Серьезная экологическая проблема
Значительная часть территории России подвергалась радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы, при авариях на предприятиях ядерно-топливного цикла, при испытаниях ядерного оружия на Семипалатинском и Новоземельском полигонах. Атомные электростанции, исследовательские реакторы, пункты захоронения радиоактивных отходов, места взрывов в мирных целях образуют зоны повышенного риска. Особую тревогу вызывают места стоянок атомных подводных лодок и судов с атомными двигателями. Значительное количество радиоактивных отходов захоронено в акваториях морей, прилегающих к берегам России. Повышенная радиоактивность связана с горными породами и рудами, обогащенными радиоактивными минералами, особенно в местах их добычи и переработки. Большое внимание в последние годы уделяется геопатогенным зонам, где происходит поступление радона из недр. На карте радиационного загрязнения (18, цв. вкл.) показаны только основные объекты с повышенным экологическим риском в случае аварийных ситуаций. При составлении карты использованы различные опубликованные материалы [61, с. 104].
Особая опасность радиоактивного загрязнения связана как с непосредственным воздействием радиации на организм человека, вызывающим лучевую болезнь разной степени, так и с отдаленными последствиями, выраженными как в онкологических заболеваниях, так и на генетическом уровне. Само радиоактивное загрязнение сохраняется длительное время в соответствии с периодами полураспада образующихся радионуклидов (рис. 24) [61, с. 104].
| Химический элемент | Период полураспада радионуклидов |
| Калий-42 | 12,4 ч |
| Радон-222 | 3,8 суток |
| Йод-131 | 8 суток |
| Цинк-65 | 250 лет |
| Кобальт-60 | 5,27 года |
| Стронций-90 | 28,5 года |
| Цезий-137 | 30,2 года |
| Углерод-14 | 5568 лет |
| Плутоний-239 | 24 400 лет |
Рис. 24. Период полураспада радионуклидов (выделены основные загрязнители окружающей среды) [61, с. 105].
В результате Чернобыльской катастрофы (1986 г.) общая площадь радиоактивного загрязнения территории России цезием-137 составила около 60 млн. км2 с плотностью загрязнения выше [61, с. 104] 1 Ки/км2. На этой территории проживало порядка 30 млн. человек. Наибольшему загрязнению подверглись Брянская, Тульская, Калужская и Орловская области. Всего пострадало 19 областей и республик европейской части России [61, с. 105].
Полная картина радиоактивного загрязнения представлена в изданном атласе, где для каждого субъекта Российской Федерации приведены достаточно подробные карты загрязнения (масштаб 1:500 000) [61, с. 105].
По международной шкале аварий на атомных электростанциях Чернобыльская катастрофа отнесена к максимальному уровню - глобальной аварии. Суммарная активность выбросов достигла величины 5•107 Ки [61, с. 105].
При аварии в атмосферу были выброшены частицы топлива и пары радионуклидов, образовавшие аэрозоли. Выпадение радионуклидов зависело от направления ветров в период аварии и ландшафтных условий. Поэтому площадь загрязнения имеет пятнисто-полосчатый рисунок. Топливные частицы загрязняли окружающую среду только на расстоянии 100-200 км от места аварии; на большем удалении от него основную часть загрязнителей составляли аэрозоли. В течение первых двух месяцев происходило загрязнение короткоживущими радионуклидами, прежде всего йода [61, с. 105], бария, лантама, рутения и других элементов. В дальнейшем этот «йодный период» сменялся «цезиевым периодом». Он продолжается и сейчас в связи с длительностью распада цезия-137 (см. рис. 24). Значительная доля в загрязнении принадлежит также стронцию-90 [61, с. 106].
В результате крупной аварии на предприятии ядерно-топливного цикла «Маяк» в Челябинской области образовался Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС). Авария связана с взрывом емкости для хранения радиоактивных отходов. Радиоактивное облако распространилось в направлении ветра на северо-восток. Загрязнение имеет форму полосы протяженностью около 300 км. При этом были загрязнены значительные площади (порядка 23 тыс. км2) в Челябинской, Свердловской и Тюменской областях. Здесь распространились радионуклиды с активностью порядка 2 млн. Ки. На радиоактивно загрязненной территории проживало более 250 тыс. человек [61, с. 106].
На «Маяке» еще до аварии, преимущественно в 50-е годы, большое количество жидких радиоактивных отходов попало из прудов-накопителей в реку Течу (бассейн Оби), особенно загрязнив ее пойму, в том числе и в пределах населенных пунктов. Зону ВУРС можно пересечь на рейсовом автобусе, «любуясь» на знаки радиационной опасности [61, с. 106].
Особую тревогу в районе предприятия «Маяк» вызывает озеро Карачай объемом всего 0,4 млн. км3, в котором накопились жидкие радиоактивные отходы и илы с радиоактивностью в 120 млн. Ки. При аномальных погодных условиях (1967 г.) произошли обмеление озера и ветровой выброс высохших иловатых радиоактивных частиц в восточном направлении на расстояние до 75 км. Поэтому были предприняты меры по заполнению этого водоема. Масштабы работ впечатляют; результаты хорошо видны на материалах космических съемок [61, с. 106].
Экологическую опасность представляет также миграция радиоактивных вод из озера Карачай внутри грунтов. Для предотвращения такой миграции нужно вести мониторинг с помощью наблюдательных скважин и создавать сложные гидротехнические сооружения [61, с. 106].
