Радиоактивное загрязнение – невидимое и смертельное. Источники химического и радиоактивного загрязнения питьевой воды

Загрязнение поверхностных и подземных вод. Основные естественные и антропогенные загрязнения (химическое, биологическое, физическое, радиоактивное, тепловое) и их источники.

В 1996 г. одна из экологических лабораторий России обнародовала результаты анализа проб воды, взятых из Волги в границах Ярославской области. Как выяснилось, за предшествующие два года промышленные предприятия области сбросили в Волгу и ее притоки 500 т фосфора, 4 тыс. т азота, 400 т железа, 100 т цинка, 22 т хрома, 65 т алюминия, 9 т свинца, 1400 т магния, а также 3 тыс. т нитратов и 750 т нефтепродуктов. Образно говоря, в Волге можно обнаружить большую часть элементов таблицы Менделеева.

В реки и озера Сибири ежегодно сбрасывается примерно 40 млн т токсичных веществ. Содержание органических веществ, аммонийного и нитратного азота, цинка, хрома, фенолов, меди в реках Сибири и Дальнего Востока превышает пределы допустимого на 30 %.

Сток пресных вод России формируется преимущественно в Сибири (84 %). Самые грязные реки российского Севера -это Северная Двина, Печора, Яна, Лена, Индигирка, Колыма, реки острова Сахалин, Кольского полуострова, нижнего течения Амура, Обь, Енисей.

Говорят, что 150 лет назад горничные, нанимавшиеся на работу в дома, расположенные в бассейне Рейна, ставили в контракте условие: при столований блюда из лосося не должны подаваться более 2 раз в неделю. Такие же условия ставили и батраки из Англии, нанимавшиеся на сельскохозяйственные фермы. А вот уже много лет лосось в Рейн вообще не заходит.

В далеком 1900 г. только голландские рыбаки выловили в Рейне (а Рейн -река пяти государств) 200 тыс. кг лосося, в 1930 г. - уже 10 тыс., в 1950 г. -только 3 тыс. кг этой ценнейшей рыбы, а в 1970 г. она полностью исчезла из-за катастрофического загрязнения реки. Это касается не только лосося, но и других видов рыб. После 1970 г. Рейн стал мертвой рекой. Позже благодаря усилиям немецких экологов запасы рыбы в реке постепенно начали восстанавливаться. Однако вряд ли в Рейне до конца восстановятся такие ценные виды рыб, как форель, лосось, хариус, усач и щука.

Кроме рек и озер планеты, сильному загрязнению подвергаются моря и океаны. Пути загрязнения могут быть самыми различными:

■ сброс промышленных и сточных вод непосредственно в море или с речным стоком;

■ смыв различных токсических веществ, используемых в сельском, лес Основы экологиином хозяйствах и др.;

■ преднамеренное загрязнение дна морей и океанов различными токсическими (в том числе и радиоактивными) отходами;

■ утечка загрязняющих веществ в результате судовых операций;

■ аварийные выбросы с судов и из подводных трубопроводов;

■ утечка нефти при разработке полезных ископаемых на морском дне;

■ перенос загрязняющих веществ через атмосферу;

■ естественная утечка нефти через трещины земной коры.

Грунтовые (подземные) воды - основной ресурс питьевой воды в мире. В отличие от поверхностных вод, которые можно очистить при помощи очистных сооружений, грунтовые воды включены в иной гидрологический цикл и потому не могут быть очищены. Большая часть грунтовых вод подпитывается осадками, которые просачиваются в почву.

На качество фунтовых вод могут оказывать влияние многие виды человеческой деятельности.

Главный источник загрязнения грунтовых вод - это мусорные свалки (полигоны). Твердые отходы на свалках состоят из пищевых отходов, бумаги, пластиков, металлов и токсичных материалов (свинца, ртути, кадмия, ядохимикатов и пестицидов). Места утилизации отходов представляют угрозу для грунтовых вод, потому что вместе с дождем и влагой металлы и органические вещества просачиваются в почву. Этот процесс напоминает то, что происходит с пакетиком чая, опущенным в горячую воду.

