Презентация по химии на тему радиоактивность

Радиоэкологическая обстановка

В.Л. Высоцкий, В.А. Данилян, Э.Л. Чайковская, А.А. Андреев

Радиоактивность окружающей среды определяется содержанием в ней естественных и искусственных радионуклидов. Еще в середине 40-х годов радиоактивность любого тела или вещества биосферы обусловливалась радионуклидами исключительно природного происхождения, т. е. изотопами, возникновение которых в основном было связано с особенностями формирования нашей планеты. В результате испытаний ядерного оружия и интенсивного развития атомной промышленности за последние десятилетия появился новый компонент радиоактивности биосферы " радиоактивные вещества искусственного происхождения."

Постоянное распространение искусственных радионуклидов, выбрасываемых в биосферу при ядерных взрывах, привело к тому, что практически все вещества, ее составляющие и принимающие участие в круговороте химических элементов, в настоящее время оказались в той или иной мере загрязнены продуктами деления тяжелых ядер. Известно, что интенсивность радиоактивного излучения отдельных элементов биосферы убывает по мере удаления от первичного очага загрязнения, поэтому в местах, находящихся на достаточно больших расстояниях от этих районов, величины удельной радиоактивности различных компонентов биосферы остаются на уровне естественного фона. В целом степень загрязнения биосферы продуктами глобальных выпадений невелика. В результате этого искусственные радионуклиды как бы маскируются изотопами естественного происхождения, что вызывает определенные трудности в их обнаружении. В связи с этим проведение любого радиационно-гигиенического обследования или составление заключения о радиационной обстановке в зонах с невысоким уровнем загрязнения должно осуществляться с учетом характера вклада естественных радиоизотопов в суммарную радиоактивность исследуемого объекта. Оценку степени биологической опасности загрязнения, т. е. определения интенсивности и интегральной дозы воздействия внутреннего или внешнего облучения организма за счет искусственных источников, целесообразно производить с учетом тканевой дозы, формируемой природными факторами ионизирующей радиации. Радиоактивное загрязнение окружающей среды Владивостока и его пригородов происходило при глобальных выпадениях радионуклидов во время испытания в атмосфере атомного оружия, при аварии энергетической установки атомной подводной лодки 10 августа 1985 г. в бух. Чажма, аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.

В настоящее время серьезную тревогу вызывают неутилизированные жидкие радиоактивные отходы, накапливающиеся волизи Владивостока в г. Большой Камень на заводе "Звезда".

Глобальные радиоактивные выпадения.

Особенно сильное загрязнение атмосферы Земли продуктами ядерного деления происходило до подписания в 1963 г. договора о запрещении ядерных испытаний в атмосфере, в космосе и под водой. В результате выполнения требований этого документа радиоактивность атмосферы прогрессивно снижалась и к настоящему времени понизилась в сотни раз. Кратковременное увеличение радиоактивного загрязнения атмосферы Земли за последнее десятилетие было отмечено в 1986 г. в результате аварии на Чернобыльской АЭС. При этом в атмосферу поступило большое количество искусственных радионуклидов, в том числе цезия-137 и стронция-90. Это явление наблюдалось по всему Дальневосточному региону и в Приморском крае.

После чернобыльской аварии содержание цезия-137 в атмосфере Приморского края в 1986 г. увеличилось в 8-16 раз, стронция-90 в 2-3 раза. Возвращение к исходным значениям концентраций произошло через год для стронция-90 и через два года - для цезия-137. В результате загрязнения почв Владивостока продуктами глобальных выпадений концентрация цезия-137, принимаемая в настоящее время за фоновую, достигает 3-10 Бк/кг, стронция-90 - 5-12 Бк/кг. В фауне и флоре фоновое содержание цезия-137 изменяется в пределах 1 -6 Бк/кг, стронция-90 - от 2 до 8 Бк/кг.

Радиоэкологическая обстановка на акватории залива Петра Великого.

