ПОНЯТТЯ ПРО РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1 ПОНЯТТЯ ПРО РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

1.1 Одиниці вимірювання доз радіації

1.2 Природні джерела радіоактивного випромінювання

РОЗДІЛ 2 РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

2.1 Забруднення ґрунтів

2.2 Зона відчуження Чорнобильської АЕС та діючі АЕС - джерела радіонуклідного забруднення

РОЗДІЛ 3 РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ РОСЛИН

3.1 Надходження РН у рослини залежно від їхніх фізико-хімічних властивостей

3.2 Надходження РН у рослини з різних типів ґрунтів

3.3 Надходження РН у рослини залежно від їхніх біологічних особливостей

РОЗДІЛ 4 ВПЛИВ РАДІОНУКЛІДІВ НА РОСЛИНИ

4.1 Радіорезистентність вищих рослин

4.2 Чутливість рослин до хронічного опромінювання

4.3 Вплив радіонуклідів на популяції рослин

4.4 Генетичні наслідки опромінення рослин

4.5 Радіоекологія горілого лісу

РОЗДІЛ 5 АНАЛІЗ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ ҐРУНТІВ ТА РОСЛИННОЇ ПРОДУКЦІЇ ЧЕРНІГІВСЬКОЇ ОБЛАСТІ

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП

Актуальність. На сучасному етапі розвитку нашого суспільства, при створенні та використанні новітніх технологій людина створює реальні небезпечні ситуації, що спричинені аваріями. Використання радіоактивного палива та недбале ставлення до техніки безпеки роботи з радіоактивними речовинами створює передумови виникнення аварій на АЕС.

Радіація значно відрізняється від інших видів забруднення навколишнього середовища, і ця відмінність виявилася життєво важливою.

По-перше, до багатьох забруднювачів біологічні системи адаптуються, і їх дія послаблюється. По-друге, відмінність радіоактивних речовин (РР) від отруйних хімічних речовин полягає в можливості їх впливу внаслідок іонізуючого випромінювання (IB) не тільки всередині організму, але й дистанційно (на відстані), а також в неможливості припинення цього випромінювання при будь-яких хімічних реакціях PP. По-третє - у тривалості дії РР і накопиченні дози опромінення протягом певного часу.

Досить небезпечним радіонукліди є для рослинної продукції, в яку вони потрапляють переважно із забруднених ґрунтів.

Мета роботи – проаналізувати вплив радіоактивного забруднення на флору.

Завдання роботи:

1) дати поняття про радіоактивне забруднення та одиниці вимірювання;

2) проаналізувати стан радіоактивного забруднення ґрунтів;

3) охарактеризувати особливості надходження радіонуклідів у рослини;

4) проаналізувати вплив радіонуклідів на рослини;

5) проаналізувати забруднення радіонуклідами ґрунтів та рослинної продукції Чернігівської області за 1998 – 2006 рр..

Практичне значення роботи. В умовах широкого застосування ядерної енергії перед фахівцями всіх категорій і рангів стоїть завдання серйозної підготовки в галузі радіаційної безпеки, вивчення критеріїв оцінки радіоактивного випромінювання як шкідливого фактору впливу на людей і об'єкти навколишнього середовища, в одержанні потрібних знань з радіоекології, які дозволять у практичній діяльності організувати роботу й керувати підлеглими так, щоб гарантувати безпеку, зберегти здоров'я і працездатність людини в умовах радіоактивного забруднення навколишнього середовища, сировини і продуктів харчування.

РОЗДІЛ 1

ПОНЯТТЯ ПРО РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

Середньорічний фон природної радіації (Константінов М.П.)

Джерела випромінювання	Ефективна еквівалентна доза, мЗв
Джерела випромінювання	Зовнішнє опромінення	Внутрішнє опромінення	сумарна доза
Космічне випромінювання	0,5	-	0,5
Космогенні радіонукліди	-	0,015	0,015
Природні радіонукліди:
Радон-220, 222	-	1,22	1,22
Радій - 226, 228	-	0,02	0,02
Полоній - 210	-	0,13	0,13
Калій - 40	0,12	0,18	0,3
Інші РН	0,53	0,035	0,565
Разом	1,15	1,6	2,75

Слід зазначити, що діти до 10 років через вікові особливості організму одержують дозу в 1,5 рази більшу внаслідок надходження в організм продуктів розпаду радону з повітрям, оскільки частота дихання в дітей більша.