Ученые подсчитали, что из свалки площадью в 40 - 47 га, расположенной во влажном месте, ежегодно вымывается от 172 до 308,5 млн л химикатов и металлов. Обычно в состав этих химикатов входят хлориды, свинец, медь и нитрит натрия. Источниками загрязнения подземных вод также являются:

■ химическое загрязнение сбросами вредных веществ: тяжелых металлов, фенолов, кислот, щелочей, цианидов и других минеральных и органических токсических веществ;

■ ирригация;

■ использование удобрений и пестицидов;

■ септические отстойники и выгребные ямы;

■ муниципальные канализационные системы;

■ санитарные поля фильтраций и мусорные свалки;

■ скважины, колодцы, подземные трубопроводы;

■ промышленные отходы;

■ поверхностные разливы различных веществ;

■ утилизация соляных растворов и отходов добывающей промышленности.

Сюда же можно отнести и загрязнение окружающей среды выхлопными газами автомобилей. Загрязнители этого типа влияют на окружающую среду непосредственно, реагируя с теми или иными компонентами живой природы.

К особому типу загрязнителей относятся вещества, действующие медленно и относительно скрыто, хотя нередко довольно трудно различить скрытое или явное действие токсикантов. Это нефтяные углеводороды, продукты производства фенолов, галогенпроизводные инсектициды, гербициды, синтетические детергенты (применяющиеся в промышленности и в быту моющиеся средства).

Опасными загрязнителями являются также органические вещества, способные к ферментации. Этот тип загрязнения относится к биологическому. Он может возникнуть как следствие канализационного стока в реки либо без очистки, либо при недостаточной очистке, а также сброса промышленных предприятий - целлюлозно-бумажных, пищевых и текстильных.

Нельзя не упомянуть и радиоактивное загрязнение. До 1986 г. (авария на Чернобыльской АЭС) оно рассматривалось как загрязнение косвенное, затрагивающее в основном биологию человека. Феномен Чернобыльской аварии заставил пересмотреть эту точку зрения и признать огромную опасность, исходящую от радиоактивных загрязнителей не только для человека непосредственно, но и для всей биоты в целом.

Следующую группу составляют механические загрязнители, опасность которых также до недавнего времени преуменьшали. Это твердые инертные вещества: глина, шлам, песок, шлак, отходы соледобывающей и угольной промышленности.

Добывающая промышленность создает проблему промышленных бассейнов и шламонакопителей, содержащих сточные воды. Эти поверхностные углубления в конечном итоге заполняются шламами, и их необходимо вычищать. В конце концов осадки из промышленных бассейнов оказываются в поверхностных и подземных вода экологиях. Особо опасны в жидких отходах добывающей промышленности такие вещества, как нитраты, хлориды, токсичные металлы и радиоактивные отходы. Твердые отходы добывающей промышленности обычно собираются в отвалах. Оттуда они попадают в воду в результате смыва осадками.

И последнее в перечне - тепловое загрязнение, в основном от сбросов тепловых и атомных электростанций. Это загряз-1ение, особенно в сочетании с другими типами загрязнителей, представляет собой серьезную проблему для будущего.

Основные виды загрязнения

Наиболее часто встречается химическое и бактериальное загрязнение вод . Значительно реже наблюдается радиоактивное , механическое и тепловое загрязнение . Химическое загрязнение -- наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, нафтеновые кислоты, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединения ртути, свинца, кадмия и др.) и нетоксичным. При осаждении на дно водоемов или при фильтрации в пласте вредные химические вещества сорбируются частицами пород, окисляются и восстанавливаются, выпадают в осадок и т. д., однако, как правило, полного самоочищения загрязненных вод не происходит. Очаг химического загрязнения подземных вод в сильно проницаемых грунтах может распространяться до 10 км и более. Бактериальное загрязнение выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до 700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер.

