Влияние радиации на окружающую среду

Радиоактивные загрязнение почвы.

Исследования, проведенные после двух указанных аварий, показали, что основное количество радионуклидов, особенно плутония (до 80 – 90℅), аккумулируется именно в почвах. Так, на территории Волго — Уральского радиоактивного следа через 36 лет после аварии во всех типах почв ( дерново – подзолистые, серые лесные, черноземно – луговые и др.) основная масса радионуклидов (более 70℅ от запаса) сосредоточена в верхнем слое ( 0 – 20см). При этом максимальная миграция радионуклидов, особенно сотронция-90, отмечается в черноземно – луговых и болотных почвах, которые отличаются повышенным увлажнением.

Спустя 10 лет после аварии на ЧАЭС установлено снижение мощности экспозиционной дозы в среднем на 13 — 15℅ в результате распада основных радионуклидов и экранирования их лесной подстилкой. Фиксируется также заглубление радиоактивных веществ до 20 см. При этом около 60℅ радионуклидов содержится в лесной подстилке ( особенно сосняков, березняков), а примерно 30℅ — в слое почвы до 10 см. наибольший уровень загрязнения лесной растительности цезием-137 отмечается на торфянистых и подзолистых почвах, наименьший – на суглинистых, богатых обменным калием и аммонием. Такие данные нужны для решения важной проблемы реабилитации загрязненных территорий.

В 1996 проведены детальные радиологические исследования почв сельскохозяйственных угодий (сенокосы, пастбища) в Брянской, калужской, Орловской и Тульской областях на общей площади 523 тыс. га.

Влияние радионуклидов на растительность.

Живые организмы обладают различной радиорезистентностью, т.е. устойчивостью к воздействию ионизирующих излучений. В целом она снижается по мере усложнения органического мира: максимальна у низших организмов ( летальная доза для мхов и лишайников 200 – 500 тыс. рад ) и минимальная у высших ( например, для человека всего 400 рад . Исследования, проведенные после аварии на ЧАЭС, показали, что наиболее радиочувствительны растения хвойных пород ( сосна погибает уже при дозе 600 рад), а устойчивость лиственных деревьев ( березе, осина, ива, дуб и др.) в 10-15 раз выше по сравнению с хвойными.

Огромны экономические потери от Чернобыльской аварии: долгосрочное изъятие из хозяйственного оборота 144 тыс. га сельскохозяйственных угодий, 492 тыс. га лесов т.д. Радиоактивное загрязнение лесных массивов отмечается и в азиатской части РФ.

Так, в Уральском регионе после крупной аварии на ПО «Маяк» леса загрязнены на площади 647 тыс. га, в том числе в Челябинской области-244 тыс. га, а также на Алтае-более270 тыс. га.

Появилось печальное понятие «рыжий лес «. Это лес, погибший в 30-километровой зоне от ЧАЭС вследствие сильного переоблучения (8-10 тыс. рад). Погибшие хвоинки долгое время не опадали, жесткие, высохшие иглы усугубляли зловещий вид «рыжего леса». В нем произошла экологическая катастрофа: гибель сосны-пищевой основы всего живого-привела к полному разрушению трофической пирамиды. Погибли животные и потеряли корм птицы, пострадали даже устойчивые к радиации муравьи. Такие леса опасны не только высокими дозами радиации, но и мощными лесными пожарами.

Радиоактивное загрязнение животного мира.

После Чернобыльской аварии в 30-километровой зоне в почвах резко сократилась численность дождевых червей, однако, к 1989г. Их популяция полностью восстановилась, вероятно, благодаря размножению радиорезистентных особей. За тот же период и популяция рыжей полевки восстановила свои потери. Это дает основание считать, что отдельные виды живых организмов перешли на качественно высокий уровень резистентности, который объясняется как проявление «прогрессивной эволюции» в приспособлении к ионизирующей радиации. В частности, в грабовых лесах Черкасской области Украины 9 на удалении 200 км от ЧАЭС), подвергшихся существенному радиоактивному загрязнению, в послеаварийный период фиксировались увеличение численности и расширение ареала мелких грызунов (особенно подземной полевки).

