Ľudská činnosť je veľmi bežnánepriaznivo ovplyvňuje okolitý svet živej a neživej prírody. Rýchly rozvoj priemyslu, intenzívny rozvoj poľnohospodárstva, ťažkosti s likvidáciou odpadu - to všetko vážne ohrozuje ekológiu planéty. S rozvojom jadrovej energie a zdokonaľovaním jadrových zbraní sa objavil ďalší problém - rádioaktívna kontaminácia pôdy, vodných plôch a atmosféry.
Definícia problému
Rádioaktívna kontaminácia pôdy je prekročenie koncentrácie rádionuklidov v nej nad ukazovatele maximálnej prípustnej normy v dôsledku antropogénnych aktivít.
Charakteristické sú kontaminované oblastivýrazné prekročenie dávok vonkajšej a vnútornej expozície. Medzinárodná komisia pre radiačnú ochranu (ICRP) zaviedla na označenie normy ionizačnej liečby priemernú ročnú dávku žiarenia, ktorá pre pôdy a horniny predstavuje 0,25 – 0,5 mikrosievertov za rok (mSv / g). Táto norma určuje množstvo žiarenia, ktoré je bezpečné pre ľudské zdravie a je mnohonásobne nižšie ako množstvo, ktoré môže viesť k smrti živého organizmu v priebehu nasledujúcich 30 dní.
dôvody
Ako dochádza k rádioaktívnej kontaminácii pôdy? Zdrojmi znečistenia sú dve skupiny rádionuklidov:
- technogénne;
- prirodzené.
Je známe, že pôda obsahuje prírodnérádionuklidy. Ich koncentrácia sa však výrazne zvyšuje v dôsledku ťažby, skladovania prírodných surovín, spracovania, hnojenia, ich výroby, spaľovania uhlia, využívania popola ako výživy rastlín alebo na výrobu stavebných materiálov atď.
Vďaka rýchlej výrobe aPoužívanie hnojív každoročne zvyšuje počet rádioaktívne kontaminovaných pôd. Napríklad problematika zvyšovania koncentrácie rádionuklidov v pôde v dôsledku používania potašových a fosfátových hnojív nie je dostatočne prebádaná.
Umelé rádionuklidy sa masívne dostávajú do zložiek biosféry planéty v dôsledku jadrových výbuchov.
Hlavnými príčinami rádioaktívnej kontaminácie pôdneho krytu sú teda:
- intenzívny rozvoj poľnohospodárskej pôdy;
- ťažký priemysel;
- rozvoj ložísk prírodných zdrojov;
- likvidácia rádioaktívneho odpadu;
- emisie žiarenia z jadrových elektrární;
- test jadrových zbraní.
Rádioaktívna kontaminácia pôdy: dôsledky kontaminácie
Znečistenie pôdy má mnoho negatívnych účinkov:
- priamy negatívny vplyv rádioaktívnych látok na zvieratá, vegetáciu a ľudí;
- výrazné obmedzenie schopnosti používaťpôdne zdroje na poľnohospodárske účely. Koniec koncov, všetky produkty, ktoré sa získajú z takéhoto pozemku, majú koncentrácie rádioaktívnych látok prekračujúce normu v dôsledku znečistenia otvorených nádrží a podzemných vôd, kde sa škodlivé zlúčeniny vyplavujú z pôdy. Silné znečistenie môže viesť k neschopnosti využívať čerstvú vodu nielen na pitie a varenie, ale aj na kŕmenie dobytka či na zalievanie poľnohospodárskej pôdy.
Mnohí vedci tvrdia, že lézieradiačné látky prostredia vedú k úplnej smrti biogeocionóz a populácií. Stáva sa to vtedy, keď je vysoká úroveň znečistenia. Takéto oblasti sú fixované hlavne v blízkosti miest, kde došlo k úniku žiarenia a v dôsledku toho k rádioaktívnej kontaminácii pôdy. Černobyľ - zakázaná zóna po havárii v Černobyle. Potom stovky hektárov dostali silnú dávku žiarenia, v dôsledku čoho boli úplne odstránené z ľudského života.
Hlboké procesy
Pôdny absorbčný komplex triedi rádioaktívne látky. Navyše si ich dlhodobo uchováva.
