Рентгеновское излучение представляет собой электромагнитное излучение, очень близкое гамма-излучению. Оно обусловлено выбиванием электронов из внешних электронных оболочек, не испускается радиоактивными веществами, рассеянными в окружающей среде.

Естественное ионизирующее излучение складывается из трех составляющих: космическая радиация (протоны, альфа-частицы, гамма-лучи), излучение радиоактивных веществ, присутствующих в горных породах, почве, и излучение радиоактивных веществ, попадающих в организм с воздухом, пищей и водой.

Ионизирующее излучение в окружающей среде значительно повысилось в результате использования человеком атомной энергии (атомное оружие, атомные электростанции), рис. 11.

Рис. 11. Излучение в эпицентре взрыва атомной и водородной бомб

Так, при испытании атомного оружия в атмосферу вносятся радионуклиды, которые в дальнейшем выпадают повсюду в виде радиоактивных осадков. Около 10% энергии ядерного оружия представляют собой остаточную радиацию (Ю. Одум, 1986).

Атомные электростанции: получение топлива для их работы, транспортировка и захоронение радиоактивных отходов и наконец аварии - опаснейшие источники загрязнения природной среды. Например, после аварии 26 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС данные изотопного анализа первых проб воздуха, воды и почвы, отобранных 26 апреля - 1 мая, показали, что около 30% общей активности приходилось на долю йода-131. Кроме йода-131 в пробах были обнаружены изотопы бария и лантана-140, цезия-137 и - 134, рутения-103, циркония-95, теллура-132, церия-141 и нептуния-239, а в зоне отселения, в ближайшей зоне от объекта аварии - изотопы стронция-90 и плутония-239, - 240.

Характеризуя степень заражения местности, уровни радиации, дозы облучения, применяют термин радиоактивность, предложенный в 1898 г. Марией Склодовской-Кюри. Радиоактивность можно измерить в различных единицах - в беккерелях, кюри, рентгенах, резерфордах, греях, зивертах и т.д., & мощность излучения - в этих же единицах, отнесенных к единице времени (секунде, часу, суткам, неделе, месяцу, году). Основной единицей радиоактивности служит кюри (КИ).1 Кюри - активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит 3,710¹⁰ распадов атомов в секунду, т.е. происходит 2,210¹² распадов в минуту (расп. мин. - ¹). С биологической точки зрения 1 КИ - активность довольно высокая. В связи с этим на практике широкое применение находят более мелкие единицы: милликюри (мКИ = 10^-3КИ); микрокюри (мкКР = 10^-6КИ); нанокюри (нКИ = 10^-9КИ); пикокюри (пКИ = 10^-12КИ). Активность, выраженная в кюри, показывает интенсивность альфа-, бета - или гамма-излучения. Однако это ничего не говорит о действии, которое эти излучения оказывают на организмы, попавшие "под обстрел".

1 рентген - доза рентгеновских (или гамма-) лучей, при которой в 1 см³ воздуха образуется 2,0810⁹ пар ионов (или в 1 г воздуха - 1,6110¹² пар ионов). На практике удобны дозы в 1000 раз меньше единицы - миллирентген (мР) или миллирад (мрад) для измерения тех уровней излучения, которые часто регистрируются в окружающей среде.

Доза излучения, полученная в единицу времени, называется мощностью дозы. Например, если организм получает 10 мР в час, то суммарная доза за 24 ч составляет 240 мР, или 0,240 Р.

Космическое и ионизирующее излучения, испускаемые природными радиоактивными веществами, содержащимися в воде и почве, образуют так называемое фоновое излучение, к которому адаптирована ныне существующая биота. Ряд ученых считает, что поток генов в биоте поддерживается из-за наличия этого фонового излучения. В разных частях биосферы естественный фон различается в 3-4 раза.

