После аварии на ЧАЭС во внешнюю среду поступило 1,0 МКи ¹³⁷Cs. В настоящее время это основной дозообразующий радионуклид на территориях, пострадавших от аварии на Чернобыльской АЭС. От его содержания и поведения во внешней среде зависит пригодность загрязненных территорий для полноценной жизни [7].

Почвы Украинско-Белорусского Полесья имеют специфическую особенность -¹³⁷Cs плохо фиксируется ими и, как следствие, он легко поступает в растения через корневую систему. Поэтому еще в доаварийные времена содержание этого радионуклида в выращенной здесь продукции было в 35 - 40 раз выше, чем в центральных районах страны. После аварии на ЧАЭС людей пришлось отселять из наиболее пострадавших районов вовсе не из-за опасно высокого радиационного фона - там стало невозможным ведение сельского хозяйства [7].

Выпавший после аварии на ЧАЭС на почву ¹³⁷Сs прочно удерживается в верхнем гумусированном слое. Со временем происходят его физико-химические превращения, осуществляется миграция по почвенному профилю, накопление растительностью. Для цезия характерно поглощение минеральной частью почв. Элемент внедряется в кристаллические решетки глинистых минералов, прочно связываясь там самой тонкодисперсной частью почвы [7].

¹³⁷Сs выделен в отдельную группу изотопов по характеру поведения в системе «почва - раствор» - в группу, обладающую признаками обменного и необменного поведения. Наиболее важным фактором миграции цезия в системе «почва - раствор» является изменение его собственной концентрации (он по-разному мигрирует в почвах-грунтах в зависимости от того, в каком количестве находится в них: поведение цезия в системе необменное при микроконцентрациях и обменное в области макроконцентраций) [7].

Из почв ¹³⁷Cs активно поглощается растениями, поскольку является геохимическим аналогом биофильного калия. В растения может поступать от 0,1 до 1% от всего почвенного объема этого радионуклида. Далее по трофической цепи он легко достигает человека. [2].

Геохимическая подвижность радиоактивного стронция больше, чем ¹³⁷Cs, поскольку последний хорошо фиксируется глинистыми минералами почв, замещая кальций. ⁹⁰Sr вместе с Ca активно участвует в обмене веществ у растений и накапливается в корнеплодах, бобовых и зерне, попадая в организм человека с хлебом. Период полувыведения его из организма составляет 50 суток, 15% выводится очень медленно. [2].

Из 6 радиоизотопов йода следует выделить ¹³¹I с периодом полураспада 8,04 сут. ¹³¹I весьма подвижен в приповерхностной зоне и активно участвует в растительных и животных биоценозах. Несмотря на малый период полураспада,¹³¹I чрезвычайно важен в бальнеологическом отношении. Он легко поступает с воздухом и водой в организм и в течение нескольких часов накапливается в щитовидной железе, вызывая негативные последствия [2].

Стоит отметить, что продуктами распада ²⁴¹Pu является ²⁴¹Am, и это единственный радионуклид в зоне загрязнений от чернобыльской аварии, концентрация которого возрастает, достигнет максимальных значений через 50 - 70 лет после аварии, когда его концентрация на земной поверхности увеличится почти в десять раз. В результате такого распада территории, на которых уровень гамма-облучения был низким, вновь становятся опасными [3].

После аварии были выделены две группы чернобыльских выпадений:

газоконденсатные выпадения, включавшие мелкие аэрозоли летучих радионуклидов и в меньшей степени радионуклидов со средней летучестью, оставшаяся часть радионуклидов со средней летучестью, тугоплавкие элементы и топливные частицы [5].

Радиоактивные аэрозоли из первой группы выпадали в основном с дождями на большой территории в границах Украины, Белоруссии и центральных областей Европейской части России, образуя сложную картину загрязнения местности [5].

В свою очередь, выпадение топливных частиц и тугоплавких радионуклидов произошло в основном в ближней 30-километровой зоне аварии, вследствие чего радионуклиды плутония не сыграли важной радиологической роли для населения за пределами 30-километровой зоны. Основная часть выпадений со значимым вкладом изотопов стронция также была сосредоточена вблизи ЧАЭС, хотя и были отмечены отдельные участки с повышенными уровнями загрязнения ⁹⁰Sr на территории Украины и Белоруссии за пределами этой зоны [5].