Радиоактивность морской воды, донных отложений, фауны и флоры зал. Петра Великого зависит от содержания в них природных и искусственных радионуклидов, поступающих в виде глобальных выпадений и образующихся в результате эксплуатации атомных кораблей флота. Природная радиоактивность морской воды на 98-99% определяется излучением калия-40, а так как соединения калия вместе с другими элементами обусловливают соленость морской воды, степень ее выраженности тесно связана с уровнем природного радиационного фона. Принято считать, что изменение солености на 1% приводит к изменению радиоактивности морской воды по калию-40 на 370 Бк/м3 . Вариации солености морской воды в течение года на акватории зал. Петра Великого могут составлять 10-20%. Соответственно втаких же пределах изменяется и природная радиоактивность морской воды. Весной и осенью в вершине Амурского залива соленость составляет 28‰, в Уссурийском-32,5‰, летом - 20 и 26‰ соответственно. В открытых районах зал.Петра Великого на поверхности соленость в течение всего года находится в пределах 32-33‰. Зимой соленость достигает максимума и составляет 32-34‰. Формирование природного поля радиоактивности в акватории зал. Петра Великого происходит также в результате выноса реками большого количества пресной воды, которая хотя и снижает содержание радиоактивности морской воды по калию-40, но одновременно за счет привнесения почвы увеличивает концентрацию природных радионуклидов ураново-ториевого типа. Они поступают не только с речной водой, но и воздушным путем в виде пыли.

В результате опресняющего влияния рек Раздольная и Шкотовка радиоактивность поверхностного слоя морской воды в Амурском и Уссурийском заливах на 5-10% ниже, чем в открытой части зал. Петра Великого. В нижележащих слоях (5-7 м от поверхности) за счет выноса почвы она увеличивается на 3-5%. В период интенсивных атмосферных выпадений эта величина достигает 10-15%. Постоянные пылевые выносы в прибрежной полосе (10-15 км) залива повышают на 5-10% радиоактивность морской воды по сравнению с открытыми районами Японского моря , а во время активной циклонической деятельности приводят к образованию аномальных зон и на большем удалении от побережья . При этом мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения на морской акватории всегда меньше, чем на берегу, и составляет 0,04-0,06 мкГр/ч (4-6 мкР/ч).

Вследствие глобальных выпадений в донных отложениях зал. Петра Великого обнаруживаются долгоживущие радионуклиды: цезий-137, стронций-90 и плутоний-239, 240. Их концентрации по мере удаления от береговой черты линейно уменьшаются с увеличением глубины моря. При переходе от 30 до 3300 м содержание цезия-137 снижается с 4-5 до 0,3-0,8 Бк/кг, стронция-90 с 1,4-1,8 до 0,1-0,3 Бк/кг, плутония-239, 240 с 1,0-1,2 до 0,03-0,06 Бк/кг . Распределение этих радионуклидов по акватории зал. Петра Великого столь же неравномерно, как и по глубине. Наибольшие концентрации, к примеру цезия-137 (8-11 Бк/кг), отмечаются в вершинах заливов, наименьшие - на открытых акваториях . По мере удаления от материковой части побережья в направлении с запада на восток его содержание понижается в 2-3 раза. Распределение цезия-137 в различных слоях отложений в Амурском заливе практически одинаково до глубины 15 см. Это свидетельствует о том, что поступление радиоактивных веществ происходит непрерывно в течение длительного времени.

В морской воде зал. Петра Великого содержание искусственных радионуклидов цезия-137 и стронция-90 находится в пределах 1,7-5,7 Бк/м3. В среднем по заливу отношение концентрации цезия-137 к стронцию-90 составляет 1,54±0,3, что хорошо согласуется с отношением этих изотопов при загрязнении морей продуктами глобальных выпадений .

Результаты независимых исследований позволяют сделать заключение, что сброс радиоактивных отходов ТОФ в северо-западную часть Японского моря не привел к глобальному и региональному загрязнению этих районов и не оказывает заметного влияния на изменение радиоэкологической обстановки в зал. Петра Великого. Не изменилась радиоэкологическая обстановка и в результате длительной эксплуатации кораблей ТОФ, оснащенных атомными энергетическими установками. Радиоактивность объектов внешней среды залива на 98-99% определяется излучением природных радионуклидов, продуктами глобальных выпадений и не более 1-2% приходится на искусственные радионуклиды, образовавшиеся в результате эксплуатации атомных кораблей флота.

