มลพิษของดินกัมมันตภาพรังสีและผลที่ตามมา

กิจกรรมของมนุษย์ที่แข็งแรงบ่อยมากส่งผลเสียต่อโลกโดยรอบของธรรมชาติที่เคลื่อนไหวและไม่มีชีวิต การพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการพัฒนาการเกษตรอย่างเข้มข้นความยากลำบากในการกำจัดของเสียทั้งหมดนี้คุกคามระบบนิเวศของโลกอย่างจริงจัง ด้วยการพัฒนาพลังงานปรมาณูและการปรับปรุงอาวุธนิวเคลียร์ปัญหาอื่นก็เกิดขึ้น - การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดินแหล่งน้ำและบรรยากาศ

การกำหนดปัญหา

การปนเปื้อนของกัมมันตภาพรังสีในดินคือความเข้มข้นของกัมมันตรังสีที่อยู่ในนั้นมากเกินกว่าตัวบ่งชี้ของบรรทัดฐานสูงสุดที่อนุญาตเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์

พื้นที่ปนเปื้อนมีลักษณะปริมาณรังสีภายนอกและภายในเกินอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อกำหนดอัตราการรักษาไอออไนซ์คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศเพื่อการป้องกันรังสี (ICRP) ได้แนะนำปริมาณรังสีเฉลี่ยต่อปีซึ่งสำหรับดินและหินคือ 0.25-0.5 ไมโครซีเวอร์ตต่อปี (mSv / g) มาตรฐานนี้กำหนดปริมาณรังสีที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์และต่ำกว่าค่าที่อาจนำไปสู่การเสียชีวิตของสิ่งมีชีวิตหลายเท่าภายใน 30 วันข้างหน้า

เหตุผล

การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดินเกิดขึ้นได้อย่างไร? แหล่งที่มาของมลพิษคือ radionuclides สองกลุ่ม:

• เทคนิค;
• ธรรมชาติ.

เป็นที่ทราบกันดีว่าดินประกอบด้วยธรรมชาติสารกัมมันตรังสี. แต่ความเข้มข้นของพวกมันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการสกัดการเก็บรักษาวัตถุดิบจากธรรมชาติการแปรรูปการใช้ปุ๋ยการผลิตการเผาไหม้ถ่านหินการใช้ขี้เถ้าเป็นปุ๋ยพืชหรือสำหรับการผลิตวัสดุก่อสร้างเป็นต้น

ผ่านการผลิตที่รวดเร็วและการใช้ปุ๋ยจำนวนดินที่ปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีเพิ่มขึ้นทุกปี ตัวอย่างเช่นปัญหาของการเพิ่มความเข้มข้นของสารกัมมันตรังสีในดินเนื่องจากการใช้ปุ๋ยโปแตชและฟอสฟอรัสยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ

สารกัมมันตรังสีเทียมเข้าสู่ส่วนประกอบของชีวมณฑลของดาวเคราะห์อย่างหนาแน่นเนื่องจากการระเบิดของนิวเคลียร์

ดังนั้นสาเหตุหลักของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งปกคลุมดินคือ:

• การพัฒนาพื้นที่เกษตรกรรมอย่างเข้มข้น
• อุตสาหกรรมหนัก;
• การพัฒนาแหล่งทรัพยากรธรรมชาติ
• การกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี
• การปล่อยรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
• การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์

การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดิน: ผลของการปนเปื้อน

มลพิษในดินมีผลเสียมากมาย:

• ผลกระทบเชิงลบโดยตรงของสารกัมมันตภาพรังสีต่อสัตว์พืชและมนุษย์
• ข้อจำกัดความสามารถในการใช้งานที่สำคัญทรัพยากรดินเพื่อการเกษตรกรรม ท้ายที่สุดผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ได้รับจากที่ดินดังกล่าวมีระดับความเข้มข้นของสารกัมมันตภาพรังสีเกินเกณฑ์ปกติเนื่องจากมลพิษของแหล่งน้ำเปิดและน้ำใต้ดินซึ่งสารประกอบที่เป็นอันตรายจะถูกชะล้างออกจากดิน มลพิษที่รุนแรงสามารถนำไปสู่การไม่สามารถใช้น้ำจืดได้ไม่เพียง แต่สำหรับการดื่มและการปรุงอาหารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการรดน้ำปศุสัตว์หรือรดน้ำพื้นที่เกษตรกรรมด้วย