Распространение радиоактивных веществ из разрушенного реактора происходило главным образом в различных слоях тропосферы и в силу меняющихся метеорологических условий в различных направлениях. Атмосферные выпадения на Европейском континенте в апреле - мае 1986 г. из-за постоянно меняющейся синоптической обстановки создали исключительно мозаичную картину загрязнения приземного слоя воздуха и земной поверхности. В этот период ведущим фактором, характеризующим радиационную обстановку на большинстве территорий, был изотоп ¹³¹I, а критическим путем воздействия (там, где начался пастбищный выпас скота) стала молочная цепочка. В рамках существовавшей в те годы системы радиационного мониторинга Гидромета СССР были осуществлены измерения концентрации ¹³¹I в атмосферном воздухе и активности выпадения этого нуклида на поверхность почвы [5].

Построенная на этих данных карта-схема плотности загрязнения территории Европейской части СССР (ЕТС) ¹³¹I в Ки/км² (37 кБк/м²) по состоянию на 15 мая 1986 г. представлена на рисунке 1.

Из рисунка видно, что значительная часть территории России, Украины и Белоруссии оказалась загрязненной ¹³¹I на уровне, превышающем 5 Ки/км² (185 кБк/м²).

В долгосрочном плане основным дозообразующим радионуклидом на большей части чернобыльского следа, в том числе и в РФ, стал ¹³⁷Cs (период полураспада 30 лет). Как следует из данных таблицы 1, общий выброс ¹³⁷Cs оценивается на уровне 85 ПБк, в том числе около 19 ПБк (22 %) выпало на территории России. Карта радиоактивного загрязнения ¹³⁷Cs территорий Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей России, в наибольшей степени подвергшихся радиационному воздействию после аварии на Чернобыльской АЭС, представлена на рисунке 2 [5].

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1 Карта-схема загрязнения территории ЕТС ¹³¹I, построенная по данным измерений его выпадений на планшеты и результатам реконструкции по выпадениям 1371312 Cs (I, Ки/км на 15 мая 1986 г.) [5]

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2 Плотность загрязнения местности ¹³⁷Cs в результате аварии на Чернобыльской АЭС по состоянию на 1986 г. [5]

Современная радиоэкологическая обстановка на территориях РФ, пострадавших от загрязнения радиоизотопами

В силу своей наибольшей летучести, по сравнению с другими радиоактивными изотопами, дальше всех распространился радиоизотоп ¹³⁷Cs, достигнув территории РФ и создав угрозу радиоактивного загрязнения в нескольких областях [4].

В результате аварии на Чернобыльской АЭС 19 субъектов РФ оказались загрязненными ¹³⁷Cs с уровнями загрязнения более 1 Ки/км². Общая площадь загрязнения на 1986 г. составила 65050 км². К 2006 году площадь загрязнения ¹³⁷Cs составила 31120 км², т.е. за 20 лет уменьшилась в два раза. На начало 2006 года в 15 субъектах РФ находилось 3234 населенных пункта с уровнем загрязнения ¹³⁷Cs более 1 Ки/км² [4].

На территории Брянской области наибольшему воздействию подверглась западная часть области, а именно Новозыбковский и Клинцовский районы. На отдельных участках плотность загрязнения ¹³⁷Cs составляла более 40 Ки/км². После аварии плотность загрязнения ¹³⁷Cs на большей части территории области составляла 1 - 5 Ки/км², уровни были чуть ниже в центральной части - от 0,1 до 0,5 Ки/км², западная же часть области оказалась самой загрязнённой. В настоящее время на территории области сохраняется плотность загрязнения ¹³⁷Cs со значением до 40 Ки/км². Однако стоит отметить, что для юга области значения уменьшились в 5 раз (с 5 Ки/км² до 1Ки/км²)[1].

Что касается Калужской области, то там от ¹³⁷Cs пострадал юг области - в 1986 году плотность загрязнения этих территорий ¹³⁷Cs достигала 15 Ки/км², в остальной же части области уровни не превышали 0,5 - 0,2 Ки/км². В настоящее время на территории Калужской области наблюдается низкий уровень загрязнения ¹³⁷Cs за исключением Ульяновского района, где уровень загрязнения достигает 15 Ки/км²[1].

Большая часть Орловской области получила значительную дозу ¹³⁷Cs: в 1986 году почти на всей территории области (за исключением Ливенского района) плотность загрязнения ¹³⁷Cs достигала 15 Ки/км². Что касается современной радиоэкологической обстановки на территории Орловской области, то она заметно улучшилась: на большей части области загрязнение не превышает 0,5 Ки/км², кроме Болховского, Дмитровского районов и некоторых незначительных участков[1].