Весьма опасно содержание в воде , даже при очень малых концентрациях, радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение . Наиболее вредны «долгоживущие» радиоактивные элементы, обладающие повышенной способностью к передвижению в воде (стронций-90, уран, радий-226, цезий и др.). Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронении отходов на дне и др. В подземные воды уран, стронций и другие элементы попадают как в результате выпадения их на поверхность земли в виде радиоактивных продуктов и отходов и последующего просачивания в глубь земли вместе с атмосферными водами , так и в результате взаимодействия подземных вод с радиоактивными горными породами. Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей (песок, шлам, ил и др.). Механические примеси могут значительно ухудшать органолептические показатели вод.

Применительно к поверхностным водам выделяют еще их загрязнение мусором, остатками лесосплава, промышленными и бытовыми отходами, которые ухудшают качество вод, отрицательно влияют на условия обитания рыб, состояние экосистем.

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, росту гидробионтов и выделению ядовитых газов -- сероводорода, метана. Одновременно происходит загрязнение гидросферы «цветение» воды, а также ускоренное развитие микрофлоры и микрофауны, что способствует развитию других видов загрязнения.

По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3°С летом и 5°С зимой, а тепловая нагрузка на водоем не должна превышать 12--17 кДж/м3.

megalektsii.ru

Источники загрязнения водных систем

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 18Следующая ⇒

Наблюдаемый в настоящее время дефицит пресной воды объясняется не только непрерывным ростом водопотребления, но и деградацией качества воды природных водоисточников в результате поступления в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, коммунального и сельского хозяйства. Считается, что если город потребляет в сутки 600 тыс. м3 воды, то он дает около 500 тыс. м3 сточных вод. Загрязнение рек, озер, морей и океанов происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ (неорганических и органических)

Основными источниками загрязнения природных вод являются:

1. Атмосферные воды, несущие вымываемые из воздуха загрязнители промышленного происхождения. При стекании по склонам атмосферные и талые воды дополнительно увлекают за собой органическое и минеральное вещество. Особенно опасны стоки с городских улиц и промышленных площадок, несущие нефтепродукты, мусор, фенолы, кислоты и др.

2. Городские сточные воды, включающие преимущественно бытовые стоки, содержащие фекалии, детергенты (поверхностно-активные моющие средства), микроорганизмы, в том числе патогенные.

3. Промышленные сточные воды, образующиеся в самых разнообразных отраслях производства, среди которых наиболее активно потребляют воду черная металлургия, химическая, лесохимическая, нефтеперерабатывающая промышленности.

С развитием промышленности и увеличением потребления воды растет и количество жидких отходов - сточных вод. Еще в 60-х годах ежегодно в мире образовывалось около 700 млрд. м3 сточных вод, Примерно 1/3 из них промышленные сточные воды, загрязненные различными веществами. Только половина промышленных, жидких отходов подвергалась очистке тем или иным способом. Другая половина сбрасывалась в водоемы без какой-либо очистки.

При технологических процессах появляются следующие основные виды сточных вод:

1. Реакционные воды,загрязненные как исходными веществами, так и продуктами реакции.

2.Промывные воды

3. Воды, содержащиеся в сырье и в исходных продуктах(свободная или связанная вода).

4. Промывные воды водыпосле промывки сырья, продуктов, тары, оборудования, маточные водные растворы.

5. Водные экстрагенты и абсорбенты.

6. Охлаждающие воды, не соприкасающиеся с технологическими продуктами и использующиеся в системах оборотного водоснабжения.

7. Бытовые воды - из предприятий питания, прачечных, душевых, туалетов, после мытья помещений и т.д.

8. Атмосферные осадки,стекающие с территории промышленных предприятий, загрязненные различными химическими веществами.

Следует заметить, что никакими современными методами очистить сточные воды на 100 % невозможно, так как после определенного уровня затраты на каждый дополнительный процент очистки увеличиваются по экспоненте. Так, если принять стоимость 90%-й степени очистки за единицу, то очистка на 99 % обходится примерно в 10 раз дороже, а очистка на 99,9%, которая чаще всего и требуется, будет дороже в 100 раз. Однако, даже при эффективной биологической очистке из воды извлекается не более 90% органических и не более 10 - 40% неорганических веществ. Поэтому поступают следующим образом: очищают воду до определенного экономически обоснованного уровня, потом разбавляют ее чистой природной водой до нормативных показателей и сбрасывают в ближайший водоем или используют. В среднем для нормальной жизнедеятельности реки или водоема промышленные или городские стоки после очистки на биологических сооружениях должны быть разбавлены в 15 - 30 раз. Только после этого вода, загрязненная стоками, восстанавливает свои первоначальные свойства.

