Радіоактивне забруднення грунтів і його наслідки

Anonim

Активна діяльність людини дуже часто несприятливо позначається на навколишній світ живої і неживої природи. Бурхливий розвиток промисловості, інтенсивний розвиток сільського господарства, труднощі утилізації відходів - все це серйозно загрожує екології планети. З розвитком атомної енергетики та удосконаленням ядерної зброї виникла ще одна проблема - радіоактивне забруднення грунтів, водойм, атмосфери.

визначення проблеми

Image

Радіоактивне забруднення ґрунту - це перевищення в ній концентрації радіонуклідів над показниками гранично допустимої норми внаслідок антропогенної діяльності.

Забруднені території характеризуються значним перевищенням доз зовнішнього і внутрішнього опромінення. Для позначення норми іонізуючого лікування Міжнародною комісією Радіаційної захисту (МКРЗ) було введено середньорічну дозу радіації, яка для грунтів і гірських порід складає 0, 25-0, 5 мікрозівертів на рік (мЗв / г). Цей норматив визначає безпечне для здоров'я людини кількість радіації і у багато разів нижче величини, яка може привести до загибелі живого організму протягом подальших 30 днів.

причини

Image

Як відбувається радіоактивне забруднення грунтів? Джерела забруднення - це дві групи радіонуклідів:

  • техногенні;
  • природні.

Відомо, що в грунті містяться природні радіонукліди. Але їх концентрація значно збільшується внаслідок видобутку, складування природної сировини, переробки, внесення добрив, їх виробництва, спалювання вугілля, використання золи в якості підгодівлі рослинам або для виготовлення будівельних матеріалів і т.д.

За рахунок стрімкого виробництва і використання добрив з кожним роком зростає кількість радіоактивно забруднених грунтів. Наприклад, недостатньо вивчено питання підвищення концентрації в грунті радіонуклідів через використання калійних і фосфорних добрив.

Image

Штучні радіонукліди масово потрапляють в компоненти біосфери планети через ядерних вибухів.

Таким чином, основними причинами, що викликають радіоактивне забруднення грунтового покриву, є:

  • інтенсивне освоєння земель сільськогосподарського призначення;
  • важка промисловість;
  • розробка родовищ природних копалин;
  • поховання радіоактивних відходів;
  • викиди радіації АЕС;
  • випробування ядерної зброї.

Радіоактивне забруднення грунтів: наслідки зараження

Image

Існує безліч негативних наслідків забруднення грунту:

  • безпосереднє негативний вплив радіоактивних речовин на тварин, рослинність і людини;
  • значне обмеження можливості використовувати грунтові ресурси в сільськогосподарських цілях. Адже вся продукція, яку отримують з такої земельної ділянки, має перевищують норму рівня концентрації радіоактивних речовин внаслідок забруднення відкритих водойм і ґрунтових вод, куди з грунту вимиваються шкідливі сполуки. Сильне забруднення може привести до неможливості використовувати прісну воду не тільки для пиття і приготування їжі, але і на випоювання худобі або полив сільськогосподарських угідь.

Багато вчених стверджують, що ураження радіаційними речовинами навколишнього середовища призводять до повної загибелі біогеоціонозов і популяцій. Це відбувається при високому рівні забруднення. Такі ділянки фіксуються в основному поблизу місць, на яких стався викид радіації і, як наслідок, радіоактивне забруднення грунту. Чорнобиль - зона відчуження після аварії на ЧАЕС. Тоді сотні гектарів отримали сильну дозу радіації, в результаті чого були повністю виведені з життєдіяльності людини.

глибинні процеси

Image

Грунтовий поглинаючий комплекс сортує радіоактивні речовини. Крім того, він їх зберігає протягом тривалого часу.

Радіонукліди в грунті характеризуються:

  • властивостями хімічно активних ізотопів;
  • властивостями і складом самого грунту;
  • властивостями радіонуклідів у випадах;
  • кліматичними показниками;
  • особливостями ландшафту.

Радіонукліди на поверхню грунту надходять в складі аерозолів, мінералів, частинок палива і т.д. Максимальна частина їх розчинних фракцій у складі глобальних випадінь становить 30-90%. Найбільший цей показник у цезію і стронцію. Як поведуть себе радіонукліди в майбутньому - ніхто не знає. Динамічна рівновага наростає в міру зниження розчинності їх випадінь. Внесення в грунт розчинних органічних речовин і спеціальне підкислення середовища впливає на підвищення міграції радіонуклідів, що використовується з метою її очищення.

Рухливість радіаційного забруднення залежить від:

  • мінералогічного складу;
  • наявності в грунті геохімічних бар'єрів;
  • гранулометричного складу;
  • властивості гумусу;
  • реакції середовища.

Горизонтальне перерозподіл радіонуклідів

Image

Для прогнозування можливих наслідків радіоактивного забруднення грунту дуже важливо знати особливості міграції радіонуклідів.

Перерозподіл радіонуклідів в грунті відбувається в горизонтальному і у вертикальному напрямках природним шляхом і з причин антропогенної діяльності.

Горизонтальна міграція відбувається внаслідок:

  • еолового перенесення (назва походить від імені бога вітрів Еола);
  • розливу паводкових вод, що є причиною більш інтенсивного забруднення низин і заболочених місцевостей;
  • життєдіяльності тварин (дощових черв'яків, диких кабанів, кротів і інших "риють");
  • руху транспорту;
  • заготовки зелених кормів на забруднених луках;
  • лісові пожежі, які є дуже потужним фактором переносу ізотопів.

Мінімальна горизонтальна міграція спостерігається в лісових ценозах, а максимальна - в агроценозах з легкими грунтами. Горизонтальне перерозподіл, з одного боку, знижує рівень забруднення грунтів радіоактивними нуклідами, з іншого - розширює ареал їх поширення.

вертикальна міграція

Image

Що стосується вертикального перерозподілу, то у всіх видах грунтів воно відбувається повільно. Лінійна швидкість цього процесу складає від десятих часток до двох сантиметрів на рік. Грунт в даному випадку виконує роль біогеохімічного бар'єру. Дослідження, проведені в Чорнобильській зоні, показали, що основна частина радіонуклідів протягом тривалого часу залишається в межах верхнього шару грунту (близько 10 см). А в лісовій частині цієї зони радіоактивні речовини накопичилися в підстилці (листі, хвої) і нижньому шарі грунту (близько 1-2 см).

Вертикальна міграція радіонуклідів залежить від таких факторів:

  • виверження вулканів;
  • дощі, перенесення вологи стоком і випарами;
  • перенос кореневими системами рослин;
  • діяльність людини - оранка, іригація.

Найбільш забруднені території на планеті

Image

На планеті існують сотні радіоактивно забруднених територій. Серйозну небезпеку становить територія Хенфорда в штаті Вашингтон, США. Тут в середині минулого століття був побудований гігантський комплекс, який займався першими в світі ядерними розробками. В результаті його діяльності забруднена площа в 518 кв. км.

Грунти в Сомалі використовувалися для незаконного поховання ядерних відходів. Семіпалатнскій полігон в Казахстані, де проводилися ядерні випробування, є однією з найбільш радіаційно небезпечних територій в світі. У місті Майлуу-Суу, Киргизстан, була налагоджена видобуток урану у всесоюзному масштабі, що призвело до надзвичайно високої концентрації радіоактивних ізотопів в окрузі рудників.

Всім відома Чорнобильська зона - мертва зона, де на багато сотень кілометрів сталося радіоактивне забруднення грунтів. ЧАЕС - не єдина в світі атомна станція, де сталася ядерна катастрофа світового масштабу. Подібне трапилося в Фукусімі, Японія. Тут землетрус і цунамі в березні 2011 року викликало аварію на АЕС, в результаті якої постраждала величезна територія.

Промисловий комплекс "Маяк" в Росії в секретному місті "Челябінськ-40" біля міста Коштом постраждав від аварії в 1957 році. Її наслідками стало радіаційне забруднення 25 тисяч гектар орних земель. Подібна катастрофічна ситуація склалася навколо ВАТ Сибірський хімічний комбінат в Томській області, Росія.

Особливості використання забруднених територій

Image

У грунті в основному накопичуються радіонукліди з тривалим періодом розпаду: прометий-147, Церро-144, цезій-137, рутеній-106 і 103, стронцій-90. Найнебезпечнішим для живих організмів є стронцій-90. Тому на полях, заражених радіацією, проводять агрохімічні, агротехнічні та інші заходи, які здатні зменшити перехід небезпечних сполук з грунту в рослини. З цією метою також зрізають верхній шар грунту з подальшим захороненням.

Ефективним заходом є і посів рослин деяких сортів і видів, які характеризуються мінімальним рівнем накопичення радіонуклідів. Всім відомо, що в тваринництві для відгодівлі слід використовувати тільки чисті корми. Використовують також спеціальні добавки сорбентів, які пригнічують перехід радіоактивних речовин до складу молока.

Меліоративні роботи спрямовані на зниження надходження радіонуклідів в рослини. Для цього вносять сорбенти в грунт, такі як: вермикуліт, цеоліт, мінеральні та органічні добавки, вапно. У землеробстві зниження накопичення в рослині радіонуклідів відбувається за допомогою агротехнічних прийомів. Проводять плантажну оранку, з оборотом пласта. Така техніка обробки грунту призводить до поглиблення радіоактивного забруднення. Завдяки цьому накопичення речовин в рослинах знижується в 24 рази. У сільському господарстві слід змінити структуру сівозміни. Краще почати вирощувати технічні культури, які не використовуються в їжу.

Альтернативним методом використання забрудненої території є скасування будь-якого специфічного впливу. Наприклад, можна створювати спеціальні заповідники. При вираженому радіаційному фоні на місці зараження висаджують ліс, переважно сосновий.

охоронні заходи

Image

Охоронні заходи на територіях, де є радіаційне забруднення ґрунту, направляються на зниження негативного впливу радіації. Проводяться такі дії:

  • розробка стратегії використання продукції і території на державному або міжнародному рівні в залежності від масштабів забруднення і потенційного ризику зараження оточуючих площ;
  • меліоративні, агротехнічні заходи;
  • хімічне знезараження;
  • використання сорбентів;
  • обмеження діяльності людини;
  • інформування населення про можливу небезпеку;
  • обмеження вивезення будь-якої продукції з небезпечної території.

Період дії цих обмежень залежить в першу чергу від щільності забруднення. Крім того, звертають увагу на експозиційну дозу радіації. Цей термін може тривати від декількох тижнів до багатьох десятиліть. Таким чином екологи знижують радіоактивне забруднення грунтів і його наслідки.

Цікаві статті

Viện sĩ Levashov Nikolai Viktorovich: tiểu sử, gia đình, sách, nguyên nhân cái chết

Làm thế nào để người Ai Cập cổ đại tiếp tục ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta ngày nay?

Đạo diễn Kravchuk Andrei: tiểu sử và điện ảnh

Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