Содержание
Причины и последствия радиоактивного загрязнения воды
Радиоактивное загрязнение Мирового океана началось с появлением технологии расщепления атома. Изобретение атомной, ядерной, а затем и водородной бомб начало отсчет неумолимого загрязнения окружающей среды радиацией.
Содержание статьи:
Радиоактивное загрязнение воды: причины
Главная причина радиоактивного заражения воды — это испытания атомного, а затем ядерного и водородного оружия. Действие атомного оружия основано на расщеплении ядер урана, плутония, других радиоактивных элементов. Его поражающие факторы: энергия взрыва, ударная волна и страшное, до сих пор не изученное радиационное излучение, вызывающее заражение.
Радиацию нельзя увидеть, пощупать или понюхать, но она везде. Ее источники делятся по степени опасности для живых существ. Еще не до конца изучены последствия радиоактивного заражения, его влияние на генетику, мутации клеток и организмов. С уверенностью можно сказать, что опасность есть, опасность невидимая, но оттого не менее страшная.
Вся вода, находящаяся на планете, попадает в Мировой океан. В этом и кроется главная проблема радиационного загрязнения вод планеты. За последние 100-150 лет техногенное развитие цивилизации опередило возможности по нейтрализации своего побочного эффекта — загрязнения. Один из таких эффектов — открытие радиации. С сороковых годов 20 века, когда стало возможным расщепление ядра атома, и по сегодняшний день продолжается радиоактивное загрязнение воды. Как следствие, Мирового океана.
Естественные источники радиации:
- излучение из космоса;
- инфракрасное излучение, тепловое;
- ультрафиолетовое излучение;
- фоновое радиационное излучение планеты.
Эти источники радиации естественные, не заражая окружающую среду, они существуют с момента появления Земли. Повлиять на них человечество не в состоянии. Но есть другие источники появления радиации, которые являются причиной радиационного загрязнения воды.
В первую очередь это добыча радиоактивных элементов на территории планеты для переработки, обогащения, изготовления оружия. Также эти материалы используют в мирных целях: для получения электроэнергии, передвижения судов и так далее. Это не отменяет основной проблемы – загрязнения окружающей среды, вод Мирового океана радиацией. С 60-х годов прошлого века, согласно отчетам, в океан было сброшено больше 10 000 контейнеров с радиоактивными отходами. Пока радиоактивные отходы утилизируют на суше.
Не меньшую опасность представляют техногенные аварии, скорее катастрофы. Это авария на Чернобыльской атомной электростанции в СССР, недавняя авария на станции близ города Фукусима в Японии. До сих пор непонятны последствия этих катастроф. Ясно одно, что они способствовали продолжающемуся радиационному загрязнению вод Мирового океана.
Аварии судов военно-морских флотов ядерных держав тоже внесли лепту в добавлении радиационного заражения воды. Только по официальным данным, затонуло десять атомных подводных лодок, дизельные суда, несшие на борту ядерное оружие. Призвать к ответу военных за загрязнение планеты — это сложнейшая задача, с которой приходится сталкиваться экологам.
Последствия использования воды, загрязненной радиацией
Вопросы заражения радиацией живых организмов изучаются с середины прошлого века. Много поводов для изучения дали бомбардировка американскими военными городов Хиросима и Нагасаки в Японии и страшная техногенная катастрофа 20 века – авария на Чернобыльской атомной электростанции.
Последствия заражения радиацией — заболевания щитовидной железы, онкологические заболевания. Причем больными становятся люди, животные, насекомые и другие организмы, подвергшиеся радиационному заражению. Опасное свойство радиоактивных элементов — это способность к накоплению в клетках организма. Опасность заключается в использовании зараженного организма.
Для примера: вода, сброшенная после охлаждения ядерного реактора, попала в сеть грунтовых вод и использовалась для полива огорода. Затем она скопилась в моркови, которую дали для откорма кроликам. Мясо кролика попало на стол в детский сад, а дети намного восприимчивее взрослых к отравлениям. Пример, возможно, некорректен, но отражает проблему и опасность, которую не стоит недооценивать.
Способы борьбы с радиационным заражением воды
Эффективный способ борьбы с чем бы то ни было — это полный запрет. Но прогресс не стоит на месте, значит, запрет невозможен. Ужесточение контроля за добычей, производством, использованием, утилизацией радиоактивных материалов поможет уменьшению радиационного загрязнения. Необходимо внедрение «чистых» технологий на этапах переработки, высокотехнологичной утилизации радиоактивных элементов. Нет ничего, что не подвластно человеческому гению, другое дело — желание, желание оставить детям и внукам не грязные руины, а чистую и цветущую планету.
