Contaminarea radioactivă a solurilor și consecințele acestora

Activitatea umană activă afectează adesea negativ lumea înconjurătoare de natură animată și neînsuflețită. Dezvoltarea rapidă a industriei, dezvoltarea intensă a agriculturii, dificultățile de reciclare a deșeurilor - toate acestea amenință serios ecologia planetei. Odată cu dezvoltarea energiei nucleare și îmbunătățirea armelor nucleare, a apărut o altă problemă - contaminarea radioactivă a solurilor, a rezervoarelor și a atmosferei.

Identificați problema

Contaminarea radioactivă a solului reprezintă excesul de concentrație a radionuclizilor din acesta asupra indicilor normei maxime admise datorită activității antropice.

Zonele contaminate sunt caracterizate de un exces semnificativ de doze externe și interne de expunere. A se referi la normele iradieri vindeca Comisia Internațională de Protecție împotriva Radiațiilor (ICRP), a fost introdusă doza medie anuală de radiații pe care solurile și rocile de 0,25-0,5 microsieverts pe an (mSv / y). Acest standard definește cantitatea de radiații este sigură pentru sănătatea umană și este de multe ori mai mică decât cea care ar duce la moartea unui organism viu pentru încă 30 de zile.

motive

Cum se produce contaminarea radioactivă a solurilor? Sursele de poluare sunt două grupuri de radionuclizi:

• de om;
• naturale.

Se știe că solul conține radionuclizi naturali. Dar concentrarea acestora este semnificativ crescută datorită extracției, depozitării materiilor prime naturale, procesării, fertilizării, producerii, arderii cărbunelui, utilizării cenușilor ca fertilizanți sau pentru producerea materialelor de construcție etc.

Datorită producției și utilizării rapide a îngrășămintelor, numărul de soluri contaminate radioactiv crește anual. De exemplu, problema creșterii concentrației în sol a radionuclizilor datorată utilizării îngrășămintelor de potasiu și fosfor nu a fost studiată în mod adecvat.

Radionuclizii artificiali se încadrează masiv în componentele biosferei planetei datorită exploziilor nucleare.

Astfel, principalele cauze ale contaminării radioactive a acoperirii solului sunt:

• dezvoltarea intensivă a terenurilor agricole;
• industria grea;
• dezvoltarea depozitelor de resurse naturale;
• eliminarea deșeurilor radioactive;
• emisiile de radiații ale centralelor nucleare;
• test de arme nucleare.

Contaminarea radioactivă a solurilor: consecințele infecției

Există multe consecințe negative ale contaminării solului:

• impact imediat negativ substanțe radioactive pe animale, vegetație și oameni;
• o limitare semnificativă a capacității de utilizare a resurselor de sol în scopuri agricole. La urma urmei, toate produsele care sunt primite de la un astfel de parcele au un nivel mai ridicat de concentrare a substanțelor radioactive datorită contaminării corpurilor de apă deschise și a apelor subterane, în cazul în care compușii dăunători sunt extrași din sol. Poluarea severă poate duce la incapacitatea de a folosi apă dulce nu numai pentru băuturi și gătit, ci și pentru udarea bovinelor sau udarea terenurilor agricole.

Mulți oameni de știință susțin că daunele cauzate de radiații mediului provoacă moartea completă a biogeocenozelor și a populațiilor. Acest lucru are loc la un nivel ridicat de contaminare. Aceste zone sunt fixate în apropierea locurilor unde a fost eliberată radiația și, ca o consecință, contaminarea radioactivă a solului. Cernobîl este o zonă de înstrăinare după dezastrul de la Cernobîl. Apoi, sute de hectare au primit cea mai puternică doză de radiații, ca urmare a faptului că au fost complet retrase din viața umană.

Procese profunde

Complexul de absorbție a solului sortează substanțele radioactive. În plus, le menține mult timp.

Radionuclizii din sol sunt caracterizați prin:

• proprietățile izotopilor activi chimic;
• proprietățile și compoziția solului;
• proprietățile radionuclizilor în urma caderii;
• indicatori climatici;
• caracteristicile peisajului.

Radionuclizii de pe suprafața solului sunt sub formă de aerosoli, minerale, particule de combustibil etc. Partea maximă a fracțiilor lor solubile în compoziția depunerii globale este de 30-90%. Cea mai mare în cesiu și stronțiu. Cum se vor comporta radionuclizi în viitor - nimeni nu știe. Dinamica echilibrului crește odată cu scăderea solubilității depunerii. Introducerea substanțelor organice solubile în sol și acidularea specială a mediului afectează creșterea migrației radionuclizilor, care este folosită pentru purificarea acesteia.

Mobilitatea contaminării prin radiație depinde de:

• compoziție mineralogică;
• prezența în sol a barierelor geochimice;
• compoziție granulometrică;
• proprietati de humus;
• reacția mediului.

Redistribuirea orizontală a radionuclizilor

Pentru a prezice posibilele consecințe ale contaminării radioactive a solului, este foarte important să cunoaștem particularitățile migrației radionuclizilor.

Redistribuirea radionuclizilor în sol are loc într-o direcție orizontală și verticală într-un mod natural și din motive de activitate antropică.

Migrarea orizontală apare datorită:

• transferul aeolian (numele provine de la numele zeului eolian Eola);
• inundații de ape de inundații, motiv pentru o poluare mai intensă a zonelor joase și a zonelor umede;
• mijloace de trai ale animalelor (Ramele, mistreți sălbatici, molari și alte "sapaturi");
• trafic;
• pregătirea furajelor verzi în pajiștile contaminate;
• incendii forestiere, care sunt un factor foarte puternic în transportul izotopilor.