Нормы разбавления для отдельных химических производств очень высоки. Так, сточные воды производства минеральных удобрений должны быть разбавлены в 15 раз, полиэтилена - в 30 раз, нефтеперерабатывающей промышленности - в 60, синтетических волокон - в 185, коксохимического производства - в 200, синтетического каучука - в 2000 раз. Во всем мире на разбавление сточных вод ежегодно затрачивается около 10 тыс. км3 чистой воды, что составляет около 30 % устойчивого стока всех рек земного шара.

Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических производств вообще невозможно очистить существующими методами. Их приходится закачивать в подземные хранилища на постоянное хранение. Таким образом, создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза либо прорыва либо медленной миграции таких вод в подземные водоносные горизонты. Так, например, около 20 лет назад промышленник из Бохума захоронил на мусорной свалке города 15 тыс. сосудов с отходами производства цианистого натрия: содержащегося в них количества яда хватило бы для уничтожения всего населения Германии. Последствия этого захоронения оказались достаточно серьезными: несколько лет назад в минеральной воде, добываемой вблизи Бохума, была обнаружена синильная кислота в количестве 8 мг / л.

Особенно опасным является загрязнение природных вод (в том числе, и питьевой воды) полихлорированными дибензодиоксинами (диоксинами) и дибензофуранами (ДБФ). Диоксины и ДБФ - это несколько тысяч хлорбром-производныхтрициклических кислородсодержащих ксенобиотиков. Ксенобиотиками называют вещества, неприемлемые для живых организмов. Специально ДБФ и диоксины не производятся, они образуются в качестве примеси при всех химических процессах галоидирования ароматических соединений в присутствии кислорода, в частности при производстве хлор-фенолов и гербицидов. Однако, даже обычная примесь диоксина в товарном продукте 3 х 10-4 % является чрезвычайно опасной. Токсичность диоксина в 67 тыс. раз больше цианидов, стрихнина, кураре и запрещенных в настоящее время боевых ОВ зомана, зарина, табуна. Попав в воду, воздух, почву - диоксины и ДБФ закрепляются там, никуда не исчезая, вплоть до полного распада. А это достаточно долгий срок: период их полураспадав почве составляет 10 - 12 лет, в организме человека - 6- 7 лет. Диоксин может годами накапливаться в организме, не вступая там ни в какие взаимодействия, а затем дает о себе знать в виде самых разнообразных болезней: раздражение кожи, фурункулы, растройство психики, подавление иммунной системы, раковые заболевания. К сожалению, не только химическая промышленность является источником диоксинов. Диоксины обнаружили в составе отходов в металлургии, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности. Образуются они и при уничтожении отходов в мусоросжигательных печах, на тепловых теплоэлектростанциях, в выхлопных газах автомобилей, в табачном дыме, при пожарах, когда горят синтетические покрытия и масла в трансформаторных будках. А стекая с отходами производства в реки, моря, водоемы, почву, ксенобиотики усваиваются живыми организмами и попадают по пищевым цепям на стол человека вместе с рыбой, молоком, мясом. Установлено, что 96 % всего потребляемого человеком диоксина попадает в организм вместе с едой.

Суточная санитарная норма для людей составляет 1пг (10-12 г) диоксина на 1 кг живого веса. В момент аварий или залповых выбросов предприятий хлорной химии концентрация диоксинов превышает санитарную норму в 20 - 100 тыс. раз! О глобальном характере диоксинового загрязнения свидетельствует и тот факт, что в грудном молоке женщин Европы концентрация диоксина составляет 6 - 40 нг/кг . Загрязняются и моря. Считается, что Средиземное море самое грязное на Земле. В результате выбросов сточных вод в нем 80 % рыбы погибло. Загрязнено и Балтийское море, в которое впадает 200 рек и на берегах которого протяженностью 200 тыс. км. расположено 60 крупных городов. В Азовском море в 2/3 акватории содержится недостаточно кислорода для жизни рыб.

