Kontaminace radioaktivní půdy a její důsledky

Aktivní lidská činnost velmi často negativně ovlivňuje okolní svět živé a neživé přírody. Rychlý rozvoj průmyslu, intenzivní rozvoj zemědělství, obtíže s recyklací odpadu - to vše vážně ohrožuje ekologii planety. S rozvojem jaderné energie a zdokonalováním jaderných zbraní vznikl další problém: radioaktivní kontaminace půd, nádrží a atmosféry.

Identifikace problému

Rádioaktivní kontaminace půdy je přebytek koncentrace radionuklidů v ní nad indexy maximální přípustné normy v důsledku antropogenní aktivity.

Kontaminované oblasti jsou charakterizovány výrazným přebytkem externích a vnitřních expozičních dávek. Pro určení normy ionizační léčby zavedla Mezinárodní radiační ochranná komise (ICRP) průměrnou roční dávku záření, která je pro půdu a horninu 0,25-0,5 mikrosievertu za rok (mSv / g). Tento standard určuje množství záření bezpečné pro lidské zdraví a mnohokrát nižší než hodnota, která může vést ke smrti živého organismu dalších 30 dní.

Příčiny

Jak se vyskytuje radioaktivní znečištění půdy? Zdrojem znečištění jsou dvě skupiny radionuklidů:

• Technogenic;
• Přírodní.

Je známo, že půda obsahuje přírodní rádionuklidy. Jejich koncentrace je však významně zvýšena díky těžbě, skladování přírodních surovin, zpracování, hnojení, produkci, spalování uhlí, používání popela jako hnojiv, nebo při výrobě stavebních materiálů atd.

Vzhledem k rychlé výrobě a používání hnojiv se počet radioaktivně kontaminovaných půd zvyšuje každý rok. Například otázka zvýšení koncentrace radionuklidů v půdě v důsledku používání draselných a fosforových hnojiv nebyla dostatečně studována.

Umělé radionuklidy jsou masivní součástí součástí biosféry planety kvůli jaderným výbuchům.

Hlavní příčiny radioaktivní kontaminace půdního krytu jsou proto:

• Intenzivní rozvoj zemědělské půdy;
• Těžký průmysl;
• Vývoj vkladů přírodních zdrojů;
• Likvidace radioaktivního odpadu;
• Emise záření jaderných elektráren;
• Test jaderné zbraně.

Radioaktivní znečištění půdy: důsledky infekce

Existuje mnoho negativních důsledků kontaminace půdy:

• Přímý negativní dopad radioaktivních látek na zvířata, vegetaci a člověka;
• Významné omezení schopnosti využívat půdní zdroje pro zemědělské účely. Koneckonců, všechny produkty, které jsou získány z takového pozemku, mají vyšší koncentraci radioaktivních látek v důsledku kontaminace otevřených vodních útvarů a podzemních vod, kde se z půdy vypouštějí škodlivé sloučeniny. Silné znečištění může vést k neschopnosti používat sladkou vodu nejen pro pití a vaření, ale také pro napájení dobytka nebo zalévání zemědělské půdy.

Mnoho vědců tvrdí, že radiační poškození životního prostředí vede k úplné smrti biogeocenózy a populací. K tomu dochází při vysoké úrovni kontaminace. Takové oblasti jsou fixovány hlavně v blízkosti míst, kde bylo uvolněno záření, a v důsledku toho radioaktivní znečištění půdy. Černobyl je zónou odcizení po havárii v jaderné elektrárně v Černobylu. Pak stovky hektarů obdržely nejsilnější dávku záření, v důsledku čehož byly úplně staženy z lidského života.

Hluboké procesy

Komplex absorbující půdu radia radioaktivní látky. Dále je udržuje dlouhou dobu.

Radionuklidy v půdě jsou charakterizovány:

• Vlastnosti chemicky aktivních izotopů;
• Vlastnosti a složení samotné půdy;
• Vlastnosti radionuklidů ve spadávce;
• Klimatické ukazatele;
• Charakteristika krajiny.

Radionuklidy na povrchu půdy jsou ve formě aerosolů, minerálů, částic paliv atd. Maximální část jejich rozpustných frakcí ve složení globálního ukládání je 30-90%. Nejvyšší v cesiu a stronciu. Jak se v budoucnu budou chovat radionuklidy - nikdo neví. Dynamická rovnováha se zvyšuje, protože rozpustnost jejich ukládání se snižuje. Zavedení rozpustných organických látek do půdy a zvláštní okyselení média ovlivňují nárůst migrace radionuklidů, který se používá k jejich čištění.

Mobilita radiační kontaminace závisí na:

• Mineralogické složení;
• Přítomnost geochemických bariér v půdě;
• Granulometrická kompozice ;
• Vlastnosti humusu;
• Reakce média.

Horizontální redistribuce radionuklidů

Pro předvídání možných důsledků radioaktivní kontaminace půdy je velmi důležité znát specifické rysy migrace radionuklidů.

Redistribuce radionuklidů v půdě probíhá v horizontálním a vertikálním směru přirozeným způsobem az důvodu antropogenní aktivity.

Horizontální migrace nastává následkem:

• Aeolian transfer (jméno pochází z jména větru boha Eola);
• Povodně záplavových vod, což je důvodem intenzivnějšího znečištění nížin a mokřadů;
• Živobytí zvířat (žížaly, divoké divočiny, krtky a další "kopání");
• Doprava;
• Příprava zelených krmiv v kontaminovaných loukách;
• Lesní požáry, které jsou velmi silným faktorem při přepravě izotopů.