Международные законы и акты, направленные на борьбу с радиационным заражением вод
Еще в прошлом веке, поняв опасность и осознавая проблемы, возникающие из-за радиационного загрязнения Мирового океана, правительства государств, использующих энергию расщепления атома, подписали акты и договора, ограничивающие работу с радиоактивными материалами. Для уменьшения последствий делается много, но недостаточно. Ясно одно: пока не появится единый фронт борьбы за экологическую чистоту планеты, не решить проблем радиационного заражения вод Мирового океана.
Радиоактивное загрязнение
Радиоактивное загрязнение – это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами в количествах, превышающих уровни, установленные Нормами радиационной безопасности (НРБ-99/2009) и Основными санитарными правилами обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ).
Радиоактивное загрязнение может быть обусловлено различными причинами и источниками (см. схему):
- природной радиоактивностью, включая космические излучения;
- глобальным радиационным фоном, сформировавшимся в результате проводившихся в предыдущие годы испытаний ядерного оружия;
- ядерными взрывами, проводимыми в мирных целях;
- эксплуатацией ядерно и радиационно опасных объектов;
- наличием территорий, загрязнённых радиоактивными веществами вследствие деятельности объектов атомной энергетики и промышленности и имевших место аварий на них в предыдущие годы.
В зависимости от типа радионуклидов, обуславливающих радиоактивное загрязнение (характера их распада) различают α-, β- и γ-загрязнения, но чаще всего на практике встречаются загрязнения.
Наибольшую опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды в мирное время представляют радиационные аварии. Последствия радиационных аварий и, прежде всего, радиоактивное загрязнение окружающей среды имеют сложную зависимость от исходных параметров радиационно опасных объектов (типа объекта; мощности ядерной или радиоизотопной установки; характера радиохимического процесса и т.д.) и метеоусловий. Так, например, на предприятиях по разделению изотопов урана (обогащению природного урана) и изготовлению ядерного топлива выход радионуклидов за пределы санитарно-защитной зоны возможен при авариях, связанных с возникновением самопроизвольной цепной реакции или взрывов и пожаров на участках технологических процессов. При разгоне мощности самопроизвольной цепной реакции может быть выброс короткоживущих радионуклидов 89Кr, 137Xe, 134J, 105Rh и 137Cs, часть из которых может оказаться за пределами санитарно-защитной зоны. При взрывах и пожарах возможен выброс гексафторида урана и двуокиси урана, в том числе за пределы санитарно-защитной зоны с плотностью загрязнения на площади до 10 км2 от 11 до 3″ 109 Бк/м2.
Источники и масштабы радиоактивных загрязнений
Основным источником радиоактивного загрязнения окружающей среды и облучения людей за пределами санитарно-защитной зоны при авариях ядерных реакторов являются выбрасываемые из реактора газоаэрозольные смеси, содержащие как коротко, так и долгоживущие радионуклиды, образующиеся при делении ядерного горючего. Поднимаясь на высоту до 1,5 км и более и распространяясь под воздействием ветра на значительные расстояния (на десятки, сотни и тысячи км), выпадая, радионуклиды приводят к радиоактивному загрязнению значительных территорий. В ниже приводимой таблица в качестве примера представлены данные по радиоактивному загрязнению территорий России, Белоруссии и Украины, в результате аварии на Чернобыльской АЭС (1986).
Площади (км2) с различными степенями радиоактивного загрязнения в результате аварии на Чернобыльской АЭС
Государство | > 40 Ки/км2 | 15-40 Ки/км2 | 5-15 Ки/км2 | 1-5 Ки/км2 |
Россия | 310 | 2130 | 5450 | 48100 |
Белоруссия | 2150 | 4210 | 10170 | 29920 |
Украина | 640 | 820 | 1990 | 34000 |
Радиоактивные аэрозоли после попадания на поверхность объектов закрепляются на ней. В зависимости от характера физико-химического взаимодействия между загрязненной поверхностью и носителем активности происходят адгезионный, адсорбционный и ионообменный процессы. Характерной особенностью при адгезионном загрязнении является «прилипание» частицы к поверхности и наличие границы раздела фаз между радиоактивными частицами и поверхностью. При адсорбции происходит межмолекулярное взаимодействие на поверхности раздела фаз. При физической адсорбции молекулы радионуклидов сохраняют свою индивидуальность. При хемосорбции молекулы (ионы) радионуклидов, а также их соединения образуют с адсорбентом поверхностные химические соединения. При ионном обмене происходит обратимый, а иногда и необратимый процесс эквивалентного (стехиометрического) обмена между ионами радионуклидов и загрязняемой поверхностью. Ионообменная адсорбция является основным процессом, определяющим радиоактивное загрязнение почвы.
