Влияние Восточно- Уральского радиоактивного следа на окружающую среду

 

     Министерство  образования и  науки Российской Федерации

     Государственное образовательное  учреждение

     высшего профессионального  образования

     «Уральский  государственный  педагогический университет»

     Географо-биологический  факультет 
 
 
 

     Кафедра зоологии 

     Влияние Восточно- Уральского радиоактивного следа на окружающею среду 
 
 

     Курсовая  работа 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

     Екатеринбург  2011 

 

                                         Содержание: 

1. Введение……………………………….2
2. История формирование ВУРС………4-5
3. Распространение основных радиоактивных элементов

      3.1.  Стронций………………………

      3.2.  Цезий……………………………

      3.3. Радон……………………………

4. Описание состояния природных объектов

            4.1. Экосистемы…………………

            4.2  Животные ………………….

            4.4  Растения ……………………

5. Влияние  ВУРС на здоровье человека………….

6. Заключение………………………………………

7. Список литературы……………………………

8. Приложение…………………………………. 
 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    

Введение

Исследование  взаимодействия живых организмов друг с другом и со средой их обитания приобретает особую актуальность в  Уральском регионе, так как он испытывает на себе самые разнообразные по генезису радиационные воздействия. Северная часть региона находится в зоне влияния Новоземельского испытательного полигона, средняя – в зоне воздействия производственного объединения «Маяк» (ПО «Маяк»), где в 1949-1956 гг. было сброшено около 3 млн. Ки радионуклидов в р. Течу, в 1957 г. произошла Кыштымская авария, следствием которой было образование Восточно-Уральского радиоактивного следа, а в 1967 г. произошел радиационный инцидент на оз. Карачай, связанный с ветровой эрозией радиоактивных илов. По прошествии 50 лет после аварии и формирования ВУРСа встает объективная проблема возврата в хозяйственное использование ранее загрязненных территорий ВУРСа, включая озерные экосистемы (около 30 озер), что требует комплексного исследования и обоснования возможности их использования в различных целях с позиции радиационной безопасности. Более того, озера можно рассматривать как модельные системы радиоэкологического благополучия местности (территории), так как в силу присущих им особенностей они способны аккумулировать радионуклиды.

Целью работы является исследования влияния  Восточно- уральского радиоактивного следа на экосистемы и на здоровье человека.

Основными задачами являются:

1. Рассмотреть историю формирование ВУРС
2. Изучить влияние ВУРС на экосистемы, где подробно разобрать влияние на воздушную, водную, а также почвенную среду Уральского региона.
3. Исследовать закономерностей миграции, накопления и распределения основных радиоопасных элементов в пределах Челябинской, Тюменской и Свердловской областях.
4. Оценить влияние радионуклеотидлв на население Уральского региона 
5. Сделать вывод по проделанной работе

 
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Глава 2.   История формирование ВУРС

 «Кыштымская авария» — крупная радиационная техногенная авария, произошедшая 29 сентября 1957 года на химкомбинате «Маяк», расположенном в закрытом городе «Челябинск-40». Сейчас этот город называется Озёрск. Авария называется Кыштымской ввиду того, что город Озёрск был засекречен и отсутствовал на картах до 1990 года. Кыштым — ближайший к нему город.

29 сентября 1957 года  в 16:22 из-за выхода из строя  системы охлаждения произошёл  взрыв ёмкости объёмом 300 кубических  метров, где содержалось около  80 м³ высокорадиоактивных ядерных отходов. Взрывом, оцениваемым в десятки тонн в тротиловом эквиваленте, ёмкость была разрушена, бетонное перекрытие толщиной 1 метр весом 160 тонн отброшено в сторону, в атмосферу было выброшено около 20 млн кюри радиоактивных веществ. Часть радиоактивных веществ были подняты взрывом на высоту 1—2 км и образовали облако, состоящее из жидких и твёрдых аэрозолей. В течение 10—11 часов радиоактивные вещества выпали на протяжении 300—350 км в северо-восточном направлении от места взрыва (по направлению ветра). В зоне радиационного загрязнения оказалась территория нескольких предприятий комбината «Маяк», военный городок, пожарная часть, колония заключённых и далее территория площадью 23000 кв.км. с населением 270 000 человек в 217 населённых пунктах трёх областей: Челябинской, Свердловской и Тюменской. Сам Челябинск-40 не пострадал. 90 процентов радиационных загрязнений выпали на территории ЗАТО (закрытого административно-территориального образования химкомбината «Маяк»), а остальная часть рассеялась дальше.

По официальной  версии причина взрыва описывается  так:

«Нарушение системы  охлаждения вследствие коррозии и выхода из строя средств контроля в одной  из ёмкостей хранилища радиоактивных  отходов, объёмом 300 кубических метров, обусловило саморазогрев хранившихся там 70—80 тонн высокоактивных отходов преимущественно в форме нитратно-ацетатных соединений. Испарение воды, осушение остатка и разогрев его до температуры 330—350 градусов привели 29 сентября 1957 года в 16 часов по местному времени к взрыву содержимого ёмкости. Мощность взрыва оценивается в 70—100 т. тринитротолуола». Другая версия гласит, что в бак-испаритель с горячим раствором нитрата плутония по ошибке добавили раствор оксалата плутония. При окислении оксалата нитратом выделилось большое количество энергии, что привело к перегреву и взрыву емкости, содержащей радиоактивную смесь.

