Радыёактыўнае забруджванне глебаў і яго наступствы

Актыўная дзейнасць чалавека вельмі часта неспрыяльна адбіваецца на навакольным свеце жывой і нежывой прыроды. Бурнае развіццё прамысловасці, інтэнсіўнае развіццё сельскай гаспадаркі, цяжкасці ўтылізацыі адходаў - усё гэта сур'ёзна пагражае экалогіі планеты. З развіццём атамнай энергетыкі і удасканаленнем ядзернай зброі узнікла яшчэ адна праблема - радыёактыўнае забруджванне глебаў, вадаёмаў, атмасферы.

вызначэнне праблемы

Радыёактыўнае забруджванне глебы - гэта перавышэнне ў ёй канцэнтрацыі радыенуклідаў над паказчыкамі гранічна дапушчальнай нормы з прычыны антрапагеннай дзейнасці.

Забруджаныя тэрыторыі характарызуюцца значным перавышэннем доз знешняга і ўнутранага апраменьвання. Для абазначэння нормы іанізуючага лячэння Міжнароднай Камісіяй Радыяцыйнай абароны (МКРЗ) было ўведзена сярэднегадавую дозу радыяцыі, якая для глеб і горных парод складае 0,25-0,5 мікразівертаў у год (мЗв / г). Гэты нарматыў вызначае бяспечнае для здароўя чалавека колькасць радыяцыі і ў шмат разоў ніжэй велічыні, якая можа прывесці да гібелі жывога арганізма на працягу далейшых 30 дзён.

прычыны

Як адбываецца радыёактыўнае забруджванне глебаў? Крыніцы забруджвання - гэта дзве групы радыенуклідаў:

• тэхнагенныя;
• прыродныя.

Вядома, што ў глебе ўтрымліваюцца натуральныя радыёнукліды. Але іх канцэнтрацыя значна павялічваецца з прычыны здабычы, складзіравання прыроднага сыравіны, перапрацоўкі, ўнясення угнаенняў, іх вытворчасці, спальвання вугалю, выкарыстання попелу ў якасці падкормак раслінам або для вырабу будаўнічых матэрыялаў і г.д.

За кошт імклівага вытворчасці і выкарыстання угнаенняў з кожным годам узрастае колькасць радыеактыўна забруджаных глебаў. Да прыкладу, недастаткова вывучана пытанне павышэння канцэнтрацыі ў грунце радыенуклідаў з-за выкарыстання калійных і фосфарных угнаенняў.

Штучныя радыёнукліды масава трапляюць у кампаненты біясферы планеты з-за ядзерных выбухаў.

Такім чынам, асноўнымі прычынамі, якія выклікаюць радыёактыўнае забруджванне глебавага покрыва, з'яўляюцца:

• інтэнсіўнае асваенне зямель сельскагаспадарчага прызначэння;
• цяжкая прамысловасць;
• распрацоўка радовішчаў прыродных выкапняў;
• пахаванне радыеактыўных адходаў;
• выкіды радыяцыі АЭС;
• выпрабаванне ядзернай зброі.

Радыёактыўнае забруджванне глебаў: наступствы заражэння

Існуе мноства адмоўных наступстваў забруджвання глебы:

• непасрэднае негатыўны ўплыў радыеактыўных рэчываў на жывёл, расліннасць і чалавека;
• значнае абмежаванне магчымасці выкарыстоўваць глебавыя рэсурсы ў сельскагаспадарчых мэтах. Бо ўся прадукцыя, якую атрымліваюць з такога зямельнага ўчастка, мае перавышаюць норму ўзроўню канцэнтрацыі радыеактыўных рэчываў з прычыны забруджвання адкрытых вадаёмаў і грунтовых вод, куды з глебы вымываюцца шкодныя злучэння. Моцнае забруджванне можа прывесці да немагчымасці выкарыстоўваць прэсную ваду не толькі для піцця і прыгатавання ежы, але і на выпаивание скаціне ці паліў сельскагаспадарчых угоддзяў.

Многія навукоўцы сцвярджаюць, што паразы радыяцыйнымі рэчывамі навакольнага асяроддзя прыводзяць да поўнай гібелі биогеоционозов і папуляцый. Гэта адбываецца пры высокім узроўні забруджвання. Такія ўчасткі фіксуюцца ў асноўным паблізу месцаў, на якіх адбыўся выкід радыяцыі і, як следства, радыёактыўнае забруджванне глебы. Чарнобыль - зона адчужэння пасля аварыі на ЧАЭС. Тады сотні гектараў атрымалі наймацнейшую дозу радыяцыі, у выніку чаго былі цалкам выведзены з жыццядзейнасці чалавека.