Migrația orizontală minimă este observată în cenozozele forestiere, iar maximul în agrocenoze cu soluri ușoare. Redistribuirea orizontală, pe de o parte, reduce nivelul de contaminare a solului cu nuclide radioactive, pe de altă parte, extinde gama distribuției lor.

Migrarea verticală

În ceea ce privește redistribuirea verticală, în totalitate tipuri de soluri este lent. Viteza liniară a acestui proces variază de la zeci la doi centimetri pe an. Solul în acest caz acționează ca o barieră biogeochimică. Studiile efectuate în zona de la Cernobîl au arătat că partea principală a radionuclizilor rămâne în stratul superior al solului (aproximativ 10 cm) pentru o lungă perioadă de timp. Și în partea forestieră a acestei zone, substanțele radioactive acumulate în așternut (frunziș, ace) și stratul inferior de sol (aproximativ 1-2 cm).

Migrarea verticală a radionuclizilor depinde de acești factori:

• erupții vulcanice;
• Ploi, transferul de umiditate prin scurgere și evaporare;
• transfer prin sisteme radiculare a plantelor;
• activitatea umană - arat, irigare.

Cele mai poluate teritorii de pe planetă

Există sute de teritorii contaminate radioactiv pe planetă. Un pericol grav este teritoriul lui Henford în statul Washington, SUA. Aici, la mijlocul secolului trecut, a fost construit un complex gigantic, care a fost implicat în prima dezvoltare nucleară a lumii. Ca urmare a activităților sale, o suprafață de 518 mp km.

Solurile din Somalia au fost utilizate pentru eliminarea ilegală a deșeurilor nucleare. Situl de testare Semipalatinsk din Kazahstan, unde au fost efectuate testele nucleare, este unul dintre cele mai periculoase radiații din lume. În orașul Mailuu-Suu, Kârgâzstan, exploatarea uraniului pe o scară de ansamblu a Uniunii, ceea ce a condus la o concentrație extrem de mare de izotopi radioactivi în vecinătatea minelor.

Zona renumită de la Cernobîl este o zonă moartă în care contaminarea radioactivă a solurilor sa petrecut timp de multe sute de kilometri. ChNPP nu este singurul din lume centrala nucleară, unde a avut loc o catastrofă nucleară la scară globală. Acest lucru sa întâmplat în Fukushima, Japonia. Aici, cutremurul și tsunami-ul din martie 2011 au provocat un accident la centrala nucleară, ca urmare a deteriorării unei zone uriașe.

Complexul industrial Mayak din Rusia, în orașul secret Chelyabinsk-40, lângă orașul Kyshtym, a suferit de accident în 1957. Consecințele sale au fost poluarea cu radiații de 25 mii hectare de teren arabil. O astfel de situație catastrofică sa dezvoltat în jurul OAO Siberian Chemical Combine în regiunea Tomsk, Rusia.

Caracteristicile utilizării zonelor contaminate

În sol se acumulează în principal cu radionuclizi jumătate dezintegrare lung: promethium-147, Cerro-144, cesiu-137, ruteniu-106 și 103, stronțiu-90. Cel mai periculos pentru organismele vii este stronțiul-90. Prin urmare, în câmpurile infectate cu radiații, comportament agrochimică, agrotehnice și alte activități, care sunt capabile să reducă trecerea compușilor periculoși din sol la plante. În acest scop, stratul superior al solului este de asemenea tăiat, urmat de înmormântare.

O măsură eficientă este însămânțarea plantelor din anumite soiuri și specii care se caracterizează printr-un nivel minim de acumulare de radionuclizi. Toată lumea știe că, în creșterea animalelor pentru îngrășare, ar trebui să se utilizeze numai hrană curată. Utilizați și aditivi speciali de sorbenți, care suprimă transferul de substanțe radioactive în compoziția laptelui.

Lucrările de recuperare vizează reducerea aportului de radionuclizi în plante. Pentru aceasta se introduc sorbenți în sol, cum ar fi: vermiculit, zeolit, aditivi minerali și organici, var. În agricultură, reducerea acumulării în instalația de radionuclizi are loc prin metode agrotehnice. Realizați aratul plantației, cu rotația formării. Această tehnică de cultivare a solului duce la o adâncire a contaminării radioactive. Datorită acestui fapt, acumularea de substanțe în plante scade cu 24 de factori. În agricultură, structura rotației culturilor ar trebui modificată. Este mai bine să începeți cultivarea culturilor tehnice care nu sunt folosite în produsele alimentare.

O metodă alternativă de utilizare a unei zone contaminate este eliminarea oricărui impact specific. De exemplu, puteți crea rezervări speciale. Când este exprimat radiații la locul infectării, pădurea plantată, în cea mai mare parte pini.

Măsuri de securitate

Măsurile de securitate în teritoriile în care există contaminare cu radiații ale solului sunt direcționate pentru a reduce impactul negativ al radiației. Se desfășoară următoarele acțiuni:

• să dezvolte o strategie pentru utilizarea produselor și teritoriilor la nivel național sau internațional, în funcție de amploarea poluării și de riscul potențial de contaminare a zonelor învecinate;
• măsuri meliorative, agrotehnice;
• dezinfecție chimică;
• utilizarea sorbentului;
• restricționarea activității umane;
• informarea publicului despre un posibil pericol;
• Restricționarea exportului oricărui produs dintr-o zonă periculoasă.

Perioada de valabilitate a acestor restricții depinde în primul rând de densitatea contaminării. În plus, acordați atenție dozei de expunere a radiațiilor. Această perioadă poate dura de la câteva săptămâni până la multe decenii. Astfel, ecologiștii reduc contaminarea radioactivă a solurilor și consecințele acestora.