Поглощаемые животными вместе с кормами и зеленой массой радионуклиды стали причиной того, что у крупного рогатого скота и свиней отмечались нарушение полового цикла, снижение плодовитости, возрастание числа патологических явлений и т.д. В Национальном докладе «10 лет Чернобыльской катастрофы» отмечено, что в настоящее время происходит послечернобыльское генетическое ухудшение животных и людей. Так, до аварии на 8000 житомирских коров приходилось 83 мутации, теперь-180 (аналогичное происходит и с растениями-на пшеничном поле за два года зарегистрировано 2000 мутаций)². При Житомирском агроэкологическом институте создан музей радиационных мутантов (коров, телят, поросят и др.) со страшными патологическими отклонениями.

Влияние Радиоактивного облучения на человека.

Известно, что различные экотоксиканты, включая и радионуклиды, мигрируя по трофическим цепям биологического круговорота веществ и аккумулируясь в них, в конечном итоге попадают в организм человека.

Поскольку содержание радионуклида в воде принимается за 1, то его концентрация постепенно возрастает по трофическим цепям. В костях окуня и ондатры содержание стронция-90 увеличивается до 3000-4000 раз по сравнению с концентрацией в воде. Аналогичные данные недавно получены по водохранилищам Днепровского каскада в 30-километровой аварийной зоне ЧАЭС при изучении моллюсков (прудовики, беззубки, дрейссены, сухопутные улитки). Установлено, что бета-радиоактивность раковин моллюсков на следах чернобыльских выпадений через 3-5 лет после аварии более чем на 90℅ обусловлена присутствием стронция-90. Причем коэффициент накопления этого радионуклида в моллюсках относительно днепровской воды достигает 4800.

Значительное количество радионуклидов попадает в организм человека с продуктами питания животного происхождения, Основные источники радионуклидов для населения Западной Европы и США-молочные, и мясные продукты, в странах Восточной Европы и России-молочные и хлебопродукты.

По способности накапливать всосавшиеся радионуклиды органы человека можно расположить в следующий убывающий ряд: щитовидная железа – печень – почки – кишечник – скелет – мышцы.

Большую опасность представляет облучение щитовидной железы радиоизотопами йода. Хотя период полураспада йода-131 составляет всего 8 дней по сравнению с долгоживущими радионуклидами (стронций, цезий, церий и др.), однако он очень опасен примерно в течение первого месяца после своего образования. Этот радиоактивный элемент попадает в человеческий организм главным образом через дыхательные пути, концентрируясь в щитовидной железе. В зонах радиоактивного загрязнения у местного населения отмечались симптомы «чернобыльской болезни»: головная боль, сухость во рту, увеличение лимфоузлов, онкологические опухоли гортани и щитовидной железы. По данным экспертов «Гринпис» (1996), уровень заболеваемости раком щитовидной железы у населения в наиболее загрязненной Гомельской области Белоруссии почти в 200 раз превысил все прогнозные оценки. Радиоактивный йод-131 выводится из организма человека только в случае приема различных йодистых соединений.

В районах, пострадавших от аварии на ЧАЭС, резко повысилась заболеваемость сердечно-сосудистой системы, участились вспышки различных инфекций, снизились показатели рождаемости и др. За прошедшие десять лет частота мутаций у детей увеличилась в 2,5 раза, аномалии встречаются у каждого пятого новорожденного, появившегося на свет в пораженной зоне, примерно треть детей рождается с нарушением психики и т.д.

В районе ПО «Маяк» (Челябинская область) в последние годы почти в 2 раза возросли темпы онкологических заболеваний, на 66℅ увеличилась заболеваемость детскими лейкозами, у 75℅ детей фиксируется резкое ухудшение нервно-психической деятельности и т.д.

Во многих странах стали задумываться о последствиях использования ядерной энергетики. В Швеции, Англии, Италии и других государствах правительствами приняты решения о запрещении строительства АЭС. Россия на пороге третьего тысячелетия, по мнению эксперта ООН по окружающей среде М.Я.Лемешева, обладает значительными ресурсами для развития в будущем альтернативной энергетики (энергия солнечного излучения, ветра, малых рек, биомассы и др.). Она по сравнению с атомной энергетикой экологически чистая, кроме того, дешева и безопасна для человека.

В августе 1997 г. В России постановлением правительства утверждена «Федеральная целевая программа по защите населения РФ от воздействия последствий Чернобыльской катастрофы на период до 2000 года «. В ней рассматриваются широкие мероприятия по радиационному контролю и снижению дозовых нагрузок на человека, социально-психологическая и социально-экономическая реабилитация населения и территорий, охрана здоровья граждан пострадавших районов и т.д. Выполнение данной программы позволит хотя бы частично снизить биологические последствия радиоактивного загрязнения окружающей среды.