глыбінныя працэсы

Глебавы паглынальны комплекс сартуе радыеактыўныя рэчывы. Акрамя таго, ён іх захоўвае на працягу доўгага часу.

Радыёнукліды ў глебе характарызуюцца:

• ўласцівасцямі хімічна актыўных ізатопаў;
• ўласцівасцямі і складам самой глебы;
• ўласцівасцямі радыенуклідаў у выпадзення;
• кліматычнымі паказчыкамі;
• асаблівасцямі ландшафту.

Радыёнукліды на паверхню глебы паступаюць у складзе аэразоляў, мінералаў, часціц паліва і г.д. Максімальная частка іх растваральных фракцый ў складзе глабальных выпадзенняў складае 30-90%. Найбольшы гэты паказчык у цэзію і стронцыю. Як павядуць сябе радыёнукліды ў будучыні - ніхто не ведае. Дынамічная раўнавага нарастае па меры зніжэння растваральнасці іх выпадзенняў. Ўнясенне ў глебу растваральных арганічных рэчываў і спецыяльнае падкісленай асяроддзя ўплывае на павышэнне міграцыі радыёнуклідаў, што выкарыстоўваецца з мэтай яе ачышчэння.

Рухомасць радыяцыйнага забруджвання залежыць ад:

• мінералагічнага складу;
• наяўнасці ў глебе геахімічных бар'ераў;
• гранулометрического складу ;
• ўласцівасці перагною;
• рэакцыі асяроддзя.

Гарызантальнае пераразмеркаванне радыенуклідаў

Для прагназавання магчымых наступстваў радыеактыўнага забруджвання глебы вельмі важна ведаць асаблівасці міграцыі радыенуклідаў.

Пераразмеркаванне радыенуклідаў у глебе адбываецца ў гарызантальным і ў вертыкальным напрамках натуральным шляхам і па прычынах антрапагеннай дзейнасці.

Гарызантальная міграцыя адбываецца з прычыны:

• эаловыя пераносу (назва паходзіць ад імя бога вятроў Эола);
• разліву паводкавых вод, што з'яўляецца прычынай больш інтэнсіўнага забруджвання нізін і забалочаных мясцовасцяў;
• жыццядзейнасці жывёл (дажджавых чарвякоў, дзікоў, кратоў і іншых "роющих");
• руху транспарту;
• нарыхтоўкі зялёных кармоў на забруджаных лугах;
• лясныя пажары, якія з'яўляюцца вельмі магутным фактарам пераносу ізатопаў.

Мінімальная гарызантальная міграцыя назіраецца ў лясных цэнозаў, а максімальная - у агроценозах з лёгкімі глебамі. Гарызантальнае пераразмеркаванне, з аднаго боку, зніжае ўзровень забруджвання глеб радыеактыўнымі нуклідамі, з другога - пашырае арэал іх распаўсюду.

вертыкальная міграцыя

Што тычыцца слаба пераразмеркавання, то ва ўсіх відах глеб яно адбываецца павольна. Лінейная хуткасць гэтага працэсу складае ад дзесятых доляй да двух сантыметраў у год. Глеба ў гэтым выпадку выконвае ролю Біягеахімічныя бар'ера. Даследаванні, праведзеныя ў Чарнобыльскай зоне, паказалі, што асноўная частка радыенуклідаў на працягу доўгага часу застаецца ў межах верхняга пласта глебы (каля 10 см). А ў лясной частцы гэтай зоны радыеактыўныя рэчывы назапасіліся ў падсцілцы (лістоце, ігліцы) і ніжнім пласце глебы (каля 1-2 гл).

Вертыкальная міграцыя радыенуклідаў залежыць ад такіх фактараў:

• вывяржэнне вулканаў;
• дажджы, перанос вільгаці сцёкам і выпарэннямі;
• перанос каранёвымі сістэмамі раслін;
• дзейнасць чалавека - ўзворванне, ірыгацыя.

Самыя забруджаныя тэрыторыі на планеце

На планеце існуюць сотні радыеактыўна забруджаных тэрыторый. Сур'ёзную небяспеку ўяўляе тэрыторыя Хенфорда ў штаце Вашынгтон, ЗША. Тут у сярэдзіне мінулага стагоддзя быў пабудаваны гіганцкі комплекс, які займаўся першымі ў свеце ядзернымі распрацоўкамі. У выніку яго дзейнасці забруджаная плошчу ў 518 кв. км.

Глебы ў Самалі выкарыстоўваліся для незаконнага захавання ядзерных адкідаў. Семипалатнский палігон у Казахстане, дзе праводзіліся ядзерныя выпрабаванні, з'яўляецца адной з самых радыяцыйна небяспечных тэрыторый у свеце. У горадзе Майлуу-Суу, Кыргызстан, была наладжана здабыча ўрану ва ўсесаюзным маштабе, што прывяло да надзвычай высокай канцэнтрацыі радыеактыўных ізатопаў у акрузе руднікоў.