นักวิทยาศาสตร์หลายคนยืนยันว่าการพ่ายแพ้สารรังสีในสิ่งแวดล้อมนำไปสู่การตายอย่างสมบูรณ์ของไบโอจีโอไซยาโนซิสและประชากร สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อระดับการปนเปื้อนสูง พื้นที่ดังกล่าวส่วนใหญ่จะถูกบันทึกไว้ใกล้กับสถานที่ที่มีการปล่อยรังสีและส่งผลให้มีการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดิน เชอร์โนบิลเป็นเขตยกเว้นหลังจากเกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิล จากนั้นพื้นที่หลายร้อยเฮกตาร์ได้รับรังสีที่รุนแรงที่สุดซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันถูกกำจัดออกไปจากชีวิตมนุษย์โดยสิ้นเชิง

กระบวนการลึก

ดินที่ดูดซับสารที่ซับซ้อนจะแยกสารกัมมันตรังสีออกไป นอกจากนี้เขาเก็บไว้เป็นเวลานาน

Radionuclides ในดินมีลักษณะดังนี้:

• คุณสมบัติของไอโซโทปที่ใช้งานทางเคมี
• คุณสมบัติและองค์ประกอบของดินเอง
• คุณสมบัติของ radionuclides ในผลเสีย
• ตัวบ่งชี้ภูมิอากาศ
• คุณสมบัติของภูมิทัศน์

Radionuclides เข้าสู่ผิวดินเป็นองค์ประกอบของละอองลอยแร่ธาตุอนุภาคเชื้อเพลิง ฯลฯ ส่วนสูงสุดของเศษส่วนที่ละลายน้ำได้ใน global fallout คือ 30-90% ตัวบ่งชี้นี้สูงที่สุดสำหรับซีเซียมและสตรอนเทียม ไม่มีใครรู้ว่า radionuclides จะมีพฤติกรรมอย่างไรในอนาคต สมดุลไดนามิกเพิ่มขึ้นเมื่อความสามารถในการละลายของผลเสียลดลง การนำสารอินทรีย์ที่ละลายน้ำได้เข้าสู่ดินและการทำให้เป็นกรดพิเศษของตัวกลางมีผลต่อการเพิ่มขึ้นของการอพยพของกัมมันตรังสีซึ่งใช้ในการทำให้บริสุทธิ์

ความคล่องตัวของมลภาวะจากรังสีขึ้นอยู่กับ:

• องค์ประกอบทางวิทยา
• การปรากฏตัวของอุปสรรคทางธรณีเคมีในดิน
• การกระจายขนาดอนุภาค;
• คุณสมบัติของฮิวมัส
• ปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อม

การกระจายตัวของกัมมันตรังสีในแนวนอน

ในการทำนายผลที่เป็นไปได้ของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดินสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องทราบคุณสมบัติของการอพยพของกัมมันตรังสี

การแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีในดินเกิดขึ้นในแนวนอนและแนวตั้งตามธรรมชาติและด้วยเหตุผลของกิจกรรมของมนุษย์

การย้ายข้อมูลในแนวนอนเกิดขึ้นเนื่องจาก:

• การถ่ายโอน eolian (ชื่อนี้มาจากชื่อของเทพเจ้าแห่งสายลม Aeolus);
• การรั่วไหลของน้ำทำให้เกิดมลพิษที่รุนแรงขึ้นในที่ราบลุ่มและพื้นที่ชุ่มน้ำ
• กิจกรรมที่สำคัญของสัตว์ (ไส้เดือนหมูป่าตัวตุ่นและ "การขุด" อื่น ๆ );
• การเคลื่อนไหวของการจราจร
• การเก็บเกี่ยวอาหารสัตว์สีเขียวในทุ่งหญ้าที่ปนเปื้อน
• ไฟป่าซึ่งเป็นไอโซโทปทรานสเฟอร์แฟกเตอร์ที่ทรงพลังมาก