РОЗДІЛ 2

РАДІОАКТИВНЕ ЗАБРУДНЕННЯ

Забруднення ґрунтів

Біологічні процеси, супутні утворенню ґрунтів, істотно впливають на накопичування в них PP. Концентрація природних РН у природі змінюється в широких межах.

У табл. 2.1. дана характеристика основних довгоіснуючих природних РН, що знаходяться в земній корі і об'єктах зовнішнього середовища з моменту утворення Землі.

Таблиця 2.1

Рис. 2.1. Функціональна схема виносу радіонуклідів з 30-кілометрової зони Чорнобильської АЕС

Рис. 2.2. Схема розміщення АЕС в Україні

У складі газоаерозольних викидів АЕС особливе екологічне значення належить ³Н і ¹⁴С, які мають великі періоди напіврозпаду і, відповідно, вносять значний вклад в очікувану колективну дозу. За оцінками (Крышев, Рязанцев, 1998) викиди АЕС в атмосферу становлять: з реакторами ВЕР - Н - 25-30; ^І4С - 0,1-0,2; з реакторами РБМК - ³Н - 0,2; ¹⁴С - 1,3 ТБк/(ГВтхрік).

До складу різних скидів радіонукліди надходять внаслідок протікання у проміжному контурі, із системи охолодження конденсаторів турбін із дебалансними водами. У формування радіонуклідного забруднення водойм найбільший вклад вносять ³Н, ¹⁴С, ⁵¹Cr, ⁵⁴Mn, ⁵⁹Fe, ⁵⁸Co, ⁶⁰Co, ⁶⁵Zn, ⁸⁹Sr, ⁹⁰Sr, ¹³¹І, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs, плутоній та ін. До найбільш екологічно небезпечних радіонуклідів належать ³Н, ¹⁴С, ⁸⁹Sr, ¹³⁷Cs і плутоній.

Оцінка забруднення водойм стронцієм-90 і цезієм-137 діючими АЕС, особливо оснащеними реакторами РБМК, на фоні тотальних інтенсивних чорнобильських випадінь до останнього часу залишається досить проблемною. Це завдання значно спрощується для АЕС з реакторами ВВЕР, при експлуатації яких основним радіонуклідним забрудненням є тритій. А як відомо, після аварії на ЧАЕС з тритієм особливих проблем не виникало (Абагян й др., 1986).

Вміст тритію в об'єктах зовнішнього природного середовища, особливо в регіонах діючих АЕС з реакторами ВВЕР, і може служити одним з найважливіших показників їх екологічної надійності. В акваторіях, що зазнають впливу АЕС, активність тритію коливається від кількох до nх10³Бк/л [19].

Радіоекологічна ситуація, що склалася в Україні після чорнобильської катастрофи і за умов експлуатації АЕС, потребує вирішення найскладнішого комплексу наукових і практичних проблем, пов'язаних перш за все з екологічно надійною переробкою, захороненням і зберіганням радіоактивних матеріалів і відходів у зоні відчуження ЧАЕС і в регіонах експлуатації АЕС. Мова йде про найгостріші практичні завдання, вирішення яких не терпить зволікання, оскільки будь-яка відстрочка тягне за собою багаторазове зростання фінансових витрат. Це в свою чергу потребує подальшого розвитку глибоких наукових радіоекологічних досліджень і адекватних практичним завданням технологічних рішень. Дослідження динаміки, розподілу, міграції радіонуклідів і їх дії на біосистеми на різних рівнях організації служать основою для оцінки стану екосистем та їх найважливішої складової - біоти, а також відкривають перспективу встановлення критеріїв оцінки дії радіонуклідного забруднення на біосистеми за умов тотального інтенсивного антропогенного пресу. Мова йде про критерії ступеня ураження біосистем, що, в свою чергу, могло б служити і показником ефективності заходів, які проводяться на території зони відчуження ЧАЕС, яка є техногенною радіонуклідною аномалією, та в регіонах експлуатації АЕС [10].