В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадает до 12 - 15 млн. т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т.е. нарушается газообмен между атмосферой и гидросферой.

Моря и океаны отравляются не только нефтепродуктами, они загрязняются также веществами, поступающими с речным стоком. В них попадают промышленные и бытовые отходы, содержащие соли различных металлов, яды, огромное количество пестицидов, удобрений, моющих средств, радиоактивных веществ. Считается, что в водоемы поступает свыше 500 тыс. различных веществ. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, медь, кадмий) и другие токсичные вещества прогрессивно накапливаются в пищевых цепях, конечное звено которых - человек. Известны, например, массовые отравления ртутью, которая попадала в организм человека вместе с рыбой. В значительной степени это связано с особенностями поведения ртути в природе. Ртуть - единственный тяжелый металл, содержание которого минимально на первом трофическом уровне, у хемосинтезирующих микроорганизмов и фотосинтезирующих зеленых растений. Затем концентрация этого металла неуклонно нарастает в ряду : травоядные животные - хищники 1-го порядка - хищники 2-го порядка и т.д. В воде содержание ртути увеличивается с возрастом (размером) рыб и также нарастает по пищевой цепи.

Из загрязняющих веществ очень опасны детергенты или синтетические моющие средства. Выброшенные в водоемы даже в незначительном количестве, они придают воде неприятный привкус и запах и ведут к образованию пены, слой которой может достигать 1 м и препятствовать доступу кислорода в воду. На их окисление расходуется много растворенного кислорода, а это сокращает распад в воде других вредных примесей. Поэтому стоки, загрязненные ПАВ, обязательно обрабатываются на очистных сооружениях перед сливом в реки и водоемы.

Источником загрязнения водных экосистем является и сельское хозяйство. Во-первых, повышение урожайности неизбежно связано с применением удобрений и ядохимикатов (пестицидов). Попадая на поверхность почвы, они смываются с нее и оказываются в водоемах. Во-вторых, животноводство связано с образованием больших масс мертвой органики (навоза, подстилки), мочевины, которые опять-таки могут оказываться в водных объектах. Эти отходы не ядовиты, но их массы огромны (вспомним, что получение 1 кг мяса "стоит" 70 - 90 кг кормов) и, несмотря на их нетоксичность, они ведут к тяжелым последствиям для водных экологических систем. Подсчитано, что 1000 голов скота загрязняет природные воды так же, как город с населением 15 тыс. человек.

Сточные воды, содержащие органические вещества (не только от животноводства), содержат массу биогенных элементов, в том числе азота и фосфора. В результате происходит массовое размножение фитопланктона, в первую очередь сине-зеленых, зеленых и красных водорослей, а также интенсивное развитие высших водных растений. Эти организмы, рождаются, отмирают, и масса органического вещества возрастает. Поскольку названные организмы являются аэробными и дышат кислородом, растворенным в воде, в скором времени они оказываются в условиях дефицита кислорода. Вода становится непригодной для жизни, в ней начинают преобладать анаэробные процессы. Этот процесс носит название эвтрофикации. Эвтрофикация - это повышение биологической продуктивности водных объектов в результате накопления в воде биогенных элементов под действием антропогенных или естественных (природных) факторов.

Собственно анаэробные процессы представляют собой вторичное загрязнение воды. Эвтрофикации может быть также следствием того, что азотные и фосфорные удобрения смываются с полей и в воду попадают легкоокисляемые минеральные соединения.

Питательные вещества могут попадать в водоемы и при сбросе хозяйственно-бытовых сточных вод. В них содержится (в граммах на одного человека в сутки): соединений азота (в пересчете на N) - 7-8; фосфора (в пересчете на Р) - 1,5-1,8; калия (в пересчете на) - 3. Какправило, наблюдается увеличение концентрации таких соединений в звеньях пищевых цепей, и максимальное количество оказывается в пище человека. Так, если содержание фосфора в воде природных систем составляет 32 условные единицы, то фитопланктон и насекомые содержат 0,1 у.е., гуси, утки - 7,5 тыс. у.е., а яйца птиц включают 200 тыс. у.е. фосфора, т.е. концентрация фосфора возрастает в 6 тыс. раз.