สังเกตการโยกย้ายในแนวนอนขั้นต่ำในcenoses ป่าและสูงสุด - ใน agrocenoses ที่มีดินเบา ในทางกลับกันการกระจายในแนวนอนจะช่วยลดระดับการปนเปื้อนของดินด้วยนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีในทางกลับกันจะขยายพื้นที่การกระจาย

การโยกย้ายในแนวตั้ง

เกี่ยวกับการแจกจ่ายตามแนวตั้งแล้วเกิดขึ้นช้าในดินทุกประเภท อัตราเชิงเส้นของกระบวนการนี้อยู่ในช่วงสิบถึงสองเซนติเมตรต่อปี ในกรณีนี้ดินมีบทบาทเป็นอุปสรรคทางชีวเคมี การศึกษาที่ดำเนินการในเขตเชอร์โนบิลแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ของ radionuclides เป็นเวลานานยังคงอยู่ในชั้นดินชั้นบน (ประมาณ 10 ซม.) และในป่าส่วนหนึ่งของโซนนี้สารกัมมันตภาพรังสีสะสมในเศษขยะ (ใบไม้เข็ม) และชั้นดินด้านล่าง (ประมาณ 1-2 ซม.)

การโยกย้ายในแนวตั้งของ radionuclides ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

• ภูเขาไฟระเบิด;
• ฝนตกการถ่ายเทความชื้นโดยน้ำท่าและไอระเหย
• การถ่ายโอนโดยระบบรากของพืช
• กิจกรรมของมนุษย์ - การไถการชลประทาน

พื้นที่ที่มีมลพิษมากที่สุดในโลก

มีกัมมันตภาพรังสีหลายร้อยชนิดพื้นที่ปนเปื้อน ดินแดนแฮนฟอร์ดในรัฐวอชิงตันสหรัฐอเมริกามีอันตรายร้ายแรง ที่นี่ในช่วงกลางศตวรรษที่แล้วมีการสร้างคอมเพล็กซ์ขนาดมหึมาซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนานิวเคลียร์แห่งแรกของโลก อันเป็นผลมาจากกิจกรรมของเขาพื้นที่ 518 ตร.ม. กม.

ดินในโซมาเลียถูกใช้อย่างผิดกฎหมายการกำจัดกากนิวเคลียร์ สถานที่ทดสอบ Semipalatn ในคาซัคสถานซึ่งมีการทดสอบนิวเคลียร์เป็นพื้นที่อันตรายจากรังสีมากที่สุดแห่งหนึ่งในโลก ในเมืองไมอู - ซูประเทศคีร์กีซสถานมีการขุดแร่ยูเรเนียมในระดับสหภาพทั้งหมดซึ่งนำไปสู่ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่มีความเข้มข้นสูงมากในพื้นที่ขุด

โซนเชอร์โนบิลที่รู้จักกันดีคือเขตมรณะที่ซึ่งการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในดินเกิดขึ้นเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลไม่ใช่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งเดียวในโลกที่เกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์ทั่วโลก สิ่งที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นที่ฟุกุชิมะประเทศญี่ปุ่น ที่นี่แผ่นดินไหวและสึนามิในเดือนมีนาคม 2554 ทำให้เกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งเป็นผลมาจากพื้นที่ขนาดใหญ่ได้รับความเสียหาย

ศูนย์อุตสาหกรรม "Mayak" ในรัสเซียเป็นความลับเมือง "Chelyabinsk-40" ใกล้กับเมือง Kyshtym ประสบอุบัติเหตุในปี 2500 ผลที่ตามมาคือมลภาวะจากรังสีในพื้นที่เพาะปลูก 25,000 เฮกตาร์ สถานการณ์ภัยพิบัติที่คล้ายคลึงกันได้เกิดขึ้นกับ JSC Siberian Chemical Combine ในภูมิภาค Tomsk ประเทศรัสเซีย