При попадании радиоактивных веществ в глубь материала происходит глубинное (объемное для жидкой фазы) радиоактивное загрязнение. При этом радиоактивные вещества могут попасть в глубь материала объекта вследствие диффузии, затекания и других механизмов, проникновения в поры, капиллярные и трещинные системы поверхности объекта. Процессы поверхностного и глубинного загрязнений, как правило, исходят одновременно, при этом возможно сочетание различных механизмов загрязнения в определенной последовательности. В сухую погоду радиоактивные загрязнения бывают в основном поверхностными. В тоже время отдельные частицы могут проникать в выемки шероховатой поверхности, обуславливая глубинные загрязнения. При загрязнении поверхности каплями, содержащими радиоактивные вещества, первоначально происходит адгезия капель к твердой поверхности, которая в дальнейшем приводит к адсорбции радионуклидов на поверхности, ионному обмену, диффузии и капиллярному смачиванию.
Помимо первичного радиоактивного загрязнения возможны последующие циклы загрязнения, так называемое «вторичное» загрязнение. Вторичным (иногда многократным) радиоактивным загрязнением считается переход радиоактивных веществ с ранее загрязненного объекта (территории) на чистый или загрязненный в меньшей степени объект. Так, радиоактивное загрязнение местности, сооружений и дорог могут переходить в воздушную среду (грунтовые воды), а затем осаждаться, вызывая радиоактивного загрязнения ранее «чистых» объектов, переноситься транспортом, людьми, животными и т. п.
Определенные особенности свойственны радиоактивному загрязнению продуктов растениеводства, уровни загрязнения которых определяются биологическими особенностями растений и фазой их развития в период загрязнения. Если на этапе распространения радионуклидов имеет место поверхностное (внекорневое) загрязнение продуктов растениеводства, то в последующем оно происходит через корневые системы растений. Причем, при внекорневом пути поступления радионуклидов наиболее подвижен 137Cs, а при корневом – 90Sr.
Характер радиоактивного загрязнения различных поверхностей, в том числе территорий и водоемов, зависит от агрегатного состояния загрязняющих веществ, их химической природы, вида и состояния загрязняемых поверхностей, длительности контакта радиоактивных веществ с этими поверхностями. Радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Степень опасности поверхностей, загрязнённых радиоактивными веществами, определяется радионуклидным составом загрязнений, плотностью загрязнений, характером загрязнённых поверхностей, временем, прошедшим после загрязнения и некоторыми другими характерными для соответствующего загрязнения причинами. Допустимые уровни радиоактивного загрязнения применительно к профессиональной деятельности приведены в таблице.
Допустимые уровни радиоактивного загрязнения рабочих поверхностей, кожи, спецодежды и средств индивидуальной зашиты, част/(см2 · мин)
Объект загрязнения | Альфа-активные нуклиды* | Бета-активные | |
отдельные | прочие | нуклиды | |
Неповрежденная кожа, спецбелье, полотенца, внутренняя поверхность лицевых частей средств индивидуальной защиты. | 2 | 2 | 200*** |
Основная спецодежда, внутренняя поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, наружная поверхность спецобуви.![]() | 5 | 20 | 2000 |
Поверхности помещений постоянного пребывания персонала и находящегося в них оборудования. | 5 | 20 | 2000 |
Поверхности помещений периодического пребывания персонала и находящегося в них оборудования. | 50 | 200 | 10000 |
Наружная поверхность дополнительных средств индивидуальной защиты, снимаемой в саншлюзах. | 50 | 200 | 10000 |
Примечания.
* Для поверхности рабочих помещений и оборудования, загрязненных альфа-активными радионуклидами, нормируется снимаемое (нефиксированное) загрязнение, для остальных поверхностей – суммарное (снимаемое и неснимаемое) загрязнение.
** К отдельным относятся альфа-активные нуклиды, среднегодовая допустимая объемная активность которых в воздухе рабочих помещений ДОА < 0,3 Бк/м3.
*** Установлены следующие значения допустимых уровней загрязнения кожи, спецбелья и внутренней поверхности лицевых частей средств индивидуальной защиты для отдельных радионуклидов: для Sr-90 + Y-90 — 40 част/(см2 · мин).
Источники: Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009); Владимиров В.А., Измалков В.И., Измалков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. –М., 2005; Радиационные аспекты Чернобыльской аварии. Труды I Всесоюзной конференции. –СПб., 1993.