Наибольшая его интенсивность наблюдается набольших высотах в горах, образованных гранитными породами, а наименьшая - около поверхности моря и в его поверхностных слоях. Интенсивность космического излучения повышается с увеличением высоты местности над уровнем моря, а гранитные скалы содержат больше встречающихся в природе радионуклидов, чем осадочные породы. Суммарная доза, создаваемая естественным излучением, довольно сильно варьируется в различных районах Земли.

Помимо естественного радиоактивного фона, есть еще понятие техногенно-усиленного радиационного фона, т.е. усиленного в результате деятельности человека. Из чего он складывается? Естественный фон дает примерно одну треть так называемой популяционной дозы общего фона или средней дозы ионизирующего излучения, которая приходится на каждого жителя. Еще треть человек получает при медицинских диагностических процедурах: рентгеновских снимках, флюорографии, просвечиваниях и т.д.

Остальную ее часть дает пребывание человека в современных зданиях. В кирпиче и бетоне присутствуют, хотя и в малых количествах, такие радиоактивные элементы, как уран, торий, радий и др. Вклад в техногенно-усиленный фон вносят и выбросы из современных тепловых станций, котелен, работающих на угле, так как уголь также содержит рассеянные радиоактивные элементы. При полетах на самолетах человек также получает небольшую дозу ионизирующего излучения. На высоте 12 000 м, где проходят трассы современных самолетов, естественный фон усиливается в 1,5-2 раза. В целом по стране техногенный фон колеблется от 200 до 400 мР/год.

Любое изменение в облучаемом объекте, вызванное ионизирующим излучением, называется радиационно-индуцированным эффектом.

Ионизирующее облучение оказывает на более высокоразвитые и сложные организмы более губительное или повреждающее действие. Человек отличается особой чувствительностью. У высших растений чувствительность к ионизирующему излучению, по данным экспериментов, прямо пропорциональна размеру клеточного ядра (точнее - объему хромосом или содержанию ДНК).

У высших животных не обнаружено такой прямой зависимости между чувствительностью и строением клеток. Для них более важное значение имеет чувствительность отдельных систем органов. Например, млекопитающие чувствительны к низким дозам вследствие легкой повреждаемости облучением быстро делящейся ткани костного мозга. Низкие уровни хронически действующего ионизирующего излучения могут вызывать в костях и других чувствительных тканях опухолевый рост даже через несколько или много лет после облучения.

В 50-70-х гг. XX в. широко проводилось изучение влияния гамма-излучения, как правило кобальта-60 и цезия-13 7 с активностью 10000 КИ и выше, на сообщества и экосистемы. Вблизи от этих мощных источников не выживало ни одно высшее растение или животное. Замедление роста растений и уменьшение видового разнообразия животных отмечалось и при таких низких уровнях, как 2-5 рад в сутки. Радионуклиды, попадая в окружающую среду, рассеиваются, разбавляются и могут различными способами накапливаться в живых организмах при движении по пищевой цепи. Эти явления называют "биологическим накоплением". Радиоактивные вещества обладают способностью накапливаться в воде, почве, осадках или в воздухе, если скорость их поступления превышает скорость естественного радиоактивного распада. И зачастую небольшое, казалось бы, безобидное количество радиоактивных веществ может стать в дальнейшем смертельно опасным.

Литература

1. Березина Н.А., Афанасьева Н.Б. Экология растений: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Изд. центр "Академия", 2009.400 с.

2. Богданов И.И. Геоэкология с основами биогеографии: учеб. пособие.2-е изд., стер. М.: Флинта, 2011.210 с.

3. Бродский А.К. Общая экология: учебник для вузов по направлению. подготовки бакалавров, магистров 02.02.00 "Биология", 02.08.03 "Биоэкология", 02.08.00 "Экология и природопользование".2-е изд., стер. М.: Изд. центр "Академия", 2007.255 с. http://lib. dvfu.ru: 8080/lib/item? id=chamo: 383452&theme=FEFU

4. Галковская Г.А. Популяционная экология. Мн. Гревцова, 2009.232 с. http://lib. dvfu.ru: 8080/lib/item? id=chamo: 292183&theme=FEFU

5. Степановских А.С. Биологическая экология. Теория и практика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экологическим специальностям. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009.791 с.