Адекватно ситуації, що склалася в Україні, сформувались основні напрями радіоекологічних досліджень водних екосистем:

1. оцінка запасів радіонуклідів, їх транспорт, розподіл і міграція у водних екосистемах у просторі та часі;

2. математичне моделювання та прогнозування поведінки радіонуклідів;

3. фізико-хімічні форми радіонуклідів чорнобильського походження;

4. процеси накопичення в організмі і виведення з нього радіонуклідів, а також дозові навантаження на гідробіонтів різних трофічних рівнів;

5. оцінка відгуку біосистем на різних рівнях організації на радіонуклідне забруднення водойм;

6. фактори, що модифікують радіаційне ураження і процеси репарації;

7. технологічні рішення, спрямовані на захист джерел питного водопостачання, зрошуваних земель та біологічних ресурсів водойм від радіонуклідного забруднення.

Актуальність вказаних напрямків зростала або, навпаки, знижувалась із врахуванням не тільки регіонального характеру проблем, але і фактора часу. При всій трагічності чорнобильської катастрофи радіоекологічна аномалія зони відчуження з перших же годин її появи послужила унікальним науковим полігоном для фундаментальних і прикладних радіоекологічних досліджень і технологічних розробок. "Чорнобильські" радіонукліди, їх фізико-хімічні форми, міграційні особливості і дія на біосистеми з неослабною актуальністю продовжують служити об'єктом всебічних польових і лабораторних досліджень.

РОЗДІЛ 3

РОЗДІЛ 4

Радіоекологія горілого лісу

Великі пожежі в 30-кілометровій зоні ЧАЕС у 1990—1992 pp. охопили значну площу (2000 — 3000 га) забрудненого радіонуклідами лісу. Тому вважаємо за доцільне розглянути деякі радіоекологічні аспекти горілого лісу.

Процес верхівкової (по кронах дерев) і низової пожежі призвів до вигоряння сухої, забрудненої радіонуклідами лісової підстилки, яка містить до 90 % радіонуклідів, що випали на лісові масиви зони. Горіння лісової підстилки зумовило утворення величезної кількості аерозолів, що спричинило інтенсивне вторинне вітрове підіймання у повітря великих кількостей радіонуклідів (коефіцієнт вітрового підіймання в палаючому лісі досягає 10^-2 м^-1). Радіонукліди з аерозолями і попелом переносяться на досить великі відстані від місць пожеж. Так, на полігоні «Буряківка» після масового загоряння лісів радіаційний фон на відстані 3 —5 км підвищився в 1,5 рази; зросли також і рівні поверхневого забруднення ґрунту [26].

Вигорілий ліс — це «прозоре» скупчення голих стовбурів, що стоять серед чорної вигорілої лісової підстилки. Зрозуміло, що горіла лісова підстилка серед стовбурів, практично позбавлених крони, призводить до різкого збільшення (у 3-5 разів) поверхневого твердого і рідкого стоку. Основні пожежі в зоні були восени, і закріплення горілої підстилки свіжим трав'яним покривом не відбулося. Тому до появи значного снігового покриву в зоні ЧАЕС у наступні роки навесні можна було очікувати підвищеного стоку радіонуклідів з усієї території згарищ [26].

Відновлення трав'яного покриву на місцях згарищ триває звичайно 3—5 років, а деревної рослинності — понад 15 — 30 років. У цей період здатність горілого лісу утримувати радіонукліди різко зменшується. При значних площах горілого лісу і високому рівні забруднення їх радіонуклідами можливе підвищення стоку радіонуклідів із ландшафту згарищ у водотоки, у р. Прип'ять і далі в каскад Дніпровських водосховищ. За оцінками авторів, унаслідок пожеж питома радіоємність лісових масивів зменшується у 35 разів. Тому для лісів, значно забруднених радіонуклідами, особливо в 30-кілометровій зоні ЧАЕС, а також в Україні і Білорусі, слід передбачити ефективну систему протипожежних заходів. Горіння таких лісів може помітно підвищити забруднення повітря і таким чином потенційно збільшити інгаляційну складову дози випромінювання для населення селищ і сіл за шляхом вітрового перенесення аерозолів і попелу.