Большую опасность представляют загрязнения природных вод радиоактивными веществами.

Загрязняют воду и теплые сточные воды от предприятий теплоэнергетики так как при этом меняется температурный режим в водном объекте, а затем может возникать несоответствие его качества санитарным требованиям.

Одна из важнейших природоохранительных задач заключается в том, чтобы всячески поддерживать способность водоемов к самоочищению. К сожалению, с каждым годом это становится все труднее. Загрязнение рек, озер, морей и даже океанов принимает такие размеры, что во многих районах превышает их способность к самоочищению. В природные водные системы планеты, воду которых мы потребляем, ежегодно сбрасывается до 7000 млрд. м3 неочищенных стоков, включающих до 1 млн. наименований химикатов, а природных загрязнений воды насчитывается лишь около 2-х тысяч.

Недостаток пресной воды ощущается уже сейчас во многих странах. Согласно статистическим данным ООН недостаток в чистой питьевой воде испытывает около 2 млрд. человек. В среднем в мире централизованным водоснабжением охвачено городское население численностью 1,1 млрд. человек с расходом 280 л в сутки и еще 0,8 млрд. человек обеспечено водой из колонок с расходом 110 л в сутки на человека. Остальная часть человечества потребляет 50 - 60 л воды в сутки. Особенно неблагоприятна обстановка в сельских районах, где только треть жителей имеет доступ к безопасным системам водоснабжения и лишь 13 % обеспечена канализацией. Однако и современные системы водоснабжения дают сбои, что нередко приводит к вспышкам заболеваний, связанных с употреблением загрязненной или недостаточно очищенной воды. По данным ВОЗ вода является причиной 80 % всех заболеваний в мире. В целом от болезней, связанных с водой, страдает около половины всего человечества - более 2 млрд. человек. Загрязнение водных систем представляет большую опасность, чем загрязнение атмосферы, по следующим причинам: процессы регенерации, или самоочищения, протекают в водной среде гораздо медленнее, чем в воздухе; источники загрязнения водоемов более разнообразны; естественные процессы, осуществляющиеся в водной среде и подвергающиеся действию загрязнений, более чувствительны сами по себе и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле, чем те, которые протекают в атмосфере.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды веществами: источники

Основные понятия

Радиоактивное загрязнение окружающей среды – это, можно сказать, современное понятие, возникшее в результате научно-технического прогресса и связанное с возможностями человека в области атомарного строения вещества. Понятие стало наиболее актуально с первыми успехами по расщеплению атома, с первым преступлением по его применению против жизни человека, а в последующем и для удовлетворения потребностей людей.

Радиоактивным является химический элемент, природного или синтетического происхождения, все изотопы которого радиоактивны. К таким же относят также смеси, хотя бы один изотоп которых радиоактивен.

Радиоактивность состоит из двух латинских слов «radius» — луч и «āctīvus» — действенный, то есть «активный луч». В действительности — это свойство атомных ядер изменять свой состав и строение, в результате чего происходит выброс элементарных частиц, квантов и даже ядерных фрагментов.

В периодической таблице Менделеева такие элементы идут после свинца, в их числе висмут технеций и прометий. В природных смесях с одним радиоактивным изотопом, наиболее известными такими элементами являются: калий, кальций, ванадий, цирконий, молибден, кадмий, вольфрам, осмий, платина, висмут, уран, радий, радон, астат и углерод-14, образующийся в атмосфере под влиянием солнечных лучей.

В производственной деятельности человека эти элементы нашли свое применение в энергетике – для атомных реакторов и батарей, а также для военных целей.

Загрязнение — это появление в стройной и отлаженной системе несвойственных или излишних элементов, которое не может не сказаться на ее функционировании. Количественные и качественные показатели такого загрязнения могут привести к уничтожению системы.