Взрыв полностью  разрушил ёмкость из нержавеющей  стали, находившуюся в бетонном каньоне  на глубине 8,2 м, сорвал и отбросил на 25 м бетонную плиту перекрытия каньона, в радиусе до 1 км в зданиях выбило стёкла; о других разрушениях не сообщается. Непосредственно от взрыва никто не погиб. В воздух было выброшено около 20 миллионов кюри радиоактивных веществ, содержавшихся в разрушенной ёмкости в виде аэрозолей, газов и механических взвесей (для сравнения: во время Чернобыльской аварии было выброшено до 14×10¹⁸ Бк, что составляет примерно 380 миллионов кюри, то есть примерно в 19 раз больше).

Вторая радиационная катастрофа, 50-я годовщина которой  приходится на 2007 год, связана с взрывом на территории ФГУП «ПО «Маяк» емкости с высокоактивными отходами. В окружающую среду было выброшено 20 млн. Кюри, из которых за пределы промышленной площадки попало 2 млн. Кюри. До 26 апреля 1986 г. эта радиационная авария была крупнейшей в мире. Для сравнения чернобыльский выброс составил 380 млн Кюри. В результате катастрофы облучению подверглись 272 000 человек в 217 населенных пунктах. Для определения границы радиоактивного загрязнения  была использована плотность загрязнения по стронцию-90. Длина следа с плотностью загрязнения 0,1 Ки/км2 (в 2 раза превышавшей глобальный уровень выпадения стронция-90) составила 300 км, ширина – 30-50 км. Оценочно загрязненная площадь составила 15 000-20 000 км2 [4]. В 1958 году территории с плотностью загрязнения стронцием-90 свыше 2 Ки/км2 общей площадью порядка 1000 км2 были выведены из хозяйственного оборота. Населенные пункты с этой территории были эвакуированы. 
Но на границе зоны с плотностью 2 Ки/км2 остались несколько населенных пунктов, в том числе Татарская Караболка (около 500 жителей) и Мусакаево (около 100 жителей). Официальные органы заявляют о том, что проживание на границе с этой территорией, безопасно. Однако практика показывает обратное. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 3. Распространение основных радиоактивных элементов.

3.1  Стронций

Радиоактивный стронций практически всегда негативно  воздействует на организм человека. Откладываясь в костной ткани, он облучает костную  ткань и костный мозг, что увеличивает  риск заболевания раком костного мозга, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь. 

 

3.2. Цезий 

Цезий является одним из наиболее опасных короткоживущим радионуклеотидом. Основную опасность  он представляет для форменных клеток крови и красного костного мозга. Воздействуя на них он вызывает развитие опухолевых клеток в красном костном мозге и, как следствие, рак крови, также способствует изменению формы эритроцитов, что приводит к неспособности их транспортировать кислород и в результате поступление кислорода в клетки ограничено, что вызывает к неполной абсорбций кислорода в клетках , что приводит к уменьшению реакции окисления и, как результат, у организма наступает кислородное голодание. 

 
 

3.3 Радон

В Уральском регионе почти повсеместно  распространен радон. По некоторым оценкам, радоноопасные территории в заселенных районах достигают 10% площади. Учитывая, что значительное облучение населения на Урале обусловлено прежде всего радоном и продуктами его распада, в ряд областей разработана экологическая программа "Радон", предусматривающая составление карт районирования территорий по уровням радоновыделения и проведение радиационно-защитных мероприятий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 4. Описание состояния природных объектов

     4.1 Экосистемы

Поступление искусственных радионуклидов в природные экосистемы происходит за счет глобальных выпадений при испытании ядерного оружия, в результате текущих и аварийных выбросов работающих предприятий. Формирование доз облучения после радиационных аварий и испытаний ядерного оружия в основном осуществлялось за счет краткосрочных выпадений короткоживущих радионуклидов. Существует также проблема хранения радиоактивных отходов, связанная с угрозой загрязнения окружающей среды долгоживущими радионуклидами, которые являются наиболее опасными. В настоящее время такими радионуклидами в России загрязнены несколько регионов (Уральский регион, территории, пострадавшие от аварии на Чернобыльской АЭС, Алтайский край, Оренбургская область и др.). Ионизирующая радиация является постоянно действующим фактором внешней среды.

Основными загрязнителями исследованных экосистем  ВУРСа являются радионуклиды 90Sr и 137Cs, значения удельных активностей которых  в воде, донных отложениях, представителях биоты и почвах водосборных территорий исследованных экосистем характеризуются рядом особенностей, обусловленных гидрохимическими параметрами водоемов, структурой и составом донных отложений, физико-географическими особенностями водосборных территорий и др. показателями. В большинстве случаев содержание радионуклидов на порядок превышает соответствующие величины для контрольных водоемов.  Уровень содержания тяжелых металлов (Fe, Mn, Си, Zn, Ni, Со, Сг, РЬ, Cd) в озерах Б. Игиш, М. Игиш, Куяныш соответствует естественному геохимическому фону Уральского региона, несмотря на выявленное превышение рыбохозяйственных ПДК в воде для Fe, Mn, Си и Zn.. Обнаруженные уровни содержания и особенности распределения 90Sr и 137Cs между основными компонентами экосистем являются основанием для ограничения хозяйственного использования водоемов Б. Игиш, М. Игиш и Куяныш (территория ВУРСа).