Радионуклиды (радий) в питьевой воде
Тематическое меню
Загрязнители воды
- Загрязнители воды Домашняя
- Алфавитный указатель загрязняющих веществ
Похожие сайты
- Вода и здоровье
Отдел гигиены окружающей среды
- Отдел EH Дом
Загрязнители воды
- Загрязнители воды Главная
- Алфавитный указатель загрязняющих веществ
Похожие сайты
- Вода и здоровье
Отдел гигиены окружающей среды
- Отдел EH Дом
Радиоактивные материалы, также называемые радионуклидами, встречаются как в природе, так и в результате деятельности человека. Радионуклиды из природных источников могут попадать в подземные и поверхностные воды Миннесоты. Когда радионуклиды разрушаются (распадаются), они создают радиацию. Радионуклиды являются естественной частью нашей окружающей среды, и небольшое количество радиации распространено в воздухе, воде и почве вокруг нас. Контакт со слишком большим количеством радиации может вызвать проблемы со здоровьем.
Эта информация также доступна в формате PDF: Радионуклиды (радий) в питьевой воде (PDF)
Воздействие на здоровье
Различные дозы радиации вызывают различные последствия для здоровья. Питьевая вода, содержащая радионуклиды, подвергает вас ежедневному контакту с очень низкими дозами радиации. У вас более высокий риск заболеть раком, если вы пьете воду с радионуклидами каждый день в течение многих лет.
Как защитить себя и свою семью
В Правилах по радионуклидам Агентства по охране окружающей среды США (EPA) есть четыре федеральных стандарта для радионуклидов в питьевой воде. Безопасная питьевая вода должна иметь:
- 15 пикокюри альфа-частиц на литр воды (пКи/л) или менее
- 5 пКи/л комбинированного радия 226/228 или менее
- 20 пКи/л урана или менее
- 4 миллибэр бета/фотонных излучателей в год (мбэр/год) или менее
Если у вас есть частный колодец
Факторы, способствующие присутствию радионуклидов в колодезной воде Миннесоты, на данный момент недостаточно изучены. Если вас беспокоят радионуклиды в вашем частном колодце, вы можете оплатить его анализ в аккредитованной лаборатории. Обратитесь в лабораторию, аккредитованную Министерством здравоохранения Миннесоты (MDH), чтобы получить контейнер для образцов и инструкции о том, как отправить образец. Вы также можете связаться со своим округом, чтобы узнать, есть ли у них какие-либо программы, облегчающие тестирование вашей воды.
Вы можете использовать стандарты Правил радионуклидов для своего частного колодца. Домашние системы очистки воды, такие как ионообменные умягчители воды и системы обратного осмоса, могут снизить уровень некоторых радионуклидов в вашей воде. Более подробно о системах очистки вы можете узнать в разделе Домашняя очистка воды. С вопросами обращайтесь в MDH (651-201-4700 или по электронной почте: [email protected]).
Если вы подключены к системе общественного водоснабжения
Общественные системы водоснабжения (системы, обслуживающие ваше место жительства) проверяют на наличие радионуклидов и обеспечивают соответствие уровней стандартам EPA. Вы можете узнать уровни радионуклидов, обнаруженные вашей общественной системой водоснабжения, прочитав их Отчет о качестве воды (также известный как Отчет о доверии потребителей [CCR]). Вы можете позвонить в местную систему водоснабжения, чтобы получить бумажную копию CCR, или найти ее в Интернете по адресу Find Your Local CCR.
Исходная информация
Естественная и антропогенная радиация окружает вас каждый день. Около половины излучения, с которым вы сталкиваетесь каждый год, исходит от природных источников, таких как солнце, почва и камни. Другая половина поступает из антропогенных источников, таких как медицинские анализы (рентгеновские снимки) и лечение, а также строительные и дорожно-строительные материалы. Каждый источник радиации дает разную дозу радиации. Например, радиационное лечение имеет чрезвычайно высокую дозу радиации по сравнению с очень низкой дозой радиации, которую вы получаете от питьевой воды с радионуклидами. Ваш образ жизни также может повлиять на количество радиации, с которой вы контактируете. Полеты на самолетах, жизнь на большой высоте, жизнь рядом с угольной шахтой и некоторые работы (например, подземная добыча полезных ископаемых) подвергают вас воздействию более высоких доз радиации.
Проверка вашего дома на радон (радионуклид в газовой форме) и принятие мер по снижению уровня радона может быть одним из самых важных действий, которые вы можете предпринять, чтобы уменьшить контакт с естественной радиацией.