Основными объектами загрязнения окружающей среды, естественно, являются ее составляющие: вода, земля и воздух.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды Загрязнение может быть естественным процессом в существование биосистемы, которое последней как производится, так и нейтрализуется. Это естественное загрязнение. Но есть загрязнение, возникающее в процессе производственной деятельности человека или антропогенное. Такое загрязнение должно быть устранено либо источником его происхождения, то есть человеком, либо при его максимальном участии. Потому что устранение такого загрязнения природной системой не предусмотрено и требует дополнительных ресурсов.

Загрязнения можно классифицировать по масштабам влияния на биосистему. Это: локальные, региональные и глобальные. И по видам: биологическое, механическое, физическое и химическое. Радиоактивное загрязнение относят к физическому виду.

Иногда говорят еще о радиоактивном заражении. Хотя заражение или инфекция, от латинского слова «inficio» или заражать, относится к процессам, вызываемым у одних живых организмов другими – бактериями, вирусами, грибами и другими простейшими. Потому правильнее, наверное, говорить все-таки о радиоактивном загрязнении, а не заражении.

Загрязнение и виды веществ

Радиоактивность — это природное свойство химических элементов. Упрощенно радиоактивность – это способность элемента или вещества при определенных условиях производить энергию и выбрасывать ее в виде энергетических потоков или волн, то есть радиации. Эта энергия, преобразовываясь и задерживаясь на различных этапах и уровнях, достигает и проникает во все живое на Земле. Основным потребителем этой энергии являются растения. Ее они расходуют на преобразование углекислого газа в необходимый живым организмам кислород. Самыми известными источниками такой природной радиации является Солнце, а также некоторые природные ископаемые — уголь, торф, базальт, гранит и руды, содержащие уран, торий и радий.

Радиоактивность существовала и существует и только с вмешательством человека в эту область природных процессов, речь уже надо вести не столько о радиоактивности, сколько о радиоактивном загрязнении. Ибо в стройную систему стало поступать избыточное количество элементов и, соответственно, энергии. А все что лишнее и есть загрязнение.

Производимое радиоактивными веществами загрязнение окружающей среды носит характер аккумулирования. И в этом его основная суть и отличие от других видов загрязнения. Кроме того, радиоактивные вещества попадают в трофическую или пищевую цепь, но не подвергаются переработке. Они передаются от одного звена цепи другому и постепенно накапливаются в живых организмах. Различные представители растительного и животного мира обладают разной способностью к накоплению этих веществ. Одними из «лидеров» — аккумуляторов являются мхи и лишайники. А местом, где такое происходит чаще всего, является костная ткань.

К основным радиоактивным загрязняющим веществам относят: Йод-131, Стронций-90, Цезий-137, Кобальт-60 и Америт-241.

Йод-131 является бета- и гамма-радиоактивным. Период его полураспада около 8 суток. Под его воздействием мутируют и распадаются клетки, а ткани на глубину до нескольких миллиметров. Место концентрации – щитовидная железа.
Стронций-90. Полураспад – 28,8 года. Опасность для живых организмов чрезвычайно повышена. Место накопления – костные ткани.
Цезий-137. Полураспад – 30 лет. Главное радиоактивное загрязняющее вещество биосферы.
Кобальт-60. Полураспад — 5,3 года.
Америций-241. Полураспад – 433 года.

Каждый из этих элементов является результатом конкретной реакции и определенного технологического процесса, то есть имеют свой источник происхождения.

Источники и ядерное оружие

У радиоактивного загрязнения окружающей среды источники весьма разнообразны. К ним можно отнести добычу каменного угля и торфа, а также их использованием при производстве тепла и электроэнергии. Сюда же, без сомнения, относится добыча урановых и иных руд, содержащих радиоактивные элементы. Происходит сопутствующее загрязнение почвы, воды и воздуха, возникающее как последствия этих видов производственной деятельности – отвалы, могильники, зола, отработанные газы, пыль, сточные и технологические воды и многое другое.

Все эти источники являются опасным и требующим пристального внимания и контроля. Их нельзя сбрасывать со счетов, лишь на том основании, что они наиболее приближены к естественным, и возникают в результате использования природных ресурсов.