Minimální horizontální migrace je pozorována v lesostechostech a maximální v agrocenosech s lehkými půdami. Horizontální redistribuce na jedné straně snižuje úroveň kontaminace půdy radioaktivními nuklidy, na druhé straně rozšiřuje rozsah jejich distribuce.

Vertikální migrace

Pokud jde o vertikální redistribuci, u všech typů půd se vyskytuje pomalu. Lineární rychlost tohoto procesu je od desetin do dvou centimetrů ročně. Půda v tomto případě působí jako biogeochemická bariéra. Studie provedené v černobylské zóně ukázaly, že hlavní část radionuklidů zůstává v horní vrstvě půdy (asi 10 cm) po dlouhou dobu. A v lesní části této zóny se radioaktivní látky nahromadily ve vrhu (listy, jehly) a dolní vrstvě půdy (asi 1-2 cm).

Vertikální migrace radionuklidů závisí na těchto faktorech:

• Vulkanické erupce;
• Deště, přenos vlhkosti odtokem a odpařováním;
• Přenos kořenových systémů rostlin;
• Lidská činnost - orba, zavlažování.

Nejvíce znečištěné území na planetě

Na planetě jsou stovky radioaktivně znečištěných území. Vážným nebezpečím je území Henfordu ve státě Washington, USA. Tady v polovině minulého století vznikl obrovský komplex, který se zabývá prvním jaderným vývojem na světě. V důsledku své činnosti byla plocha 518 m2 Km.

Půdy v Somálsku byly využívány k nezákonné likvidaci jaderného odpadu. Testovací místo Semipalatinsk v Kazachstánu, kde byly prováděny jaderné testy, je jednou z oblastí s největším rizikem radiace na světě. Ve městě Mailuu-Suu v Kyrgyzstánu byla uranová těžba založena na celostátní úrovni, což vedlo k extrémně vysoké koncentraci radioaktivních izotopů v oblasti dolů.

Známá černobylská zóna je mrtvou zónou, kde se radioaktivní znečištění půdy stalo mnoho stovek kilometrů. ChNPP není jediná jaderná elektrárna na světě, kde došlo k jaderné katastrofě v celosvětovém měřítku. To se stalo ve Fukušimě v Japonsku. Zde zemětřesení a tsunami v březnu 2011 způsobily nehodu v jaderné elektrárně, což způsobilo poškození obrovské plochy.

Průmyslový komplex "Mayak" v Rusku v tajném městě Čeljabinsk-40 poblíž města Kyshtym trpěl nehodou v roce 1957. Jeho důsledky byly radiační znečištění 25 tisíc hektarů orné půdy. Taková katastrofická situace se rozvinula kolem sibiřské chemické kombinace v oblasti Tomsk v Rusku.

Charakteristiky použití kontaminovaných oblastí

V půdě se radionuklidy s dlouhou dobou rozpadu hromadí hlavně: promethium-147, cerium-144, cesium-137, ruthenium-106 a 103, stroncium-90. Nejnebezpečnější pro živé organismy je stroncium-90. Proto se na polích kontaminovaných radiací, agrochemických, agrotechnických a dalších opatřeních provádí, což může snížit přenos nebezpečných látek z půdy do rostlin. Za tímto účelem je také odříznuta vrchní vrstva půdy, následovaná pohřbením.

Účinným opatřením je vysetí rostlin některých odrůd a druhů, které jsou charakterizovány minimální úrovní akumulace radionuklidů. Každý ví, že v chovu zvířat pro výkrm by měl být použit pouze čistý krmiva. Používají se také speciální přísady sorbentů, které potlačují přenos radioaktivních látek do složení mléka.

Rekultivační práce jsou zaměřeny na snížení příjmu radionuklidů v rostlinách. K tomu se do půdy zavádí sorbenty, jako jsou: vermikulit, zeolit, minerální a organické přísady, vápno. V zemědělství dochází k redukci akumulace radionuklidů rostlin pomocí agrotechnických metod. Proveďte orba plantáže s rotací formace. Tato technika pěstování půdy vede k prohloubení radioaktivní kontaminace. Díky tomu se akumulace látek v rostlinách snižuje o 24. V zemědělství by měla být změněna struktura střídání plodin. Je lepší začít s rostoucími technickými plodinami, které se nepoužívají v potravinách.

Alternativní metodou použití kontaminované oblasti je odstranění jakéhokoliv konkrétního dopadu. Můžete například vytvořit speciální rezervy. S výrazným zářením je les zasazen na místě infekce, zejména borovice.

Bezpečnostní opatření

Bezpečnostní opatření na území, kde dochází k radiační kontaminaci půdy, jsou zaměřeny na snížení negativního dopadu radiace. Provádějí se následující akce:

• Vypracování strategie pro využívání produktů a území na národní nebo mezinárodní úrovni v závislosti na rozsahu znečištění a potenciálním riziku kontaminace okolních oblastí;
• Meliorační, agrotechnická opatření;
• Chemická dezinfekce;
• Použití sorbentů;
• Omezení lidské činnosti;
• Informování obyvatel o možném nebezpečí;
• Omezení exportu produktu z oblasti s nebezpečím výbuchu.

Doba platnosti těchto omezení závisí především na hustotě kontaminace. Dále věnujte pozornost expoziční dávce záření. Toto období může trvat několik týdnů až po mnoho desetiletí. Ekologové tak snižují radioaktivní znečištění půdy a její následky.