Последствия аварий на АЭС. Развитие мирной атомной энергетики было омрачено несколькими авариями на АЭС. Самая крупная за всю история мирного атома катастрофа произошла 26 апреля 1986 года на Чернобыльской АЭС. Авария произошла на четвертом энергоблоке электростанции. В процессе проведения экспериментов с реактором произошло два мощных взрыва. Взрыв был вызван перегревом реактора, который сорвал его крышку и высвободил огромное количество радиации в воздух. Последствия аварии на Чернобыльской АЭС были катастрофическими. 27 апреля был эвакуирован город Припять (47 тыс.500 чел.), а в последующие дни - выселение 10-километровой зоны вокруг ЧАЭС. Всего было отселено около 116 тыс. чел. Не прекращаемый пожар продлился 10 дней, за это время суммарный выброс радиоактивных материалов в находящуюся вокруг среду составил 14 эксабеккерелей (порядка 380 млн. кюри). Радиоактивному загрязнению подверглось более 200 тыс. кв. км., из них 70% на территории Украины, Белоруссии и России. Радиоактивные осадки выпали в Ленинградской области, Мордовии, Чувашии, впоследствии загрязнение было отмечено в арктических областях СССР, Норвегии, Финляндии и Швеции и во многих других странах [12].
В Чернобыле произошел беспрецедентно большой выброс радионуклидов в атмосферу, в окружающую среду выпало около 7,4 тонн радиоактивного вещества. В первые недели основную опасность для населения представляло гамма-излучение и наличие изотопа йода-131 в атмосфере [26].
Наиболее опасным для человека в первое время, особенно для детей, было поступление в организм йода-131 с молоком и через органы дыхания. Повышенные уровни радиоактивного йода в молоке наблюдались и в некоторых регионах Европы, где молочные стада содержались вне помещений. Изотоп плутоний-239 представляет только при ингаляционном поступлении. При отсутствовать находящейся вокруг среде чернобыльский плутоний будет бесконечно длительное время (период полураспада плутония-239 составляет 24,4 тыс. лет). Его присутствие в пищевых цепях будет неуклонно понижаться за счет процессов физического распада, заглубления на глубину, трудно доступную для корней растений, и химического связывания минералами почвы. Период полураспада чернобыльского цезия составляет 30 и более лет [Там же].
Однако это не относится к поведению цезия в лесной подстилке, где ситуация в какой-то мере законсервирована. Снижение загрязнения грибов, лесных ягод и дичи пока практически незаметно - это всего несколько процентов в год. Изотопы цезия активно включаются в метаболизм, конкурируют с ионами К. Изотоп стронций-90 несколько более подвижен, чем цезий, период его полураспада 29 лет, он плохо вступает в реакцию метаболизма, накапливается в костях [24].
Атомная энергетика. Источником облучения вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции, хотя в настоящее время они вносят совсем незначительный вклад в суммарное облучение населения. При нормальной работе ядерных реакторов выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики. Ядерный реактор - это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная реакция деления ядер атомов тяжелых элементов, которая сопровождается выделением большого количества энергии. У любого ядерного реактора есть несколько частей: активная зона с топливом и замедлителем, отражатель нейтронов, теплоноситель, система управления и защиты. В качестве топлива в реакторах чаще всего используются изотопы урана (235,238,233), плутония (239) и тория (232). Активная зона представляет собой котел, через который протекает обычная вода (теплоноситель), реже используется "тяжелая вода" и жидкий графит [26].
На основании сказанного в главе, сделаны следующие выводы.
Все источники ионизирующего излучения имеют огромную опасность для экологической обстановки. Необходимо вводить экологическое воспитание в области радиационной безопасности.
Радиация имеет свойство накапливаться в живом организме и нести множество болезней онкологического характера.
В первую очередь, необходимо оптимизировать производства ядерной энергетики и техническую составляющую в ней. Уменьшить долю лучевой нагрузки на человека и окружающую среду за счет организационных, технических и других мероприятий.
2. Материалы и методы исследования
2.1 Материалы исследования
Для исследования темы использовались данные по радиационно-гигиеническим показателям территории, государственный доклад о состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Вологодской области в 2018 году, данные территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Вологодской области, Департамента здравоохранения Вологодской области, Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды Вологодской области, филиала ФГБУ Северного УГМС "Вологодский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды", ФГБУ Государственный центр агрохимической службы "Вологодский", Департамента топливно-энергетического комплекса и тарифного регулирования Вологодской области, Департамента экономического развития Вологодской области, Департамента образования Вологодской области, Департамента социальной защиты населения Вологодской области [9].
В процессе работы были использованы следующие документы:
- Кадастр природных ресурсов Вологодского района;
- Основные санитарные правила радиационной безопасности [5];
- Правила о защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера [1];
- Правила о санитарно-эпидемиологическом благополучии населения города Вологда [3];
- Правила об организации и осуществлении государственного мониторинга окружающей среды (государственного экологического мониторинга) [4];
- Статистика Департамента здравоохранения Вологодской области [6].