Новая Земля (РФ) Но есть главные, основные, глобальные. Те, которые являются побочным эффектом деятельности человека. Они полностью искусственны и неприродные.

С незапамятных времен человек, сначала догадывался об атомарном строении материи, затем он проник в ее глубины и смог расщепить атом, получив при этом долгожданный новый источник энергии. И что стало первым способом применения этого замечательного открытия — две атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки в августе 1945 года, унесшие сотни тысяч человеческих жизней сразу и еще несколько сотен тысяч впоследствии. И только в 1950 году в СССР начались работы по строительству первой атомной станции, то есть первому мирному использованию великого открытия.

Чем можно считать испытание и применение ядерного оружия в первую очередь, но не в последнюю его следует считать основным и главным источником загрязнения окружающей среды.

В настоящее время известны следующие полигоны для проведения ядерных испытаний – это: Невада (США), Новая Земля (РФ), Моруроа (Франция) и Лобнор (Китай). К 2000 году в мире уже было проведено около 2000 испытаний ядерного оружия. Более 50% испытаний приходится на долю США, около 35% — Россию, 10% — Францию, 2,3% — Англию, около 2% — Китай. Такое количество взрывов привело к повышению радиационного фона на 3% в глобальном – общепланетарном масштабе.

При проведении ядерных взрывов образуется два вида изотопов. Одни с коротким периодом полураспада, которые представляют повышенную опасность сразу после взрыва и в непосредственной близости от него. И вторые – с периодом полураспада от нескольких лет до нескольких десятков и сотен лет. Именно они оседают в воде, воздухе и почве и, попадая в пищевую цепочку, накапливаются в растениях и животных. Наиболее опасным из них является стронций-90, который легко выступает «заменителем» кальция в организме.

Проводя испытания на земле или воздухе, радиоактивные вещества поднимаются высоко в атмосферу и затем переносятся на значительные расстояния, выпадая на землю и воду с дождями и туманами. 40% продуктов ядерных испытаний выпадают с осадками в течение 1-3 месяцев, остальные могут оставаться в верхних слоях атмосферы до 10 лет. Таким образом, загрязнение распространяется за пределы отведенных мест.

Кроме прямого загрязнения, ядерные взрывы нарушают озоновый слой Земли, влияют на метеорическую обстановку и являются причиной сейсмических нарушений. Ярким примером чего явились испытания в Прикаспии. В результате были вскрыты зоны аномально высоких пластовых давлений, начали подниматься подземные воды и вместе с ними уровень воды в море.

Еще одной проблемой полигонов для ядерных испытаний, является их использование в качестве захоронения радиоактивных отходов.

«Мирный» атом

При взрыве атомной бомбы в Хиросиме (Япония) в 1945 году – 740 грамм, а при аварии на Чернобыльской АЭС (Украина) в 1986 году в атмосферу было выброшено около 77 кг радиоактивных веществ.

При правильной эксплуатации ядерная энергетика практически безопасна. По данным на 2009 год в мире эксплуатируется порядка 437 ядерных реакторов, которые дают практически 16% всей мировой электрической энергии и потребляют около 4000 тонн природного урана. Источниками загрязнения, при корректной эксплуатации атомных станций, являются изотоп углерода-14 и трития, которые поступают в атмосферу после очистки газов станции фильтрами-абсорберами.

Наиболее опасным из них является тритий, который замещает водород в соединениях, составляющих большую часть массы живых организмов. Он накапливается, не перерабатываясь в пищевых цепях, превращается в гелий и испускает β-частицы. Отчего клетки мутируют и поражаются на генном уровне.

Радионуклиды содержатся в воде, используемой для технологических нужд станции. Эта вода, как правило, используется в циклическом режиме и иногда требуется ее обновление. В связи с этим она поступает в водоем-охладитель при станции. Этот водоем является слабопроточным или искусственным водохранилищем. Но сброс в него воды и содержание в ней радионуклидов тщательно контролируется.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды – это на сегодняшний момент, наверно, самый опасный вид загрязнения природы. Ибо отложенный взрыв, не означает предотвращенный.