник