Аккумулирование радионуклидов грибами в зонах радиоактивного загрязнения

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

ГЛАВА 1 ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС.. 6

1.1 Источники радиоактивного загрязнения. 6

1.2 Катастрофа на ЧАЭС и ее последствия на территории Республики Беларусь  8

ГЛАВА 2 АККУМУЛЯЦИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ГРИБАМИ В ЗОНАХ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ.. 14

2.1 Особенности аккумулирования радионуклидов грибами. 14

2.2 Снижение содержания радионуклидов в грибах. 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 22

ВВЕДЕНИЕ

 

В настоящее время и в перспективе особо остро встает проблема экологической безопасности окружающей среды, экологически безопасного природопользования при возрастающих антропогенных нагрузках.

Загрязнение системы «почва-растения-вода» различными химическими веществами, а главным образом твердыми, жидкими и газообразными отходами промышленности, продуктами топлива и т.д. приводит к изменению химического состава почв.

Техногенные выбросы радионуклидов в природную среду в ряде районов земного шара значительно превышают природные нормы.

До недавнего времени в качестве важнейших загрязняющих веществ рассматривались, главным образом, пыль, угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, углеводороды. Радионуклиды рассматривались в меньшей степени. В настоящее время интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос, в связи с факторами появления острых токсичных эффектов, вызванных загрязнением стронцием и цезием.

Чернобыльская катастрофа повлияла на экологическую ситуацию во многих агроэкосистемах Беларуси. Радиоактивное загрязнение охватило значительные площади: 411 тыс. га (плот­ность загрязнения по 137Cs 5-15 Ки/км²), 216 тыс. га (15-40 Ки/км²), 28,3 тыс. га (40-80 Ки/км²), 4,4 тыс. га (80 Ки/км²).

Радионуклиды по цепочке «почва – растение – животное» попадают в организм человека, накапливаются и оказывают не благоприятное воздействие на здоровье человека. [11]

Важнейшая проблема сельского хозяйства в условиях загрязнения почвы радиоактивными элементами — максимально возможное снижение поступления этих веществ в растениеводческую продукцию и предотвращение накопление их в организмах сельскохозяйственных животных. Решение этой задачи связано с комплексом мероприятий, которые необходимо проводить в сельском хозяйстве. Основание для проведения данных мероприятий является увеличение заболеваемости и смертности, врожденных уродств и населения, проживающего на загрязнённых территориях.

Объектом исследования являются грибы как аккумуляторы радионуклидов.

ГЛАВА 1 ИСТОЧНИКИ РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПОСЛЕДСТВИЯ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

 

1.1 Источники радиоактивного загрязнения

 

Радиоактивность — самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов, приводящее к изменению их атомного номера и массового числа. [7]

Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Радиоактивное излучение определяется естественным радиационным фоном и искусственным. Естественный радиационный фон — представляет собой ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, действующих на человека на поверхности земли. Космические лучи представляют собой поток частиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер) и жёсткого гамма-излучения (это так называемое первичное космическое излучение). При взаимодействии его с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное космическое излучение, состоящее из мезонов и электронов.

Естественные радиоактивные элементы условно можно разделить на три группы:

1.                 изотопы радиоактивных семейств урана, тория и актиноурана;

2.                 не связанные с первой группой радиоактивные элементы – калий - 40, кальций – 48, рубидий – 87 и др.;

3.                 радиоактивные изотопы, возникающие под действием космического излучения – углерод – 14 и тритии. [1]

Технически изменённый радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших определённые изменения в результате деятельности человека. Например, поступление радионуклидов в биосферу вместе с извлечёнными на поверхность земли из недр полезными ископаемыми (главным образом минеральными удобрениями), в результате сгорания органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материалов, содержащих естественные радионуклиды, а также облучения за счёт полётов на современных самолётах.

Излучение, обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами, представляет собой искусственный радиационный фон (аварии на АЭС, отходы предприятий ядерной энергетики, использование искусственных ионизирующих излучений в медицине, народном хозяйстве).

Радиоактивное загрязнение природных средств в настоящее время обусловлено следующими источниками:

-                     глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами – продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй;

-                     выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле – мае 1986 года;

-                     плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;

-                     выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации;

-                     привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники). [7]

Атомная энергетика вносит весьма незначительный вклад в изменение радиационного фона окружающей среды при нормальной работе ядерных установок. АЭС является лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергается вторичной обработке. Заканчивается процесс, как правило, захоронением радиоактивных отходов.

Но в результате аварий на АЭС в окружающую среду могут попасть большое количество радионуклидов. Возможны аварии с локальными загрязнениями только технологических помещений. Также случаются аварии, которые сопровождаются выбросом в окружающие среду радиоактивных веществ в количествах, превышающие установленные пределы. Большую опасность при этом имеют выбросы в атмосферу. Аварийный выброс в водную среду, по мнению специалистов, менее вероятное событие и будет характеризоваться более низкими уровнями воздействия.

Также большое значение как источника радиации имеют ядерные взрывы. При испытаниях ядерного оружия в атмосфере часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места испытания, какая-то часть задерживается в нижнем слое атмосферы, подхватывается ветром и переносится на большие расстояния. Находясь в воздухе около месяца, радиоактивные вещества во время этих перемещений постепенно выпадают на землю. Однако, большая часть радиоактивного материала выбрасывается в атмосферу (на высоту 10-15 км), где он остаётся многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара.

В настоящее время большой вклад в дозу получаемую человеком вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Также проблемы могут возникать при не правильной транспортировке радиоактивных отходов на комбинат по переработке этих отходов, хранении жидких и твёрдых радиоактивных отходов.

Таким образом, из всего выше сказанного можно сделать вывод, что в изменении радиационного фона окружающей среды большой вклад вносят АЭС, ядерные взрывы и радиоактивные отходы. [1]

 

1.2 Катастрофа на ЧАЭС и ее последствия на территории

Республики Беларусь

 

26 апреля 1986 года на четвертом энергоблоке Чернобыль­ской АЭС произошел взрыв ядерного реактора. Этот день по­делил жизнь населения до и после Чернобыля. Чернобыльская катастрофа самая крупнейшая в свете катастрофа, на нашей пла­нете. В реакторе находилось 190,2 тонны ядерного горючего, в окружающую среду было выброшено около 4 тонн (10¹⁸ Бк ра­дионуклидов йода, цезия, стронция, плутония и других, без уче­та газов). Особую, опасность в первые дни представлял Иод-131. В результате аварии загрязнено 23% территории Белорус­сии с 3678 населенными пунктами, в которых проживало более 2,2 млн. человек (пятая часть населения РБ). Загрязнено 4,8% территории Украины и 0,5% территории России.

Свыше 20% сельхозугодий загрязнены долгоживущими радионуклидами, из них 1,7 млн. га — цезием-137, почти 0,5 млн. га — стронцием-90; 0,26 млн. га выведены полностью с сельхозоборота. Площадь территорий, где плотность загрязнения превышает 37 кБк/м² составляет 46,45 тыс. км (площадь Бело­руссии 207,6 тыс. км.).

Первые 2-3 дня радиоактивное облако имело северно-за­падное, северное и северо-восточное направление от ЧАЭС в сторону Белоруссии. По состоянию на 30 апреля направление ветра сменилось на южное и восточное. Легкие частицы подня­лись в верхний слой атмосферы и оседали от несколько месяцев до года, пройдя несколько раз вокруг земного шара. Более тя­желые радионуклиды выпадали вблизи места аварии. В первый период положение определялось короткоживущими радионук­лидами, особенно йодом-131.

Только 2 мая 1986 года было принято решение об эвакуа­ции населения с 30 км. зоны ЧАЭС. Май 1986 года — эвакуиро­вано 11,4 тыс. жителей Брагинского, Наровлянского и Хойникского районов Гомельской области, с 50 населенных пунктов.

На протяжении 1986 года эвакуировано 24,7 тыс. человек, на 1996 год — 130 тыс. человек. Всего отселено 415 населенных пунктов (273 — Гомельская, 140 — Могилевская и 2 — Брестс­кой областях). С мая 1986 года земли 5 зоны отчуждения выве­дены с сельскохозяйственного оборота. В 1988 году на терри­тории (площадь 215,5 тыс. га) образован Полесский Государственный радиационно-экологический заповедник. Теперь его площадь составляет 2,16 тыс. км². [5]

Знатные дозы облучения получили жители Хойникского. Наровлянского и Брагинского районов Гомельской области, а также жите­ли Ваковского района, Могилевской Брестской областей.

Регионы загрязнения. Гомельская, Могилевская. Заграницей отселения наибольшая плотность загрязнения цезием-137: в д. Шепетовичи Чечерского района (6,14 Ки/км²); д. Валев Добрушского района (60 Ки/км²) Гомельской области; д. Чудяны Чернявс­кого района Могилевской области (146 Ки/км²). Загрязнение стронцием, плутонием имеет «пятнистый характер». Стронций-90 от 2 до 3,2 Ки/км² — Хойникский, Ветковский, Добрушский, Брагинский районы. Плутоний-238,239,240 — главным образом в зоне отселения (Наровлянский, Хойникский, Брагинский).

В Брестской области загрязнены наиболее: Лунинецкий, Столинский, Пинский, Дрогиченский, Березовский, Барановичский районы. В Минской области: Воложинский, Борисовский, Березинский, Солигорский, Мододеченский, Вилейский, Столбцовский, Крупский, Логойский, Слуцкий районы.

Гродненская область: Дятловский, Ивановичский, Кореличский, Лидский, Новогрудский, Сморгонский районы. Витебс­кая область — самая «чистая», в Тодочинский районе 4 насе­ленные пункта (Ельник, ст. Будовка, Нов, Будовка, Сани). [6]

Детальное обследование лесов Беларуси показало, что в результате аварии на ЧАЭС более 1700 тыс. га (четвертая часть от всей площади лесов) подверглась радиоактивному загрязнению. Следует отметить, что загрязненной считается территория, если плотность выпадений превышает 1 Ки/км² по цезию-137, 0,15 Ки/км² по стронцию-90 и 0,01 Ки/км² по плутонию-238,239,240. Более 90% загрязненного лесного фонда приходится на зону загрязнения по цезию-137 от 5 до 15 Ки/км². В доаварийный период уровень радиоактивного загрязнения в лесах Беларуси достигал 0,2-0,3 Ки/км² и определялся в основном природными радионуклидами и искусственными радионуклидами глобальных выпадений, образовавшихся в результате испытаний ядерного оружия.

Из 88 существующих в республике лесхозов 49 в той или иной степени подверглось радиоактивному загрязнению, что в значительной степени изменило характер их хозяйственной деятельности.

Крупномасштабное загрязнение лесных комплексов Беларуси резко ограничило использование лесных ресурсов, оказало негативное влияние на экономическое и социально-психологическое состояние населения в целом.

В первые дни после аварии до 80% радиоактивных выпадений было задержано надземной частью древесного яруса. Затем происходило быстрое очищение крон и стволов под воздействием метеорологических факторов, и в конце 1986 года до 95% радиоактивных веществ, задержанных лесом, уже находилось в почве, причем основная их часть в лесной подстилке, являющейся аккумулятором радионуклидов. Дальнейшая скорость миграции радионуклидов в глубь почвы зависела от вида растительного покрова, водного режима, агрохимических показателей почв и физико-химических свойств радиоактивных выпадений. Проведенные исследования показали, что в настоящий период основная часть радиоактивных выпадений по-прежнему сосредоточена в верхнем горизонте почв, где они хорошо удерживаются органическими и минеральными компонентами. [4]

Загрязнение лесной растительности зависит от уровня радиоактивных выпадений и свойств почвы. На гидроморфных (избыточно увлажненных) почвах отмечается более высокая степень перехода в системе «почва – растение», чем на автоморфных (нормально увлажненных) почвах. Чем выше плодородие почвы, тем меньшая доля радионуклидов поступает как в древостой, так и в организмы напочвенного покрова (грибы, ягоды, мхи, лишайники, травяная растительность).

Наибольшим содержанием радионуклидов в различных частях древесного полога характеризуются хвоя (листья), молодые побеги, кора, луб; наименьшее загрязнение отмечено в древесине. Аккумуляторами радионуклидов в лесных сообществах являются грибы, мхи, лишайники, папоротники. Лесной растительностью поглощается в основном цезий-137, стронций-90. Трансурановые элементы (плутоний-238,239,240 и америций-241) слабо включаются в миграционные процессы. [3]

Размер файла: 171.73 Кбайт
Тип файла: doc (Mime Type: application/msword)