При аварии на Сибирском химическом комбинате (1993 г.) произошел выброс радионуклидов за пределы санитарной зоны. Площадь загрязнения образовала полосу северо-восточного направления в соответствии с ориентировкой ветра. Площадь радиоактивного загрязнения с величиной экспозиционной дозы свыше 30 мкР/ч составила около 50 км2. По оси следа экспозиционная доза достигала значений 240-480 мкР/ч [61, с. 106].
Анализы проб из снега и почвы показали наличие ряда радионуклидов: рутения-103, рутения-106, циркония-95, ниобия-95, следы цезия-137 и сурьмы-125. Загрязнение, к счастью [61, с. 106], пришлось в основном на поросшую тайгой, почти ненаселенную территорию [61, с. 107].
Данные о радиоактивном загрязнении в связи со взрывами на военных полигонах недостаточно надежны. Имеются упоминания о том, что при взрывах на Новоземельском полигоне происходил широкий ветровой разнос радионуклидов в сторону Ямало-Ненецкого, Ханты-Мансийского автономных округов и северной части Республики Коми. По опубликованным данным, на полигоне было произведено свыше сотни взрывов (в том числе взрывов в атмосфере, подземных и подводных). При проводимых на юге Новой Земли геологических работах уже в конце 80-х годов после завершения испытаний ядерного оружия не отмечалось радиоактивных аномалий. В значительной степени это объясняется постоянными сильными ветрами и крайне слабым развитием почвенно-растительного покрова, в котором обычно концентрируются радионуклиды. Имеются данные о том, что при взрывах на Семипалатинском полигоне, количество которых превышает четыре сотни, большой объем радиоактивного загрязнения попал в пределы Алтайского края и других областей Южной Сибири. Во всяком случае, в августе 1953 г., сразу же после испытания первой водородной бомбы, в геологических партиях, работавших в Туве (ныне Тыва), «зашкалили» все радиометры, предназначавшиеся для поисков радиоактивных руд [61, с. 107].
В случае аварий источниками радиационного загрязнения могут стать различные объекты. В настоящее время в России работает 10 атомных электростанций с 30 энергоблоками, 113 исследовательских ядерных реакторов, 13 промышленных предприятий ядерно-топливного цикла, 8 научно-исследовательских организаций, выполняющих работы по изучению радиоактивных материалов. Признано, что существует порядка 14 тыс. различных предприятий и объектов, деятельность которых в той или иной степени связана с использованием радиоактивных изотопов, а также разнообразных источников энергии, датчиков и других приспособлений, в которых имеются радиоактивные материалы. Гражданский флот располагает 9 судами с ядерными двигателями. Большое число атомных подводных лодок и надводных кораблей с ядерными энергетическими установками насчитывается в военно-морском флоте (Катастрофы и общество, 2000) [61, с. 107].
Огромное количество опасных материалов сосредоточено в пунктах захоронения радиоактивных отходов. Судя по имеющимся публикациям, в Баренцевом, Карском и Японском морях захоронены жидкие и твердые радиоактивные отходы, включая ядерные реакторы, боеголовки и контейнеры с радиоактивными отходами. В результате аварий на дне Баренцева моря погребены атомные подводные лодки «Комсомолец» и «Курск». Пока вблизи них не зафиксировано повышения радиоактивности, но в перспективе [61, с. 107] они могут стать источниками радиоактивного загрязнения акватории [61, с. 108].
Имеются свидетельства того, что во многих случаях оказались подвергнуты загрязнению участки, где проводились ядерные взрывы в мирных целях: для повышения трещиноватости пород и соответственно дебита нефти в буровых скважинах; для создания в недрах хранилищ для природного газа; для сооружения карьеров по добыче различных полезных ископаемых, с целью прокладки каналов, в том числе для планировавшейся переброски вод из северных рек в засушливые южные районы бывшего СССР; в качестве взрывных источников для обеспечения глубинного сейсмического зондирования [61, с. 108].
Наряду с техногенными источниками некоторая роль в загрязнениях принадлежит месторождениям радиоактивных руд и горным породам с повышенной радиоактивностью. В этом отношении опасны некоторые районы Забайкалья, где находятся главные месторождения урана в России и действует Приаргунский горно-химический комбинат. Иногда в строительстве используются щебенка и панели из гранитов с повышенной радиоактивностью, что увеличивает значения экспозиционной дозы, иногда в 2-3 раза по сравнению с фоном. Сейчас строительные материалы подвергаются более серьезному радиометрическому контролю. При наличии в недрах пород с радиоактивными минералами к поверхности земли по трещинам проникает радон - выделяются так называемые геопатогенные зоны. Скапливаясь в подвальных помещениях и на нижних этажах зданий, радон может оказать негативное воздействие на здоровье жителей [61, с. 108].
В местах, подвергшихся сильному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы, в прилегающих областях Украины, Белоруссии и России накопившиеся в почве радионуклиды (преимущественно цезий-137 и стронций-90) извлекаются растениями. До сих пор, несмотря на радиометрический контроль, зараженные овощи, ягоды и грибы продолжают иногда попадать на городские рынки в центральных районах России [61, с. 108].
В целом радиоактивное загрязнение остается одной из самых серьезных экологических проблем нашей страны. В течение своей жизни каждый человек получает некоторые дозы радиации при полетах на высоте, во время пребывания в высокогорье, при обследовании с помощью рентгеновской аппаратуры, так что следует по возможности избегать дополнительного существенного радиационного воздействия [61, с. 108].
Вопросы и задания
1. Какие источники радиоактивного загрязнения окружающей среды вы знаете [61, с. 108]?
2. Какие области России подверглись наибольшему радиоактивному загрязнению в результате Чернобыльской катастрофы?
3. Охарактеризуйте последствия образования Восточно-Уральского радиоактивного следа [61, с. 109].