Шпаргалки по "Экологии"

Вопрос  № 17

Причины катастрофы на Чернобыльской  атомной электростанции

Радиоактивное загрязнение территории РБ после аварии на ЧАЭС

     Причиной аварии явился ряд  допущенных работниками электростанции  грубых нарушений правил эксплуатации реакторных установок. События, приведшие к аварии, произошли в результате попытки испытания системы управления электропитанием, позволяющим сохранять подачу электроэнергии в результате аварийного обесточивания станции. Действия, предпринятые в ходе этого испытания, привели к значительным колебаниям температуры и расхода воды, подаваемой в активную зону реактора.

   Неустойчивое состояние реактора  перед аварией было обусловлено как конструктивными недостатками, так и ошибочными действиями операторов (например, отключение аварийных систем защиты реактора, которые должны были автоматически сработать от любого из ряда аварийных сигналов и предотвратить нарастание реакции деления ядерного горючего).

   Действия операторов привели  также к внезапному нарастанию  мощности реактора, что привело к резкому повышению температуры и давления в его активной зоне и контуре теплоносителя. Образовавшаяся в теплоносителе ударная волна разрушила большую часть нижних перепускных сочленений. Произошла утечка воды (теплоносителя) из первого контура и ее мгновенное превращение в пар, а затем и мощный взрыв с разрушением активной зоны реактора и реакторного здания. В результате топливо, части активной зоны, и элементы конструкций были выброшены из реакторного зала на крышу соседних зданий и землю вокруг реактора. Произошло массовое поступление радиоактивных веществ в окружающую среду.

   Радиоактивному загрязнению цезием-137 подверглось 23% территории республики; стронцием-90 – 10%; трансурановыми элементами (плутоний -238,239,240, америций-241) – 2%. Полностью оказались загрязненными Гомельская и Могилевская области.

В результате выброса радиоактивных веществ  пострадали флора и фауна Полесья, леса и болота. Особую тревогу вызывала опасность распространения радионуклидов через водную среду.

   При описании поведения радионуклидов в окружающей среде особое внимание уделяется йоду-131, цезию-137 и стронцию-90, поскольку эти радионуклиды сформировали и формируют основную дозу облучения у пострадавшего населения.

   Йод-131, являясь b- и g-излучателем (период полураспада 8,04 суток), внес  значительный вклад в радиоактивное загрязнение  местности в первые дни после аварии. На отдельных участках территории республики активность йода-131 в почве достигала 37 000 кБк/м² (1000 Ки/км² ). Он загрязнил почву, пастбищную траву, которую поедали животные, что обусловило серьезное загрязнение молока и мяса. Данный радионуклид полностью распался через 80 дней после последнего выброса, однако он вызвал серьезное облучение населения. Йод-131 обладает особенным свойством накапливаться в щитовидной железе. Так называемому « йодному удару» подверглось практически все население Беларуси.

   Цезий-137 -   b- и g-излучатель (период полураспада 30 лет). Максимальное загрязнение цезием-137 растений достигло максимума в 1986 году, когда загрязнение шло путем прямого осаждения на надземных поверхностях. Уже в 1987 году содержание данного радионуклида в растительном покрове оказалось в 3-6 раз ниже. Далее темпы снижения замедлились и за период с 1987 по 1995 г.г. концентрация изотопа в растениях снизилась в 1,5-7 раз. 

   Цезий-137 в значительном количестве  накапливается в зерне, стеблях картофеля, в зелени и других растениях. Поступая в организм человека с пищей, он полностью усваивается в желудочно-кишечном тракте. Около 80% цезия-137 задерживается в мышечной ткани и примерно 10% быстро выводится из организма.  Содержание цезия-137 в организме человека увеличивается с возрастом, достигая максимума  в 20-22 года, в старших возрастных группах его количество на единицу массы тела уменьшается. Концентрация цезия-137 на 1 кг массы тела у женщин примерно на 50% меньше, чем у мужчин (цезий по своим химическим свойствам является аналогом калия, а в теле мужчин калия больше).