Узнайте больше о дозах радиации в нашей повседневной жизни.
Радионуклиды в водах Миннесоты
Радионуклиды, такие как радий, полоний, радон и уран, встречаются в природе в Миннесоте и могут быть обнаружены в небольших количествах в подземных водах Миннесоты. Как правило, поверхностные воды не содержат радионуклидов в вызывающих озабоченность уровнях.
В 2014 году девять (1,2 процента) муниципальных систем водоснабжения Миннесоты (системы, обслуживающие дома в городах) имели уровни радия в очищенной воде, превышающие стандарт EPA. Исследования MDH показали, что самые высокие уровни радионуклидов в исходной воде наблюдаются в водоносных горизонтах Маунт-Саймон-Хинкли и Джордан на юго-востоке Миннесоты. Лечение требуется в сообществах с уровнем радионуклидов в исходной воде более 5 пКи/л.
Очень немногие частные колодцы Миннесоты были проверены на наличие радионуклидов.
Узнайте больше о радионуклидах в воде Миннесоты:
- Распределение радия в водоносных горизонтах питьевой воды Миннесоты
- Годовые отчеты по охране питьевой воды
- MN Доступ к данным общественного здравоохранения: качество питьевой воды: уран и радий
Что делает MDH
MDH регулирует общественные системы водоснабжения посредством:
- Утверждает планы очистки систем общественного водоснабжения
- Обеспечение соблюдения Закона о безопасной питьевой воде
- Проверка систем водоснабжения
Программа мониторинга окружающей среды MDH обеспечивает безопасный уровень радиации вокруг атомных электростанций в Миннесоте путем отбора проб воды, молока и воздуха.
MDH провел исследование распределения радия в водоносных горизонтах питьевой воды Миннесоты. В настоящее время MDH работает над проектом по оценке радионуклидов, чтобы узнать больше о том, где полоний-210 (радионуклид) встречается в подземных водах Миннесоты.
MDH также помогает семьям оставаться в безопасности от радона в Minnesota Homes. MDH также предоставляет информацию о:
- Стандартах питьевой воды для загрязнителей: микробиологических, радиологических и неорганических загрязнителей
Что делают другие группы
У Агентства по охране окружающей среды есть много ресурсов о радиации:
- RadTown USA поможет вам узнать о радиации в вашем городе
- Радиация: факты, риски и реальность
- RadNet следит за уровнем радиации в воздухе, осадках и питьевой воде в стране.
- Предлагаемое положение о радоне в питьевой воде
- Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США ведет учет продуктов, излучающих радиацию.
Теги
- Окружающая среда
Последнее обновление: 03.10.2022
Радиоактивное загрязнение проникает в питьевую воду
21 декабря 2021 г. — Примечание редактора: эта история является частью годичного исследования загрязнения питьевой воды в США. Сериал поддерживается фондами Park Foundation и Water Foundation. Прочтите историю запуска «Жажда решений» здесь и другие истории серии здесь.
Когда Джени Нэк переехала в Сими-Вэлли, штат Калифорния, в 2018 году, она понятия не имела, что новый дом ее семьи находится в пределах 5 миль от бывшей лаборатории ядерных и ракетных испытаний, расположенной на вершине плато и изобилующей загрязнением. Известно, что радиоактивные цезий-137, стронций-90, плутоний-239 и тритий вместе со смесью других токсичных химических веществ и тяжелых металлов выбрасывались на промышленную площадку в результате различных разливов, утечек, сжигания на открытом воздухе. ямы и частичный ядерный расплав.
Как только Нэк узнала о полевой лаборатории Санта-Сусаны и необычном количестве случаев детского рака в окружающем сообществе, она не могла игнорировать это. Теперь ее семья пьет воду только из 5-галлонного (19-литрового) кувшина, который доставляет служба водоснабжения Sparkletts. В августе она начала отправлять свою 6-летнюю дочь в детский сад с двумя бутылками воды и инструкциями не наполнять их в школе, которая связана с той же водопроводной компанией Golden State, которая обслуживает ее дом.
Члены организации «Родители против полевой лаборатории Санта-Сусаны» в 2018 году протестовали против предложения города Сими-Вэлли, штат Калифорния, использовать больше колодезной воды в качестве питьевой воды. Изображение любезно предоставлено Parents Against Santa Susana Field Lab
В федеральном отчете за 2007 год признается, что два колодца, добываемые водной компанией, подвергались риску загрязнения с этого места. «Агентство по охране окружающей среды заявило, что мы в опасности, — говорит Нэк. А «Голден Стэйт», по ее словам, время от времени использовал «возможно, очень большую часть этой колодезной воды». На сегодняшний день в воде Голден Стэйт не обнаружено радиоактивности выше естественного уровня.