Единственным искусственным источником загрязнения окружающей среды на акваториях западного прохода зал. Стрелок и части Уссурийского залива остаются продукты радиационной аварии, произошедшей в бух. Чажма в 1985 г. Эти искусственные радионуклиды в значительных количествах содержатся в донных отложениях. Впрочем, концентрация кобальта-60 во всех объектах внешней среды невелика и не превышает допустимых норм. В целом радиоэкологическая обстановка на акватории зал. Петра Великого и в северо-западной части Японского моря в настоящее время может быть охарактеризована как нормальная.

Радиоэкологическая обстановка во Владивостоке.

Средние многолетние значения концентраций искусственных долгоживущих радионуклидов в приземном слое атмосферы г. Владивостока такие же, как и в других городах Дальнего Востока . Однако естественное беспокойство жителей Приморского края вызывает атомный подводный флот, базирующийся вблизи крупных городов. От пунктов базирования кораблей Тихоокеанского флота, оснащенных атомными энергетическими установками, и районов захоронения радиоактивных отходов Владивосток отделен морским пространством Уссурийского залива, зал. Стрелок и южной частью зал. Петра Великого. Расстояние между ними 30-100 км, что, по мнению специалистов-радиологов и экологов, в условиях безаварийной эксплуатации атомных кораблей флота полностью гарантирует Владивостоку радиоэкологическую безопасность.

Бухта Чажма, в которой в 1985 г. произошла радиационная авария, расположена на расстоянии 36 км восточнее Владивостока. Сразу после аварии специалисты Тихоокеанского флота и радиационного научного центра "Курчатовский институт" оценили радиационную ситуацию и констатировали, что Владивосток и восточное побережье п-ова Муравьев-Амурский не попадают в зону сплошного радиоактивного загрязнения. Для подтверждения данного положения через 18 дней после аварии, 29 августа 1985 г., во Владивостоке были отобраны пробы различных объектов внешней среды. Пробы отбирались на ст. Санаторная, водной станции ТОФ, в бухтах Улисс и Лазурная .

Содержание стронция-90 во всех местах отбора проб в морской воде, донных отложениях, почве и наземной растительности (разнотравье) соответствовало фоновым значениям. На ст. Санаторная, водной станции ТОФ и в бух. Улисс в объектах внешней среды концентрации цезия-137 и кобальта-60 не превышали фона. Такие же данные были получены и по радионуклидному составу питьевой воды.

Несколько повышенное содержание искусственных радионуклидов по сравнению с обследованными районами Владивостока наблюдалось в наземной растительности на побережье бух. Лазурная. Концентрация церия-144 оказалась выше в 1,5-2 раза, кобальта-60 - в 2-3 раза, цезия-137 в 6-7 раз, стронция-90 - осталась на уровне фона. В целом, при принятии решения о факте загрязнения эти показатели соответствовали бы не более 0,001 уровня предельно допустимой концентрации. В морской воде и почве уровень радионуклидов не выходил за пределы нормы. Не было зафиксировано увеличение уровня естественного гамма-фона выше существующих ранее значений во Владивостоке и на побережье бух. Лазурная ни в день аварии, ни на следующие сутки.

В последующие годы во Владивостоке неоднократно проводились независимые исследования радиоэкологической обстановки. Так, в 1987 г по заказу Приморского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ПУГМС) Хабаровское управление "Таежгеология" произвело широко-масштабную аэро-гамма-съемку территории города. Аналогичная гамма-съемка с помощью автомобиля была проведена специалистами ТОФ в 1993 г. В местах с повышенными уровнями гамма-излучения оценивалась плотность а - b - частиц и осуществлялся непрерывный гамма-спектрометрический анализ.

В 1991 г. специалисты санкт-петербургского Радиевого института им. Хлопина производили отбор проб объектов внешней среды Владивостока. В этот же период специалистами ТОФ методом пешеходной гамма-съемки было обследовано все побережье бух. Лазурная. Кроме того, с момента аварии и по настоящее время специалисты ПУГМС осуществляют ежесуточный контроль за состоянием гамма-фона в центре города и производят радионуклидный анализ объектов внешней среды в контрольных точках. Все эти исследования и наблюдения показывают, что в результате радиационной аварии в бух. Чажма радиоэкологическая обстановка на территории Владивостока не изменилась и определяется излучением природных радионуклидов.