      Стронций-90 - b- излучатель (период полураспада 29 лет). Интенсивность передвижения его значительно выше, чем цезия-137, поскольку он находится в более подвижной форме и легко усваивается корневой системой растений. Стронция-90 много в зерне, листовых овощах, он активно накапливается гидробионтами.  Содержание его в торфяных и глиняных почвах значительно выше, чем в песчаных. 

    Поступая в организм человека  по пищевой цепочке (растения- животные -человек) стронций-90 связывается с белками сыворотки крови (до 40%) и, являясь аналогом кальция, входит в состав костной ткани. Некоторая концентрация стронция-90 наблюдается в почках, печени, легких. Установлена неодинаковая интенсивность обмена стронция-90 и кальция в организме детей и у взрослых. Доля стронция-90, поступающего в организм взрослого с пищевым рационом и включающегося в состав скелета, в 5-7 раз меньше по сравнению с детьми.

   За время, прошедшее после катастрофы  на ЧАЭС, цезий-137 и стронций-90 опустились в глубь почвы максимум до 30-35 см. Основная часть их (45-95%) в почве находится в фиксированной форме в нижних слоях подстилки и в верхних минеральных слоях (1-5 см).

   Трансурановые элементы (плутоний-239, америций-241). На территории Республики Беларусь после аварии на ЧАЭС плутоний-239 выпал только в Брагинском, Светлогорском и Рогачевском районах. Он является a-излучателем, обладает слабым  g-излучением и мягким рентгеновским излучением (период полураспада – 24065 лет). Опасен при попадании в органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и на поврежденную кожу. Америций-241 - a- и gизлучатель (период полураспада 432 года). Данный радионуклид хорошо растворяется в воде, поэтому он будет активно поступать в организм человека с водой, растительной пищей, продуктами животного происхождения. Являясь долгоживущим радионуклидом, америций-241 будет представлять опасность тысячи лет. Согласно прогнозам к 2058 году удельная активность америция превысит суммарную активность всех изотопов плутония в 1,8 раза.

   Наиболее высокими уровнями радиоактивного  загрязнения характеризуется территория  Полесского государственного радиационно-экологического заповедника, расположенного в зоне отчуждения на площади 1,7 тыс. км² . Здесь сосредоточено около 30% цезия-137, выпавшего на территорию Беларуси, более 70% стронция-90 и около 97% трансурановых элементов.

Вопрос  № 19

    Социально-экономические последствия.  Суммарный ущерб, нанесенный Беларуси чернобыльской катастрофой, в расчете на 30-летний период преодоления ее последствий оценивается в 235 млрд. долл. США, что составляет 32 бюджета республики 1985 года. За 20 лет, прошедших со дня аварии, на минимизацию ее последствий было направлено 17 млрд. дол. США.

   Катастрофа на ЧАЭС существенно  повлияла на промышленно-производственный  потенциал республики. На территории, загрязненной радионуклидами, оказалось 340 промышленных предприятий, выпускавших около 40% продукции топливной промышленности, 73% - горной металлургии, 35% - лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной, 43% - медицинской и микробиологической промышленности страны. Значительно пострадало сельское хозяйство. Из оборота было выведено 2,65 тыс. км² сельхозугодий. Более 2 млн.га лесного фонда и 132 месторождения сырья и минералов подверглись радиоактивному загрязнению. Из пользования было выведено 22 месторождения минерально-сырьевых ресурсов.

   Социальная сфера включает жилищное хозяйство, охрану здоровья, образование и культуру, торговлю и общественное питание, бытовое обслуживание. Согласно данным экспертов, прямые убытки от вывода из эксплуатации жилищного фонда составляют 1,4 млрд. долл. США. Прямой ущерб от прекращения деятельности объектов социальной сферы за 1986-2015 гг. составит 1,5 млрд. долл. США. Упущенная выгода заключается в непредвиденных финансовых потерях в результате остановки эксплуатации и низкой загруженности здравниц, объектов торговли и общественного питания, бытового обслуживания.

   Авария на Чернобыльской АЭС  существенно изменила демографическую структуру региона. Только за период 1986-2000 гг. население Гомельской области сократилось на 8%, в частности в Хойникском районе – почти на 43%. Число сельских жителей в Гомельской области снизилось на 27%, в то время как число городского населения – на 3%. Резко упала рождаемость. Продолжительность жизни населения Гомельской области сократилась на 5 лет.