Багато важливих проблем радіоекології горілого лісу ще потребують детального дослідження.

РОЗДІЛ 5

Рис. 5.1. Динаміка зміни середніх рівнів забруднення сільськогосподарської продукції радіоцезієм у господарствах області за 1998 та 2006 роки

З метою зниження нагромадження радіонуклідів в сільськогосподарській продукції, необхідно проводити контрзаходи, які суттєво зменшать перехід радіонуклідів з ґрунту в рослини, підвищать врожайність сільгоспкультур і збільшать "ефект розбавлення". Серед них: вапнування; внесення достатньої кількості, в необхідних співвідношеннях, мінеральних добрив; застосування органічних добрив, які забезпечують бездефіцитний баланс гумусу в ґрунті; докорінне та поверхневе поліпшення природних кормових угідь; формування структури посівних площ з культур, які здатні менше накопичувати радіонукліди та інше.

На контрольованих територіях проводиться комплекс заходів, спрямованих на мінімізацію наслідків Чорнобильської катастрофи у відповідності до програми "Радіологічний захист населення та екологічне оздоровлення території, що зазнала радіоактивного забруднення".

За 2006 р. виконані такі обсяги робіт:

- залужено, перезалужено луків і пасовищ на території зон безумовного та гарантованого добровільного відселення - 580 га;

- провапновано кислих радіоактивно забруднених ґрунтів на площі - 225 га;

- для великої рогатої худоби Чернігівського району завезено 83,3 тонни комбікорму з радіопротекторними властивостями;

- проведено радіологічне обстеження земель зон безумовного (обов'язкового) та гарантованого добровільного переселення Козелецького, Ріпкинського, Семенівського, Чернігівського районів на площі 28,0 га.

ВИСНОВОК

1. Серед різноманітних видів випромінювання надзвичайно небезпечним для живих організмів є радіоактивне випромінювання. Радіоактивне випромінювання виникає при спонтанному розпаді ядер деяких елементів (урану, радію, плутонію й ін.). Основний ефект такого випромінювання полягає в здатності викликати іонізацію атомів інших речовин, тобто відщеплювати від них один чи кілька електронів, розколюючи таким чином електричне нейтральну молекулу на заряджені частки.

2. Однією з основних характеристик джерела радіоактивного випромінювання є його активність, що виражається числом радіоактивних перетворень за одиницю часу. До природних джерел IB належать: космічні випромінювання; природні натуральні джерела; технологічні природні джерела (штучні джерела в навколишньому середовищі і в побуті).

3. Радіонукліди досить добре акумулюються в ґрунтах, спричиняючи великомасштабне та тривале їх забруднення. Радіоактивні речовини можуть тривалий час зберігатися в різних типах ґрунтів та проникати з ґрунту в рослини.

4. Рослини можуть забруднюватися двома шляхами: аерозольним (некореневий шлях) і кореневим (ґрунтовий шлях надходження). Радіоактивне ураження рослин виявляється в гальмуванні росту, зниженні врожайності, репродуктивної якості насіння, а при великих дозах викликає загибель рослин. Різні сільськогосподарські культури мають неоднакову здатність до утримання радіоактивних опадів з атмосфери, що зумовлено як специфікою морфологічної будови рослин, так і ступенем розвитку надземної маси. Найбільш чутливі до радіації в різних фазах розвитку квасоля, кукурудза, жито, пшениця; більш стійкі - льон, конюшина, люцерна, рис, томати. Забруднення продукції рослинництва (ступінь засвоєння) РР залежить від специфіки шару ґрунту, тобто від типу і властивостей ґрунтів, на яких зростають рослини. Серед фізико-хімічних характеристик ґрунту виділяють близько 10 параметрів, що вважають найбільш значимими при визначенні поводження радіонуклідів у ґрунті і переходу їхній у рослини. У загальному вигляді вплив ґрунту виявляється в зниженні біологічної рухливості радіонуклідів при збільшенні вмісту в ґрунті обмінних катіонів, органічної речовини, мулу, мінералів, ємності поглинання. Найбільш високі рівні забруднення стронцієм спостерігаються на дерново-підзолистих ґрунтах, менші - на сірих лісних ґрунтах і сіроземах і найнижчі - на чорноземах. Аналогічна залежність установлена і для цезію.