Rádionuklidy v pôde sa vyznačujú:
- vlastnosti reaktívnych izotopov;
- vlastnosti a zloženie samotnej pôdy;
- vlastnosti rádionuklidov v spade;
- klimatické ukazovatele;
- krajinné prvky.
Rádionuklidy sa dostávajú na povrch pôdy cezzloženie aerosólov, minerálov, častíc paliva atď. Maximálna časť ich rozpustných frakcií v globálnom spade je 30-90%. Tento ukazovateľ je najvyšší pre cézium a stroncium. Nikto nevie, ako sa budú rádionuklidy správať v budúcnosti. Dynamická rovnováha sa zvyšuje so znižovaním rozpustnosti ich zrážania. Vnášanie rozpustných organických látok do pôdy a špeciálne okysľovanie prostredia ovplyvňujú zvýšenie migrácie rádionuklidov, ktoré sa využívajú na jej čistenie.
Pohyblivosť radiačného znečistenia závisí od:
- mineralogické zloženie;
- prítomnosť geochemických bariér v pôde;
- distribúcia veľkosti častíc;
- vlastnosti humusu;
- environmentálne reakcie.
Horizontálna redistribúcia rádionuklidov
Na predpovedanie možných následkov rádioaktívnej kontaminácie pôdy je veľmi dôležité poznať znaky migrácie rádionuklidov.
K redistribúcii rádionuklidov v pôde dochádza v horizontálnom a vertikálnom smere prirodzeným spôsobom a z dôvodov antropogénnej aktivity.
K horizontálnej migrácii dochádza v dôsledku:
- eolský prenos (názov pochádza z mena boha vetrov Eola);
- rozliatia povodňovej vody, čo je príčinou intenzívnejšieho znečistenia nížin a mokradí;
- životne dôležitá činnosť zvierat (dážďovky, diviaky, krtky a iné „hrabanie“);
- dopravné pohyby;
- zber zeleného krmiva na znečistených lúkach;
- lesné požiare, ktoré sú veľmi silným faktorom prenosu izotopov.
Minimálna horizontálna migrácia sa pozoruje vlesné cenózy a maximum - v agrocenózach s ľahkými pôdami. Horizontálna redistribúcia na jednej strane znižuje úroveň kontaminácie pôdy rádioaktívnymi nuklidmi a na druhej strane rozširuje oblasť ich distribúcie.
Vertikálna migrácia
Pokiaľ ide o vertikálne prerozdelenie,vo všetkých typoch pôd sa vyskytuje pomaly. Lineárna rýchlosť tohto procesu je od desatín do dvoch centimetrov za rok. Pôda v tomto prípade zohráva úlohu biogeochemickej bariéry. Štúdie vykonané v černobyľskej zóne ukázali, že hlavná časť rádionuklidov zostáva v hornej vrstve pôdy (asi 10 cm) po dlhú dobu. A v lesnej časti tejto zóny sa rádioaktívne látky nahromadili v podstielke (listy, ihličie) a spodnej vrstve pôdy (asi 1-2 cm).
Vertikálna migrácia rádionuklidov závisí od nasledujúcich faktorov:
- erupcie sopiek;
- dažde, prenos vlhkosti odtokom a vyparovaním;
- prenos koreňovými systémami rastlín;
- ľudská činnosť - orba, zavlažovanie.
Najviac znečistené oblasti na planéte
Sú tam stovky rádioaktívnychkontaminovaných oblastiach. Vážnym nebezpečenstvom je územie Hanford v štáte Washington, USA. Tu bol v polovici minulého storočia vybudovaný obrovský komplex, ktorý bol zapojený do prvého jadrového vývoja na svete. V dôsledku jeho činnosti bola znečistená plocha 518 metrov štvorcových. km.
Pôda v Somálsku bola využívaná na nelegálne účelylikvidácia jadrového odpadu. Skúšobný areál Semipalatinsk v Kazachstane, kde sa uskutočnili jadrové testy, je jednou z najnebezpečnejších oblastí na svete. V meste Mailuu-Suu v Kirgizsku bola zavedená ťažba uránu na úrovni celej únie, čo viedlo k extrémne vysokej koncentrácii rádioaktívnych izotopov v oblasti bane.