Для оценки радиационного фона использовались данные об объектах, использующих источники ионизирующего излучения, характеристика объектов, использующих источники ионизирующего излучения, характеристика радиоактивного загрязнения окружающей среды, поверхностная активность техногенных радионуклидов в почве, атмосферном воздухе, удельная активность радиоактивных веществ в воде открытых водоёмов, в воде источников питьевого водоснабжения, в пищевых продуктах, в строительных материалах, наличие на территории радиационных аномалий и загрязнений распада тяжёлых металлов, численность и годовые эффективные дозы населения, проживающего на территориях подвергающихся радиоактивному загрязнению за счёт радиационных аварий прошлых лет, количество радиационных аварий и происшествий, наличие случаев лучевой патологии, анализ мероприятий по обеспечению радиационной безопасности и экологического воспитания и выполнения норм, правил и гигиенических нормативов в области радиационной безопасности на несколько последних лет, структура годовой эффективной коллективной дозы облучения населения от:
- деятельности предприятий, использующие источники ионизирующего излучения в разных целях;
- техногенно измененного радиационного фона;
- природных источников, в том числе радона, внешнего гамма-излучения, космического излучения, пищи и питьевой воды;
- медицинских исследований.
На территории города была проведена оценка по радиационному фону по данным радиационного-гигиенического паспорта территории, проведен отчет по экономическим, экологическим, технологическим, правовым характеристикам опасного явления [7].
2.2 Методы исследования и объем выполненных работ
Объемом исследования в данной работе является город Вологда (рисунок 2.1), являющимся административным центром Вологодской области. Расположен на обоих берегах одноименной реки Вологда. Город находится на юго-западном углу Сухонской впадины. Является самостоятельным муниципальным образованием в составе Вологодской области Российской Федерации [8].
Рисунок 2.1 - Карта города Вологда.
При выполнении работы использованы следующие методы: сравнения, анализа, картографический, статистический, системный анализ [Там же].
В ходе данного исследования было необходимо провести оценку всех источников, ионизирующего излучения и факторов, влияющих на их число, сравнить с другими городами радиационный фон, собрать статистические данные о воздействии радиоактивного излучения на окружающую среду [18].
Исследование города проходило в три этапа:
1 этап - подбор объекта исследования. Для исследования выбран город Вологда, так как является крупным административным центром области и имеет несколько отраслей промышленности и своеобразную природу.
2 этап - подбор данных для исследования. Статистика производилась на основе данных, взятых в Роспотребнадзоре города Вологда. Также анализировались государственные доклады о санитарном состоянии города. Сравнение проводилось с разными городами России, как с высоким радиационным фоном и множеством отраслей промышленности и ядерной энергетики, так и с небольшими городами, где не имеется крупной промышленности и население занято в сфере торговли, услуг, сельского хозяйства [21].
Оценка воздействия на окружающую среду радионуклидов должны включать людей, флору, фауну и абиотическую часть окружающей среды (воздух, воду, землю), материальные фонды, культурное наследие человечества, а также все факторы, влияющие на развитие или деградацию составляющих [20].
3 этап - Оценка радиационного фона. Проводилась комплексная оценка всех составляющих радиационного фона города. Оценка проводилась с целью принятия административных мер по безопасности, уменьшения радиоактивного излучения на людей и природу. И для определения наиболее оптимальных решений для прогнозирования радиационной обстановки. В отечественном законодательстве появились положения, требующие установления нормативов качества окружающей среды:
- норматив содержания радиоактивных веществ в окружающей среде;
- норматив допустимого воздействия на окружающую среду по радиационным показателям.
Для оценки радиационного фона необходимо было учитывать:
- основы на общем подходе к оценке природной и искусственной радиоактивности и меры ее использования;
- простое и практическое применения радиоактивности;
- экологический риск от воздействия ионизирующего излучения;
- отрицательное экологическое воздействие на атмосферный воздух, почву, грунтовую воду.
По сказанному в главе нужно сделать следующие выводы. При исследовании объекта был проведен анализ, статистика с другими городами и комплекс мероприятий по уменьшению радиоактивного воздействия на человека и природу. Были исследованы факторы, влияющие на повышение и воздействие на окружающую среду радиационного фона. С использованием статистического и картографического методов были выявлены города с повышенным радиационным фоном и экологически безопасные города. Данная методика достаточна для полного раскрытия темы.
3. Радиационная безопасность в экологии
3.1 Глобальные экологические проблемы
Среди экологических проблем, остро стоящие перед человечеством приковывает к себе постоянное внимание вопрос о действии радиации (рисунок 3.1) на человека и окружающую среду [22].
Рисунок 3.1 - Выбросы загрязняющих веществ
Исходными причинами, появившимися в конце XX века глобальных экологических проблем были демографический прирост населения и одновременно научно-техническая революция. Если численность Земли в 1950 году была лишь только 2,5 млрд. человек, то уже в 1984 году она уже удвоилась, и в 2018 году достигла уже такую цифру 7,44 млрд. Научно-техническая революция дала человечеству обладание атомной энергией, которая принесла с собой не только блага, но и привела к серьезной проблеме в виде радиоактивного загрязнения. К сожалению, человечество в начале 21 века пришло к тому, что практически любая деятельность человека в современном мире наносит огромный ущерб экологическому состоянию планеты [Там же].
Рисунок 3.2 - Источники радиационного загрязнения
Исходя из масштабов все экологические проблемы можно условно разделить на глобальные, региональные и локальные. В настоящее время перед населением планеты остро стоят такие глобальные экологические проблемы (рисунок 3.2) как загрязнение атмосферы, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение почвы, загрязнение вод мирового океана и перенаселение. Весь список глобальных проблем огромен. К региональным экологическим проблемам относят, например, перенос выбросов химических, металлургических и других производств на расстояние в сотни и тысячи километров, уничтожение растительного покрова больших регионов и других. И локальные экологические проблемы, которые характеризуются масштабами в несколько десятков километров. Прежде всего это проблемы крупных городов и промышленных центров [Там же].