Опасения по всей стране
Любая вода содержит некоторый уровень радиации; количество и тип могут значительно различаться. Одним из потенциальных источников является производство ядерного оружия и энергии из расщепляющихся материалов. Добыча урана — это другое. Радиоактивные элементы могут попасть в воду в результате медицинских процедур, в том числе радиоактивного йода, используемого для лечения заболеваний щитовидной железы. И его можно обнаружить во время бурения нефтяных и газовых скважин или любой промышленной деятельности, связанной с растрескиванием коренных пород, в которых естественным образом присутствуют радиоактивные элементы. Более того, благодаря своему естественному присутствию эти элементы могут время от времени просачиваться в водоносные горизонты, даже если их не спровоцировать.
Некоммерческая экологическая рабочая группа (EWG, партнер в этом отчетном проекте) подсчитала, что питьевая вода для более чем 170 миллионов американцев во всех 50 штатах «содержит радиоактивные элементы на уровнях, которые могут увеличить риск рака». В своем анализе данных системы общественного водоснабжения, собранных в период с 2010 по 2015 год, EWG сосредоточила внимание на шести радиоактивных загрязнителях, включая радий, радон и уран. Они обнаружили, что в Калифорнии больше жителей, пострадавших от радиации в питьевой воде, чем где-либо еще в США. И все же этот штат далеко не одинок. Около 80% жителей Техаса обслуживаются предприятиями водоснабжения, сообщающими об обнаруживаемых уровнях радия. Обеспокоенность разнеслась по всей стране — от заброшенных урановых рудников на землях народа навахо до оставшихся ядерных отходов Манхэттенского проекта в Миссури и выщелачивания загрязняющих веществ из фосфатных рудников во Флориде.
Чтобы узнать больше, перейдите на сайт ewg. org. Нажмите на изображение, чтобы развернуть.
Хотя попадание внутрь радиоактивных элементов через питьевую зараженную воду — не единственный путь воздействия на человека, это путь серьезного риска, — говорит Дэниел Хирш, бывший профессор Калифорнийского университета в Санта-Круз, изучавший загрязнение в полевой лаборатории Санта-Сусаны. «Одна вещь, которую вы не хотите делать, — это смешивать радиоактивность с водой. Это простой механизм, чтобы получить его внутри людей», — говорит он. «Когда вы пьете воду, вы думаете, что выделяете ее. Но тело создано для извлечения вещей из того, что вы едите».
Стронций-90, например, входит в число элементов, имитирующих кальций. Таким образом, организм склонен концентрировать загрязняющие вещества в костях, повышая риск лейкемии. Беременные женщины и маленькие дети особенно уязвимы, потому что большее количество радиации откладывается в быстро растущих тканях и костях. «Вот почему беременным женщинам никогда не делают рентген», — говорит Кэтрин Томассон, независимый консультант по экологической политике из Портленда, штат Орегон. Она отмечает, что цезий может откладываться в поджелудочной железе, сердце и других тканях. Там он может продолжать излучать радиоактивность с течением времени, вызывая болезни и повреждения.
Ученые считают, что никакое количество радиации не является безопасным. При высоких уровнях радиация, создаваемая радиоактивными элементами, может вызывать врожденные дефекты, препятствовать развитию и вызывать рак практически в любой части тела. Воздействие в раннем возрасте означает длительный период времени для развития повреждения.
Защитники здоровья выражают обеспокоенность тем, что правительство делает недостаточно для защиты населения от этих и других рисков, связанных с воздействием радиоактивного загрязнения питьевой воды. Правовые пределы, установленные Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для нескольких типов радиоактивных элементов в коммунальных системах водоснабжения, не обновлялись с 19 года.76. Кроме того, многие элементы регулируются как группа, а не по отдельности, например, радий-226 плюс радий-228. А операторы систем водоснабжения, если от них требуется проводить мониторинг радиоактивных элементов, должны делать это нечасто — скажем, каждые шесть или девять лет для определенных загрязняющих веществ.
Между тем, частные колодцы, как правило, остаются нерегулируемыми в отношении элементов, что вызывает особое беспокойство, поскольку некоторые атомные электростанции расположены в сельской местности, где люди зависят от частных колодцев. Более одного из каждых 10 американцев используют частные колодцы или крошечные системы водоснабжения, которые обслуживают менее 15 жилых домов.