Щитовидная железа — мишень радиации.

К сожалению, сейчас у нас в стране много людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы. Ведь это орган, который чутко реагирует на неблагоприятные экологические воздействия — радиацию, электромагнитные излучения, загрязнение. Особенно много заболеваний щитовидной железы связано с аварии на Чернобыльской АЭС и ядерными испытаниями в других районах.

Радиоактивные излучения, которые действуют на человека, разнообразны. Это не только β- и γ-лучи, но также, например, осколки ядер и нейтроны, возникающие в результате радиоактивного распада веществ. Основную часть облучения люди получают от естественных источников радиации, таких как горные породы, космические лучи, атмосферный воздух и пища. Совокупность излучения всех источников образует так называемый радиационный фон. Его влияние можно выразить формулой:

D – поглощённая доза, Гр
E – поглощённая энергия, Дж
m – масса вещества, кг

Согласно формуле, единицей поглощённой дозы является 1 грей (1 Гр = 1 Дж/кг). Например, для человека смертельная доза γ-излучения равна 6 Гр. Принимая массу человека за 70 кг, несложно подсчитать, что в организм попадает 420 Дж энергии – столько же, сколько при одном глотке горячего чая или кофе. Понятно, что тепловое воздействие γ-излучения не является непосредственной причиной поражения. Действительно, главным фактором возникновения лучевой болезни и последующей гибели организма является нарушение биохимических процессов клеток, возникающее по причине ионизации внутриклеточных веществ.

Поэтому необходимо учитывать не только энергию излучения, но и степень его опасности для живых клеток и тканей. Например, установлено, что поглощённая доза 1 Гр в виде α-излучения оказывает на организм примерно такое же воздействие, как и γ-излучение дозой 20 Гр. Поэтому для учёта биологического действия излучения применяют формулу:

H – эквивалентная доза, Зв
k – нормировочный коэффициент
D – поглощённая доза, Гр

Единицей эквивалентной дозы является 1 зиверт (1 Зв = 1 Дж/кг). Для рентгеновского и γ-излучения нормировочные коэффициенты равны единице, для остальных видов излучений они лежат в пределах от 1 до 20, что определяют по специальным таблицам.

Их значения учитывают усреднённое биологическое воздействие разных видов ионизирующих излучений на живые ткани, органы и организмы в целом.

Из всех видов ионизирующих излучений α-лучи представляют наименьшую опасность для человека. В воздухе эти частицы могут пролететь всего лишь несколько сантиметров, кроме того, защитой может служить плотная одежда. Важно лишь не вдыхать радиоактивные газы и не употреблять продукты с радиоактивными примесями. Намного большую опасность представляет γ-излучение, поскольку летящие электроны, как правило, обладают значительной энергией. Они проходят в воздухе расстояние около 5 метров и легко проникают через одежду. Защитой могут служить обычные материалы, например каменные стены, толстый слой земли. Наибольший вред наносят γ- и нейтронное излучения. Например, γ-лучи проникают даже через метровый слой воды и 6-сантиметровый лист свинца. Для защиты применяют специальные многослойные материалы.

Для измерения мощности радиоактивного излучения есть специальные приборы – дозиметры. Как правило, в них используются счётчики Гейгера-Мюллера (см. § 15-е) и процессоры, автоматически пересчитывающие результаты в усреднённые по времени эквивалентные дозы для конкретного вида излучения. Например, на фотографии справа изображён дозиметр, измеряющий мощность γ-излучения в микрозивертах в час (мкЗв/ч). На табло вы видите значение 18,17 мкЗв/ч.

Допустимая доза, обусловленная суммарным воздействием природных (естественных) источников излучения, для населения нашей страны не регламентируется. Соответственно, не регламентируется и допустимая мощность дозы – радиационный фон. Для справки: радиационный фон 0,10-0,15 мкЗв/ч типичен для большинства местностей большинства стран. Однако в законодательстве нашей страны говорится, что если мощность γ-излучения в помещениях превышает радиационный фон на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч, то должны проводиться защитные мероприятия. Следовательно, если на индикаторе дозиметра вы видите менее 0,30-0,35 мкЗв/ч, радиационную обстановку вокруг вас можно считать безопасной. Примечание: радиационный фон 2,0-2,5 мкЗв/ч типичен для высот порядка 10 км над уровнем моря – это высота большинства пассажирских авиамаршрутов.

Добавить комментарий

Закрыть меню