Уровни гамма-фона на территории Владивостока изменяются от 0,04 до 0,16 мкГр/ч (4-16 мкР/ч). Наименьшие значения - 0,04-0,07 мкГр/ч - наблюда-ются на побережье, что связано с более низким (в 50-100 раз) содержанием природных радионуклидов (в первую очередь калия-40) в морской воде по сравнению с почвой. Средние уровни отмечаются в почвах с черноземным покрытием - 0,07-0,10 мкГр/ч, более высокие - в районах выхода горных по-род - 0,10 - 0,16 мкГр/ч. В отдельных типах скальных образований они могут достигать 0,2-0,3 мкГр/ч. Все эти значения относятся к фоновым показателям окружающей среды.

Общий характер распределения изолиний равных уровней гамма-поля на территории г. Владивостока на протяжении последних 12 лет остается неизменным. В этом распределении отсутствуют присущие радиоактивному следу ориентированные зоны и не регистрируется уменьшение интенсивности излучения по времени. Не оказывает своего влияния на радиоэкологическую обстановку во Владивостоке и деятельность судоремонтного завода "Звезда" в г. Большой Камень, который расположен на противоположном берегу Уссурийского залива (расстояние 30 км, в районе бух. Лазурная - 15-20 км.

Результаты многолетних наблюдений за радиоэкологи ческой обстановкой на территории судоремонтного завода в г. Большой Камень, в акваториях одноименной бухты и Уссурийского залива показывают, что концентрация искусственных радионуклидов, поступающих в воздушную и морскую среду при ремонте и утилизации атомных подводных лодок флота, на расстоянии от них в 1,5-2 км не превышает фоновых значений . Такое положение достигается высокой степенью обеспечения требований радиационной безопасности при проведении ядерно- и радиационно опасных работ. Подтверждением этому могут служить следующие данные. В течение последних десяти лет ежегодный суммарный выброс в атмосферу радиоактивных веществ на заводе "Звезда" не превышает 0,4-2,5% от проектной мощности. Из общего состава радионуклидов, поступающих в окружающую среду, 90-98% составляют короткоживущие изотопы и только 0,1-1,5% - долгоживущие: (цезий-137, стронций-90) и 0,1-10% - кобальт-60. Поэтому содержание радионуклидов в морской воде Уссурийского залива на 98-99% определяется их природным составом и продуктами глобальных вьшадений . Анализ радиоэкологической обстановки на юге Приморского края показывает, что за пределами пунктов базирования и обеспечения кораблей ТОФ, оснащенных аггомными энергетическими установками, концентрации искусственных радионуклидов не превышает фоновые значения. Следовательно, радиационно-гигиеническое воздействие на население Владивостока и окружающую среду в основном определяется космическим излучением, радиоактивным распадом природных радионуклидов и продуктами глобальных выпадений.

Вблизи пунктов базирования и обеспечения атомных кораблей флота не исключена возможность поступления искусственных радионуклидов во внешнюю среду, однако, создаваемые ими уровни излучений и содержание радиоактивных веществ в фауне и флоре обычно не превышают 0,01 -0,001 допустимых значений.

К стойким очагам радиоактивного загрязнения на юге Приморского края относятся береговой радиоактивный след на п-ове Дунай, загрязнение донных отложений в бух. Чажма и в районах захоронения радиоактивных отходов в северо-западной части Японского моря . Наблюдения в зоне берегового радиоактивного загрязнения на п-ове Дунай показьшают, что в настоящее время на 90% площади радиоактивного следа МЭД не превышает допустимых уровней - 0,6 мкГр/ч (60 мкР/ч) . Оставшаяся же часть (10%) практически не посещается населением пос. Шкотово-22, так как выставлены знаки радиационной опасности. Случайное пребывание в этом районе не представляет опасности, так как для получения общей дозы 0,5 бэр/год необходимо непрерывное пребывание человека на местности в течение 70-350 часов.

На ограниченном участке акватории бух. Чажма гамма-излучение донных отложений и концентрация кобальта-60 превышают допустимые уровни в тысячи раз. Однако они не влияют на здоровье населения, так как двухметровый слой морской воды снижает МЭД до допустимых величин. Загрязнение различных представителей морской фауны и флоры также не выходит за пределы ПДК . По мере удаления от основного источника радиоактивного загрязнения все эти показатели уменьшаются и уже в западном проходе зал. Стрелок не превышают ПДК.

Список литературы

Презентация по химии на тему радиоактивность

Похожие курсовые работы