Вопрос  № 20

     Последствия для здоровья населения. В первое время после аварии значительное воздействие на организм человека оказал радиоактивный йод, который накапливался в щитовидной железе. Это привело к росту болезней щитовидной железы (аутоиммунный тиреоидит, приобретенный гипотиреоз), включая злокачественные образования. Установлено, что 30% населения республики страдает той или иной формой патологии  щитовидной железы. По оценкам Всемирной организации здравоохранения болезни щитовидной железы имеют прямую причинно-следственную связь с катастрофой на Чернобыльской АЭС.

   Население Республики Беларусь, как эвакуированное из зоны  отчуждения, так и продолжающее проживать на различных по степени загрязнения радионуклидами территориях, подверглось и продолжает подвергаться воздействию ионизирующих излучений с различной мощностью дозы в сочетании с факторами нерадиационной природы. Кроме того, психологическое напряжение и хронический радиационно-экологический стресс способны существенно усиливать негативные влияния на здоровье даже низких доз радиации. Исследования  показали, что после Чернобыльской катастрофы преобладают  болезни органов дыхания, эндокринной системы, системы кровообращения, костно-мышечной системы, соединительной ткани, болезни нервной системы и органов чувств. Выявлен статистически значимый рост заболеваемости катарактой и болезнями системы кровообращения. Наблюдается снижение иммунитета и нарастание аллергизации.

Вопрос  № 21

        Последствие аварии для животного мира. Основными источниками поступления радионуклидов в организм животных являются корм, вода, почва, радиоактивные частицы, аэрозоли. Научные исследования фауны на загрязненных территориях показали, что более устойчивыми к облучению оказалось большинство птиц (летальная доза при облучении всего тела составляет от 460 до 3000 бэр), еще более устойчивы – рептилии, земноводные и беспозвоночные (летальная доза составляет около 10 000 бэр). У диких млекопитающих животных отмечаются сокращения продолжительности жизни, снижение плодовитости, некоторые генетические нарушения. Рыба пресноводных водоемов подвергается внутреннему облучению за счет цезия-137, который накапливается в ней (особенно в икре и во внутренностях) в значительных количествах.

   У домашних животных 95-98%  радионуклидов  поступает через желудочно-кишечный тракт с кормами и водой. При выпасе скота радиоактивные частицы поступают одновременно с травой, почвенным грунтом и отмершими частями растений. В организм крупного рогатого скота может поступать 300-600 г почвы. Радионуклиды, поступившие в организм домашних животных всасываются в кровь, транспортируются кровью по организму, накапливаются в органах и тканях, и выводятся из организма. Больше радионуклидов поступает в организм крупного рогатого скота. За счет цезия-137  радиоактивным является молоко и мясо. Стронций-90 накапливается в костях домашних животных, но у кур большая его часть (около 60%)  переходит в скорлупу яиц.

     Последствия для  растительного мира. В древесную растительность радионуклиды поступают аэральным и корневым путями. При аэральном пути поступления оказывают влияние количество выпавших радиоактивных осадков, размер радиоактивных частиц, форма выпадения и свойства радионуклидов, распределение последних в кроне деревьев, биологические особенности растений, фаза развития растений, время года.

   Поступление радионуклидов из  почвы зависит от плотности  загрязнения леса и форм нахождения  радионуклидов в почве, почвенных  и климатических условий, места  произрастания, типа и структуры биоценоза, биологических особенностей и возраста леса.

   В лесном фитоценозе максимальная  концентрация радионуклидов наблюдается  у растительности нижнего яруса (лишайники, мхи, грибы), минимальная – у древесной растительности. Травянистые виды растений занимают промежуточное положение. По степени накопления цезия-137  древесные растения можно расположить следующим образом: осина, береза, сосна, ель, дуб, ольха. А по накоплению стронция-90 – осина, береза, ольха, ель, сосна, дуб. У деревьев максимальное количество радионуклидов сосредоточено в коре, минимальное – в древесине.