5. За соматичними, і за мутагенними наслідками опромінення вищі рослини є досить різноманітними щодо чутливості і фенотипічних наслідків. Мутагенна допустима потужність поглиненої дози випромінювання в разі хронічного опромінювання, ймовірно, становить 0,1 — 1,0 Гр/рік. Радіорезистентність популяцій рослин зумовлена багатьма чинниками, проте, очевидно, зазначена межа має універсальний характер. Це стосується також і мутагенних наслідків хронічного опромінювання, що при зазначеному рівні не піддаються безпосередній оцінці. Лише в загальному розумінні можна стверджувати, що частота мутацій генів збільшується зі зростанням потужності поглиненої дози і ЛПЕ випромінювання, проте це виявлятиметься в разі хронічного опромінювання за потужності поглиненої дози випромінювання понад 0,1 Гр/добу (10 рад/добу).

6. Проведений аналіз забруднення радіоактивними речовинами ґрунтів в Чернігівській області свідчить про деяке зниження рівня забрудненості в 2006 році в порівнянні з 1998 роком. В продукції рослинництва спостерігається незначне зниження вмісту радіоактивних речовин (зерно, картопля, овочі, силос), різке зниження радіонуклідів спостерігається у сіні та зеленій масі і лише в соломі незначне підвищення

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Абагян А.А., Асмолов В.Г., Гуськова А.К. и соавт. Информация об аварии на Чернобыльской АЭС и ее последствиях, подготовленная для МАГАТЭ // Атом, энергия. - 1986. - 61, Вып. 5. - С.301-320.

2. Алексахин Р.М. Радиоактивное загрязнение природной среды при эксплуатации АЭС // Радиоактивное загрязнение районов АЭС. - М.: Из-во Ядерного общества СССР. - 1990. - С. 22-58.

3. Андреев А.Д., Гудков Д.И., Кузьменко М.И. Оценка влияния Запорожской АЭС на распределение трития в воде Каховского водохранилища // Доповіді Національної академії наук України. - 1995, №6. - С. 143-145.

4. Анненков Б.Н., Юдтнцева Е.В. Основы сельскохозяйственной радиологии. – М.: Агропромиздат, 1991. – 287 с.

5. Баженов В.А., Булдаков Л.А., Василенко И.Я. и соавт. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. - Л.: Химия, 1990. - 464с.

6. Білявський Г.О. та інші. Основи екологічних знань: Пробний підручник для учнів 10 –11 класів. – К.: Либідь, 2000. – 336 с.

7. Боболевич В.Н. К вопросу о безопасности окружающей среды при подземных ядерных взрывах // Атомная техника за рубежом. - 1973, № 9.-С. 26.

8. Борзилов В.А. Физико-математическое моделирование поведения радионуклидов // Природа. - 1991, № 5.- С. 42-51.

9. Бузынный М.Г., Зеленский А.В., Лось И.П. и соавт. Мониторинг трития в воде на Украине в 1989-1991 гг. // Авария на ЧАЭС: радиационный мониторинг, клинические проблемы, социально-психологические аспекты, демографическая ситуация, малые дозы ионизирующего излучения. Информ. бюл. - Киев: Б. и., 1992. - Ч. 1.-С. 254-270.

10. Виленчик М.М. Радиобиологические эффекты и окружающая среда. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 160 с.

11. Власенко М. Еще раз о чернобыльских проблемах // Зеркало недели. – 2000. - №16. – с. 13.