Две третьих Тульской области были значительно загрязнены радионуклидом ¹³⁷Cs. Для южной и центральной части области (до Тулы) характерна плотность загрязнения от 0,5 до 5 Ки/км². Наибольшей загрязненностью характеризуется полоса, протягивающаяся с запада на восток от дер. Будоговищи до пос. Дубовка, - 5 - 15 Ки/км², однако в настоящее время только на территории Плавского района наблюдается уровень загрязнения ¹³⁷Cs, равный 15 Ки/км²[1].

Хотелось бы отметить, что самоочищение территории помимо процессов радиоактивного распада сопровождается процессами проникновения радиоактивного цезия вглубь почв, горизонтального перемещения цезия, сорбированного на почвенных частицах, и отчуждения его с урожаем. Наблюдения показали, что значимость горизонтальной миграции радионуклидов весьма мала - в большинстве случаев она не приводила к измеряемому переносу радионуклидов между ландшафтными комплексами. Вертикальная миграция за счет естественных процессов протекала на различных ландшафтах с различной скоростью в зависимости от типов почв и степени их увлажнения, но только на лесных и луговых ландшафтах смогла сыграть заметную роль. На пахотных угодьях, в личных подсобных хозяйствах и населенных пунктах основной вклад в процессы вертикальной миграции оказывали механические перемещения цезия с почвой и грунтом [5].

В естественных условиях темпы снижения уровней радиоактивного загрязнения почв составляют чуть более 3% в год. Наблюдаемое в зонах радиоактивного загрязнения более интенсивное снижение мощности дозы гамма-излучения и уровней поступления радионуклидов в организм человека определяются степенью антропогенной активности. И если для лесных массивов эффективный период полувыведения ¹³⁷Cs из биологического круговорота составляет 25-27 лет, то на пашне и в личных огородах он снижается до 12-16 лет, а в селитебных зонах с численностью от 100 до нескольких тысяч человек эффективный период полувыведения составляет уже 6-8 лет [5]. радиационный загрязнение выброс чернобыльский

Прогноз уровней радиационного загрязнения на территории Брянской, Калужской, Орловской и Тульской областей

Уровни загрязнения более 15 Ки/км², наблюдающиеся в настоящее время на территории Брянской области, исчезнут примерно через 100 лет после аварии. Уровни уменьшатся до значений менее 1 Ки/км²в этой области только примерно через 320 лет после аварии [1].

Заканчивая рассмотрение последствий Чернобыльской катастрофы, хочется сказать, что авария на ЧАЭС послужила серьезным уроком всему человечеству. Не стоит забывать, что, не смотря на то, что с момента аварии прошло 30 лет, мы до сих пор наблюдаем её последствия - огромные площади, на которых проживают тысячи людей и обитает большое количество растительных и животных организмов, остаются и будут оставаться загрязненными различными радионуклидами ещё не одно десятилетие. Всё это не может не сказаться на состоянии окружающей среды, которая является нашим «домом», от состояния которой зависит жизнь и здоровье населяющих её людей. А потому хочется верить, что повторения масштабной техногенной аварии, подобной Чернобыльской, не произойдет больше никогда, и человечество в погоне за ресурсами, энергией и собственными целями не будет ставить вопрос охраны и защиты природы на последнее место.

Литература

1. Атлас современных и прогнозных аспектов последствий аварии на Чернобыльской АЭС на пострадавших территориях России и Беларуси (АСПА Россия - Беларусь)/ под ред. Израэля Ю. А., Богдевича И. М. М.: Фонд «Инфосфера» - НИА «Природа»; Минск: Белкартография, 2009. 140 с.

2. Игнатов П.А., Верчеба А.А. Общая радиогеоэкология. Дубна: Междунар. ун-т природы, об-ва и человека «Дубна», 2005. 183 с.

3. Израэль Ю.А. Радиоактивное загрязнение природных сред в результате аварии на Чернобыльской атомной станции. М.: Комтехпринт, 2006. 28 с.

4. Марченко Т.А. Чернобыль: экология, человек, здоровье // Научнопрактический семинар. Москва, ВВЦ, 6 - 7 декабря 2006 г. Сб. матер. М.: ИБРАЭ РАН, 2006. 306 с.

5. Российский национальный доклад «25 лет Чернобыльской аварии. Итоги и перспективы преодоления её последствий в России 1986 - 2011». М.: 2011.

6. http://www.progettohumus.it/NonDimentica/Liquidatori/Pdf/Milyutin1.pdf - Проект «Гумус». Режим доступа: свободный. Дата обращения: 13.04.2016.

7. http://chornobyl.ru/ru/exclusion-zone/8-radionuclide/11-127cs.html - Зона отчуждения. Режим доступа: свободный. Дата обращения: 12. 04. 2016.

Размещено на Allbest.ru