Полевая лаборатория Санта-Сусаны находилась в сельской местности, когда ее начали использовать около 70 лет назад. Сегодня более 700 000 человек живут в радиусе 10 миль (16 километров). Недавние лесные пожары усугубили опасения жителей. В 2018 году в Вулси начался пожар, в результате которого сгорело 80% его 2850 акров (1153 га). За последующие три месяца уровни химического и радиоактивного загрязнения, вытекающего из площадки, превысили государственные нормы безопасности в 57 раз.
Пожар в Вулси в 2018 году, начавшийся на территории полевой лаборатории Санта-Сусаны, привел к высокому уровню химического и радиоактивного загрязнения. Фото предоставлено Питером Бушманном, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США.
Хирш выделяет несколько потенциальных путей загрязнения питьевой воды, связанных с ядерным оружием или развитием энергетики. Например, ветер может перенести загрязнение за пределы участка и внести его в почву. Гравитация может переносить загрязняющие вещества вниз по склону. А дожди могут переносить загрязнение через ручьи и реки и проникать в подземные водоносные горизонты. В то время как растительность поглощает радиоактивные и химические загрязнители из почвы, в которой она растет, эти загрязняющие вещества легко выбрасываются в окружающую среду во время пожара.
Хотя никакие тесты не выявили уровней радиоактивности в воде Золотого штата, защитники и ученые утверждают, что тесты на радиоактивные элементы остаются непоследовательными и неполными по всей стране. Федеральные правила и правила штата не требуют мониторинга всех потенциальных радиоактивных загрязнителей, связанных с известной промышленной деятельностью на площадке. Для некоторых регулируемых загрязняющих веществ компаниям, занимающимся водоснабжением, необходимо проводить испытания только один раз в несколько лет.
«Это не единичный случай, — говорит Хирш. «Мы неаккуратны с радиоактивными материалами».
«Нам нужны более строгие правила»
В 2018 году, примерно в то же время, когда пожары всколыхнули радиоактивные элементы в полевой лаборатории Санта-Сусаны и вокруг нее, возникли проблемы с питьевой водой недалеко от Питтсбурга, штат Пенсильвания. Гай Круппа, начальник муниципального управления Бель-Вернон, заметил массовую гибель бактерий на своей очистной станции. Насекомые имеют решающее значение для разрушения загрязняющих веществ в сточных водах перед их сбросом в реку Мононгахела. Примерно в 1 миле (1,6 км) ниже по течению находится завод по производству питьевой воды.
Круппа и его коллеги в конечном итоге связали низкие числа бактерий с фильтратом, который они приняли со свалки Уэстморленд. На свалку начали забирать отходы с близлежащих участков фрекинга — материалы, которые включали соли, убивающие бактерии, и радиоактивные элементы, такие как радий.
Муниципальные власти Бель-Вернон впоследствии получили распоряжение суда, чтобы заставить свалку прекратить отправку фильтрата — жидкости, которая стекает со свалки после дождя. «Мы перекрыли трубу, — говорит Круппа.
Сегодня его установка больше не излучает радиацию. Тем не менее, он по-прежнему обеспокоен тем, куда сейчас может идти фильтрат, и, в более широком смысле, слабым регулированием в отношении радиоактивных отходов, которые могут попасть в питьевую воду. Например, ежеквартальные тесты, необходимые для его очистных сооружений, не включают радий. «Старая поговорка гласит, что если вы не проверите это, вы этого не найдете», — добавляет Круппа.
Опасения по поводу того, что радиоактивные элементы в результате гидроразрыва пласта могут попасть в общественные источники питьевой воды, нарастали в течение как минимум десятилетия. Исследование, проведенное исследователями из Университета Дьюка и опубликованное в 2013 году, выявило «потенциальные экологические риски биоаккумуляции радия в локализованных районах сброса сточных вод из сланцевого газа». Действия Kruppa в 2018 году привлекли внимание СМИ к этой проблеме.
Щелкните карту, чтобы использовать интерактивную карту на сайте ewg.org.
В конце июля 2021 года штат Пенсильвания объявил, что начнет заказывать свалки, которые принимают отходы с нефтяных или газовых буровых площадок, для проверки их фильтрата на наличие определенных радиоактивных материалов, связанных с гидроразрывом пласта. Шаг штата был «хорошим шагом в правильном направлении», — говорит Эми Молл, старший юрист некоммерческой организации «Совет по защите природных ресурсов», опубликовавшей в июле отчет о радиоактивных отходах при добыче нефти и газа. «Нам нужно больше данных. Но мы не думаем, что одного мониторинга достаточно. Нам также нужны более строгие правила».
