Радиоактивное загрязнение воды: Радиоактивное загрязнение воды

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.