12. Войцехович О.В., Лаптев Г.В. Радиоактивное загрязнение территорий и водных объектов в ближней зоне влияния аварийного выброса // Радиоэкология водных объектов зоны влияния аварии на Чернобыльской АЭС. - Киев: Чорнобильінтершформ, Т. 1. - 1997. - С. 40-59.

13. Войцехович О.В., Лаптев Г.В., Канівець В.В., Бугай Д.А., Джепо С.П., Скальський А.С., Железняк М.Й. Радіаційне забруднення водних об'єктів зони відчуження ЧАЕС // Бюлетень екологічного стану зони відчуження. - 1996, № 1(6). - С. 37-44.

14. Глазунов В.О., Кононович А.Л., Красножон З.І. Радіаційний стан системи поверхневих вод району ЧАЕС у травні-червні 1986 р.// Чорнобиль-88, Доповіді І Всесоюзної науково-технічної наради за підсумками ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС. - Чорнобиль: ПО "Комбінат", 1989.

15. Голубець М.А., Кучерявий В.П., Генсірук С.А. та ін. Конспект лекцій з курсу "Екологія і охорона природи". К., 1990.

16. Горев Л.М., Пелешенко В.І., Хільчевський В.К. Гідрохімія України: Підручник. - К.: Вища школа, 1995. - 307 с.

17. Гродзинский Д. Чорнобиль сотні років завдаватиме нам несподіваних жертв // Науковий світ. – 2001. - №4. – с. 4-5.

18. Гродзинський Д.М. Радіобіологічні і радіоекологічні наслідки аварії на Чорнобильській АЕС // Доповіді Академії наук України. - 1993, № 1. - С. 134-140.

19. Джигирей В.С. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. – Львів, 2000.

20. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Чернігівській області за 2002 рік. – Чернігів, 2003. – 186 с.

21. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Чернігівській області за 2003 рік. – Чернігів, 2004. – 196 с.

22. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Чернігівській області за 2004 рік. – Чернігів, 2005. – 204 с.

23. Доповідь про стан навколишнього природного середовища в Чернігівській області за 2005 рік. – Чернігів, 2006. – 210 с.

24. Дорошенко Л.А., Деревець В.В. Радіаційний стан водних об'єктів зони відчуження в період 1986-95 рр. // Доповідь на V Міжнародній конференції з проблем ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. - Зелений Мис, 1996.

25. Комаров В. В. Чорнобильська катастрофа: історичні аспекти, соціальні наслідки // Вісник Житомирського інженерно-технологічного інституту. – 2000. - №10. – с. 32-33.

26. Куплахмедов Ю.О. та ін. Основи радіоекології. – К.: Вища школа, 2003. – 319 с.

27. Лапін В.М. Безпека життєдіяльності: Навч. посібник. – К., 2000.

28. Новиков Г.А. Основи общей зкологии. Л., 1979.

29. Радіонукліди у водних екосистемах України. / За ред. М.Лябаха. – К.: Чорнобильінтерінформ, 2001. – 320 с.

30. Сніжко С.І. Оцінка та прогнозування якості природних вод. – К.: Ніка-Центр, 2001. – 264 с.

31. Сельскохозяйственная радиоекология / Под ред. Алексахина Р.М., Корнеева Н.А. – М.: Экология, 1992. – 400 с.

32. Техногенні чинники забруднення довкілля. Вплив Чорнобильської катастрофи // Шевченко В. І., Півень А. З. Енергетика України: який шлях обрати, щоб вижити. – К., 1999. – с. 52-58.

33. Третобчук В. Интегральная экономическая оценка ущерба и потерь, обусловленных ядерной катастрофой на ЧАЭС// Экономика Украины. – 1996. - №10. – с. 19-24.

34. Усатенко П. Прабабушки альфа, бета и прадед уран // Зеркало недели. – 2001. - №17.

35. Ющенко В. Чорнобиль – це біль, який буде відчувати не одне покоління Українців // Урядовий кур’єр. – 2001. - №65. – с. 3-4.