Усім вядомая Чарнобыльская зона - мёртвая зона, дзе на многія сотні кіламетраў здарылася радыёактыўнае забруджванне глебаў. ЧАЭС - не адзіная ў свеце атамная станцыя, дзе адбылася ядзерная катастрофа сусветнага маштабу. Падобнае здарылася ў Фукусіме, Японія. Тут землятрус і цунамі ў сакавіку 2011 года выклікала аварыю на АЭС, у выніку якой пацярпела велізарная тэрыторыя.

Прамысловы комплекс "Маяк" у Расіі ў сакрэтным горадзе "Чэлябінск-40" каля горада Кыштым пацярпеў ад аварыі ў 1957 годзе. Яе наступствамі стала радыяцыйнае забруджванне 25 тысяч гектар ворных зямель. Падобная катастрафічная сітуацыя склалася вакол ААТ Сібірскі хімічны камбінат у Томскай вобласці, Расія.

Асаблівасці выкарыстання забруджаных тэрыторый

У глебе ў асноўным назапашваюцца радыёнукліды з доўгім перыядам распаду: праметэй-147, церрий-144, цэзій-137, рутэній-106 і 103, стронцый-90. Самым небяспечным для жывых арганізмаў з'яўляецца стронцый-90. Таму на палях, заражаных радыяцыяй, праводзяць аграхімічныя, агратэхнічныя і іншыя мерапрыемствы, якія здольныя паменшыць пераход небяспечных злучэнняў з глебы ў расліны. З гэтай мэтай таксама зразаюць верхні пласт глебы з наступным пахаваннем.

Эфектыўнай мерай з'яўляецца і пасеў раслін некаторых гатункаў і відаў, якія характарызуюцца мінімальным узроўнем назапашвання радыенуклідаў. Усім вядома, што ў жывёлагадоўлі для адкорму варта выкарыстоўваць толькі чыстыя корму. Выкарыстаюць таксама адмысловыя дадаткі сарбентаў, якія душаць пераход радыеактыўных рэчываў у склад малака.

Меліярацыйныя работы накіраваныя на зніжэнне паступлення радыенуклідаў у расліны. Для гэтага ўносяць сарбенты ў глебу, такія як: вермікуліт, цэаліт, мінеральныя і арганічныя дабаўкі, вапна. У земляробстве зніжэнне назапашвання ў расліне радыенуклідаў адбываецца пры дапамозе агратэхнічных прыёмаў. Праводзяць плантажной узворванне, з абаротам пласта. Такая тэхніка апрацоўкі глебы прыводзіць да паглыблення радыеактыўнага забруджвання. Дзякуючы гэтаму назапашвання рэчываў у раслінах зніжаецца ў 24 разы. У сельскай гаспадарцы варта змяніць структуру севазвароту. Лепш пачаць вырошчваць тэхнічныя культуры, якія не выкарыстоўваюцца ў ежы.

Альтэрнатыўным метадам выкарыстання забруджанай тэрыторыі з'яўляецца адмена любога спецыфічнага ўздзеяння. Да прыкладу, можна ствараць спецыяльныя запаведнікі. Пры выяўленым радыяцыйным фоне на месцы заражэння высаджваюць лес, пераважна сасновы.

ахоўныя мерапрыемствы

Ахоўныя мерапрыемствы на тэрыторыях, дзе маецца радыяцыйнае забруджванне глебы, накіроўваюцца на зніжэнне негатыўнага ўплыву радыяцыі. Праводзяцца такія дзеянні:

• распрацоўка стратэгіі выкарыстання прадукцыі і тэрыторыі на дзяржаўным або міжнародным узроўні ў залежнасці ад маштабаў забруджвання і патэнцыйнага рызыкі заражэння навакольных плошчаў;
• меліярацыйныя, агратэхнічныя меры;
• хімічнае абеззаражанне;
• выкарыстанне сарбентаў;
• абмежаванне дзейнасці чалавека;
• інфармаванне насельніцтва аб магчымай небяспекі;
• абмежаванне вывазу любой прадукцыі з небяспечнай тэрыторыі.

Перыяд дзеяння гэтых абмежаванняў залежыць у першую чаргу ад шчыльнасці забруджвання. Акрамя таго, звяртаюць увагу на экспазіцыйную дозу радыяцыі. Гэты тэрмін можа доўжыцца ад некалькіх тыдняў да многіх дзесяцігоддзяў. Такім чынам эколагі зніжаюць радыёактыўнае забруджванне глебаў і яго наступствы.