6. Экологическая экспертиза: учебное пособие для вузов по спец.01.31.00 "Экология" / Под ред.В.М. Питулько.4-е изд., стер. М.: Изд. центр "Академия", 2006.477 с.

7. Экологический мониторинг: Учебно-методическое пособие / Под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический проспект, 2005.416 с.

8. Дополнительная литература

9. Александров В.А. Россия на дальневосточных рубежах (вторая половина ХУ11 в.). Хабаровск: Кн. изд-во, 1984.272 с.

10. Александрова А.Ю. География мировой индустрии туризма. М.: МГУ, 1998.88 с.

11. Андреева Н.Д., Соломин В.П., Васильева Т.В. Теория и методика обучения экологии: учебник для студ. вузов. М.: Изд. центр "Академия", 2009.208 с.

12. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды: Учеб. пособие. М.: Изд-во МНЭПУ, 1998. Ч.1.208 с.

13. Бакланов П.Я. Дальневосточный регион России: проблемы и предпосылки устойчивого развития. Владивосток: Дальнаука. 2001 г.144 с.

14. Берсенев Ю.И. Особо охраняемые природные территории Приморского края. Учебно-методическое пособие. Владивосток: ГК по охр. Окр. среды Приморского края, 1977.40 с.

15. Бигон М., Харпер Дж, Таунсенд К. Экология особи, популяции и сообщества: В 2 т. М.: Мир, 1989. Т.1.660 с.; Т.2.473 с.

16. Бромлей Г.Ф. Юг Приморья - уникальный памятник природы ДВ // Охрана природы на ДВ. Выпуск 2. Владивосток: ДВ филиал СО СССР, 1963. С.35-43.

17. Букс П.Н., Фомин С.А. Экологическая экспертиза и ОВОС: Учебное пособие в 2-х книгах. Кн.1 М.: Издательство МНЭПУ, 1999.128 с.

18. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.376 с.

19. Вернадский В.И. О пределах биосферы // Палеонтология и эволюция биосферы. Л.: Наука, 1983.

20. Воронов А.Г. Биогеография с основами экологии. М.: Изд-во МГУ, 1987.264 с.

21. Ганзей С.С. Трансграничные геосистемы юга Дальнего Востока России и Северо-Востока КНР. Владивосток: Дальнаука, 2005.231 с.

22. Горчакова Н.К., Ефименко Л.И. Экологический мониторинг: Учеб. пособие. Владивосток, 1997.32 с.

23. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2014 году". http://www.mnr.gov.ru/regulatory/list. php? part=1756

24. Дальний Восток и берега морей, омывающих территорию СССР. М.: Наука, 1982.

25. Доклад о состоянии окружающей природной среды в Амурской области за 2014 год. Благовещенск. http://www.amurobl.ru/

26. Доклад о состоянии окружающей среды Приморского края в 1913 году. Владивосток: ГУПР по Приморскому краю. Владивосток. 2014. http://primorsky.ru/authorities/

27. Емельянов А.Г. Основы природопользования: учебник. М.: Изд. центр "Академия", 2008.296c.

28. Зайцев В.А. Промышленная экология. М.: Бином. Лаб. знаний, 2012.382 с. http://e. lanbook.com/books/element. php? pl1_cid=25&pl1_id=4365

29. Иванов Г.И. Почвообразование на юге Дальнего Востока. М.: Наука, 1976.200 с.

30. История Дальнего Востока СССР в эпоху феодализма и капитализма (ХУ11 в. - февраль 1917 г.) / отв. ред.А.И. Крушанов. М.: Наука, 1991. Т.2.470 с.

Размещено на Allbest.ru