Стандарт EPA для питьевой воды для радия-226 и радия-228, двух наиболее распространенных изотопов радия, составляет 5 пикокюри на литр (0,26 галлона). Цель Калифорнийского управления по оценке опасности для окружающей среды, поставленная в 2006 году и положенная в основу исследования EWG, является гораздо более жесткой: 0,05 пикокюри на литр для радия-226 и всего 0,019 пикокюри на литр для радия-228. «Для некоторых из этих загрязняющих веществ, таких как радий и уран, существует установленный законом предел», — говорит Сидни Эванс, научный аналитик EWG. «Но, конечно, это не обязательно то, что считается безопасным на основе последних исследований».
«Мы не принимаем меры для наиболее уязвимых слоев населения, — говорит Арджун Махиджани, президент некоммерческого Института исследований в области энергетики и окружающей среды. Он указывает на первый триместр беременности как на один из самых рискованных периодов развития.
Известные виды токсичности радиоактивных загрязнителей, а также технологии, доступные для их тестирования, значительно изменились с тех пор, как в 1970-х годах были установлены стандарты. «У нас есть правило, ограниченное технологией, доступной 40 или более лет назад. Для меня это просто сумасшествие», — говорит Эванс. Хирш указывает на серию отчетов Национальной академии наук, инженерии и медицины о рисках для здоровья от ионизирующего излучения. «Они просто продолжают обнаруживать, что одна и та же единица воздействия вызывает больше раковых заболеваний, чем предполагалось», — говорит он. Самая последняя версия, опубликованная в 2006 году, показала, что риск развития рака из-за радиационного облучения некоторых элементов примерно на 35% выше на единицу дозы, чем 1990 версия.
Агентство по охране окружающей среды приступило к четвертому пересмотру национальных правил первичной питьевой воды в соответствии с Законом о безопасной питьевой воде. Результаты ожидаются в 2023 году. Хотя защитники надеются на более строгие стандарты, такие изменения усугубят трудности, с которыми уже сталкиваются многие поставщики питьевой воды в поиске финансов и технологий, необходимых для соблюдения этих правил.
Поиск решений
Водоносный горизонт под Вайноной, штат Миннесота, который снабжает жителей питьевой водой, естественным образом содержит радий, что приводит к тому, что городскому отделу водоснабжения приходится сводить к минимуму уровни радиоактивного элемента.
Недавние анализы питьевой воды Вайноны показали, что уровень радия превышает федеральные стандарты. В ответ на результаты в апреле городские власти предупредили жителей, что воздействие низких доз в течение многих лет может повысить риск развития рака. Однако они не советовали людям избегать пить воду.
В настоящее время городские власти стремятся расширить использование продукта под названием TonkaZorb, который доказал свою эффективность в удалении радия на других заводах по производству питьевой воды, отмечает Брент Бунке, который во время испытаний занимал должность городского инспектора по водоснабжению. Активным ингредиентом продукта является марганец, который связывается с радием. Образующиеся комки легко отсеиваются песчаным фильтром. Местное освещение метко сравнило это с кошачьим туалетом. Бунке отмечает, что городские власти также планируют заменить фильтрующий материал в своих стареющих песчаных фильтрах. Конечно, все эти усилия недешевы для города. «Это издержки ведения бизнеса», — говорит Бунке.
Вайнона далеко не одинока в борьбе с вездесущим радием. И вряд ли они будут самыми сильными ударами. «Сообщества, которые подвергаются воздействию, не обязательно имеют средства, чтобы это исправить», — говорит Эванс. «И это будет долгосрочная, постоянная проблема». Со временем муниципалитетам часто приходится бурить землю глубже, чтобы найти адекватное водоснабжение — там, где концентрация радия, как правило, еще выше.
Некоторые ищут более справедливые решения. Исследователи из Стэнфордского университета, например, нашли способ предсказать, когда и где уран попадает в подземные водоносные горизонты. Они обнаружили, что растворенный кальций и щелочность могут повысить способность воды поглощать уран. Поскольку это, как правило, происходит в верхних 6 футах почвы, менеджеры по питьевому водоснабжению могут убедиться, что вода обходит эту область, когда она просачивается в землю или выкачивается из нее.
В центре внимания этого исследования была Центральная долина Калифорнии — сельскохозяйственный район, богатый ураном. «Когда вы начинаете думать о сельских системах водоснабжения или думаете о воде, которая будет использоваться в сельском хозяйстве, ваши экономические ограничения становятся очень, очень большими», — говорит Скотт Фендорф, профессор наук о системах Земли в Стэнфорде и соавтор исследования.