Známa černobyľská zóna je mŕtva zóna,kde došlo k rádioaktívnej kontaminácii pôdy na mnoho stoviek kilometrov. Černobyľská jadrová elektráreň nie je jedinou jadrovou elektrárňou na svete, kde došlo ku globálnej jadrovej katastrofe. Niečo podobné sa stalo v japonskej Fukušime. Tu zemetrasenie a cunami v marci 2011 spôsobili haváriu v jadrovej elektrárni, v dôsledku ktorej bolo zasiahnuté obrovské územie.
Priemyselný komplex "Mayak" v Rusku v tajnostimesto "Čeljabinsk-40" neďaleko mesta Kyshtym utrpelo nehodu v roku 1957. Jeho dôsledkami bola radiačná kontaminácia 25 000 hektárov ornej pôdy. Podobná katastrofálna situácia sa vyvinula v okolí Sibírskeho chemického závodu OJSC v regióne Tomsk v Rusku.
Vlastnosti využívania kontaminovaných území
Rádionuklidy sa akumulujú najmä v pôde sdlhá doba rozpadu: promethium-147, cer-144, cézium-137, ruténium-106 a 103, stroncium-90. Najnebezpečnejšie pre živé organizmy je stroncium-90. Na poliach kontaminovaných radiáciou sa preto vykonávajú agrochemické, agrotechnické a iné opatrenia, ktoré môžu znížiť prenos nebezpečných látok z pôdy do rastlín. Za týmto účelom sa odreže aj vrchná vrstva pôdy s následným zakopaním.
Účinným opatrením je aj výsev rastlín.niektoré odrody a druhy, ktoré sa vyznačujú minimálnou úrovňou akumulácie rádionuklidov. Každý vie, že pri chove zvierat na výkrm by sa malo používať iba čisté krmivo. Používajú sa aj špeciálne prísady sorbentov, ktoré potláčajú prechod rádioaktívnych látok do zloženia mlieka.
Melioračné práce sú zamerané na zníženiepríjem rádionuklidov v rastlinách. Na tento účel sa do pôdy zavádzajú sorbenty, ako sú: vermikulit, zeolit, minerálne a organické prísady, vápno. V poľnohospodárstve dochádza k zníženiu akumulácie rádionuklidov v rastline pomocou poľnohospodárskych postupov. Orba plantáže sa vykonáva s obratom formácie. Táto technika kultivácie pôdy vedie k prehĺbeniu rádioaktívnej kontaminácie. Vďaka tomu sa akumulácia látok v rastlinách zníži 24-krát. V poľnohospodárstve by sa mala zmeniť štruktúra striedania plodín. Je lepšie začať pestovať priemyselné plodiny, ktoré sa nepoužívajú v potravinách.
Alternatívny spôsob použitia kontaminovanýchúzemí je zrušiť akýkoľvek konkrétny vplyv. Môžete napríklad vytvárať špeciálne rezervy. S výrazným radiačným pozadím je na mieste infekcie vysadený les, hlavne borovica.
Bezpečnostné opatrenia
Bezpečnostné opatrenia v oblastiach, kde dochádza k radiačnej kontaminácii pôdy, sú zamerané na zníženie negatívneho vplyvu žiarenia. Vykonávajú sa tieto akcie:
- vypracovanie stratégie využívania produktov a územia na národnej alebo medzinárodnej úrovni v závislosti od rozsahu kontaminácie a potenciálneho rizika kontaminácie okolitých oblastí;
- melioračné, agrotechnické opatrenia;
- chemická dezinfekcia;
- používanie sorbentov;
- obmedzenie ľudskej činnosti;
- informovanie obyvateľstva o možnom nebezpečenstve;
- obmedzenie vývozu akýchkoľvek výrobkov z nebezpečného územia.
Trvanie týchto obmedzení závisí predovšetkýmzapnite hustotu znečistenia. Okrem toho dávajte pozor na expozičnú dávku žiarenia. Toto obdobie môže trvať niekoľko týždňov až mnoho desaťročí. Ekológovia tak znižujú rádioaktívnu kontamináciu pôd a jej následky.