คุณสมบัติของการใช้พื้นที่ที่ปนเปื้อน

ดินส่วนใหญ่สะสมกัมมันตรังสีด้วยระยะเวลาการสลายตัวที่ยาวนาน: โพรมีเซียม -147, ซีเรียม -144, ซีเซียม -137, รูทีเนียม -106 และ 103, สตรอนเทียม -90 สิ่งที่อันตรายที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตคือสตรอนเทียม -90 ดังนั้นในพื้นที่ที่ปนเปื้อนรังสีจึงมีการดำเนินมาตรการเคมีเกษตรเทคนิคการเกษตรและอื่น ๆ ที่สามารถลดการเคลื่อนย้ายสารประกอบที่เป็นอันตรายจากดินไปยังพืชได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ดินชั้นบนจะถูกตัดออกด้วยการฝังศพในภายหลัง

การหว่านพืชยังเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพพันธุ์และสายพันธุ์บางชนิดที่มีระดับการสะสมของกัมมันตรังสีขั้นต่ำ ทุกคนรู้ดีว่าควรใช้อาหารที่สะอาดสำหรับขุนในการเลี้ยงสัตว์เท่านั้น พวกเขายังใช้สารดูดซับพิเศษที่ยับยั้งการถ่ายโอนสารกัมมันตภาพรังสีลงในนม

งานถมมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดการบริโภคสารกัมมันตรังสีเข้าสู่พืช ด้วยเหตุนี้จึงนำตัวดูดซับเข้าสู่ดินเช่น vermiculite, ซีโอไลต์, แร่ธาตุและสารอินทรีย์, มะนาว ในการเกษตร การลดการสะสมของสารกัมมันตรังสีในพืชเกิดขึ้นได้โดยใช้วิธีการทางการเกษตร การไถพรวนดินจะดำเนินการโดยมีการหมุนเวียนของตะเข็บ เทคนิคการเพาะปลูกดินนี้นำไปสู่การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีที่ลึกขึ้น ด้วยเหตุนี้การสะสมของสารในพืชจึงลดลง 24 เท่า ทางการเกษตรควรเปลี่ยนโครงสร้างการปลูกพืชหมุนเวียน เป็นการดีกว่าที่จะเริ่มปลูกพืชอุตสาหกรรมที่ไม่ได้ใช้ในอาหาร

วิธีอื่นในการใช้สารปนเปื้อนอาณาเขตคือการยกเลิกผลกระทบเฉพาะใดๆ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้างเงินสำรองพิเศษได้ มีการปลูกป่าซึ่งส่วนใหญ่เป็นต้นสนในบริเวณที่ติดเชื้อด้วยพื้นหลังการแผ่รังสีที่เด่นชัด

มาตรการรักษาความปลอดภัย

มาตรการรักษาความปลอดภัยในพื้นที่ที่มีการปนเปื้อนรังสีของดินมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดผลกระทบด้านลบของรังสี มีการดำเนินการดังต่อไปนี้:

• การพัฒนากลยุทธ์การใช้ผลิตภัณฑ์และอาณาเขตในระดับชาติหรือระดับสากล ขึ้นอยู่กับระดับมลพิษและความเสี่ยงที่อาจเกิดการปนเปื้อนของพื้นที่โดยรอบ
• การบุกเบิกมาตรการทางการเกษตร
• การฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี
• การใช้ตัวดูดซับ
• ข้อจำกัดของกิจกรรมของมนุษย์
• แจ้งประชากรเกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้น
• การจำกัดการส่งออกผลิตภัณฑ์ใด ๆ จากพื้นที่อันตราย

ระยะเวลาที่มีผลบังคับใช้ของข้อ จำกัด เหล่านี้ขึ้นอยู่กับครั้งแรกคิวจากความหนาแน่นของมลพิษ นอกจากนี้ยังให้ความสนใจกับปริมาณรังสีที่ได้รับ ช่วงเวลานี้สามารถอยู่ได้ตั้งแต่หลายสัปดาห์จนถึงหลายทศวรรษ ดังนั้นนักสิ่งแวดล้อมจึงลดการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของดินและผลที่ตามมา